​CNC數（shù）控編程員的標準流程（chéng）

　　

數控（kòng）加工作為機械製造業中先進生產力的代表，經過10餘（yú）年的（de）引（yǐn）進與發（fā）展，已經在汽車（chē）、航空、航天和模具等行業（yè）發揮了巨大作用。

 

數控編（biān）程（chéng）是影響數控加工質量和效率的一（yī）個重要方麵，尤其在（zài）高速和精密加工中更（gèng）為突出。在機械行業中（zhōng），由於數（shù）控編程人員的水平高低不同，因此（cǐ）需（xū）要通過建立一定的規範，讓（ràng）大家避免低層次（cì）錯（cuò）誤和重複性問題的發生。

 

一、數（shù）控加工編（biān）程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據（jù）、建立工藝模型、定義加工操作、生（shēng）成刀位軌跡、加工軌跡仿（fǎng）真、後處理、數控加（jiā）工程序仿真（zhēn）模擬、數控（kòng）加工（gōng）程（chéng）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（què）定編程依據

數控編程依（yī）據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數（shù）控編程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（jiá）定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序號（hào）和產品加工狀態等。

 

2.建（jiàn）立（lì）工藝模型

在零件三維模型和工（gōng）程圖樣的基礎上進行工藝模型的設（shè）計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立（lì）工藝（yì）參考麵、建立工（gōng）藝定位孔、壓板及位（wèi）置（zhì）設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加工操（cāo）作生成刀位軌跡

定義加工操（cāo）作，生成刀位軌跡，主要（yào）內容包括：定義編程坐標（biāo）係，充分考慮加工材料特（tè）性、刀具切削（xuē）特（tè）性、機床（chuáng）切削特性和零件需要（yào）去除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘量（liàng）、進給（gěi）速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要（yào）內容包括：檢查刀具、機床、工件（jiàn）、夾具定義是否齊備（bèi），尺寸是（shì）否準確;檢查加工操（cāo）作，定義每一個工序應該（gāi）達到的零件尺寸是否正確;檢查加（jiā）工操作（zuò）定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加（jiā）工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數（shù）控機（jī）床工（gōng）作台、被加（jiā）工（gōng）零件、刀具和（hé）夾（jiá）具（jù）之間（jiān）是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢（jiǎn）查工藝（yì）參數是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可以是（shì）獨立的處（chù）理過程，也（yě）可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加工程序（xù），應選擇其特定的後置處理（lǐ）軟件;後置處理軟件的開（kāi）發或定製（zhì），要結合（hé）特定（dìng）的控製係統（tǒng）和機床運動結構類型;後置處（chù）理軟件要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;後置處理時，自動將必要（yào）的注釋說明加入到加工程（chéng）序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程（chéng）軟件或結合數（shù）控仿真軟（ruǎn）件功（gōng）能的基礎上，盡可能地對數控（kòng）加工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（xìng），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（bāo）括以下內容：檢查加工程序中，注釋（shì）信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方式的選擇（zé）是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程序中，每（měi）一個工（gōng）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（zhōng），刀具補償信息是否正確;檢查數（shù）控加工程序中（zhōng），是否有過切、欠切或（huò）碰（pèng）撞幹涉等問（wèn）題;檢查（chá）數控加工程序中，主軸轉速（sù）、進給速度是否與當前（qián）數控機（jī）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（xiào）對完（wán）全（quán）不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行行地校（xiào）對程序內容，需要花費（fèi）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方麵考慮。

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

②坐標係（xì）。檢查編程的加工坐標（biāo）係方向與工藝文件要求的是否相符、是否（fǒu）便於操作、坐標係選擇是否（fǒu）合理以（yǐ）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是絕（jué）然不同的，程序量也大小不一（yī），而分析加工策略的合（hé）理性，主（zhǔ）要是控製程序的刀具軌（guǐ）跡，控製加工（gōng）質量（liàng）和效率。

④刀具。刀具材料、規格和（hé）形式是根據零件材料和零件加工部位確定（dìng）的，不同的刀（dāo）具直接影響加工效率和（hé）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（yào）因素，也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格式要求不同，一（yī）般可以通（tōng）過對後處理程序的編輯（jí），生成滿足不同控製係統要求的加工程（chéng）序，程序格式的校對主要是在程序（xù）首尾部（bù）分，不影響程序的加工（gōng）質量。

 

