摘 要：目前，先進(jìn)制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)、手工編程、人機(jī)對(duì)話式編程。手工變量編程在汽輪機(jī)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機(jī)床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢(shì)，對(duì)新程序進(jìn)行模擬和空運(yùn)行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢(shì)，從而更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機(jī)

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)也稱為計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領(lǐng)域的主要技術(shù)手段。

優(yōu)點(diǎn)：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可加工復(fù)雜曲面。自動(dòng)編程多用于加工復(fù)雜工件，例如汽輪機(jī)三維葉片、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片等復(fù)雜型面。

缺點(diǎn)：前期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，需要運(yùn)用軟件建立模型，再設(shè)置刀具和毛坯等等，不適于簡(jiǎn)單工件的加工；程序冗長(zhǎng)，一個(gè)復(fù)雜曲面的加工程序可能達(dá)到幾十兆大小，需要在線加工，機(jī)床內(nèi)存無(wú)法存儲(chǔ)這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點(diǎn)不同，或者由于編程人員對(duì)該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡(jiǎn)單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤刀具路徑時(shí)容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點(diǎn)：編制復(fù)雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當(dāng)宏程序變量較多時(shí)，程序出錯(cuò)率較高。相對(duì)計(jì)算機(jī)編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，建議多次復(fù)核和空運(yùn)行檢查。同時(shí)，對(duì)編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機(jī)對(duì)話式編程

這是一種介于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程和手工編程之間的編程技術(shù)，以西門(mén)子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開(kāi)發(fā)了這種編程技術(shù)。其主要特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人員可以在機(jī)床上通過(guò)圖形式人機(jī)對(duì)話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，這種編程方式越來(lái)越普及。優(yōu)點(diǎn)：更加方便和快速，對(duì)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)成本低。缺點(diǎn)：需要設(shè)備的支持，費(fèi)用成本相對(duì)高。（只有最新的歐美設(shè)備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購(gòu)價(jià)格成正比。

2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的應(yīng)用

2.1 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)

汽輪機(jī)產(chǎn)品零件特點(diǎn)有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見(jiàn)的幾何形狀。汽輪機(jī)產(chǎn)品不同型號(hào)零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應(yīng)性。汽輪機(jī)產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺(tái)階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機(jī)產(chǎn)品部件外形巨大，加工時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機(jī)床停機(jī)和關(guān)機(jī)對(duì)加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對(duì)保密工作有很高的要求，手工變量編程技術(shù)可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的加工實(shí)例

2.2.1 例一、例二、例三簡(jiǎn)單形狀的分層銑削加工（為了簡(jiǎn)潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺(tái)等典型特征的加工，以及長(zhǎng)時(shí)間加工。

2.2.2 圓周均布多個(gè)相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過(guò)改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實(shí)例：機(jī)床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個(gè)內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對(duì)球面的手工編程，程序簡(jiǎn)單明了，選手不同型號(hào)的刀具時(shí)，只需更改刀具直徑即可。如果計(jì)算機(jī)編程，程序段將達(dá)到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡(jiǎn)介：高永江（1981，11-），男，職務(wù)職稱：高級(jí)工程師，主要研究方向：汽輪機(jī)大件機(jī)械加工數(shù)控編程及操作。

摘 要：目前，先進(jìn)制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)、手工編程、人機(jī)對(duì)話式編程。手工變量編程在汽輪機(jī)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機(jī)床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢(shì)，對(duì)新程序進(jìn)行模擬和空運(yùn)行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢(shì)，從而更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機(jī)

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)也稱為計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領(lǐng)域的主要技術(shù)手段。

優(yōu)點(diǎn)：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可加工復(fù)雜曲面。自動(dòng)編程多用于加工復(fù)雜工件，例如汽輪機(jī)三維葉片、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片等復(fù)雜型面。

