1.定義
手動編程意味著編程的所有階段都是手動完成的。利用通用計算工具和各種數學方法，手工計算刀具軌跡，編制指令。
這種方法簡單，容易掌握，適應性強。適用於編程復雜程度適中、計算量小的零件，機床操作人員必須掌握。
2.編程步驟
手工精加工零件的數控技術
分析零件圖
做出流程決策
確定加工路線
選擇工藝參數
計算刀具軌跡坐標數據
編寫數控加工程序單
驗證程序
手工編程序
3.優勢
主要用於點對點加工(如鉆孔、鉸孔)或加工幾何形狀簡單的零件(如平面、方槽)，計算量小，程序段數量有限，編程直觀，易於實現。
4.不足之處
對於具有自由曲面和復雜型腔的零件，刀具軌跡數據的計算相當復雜，工作量大，容易出錯，校對困難，有的甚至無法完成。
自動編程(圖形交互)
1.定義
對於幾何形狀復雜的零件，需要用規定的數控語言編寫零件的源程序，加工後再生成加工程序，稱為自動編程。
隨著數控技術的發展，先進的數控系統不僅為用戶編程提供了通用的準備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴展數控功能的手段。FANUC6M數控系統的參數編程應用靈活，形式自由。它具有表達式、邏輯運算和類似計算機高級語言的程序流程，使加工程序簡潔易懂，實現了普通編程難以實現的功能。
數控編程和電腦編程壹樣有自己的“語言”，但有壹點是不壹樣的。現在電腦已經發展到以微軟的Windows為絕對優勢占領全球市場。數控機床就不壹樣了，還沒有發展到可以互相使用的程度。也就是說，他們的數控系統因為硬件上的差距，暫時不能互相兼容。那麽，當我要加工壹個毛坯的時候，在我們已經有的數控機床上，應該先用什麽呢？
2.常用自動編程軟件
(1)UG
Unigraphics是美國Unigraphics Solution公司開發的壹套集CAD、CAM、CAE功能於壹體的三維參數化軟件。是最先進的計算機輔助設計、分析和制造的高端軟件，應用於航空、航天、汽車、船舶、通用機械和電子等領域。
UG軟件在CAM領域處於領先地位，由美國麥道飛機公司生產，是飛機零件數控加工的首選編程工具。
UG優勢
提供可靠準確的刀具軌跡。
可以直接在曲面和固體上加工。
良好的用戶界面，客戶也可以自定義設計界面。
多種加工方式，易於設計和組合高效的刀具路徑。
完整的工具庫
加工參數庫的管理功能
包括二軸至五軸銑削、車床銑削和線切割。
大型刀具庫的管理
實體模擬切割
通用後處理器和其他功能
高速銑削功能
CAM定制模板
(2)Catia
Catia是法國達索公司推出的產品。幻影系列戰鬥機、波音737和777的研制和設計都采用Catia。
CATIA憑借其強大的曲面造型功能，在所有CAD 3D軟件中名列前茅，被國內航天企業和科研院所廣泛使用，逐漸取代UG成為復雜曲面設計的首選。
CATIA具有很強的編程能力，可以滿足復雜零件的數控加工要求。目前有些領域采用CATIA設計建模和UG編程處理，兩者結合在壹起使用。
(3)Pro/E是
美國PTC(參數化技術有限公司)開發的軟件是世界上最流行的三維CAD/CAM系統。廣泛應用於電子、機械、模具、工業設計和玩具等民用行業。它具有零件設計、產品裝配、模具開發、數控加工、造型設計等多種功能。
Pro/E在我國南方企業中應用廣泛。設計建模采用PRO-E，編程加工采用MASTERCAM和CIMATRON是壹種常見的做法。
(4)C(imatronCAD/CAM)系統
以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產品是較早在微機平臺上實現三維CAD/CAM全部功能的系統。該系統提供了靈活的用戶界面、優秀的三維建模、工程制圖、全面的數控加工、各種通用和專用數據接口以及集成的產品數據管理。CimatronCAD/CAM系統在國際模具制造業中非常流行，在國內模具局制造業中也有廣泛應用。
(5)Mastercam
美國CNC公司開發的基於PC平臺的CAD/CAM軟件，幾何建模方便直觀。Mastercam為設計零件的形狀提供了理想的環境，其強大而穩定的造型功能可以設計復雜的曲線和曲面零件。Mastercam具有強大的表面粗加工和表面精加工功能。表面精加工有多種選擇，能滿足復雜零件的表面加工要求，具有多軸加工功能。由於價格低廉，性能優越，成為國內民用行業數控編程軟件的首選。
