在數(shù)控銑床上，數(shù)控編程方式有兩種，一是自動編程，二是手工編程。手工編程是由人工完成零件的程序編制工作，主要包括零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)據(jù)計算、編制程序及輸入并校驗程序等過程。自動編程則是利用CAD/CAM軟件，首先將描述輪廓的平面圖轉(zhuǎn)化為三維圖形，即進行模型造型，然后利用CAM軟件設(shè)定加工方法，定義各種加工參數(shù)，生成刀具軌跡，*終轉(zhuǎn)化成適應(yīng)于不同系統(tǒng)的數(shù)控加工代碼的過程。本文分別采用宏程序編程和自動編程兩種方法對一個橢半球的銑削加工進行編程，并就這兩種編程方法進行了簡單地比較。

　　一、橢半球的用戶宏程序編程

　　1加工方案的確定

　　圖1為一個包含橢半球輪廓的零件圖，確定數(shù)控立式銑床對該零件進行加工，刀具采用半徑為3mm的硬質(zhì)合金球頭銑刀，并只對工件的上橢半球精加工。

　　2用戶宏程序編程

　　結(jié)合橢半球的加工方案，不難看出，進行宏程序編程的關(guān)鍵就是要找到不同z軸高度截面橢圓的長半軸和短半軸長度的通用計算公式。

　　如圖2所示，為了避免在編程中引用刀補指令，直接算加工過程中刀位點的軌跡，所以圖2中有一等距的橢圓和圓,其法線距離為3mm,即球刀半徑。A-B表示任意一個平行于XOY的平面.其Z軸高度為LOE，用該平面截取橢球。得到的截面橢圓的長半軸為LEP,短半軸長度為L4M設(shè)橢半球長半軸為a’,短半軸長度為b’,任一截面橢圓長軸長度為a’.短半軸長度為b'，該截面距XOY平面的距離(Z軸高度)為Z,則由圖2可知，任一刀位點橢球截面橢圓的a’、b’Z:計算公式為：

　　a為截平面與xoz平面上橢球?qū)?yīng)的截面橢圓的交點所對應(yīng)的角度。以值的遞增z軸高度。將回心角a的增量設(shè)為1，初始參數(shù)為0。下面我們以FANUCOi-MA系統(tǒng)為例編寫簡單加工程序。

　　二、自動編程的實現(xiàn)

　　進行該零件的自動編程，首先必須對其進行三維造型。圖3是利用Pro Engineer完成的該零件的三維圖。

　　完成三維造型后，先設(shè)定毛坯大小，然后選擇加工方法，并進行加工參數(shù)設(shè)置，*后生成加工刀具軌跡，生成的刀具軌跡如圖4、圖5所示。由于只做該零件的梢加工，所以在此僅選擇了等高線精加工。

　　三、兩種編程方法的比較

　　(1)利用宏程序編寫的程序短小精悍，而用自動編程編制出來的程序要大的多，作者是利用ProEngineer生成的加工程序，采用等高線精加工的方法，如果在設(shè)加工參數(shù)的時候，將殘留高度中的*小層間距和*大層間距設(shè)定值減小一倍，加工精度和加工余量提高一倍，則生成的程序量也成倍增加，而用戶宏程序修改加工參數(shù)后，程序量保持不變。用戶宏程序結(jié)構(gòu)清晰，而自動編程的程序切削部分的語句達(dá)到了幾千個程序段，十分難懂。

　　(2)如果加工零件輪廓曲線可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式很方便地描述，采用用戶宏程序編程是一種比較簡便的方法。若采用自動編程則必須借助計算機和CAD/CAM軟件，先要造型，然后定義加工參數(shù)，*后生成加工軌跡和加工代碼，整個過程相對麻煩一些。但是，當(dāng)一個零件的輪廓很難用數(shù)學(xué)方程描述的，則基本上沒有辦法用宏程序編程，這時只有采用自動編程。

　　(3)利用兩種方法得到的加工程序，在機床加工過程中，控制的方便性是不同的。用戶宏程序可以在加工過程中修改參數(shù)，也就是在加工中發(fā)現(xiàn)用量不對，可以馬上修改。而自動編程生成的程序在運行中發(fā)現(xiàn)參數(shù)有問題，則必須停機，重新利用CAD/CAM軟件來定義加工參數(shù)，重新生成程序，*后傳給數(shù)控系統(tǒng)，控制時間很長。

　　四、總結(jié)

　　由此可見，用戶宏程序編程和自動編程各有各的優(yōu)缺點。當(dāng)一個零件的輪廓可以用數(shù)學(xué)函數(shù)進行描述的話，應(yīng)用用戶宏程序編程是一種理想的選擇，如果零件的形狀是一種不規(guī)則的幾何體，很難用數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確描述出來，或者描述起來很復(fù)雜，則只能采用自動編程的方法。