缺點(diǎn)：前期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，需要運(yùn)用軟件建立模型，再設(shè)置刀具和毛坯等等，不適于簡(jiǎn)單工件的加工；程序冗長(zhǎng)，一個(gè)復(fù)雜曲面的加工程序可能達(dá)到幾十兆大小，需要在線加工，機(jī)床內(nèi)存無(wú)法存儲(chǔ)這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點(diǎn)不同，或者由于編程人員對(duì)該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡(jiǎn)單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤刀具路徑時(shí)容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點(diǎn)：編制復(fù)雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當(dāng)宏程序變量較多時(shí)，程序出錯(cuò)率較高。相對(duì)計(jì)算機(jī)編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，建議多次復(fù)核和空運(yùn)行檢查。同時(shí)，對(duì)編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機(jī)對(duì)話式編程

這是一種介于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程和手工編程之間的編程技術(shù)，以西門(mén)子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開(kāi)發(fā)了這種編程技術(shù)。其主要特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人員可以在機(jī)床上通過(guò)圖形式人機(jī)對(duì)話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，這種編程方式越來(lái)越普及。優(yōu)點(diǎn)：更加方便和快速，對(duì)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)成本低。缺點(diǎn)：需要設(shè)備的支持，費(fèi)用成本相對(duì)高。（只有最新的歐美設(shè)備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購(gòu)價(jià)格成正比。

2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的應(yīng)用

2.1 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)

汽輪機(jī)產(chǎn)品零件特點(diǎn)有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見(jiàn)的幾何形狀。汽輪機(jī)產(chǎn)品不同型號(hào)零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應(yīng)性。汽輪機(jī)產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺(tái)階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機(jī)產(chǎn)品部件外形巨大，加工時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機(jī)床停機(jī)和關(guān)機(jī)對(duì)加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對(duì)保密工作有很高的要求，手工變量編程技術(shù)可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的加工實(shí)例

2.2.1 例一、例二、例三簡(jiǎn)單形狀的分層銑削加工（為了簡(jiǎn)潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺(tái)等典型特征的加工，以及長(zhǎng)時(shí)間加工。

2.2.2 圓周均布多個(gè)相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過(guò)改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實(shí)例：機(jī)床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個(gè)內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對(duì)球面的手工編程，程序簡(jiǎn)單明了，選手不同型號(hào)的刀具時(shí)，只需更改刀具直徑即可。如果計(jì)算機(jī)編程，程序段將達(dá)到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡(jiǎn)介：高永江（1981，11-），男，職務(wù)職稱：高級(jí)工程師，主要研究方向：汽輪機(jī)大件機(jī)械加工數(shù)控編程及操作。

摘 要：目前，先進(jìn)制造業(yè)快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位，由于企業(yè)產(chǎn)品類型的差異，數(shù)控編程方式和方法也不相同。常規(guī)加工條件下，數(shù)控編程大致分為計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)、手工編程、人機(jī)對(duì)話式編程。手工變量編程在汽輪機(jī)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，有效的提高了生產(chǎn)效率。在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝編程人員、機(jī)床操作者充分發(fā)揮手工編程的優(yōu)勢(shì)，對(duì)新程序進(jìn)行模擬和空運(yùn)行，確保程序的正確性，發(fā)揮手工變量編程的優(yōu)勢(shì)，從而更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；編程；汽輪機(jī)

1 數(shù)控編程的分類

1.1 計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助編程技術(shù)也稱為計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)，發(fā)展速度日新月異，迅速成為數(shù)控加工編程領(lǐng)域的主要技術(shù)手段。

優(yōu)點(diǎn)：由軟件生成加工程序，可信度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可加工復(fù)雜曲面。自動(dòng)編程多用于加工復(fù)雜工件，例如汽輪機(jī)三維葉片、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片等復(fù)雜型面。

缺點(diǎn)：前期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，需要運(yùn)用軟件建立模型，再設(shè)置刀具和毛坯等等，不適于簡(jiǎn)單工件的加工；程序冗長(zhǎng)，一個(gè)復(fù)雜曲面的加工程序可能達(dá)到幾十兆大小，需要在線加工，機(jī)床內(nèi)存無(wú)法存儲(chǔ)這么大的程序；由于各種編程軟件自身側(cè)重點(diǎn)不同，或者由于編程人員對(duì)該軟件的熟練程度不同，編制的程序有可能出現(xiàn)刀具路徑不理想、有很多空行程的現(xiàn)象，降低生產(chǎn)效率。