(6)功能攝像頭
美國DELCAM公司開發的基於特征的全功能CAM軟件，全新的特征概念，超強的特征識別，基於工藝知識庫、刀具庫和圖標導航的素材庫，基於工藝卡的編程模式。整個模塊的軟件，從2~5軸銑削到車銑復合加工，從曲面加工到線切割加工，為車間編程提供了全面的解決方案。DELCAM軟件的後期編輯功能比較好。
近年來，國內壹些制造企業也在逐步引進，以適應行業發展的需要，屬於新興產品。
(7)CAXA制造工程師
CAXA制造工程師是北京北航海爾軟件有限公司推出的全國產化CAM產品，在國內CAM市場上為國產CAM軟件占領了壹席之地。作為中國制造業信息化領域自主知識產權軟件的傑出代表和知名品牌，CAXA已成為中國CAD/CAM/PLM行業的領導者和主要供應商。CAXA制造工程師是面向二軸至五軸數控銑床和加工中心的工藝性能良好的銑/鉆數控編程軟件。該軟件性能優良，價格適中，在國內市場很受歡迎。
(8)邊緣攝像頭
英國Pathtrace公司生產的具有智能的專業數控編程軟件，可應用於車、銑、線切割等數控機床的編程。EdgeCAM根據復雜3D曲面的加工特點，設計了更加便捷可靠的加工方法，在歐美制造業廣受歡迎。英國Path公司正在開發和運營中國市場，為國內制造業客戶提供更多選擇。
(9)核查核查
美國CGTECH公司生產的先進專用數控加工仿真軟件。VERICUT采用先進的三維顯示和虛擬現實技術，對數控加工過程的仿真達到了極其逼真的程度。彩色三維圖像不僅可以顯示毛坯切割成零件的全過程，還可以顯示手柄和夾具，甚至可以模擬機床的運行過程和虛擬工廠環境。效果就像在屏幕上看數控機床加工零件的視頻壹樣。
程序員將各種編程軟件生成的數控加工程序導入VERICUTVERICUT，可以檢查原軟件編程中的計算錯誤，降低程序錯誤導致的加工事故率。目前，國內許多有實力的企業已經開始引進該軟件來豐富現有的數控編程系統，並取得了良好的效果。
隨著制造技術的快速發展，數控編程軟件的開發和使用進入了壹個快速發展的新階段。新產品層出不窮，功能模塊也越來越細化。但是，技術人員可以很容易地在微型計算機上設計出科學、合理、個性化的數控加工工藝，使數控加工編程變得更加容易和方便。
編輯此段落的基本步驟
1.分析零件圖以確定工藝。
分析零件圖要求的形狀、尺寸、精度、材料和毛坯，明確加工內容和要求；確定加工方案、切削路線、切削參數，選擇刀具和夾具。
2.數值計算
根據零件的幾何尺寸和加工路線，計算出零件輪廓上幾何特征的起點和終點以及圓弧的中心坐標。
3.編寫加工程序
完成以上兩步後，根據數控系統規定的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單。
4.將程序輸入數控系統。
程序的輸入可以通過鍵盤或通過計算機通訊接口直接輸入到數控系統中。
5.檢驗程序和首件試切
利用數控系統提供的圖形顯示功能檢查刀具軌跡的正確性。試切工件的第壹片，分析產生誤差的原因，及時修正，直到切割出合格的零件。
雖然每個數控系統的編程語言和指令不同，但有很多相似之處。
編輯本段功能代碼
單詞及其功能
1，字符和代碼
字符是用來組織、控制或表示數據的符號，如數字、字母、標點符號、數學運算符等。世界上廣泛使用兩種標準代碼:
1)ISO標準代碼
2)EIA美國電子工業協會標準代碼
2、單詞
在數控加工程序中，字是指按規定排列的壹系列字符，作為壹個信息單元進行存儲、傳輸和操作。壹個單詞由壹個英文字母後跟幾個十進制數字組成。這個英文字母叫做地址符號。
比如“X2500”是單詞，X是地址符號，數字“2500”是地址中的內容。
3、單詞的功能
構成節目片段的每個詞都有其特定的功能意義。以下主要是根據FANUC-0M數控系統的規格。
(1)序列號n
序列號也稱為程序段號或程序段號。序列號位於程序段的開頭，由序列號字n和後面的數字組成。其功能有校對、條件跳轉、固定循環等。間隔使用，如N10N20N30...
