​CNC數（shù）控編程員的標準流程

　　

數控加工（gōng）作為機械製造業中（zhōng）先進生產力（lì）的代表，經過（guò）10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業發（fā）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（zhōng），由於數控（kòng）編程人員的水平高（gāo）低不同，因此需要（yào）通過（guò）建立一定的（de）規範（fàn），讓（ràng）大家避免低層次錯誤和（hé）重複性（xìng）問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一般流（liú）程包括：確定（dìng）編程依據、建立工藝（yì）模型、定（dìng）義加工（gōng）操作、生成刀位軌跡、加工軌跡（jì）仿真、後處理、數控加工程序（xù）仿真模擬（nǐ）、數控加工程序校（xiào）對（duì）檢查、發放現場加工和數（shù）控加工程序（xù）定型等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括（kuò）三維模（mó）型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過（guò）數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工（gōng）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（xù）號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維模型和工程圖樣（yàng）的基礎上進（jìn）行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝（yì）參考麵（miàn）、建立（lì）工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡（jì）

定義加工操作，生成刀（dāo）位軌跡，主（zhǔ）要內容包括：定義編程坐標係，充（chōng）分考慮加工材料（liào）特（tè）性、刀具切削特（tè）性、機床切削（xuē）特性和零件需要去除的材料狀（zhuàng）況等因素，依（yī）據工藝要求定（dìng）義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘（yú）量、進給速度、主（zhǔ）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（quán）麵和數控機（jī）床屬性（xìng）等)，最終生成刀（dāo）位（wèi）軌跡。

 

4.加工軌跡仿（fǎng）真（zhēn）驗證

加工軌跡仿真驗證主（zhǔ）要（yào）內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具（jù）定義是否齊備，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式(如粗（cū）加工策略、刀補加工（gōng）和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機床工作台、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（lǐ）等。

 

5.後置處理

後置（zhì）處理可以是獨（dú）立的處理過程，也（yě）可以與刀位文件（jiàn）的（de）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（fāng）式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數（shù）控係統專用的加工程（chéng）序，應選擇其特定的後置處理軟（ruǎn）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;後置處理軟（ruǎn）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（yào）求;後置處（chù）理時，自動將必（bì）要的注釋說明加入到加工程序中。

 

6.數控加工（gōng）程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真（zhēn）軟件功能的基礎上（shàng），盡（jìn）可能地對數控（kòng）加工（gōng）程序（xù）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）對相應的數控加工程序仿真驗證進（jìn）行記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢（jiǎn）查加工程序中（zhōng），注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加（jiā）工方（fāng）式的選擇是否正確;檢（jiǎn）查加（jiā）工程序中（zhōng），刀具尺寸信息是（shì）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正確;檢查數（shù）控加工程序中，刀具補償信息是（shì）否正確;檢（jiǎn）查數控加（jiā）工程序中，是否（fǒu）有過切、欠（qiàn）切（qiē）或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工（gōng）程序中（zhōng），主（zhǔ）軸轉速、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（xù）的（de）校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大（dà）量的時間（jiān），也是不切實際（jì）的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方（fāng）麵（miàn）考慮。

①模型。模型是保（bǎo）證程序正確的基本要素，需要校對模型的正確（què）性，分析模型所有數（shù）據與（yǔ）工藝文件要素是否一致。

②坐標（biāo）係。檢查編程（chéng）的（de）加（jiā）工坐標係方向與工藝文件要（yào）求的是否相符（fú）、是否便於操作、坐標係選擇是否（fǒu）合理以及（jí）是否便於控製尺寸（cùn）。

③加工策略。不同的加工策略生成的程序是（shì）絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策（cè）略的合理性，主要是控製程序的刀（dāo）具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料（liào）、規格和形式是根據零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（zhì）量。

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

⑥程序（xù）格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製（zhì）係統（tǒng）要求的加工（gōng）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（bì）須做到完（wán）整、正確、統一和協調，保證操作（zuò）者能夠正確使用程（chéng）序，加工出合格產品。數控加工程（chéng）序應能保證（zhèng）整個過程的（de）合（hé）理性、安全性和穩定性。

