​CNC數控編程員的（de）標準流程

　　

數控加工作為機械製造業（yè）中先進生產力的代表，經過10餘（yú）年的引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等（děng）行業發揮（huī）了巨大作（zuò）用。

 

數控編程是影響數控（kòng）加（jiā）工質量和效率的一個重要（yào）方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行（háng）業中，由於數控編程人員（yuán）的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大家（jiā）避免低層次錯誤（wù）和（hé）重複性（xìng）問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加（jiā）工編程的一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模（mó）型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬、數控加工程序校（xiào）對檢查、發放現場加工和數控加工程序定型等。

 

1.確定編程依據

數控編（biān）程依據主（zhǔ）要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程（chéng）依據可獲取以下信息：零（líng）件信息（xī）、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程（chéng）序號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

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

 

3.定義加（jiā）工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐（zuò）標係，充分考慮加（jiā）工材料（liào）特性、刀具切削特性、機床切削特（tè）性（xìng）和零件需要去除的材料（liào）狀況（kuàng）等因素，依據工藝要求定義加工方（fāng）式(包括各種走刀策略等)、工藝（yì）參數(包括餘量、進給（gěi）速（sù）度、主軸轉速和加工刀路的跨（kuà）距等)以及輔助屬性(包括對 刀（dāo）點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真（zhēn）驗證

加工軌跡（jì）仿真驗證主要內容包括（kuò）：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作（zuò），定義每一個工序應該達（dá）到的（de）零件尺寸是否正（zhèng）確;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體（tǐ）加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機床工作（zuò）台（tái）、被加工零件、刀具和夾具之間是否存在（zài）過切（qiē）、欠切或碰撞幹涉等問題;檢（jiǎn）查工藝（yì）參數是否合理等（děng）。

 

5.後置（zhì）處理

後置處（chù）理可以是獨立的（de）處理過程，也可以與刀位文件的生成（chéng）過程合為一體，根據處（chù）理軟件的功能，選擇適當的處理方（fāng）式，而（ér）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;後置處理軟件的開發或定製，要結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後（hòu）置處理軟件要保證刀位加工（gōng）信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要（yào）求;後置處理時，自動將必要的（de）注釋說明加（jiā）入到加工程序（xù）中。

 

6.數控（kòng）加工程序仿真驗證

在（zài）編（biān）程軟件或（huò）結（jié）合數（shù）控仿真軟件（jiàn）功能的基礎上，盡可能（néng）地對數控加工（gōng）程序所涉及的各個方麵進行驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真（zhēn）驗證（zhèng）主要包（bāo）括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方式的選擇是否正確（què）;檢查加工程序中（zhōng），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（jiàn）尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中（zhōng），刀具補償信息（xī）是否正確（què）;檢查數（shù）控加工（gōng）程（chéng）序中，是否有過切、欠切或碰（pèng）撞幹（gàn）涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度（dù）是否與當前數控機床相匹配（pèi）等。

 

7.數控加工程序校對（duì）檢查

數控程序的校（xiào）對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是（shì）一個個坐標點，如果一（yī）行行地校對程序內容，需（xū）要花費大量的（de）時間（jiān），也是不切（qiē）實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保（bǎo）證程序正（zhèng）確的基本要素，需要校對模型的正確性，分析模（mó）型（xíng）所有數據與（yǔ）工（gōng）藝文件要素是否一致（zhì）。

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

③加工策略。不同的加工策（cè）略生（shēng）成的程序是（shì）絕然不（bú）同的，程序量也大小不一（yī），而分析加工策略的合理性，主要是控（kòng）製程序的刀具軌跡（jì），控製加工質量和效率。

④刀（dāo）具。刀具材料、規格（gé）和形式是根據零件材料和零件加工（gōng）部位（wèi）確定的，不同的刀具直接影（yǐng）響加工效率（lǜ）和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮傷零（líng）件的主要因素，也（yě）是影響（xiǎng）表麵質量的（de）重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要（yào）求不同，一般（bān）可以通過對後處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足（zú）不同（tóng）控製係統要求的加工程序，程序格式的校對主（zhǔ）要是在程序（xù）首（shǒu）尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數控程（chéng）序（xù）必須做到完（wán）整、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程（chéng）序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個（gè）過程的合理性、安全性和穩定性（xìng）。

 

