CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為機械製造業中先進生產（chǎn）力的代（dài）表，經過（guò）10餘年的引進與發展，已經在汽（qì）車、航空、航（háng）天和（hé）模具等行業發揮（huī）了巨大作用。

數控編程是影響數（shù）控（kòng）加工質量和效率（lǜ）的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員（yuán）的水平高低不同，因此（cǐ）需要通過建立一定的規範，讓大家避免低層次（cì）錯（cuò）誤和重複性問題的發生。

一、數控加工編程流程

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（chéng）刀位軌跡、加工軌跡仿真、後（hòu）處理、數（shù）控加工程序仿真模擬、數控加工程序校對（duì）檢查、發放現場加工和數控加工程序定型等。

1.確定編（biān）程依據

數控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控（kòng）工藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信息：零件信（xìn）息、數控加工工藝方案、數（shù）控機床類型、裝（zhuāng）夾定位方式、刀（dāo）具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模（mó）型

在零件三維模型（xíng）和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零（líng）件三維（wéi）模型（xíng）的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及（jí）位置設計和加工（gōng）麵的餘量處理等。

3.定義（yì）加工操（cāo）作（zuò）生成刀位軌跡

定義（yì）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（fèn）考慮（lǜ）加工（gōng）材料特（tè）性（xìng）、刀具切削特性、機床切削特（tè）性和零（líng）件需要去除的材（cái）料狀況（kuàng）等因素，依據工藝要（yào）求定義加工方式(包括（kuò）各種走刀（dāo）策略等)、工藝（yì）參數(包括（kuò）餘量、進給速度（dù）、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包（bāo）括對 刀點、安全（quán）麵和數控機（jī）床屬性（xìng）等)，最終生成（chéng）刀位軌跡。

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工（gōng）件、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢（jiǎn）查加工操作，定義每一個工序應該達（dá）到的零件（jiàn）尺寸是否正確;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（qiāng）體加工等（děng）選（xuǎn）擇)

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

5.後置處理

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

生成特定（dìng）數控（kòng）係統專（zhuān）用的加工（gōng）程（chéng）序，應選（xuǎn）擇其（qí）特定的後置處理軟件;後（hòu）置（zhì）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（xíng）;後置處理軟件要保證刀位（wèi）加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的（de）要求（qiú）;後置處理時，自動將必（bì）要的注釋說（shuō）明加（jiā）入到加工程序中。

6.數控（kòng）加工程（chéng）序仿真驗證

在（zài）編程軟件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的（de）基（jī）礎上（shàng），盡可能地對數控（kòng）加工程（chéng）序所涉及的各個方麵進行驗證，以保證（zhèng）最終加工程（chéng）序的正確性，並對相應（yīng）的數（shù）控加（jiā）工程序仿真驗證進行（háng）記錄。

仿真驗證主要（yào）包（bāo）括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確（què）;檢查數控加工程序（xù）中（zhōng），加工（gōng）方式的選擇是否正確;檢查加（jiā）工程序中，刀具尺寸信息是否正（zhèng）確（què）;檢查數控加工程序中，每一個（gè）工序應該達到的零件（jiàn）尺（chǐ）寸信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，刀具（jù）補償信息是否正確;檢查數控加工程序中，是（shì）否有過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查（chá）數控加工程序中，主軸轉速、進給（gěi）速度是否與（yǔ）當前數控機床相匹（pǐ）配等。

7.數控加工程序校對檢查

數控程序（xù）的校（xiào）對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐標（biāo）點，如果（guǒ）一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切實際的。

程序的校對工作主要從以下幾個（gè）方（fāng）麵（miàn）考慮。

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

②坐標係。檢查編（biān）程的（de）加工（gōng）坐標（biāo）係方向與工藝（yì）文件要求的是否相符、是否便於（yú）操作、坐標係選擇（zé）是否（fǒu）合理（lǐ）以及（jí）是否便於控製尺（chǐ）寸。

③加工策略。不同的加工策略生成的程序是絕（jué）然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合（hé）理性，主要是（shì）控製（zhì）程序的刀具軌跡，控製加工質量（liàng）和效率。

④刀（dāo）具（jù）。刀具材料、規格和形式是根據零件（jiàn）材料和（hé）零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工效（xiào）率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮（zhā）傷零件的主要因素，也是影響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式（shì）。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般（bān）可以通過對後處理程序的（de）編（biān）輯（jí），生成滿足不同控製係統要求（qiú）的加（jiā）工程（chéng）序，程序格式的校對主要是在程序（xù）首尾部分，不影響程序的（de）加工質量。