(2)準備虛詞g。
準備功能字的地址符號是G，也稱為G功能或G指令，是用來建立機床或控制系統工作模式的指令。G00~G99
(3)大小字
尺寸字用於確定刀具運動終點在機床上的坐標位置。
其中，第壹組x、y、z、u、v、w、p、q、r用於確定終點的直線坐標大小；第二組a、b、c、d、e用於確定終點的角坐標大小；第三組I，J，K用於確定圓弧輪廓中心的坐標大小。在壹些數控系統中，妳也可以用P來指示暫停時間，用R來指示圓弧的半徑。
(4)饋送功能字f
進給功能字的地址符號是f，也稱為f功能或f指令，用來指定切削的進給速度。對於車床，F可分為每分鐘進給量和主軸每轉進給量兩種。對於其他數控機床，壹般每分鐘只進給壹次。在螺紋切削程序中，f指令經常用來指示螺紋導程。
(5)主軸速度功能字S
主軸轉速功能字的地址符號是S，也稱為S功能或S指令，用來指定主軸轉速。單位是轉/分鐘。
(6)工具功能字T
刀具功能字的地址符號是t，也稱為t功能或t指令，用於指定加工中所用刀具的編號，如T01。對於數控車床，以下數字也用於指定刀具長度補償和刀尖半徑補償，如T0101。
(7)輔助功能詞M
輔助功能字的地址符號為m，後面的數字壹般為1 ~ 3位的正整數，也稱為m功能或m指令，用於指定數控機床輔助裝置的開關動作，如M00~M99。
編輯此段落的程序格式
程序段格式
壹個數控加工程序由幾個程序段組成。程序段格式是指壹個程序段中的字、字符和數據的排列。程序段格式的示例:
n30 g 01 x 88.1y 30.2 F500 s 3000 T02 M08；N40 X90(本程序段省略了“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”等接續詞，但其功能仍然有效。)
在程序段中，組成程序段的元素必須明確定義:
移動目標:終端坐標值x，y，z；
沿著什麽樣的軌跡前進:準備虛詞g；
進給速度:進給功能字f；
切削速度:主軸速度功能字s；
使用刀具:刀具功能字t；
機床輔助動作:輔助功能詞m。
程序格式
1)程序開始和結束符號
程序的開始和結束是同壹個字符，ISO代碼中是%, EIA代碼中是EP。寫作時，妳應該寫壹個單獨的段落。
2)程序名稱
程序名有兩種形式:壹種是由英文字母O(%或P)和1 ~ 4位的正整數組成；另壹種是程序名(如TEST1等。)以英文字母開頭，由字母數字字符組成。通常，需要壹個單獨的段落。
3)項目主題
程序體由幾個程序段組成。每個程序段壹般占壹行。
4)程序結束
程序結束時，可以使用M02或M30指令。通常，需要壹個單獨的段落。
加工程序通用格式的例子:
%//開始字符
O2000 //程序名稱
n 10g 54g 00x 10.0y 20.0m 03s 1000//程序體
n20 g 01 x 60.0y 30.0 f 100 T02 M08
N30 X80.0
……
N200 M30 //程序結束
%//終止符
編輯此部分的機器坐標系。
機床坐標系的確定
(1)關於機床相對運動的規定
在機床上，我們總是認為工件是靜止的，刀具是運動的。這樣程序員就可以根據零件圖確定機床的加工工藝，而不用考慮工件和刀具在機床上的具體運動。
(2)機床坐標系的規定
標準機床坐標系中X、Y和Z軸之間的關系由右側的笛卡爾坐標系確定。
在數控機床上，機床的運動是由數控裝置控制的。為了確定數控機床上的成形運動和輔助運動，首先必須確定運動在機床上的位移和方向，這需要通過坐標系來實現，這個坐標系稱為機床坐標系。
例如，在銑床上，機床有縱向運動、橫向運動和垂直運動。在數控加工中，要用機床坐標系來描述。
標準機床坐標系中x、y和z坐標軸之間的關系由右側的笛卡爾坐標系確定:
1)伸出右手的拇指、食指和中指，相互成90度。然後拇指代表x坐標，食指代表y坐標，中指代表z坐標。
2)拇指指向X坐標的正方向，食指指向Y坐標的正方向，中指指向Z坐標的正方向。
3)圍繞X、Y、Z坐標的旋轉坐標分別用A、B、C表示。根據右手螺旋法則，拇指指向X、Y、Z坐標中任意壹軸的正方向，那麽其他四個手指的旋轉方向就是旋轉坐標A、B、C的正方向..