8.數控程序現場試加工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加（jiā）工難度大、尺寸精（jīng）度高或批量大的零（líng）件（jiàn），要（yào）組織數控編程人員、車間工藝主管人員（yuán）、操作人員和檢驗人員等對現場（chǎng）試加工（gōng）情況進（jìn）行跟蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝夾（jiá）定位方式（shì）和切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度不（bú）高的情況下，應盡量避免試切加工，而是留（liú）到數（shù）控加工仿真環節發現問題並更正，以便（biàn）提高編程效率（lǜ），降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在（zài）第一批次生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管理。

 

二、數控程序（xù）及製（zhì）造大綱(FO)的（de）管理

 

1.數控程序的（de）命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個數控程序文件進行合理的命（mìng）名。數控機床的編碼的倍數不同，且（qiě）一般隻（zhī）識別數字和字母，不同的數（shù）控係統所識別的程序格式也不同。

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

 

(1)名（míng）稱組成一般為：產（chǎn）品代號_加（jiā）工類型+工序號_程（chéng）序版（bǎn）次。

其（qí）中“產（chǎn）品代號”即為（wéi）引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑（xǐ）(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以（yǐ）用001、002……等依次類推（tuī）進行管理。

 

(2)後（hòu）綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序需要數控（kòng）加工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次編製的數控程（chéng）序，則其相應的數控程序文件在程序庫中的（de）名稱（chēng）如圖2所示。

 

(4)數控程序（xù）的命名以符合（hé）控（kòng）製係（xì）統要（yào）求，以及便於識別、調用（yòng）和管理為原則（zé）。

 

2.刀具的命名

在（zài）編製加（jiā）工工（gōng）藝（yì）時，需要定義各種刀具類型、刀具材（cái）料和刀具本身的幾何參數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完（wán）成的也隻是簡單的重複勞動，最終生成的（de）程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求（qiú）較高。

通過實際加（jiā）工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件（jiàn）(NX軟件)建立加工（gōng）數據庫（kù），在以後的操作中可以直（zhí）接從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫中用如下方法（fǎ）表示。

 

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

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此（cǐ）鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求（qiú）最小30mm，刃長要（yào）求最小20mm，刃數（shù）為2刃，鑽尖（jiān）角（jiǎo）為120°。

 

在（zài）後（hòu）置時，要求其刀具信息一（yī）起輸出，這樣可以（yǐ）防止操作（zuò）者在漏（lòu）改刀（dāo）號或（huò）刀（dāo）長的情況下運行程序。其主要目的是為數控程序編（biān）製和程序仿真建立統一標（biāo）準，也便（biàn）於刀具的統一發（fā）放和校對（duì）。

 

3.數控加工（gōng）工序內容要求

在製造大綱(FO)中（zhōng），有必要對（duì）數控加工工序（xù）內容提出出一些要求，防止製（zhì）造大（dà）綱(FO)與數控（kòng）程序不一致（zhì），造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

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

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

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

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控技（jì）術作為多年來的先進（jìn）製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內容（róng），尤（yóu）其（qí）是數（shù）控加工編程的快速（sù）高效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規範化和標準化等（děng）方麵。

 

數控加工技術效率的（de）發揮在很大程度上和企業本（běn）身的技術管理（lǐ）模（mó）型相關。數控加（jiā）工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了（le）企業自身數控加（jiā）工技術應用水平（píng），通過規範（fàn）化來約束數（shù）控（kòng）程序的多（duō）樣（yàng）化（huà），提（tí）高刀具（jù）軌跡的質量，比如在工藝（yì）文件中注明定位基準、對刀基（jī）準、坐標係、刀具參（cān）數與切削參數;對於程序的編製可從二（èr）維輪廓加工、三維曲麵加（jiā）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;在典型零（líng）件加工工藝經驗的基礎上，建立標準（zhǔn）化、規範化（huà）的數控程序模（mó）板（bǎn），可以大幅度（dù）提高（gāo）編程質量和（hé）產品的加工效率。

對（duì）於企業成功的產品加工工（gōng）藝與（yǔ）數（shù）控加工經驗，可以以模板（bǎn）形式保存，既有利於資源的重複（fù）利用，同時還（hái）可（kě）作為技（jì）術交流的資（zī）源。

 

因此，有（yǒu）效的數控加工工藝與數控編程模（mó）板、相應（yīng）規範的使用（yòng），可在很大程度上減少質量事（shì）故，降（jiàng）低（dī）成本，提高加工的效率。