數（shù）控（kòng）程序必須做到完整、正（zhèng）確、統一和協調，保證操作者能夠正確使（shǐ）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（xìng）、安全性（xìng）和穩定（dìng）性。

8.數（shù）控程序（xù）現場試加工及加工程序定型（xíng）

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（líng）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（děng）對現場試（shì）加工情況進（jìn）行跟（gēn）蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定（dìng）位方式和切削參數（shù）等。

對（duì）於（yú）一些單件生產的零件，在工藝性好（hǎo）、尺寸精度不高的情況下（xià），應盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題（tí）並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於（yú）批量生（shēng）產的零件，應該在第一批次（cì）生產完後，對數控加工程序（xù）進（jìn）行定型、入庫統一管理。

二、數控程序及製造大綱(FO)的（de）管（guǎn）理

1.數控程序（xù）的命名

為方便查（chá）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名。數控機床的編碼的（de）倍數不同，且一般隻識（shí）別數字和字母，不同（tóng）的數控係統所識別的程序格式也不同。

因（yīn）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_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號（hào）”即為引（yǐn）用涉及（jí）零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝（yì）文件中的工序（xù）號;“程（chéng）序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴組成：一（yī）般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例（lì）：某產品代號為（wéi）D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工（gōng）序，第一次編製的數控程序（xù），則其相應的數（shù）控程序文（wén）件在程（chéng）序庫中的名稱如（rú）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、調用和管理為原則。

2.刀具的命名

在編製加工工藝時（shí），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（děng）。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入（rù），因此效率較低，而且完成的也隻（zhī）是簡單的（de）重複勞動，最終生成的程（chéng）序對於操作者來（lái）說不（bú）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(NX軟件)建（jiàn）立加工數據庫，在以後的操作中可以直（zhí）接從庫中調用。建立庫則（zé）應（yīng）先定義（yì）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+刀具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表（biǎo）示：立銑刀的直徑（jìng）為25mm，工作長度要求最（zuì）小50mm，刃長要求最小25mm，刃（rèn）數為3刃，底（dǐ）角為R1.5mm;L7為加工（gōng）7075進口（kǒu）鋁材（cái）。

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀（dāo）具刃（rèn）長+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示（shì）：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度（dù）要求（qiú）最（zuì）小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃（rèn），鑽尖角為120°。

在後置時，要求其刀具信（xìn）息一起輸（shū）出，這樣可以防止（zhǐ）操作者在漏改刀號（hào）或（huò）刀長的情況下運行程序。其主要目的是（shì）為數控程（chéng）序編製和（hé）程序仿真建立統一（yī）標準，也便於刀具的統一發放和校對。

3.數控加工工序內容（róng）要求（qiú）

在製造大綱(FO)中，有必要對數（shù）控加（jiā）工工序內容提出出一些要求，防止（zhǐ）製造（zào）大綱(FO)與（yǔ）數控程序不一致，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（wèi）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（zhì）;

(2)要（yào）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（gāo）度;

(3)要（yào）簡要敘述所（suǒ）需刀具的必要規格（gé）參數，和該刀（dāo）具所加工的零（líng）件部位;

(4)要（yào）準確地表達加工零件的數控程（chéng）序名;

(5)要準（zhǔn）確地表達（dá）加工該零件的工裝。

數控技術作為多年來的先進製造技術，其（qí）技術含量很（hěn）高，涉及多方麵（miàn）的內容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製（zhì）的（de）規範（fàn）化和標（biāo）準（zhǔn）化等方麵。

數控加工技術效率（lǜ）的發揮在很大程度上和企業本身的技（jì）術管理模型相關。數（shù）控加工（gōng）程序編製的規範化（huà）、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（guī）範化來約束數（shù）控程序的多（duō）樣化，提高刀具軌（guǐ）跡的質（zhì）量，比如在工藝文件中注明（míng）定位基準、對刀基準、坐標（biāo）係（xì）、刀具參數與（yǔ）切削參數（shù）;對於程序的編製可從二維（wéi）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（miàn）進行（háng）規範化編程;在（zài）典型零件加工工藝（yì）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）質量和產品的加工效率。

對於企業成功的（de）產（chǎn）品加（jiā）工工藝（yì）與數控加工（gōng）經驗，可以以模板形式保存，既有利於資源的重複（fù）利用，同時還可作（zuò）為技術交流的資源。

因此，有效的數控加工工藝（yì）與（yǔ）數控編程（chéng）模板、相應規範的使用，可在很大程度上減少質（zhì）量事故，降低成本，提高（gāo）加工的效率。