​CNC數控（kòng）編（biān）程員的標準流程

　　

數控加工（gōng）作為機械（xiè）製造業中先進生產力的（de）代表，經過10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業（yè）發揮了巨（jù）大作用。

 

數控編程是（shì）影響數控（kòng）加工質量（liàng）和效率（lǜ）的一個重要方麵，尤其在高速和精密（mì）加工（gōng）中更為（wéi）突（tū）出。在（zài）機械行（háng）業中，由（yóu）於數控編程人（rén）員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯（cuò）誤和重複性（xìng）問題的發生。

 

一（yī）、數控加工（gōng）編程流（liú）程

數控加工編（biān）程（chéng）的一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、定義加工（gōng）操作、生成刀（dāo）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（chéng）序校對（duì）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（jù）

數（shù）控編程依據主（zhǔ）要包括三維模型、工程圖樣和（hé）零件製（zhì）造指（zhǐ）令(數控工藝規程)，通過數控（kòng）編程依據可獲取以下（xià）信息：零件（jiàn）信息、數控加工工藝方（fāng）案、數控機床類型、裝夾（jiá）定位（wèi）方式、刀具、工序以及工（gōng）步、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建立（lì）工藝模型

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

 

3.定義加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：定義編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料（liào）狀況等因素，依據工藝要求（qiú）定義加工方式(包括各種走（zǒu）刀策略（luè）等)、工藝（yì）參數(包括餘（yú）量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬（shǔ）性(包括對 刀點、安全麵和數控（kòng）機床屬性等)，最終（zhōng）生成（chéng）刀位軌（guǐ）跡。

 

4.加工軌跡（jì）仿真驗證

加工軌跡仿真（zhēn）驗證（zhèng）主要內容（róng）包括：檢查刀具、機床、工（gōng）件、夾（jiá）具定義是否齊備，尺寸是（shì）否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應（yīng）該（gāi）達到的零件尺（chǐ）寸是否（fǒu）正確;檢查加工操作定（dìng）義（yì）中的（de）加工方式(如粗加工策略、刀（dāo）補加工（gōng）和腔體加工等選擇)

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

 

5.後置處理

後置處理（lǐ）可以是獨立的處理（lǐ）過程，也可以與刀位文件的生成過程合為（wéi）一體，根據處（chù）理軟件的功能，選（xuǎn）擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專（zhuān）用的加（jiā）工程（chéng）序，應選擇其特定的後置處理軟件（jiàn）;後（hòu）置處理軟件的開發或定製，要結（jié）合特定的（de）控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信息的充分轉（zhuǎn）換，且滿足控製係（xì）統語法的要求;後置處理時，自動將（jiāng）必要的注釋說（shuō）明加入到加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

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

仿真（zhēn）驗證主要包括以下內容：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工（gōng）方式的（de）選擇是否正確（què）;檢查加工程序中，刀（dāo）具尺（chǐ）寸信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，每一個工序應該達到的零（líng）件尺寸信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查數控加工程（chéng）序中，主軸轉速、進給速度是否（fǒu）與當前數控機床相匹配（pèi）等。

 

7.數控加工（gōng）程序校對檢查

數控程（chéng）序（xù）的校（xiào）對與工藝文件的校對完（wán）全（quán）不同，程序格式是一個（gè）個坐標點，如果一行行地校（xiào）對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切實（shí）際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾（jǐ）個方麵考慮。

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

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的（de）是否相符、是否便於操作、坐標（biāo）係選擇是否（fǒu）合理以（yǐ）及是否便（biàn）於控（kòng）製（zhì）尺寸。

③加工策略。不同的加工（gōng）策（cè）略生成的程序是絕然不同（tóng）的，程序量也大小不一，而分析（xī）加（jiā）工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根（gēn）據零件材料和零（líng）件加工部位確（què）定的，不同的刀具直接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和（hé）退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件（jiàn）的主要因（yīn）素，也是影響表麵質量的（de）重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格（gé）式要求不同，一般可以通（tōng）過對後處理程（chéng）序的編輯（jí），生成滿足不同控製（zhì）係統要求的加工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾（wěi）部分，不影響（xiǎng）程序的加工質量。