1.2 手工編程

手工編程多用于數(shù)控車床和數(shù)控銑床等簡(jiǎn)單產(chǎn)品的加工。 手工編程方便快捷，并且可以最大程度優(yōu)化刀具路徑，省略很多走空刀行程。程序內(nèi)容小巧，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤刀具路徑時(shí)容易查找，在線加工情況下修改方便。缺點(diǎn)：編制復(fù)雜工件程序困難，比如特殊曲面的程序，當(dāng)宏程序變量較多時(shí)，程序出錯(cuò)率較高。相對(duì)計(jì)算機(jī)編程，程序數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，建議多次復(fù)核和空運(yùn)行檢查。同時(shí)，對(duì)編程人員有較高的要求，編程人員需要具有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)，掌握合理的加工參數(shù)。

1.3 人機(jī)對(duì)話式編程

這是一種介于計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程和手工編程之間的編程技術(shù)，以西門(mén)子、HEIDENHANIN、DMG、米克朗等為代表的企業(yè)開(kāi)發(fā)了這種編程技術(shù)。其主要特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人員可以在機(jī)床上通過(guò)圖形式人機(jī)對(duì)話，完成程序的編制。目前，在歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，這種編程方式越來(lái)越普及。優(yōu)點(diǎn)：更加方便和快速，對(duì)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)成本低。缺點(diǎn)：需要設(shè)備的支持，費(fèi)用成本相對(duì)高。（只有最新的歐美設(shè)備才配置了這種軟件系統(tǒng)，而且系統(tǒng)中的編程模塊并非完美，性能跟采購(gòu)價(jià)格成正比。

2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的應(yīng)用

2.1 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)

汽輪機(jī)產(chǎn)品零件特點(diǎn)有一定的規(guī)范性，手工編程可以處理大多數(shù)常見(jiàn)的幾何形狀。汽輪機(jī)產(chǎn)品不同型號(hào)零件之間有一定的相似性，手工變量編程的宏程序有很廣泛的適應(yīng)性。汽輪機(jī)產(chǎn)品很多零件具有鍵槽臺(tái)階的特性，適合手工編程分層銑削加工。汽輪機(jī)產(chǎn)品部件外形巨大，加工時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損后必須更換，手工編程可以靈活地處理好機(jī)床停機(jī)和關(guān)機(jī)對(duì)加工造成的不良影響。制造業(yè)的特殊性，對(duì)保密工作有很高的要求，手工變量編程技術(shù)可以減少泄密的環(huán)節(jié)和因素。

2.2 手工變量編程應(yīng)用于汽輪機(jī)制造業(yè)的加工實(shí)例

2.2.1 例一、例二、例三簡(jiǎn)單形狀的分層銑削加工（為了簡(jiǎn)潔，示例中不含程序頭及輔助指令）。以上方法適用于深槽、深腔、凸臺(tái)等典型特征的加工，以及長(zhǎng)時(shí)間加工。

2.2.2 圓周均布多個(gè)相同單元的加工，按照一定規(guī)律分布，可以通過(guò)改變其中的參數(shù)，如圖所示，

2.2.3 循環(huán)嵌套實(shí)例：機(jī)床：四軸臥室加工中心 產(chǎn)品名稱：框架，圓周均布80個(gè)內(nèi)腔

2.2.4 球面手工變量編程 。對(duì)球面的手工編程，程序簡(jiǎn)單明了，選手不同型號(hào)的刀具時(shí)，只需更改刀具直徑即可。如果計(jì)算機(jī)編程，程序段將達(dá)到幾千段，修改程序繁瑣。

作者簡(jiǎn)介：高永江（1981，11-），男，職務(wù)職稱：高級(jí)工程師，主要研究方向：汽輪機(jī)大件機(jī)械加工數(shù)控編程及操作。