数控系统 21DM数控系统手工编程难点解析
在数控加工技术迅速发展的今天，手工编程作为软件绘图生成加工轨迹的有力补充，有助于我们了解、修改和优化加工轨迹，使加工更加高效合理。
笔者学校现有一批南京数控设备有限公司生产的21DM液晶显示铣床，根据教学需要和安排，数控铣床手工编程操作教学将在此类数控系统的基础上进行。
笔者在长期的教学生产过程中，发现、归纳并解决了手工编程的一些难点，对计算机生成的程序进行了有效改进，提高了加工效率，优化了加工工艺。
一、常见问题分析 理想的数控程序不仅能加工出符合零件图样要求的合格零件，还可使数控机床的功能得到合理应用与充分发挥。
数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程，包括分析图样和制定工艺方案、数学处理、编写程序、程序校验、程序修改等步骤。
将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。
通常采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序；在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查；对于形状复杂和加工要求高的零件，也可先用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切，以检验程序。
通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。
若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。
在华中21DM液晶显示铣床的操作手册和编程手册中，对于编程的指令有全面的介绍，但对于程序编写过程中的具体注意事项和经验等却很少提及，其他资料也比较 有限。
二、改进方法与步骤 1.编程方式（G91，G90）的切换 在编程中有绝对值编程（G91）与增量值编程（G90）两种方式,这两种方式下所连接的编程坐标系是不同的。
在使用G90和G91两种方式进行混合编程时，编程者经常会由于粗心大意，忘记切换编程方式，或者虽切换了方式，后续的编程坐标值却没改，导致编程坐标出错，机床不能执行程序，严重时甚至会引发撞机事故（见表1）。
2.直线插补（G01）与圆弧插补（G02，G03）的切换 绝大部分工件的轮廓线是由直线与圆弧构成的，有直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧三种连接。
对于复杂轮廓，编程者在编程中经常忘记切换直线插补（G01）与圆弧插补（G02，G03），导致编程格式混淆出错，程序不能执行。
3.刀具半径补偿（G41，G42，G40）使用错误 编程者编写一个用铣刀加工工件轮廓的程序时，首先要根据工件的外形尺寸和刀具的半径计算坐标值来明确刀具中心所走的路线。
可以忽略刀具半径，而根据工件尺寸进行编程，然后在半径补偿寄存器里设置半径补偿值。
无论是更换铣刀还是进行粗精加工，只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，基本上不用修改程序。
在刀具半径补偿建立（G41，G42）和取消（G40）中，常见的错误操作有5种。
在编程中应正确建立或取消补偿的区域，图1中阴影部分代表正确区域。
特别需要注意三点：整个刀具轮廓应在阴影部分内；切入建立刀补与切出取消刀补原理一致，避免过切；某些特定轮廓不在此范畴。
建立和取消半径补偿的格式是G41（G42，G40）G01X__Y__，如果刀具直线插补G01X__Y__走过的实际距离小于刀具半径，则不能有效建立和取消半径补偿。
如果在循环中建立刀补后没有使用G40有效取消，那么循环几次就补偿几次，使刀具偏离正确轨迹，加工轨迹偏移（见表2）。
（4）切入切出设计路线不合理。
考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑。
应避免刀具在工件轮廓面上垂直上、下移动而划伤工件表面，应尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。
在数控加工中，经常会用到倾斜线或圆弧切入切出，应减少刀具在工件轮廓某位置的停顿时间，避免出现表面缺陷。
虽然大部分操作者都做到了在程序中加入切入和切出的程序段，但路线设计不合理，或者程序根本不能执行（见表3、表4）。
（5）刀具号的选择。
在21DM系统中有10个刀具参数地址，即T01～T10。
从理论上说，可以随意调用任何一把刀，输入实际刀具参数就可以执行刀具指令。
但机床的参数设置不同，可选用的刀具号也不同。
某操作者编程时调用刀具T06，其他程序段均准确无误，可是输入程序后机床不执行，也没有报警，经反复尝试，终于发现此机床只能调用T01～T044把刀，其他刀具号则不能执行。
（作者单位：韶关市技师学院）。