​CNC數控編程員的標準流（liú）程

　　

數控加工作為機械製造業中先進生產力的代表，經（jīng）過（guò）10餘年的引（yǐn）進與（yǔ）發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業發（fā）揮了巨大（dà）作用。

 

數控編程是影響數控加工質量和效（xiào）率的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高（gāo）低不同，因此需要通過（guò）建立一定的規範，讓大家避免低（dī）層次錯誤和重（chóng）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（kuò）：確定編程依據、建立工藝模（mó）型、定義加工操作（zuò）、生成刀位軌跡（jì）、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬、數控加（jiā）工程（chéng）序校對檢查、發放現場（chǎng）加工和數控加工（gōng）程序定型等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主（zhǔ）要包括三維模型、工程圖樣（yàng）和零件製造指（zhǐ）令（lìng）(數控工藝（yì）規程（chéng）)，通過數控編（biān）程（chéng）依據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方（fāng）式、刀具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態（tài）等。

 

2.建（jiàn）立工藝模型

在零件三維模型和工程圖樣的基礎上進（jìn）行工藝模型的設計，主（zhǔ）要包括：零件（jiàn）三維（wéi）模（mó）型的修剪、建立工藝參考麵、建立工（gōng）藝定（dìng）位孔、壓板及位（wèi）置設計和加工（gōng）麵的餘量處理等。

 

3.定義加工（gōng）操作生成刀（dāo）位（wèi）軌跡（jì）

定義加（jiā）工（gōng）操作，生成刀位軌跡（jì），主要內容包括：定義編（biān）程坐標係，充分考（kǎo）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狀況等因素，依據工藝要求定義（yì）加工方式(包括（kuò）各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘（yú）量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距（jù）等)以（yǐ）及輔助屬性(包（bāo）括對 刀點、安全（quán）麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加（jiā）工軌（guǐ）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、工件、夾具定義是（shì）否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應（yīng）該達到的（de）零件尺寸是否（fǒu）正確（què）;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控（kòng）機床工作（zuò）台、被加工零件、刀（dāo）具和夾具之間是否存（cún）在過切、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

後置處理可以是獨立的處理過程，也可以（yǐ）與刀位文件（jiàn）的生成過程合為一體，根據處（chù）理軟件的功能，選擇適當（dāng）的（de）處理（lǐ）方式，而對（duì）於後處理有以下幾點（diǎn）要求：

生成特定數控（kòng）係統專用的加工程序，應選（xuǎn）擇其特定的（de）後置處理軟件;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（zhì）處（chù）理（lǐ）軟件要（yào）保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要求（qiú）;後置處理時，自動將必要的（de）注釋說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（huò）結合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能地對數（shù）控加工程序所涉及的各個方（fāng）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。

仿真驗證主要包括以（yǐ）下內容：檢查加工（gōng）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（shì）否正確;檢查加工程序（xù）中，刀具尺寸信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序（xù）中，每一個（gè）工序應該（gāi）達到的零（líng）件尺寸信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，刀具補償信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程序中（zhōng），是否有過切（qiē）、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主（zhǔ）軸（zhóu）轉速、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（jiàn）的校對完全（quán）不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行（háng）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（de）校對工作主（zhǔ）要（yào）從以下幾個方麵（miàn）考慮。

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

②坐（zuò）標係。檢查編程的（de）加工坐標係方向與工（gōng）藝文件要求的是否相（xiàng）符、是否便於操作（zuò）、坐（zuò）標係選擇（zé）是否合理以及是否便於控製尺寸。

③加工（gōng）策略。不同的加工策（cè）略生成的程序是絕（jué）然不（bú）同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序（xù）的刀具軌跡，控製加工質量和效（xiào）率。

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

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

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求（qiú）不同，一般可以通過（guò）對後處理程序的編輯，生（shēng）成滿足不（bú）同（tóng）控製係統要求的加工程序，程序格式（shì）的校對主（zhǔ）要是在程序首尾部分，不影響（xiǎng）程序（xù）的加工質量。

 

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

 

