​CNC數控編程員的標準流程（chéng）

　　

數控（kòng）加工作（zuò）為機械製造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業（yè）發揮了巨大作用。

 

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（háng）業中，由（yóu）於（yú）數控編程人員的水平高（gāo）低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大家避免低（dī）層次錯誤和重複性（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程包括：確定（dìng）編程依據、建立工藝模型、定（dìng）義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後（hòu）處理、數控加工程序仿真模擬、數控（kòng）加工程序校對檢（jiǎn）查、發放現場加工和數控加工程序定型等。

 

1.確定編程依（yī）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（shù）控工藝規程（chéng）)，通過數控編程（chéng）依據可獲取以（yǐ）下信息（xī）：零件（jiàn）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（jiā）工程序號和產品加工狀（zhuàng）態等（děng）。

 

2.建立工藝模型

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

 

3.定義加（jiā）工操作生成刀（dāo）位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內（nèi）容包（bāo）括：定義編（biān）程（chéng）坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特（tè）性和零件需要去除的材料狀況等（děng）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、進給速度、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（kòng）機床（chuáng）屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工（gōng）軌跡仿真驗證主要內容（róng）包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊（qí）備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每（měi）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(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢（jiǎn）查加工過程（chéng）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（zhuàng）幹涉（shè）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，也可以與刀位（wèi）文件的生成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適（shì）當的處理方式，而對於後（hòu）處理有以下幾點（diǎn）要求：

生成（chéng）特定數（shù）控係統專用的加工程序，應（yīng）選擇其特定的後置處理軟（ruǎn）件;後置處理軟件的開發（fā）或定製（zhì），要結合特定（dìng）的控製係（xì）統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加（jiā）工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處（chù）理時，自動將必要的注釋說明（míng）加入到加工程序中。

 

6.數控加工程（chéng）序仿真（zhēn）驗證

在編程軟件或結（jié）合數控仿真軟件功能的基礎上，盡（jìn）可（kě）能地對數控加工程序所涉及的各個方麵進行驗（yàn）證，以保證最（zuì）終加工程（chéng）序的正（zhèng）確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證進行記（jì）錄。

仿真驗證主要包括以下內（nèi）容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方式（shì）的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具（jù）尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查（chá）數控加工程（chéng）序中，刀具補償信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，是否有過切、欠切或（huò）碰撞幹涉等（děng）問題;檢查數控加工程序中（zhōng），主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹配等（děng）。

 

7.數控加工程序校對檢（jiǎn）查

數控程序的校對與工（gōng）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（xū）要花費大（dà）量的時間，也是不（bú）切（qiē）實際的。

 

程序的（de）校對工作主要從以下幾個方（fāng）麵考慮。

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

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的是否相（xiàng）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加工策略。不同的加工策略生成的程（chéng）序是（shì）絕然不同的，程（chéng）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具軌跡，控製加工質（zhì）量和（hé）效率。

④刀具。刀具材料、規格和形（xíng）式是（shì）根（gēn）據零件材料和零件加工部位（wèi）確定的，不同的刀具直接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀（dāo）點和退刀點。進刀點和退刀點（diǎn）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麵。

⑥程序格式。不同的數（shù）控係（xì）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（chéng）滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格式的校對主要是在程（chéng）序首尾部分（fèn），不（bú）影響程（chéng）序（xù）的加工質量。

 

數控程序必（bì）須做到完整、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用（yòng）程序，加工（gōng）出合格產品。數控加工程序（xù）應能保（bǎo）證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序現場試加（jiā）工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加（jiā）工難度大、尺（chǐ）寸精度高（gāo）或批量大的零件，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對現場試加工（gōng）情況（kuàng）進行跟（gēn）蹤、記錄，以（yǐ）便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝（yì）性好（hǎo）、尺（chǐ）寸精度不高的（de）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問題並更正，以便提高編程（chéng）效率，降低生產成本。對於批量生產的零件（jiàn），應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進行（háng）定型、入庫統（tǒng）一管理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數（shù）控程序的命名

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

因此，數控（kòng）程（chéng）序命名的形式一般為：名（míng）稱+後綴。

 

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

其中“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”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（zǔ）成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控程（chéng）序命名示例：某（mǒu）產品代號為D25—1155—12—00，有（yǒu）三道工序（xù）需（xū）要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次（cì）編製的數控程序，則其相應的數控程序文件在程序庫（kù）中的名稱如圖2所示（shì）。

 

(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（zé）。

 

2.刀（dāo）具的命名

在編製加工工（gōng）藝（yì）時，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。

在未建立切削參數數（shù）據庫前，隻（zhī）能靠手動輸入，因此效率較低，而（ér）且完成的也隻是簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說不直觀（guān），對工藝人員（yuán）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CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的（de）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刀具庫中用如下方法表示。

 

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

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀（dāo）具伸出（chū）長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭（tóu）的直徑為6.5mm，工作長度要求（qiú）最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為（wéi）120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起輸出，這樣（yàng）可以防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序（xù）。其主要目的是為數控（kòng）程序編製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

3.數控加工工序內（nèi）容要求（qiú）

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

 

具體要（yào）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（yuán）點及坐（zuò）標係，並保證（zhèng）坐標原點及坐標係與加工程序（xù）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）螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要（yào）簡（jiǎn）要敘述所需刀具的必要規格（gé）參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達加工零件（jiàn）的數控程（chéng）序名;

(5)要準確地表達加工（gōng）該零件的工裝。

 

數控技術作為多年來的先進製（zhì）造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加工編程（chéng）的快（kuài）速高效化、高速切削的應用、數控工（gōng）藝程序（xù）編製的（de）規範化和標準化等方麵（miàn）。

 

數（shù）控加工技術效率（lǜ）的發揮在很大程度上和企業本身的（de）技術管理模型相關。數控加工程序（xù）編製（zhì）的（de）規範（fàn）化、標準化（huà），在一定 程度（dù）上體現了（le）企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡（jì）的質量，比如在工藝文件中注明（míng）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（zhì）可從二（èr）維輪（lún）廓（kuò）加（jiā）工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和（hé）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）數控程序模板，可以大幅度提高編程質量和產品的加工效率。

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

 

因此，有效的數控加工工（gōng）藝與數控（kòng）編程（chéng）模板、相應規範的使用，可（kě）在很大程度上減少質量事故，降低成（chéng）本，提高加工的效率。