(3)運動方向的規定
刀具和工件之間的距離增加的方向是每個坐標軸的正方向。下圖顯示了數控車床上兩個運動的正方向。
坐標軸方向的確定
(1)Z坐標
Z坐標的運動方向由傳遞切削動力的主軸決定，即平行於主軸軸線的坐標軸為Z坐標，Z坐標的正方向為刀具離開工件的方向。(2)X坐標
x坐標平行於工件的夾緊平面，壹般在水平面內。確定X軸方向時，應考慮兩種情況:
1)如果工件旋轉，刀具離開工件的方向就是X坐標的正方向。
2)如果刀具旋轉，可分為兩種情況:Z坐標水平時，觀察者沿刀具主軸看工件時，+X運動方向指向右側；當Z坐標垂直時，當觀察者看向面向刀具主軸的立柱時，+X運動方向指向右側。下圖是數控車床的X坐標。
(3)Y坐標
確定X、Z坐標的正方向後，就可以根據X、Z坐標的方向和右手直角坐標系來確定Y坐標的方向。
機床原點設置
機床原點是指設置在機床上的壹個固定點，即機床坐標系的原點。它是在機床裝配和調試過程中確定的，是數控機床加工運動的基準參考點。
(1)數控車床的原點
在數控車床上，機床的原點壹般取在卡盤端面和主軸中心線的交點上。同時，通過設置參數，還可以將機床原點設置在X、Z坐標的正極限位置。
(2)數控銑床的起源
主軸下端面中心，三軸正極限位置。
編輯本數控車床編程。
對於數控車床來說，使用的數控系統不同，編程方法也不同。
壹、工件坐標系設定說明
它是指定工件坐標系原點的指令，也叫編程零點。
指令格式:G50 X Z
其中x和z是從工件坐標系原點沿x和z方向的刀尖起始點的尺寸。
執行G50指令時，機床不動，即X軸和Z軸不動，X軸和Z軸的值被記憶在系統中，CRT顯示器上的坐標值發生了變化，相當於在系統中建立了壹個以工件原點為坐標原點的工件坐標系。
尺寸系統的編程方法:
1.絕對尺寸和增量尺寸
在數控編程中，刀具位置的坐標通常有兩種表示方式:壹種是絕對坐標，另壹種是增量(相對)坐標。在數控車床編程中，可以采用絕對值編程、增量值編程或混合編程。
(1)絕對值編程:從工件坐標系原點計算所有坐標點的坐標值，稱為絕對坐標，用X和Z表示..
(2)增量值編程:相對於刀具之前的位置(或起點)計算坐標系中的坐標值，稱為增量(相對)坐標。x軸坐標用U表示，Z軸坐標用W表示，正負由運動方向決定。
2.直徑編程和半徑編程
在數控車床編程時，由於被加工回轉體零件的截面是圓形的，其徑向尺寸有兩種表示法:直徑和半徑。采用哪種方法是由系統的參數決定的。數控車床出廠時壹般設置為直徑編程，所以程序中X軸方向的尺寸就是直徑值。如果需要使用半徑編程，需要改變系統中的相關參數，使系統處於半徑編程狀態。
3.公制尺寸和英制尺寸
G20英寸尺寸輸入
G201公制尺寸輸入
工程圖中的尺寸標註有兩種形式:公制和英制。數控系統可以根據設定的狀態將所有幾何值轉換成公制或英制尺寸。系統開啟後，機床處於公制G21狀態。
公制和英制單位之間的轉換關系為:
1毫米≈0.0394英寸
1英寸≈25.4毫米
二、主軸控制、進給控制和刀具選擇
1.主軸功能
s函數由地址碼s及其後面的幾個數字組成。
(1)恒線速控制指令G96
系統執行G96指令後，S指定的數值表示切削速度。例如，G96 S150表示切削速度為150m/min。
(2)取消恒線速度控制指令G97
系統執行G97指令後，S指定的值表示主軸每分鐘的轉速。例如，G97 S1200表示主軸轉速為1200r/min。FANUC系統開啟後，壹般默認G97狀態。
(3)最高速度限制G50
G50不僅具有坐標系設定功能，還具有主軸最高速度設定功能。例如，G50 S2000表示將最大主軸轉速設置為2000轉/分鐘。當以恒定線速度控制切割時，必須限制主軸速度以防止事故。
2.饋送函數f
f的作用是表示進給速度，由地址碼f和後面的幾個數字組成。
(1)每分鐘進給G98
執行G98指令後，數控系統確定F中所指的進給速度單位為mm/min，如F200，即進給速度為200mm/min。
(2)每進給G99
執行G99指令後，數控系統確定F所指的進給速度單位為mm/r，例如F0.2表示進給速度為0.2 mm/r..
三、快速定位、直線插補、圓弧插補
(壹)快速定位指令G00
G00指令通過點定位控制使刀具從刀具所在的點快速移動到下壹個目標位置。只是快速定位，對運動軌跡沒有要求，沒有切割過程。
指令格式:
g00 X(U)Z(W)；
其中:x和z是刀具要到達的點的絕對坐標值；
u和w是刀具從現有位置到達的點的增量值；(不動的坐標可以不寫)
二、線性插補指令G01
G01命令是直線運動命令，規定刀具以兩坐標間插補聯動的方式，以指定的進給速度f做任意直線運動。
指令格式:
g 01x(U)Z(W)F；
其中包括:
(1)X、Z或U、W的含義與G00相同。
(2)F是刀具的進給速度(進給)，應根據切削要求確定。