CNC数控编程员（yuán）的标（biāo）准流程

数控加工作为机械制造业中先进生产力的代表，经过10余年的引（yǐn）进与（yǔ）发展（zhǎn），已经在汽车、航空、航天和模具等行业发挥了巨大作用。

数控编程是影响数控加工质量和效率的一个重要方面，尤其在高速和（hé）精密加工中更为突出。在机械行业中，由于数（shù）控编程人员的水平（píng）高低不同，因此需要通过建立一定的（de）规范，让大家避免低层次错误和重复性问题的发生。

一、数控加工编程流程

数控加工编程的一般流（liú）程（chéng）包括：确定编程依据、建立工艺模型、定义加工操作、生成刀位轨迹、加工轨迹（jì）仿真、后处（chù）理、数控加工程序仿（fǎng）真模拟、数控加工程序校对检查、发（fā）放现（xiàn）场加工和数控加工程序定型等。

1.确定编程依据

数控编程依据（jù）主要包括三维模型、工程图样和零件制造指令(数控工艺规程)，通过数控编（biān）程依据可获取以下信息：零件信息、数控加工工艺方案、数控机床类型（xíng）、装夹定位方式（shì）、刀具（jù）、工（gōng）序以及工步、加（jiā）工程序号（hào）和产品加工状态等。

2.建立工艺模型

在零件（jiàn）三维模型和工程图样的基础上进行工艺模型的设计，主要（yào）包括：零件（jiàn）三维模型的（de）修剪、建（jiàn）立工艺参考面、建（jiàn）立工艺定位孔、压（yā）板及位置设计和（hé）加工面的（de）余量处理等。

3.定义加工操作生成刀位轨迹

定义加工操作，生成刀位轨迹（jì），主要内容包括：定义编程坐标系，充（chōng）分考虑加工材料特性、刀具切削特性、机床切削特（tè）性和零（líng）件（jiàn）需要去除的材料状况等因素，依据工（gōng）艺要求定义加工方式（shì）(包（bāo）括各种走刀策略等)、工艺参数(包括余量、进给速度、主轴转（zhuǎn）速和加工刀路的跨（kuà）距等)以及（jí）辅助（zhù）属性(包括（kuò）对 刀点、安全（quán）面和数控机床属性等)，最终生成刀位轨迹。

4.加（jiā）工轨（guǐ）迹仿真验证

加工轨迹仿真验证主要内容包括：检查刀具（jù）、机床、工件、夹具定义是否（fǒu）齐备，尺寸是（shì）否准确（què）;检查（chá）加工操作，定义每一个工序应该达到的零件尺寸是否正确;检查加工操作定义中的加（jiā）工方式(如（rú）粗加工策略、刀补加工和腔体加（jiā）工等选择)

是否正确、合理;检查加工过程（chéng）中数控机（jī）床工作台、被加工零件、刀具和夹具之间是否存在过切、欠切（qiē）或碰撞干涉等问（wèn）题;检查工艺参数是否合理等。

5.后置处理

后置（zhì）处理可以是独立的处理过程，也可以与刀位文件的生成过程合为（wéi）一体，根据处理软件的功能，选择适当的处理方式，而对于后（hòu）处理（lǐ）有（yǒu）以下几点要求：

生成特定数控系统专用的（de）加工程序，应选择其特定的后置（zhì）处理软件;后置处理软件的开发或定（dìng）制，要结合（hé）特定的控制系统和机床运动结构（gòu）类型;后置处理软件要保证刀（dāo）位加（jiā）工信息的充分转换，且满足控制系统语法的要求;后置处（chù）理时，自动将必（bì）要（yào）的注释（shì）说明加入到加工程序中。

6.数控加工程序仿真验证

在编程软件或结合数控仿真软件功能的（de）基础上，尽可能地对数控加工程序所涉及的各个方面进行验证，以保证最终加工程序的正确性，并对相（xiàng）应的数控加工程序仿真验证进（jìn）行记录。

仿真验（yàn）证主要包括以下（xià）内容：检查（chá）加工程序中，注（zhù）释信息是否正确;检查数控加工程序中，加工方式的选择是否正确;检查加工程序中，刀具（jù）尺寸信息是否正确;检查数控加工程序（xù）中，每（měi）一个工序应该达到的零（líng）件尺寸信（xìn）息是否正确;检查数控加工程序中，刀具补偿信息是否正确;检查数控加（jiā）工程序中，是否有（yǒu）过（guò）切、欠切或（huò）碰撞干涉等问题;检（jiǎn）查数控（kòng）加工程序中，主轴转速（sù）、进给（gěi）速度是否与当前数控机床相匹配等（děng）。