8.數控程序現場試加工及加工程（chéng）序定型

對一些工藝性（xìng）複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組（zǔ）織數控編程人員、車間工藝主管人員、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，以便即時更正不合理的裝夾定位方式和（hé）切削參數等。

對於（yú）一些單件生產的零件，在工藝（yì）性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避（bì）免試切加工，而是留（liú）到數控加工仿真環節（jiē）發現問題並更正，以便提高編（biān）程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批（pī）次生產完後，對數控加工程序進行（háng）定型、入庫統一管理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查（chá）閱，易於識別、調用和管理，必須對（duì）第一個數控程序文（wén）件進行合（hé）理的命名。數控機床的（de）編（biān）碼的倍數（shù）不同，且一般隻識（shí）別數字（zì）和字母，不同（tóng）的數控係統所識別（bié）的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名（míng）稱+後綴。

 

(1)名（míng）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”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即（jí）為是（shì）銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版（bǎn）次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次（cì）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：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序（xù）需（xū）要數控加（jiā）工，其中工序15為數控銑（xǐ）加工工（gōng）序，第一（yī）次編製的數控程序，則其相（xiàng）應的數控程序文件在程序庫中的名稱如（rú）圖2所示。

 

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

 

2.刀具的命（mìng）名

在（zài）編製加工工藝時（shí），需要（yào）定（dìng）義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾（jǐ）何參數等。

在（zài）未建立切削（xuē）參數數據庫前，隻能靠手動（dòng）輸入，因（yīn）此效率較低（dī），而且完成的也隻是簡單的重複勞動（dòng），最終生成的程序對於操作者來（lái）說（shuō）不直觀，對工藝人（rén）員（yuán）的水平要求較高。

通過實際加工中的經驗總結（jié），可以通過相應的CAM軟（ruǎn）件(NX軟件)建立（lì）加（jiā）工數（shù）據庫，在（zài）以後（hòu）的操作中可以（yǐ）直接從（cóng）庫中調用（yòng）。建立庫（kù）則應（yīng）先定義刀具編號（hào），為便於標識（shí）可在NX刀具庫中用如（rú）下方法表示。

 

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

 

(2)鑽（zuàn）頭：ZT+D+直徑+刀具伸（shēn）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，鑽尖角為120°。

 

在（zài）後（hòu）置時，要求其（qí）刀具（jù）信息一起輸（shū）出，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長的情況（kuàng）下運行程序（xù）。其主要目的（de）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（de）統一發（fā）放和校對。

 

3.數（shù）控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要（yào）對數控加工工序內容提出出一些要求，防止（zhǐ）製造大綱(FO)與數控（kòng）程序不一致，造成（chéng）零（líng）件的報（bào）廢。

 

具體（tǐ）要求如下：

(1)要清（qīng）楚地標明毛坯或（huò）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，以及壓板（bǎn）螺栓上頂（dǐng）麵（miàn）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（bù）位;

(4)要準確（què）地表達加（jiā）工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控技術作為多年來（lái）的先（xiān）進製造技術，其技術含量很高，涉及多方（fāng）麵的內容，尤其是數控加（jiā）工編程的快速高效化、高速（sù）切削的應（yīng）用、數控（kòng）工（gōng）藝程序編製的規範化和標準化等方（fāng）麵。

 

數控加工（gōng）技術效率的發揮在很大程度（dù）上和企業本身的（de）技術管理（lǐ）模型相關。數控加工（gōng）程序編製的規範化、標準化，在一定（dìng） 程度（dù）上體現（xiàn）了（le）企業自身（shēn）數（shù）控加工（gōng）技術應（yīng）用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣化，提高刀（dāo）具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二（èr）維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環（huán）、刀具（jù）補償和刀（dāo）具軌跡加（jiā）工策略等多（duō）個方麵進行規範化編程;在典型零件加工工藝經驗（yàn）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質量和產品（pǐn）的加工效率。

對於企業成功的產品加工工（gōng）藝與數（shù）控加工經驗（yàn），可以以模板形（xíng）式保存，既有利（lì）於資源的重複利用，同時還可作為技術交（jiāo）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（guī）範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加（jiā）工的效率（lǜ）。