【摘 要】手工编程是从零件图样分析、工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序效验等各步骤，主要靠人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件加工，一般计算简单，程序段不多，且易于实现的场合。本文中的零件为平面类零件，类似于齿轮形状，在知道一个齿的坐标下，运用海德汉系统通过以角度为变量运用宏程序对轮廓进行加工，可以避免编辑全部程序的复杂性和错误率，还可以有效的节省时间。
【关键词】手工编程；海德汉；宏程序
一、 编程方法分析
由于不同数控系统的编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。下面以海德汉iTNC 530数控系统为例，运用循环功能加宏程序对齿轮形状轮廓进行编程分析。
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图1 齿轮零件图
对于这样的一个零件的加工，我们首先来分析它的图形特征，该零件毛坯为方料，毛坯为90×90×15mm。加工部位属于多个相同特征轮廓，可以一次性装夹完成加工，加工的方法应先运用圆凸台循环去除多余的材料，保留凸台部分，再对齿轮进行加工。加工的夹具可以选择通用夹具台虎钳，运用凸台循环和宏程序来完成该零件的加工。
二、 循环功能的介绍
CYCL DEF 257 圆形凸台循环
NC程序块实例：
CYCL DEF 257 圆形凸台循环
Q223=82 ; 精铣后工件的直径
Q222=120 ; 工件毛坯的直径
Q368=0 ; 侧面精铣余量
Q207=500 ; 铣削的进给速度
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Q351=+1 ; 顺铣
Q201=—3 ; 深度
Q202=3 ; 切深
Q206=150 ; 切入进给速度
Q200=2 ; 安全间隙
Q203=0 ; 表面坐标
Q204=50 ; 第二个安全间隙
Q370=1.4 ; 行距系数
说明：
1、TNC自动地把刀具沿其轴向移到装夹间隙处，或者――进行了相应的编程的话――移到第二个装夹间隙处，并接着移到凸台的中心上。
2、刀具从凸台的中心移到加工平面上的加工起始点。该起始点位于凸台的右侧，距离约为刀具半径的3.5倍。
3、若刀具位于第二个装夹间隙处，它将以快速进给FMAX的方式移到装夹间隙处，并从此处以切入的进给速度移到第一个切入深度上。
4、然后，刀具以相切的方式移到要精铣的工件轮廓上，使用顺铣进行一次环绕周边的加工。
5、此后，刀具以相切的方式切出轮廓，退回到加工平面的起始点上。
三、 编程：Q参数
原理与总览
可以用一个工件程序在TNC上编程一整套工件。这种程序设计通过输入称之为Q参数的变量，而不是固定的数值来完成。
Q参数可代表以下信息：
坐标值
进给速度
速率（RPM）
循环数据
用Q参数还可为通过数学函数定义的轮廓编程。您还可以用Q参数根据逻辑条件执行各个铣削加工步骤。与FK（功能键）编程并用，您还可以将那些在尺寸上与NC不相容的轮廓值与Q参数合并。
Q参数由字母Q和0到299之间的数字组成，分为3个值域：
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功能
TNC可以通过拿一个参数与另一个参数或一个数值进行比较而作出如果-则判断。如果条件得到满足，TNC可以在条件后编程的标号上继续执行程序（有关标号的情况见第360页“标记子程序和程序段重复”）。如果条件不能满足，TNC继续执行下一个程序块。
当调用另一个程序为子程序，与目标标号一起在程序块后输入PGM CALL（程序调用）。
无条件转移
无条件转移指令通过输入一个条件足能满足的有条件转移指令进行编程。例：
FN9：IF+10 EQU+10 GOTO LBL1
编程如果-则判断
按SPRüNGE软键调用如果-则条件。TNC显示下列软键：
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四、 程序编制
加工程序：
0 BEGIN PGM 01 MM
1 BLK FORM 0.1 Z X-45 Y-45 Z-20
2 BLK FORM 0.2 X+45 Y+45 Z+0
3 TOOL CALL 1 Z S1000
4 CYCL DEF 247 DATUM SETTING
Q339=+1 ;DATUM NUMBER
5 L Z+100 RO FMAX M3
6 L X+0 Y+0 RO FMAX
7 Z+2 RO F1000
8 CYCL DEF 257 CIRCULAR STUD
9 CYCL CALL
10 L Z+100 RO FMAX
11 FN 0: Q1 =+60
12 FN 0: Q2 =+0
13 FN 0: Q3 =+360
14 LBL 99
15 CYCL DEF 10.0 ROTATION
16 CYCL DEF 10.1 ROT+Q2
17 L X-50 Y-50 RO FMAX M3
18 L Z+2 RO FMAX
19 L Z-3 RO F1000
20 L X-24.087 Y-17.087 RL
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45 L X-50 Y+50
46 L Z+2 RO FMAX
47 FN 1: Q2 =+Q2 + +60
48 FN 12: IF +Q2 LT +360 GOTO LBL 99
49 LBL 0
50 END PGM 124 MM
结束语
手工编程应用方便快捷，并且可以省略很多走空刀的地方，最大地优化加工路径、加工效率更高、效果更好。要实现科学合理的数控加工，编程是关键。本文虽然只对一例平面零件去除余料并保证精度的方法进行编程分析，但它具有一定的代表性。在对于单件零件的加工时，自动编程前期准备时间长，需要用软件建立模型，再设置刀具和毛坯等等，如果能巧妙应用系统自带的循环功能来加工平面简单轮廓，可以更有效的节省时间，保证零件的加工稳定性，避免实际加工中出现不必要的错误。
参考文献：
［1］徐新平.海德汉用户手册循环编程.系统说明书. 2009.07
［2］宋放之.多轴编程与加工.清华大学出版社. 2009.02