数控编程（CAM）
数字工厂工作台左侧“专业软件 → 数控编程”。不用装软件：在浏览器里排编程单，服务器生成 FANUC 风格的 G 代码并“试切”，检查通过后挂到工艺规程上审批，生效后程序跟着工艺规程到 ERPNext、车间终端和 3D 车间。教学模式、生产模式都能用；公共工厂、演示工厂、各班级工厂都有。
配套实验：实验 10 输出轴数控车削与键槽铣削编程（指导书、报告模板：/api/cae/lab10/guide.docx、/api/cae/lab10/report-template.docx，课程接口里也有链接）。
能做的加工：数控车（车端面、分层粗车、精车轮廓含轴肩和倒角、切槽）和 2.5 轴铣（键槽 / 直槽、平底型腔含岛、外轮廓、钻孔含啄钻）。螺纹、滚齿、三轴曲面不在这里。
一、三种起点
左边第 1 步选一种：
| 起点 | 用在什么时候 | 参数从哪来 |
|---|---|---|
| 按工艺规程 | 零件有工艺规程（SH-301 总有）：选一道数控机床上的工序（粗车、精车、铣键槽……），点“按这道工序排编程单” | 工艺规程这道工序的机床、刀具、切削参数、本工序尺寸、总长；毛坯是工艺规程毛坯或上一道车削工序的形状；几何来自设计（SH-301 用网页设计台的现行参数，其他零件从现行 STEP 识别） |
| 示例零件 | 想练铣削：带 R5 圆角型腔（中间有岛）和 4 个通孔的平板 | 识别出的特征 + 默认切削参数 |
| 上传 STEP | 任何 CAD 导出的零件：回转零件选“车削”（按“粗车留 0.5 → 精车”两道编），平板、箱体类选“铣削” | 识别出的特征 + 默认切削参数 |
工艺规程依次取：本厂生效的工艺规程 → 教材样例工艺规程（本厂还没有生效的时候）→ 工厂数据的现行工艺（没有切削参数，用默认值）。页面上会写明用的是哪一个。
二、编程单
第 2 步是一张参数表，每一项右边写着出处（工艺规程第几道工序的哪个字段、设计参数、默认值）。
- 编程直径取公差带中间：Ø36.5 0/−0.25 编 Ø36.375，Ø35.3 0/−0.039 编 Ø35.2805。工序里没列出的直径按“同一工序的车削余量”加（本工序编程直径 − 最后一道车削工序编程直径），编程单上会写明。
- 数控车：毛坯、本工序总长（两端各留一半端面余量）、各部位的图纸直径和编程直径、刀具、切削速度 vc、进给量 f、每刀切深 ap、限速 G50、轴肩留余量（粗车默认 0.2 给精车）、外圆再留余量、装夹（右端 / 左端）。外圆车刀只能从右往左车到最大直径那段，所以一道车削工序分两次装夹、出两个程序（O1201 右端、O1202 调头左端，程序号 = 1000 + 10×工序号 + 装夹号）。
- 铣键槽：槽宽、槽长、槽深（按工艺规程的 H 尺寸和精车外圆算）、刀具（键槽铣刀，直径 = 键宽）、vc、每齿进给 fz、齿数、每层切深。工件坐标系：X0 在键槽中心、Y0 在轴线、Z0 在外圆最高点。
- 2.5 轴铣：工步自动排“外轮廓 → 型腔 → 钻孔”。铣穿的开口（不是圆孔，例如减重孔、窗口）也当型腔铣，多铣 0.3 mm；最小立铣刀 Ø3 放不进的开口不出刀路，结果里会写有几个。工件零点在零件上表面（Z0），零件模型的上表面不在 Z0 时试切会报“快移撞到工件”。型腔刀具取能把型腔铣干净（转角圆角不小于刀具半径）的最大标准立铣刀；型腔有尖角铣不干净时取转角残留最少的；孔深超过 3 倍直径用啄钻；铝合金线速度按钢的 3 倍。
- 改了切削参数会标“手改（工艺规程是 …）”，提交审批时会写回工序并提示。
