初學者和程式設計師CNC程式設計指南
在本文中，您將了解什麼是初學者CNC編程，如何使用最好的 CAD/CAM 軟體為現代工業CNC加工中的程式設計師創建個人化程式。
CNC編程人員需要透過分析零件圖來確定加工工藝，並編寫相應的CNC加工程序。初學者要成長為CNC程式設計師，需要專業的CNC知識、熟練使用G程式碼語言、精通各種CAD/CAM程式設計軟體。
什麼是CNC程序？
CNC程式是指經過編碼的CAM軟體指令，用來控制工件的運作。 數控機床。它是從CNC系統外部直接輸入用於加工的控製程序，稱為數控加工程序。
為了滿足設計、製造、維護和推廣的需要，在輸入代碼、座標系統、加工指令、輔助功能、程序格式等方面，國際上已經形成了2個通用的標準，即國際標準化組織（ISO）標準和電子工業協會（EIA）標準。
CNC加工程序是由各種功能字依照規定的格式組成的。正確理解各個功能詞的含義，正確使用各種功能詞，按照規定的指令編寫程序，是編譯程序的關鍵。
CNC程式設計師必須掌握與CNC加工相關的知識，包括工作原理、XYZ軸座標系、程式結構和常用CNC指令。
什麼是CNC程式設計？
CNC編程是指借助電腦、CAD繪圖設計軟體、CAM建模製造軟體，自動編制CNC加工程序，控制CNC工具機工作的過程。
CNC程式設計是CNC加工準備階段的主要內容之一，通常包括分析零件型式、確定加工流程、計算刀具路徑、取得刀位資料、建立CNC加工程式、製作控制媒體、校對程式和零件加工試驗。
如何進行數控編程？
CNC程式採用G程式碼語言依照規則描述零件的形狀、製程、參數及輔助資訊等，接著電腦自動進行數值計算、刀具中心運動軌跡計算、後置處理等，產生零件加工程序單，並模擬加工過程。對於形狀複雜、非圓曲線輪廓、三維曲面等零件，自動程式方法有效率且可靠。
在編程過程中，CNC編程人員可以及時檢查程式是否正確，必要時進行修改。由於電腦代替程式設計器完成繁瑣的數值運算工作，省去了編寫程式清單的工作量，因此可以提高程式效率數十倍甚至數百倍，解決許多無法解決的複雜零件的程式設計問題透過手動程式設計。
CNC 程式設計有多少種類型？
市面上最常見的CNC編程類型有兩種，包括手動編程和自動編程。
什麼是手動編程？
手動編程是指編程的所有階段都是手動完成的。利用通用計算工具，透過各種數學方法，手動進行刀具路徑計算，並編制指令。這種方法比較簡單，初學者容易掌握，適應性很大。適用於中等複雜度程式和計算量較小的零件編程。它必須由工具機操作人員掌握。
手動編程步驟
手動編程步驟包括手動完成零件加工的數控流程、分析零件圖面、做出製程決策、確定加工路線、選擇製程參數、計算刀位座標資料、編寫數控加工程序表、驗證程序和手動編程。
優點
主要用於點加工（如鑽孔、鉸孔）或簡單幾何形狀的零件加工（如平面、方槽），計算量小，程式段數有限，程式設計方便直覺且易於實施。
缺點
對於自由曲面、複雜型腔的零件，刀具軌跡資料的計算相當繁瑣，工作量大，極易出錯，而且校對困難，有的甚至根本無法完成。
什麼是自動程式設計？
自動編程是指對於幾何形狀複雜的零件，借助電腦編寫零件的來源程序，加工後產生數控加工程序。
優點
隨著數控技術的發展，先進的數控系統不僅為使用者編程提供通用的準備功能和輔助功能，而且為擴展數控功能提供了編程手段。數控系統參數程式應用靈活、形式自由。它具有高階電腦語言的表達式、邏輯運算和類似的程式流程，使加工程式簡潔易懂，實現了普通程式設計難以實現的功能。
缺點
數控程式設計和電腦程式一樣，有自己的語言，但不同的是，現在電腦已經發展到以微軟的Windows佔據全球市場為絕對優勢。但CNC工具機還沒有發展到可以互相使用的水平，也就是說，它們硬體上的差異使得各自的CNC系統暫時無法相容。因此，在加工毛坯時，首先需要確定機器採用哪種類型的系統。
什麼是CNC編程器？
CNC程式設計師是根據零件的加工要求，手動或利用電腦輔助製造軟體編制CNC加工程式的人員。 CNC程式設計師應具備較強的 3D 空間想像力，視力正常，四肢靈活，計算能力強。大多數數控程式設計師工作在大型製造企業和零件加工難度高的公司。前者在企業內部分工明確，要求數控加工技術人員具備專門技能，數控編程成為獨立的職位之一。由於程式設計的難度，後者必須有專門的程式設計師來完成相應的工作。
CNC 程式設計師如何運作？
CNC程式設計師應依照製程和加工要求，選擇合適的刀具、夾具、加工設備和刀具，手工編寫和編輯2軸、2軸半數控加工程序。然後執行 3D 多軸多型式數控加工建模與程式設計。最後，對零件的加工品質進行分析與控制。
請遵循針對初學者和程式設計師列出的 5 個易於使用的步驟。
步驟1.分析零件圖以確定製程。