數控程序必須做到完整（zhěng）、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數（shù）控加工程序應能保證整（zhěng）個過（guò）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（gōng）程序定型

對（duì）一些工藝性複雜、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（zhǔ）管人員、操（cāo）作人員和檢驗人員等對現（xiàn）場（chǎng）試加工情況進（jìn）行跟蹤、記錄，以便即時（shí）更正不（bú）合理的裝（zhuāng）夾定位方式和切削參數等。

對於一些單（dān）件生產的零件，在工（gōng）藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避（bì）免試切（qiē）加工，而是留到數控加工仿真環節發（fā）現問題並更（gèng）正，以便提高編程（chéng）效率，降（jiàng）低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一（yī）批次生產完後，對數（shù）控加工程序進行定型（xíng）、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

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一（yī）個數控程序文件（jiàn）進（jìn）行合理的（de）命名。數（shù）控機床（chuáng）的編碼的倍數不同（tóng），且一般隻識別數字和（hé）字母，不同的數控係統（tǒng）所（suǒ）識別的程序格式也不同。

因此，數（shù）控程序命名的形式一般為：名稱（chēng）+後綴。

 

(1)名稱組成（chéng）一般為：產品代號_加工類型+工序（xù）號_程序版次。

其中“產（chǎn）品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工（gōng）類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序（xù）號”即為（wéi）工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版（bǎn）(NEW)，換版後可以用（yòng）001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控程序命名示例：某產（chǎn）品代號為D25—1155—12—00，有三道（dào）工序需（xū）要數控加工，其中工（gōng）序15為數控銑加工工（gōng）序，第一（yī）次編製的數（shù）控（kòng）程序，則其相應的數控程序（xù）文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控程（chéng）序（xù）的命名以符合控（kòng）製係統（tǒng）要求，以及便於識別、調用和管理為原（yuán）則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具（jù）類型、刀具材（cái）料和（hé）刀具本身的幾何參數等。

在（zài）未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率（lǜ）較低，而（ér）且（qiě）完（wán）成的也隻（zhī）是簡單的重複勞動，最終（zhōng）生成的（de）程序對於操作者（zhě）來說不直觀，對工藝人員的水平（píng）要求較高。

通過實際（jì）加（jiā）工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(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（yòng）。建立庫則應（yīng）先定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫中用如下方（fāng）法表示（shì）。

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具（jù）伸（shēn）出長度+La+刀（dāo）具刃長+Z+刃（rèn）數（shù）+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為（wéi）25mm，工作長度要求最小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（cái）。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑（jìng）+刀具伸出長（zhǎng）度+La+刀具刃長（zhǎng）+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）後置時，要求其刀具信息一起輸出，這樣可以（yǐ）防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目（mù）的（de）是為數控程序編製和程序仿真建（jiàn）立統一標準（zhǔn），也便於刀具的（de）統一發放和校對（duì）。

 

3.數控加（jiā）工工序內容要求

在製（zhì）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，防止製造大（dà）綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚（chǔ）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（biāo）原點（diǎn）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，以及壓板螺栓上（shàng）頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要（yào）規（guī）格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要（yào）準確地表達加（jiā）工零件的數控程序名;

(5)要準確（què）地表達加工該零件的工裝。

 

數控技術作（zuò）為多年（nián）來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及（jí）多方麵的內容，尤其是數控加工編（biān）程的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規範化（huà）和標準化等方（fāng）麵。

 

數控（kòng）加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管（guǎn）理模（mó）型相關。數控加工程序編製（zhì）的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度上體現（xiàn）了企業（yè）自身數控加（jiā）工技術應用（yòng）水平，通（tōng）過規範化（huà）來（lái）約束數控（kòng）程序的（de）多樣化（huà），提（tí）高刀具軌跡的質量，比如在（zài）工藝文件中注明（míng）定（dìng）位基（jī）準、對刀基（jī）準、坐標係、刀（dāo）具參數與切削參數;對於程序的（de）編製可從二維輪廓（kuò）加工、三（sān）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、規範化的（de）數控程（chéng）序模板，可以大幅度提高編程質量和產品的（de）加工效率。

對（duì）於企業成功（gōng）的產品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板（bǎn）形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因（yīn）此，有效的數控加工工藝與（yǔ）數控編程模板、相（xiàng）應（yīng）規（guī）範的使用，可在很大程度（dù）上減少質（zhì）量（liàng）事故，降低成本，提高加工的效率。