​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加工作為機械（xiè）製造業中先進生產（chǎn）力（lì）的代表，經過10餘年（nián）的引進與發展，已（yǐ）經在汽車、航空、航天和模（mó）具（jù）等行業（yè）發揮了巨大作用。

 

數控（kòng）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（sù）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（cǐ）需要通過建立一定（dìng）的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複性問題的（de）發生。

 

一、數控加（jiā）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.確定編程依據

數控編程依據主要包括（kuò）三維模型、工程圖樣和零件製（zhì）造指令(數控工藝規程（chéng）)，通（tōng）過數控編程依據可（kě）獲取（qǔ）以下（xià）信息（xī）：零件信息、數（shù）控加工工藝方（fāng）案、數控機床類型、裝夾定位（wèi）方式、刀具、工（gōng）序以及工步、加工程（chéng）序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的基礎（chǔ）上進行工藝模型的設（shè）計，主要包括：零件（jiàn）三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等（děng）。

 

3.定（dìng）義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要（yào）內容包括：定（dìng）義編程坐標係，充分考慮加工材料特（tè）性、刀具（jù）切削特性、機床切削（xuē）特性和零件需要（yào）去除的（de）材料狀況等因素（sù），依據工藝要（yào）求定義加（jiā）工方式(包括各種走刀策略等（děng）)、工藝參數(包括（kuò）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（kuò）對 刀點、安全麵（miàn）和數控（kòng）機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

加（jiā）工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾具定義是否（fǒu）齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定（dìng）義每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查（chá）加（jiā）工操作定（dìng）義（yì）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（què）、合（hé）理;檢查加工過程中數（shù）控機床工作台、被加工零件、刀具和夾具之間是否存（cún）在過切、欠切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置處理

後（hòu）置處理可以是獨立的（de）處理（lǐ）過程，也可以與刀位文件（jiàn）的生成過程合為一（yī）體，根據處理軟件的（de）功（gōng）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（shù）控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後（hòu）置處理軟件;後置處理軟件的開發或（huò）定製，要結合特定的控製係統和機（jī）床運動結構類型;後置處理（lǐ）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（jiāng）必要（yào）的注釋說明（míng）加入到加工程序中。

 

6.數（shù）控加工程序仿真驗證（zhèng）

在編（biān）程軟（ruǎn）件或（huò）結合數控仿真軟（ruǎn）件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序（xù）所涉及（jí）的各個方麵（miàn）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（gōng）程序仿真驗證進行記錄（lù）。

仿真驗證（zhèng）主要（yào）包括以下（xià）內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序（xù）中，加工方式的選擇（zé）是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是（shì）否正確（què）;檢（jiǎn）查數控加工程序中，每一個工序應該（gāi）達（dá）到的（de）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（shì）否正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰（pèng）撞幹（gàn）涉等問題（tí）;檢查數控加工程序（xù）中，主軸轉速、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

數控程序的校對與工藝文件的校對完全不同，程序（xù）格式是一個個坐標點，如果一行行地校對（duì）程序內容，需要（yào）花費大量的時間，也是（shì）不切實（shí）際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵（miàn）考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基（jī）本（běn）要（yào）素，需要校對模型的正確性，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（wén）件要求（qiú）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。

③加工策略。不同的（de）加工策略生成的程序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合（hé）理性，主要是控製程（chéng）序的刀具軌跡，控（kòng）製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形（xíng）式是根據零件材料和零件加（jiā）工（gōng）部位確定的，不同的刀（dāo）具直接影響加（jiā）工效率和加工（gōng）質量。

⑤進刀（dāo）點和退刀點。進刀點和退刀（dāo）點（diǎn）是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是（shì）影響表（biǎo）麵質量的（de）重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程（chéng）序（xù）的格式要（yào）求不同（tóng），一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係統要（yào）求的加（jiā）工程序，程序格式的校（xiào）對主要是在程序首尾部分（fèn），不影響程序的加工質量。

 

數（shù）控程序必須做到（dào）完整、正確、統（tǒng）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（kòng）加工程序應能保證整（zhěng）個過程的合理（lǐ）性、安全性（xìng）和穩定性。

 

8.數控程序（xù）現場試加工（gōng）及加工程序定型

對一（yī）些工藝性複雜、加工（gōng）難度大、尺寸精（jīng）度高或批量大的零件，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（rén）員等對現場試（shì）加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不（bú）合理的（de）裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件（jiàn）生產的零件，在工藝性好、尺寸（cùn）精度（dù）不高（gāo）的情（qíng）況下，應盡量避免試切加工，而是留到數（shù）控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高（gāo）編程效率，降低生產成本。對於批量（liàng）生產的零件，應該（gāi）在第一批次（cì）生（shēng）產完後，對數控加工程序（xù）進行定型、入庫統一管理。

 

二、數（shù）控程序及製造大綱(FO)的（de）管理

 

1.數控程（chéng）序的命名

為方便查閱，易於識（shí）別、調用和管理，必須對第一個數控程序（xù）文件進行合理的命（mìng）名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係（xì）統所識別（bié）的程序（xù）格式也（yě）不同。

因此，數控程序命名的形式一般（bān）為：名（míng）稱+後綴。

 

(1)名稱組成（chéng）一（yī）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（hào）;“加工類型”即為是銑（xǐ）(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（yòng）001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴組（zǔ）成：一般（bān）為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品代號（hào）為D25—1155—12—00，有（yǒu）三道工序需要數控加工，其中（zhōng）工（gōng）序15為數（shù）控銑加工（gōng）工序，第一次編製的數控程序，則其（qí）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（jí）便於識別、調用和管理為原則。

 

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、刀具材料和刀具本身的幾何參數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的也（yě）隻是簡單的重複勞動，最終（zhōng）生成的程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過實際（jì）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（jiā）工數據庫，在以後的操（cāo）作中可以直（zhí）接從庫中調（diào）用。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識（shí）可在NX刀具庫中用如下方法（fǎ）表示。

 

(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（chǐ）半徑（jìng）。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表（biǎo）示：立銑刀的（de）直徑為25mm，工作長度要求（qiú）最小50mm，刃長要求最小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+刀具伸出長（zhǎng）度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直（zhí）徑為6.5mm，工作長度要求最小（xiǎo）30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽（zuàn）尖角為120°。

 

在後置時（shí），要求其刀具信息一起輸出，這樣可以防止操（cāo）作者（zhě）在（zài）漏改刀號或刀（dāo）長的情況下運行程序。其主要（yào）目的是為數（shù）控程序編製（zhì）和程序仿真建立統一標準，也便於（yú）刀具（jù）的統一發放和校對。

 

3.數控加（jiā）工工（gōng）序內容要求

在製造（zào）大綱（gāng）(FO)中（zhōng），有必要對數控加工工序內容提出出一些要求，防止（zhǐ）製造（zào）大綱(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（zhuāng）夾定位麵和工件坐標原點及坐標係，並（bìng）保證坐標原點及坐標係與加工程（chéng）序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

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

(4)要準確地表達（dá）加工零件的數（shù）控程序（xù）名;

(5)要準確地表達加工該（gāi）零（líng）件的工裝。

 

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

 

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管理（lǐ）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（jiā）工技術應用水（shuǐ）平，通過規範化來（lái）約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工（gōng）藝文件中注（zhù）明定位基準、對刀基（jī）準、坐標係、刀具（jù）參數（shù）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（chǎn）品加工工藝與數控加工經驗，可（kě）以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用（yòng），同時（shí）還可（kě）作為（wéi）技術交流的資源（yuán）。

 

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