 

8.數控（kòng）程序現場試加工及（jí）加工程序定（dìng）型

對（duì）一些工（gōng）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（rén）員、車間工藝主管人員、操作人（rén）員（yuán）和檢驗人員等對現場試加工情（qíng）況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位（wèi）方式和切削參數等。

對於一些單件生產（chǎn）的零（líng）件，在工藝性好、尺寸精（jīng）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（fǎng）真（zhēn）環節（jiē）發現問（wèn）題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對（duì）於批量生產的零件，應該在第一批次（cì）生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管（guǎn）理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管（guǎn）理

 

1.數控程（chéng）序的命（mìng）名（míng）

為方便查閱，易於（yú）識別、調用和管理，必須對第一個數控（kòng）程序文件進行合理的命名。數控機床的（de）編碼的倍數不同（tóng），且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的程（chéng）序格式也（yě）不同。

因此，數控程序命名的形式一（yī）般為：名稱（chēng）+後（hòu）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（qí）中“產（chǎn）品代號”即為引用涉及零（líng）件的圖號（hào）;“加（jiā）工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序（xù）號”即為工（gōng）藝文件中的工（gōng）序號;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴（zhuì）組成（chéng）：一般為txt、mpf等（děng）。

 

(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為數控銑加工工序，第一次編製的數控程（chéng）序，則其相應的數控程序文（wén）件在程序（xù）庫（kù）中的名稱如圖2所示（shì）。

 

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

 

2.刀具的（de）命名

在（zài）編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和（hé）刀具本身的幾（jǐ）何參數等。

在未建立切削參數數（shù）據庫前，隻能（néng）靠手動輸入，因此效率較低，而（ér）且完成的也（yě）隻是簡單的重（chóng）複勞動（dòng），最終生成的（de）程序對於操作者（zhě）來說不直觀，對工藝人員的水平要求（qiú）較高。

通過實際加工中的經驗總（zǒng）結，可以（yǐ）通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的操作（zuò）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（kù）中用如下（xià）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+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要求（qiú）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（tóu）：ZT+D+直（zhí）徑+刀具伸出（chū）長（zhǎng）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（zhǎng）要求最小（xiǎo）20mm，刃（rèn）數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要（yào）求其刀具信息一（yī）起輸出，這樣可以防止操作（zuò）者在漏改（gǎi）刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的是為數控程序編製和程序仿真建立（lì）統一標（biāo）準，也便於（yú）刀具的統一（yī）發放和校對。

 

3.數控加（jiā）工工序內容（róng）要求

在製造大綱(FO)中（zhōng），有必要對數控加工工序內容提出出一（yī）些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不（bú）一致，造成零件的報（bào）廢。

 

具體（tǐ）要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或（huò）零件的裝夾定位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證（zhèng）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，以及壓板螺栓上頂麵（miàn）的極限（xiàn）高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格參（cān）數，和該（gāi）刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要（yào）準確地表達加工該零（líng）件的工裝。

 

數控技術作為多（duō）年來的先進製造技術，其技術（shù）含量很高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加工編程的快速（sù）高效化、高速切削的應用、數（shù）控工藝程序編製（zhì）的規範化和標準化等方麵。

 

數（shù）控加工（gōng）技術（shù）效率的發揮在很大（dà）程度上和企業本（běn）身的技術管（guǎn）理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化（huà）來約束數（shù）控程序的多樣化，提（tí）高（gāo）刀具軌跡的質（zhì）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（yǔ）切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具（jù）軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在典（diǎn）型零件加工工藝經驗（yàn）的基礎上，建立標準化、規（guī）範化的數控（kòng）程序（xù）模板，可以大幅度提高編程（chéng）質量和產品的（de）加工效率（lǜ）。

對於（yú）企（qǐ）業成功的產品加工工藝與數控加工經驗（yàn），可以以模板形式（shì）保存，既有利於資源的重複利（lì）用，同時還可作為技術交流（liú）的資源（yuán）。

 

因（yīn）此，有效的數控加工工藝與數（shù）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，提高加工（gōng）的效率。