一句话：编程单上方的框里写，例如“每刀 2.5，留 0.3 精车余量，限速 2500”“分 5 层，每齿 0.04”“型腔用 Ø8 的刀，行距 40%”，点“AI 改编程单”。AI 只改表格，下面列出“哪句话 → 改了哪项”，没看懂的话单独列出来；你看过再生成。
三、生成与试切
点“生成程序并仿真”，一般 1–3 秒。右边每个程序一个页签：
- 回放：车削是半剖面图（灰色毛坯、蓝灰色剩下的材料、蓝线目标轮廓、绿色切削、橙色虚线快移、红色刀尖）；铣削是俯视高度图（颜色越深越低、红圈是刀具）。可以播放、拖动、5–200 倍速；下方 G 代码当前行高亮，点任何一行跳到那里。鼠标停在图上看直径或高度。
- 卡片：
- 加工时间：切削、快移（各轴同时走，按最慢的轴算）、换刀；恒线速时转速随直径变，分段积分。
- 与工艺规程比：全部程序合计、工艺规程工时（含装夹、测量等辅助时间）、按工艺规程公式 t_b = L·i/(n·f) 算的基本时间。
- 仿真比对：车削是仿真轮廓与本工序尺寸的差（≤ 0.01 mm 为正常）、端面车净没有；铣削是过切格数、没铣到的格数（型腔尖角处刀具铣不到的地方会算在这里）。
- 程序行数、实际最大切深、切削功率（与工艺规程同一张 Kienzle 表，按仿真算出的实际切深）。
- 检查：超程、主轴超速、G96 没有 G50 限速、没开主轴就切削、切削功率超过机床主电机（超过 80% 提醒）、快移撞到工件、过切。带行号的点一下跳到那一行。
- AI 讲解程序：程序按结构分段（程序头、安全行、每把刀、每个工步、收尾），每段说明在干什么、为什么这样写，点行号跳到那段；下面列“上机前注意”。
- 下载程序（.nc）。
仿真的简化：车刀刀尖圆弧按 0（没用 G41/G42 补偿）；钻头按平底；机床的行程、快移速度、换刀时间是教学示意值，功率和效率与工艺规程一致。
四、挂到工艺规程、审批、下发
从工艺规程工序出发、检查没有错误的程序，结果下面有“挂到工艺规程并提交审批”：
- 程序挂到这道工序上（改过的切削参数写回工序），提交一份新的工艺规程，AI 工艺评审员先审，意见列在下面。
- 老师、审批人或厂长打开这次编程记录（“我的编程记录 / 本厂的编程记录”→ 看结果），把意见逐条标“已处理”，批准或退回（退回要写原因）。不能批准自己的提交。
- 批准生效后，这一版工艺规程上挂着的所有程序随之下发：
- ERPNext：物料附件里多了程序文件（文件名带程序号）；
- 车间终端：下达工单时，这道工序派给机床的指令里带着程序（两次装夹就是两个）；
- 3D 车间：点数控车床回放车削刀路，点键槽铣床回放键槽刀路（结果页“到 3D 车间回放”可以直接打开）。
五、编程记录
页面下方是“我的编程记录”（老师看到本厂所有人的），点“看结果”随时打开，可以接着讲解、提交、审批。
六、常见问题
- “不是绕一根轴线的回转体”：上传的零件外形比最大圆柱大（比如平板上的孔），请选“铣削”。车削件要把轴线摆在 CAD 的 X / Y / Z 轴上再导出。
- “型腔太窄，刀放不进去”：把型腔刀具改小（一句话“型腔用 Ø6 的刀”）。
- 键槽编程只支持 SH-301：其他零件的键槽请用 2.5 轴铣（上传 STEP）。
- 桌面 FreeCAD 的 CAM 工作台照常可以用，编好的程序用“我的 CAD 宏包”提交。
- AI：国内部署用 DeepSeek，美国用 Claude；没配模型时用规则理解一句话和讲解程序。用到模型时，次数计入每人每小时的 AI 上限。