7.数控加工程序校对检查

数控程序的校对（duì）与工（gōng）艺文件的校（xiào）对（duì）完全不同，程序格式是一个个（gè）坐标点，如果一行行地校对程序内容，需要花费（fèi）大量的时（shí）间，也是（shì）不切实际的。

程序的（de）校对工作主要从以下几个方（fāng）面（miàn）考虑。

①模型。模型（xíng）是保证（zhèng）程序（xù）正确的（de）基本要素，需要校对模型的正确性，分析模型所有数据与工艺文（wén）件要素是否一致。

②坐标（biāo）系。检（jiǎn）查编程的加工坐标系方向与工艺文件要求的是否相符、是否（fǒu）便于操作、坐标系选（xuǎn）择是否合理以及是否便于控制尺寸。

③加工策略。不同的加工策略生成的程序是（shì）绝（jué）然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性（xìng），主（zhǔ）要是控（kòng）制程序的刀具轨迹，控制加工质量和效率。

④刀具。刀具材料、规格和（hé）形式是根据零件材料和零件加工部位确定（dìng）的，不同（tóng）的刀具直接影响加工效率和加工质量。

⑤进刀点和退（tuì）刀点。进刀（dāo）点和退刀点是造成刀啃伤、扎伤零件的主要因素，也是影响（xiǎng）表面质量的重要方（fāng）面。

⑥程序格式。不同的数控系统对程序（xù）的格式要（yào）求不同，一（yī）般可以通过对后处理程序的编辑，生成满足不同控制系统要求的加工程序，程序格式的校对主要是（shì）在（zài）程序首尾部分，不影响（xiǎng）程（chéng）序的（de）加工质量。

数控程序（xù）必须做到完（wán）整、正确（què）、统一和协调，保证操作（zuò）者能够正确使用程序，加工出合格产（chǎn）品。数控加工程序应能保证整个过程的合理性、安全（quán）性和稳定性。

8.数控程序现场试加（jiā）工及加工程序定型

对一些（xiē）工艺性复杂、加工难（nán）度大、尺寸精度高或批量大的零件（jiàn），要组（zǔ）织数控编（biān）程人员、车间工艺主（zhǔ）管人员、操作人员和检验人（rén）员等对现场试加工情况进行跟踪、记录，以便即时更正不合理的装夹定位方式和切削参数等。

对于一些单（dān）件生产的零件，在工艺性好、尺寸精度不高的情况下，应尽量避免（miǎn）试切加工（gōng），而是留到（dào）数控加工仿真环节发现问题并更正，以便提高编（biān）程效率，降低生产成本。对（duì）于批量生产的（de）零件（jiàn），应该在第（dì）一批次生产完后，对（duì）数控加工程（chéng）序进行定型、入库（kù）统一管理。

二、数控（kòng）程序及制造大纲(FO)的管理

1.数控程序的命名

为方便查（chá）阅，易（yì）于识别、调用和管（guǎn）理，必须对第一个数控程序文件进行合理的命名。数控机床的编（biān）码的（de）倍数不同，且一（yī）般只识别数字和字母（mǔ），不同的数控系统所识别的程序（xù）格（gé）式也不同。

因此（cǐ），数控程序命名的（de）形式一般为：名称+后缀。

(1)名（míng）称组成一般为：产品代号_加工（gōng）类型+工（gōng）序号_程序版次。

其中“产品（pǐn）代号”即为引用涉（shè）及零件的图号;“加工类（lèi）型”即为是铣(M)还是车(L);“工序号”即为工艺（yì）文件中的（de）工序号;“程序版次”即新版(NEW)，换版后可以用001、002……等依次类推进（jìn）行管理。

(2)后缀组成：一般为txt、mpf等。

(3)数控程序命名（míng）示例：某产品代号为D25—1155—12—00，有三道工序需要数控加工，其中工序15为（wéi）数控铣（xǐ）加工工（gōng）序，第一次编制的数控程序，则其相应（yīng）的（de）数控程（chéng）序文件在程序库中的名称如（rú）图2所示。

