数控机床的自动编程是怎么实现的

一、数控机床的自动编程是怎么实现的

自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制

作等工作的一种编程方法。它的一般过程：首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处理，确定加工方法、加工路线和工艺参数。

通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处理生成最终加工所需的NC指令集；对NC指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的NC指令集送入机床的控制系统。整个数控自动编程系统分为前置处理和后置处理两大模块。

实现自动编程的CAM软件常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，Powermill，CAXA制造工程师等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。

我国数控加工及编程技术的研究起步较晚，其研究始于航空工业的PCL数控加工自动编程系统SKC一1。在此基础上，以后又发展了SKC-2、SKC-3和CAM251数控加工绘图语言，这些系统没有图形功能，并且以2坐标和2.5坐标加工为主。

我国从“七五”开始有计划有组织地研究和应用CAD/CAM技术，引进成套的CAD/CAM系统，首先应用在大型军工企业，航天航空领域也开始应用，虽然这些软件功能很强，但价格昂贵，难以在我国推广普及。

“八五”又引进了大量的CAD/CAM软件，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以这些软件为基础，进行了一些二次开发工作，也取得了一些应用成功，但进展比较缓慢。

我国在引用CAD/CAM系统的同时，也开展了自行研制工作。20世纪80年代以后，首先在航空工业开始集成化的数控编程系统的研究和开发工作，如西北工业大学成功研制成功的能进行曲面的3~5轴加工的PNU/GNC图形编程系统。

北京航空航天大学与第二汽车制造厂合作完成的汽车模具、气道内复杂型腔模具的三轴加工软件，与331厂合作进行了发动机叶轮的加工;华中理工大学1989年在微机上开发完成的适用于三维NC加工的软件HZAPT;中京公司和北京航空航天大学合作研制的唐龙CAD/CAM系统，以北京机床所为核心的JCS机床开发的CKT815车削CAD/CAM一体化系统等。

到了20世纪90年代，响应国家开发自主产权的CAD/CAM的号召，开始了自行研制CAD/CAM软件的工作，并取得了一些成果，如:

由北京由清华大学和广东科龙(容声)集团联合研制的高华CAD、由北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所)研制的CAXA电子图板和CAXAME制造工程师、由浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统GSCAD98、由广州红地技术有限公司和北京航空航天大学联合开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统金银花。

由华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件开目CAD、南京航空航天大学自行研制开发的超人2000CAD/CAM系统等，其中有一些系统已经接近世界水平。虽然我国的数控技术己开展多年，并取得了一定的成效，但始终未取得较大的突破。

从总体来看，先进的是点，落后的是面，我国的数控加工及数控编程与世界先进水平相比，约有10一15年的差距，差距主要包涵以下几个方面:数控技术的硬件基础落后，CAD/CAM支撑的软件体系尚未形成，CAD/CAM软件关键技术落后。

参考资料来源：百度百科-自动编程

参考资料来源：百度百科-自动编程技术

二、数控机床如何进行自动运行

首先在手动模式下把刀架移动安全位置按（编辑键）按（程序键）显示到程序画面。

再按（复位键）让光标移动到程序首行、按（自动加工键）；按（循环启动键）就可以了。

1.开机：开机前应首先确认机床处于正常状态，有无润滑油。将电源总开关扳到ON，按下主操作盘上的NC系统电源ON开关。系统启动后，解除急停，按一下复位键（RESET），之后把模式选择开关调到原点复归位置再按一下三轴原点复归键（A.REP）待XYZ三轴都归零后开机完成。

2.加工前检查：机器接通电源后需认真检查有无各种异常情况。

3.装夹工件：上机后应首先用锉刀或其它工具去除工件上的毛刺；再找到正确的较表位把工件较平；较好表后应根据实际情况用分中棒，刀具或者较表找到工件的中心；再把中心坐标数抄到机器的工件坐标系上。

5.加工完毕：所输入的程序加工完成之后机床Z轴会抬高到一定的高度同时机床主轴(Z轴)会停止转动，机床各轴停止运行。要认真检查程序所加工的地方有无过切漏切弹刀以及光得太粗等情况。

6.检查工件:工件加工完成之后应整体性的检查所加工的工件外观、工件尺寸以及其它方面有无达到加工要求，一切确认无误后可以下机。

7.卸载工件：确认加工完成就可以卸载工件，工件加工后不能再有碰凹刮花等痕迹，不想从事数控操机的底层工作，想摆脱现状，想学习UG编程，所以针对不同的工件要灵活的运用不同的方法，轻拿轻放，安全合理，确保人身和工件的安全。

8.清扫机床：当机台上有较多铁屑以及其它杂物时就需要清扫机床。清扫机床时应用扫把或木棒等软材料来清理残存在机床内的杂物而不要用铁棒或风枪等工具清扫机台。

9.关机：机床清扫完毕后可以关机，特殊情况(如打雷)也应关闭机床。关机时先把X.Y.Z三轴移动到中间位置，坐标轴、主轴等停止运行，然后依次按下急停开关、NC系统电源OFF开关、电气控制柜电源开关和稳压器开关，关好机床上各防护门。

三、数控编程的步骤有哪些

数控编程的步骤有五步，分别是分析零件图、确定流程、数学处理、编写程序列表、程序验证和第一次切割

1.分析零件图。需要对零件的材料、形状、尺寸、精度、批次、坯料形状、热处理要求进行分析，以确定零件是否适合在数控机床上加工，或哪种数控机床适合加工。

2.确定流程，在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定加工方法（如夹具、夹紧定位方法等）、加工路线（如刀具设定点、换刀点、进给路线）和切削参数（主轴转速、进给速度、回进给）

3.数学处理，根据零件图的几何尺寸、确定的加工路线和设定的坐标系，计算出零件粗加工和精加工轨迹，得到刀具位置数据。对于形状简单的零件（如直线、圆弧组成的零件）的轮廓加工，需要计算两个几何图元的起点、终点、圆弧中心、交点或切线点的坐标。

4.编写程序列表，完成加工和数值计算后，可编写零件加工程序。根据计算出的作业轨迹坐标值及所建立的加工路线、刀具编号、刀具补偿、切削参数及辅助动作，编程人员按所用数控规定的功能指令码和程序块格式逐条编制加工程序设备。

5.程序验证和第一次切割，必须检查和测试程序表，才能使用。验证方法是将程序清单的内容直接输入数控系统，让机器闲置运行，以检查机器的运动轨迹是否正确。