​CNC數控編程員的標準流（liú）程（chéng）

　　

數控加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（yǐ）經在汽車、航空、航天和模具等行業發揮了（le）巨大（dà）作用。

 

數控編程是影響數（shù）控加工質量和效率的一（yī）個重要方麵，尤其在高速和（hé）精密加工中（zhōng）更為突出（chū）。在機械行業（yè）中，由於數控編程人員（yuán）的水平高低不同，因此需要通過建立一（yī）定的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複性問（wèn）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（yì）模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿（fǎng）真模擬、數（shù）控加工程序校對檢查、發放現場加工和數控加工（gōng）程（chéng）序定型等（děng）。

 

1.確定（dìng）編程依據

數控編程（chéng）依據（jù）主要包括三維（wéi）模型（xíng）、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：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工（gōng）程序號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三（sān）維模型和工程圖樣的基礎上進行工（gōng）藝（yì）模型（xíng）的（de）設計，主要包括：零（líng）件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位（wèi）置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加工操作（zuò）生成刀（dāo）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（jī）床切（qiē）削特性和零件需要去除（chú）的材料（liào）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（luè）等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸（zhóu）轉速和加工刀路的跨距（jù）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（zhèng）

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

是否正確、合理;檢查（chá）加工過（guò）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題;檢查工（gōng）藝參（cān）數是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立的（de）處理過（guò）程，也可以與刀位文件（jiàn）的生成過程合為一體，根據處（chù）理軟件的功（gōng）能，選擇適當的處理（lǐ）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（yòng）的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發（fā）或定製，要結合特定（dìng）的控（kòng）製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位（wèi）加（jiā）工（gōng）信（xìn）息的充分轉換（huàn），且滿足控（kòng）製係統語法（fǎ）的要求;後置處理時（shí），自動將必要的注釋說明加入（rù）到加工程（chéng）序中。

 

6.數控加工程序仿（fǎng）真驗證

在編程軟件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的基礎上，盡可能地對數控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，並（bìng）對相（xiàng）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下內容：檢查（chá）加工程序中，注釋信息是否正確（què）;檢查數控加工程（chéng）序（xù）中，加工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每一個工序應（yīng）該達到的零件尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查數（shù）控加工程序中，刀具補償信息（xī）是否正確;檢查數控加工程序中，是否有過（guò）切（qiē）、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控（kòng）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（wán）全不（bú）同，程序格式（shì）是一個個坐標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對（duì）工作主（zhǔ）要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的（de）基本要素，需要校（xiào）對模型的正確性，分析模型所（suǒ）有數據與（yǔ）工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與（yǔ）工（gōng）藝文件要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便於控製尺寸（cùn）。

③加工策（cè）略。不同的加工策略生成的程（chéng）序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理（lǐ）性（xìng），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（dāo）具材料、規格和形式是根據零件材料（liào）和零件加工部位（wèi）確定的，不同的刀具（jù）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（dāo）啃傷、紮傷零件的主要因（yīn）素，也（yě）是影響表（biǎo）麵質（zhì）量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控（kòng）係統（tǒng）對程序的格式（shì）要求不同（tóng），一般可以通過對後處理（lǐ）程序的（de）編輯，生成滿足不同控製係統要求的加（jiā）工程序，程序格式的校對主（zhǔ）要是在程序首尾部（bù）分，不影響程序（xù）的加工質量。

 

數控（kòng）程序必須做到完整、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。數控加工程序應（yīng）能保證整個過（guò）程的合理（lǐ）性、安全性和穩定性（xìng）。

 

8.數控程序現場試加工及加（jiā）工（gōng）程序定型

對一些工藝性複雜（zá）、加工難度（dù）大、尺寸精度高或批量大的（de）零（líng）件，要組織數控編程人員、車間（jiān）工藝主管（guǎn）人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加（jiā）工情況（kuàng）進行跟蹤、記（jì）錄，以便即時（shí）更正不合（hé）理的裝（zhuāng）夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的零件（jiàn），在工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現（xiàn）問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成（chéng）本。對（duì）於批量生產的零件，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、數控程（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（yì）於識別、調用和管理，必須對第一個數控程（chéng）序文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同（tóng），且一般（bān）隻識別（bié）數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格式也不同（tóng）。

因此，數控程序命名的形式一般（bān）為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代（dài）號（hào）_加工類型+工序號_程（chéng）序（xù）版次。

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

 

(2)後綴（zhuì）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，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控（kòng）銑（xǐ）加工工序，第一次（cì）編製的數控程序（xù），則其相應的數控程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（yú）識（shí）別、調（diào）用和管（guǎn）理為原則。

 

2.刀具的命（mìng）名

在編製加工工藝時（shí），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（wèi）建立切削參（cān）數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此（cǐ）效率較低，而（ér）且完成的也隻（zhī）是簡單的（de）重複勞動，最終生成的程序對（duì）於操作者來說不直觀，對工藝人員（yuán）的水平要（yào）求較高。

通過（guò）實際加工中的經驗總（zǒng）結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的操作中可以直接（jiē）從庫中調用。建立庫則應先定義（yì）刀具編號（hào），為便於標識可在NX刀具庫中用如下（xià）方法表（biǎo）示。

 

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

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具（jù）伸出長度+La+刀（dāo）具刃長+Z+刃數+J+鑽角（jiǎo）。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為（wéi）6.5mm，工作長度（dù）要求最小30mm，刃長（zhǎng）要求最小20mm，刃數（shù）為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求（qiú）其刀具信息一起輸出，這樣可以防止操作者（zhě）在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其（qí）主要目的是為數控程序編製和程（chéng）序仿真建立統一標準，也便（biàn）於刀具的（de）統一發放和校對。

 

3.數（shù）控加工工（gōng）序內容要求

在製造大綱（gāng）(FO)中，有必（bì）要對（duì）數控加（jiā）工工序內容提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數（shù）控程序不一致，造（zào）成零件的報廢。

 

具體（tǐ）要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件（jiàn）的裝夾定（dìng）位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原（yuán）點及坐標係與加工程序一致;

(2)要清楚地標明壓（yā）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（yào）簡要敘述所需刀具的必（bì）要規格參數，和該刀（dāo）具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達（dá）加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的先進製造技術，其技術含量很高，涉（shè）及多方麵的內（nèi）容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高（gāo）速（sù）切削的應用、數控工藝程（chéng）序編製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工（gōng）技術效率的發揮在很大（dà）程度上和企業本身的技術管理模型相（xiàng）關。數控加工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上（shàng）體現了企業自身數控加工技術應用水平（píng），通過規範化來約束數（shù）控（kòng）程（chéng）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（cān）數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加（jiā）工（gōng）、固定循環（huán）、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（jiàn）立（lì）標準化、規範化的數控程序模板，可以大幅（fú）度（dù）提高編程質（zhì）量和產品的（de）加工效率。

對於企業成功的產品（pǐn）加工工藝與數控加工經驗，可以以模板（bǎn）形式保（bǎo）存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交（jiāo）流的資源。

 

因此，有效的（de）數控加工工藝與數控編程模板、相應規範的（de）使用，可在很大程度上（shàng）減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。