数控编程中什么是手动编程？
问题描述:
请问什么是数控编程，什么是手工编程，它工作在什么样的工作平台上，它的性质是什么？请向我弟弟解释我在这方面很弱。希望你能说清楚，通俗一点。谢谢拉！！！！
分析:
1简介
在NC文本地址程序段的格式中，g代码和M代码分别代表预备功能和辅助功能字，g代码和M代码分别代表不同NC系统中的不同NC功能。有些数控系统还规定可以使用几套G、M代码指令，这给数控加工工艺的制定、数控加工程序的编制和加工程序的调试增加了很大的灵活性，特别是合理使用专用的G、M代码，可以保证零件的加工质量和精度，防止数控机床加工。
2数控加工中特殊g代码和M代码的使用
1)延迟G04指令
延时G04指令的作用是人为地暂时限制正在运行的加工程序，在程序中表示为“G04X-，或G04U-，或G04P-”。例如“N0050 G04 X1.0”表示执行该程序段时，进给将停止1秒，然后继续执行后续程序指令。G04指令中的延迟时间是在编程时设定的，其选择范围为“0.001 ~ 99999.999秒或转数(带X或U指令的IS-B增量系统)。1 ~ * * * * * * * *延时时间单位为0.0001秒或转数(带P指令的IS-C增量系统)”。G04延时指令一般用于以下几种情况:①深加工盲孔时，刀具送至指定深度后，G04指令可以使刀具不进给完成加工，然后退刀，保证孔底平整，相关表面无毛刺；(2)开槽时，在槽的底部，让主轴空转几圈，然后退出刀具。一般不需要精加工退刀槽，采用G04延时指令，有利于平滑槽底，提高零件整体质量。(3)在数控车床上，在工件端面中心钻60度顶孔或倒45度角时，为了使孔边和倒角光滑，用G04指令使工件转1再退刀；(4)车削轴类零件的台肩时，应在指令间设置G04指令，以改变送刀时的运行方向，从而保证台肩端与工件轴线的垂直度。
除了上述一般用途外，在数控加工的实际使用中，还尝试了一些特殊用途的分析和研究，并从中得到新的启示:
(1)以步进电机为进给驱动系统的数控机床，特别是国内改进设计的数控机床，在高精度加工中，为了避免频率变化过快对位移精度的影响，一般人将快速点进位G00的指令路径分为两段程序段，段1为快速点进位，段2为直线插补。因为高速点带运行一开始是提速，到了设定的速度频率就是正常的恒速运行，到了接近定位点就是降频(也就是常说的自动提速)。如果在1段后设置延时G04指令，可以保证在低速运行前高速运行的降频完全稳定，从而提高控制精度。特别是对于数控钻床上的孔的定位。
(2)启动按钮经常用于加工时间短的零件。为了减少疲劳或频繁按键造成的误操作，用G04指令代替第一部分的开始。延时时间按照1个零件的装卸时间设置。在操作者熟练掌握数控加工程序后，延时的指令时间可以逐渐缩短，但需要保证一定的安全时间。零件加工程序设计为循环子程序，G04指令设计在调用循环子程序的主程序中。如有必要，设计并选择计划停止M01指令作为程序的结束或检查。
(3)在数控车床上用丝锥攻中心螺纹时，需要用弹性圆柱卡盘攻螺纹，以保证攻至螺纹底部时丝锥不会折断，并在螺纹底部设置G04延时指令，使丝锥进行无进给切削。延时时间需要保证主轴完全停止，主轴完全停止后，以原前进速度反转，丝锥按原超前后退。
程序示例:
M03 S300攻丝的主轴速度不能太快。
G00 XO Z5.0工件中心坐标
g32 Z-20.0 f 1.0 M05；攻丝后，主轴停止。
G04 X5.0对于非超喂切割，胶带延迟5秒。
G32 Z5.0 M04主轴反转，轻敲背部。
(4)从锁孔中退刀时，为避免退刀时留下螺旋划痕，影响表面粗糙度，镗刀应停留在孔底不进刀，待主轴完全停止后再退刀。退刀时会在垂直端面留下退刀划痕，这在镗孔过程中一般是允许的，利用这个划痕也可以判断镗孔的形状误差。
(5) G04指令应设置在发送指令之后，以保证足够的时间延迟，后续程序应在发送指令所要求的动作开始或完成后运行，以保证加工的可靠性。如改变刀具位置、开闭主轴、润滑或接通其他信号等。如瑞士比马泰公司的S-188两轴双塔数控车铣中心，配有NUM 1050数控系统，自动出料的程序如下:
n 0160 M60；夹具打开许可
n 0170m 169；夹具开口
N0180 G04 FO.3
n 0190g 01 ZL 1；L1已被赋值。
n 0200m 168；夹具夹紧
N0210 G04 FO.3
(6)当主轴转速变化较大时，可以设定G04指令。目的是在切割零件之前使主轴转速稳定，以提高零件的表面质量。
