​CNC數控編程員的標準（zhǔn）流程

　　

數控加工作為機械製（zhì）造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與（yǔ）發展（zhǎn），已經在汽車、航空、航天和模具等行業發揮了巨大作用。

 

數控編（biān）程是影響數控加工質量和效率的一個重要方（fāng）麵（miàn），尤其在高速和精密加工中更為突出。在（zài）機械行業中，由於數控編程人員的（de）水平高低不同，因（yīn）此需要通過建立一（yī）定的規範，讓大家避免低層次錯誤和（hé）重複性問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工（gōng）編程的一般流程（chéng）包括：確定編程依（yī）據、建（jiàn）立工藝模型、定義加工操作、生成（chéng）刀位（wèi）軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序（xù）仿真模擬、數控加（jiā）工程序校對檢查、發放現場加工和數控加（jiā）工程序定型（xíng）等。

 

1.確定編程（chéng）依據（jù）

數控編程依據（jù）主要包括三（sān）維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程依據可獲取（qǔ）以下信息：零件信息（xī）、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝（zhuāng）夾定位方式、刀具（jù）、工序以及工步、加工程序（xù）號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三（sān）維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模（mó）型的設計，主要包括：零件三維模（mó）型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的（de）餘量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加（jiā）工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切（qiē）削特性、機床切削特性和零件需要去除的材（cái）料狀況等因素，依據工藝要求定（dìng）義加工方式(包括（kuò）各（gè）種走刀策略等)、工藝參數(包括（kuò）餘量、進給速度、主（zhǔ）軸轉速和（hé）加工刀路（lù）的跨距等)以及輔助屬（shǔ）性(包括對 刀點、安全（quán）麵和數控機床屬性等)，最終生成刀（dāo）位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌（guǐ）跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀（dāo）具、機（jī）床、工件、夾具定（dìng）義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達（dá）到的零件尺寸是（shì）否（fǒu）正確（què）;檢查加工操作定義中的（de）加工方式(如（rú）粗加工策略、刀補加工和腔體加（jiā）工等選擇)

是否正確、合（hé）理;檢查加工過程中數控機床工作台、被加工零件（jiàn）、刀具（jù）和夾具之間是否存在（zài）過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可（kě）以是獨立的處理過程，也可以與刀位（wèi）文件的生成過（guò）程合為一體，根據處理軟件的功（gōng）能，選擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點（diǎn）要求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟（ruǎn）件;後置處（chù）理軟件的開（kāi）發或定製，要結合特定的控（kòng）製係（xì）統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信（xìn）息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時（shí），自動將必要的注（zhù）釋說明加入到（dào）加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能地（dì）對數控加工程序所（suǒ）涉及的各（gè）個方麵進（jìn）行驗證，以保證最終（zhōng）加工程序的正確性，並對相應的數控加工（gōng）程序（xù）仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以下內（nèi）容：檢查加工（gōng）程序中，注（zhù）釋信息（xī）是否正確;檢查數控加工程序中，加（jiā）工方式的（de）選擇是否正（zhèng）確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是（shì）否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信（xìn）息是否（fǒu）正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞（zhuàng）幹涉等問題;檢查數控加工程序中（zhōng），主軸轉速、進給速（sù）度是否與當前數控機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校對檢查（chá）

數控程序的校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行（háng）行地校對程序（xù）內容，需要（yào）花費大量的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考慮（lǜ）。

①模型。模型是保證程序正確的（de）基本要素，需要校對模型的正確性，分析模型所有數據與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程（chéng）的加工（gōng）坐標係方向與工藝文件要求的是（shì）否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便於控製尺寸。

③加工策略。不同的加工策略生（shēng）成的程序是絕然不同（tóng）的，程序量（liàng）也（yě）大小不一，而分析（xī）加工策略（luè）的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質（zhì）量和效率。

④刀具。刀具材料、規（guī）格和（hé）形式是根據零件材料和零件加工部位確定的，不同的刀具直接影（yǐng）響加（jiā）工效（xiào）率和加工質量。

⑤進刀點和退刀（dāo）點。進刀（dāo）點（diǎn）和（hé）退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影響（xiǎng）表麵質量的（de）重要方麵（miàn）。

⑥程序（xù）格式。不同的數控係統對程（chéng）序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的（de）編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格式（shì）的校（xiào）對主要（yào）是在程序首尾部（bù）分，不影響程序（xù）的加工質量。