分析零件圖所需的形狀、尺寸、精度、材料和毛坯，明確加工內容和要求；確定加工方案、刀具路徑、切削參數，選擇刀具和夾具。
步驟2.數值計算。
根據零件的幾何尺寸和加工路線，計算零件輪廓上幾何元素的起點、終點和圓弧的中心座標。
步驟3.編寫加工程序。
完成以上2個步驟後，依照CNC系統規定的功能指令代碼和程序塊格式，編寫加工程序表。
步驟4、將程式輸入到CNC系統中。
程式的輸入可以透過鍵盤直接輸入到CNC系統中，也可以透過電腦通訊介面輸入到數控系統中。
步驟5.檢查程序和第一部分試切割。
利用數控系統提供的圖形顯示功能檢查刀具路徑的正確性。進行零件第1次試切，分析誤差原因，及時修正，直到試切出合格零件。
CNC編程軟體列表
列出的項目是大多數CNC程式設計師經常使用的最佳免費和零件 CAD/CAM 軟體。
UG
Unigraphics 是一組 3D 美國Unigraphics Solution公司開發的整合CAD、CAM、CAE功能的參數化軟體。它是當今電腦輔助設計、分析和製造最先進的高端軟體。 、通用機械電子等工業領域。 UG軟體在CAM領域處於領先地位。它由美國麥道飛機公司生產，是飛機零件數控加工的首選程式設計工具。
CATIA
CATIA是法國達梭公司推出的產品。法國幻影系列戰鬥機、波音737和777都是使用CATIA開發和設計的。 CATIA擁有強大的曲面建模功能，位居所有CAD前列 3D 軟體.在國內航空航太企業及科研院所廣泛應用，並逐漸取代UG成為複雜曲面設計的首選。 CATIA具有強大的程式設計能力，可滿足複雜零件的CNC加工要求。目前有些領域多採用CATIA設計建模，UG程式設計與加工，兩者結合使用。
Pro / E
Pro/E是美國PTC（參數技術有限公司）開發的軟體，也是目前最受歡迎的軟體 3D 世界上CAD/CAM（電腦輔助設計與製造）系統。廣泛應用於電子、機械、模具、工業設計、玩具等民間產業。具備零件設計、產品組裝、模具開發、CNC加工、造型設計等功能。
西馬龍
Cimatron是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產品。系統提供了相對靈活的使用者介面、優秀的三維造型、工程製圖、全面的數控加工、各種通用和專用資料介面以及整合的產品資料管理。 Cimatron CAD/CAM系統在國際模具製造業非常流行，在國內模具製造業也廣泛的應用。
大師CAM
MasterCAM是美國CNC公司開發的基於PC機的CAD/CAM軟體。具有方便、直覺的幾何造型。 Mastercam 為零件形狀的設計提供了理想的環境。其強大而穩定的造型功能可設計出複雜的曲面、曲軸零件。 MasterCAM具有強大的表面粗加工和表面精加工功能。表面處理方式選擇多樣，能滿足複雜零件表面加工需求，並具備多軸加工功能。由於其價格低廉、性能優越，已成為民用工業首選的數控編程軟體。
特徵CAM
FeatureCAM是美國DELCAM公司開發的基於特徵的全功能CAM軟體。它具有全新的特徵概念、超強特徵識別、基於工藝知識庫的材料庫、工具庫、基於工藝卡的圖標導航編程模式。全模組軟體，從2-5軸銑削，到車銑，從表面加工到線切割，為車間編程提供全面的解決方案。 DELCAM軟體的後製編輯功能比較好。
邊緣CAM
EdgeCAM是英國Pathtrace公司出品的一款智慧專業數控編程軟體，適用於車削、銑削、線切割等CNC工具機的編程。鑑於目前的複雜情況 3D 表面加工特點，EdgeCAM設計了更方便可靠的加工方法，深受歐美製造業的歡迎。
維里克特維里克特
VERICUT VERICUT是美國CGTECH公司生產的先進的專用CNC加工模擬軟體。 VERICUT採用先進的三維顯示和虛擬實境技術，以極其逼真的水平模擬CNC加工流程。不僅能以彩色三維影像展示切削毛坯形成零件的整個過程，而且能模擬刀架、夾具，甚至工具機的運作過程和虛擬工廠環境，效果猶如在螢幕上一樣。在此觀看CNC機器加工零件的影片。程式設計師將各種程式軟體產生的數控加工程式匯入VERICUT中，軟體可檢查原軟體程式設計中產生的計算錯誤，減少加工過程中因程式錯誤而造成的加工事故率。目前國內許多實力雄厚的企業已開始引進該軟體來豐富現有的數控編程系統，並且取得了良好的效果。
要考慮的事情
CNC編程軟體升級，CNC加工邁向新階梯。新產品層出不窮，功能模組日益精細。技術人員可以輕鬆地在電腦上設計出科學合理的設計。且個人化的數控編程軟體讓數控加工更加簡單方便。
透過閱讀本文，您應該對CNC程式設計有一個全面的了解。今後你需要做的就是如何在數控加工中熟練使用數控程序，並從初學者一步步成長為專業的數控編程人員。