程序示例:
n 0010s 1000m 13；主轴旋转，冷却液开启
N0020 T0302
n 0030g 01 x 32.4 f 0.1
N0040 S3500 M03主轴速度有很大变化。
n 0050 G04 XO 6；延迟0。6s
n 0060g 01 Z-10.0 f 0.02
(7)当加工程序中依次执行多个功能时，必须设置G04指令。比如机械手连接零件，两个主轴同步，加工从1转塔切换到第二转塔等等。根据动作的复杂程度，设置不同的G04延时量，使上一个动作完全完成，再进行下一个动作，避免干扰。
(8)在铣削过程中，当用相同的刀具直径加工圆弧角度时，可以设置G04指令。可以消除切削造成的锥度和实际加工的R偏差，但弧角表面质量会下降。
程序示例:
n 0120 G03 x 20.5y 18.6 R6 f 100
N0130 G04 XO.5
N0140 G01 Y50.5 F300
(9)主轴空转时，用G04设定各档速度，编制热机程序，使设备自动运行，可以使热机效果更好。
比如:
N0220 M03 S1000
N0230 G04 X600
N0240 S5000
N0250 G04 X600
N0260 S10000
N0270 G04 X600
2)返回参考点G26、G27、G28和G29的指令。
参考点是机床上的一个固定点，通过参考点返回功能可以很容易地将刀具移动到这个位置。参考点主要用于自动换刀或坐标系设置。刀具能否准确返回参考点是衡量其重复定位精度的重要指标，也是数控加工保证其尺寸一致性的前提。
在实际加工中，巧妙地使用返回参考点命令，可以提高产品的精度。
(1)对于重复定位精度高的机床，为了保证主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前，刀具可以先回到参考点，然后再运行到加工位置。这种做法的目的实际上是重新检查基准，以确定加工的尺寸精度。
(2)对于多轴联动机床，尤其是多轴多刀塔机床，一般在程序开始时将参考点指令回置，以避免换刀或多轴联动加工时的干涉。
(3)在四轴以上加工中心的B轴旋转之前，双轴车床在主轴和副轴同步加工之前设置返回参考点指令，可以防止碰撞刀具事故。比如HERMLE 600U五轴五联动立式加工中心，配备了Heidenhain i530数控系统，其B轴可以旋转110，而刀库在主轴后面，参考点指令在B轴旋转之前加回去。
(4)双主轴车床，只有在加工一个主轴时，使用参考点指令，使另一个主轴处于参考点位置，才能使程序顺利执行，保证加工精度。例如，在S188双主轴双转塔数控车铣中心中，加工只有一个主轴的零件时，先用G28指令使另一个主轴和转塔回到参考点位置，这样加工才能顺利进行。
(5)对于多轴分切机，由于各种原因要关闭某轴时，使用参考点命令，使该轴处于参考点位置，即可保证该轴的位置。如TONUS DECO2000机床，由于加工要求，X4和Z4轴必须闭合。在这种情况下，在系统屏蔽X4和Z4轴之前，应该执行返回参考点的操作。
(6)修理某轴的伺服单元时，一般需要先回到参考点(如果可能的话)，避免轴断电时坐标位置的丢失。比如美国Harting公司的COBRA 42机床，由于X轴电机运转时有噪音，需要进行检查，检查前要进行返回参考点的操作。
3)相对编程G91和绝对编程G90指令。
相对编程是以刀尖的位置为坐标原点，通过相对于坐标原点的位移来编程刀尖。也就是说，相对编程的坐标原点是经常变化的，位移是基于当前刀具点来控制的，所以当位移连续时必然会产生累积误差。在整个加工过程中，绝对编程有一个相对统一的参考点，即坐标原点，因此其累积误差比相对编程小。
数控车削时，工件径向尺寸的精度要高于轴向尺寸，所以在编程时，径向尺寸最好采用绝对编程，轴向尺寸考虑到加工方便，也可采用相对编程，但重要的轴向尺寸也可采用绝对编程。用数控铣床加工重要尺寸时，应采用绝对编程。在数控车铣加工中心加工零件时，车铣一般采用相对编程，转铣时采用绝对编程。如:EMCO 332数控车铣中心，配备西门子840D数控系统，双主轴双刀塔，车铣程序:
M06 T10
M38车模式，默认在G91相对编程。
M04 S1000 M08
G95 FO.03
G00 X8.0 YO Z10.0
G00 Z1.0
g 01 Z-11.55 f 0.01
M06 T13
M39铣削方式:G91相对编程和G90绝对编程。
g00 G90 X-l 12 z 1；L12已被分配。