 

數控程序必須做到完整、正確、統一和協調，保證操作者能夠（gòu）正確（què）使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序現場試加工及（jí）加工程（chéng）序定型

對一些（xiē）工藝（yì）性複雜、加工難度大、尺寸精度（dù）高或批（pī）量大（dà）的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人（rén）員等對（duì）現場試加（jiā）工情況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不合理（lǐ）的（de）裝夾定位方式（shì）和切削參數等。

對於（yú）一些（xiē）單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免試切加工（gōng），而是留到（dào）數控加工仿真環節發現問題並更正，以便提（tí）高編程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次生產完（wán）後，對數控加（jiā）工程序進行定型、入庫統一管理。

 

二、數（shù）控程序及製造大綱(FO)的管（guǎn）理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱（yuè），易於識別、調用和（hé）管理，必須對第一個數控（kòng）程序文（wén）件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不（bú）同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的（de）程序格式也不同。

因此，數控程序命（mìng）名的形式一（yī）般為：名（míng）稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加（jiā）工類型（xíng）+工序號_程序版次。

其中“產品代（dài）號”即（jí）為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為（wéi）是銑(M)還是車（chē）(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版（bǎn）後（hòu）可以用001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例（lì）：某產品（pǐn）代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控（kòng）加工，其中工（gōng）序15為數控銑加工工序（xù），第一（yī）次編製的數（shù）控程序，則（zé）其相應的數（shù）控程序文件在程序庫中的名稱如（rú）圖2所示。

 

(4)數（shù）控程（chéng）序的命名以符（fú）合控製係統要求（qiú），以及便於識別、調用和管理為原則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要定義（yì）各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾（jǐ）何參數等（děng）。

在未建立切（qiē）削參數數據庫（kù）前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的也（yě）隻是簡（jiǎn）單的重複勞（láo）動，最終生成的程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的經（jīng）驗總結，可以通過相應的（de）CAM軟件（jiàn）(NX軟件（jiàn）)建立加工數據庫，在（zài）以後的操作中可以直接從庫中（zhōng）調用。建立庫則（zé）應先定義刀具編號（hào），為便於標識可在NX刀具庫中用如下方法表示。

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具（jù）伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃（rèn）數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示（shì）：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長（zhǎng）度要求最小（xiǎo）50mm，刃長要求最小25mm，刃（rèn）數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

(2)鑽（zuàn）頭：ZT+D+直徑+刀具（jù）伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖（jiān）角為120°。

 

在後置時，要求其刀（dāo）具信息一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準，也（yě）便於刀具的統一（yī）發放和校對。

 

3.數（shù）控加（jiā）工工序內容要求

在製（zhì）造大綱(FO)中，有必要對數控加工（gōng）工序內容提出出一些要（yào）求，防（fáng）止製造大綱(FO)與數控程序不一致，造成零（líng）件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件（jiàn）的（de）裝夾定位麵和工件坐標原點及（jí）坐標係，並保證坐標原點及（jí）坐標係與加工程序一致;

(2)要清楚（chǔ）地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置（zhì），以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡（jiǎn）要敘述所需刀具的必（bì）要規格參數，和（hé）該刀具所加工的零件部（bù）位;

(4)要準確地表達加（jiā）工零件的數控程序名（míng）;

(5)要準（zhǔn）確地表達加（jiā）工該零件的工裝。

 

數控技術作為多年（nián）來的先進製造（zào）技術，其技術含量很高，涉及（jí）多方麵的內容，尤其是數控加工編程的快（kuài）速高效化、高速切削（xuē）的應用、數控工藝程序編製的規範（fàn）化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效率的（de）發（fā）揮在很大程（chéng）度上和企業本身的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標準化（huà），在一定 程度（dù）上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀具軌（guǐ）跡的質量，比如（rú）在（zài）工藝文件中注明定（dìng）位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數（shù）;對於程序的（de）編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程（chéng）;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範化的數控（kòng）程序模板，可以（yǐ）大幅度提高編程質量和產品（pǐn）的加工效率。

對於企業成功的產品加（jiā）工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利於資（zī）源的重複利（lì）用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因此，有效的數控加工工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程度上（shàng）減少質量事故，降低成（chéng）本，提高（gāo）加工（gōng）的效率。