​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加（jiā）工作為機械製造業中先進生產力的代表，經過（guò）10餘年的引進與發展，已經在（zài）汽（qì）車、航空（kōng）、航天和模（mó）具等（děng）行業發揮了巨大作用。

 

數控編程是影響數控加工質量和效率的一個（gè）重要方麵，尤（yóu）其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控編（biān）程人員（yuán）的水平（píng）高低不同，因此需要通（tōng）過建立一定的規範，讓大家避免低（dī）層（céng）次錯誤和重複（fù）性問題的發生（shēng）。

 

一、數（shù）控加工編程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處（chù）理、數控（kòng）加工程序仿真模擬、數控（kòng）加工（gōng）程序校對檢查、發放現（xiàn）場加工和數控加工程序定型（xíng）等。

 

1.確定編程依據

數控（kòng）編程依據（jù）主要（yào）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（biān）程依據可（kě）獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方案（àn）、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步（bù）、加工程序號和產品加工狀（zhuàng）態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三（sān）維模型和工（gōng）程（chéng）圖樣的基礎上進行工藝模型的設計（jì），主要包括：零件三維模型的修剪、建立（lì）工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工（gōng）麵（miàn）的餘量處理等。

 

3.定（dìng）義加工操作生（shēng）成刀位軌（guǐ）跡

定（dìng）義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定（dìng）義編程坐標（biāo）係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床（chuáng）切削特性和零件需要去除的材（cái）料狀（zhuàng）況等因素，依（yī）據工藝（yì）要求定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸（zhóu）轉速和加工刀（dāo）路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終（zhōng）生成刀（dāo）位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡（jì）仿真驗證主要內容（róng）包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊（qí）備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定義中的加工方（fāng）式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合（hé）理;檢查加工過（guò）程中數控機床工作台、被加工零件、刀具和（hé）夾具之間是否存在過（guò）切、欠切或碰撞（zhuàng）幹涉等問題;檢查工藝參數（shù）是（shì）否合理等。

 

5.後置處理（lǐ）

後置處理可以（yǐ）是獨立的處理過程，也可以與刀位文件的生成過程合為一（yī）體，根據處理（lǐ）軟件的功能，選擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專用的（de）加工程（chéng）序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定製，要結合特（tè）定的（de）控製係統和機床運動結構類型;後（hòu）置（zhì）處理軟件要保證刀位（wèi）加工信息的充（chōng）分轉換，且（qiě）滿（mǎn）足控製係（xì）統語（yǔ）法（fǎ）的（de）要（yào）求;後置處理時，自動將必要的注（zhù）釋說明（míng）加入（rù）到加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿（fǎng）真軟件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序所涉及（jí）的各個方麵進行驗證，以保（bǎo）證最終加工程序的正確性，並（bìng）對相應（yīng）的數控加工程序（xù）仿真驗證進行記錄（lù）。

仿真驗證主要包括以下內容：檢（jiǎn）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（fǒu）正確;檢查加工程序（xù）中，刀具尺寸信（xìn）息是否正（zhèng）確;檢查（chá）數控加工（gōng）程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是（shì）否正確;檢查數（shù）控加工程序中，是否（fǒu）有過切（qiē）、欠切或碰（pèng）撞幹涉（shè）等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速（sù）、進給速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

數控程序的校對與工藝文件的校對完全不同（tóng），程序格式是（shì）一個個坐（zuò）標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切（qiē）實際的。

 

程序的校對工作主（zhǔ）要從以（yǐ）下幾個方麵考（kǎo）慮。

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

②坐標係（xì）。檢（jiǎn）查編程的加工坐（zuò）標係方向與工（gōng）藝文（wén）件要求的是否相符、是否便於操（cāo）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。不同的加工策略生成的程序（xù）是絕（jué）然不同（tóng）的，程序量也大小不一，而分析（xī）加工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製（zhì）加工質量和效率。

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

⑤進刀點和退刀點。進刀（dāo）點和退（tuì）刀（dāo）點是造成刀（dāo）啃傷、紮傷零件的主要因素，也（yě）是影響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的（de）格式要求不同，一般（bān）可以通過對後處理程序的編輯，生成（chéng）滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

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

 

8.數控程序現場試加（jiā）工及加工程序定型

對一些工藝性複（fù）雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位（wèi）方式（shì）和切削參數等。

對於一些單件（jiàn）生產的零件，在工藝性好、尺寸精度不高的情況（kuàng）下，應（yīng）盡量（liàng）避免試切加工，而是留到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（pī）量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管理。

 

二（èr）、數（shù）控程（chéng）序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，易於識別（bié）、調用（yòng）和管理，必須對第一個數控程序文件進行合理的（de）命名。數控機床的編碼的倍數不同，且（qiě）一般隻識別數字和（hé）字母，不（bú）同（tóng）的數控係（xì）統所識別的程序格式也（yě）不同。

因此，數控程序（xù）命（mìng）名的形式一般（bān）為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組（zǔ）成一（yī）般為：產品代號_加工類型+工序號_程序版次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是（shì）車(L);“工序（xù）號”即為工藝文件中的工序（xù）號;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進（jìn）行管理。

 

(2)後綴組成（chéng）：一般為txt、mpf等。

 

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

 

(4)數控程（chéng）序（xù）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（wéi）原則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需（xū）要定（dìng）義各種刀具類型、刀具材料和刀（dāo）具本身的幾（jǐ）何參（cān）數等。

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

通過實際加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件（jiàn）(NX軟件)建立加工數據庫（kù），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（shēn）出（chū）長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑（jìng）。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作（zuò）長（zhǎng）度要求最（zuì）小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底角為（wéi）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（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示（shì）：此鑽頭的直（zhí）徑（jìng）為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起（qǐ）輸（shū）出，這（zhè）樣可以防止操作者在漏（lòu）改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目（mù）的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

3.數控（kòng）加工工序內容要求

在製造大綱（gāng）(FO)中，有必要對數控加工（gōng）工序內容提出出一些要求，防止製造（zào）大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要（yào）清楚地標明毛坯或零件的裝夾定位麵和工件坐（zuò）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（pī）的位（wèi）置（zhì），以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達加（jiā）工零件的數控程序（xù）名;

(5)要準確地表達加工該零件的工（gōng）裝。

 

數控技術作為多年（nián）來的先（xiān）進製造技術，其（qí）技術（shù）含量很（hěn）高，涉及（jí）多方（fāng）麵的內容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高速切削的（de）應用、數控（kòng）工藝程序編製的規（guī）範化和標準化等方麵。

 

數控加工（gōng）技（jì）術效率的發揮在很大程度上和企業本身（shēn）的技術（shù）管（guǎn）理模型相（xiàng）關。數控加工程序編製的規範化、標準化（huà），在一（yī）定 程（chéng）度上（shàng）體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範（fàn）化來約束數控程序的（de）多樣化，提高刀具（jù）軌跡的質量，比如在工藝文（wén）件中注明定位基準（zhǔn）、對（duì）刀基準、坐標係、刀（dāo）具參數與切削參數;對於程序的編製可從二（èr）維輪（lún）廓加工、三維曲麵（miàn）加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等（děng）多個方麵進行規範化編程;在典（diǎn）型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範化的數控程序模板，可以大幅度提高編程（chéng）質量和產品的（de）加工效率。

對於企業成功的產品加工工藝與（yǔ）數控加工經驗（yàn），可以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為（wéi）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，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高（gāo）加工的（de）效率。