G01 G90 Z-9.5 F1200
G01 G91 XO.30
G00 G90 Z1
另外，为了保证零件的某些相对位置，根据工艺要求灵活运用相对编程和绝对编程。
4)主轴释放夹紧指令
正常情况下，主轴松开和夹紧指令在装卸零件时使用，但对于多轴车床，还有其他用途:
(1)用于两轴同步加工。加工细长轴类零件时，用主轴和副轴分别夹紧零件两端，利用夹套时的回缩力使零件处于张紧状态，然后进行切削加工，可以防止因刀具产生锥度，提高零件表面的加工质量。
(2)对于数控纵切车床，通过合理设置主轴和副轴的松开和夹紧指令，多次拉进给，多次分段加工，可以加工出比额定行程长几倍的细长零件。作者用这种方法在TONUS DECO2000机床(Z轴行程64mm)上加工了长96mm的φ0.6mm和φ0.8mm阶梯轴。
例如，TONUS DECO2000机床是一台数控纵切车床，它是在FUNAC16系统的基础上，配备了改进的具有电子凸轮功能的PNT 2000(TONUS的专利产品)数控系统。它的编程方式不同于一般的车铣，每个程序步骤都单独编制在每个程序框图中。现在只列出主要加工步骤的程序:
g00 g 100 z 1 = 0 x 1 = 1；主轴旋转、冷却和刀具调整还有其他步骤。
G01 X1=0.6 FO.05
G01 Z1=-60.0 FO.02
g 01 x 1 = 1.2 fo . 05
G00 G100 X1=20
m 111；松锭子
G04 XO.4
g 01 z 1 = 0.0 fo . 1
m 110；主轴第二次夹紧
G04 XO.4
g 01g 100 x 1 = 1.2
G01 X=0.8 F=0.05
G01 Z1=-36.0 FO.02
g 01 x 1 = 1.2 fo . 05
g00 g 100 x 1 = 20；切换到截止步骤。
5) G53零漂移指令
一般情况下，当零件加工过程中需要重新建立编程原点时，如同时加工多个零件时，使用指令G53~G59，但如果合理使用这些指令，可以提高机床的效率。
对于大多数数控设备来说，启动后必须预热一段时间，以消除主轴或刀架发热带来的误差。如果对机床比较熟悉，可以在加工程序的开头设置G53~G59等指令进行人工补偿，这样可以大大缩短预热时间。比如S-188数控双轴双塔车铣中心，因为控制的轴数量多，每天需要空转2小时左右。经过一段时间的摸索，现在使用G53指令，即:G53 XO.04 YO.01。在2h内，每0.5h减少XO.01 YO.005，可以将预热时间控制在0.5h以内..
在大批量生产中，当工作台可以装夹多个零件时，可以在编程中使用G53~G59等指令定义几个不同的加工原点，从而一次装夹加工多个零件，节省了换刀时间，提高了工作效率。比如VC750立式加工中心，工作台为850mm×530mm，被加工零件毛坯为φ 160 mm，除夹紧部分外，一次可装四个零件。该过程如下:
G54 P1 M98
/G55 P1 M98
/G56 P1 M98
/G57 P1 M98
M99
要处理的程序编译成子程序(P1)，调试时不执行带/的程序，量产后会执行。
6) G79跳转指令
G79指令是一个强制跳转，用在车铣复合加工中心的零件加工程序中可以带来很大的方便。如S-188双轴双转塔数控车铣中心，配有NUM 1050数控系统和自动拉料机构。在编制零件加工程序时，如:
79美元N2037
N2037 GO X52.0 Z2.0
通过添加G79指令，方便了程序每一步的调试，避免了一般程序要从头找程序段或者在每个程序段末尾加M01的麻烦；同时可以直接跳到程序的最后一句把它截掉。
7) G09减速和精确定位指令
G09指令的作用是在执行下一个程序之前，减速并准确地停在当前程序确定的位置。用于精加工时，能使加工的形状和尺寸精确，如S-188数控两轴双转塔车铣中心，配NUM 1050数控系统；
G01 Z1 FO.02
G01 G09 ZO.5
G01 G09 X9.745 Z-0.4
g 01 Z-1.52
3结论
数控加工是一种基于数控程序的自动加工方法。在实际加工中，深入分析研究g代码和M代码，改革传统加工方法，需要具备较强的程序指令应用能力和丰富的实践技能。作者从事数控技术教学、数控加工和数控设备维修工作近20年，遇到了许多技术难题，积累了一些特殊g代码和M代码的使用经验。在数控加工程序中，利用好这些特殊的g代码和M代码，对于提高零件的加工质量和精度，以及使用和维护数控机床都具有重要的意义。