 

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

 

8.數控程序現場試（shì）加工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大（dà）的零件，要組織數控編（biān）程人員（yuán）、車間工藝主管（guǎn）人員、操（cāo）作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便（biàn）即時更正（zhèng）不合理的裝夾定位方式和（hé）切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝（yì）性好、尺寸精度不高的情（qíng）況下，應盡量避免試切加工，而是留（liú）到（dào）數控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次（cì）生產完後，對數控（kòng）加（jiā）工程序進行定（dìng）型、入庫統一管（guǎn）理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便（biàn）查閱，易於識別、調（diào）用和管理，必須對第一（yī）個數控程序文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工（gōng）類型+工序號_程序版次。

其（qí）中“產品代（dài）號”即為引用涉及零（líng）件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車（chē）(L);“工（gōng）序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為（wéi）txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控程（chéng）序命名（míng）示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工（gōng）工序，第一次編製的數控程序，則其（qí）相應的數控程（chéng）序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調用和（hé）管（guǎn）理為原則。

 

2.刀具（jù）的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾何參數等。

在未建（jiàn）立（lì）切削參數數據庫前，隻（zhī）能靠手動輸入，因此（cǐ）效率較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平（píng）要（yào）求較高。

通過實際（jì）加工中的經驗總結，可以通過相應（yīng）的CAM軟件(NX軟件)建立（lì）加工數據庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標（biāo）識可在NX刀具庫中用如下方法表示。

 

(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（shù）+R+底齒半（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底（dǐ）角為R1.5mm;L7為（wéi）加工7075進口鋁材（cái）。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀（dāo）具（jù）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（yào）求最小30mm，刃長要求（qiú）最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置（zhì）時，要求其刀具（jù）信息一（yī）起輸出，這樣可以防止操作者在漏改（gǎi）刀號或（huò）刀長的情況下運行程序。其主要目的（de）是為數控程序編製和程（chéng）序仿真建（jiàn）立統（tǒng）一標準，也便於刀具的統一（yī）發（fā）放和校對。

 

3.數控加工工序（xù）內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數（shù）控加工工序內容提出出一（yī）些要（yào）求，防止製造大綱（gāng）(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的裝夾定位麵和工件（jiàn）坐標原點及坐（zuò）標係，並保證坐標原點及坐標係（xì）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，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所（suǒ）需刀（dāo）具的必要規格參數，和該刀具所（suǒ）加工（gōng）的零件（jiàn）部位（wèi）;

(4)要準（zhǔn）確地表（biǎo）達加工零件的數控程序名;

(5)要（yào）準（zhǔn）確地表達加工該（gāi）零件的（de）工裝。

 

數控技（jì）術作為（wéi）多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加（jiā）工編程的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝程（chéng）序（xù）編（biān）製（zhì）的（de）規範化和標準化等方麵。

 

數控加工（gōng）技術效率的發揮在很（hěn）大程度上和企業本身的技（jì）術管理模型（xíng）相關。數控（kòng）加工程序編製的規範化、標準化，在一（yī）定 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約束數控程（chéng）序的多樣化，提高刀具（jù）軌跡的質量，比如在工藝（yì）文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係（xì）、刀具參數與切削（xuē）參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵（miàn）加工、固定（dìng）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;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範化（huà）的數（shù）控程序模板，可以大（dà）幅度提高編程質量和產品的加工效率（lǜ）。

對於企業成功的產（chǎn）品（pǐn）加（jiā）工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作（zuò）為（wéi）技術（shù）交流的資源。

 

因此，有效的數控加工（gōng）工藝與數控編程模板、相應規範的使（shǐ）用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本（běn），提高加工的效率。