(4)数控（kòng）程序的命名以符合控制系统要求，以及便于识别（bié）、调用和（hé）管理为原则。

2.刀具的命名

在编制加（jiā）工工艺时，需要定义（yì）各（gè）种刀具类型、刀具材料和刀具（jù）本（běn）身（shēn）的几何（hé）参数等。

在未建立切削参（cān）数数据库前，只能靠手动输入（rù），因此效率较低，而且完成的也只是简单的重复劳动，最终生（shēng）成的程序对于操作（zuò）者来说不直观，对工艺人员的水（shuǐ）平（píng）要（yào）求较高。

通过（guò）实际（jì）加工中的经验总结，可以通过相应的CAM软件(NX软件)建立加工数据（jù）库，在以后的操作中可以直接从库中调用。建立库则（zé）应先定义刀具编号，为便于（yú）标识可在NX刀具库中用如下方法表示（shì）。

(1)立铣刀：LX+D+直径+L+刀具伸出长度（dù）+La+刀具刃长+Z+刃数+R+底齿半径。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立铣刀的直径为25mm，工作长度要求最小50mm，刃长要求最小25mm，刃数为3刃，底角为R1.5mm;L7为加工7075进口铝材。

(2)钻头：ZT+D+直（zhí）径+刀具伸出长度+La+刀具刃长+Z+刃数+J+钻角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此钻头的直径为6.5mm，工作长度要求最小30mm，刃长要求最小20mm，刃数为2刃，钻尖角为120°。

在后置时，要求其刀（dāo）具信息（xī）一起输出，这样可（kě）以防止操作者在漏改刀（dāo）号或刀长的情（qíng）况下运（yùn）行程序。其主要目的是为数控程序编制和程序仿真建立统一标准，也便于刀（dāo）具的统一发放和（hé）校对。

3.数控加工工序内容要求

在（zài）制造大纲（gāng）(FO)中，有必要对数控加工工序内（nèi）容提出出一些（xiē）要求，防止制（zhì）造大纲(FO)与数控程序不一致，造成（chéng）零件的报废。

具体（tǐ）要求如下：

(1)要清楚（chǔ）地（dì）标明毛（máo）坯或零件的装夹定位面和工件坐标（biāo）原点及坐标系，并保证坐标原点及坐标系（xì）与加（jiā）工程序（xù）一致;

(2)要清楚地标明压板压紧零件（jiàn）或毛坯（pī）的位置，以及（jí）压板螺栓（shuān）上顶面的极限高度;

(3)要简（jiǎn）要叙述（shù）所（suǒ）需刀具的（de）必要规格参数，和该刀具所（suǒ）加工的零件部位;

(4)要准确地表达加工零件的数（shù）控（kòng）程序（xù）名;

(5)要准确地表达加工该零件的工装。

数控技术作为（wéi）多年来的先进制造技术，其技术含量很高，涉及多方面的（de）内（nèi）容，尤其是数控（kòng）加工编程的快速高效化、高速切削（xuē）的应用、数控（kòng）工艺程序编制的规范（fàn）化和标准化等方面。

数控加工（gōng）技术效率的（de）发挥在很大程度上和企业本身的技术管理模型相关。数控加工程序编制的规范化、标准化，在一定 程度上体现了企业自身数控加工技术应用水平，通过规范化来约束（shù）数控程序的多样化，提高刀具轨迹的质量，比如在工艺文件中注明定位基准、对刀基准、坐（zuò）标系、刀具参数与切削（xuē）参数;对于程序的编制可从二维轮廓加工、三维曲面加工、固定循环、刀具补偿和刀具轨迹加工策略等多个方面进行（háng）规范化编程;在典型零件加工工艺经验的基础上，建立标准化、规范化的数控程序模板，可以大幅度提高编程质量和产品的加工效率（lǜ）。

对于企业成（chéng）功的产品加工工艺与数控加工经验，可以以模（mó）板形式保存（cún），既有利于资源的重复利用，同时还可作为技术交流的资源。

因此，有效的数控加工工艺与数控编程模板、相（xiàng）应（yīng）规范的使用，可在很大程度上（shàng）减（jiǎn）少（shǎo）质量（liàng）事故（gù），降低成本，提高加工的效率。