CNC数控编程员的标准（zhǔn）流（liú）程

数控加工作为机械制造（zào）业中（zhōng）先进生产力的代（dài）表，经过10余年的引进（jìn）与发展，已经在汽车、航空、航（háng）天和模具等行业发挥了巨大作用。

数控（kòng）编程是影响数控加工质量和效率的一个重要方面，尤其在高速和精密加（jiā）工中更（gèng）为（wéi）突出。在机械行业中，由于数控编（biān）程人员的水平高（gāo）低不同，因此需要通过建立一定（dìng）的规（guī）范，让大家避免低层次错误和重复（fù）性问题的发生。

一（yī）、数控加工编程流程（chéng）

数控加工编程的一般流程包括（kuò）：确定编程依据（jù）、建立工（gōng）艺模型、定义加工操作、生成刀位轨迹、加工轨迹仿（fǎng）真、后处理、数控加工程序仿（fǎng）真模拟、数控加工程序校（xiào）对检查、发放现场加工和（hé）数控加工程序定型等。

1.确定编程依据

数（shù）控编程依据主要包（bāo）括三维模型、工程图样和零件制造（zào）指令(数控工艺规程)，通过数（shù）控编程依据可（kě）获取以下信息：零件信息、数控加工工艺方案、数控机床类型、装夹定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序号和产品加工状态等。

2.建立工艺模型

在零件三维模型和（hé）工程图样的基础上进行工艺模型的设计，主要包括：零件三维模型的修剪、建立工艺参考面、建立工艺定位孔、压板及位置设计和加工面的余量处理等。

3.定义加工操作生成刀位轨迹

定义加（jiā）工操作，生成刀位轨迹（jì），主要内容包括（kuò）：定义编程（chéng）坐标系，充分（fèn）考虑加工材料特性、刀具切削特性、机床切削特性（xìng）和零件（jiàn）需要去除的材料状况等因素（sù），依据工艺要求定义加工方式(包括各种走刀（dāo）策略等)、工艺参数(包括余量、进给速度、主轴转速和加工（gōng）刀路的跨距（jù）等)以及辅助属性(包（bāo）括对 刀（dāo）点、安全面和数控（kòng）机床属性等)，最终生成刀位轨迹。

4.加工轨迹仿真验证

加工轨迹仿真验证主要内容包括：检查刀具、机床、工件、夹具定义是否齐备，尺寸是（shì）否准确;检查加工操作（zuò），定义每一个（gè）工序应该达到的零件尺寸是（shì）否（fǒu）正确;检查加工（gōng）操作（zuò）定义中的加工方式(如粗加工（gōng）策（cè）略、刀补（bǔ）加工和腔体加工等选择)

是否正确、合理;检（jiǎn）查加工过程中数控机（jī）床工作（zuò）台、被（bèi）加工零件、刀具和夹具之间是（shì）否存在过切、欠切或碰撞干涉等问题;检查工艺参数是否合理等。

5.后置处理

后置处理可以是独立的处（chù）理过程，也可以与刀位文件的生成过程合为一体，根据处理软（ruǎn）件的功（gōng）能（néng），选择适当（dāng）的处（chù）理方式，而对于后处理有以下几点要求：

生（shēng）成特定数控（kòng）系统（tǒng）专用的加工（gōng）程序，应选（xuǎn）择其特定的后置处理软件;后置处理（lǐ）软件（jiàn）的（de）开发（fā）或定制，要结合特定的控制系统（tǒng）和机床运动结构类型;后置处理软件要保证刀（dāo）位加工信息的充分转换（huàn），且满足（zú）控制系统语法的要求;后置处理时，自动将必要的注释说明加入到加工程序中（zhōng）。

6.数控加（jiā）工程序仿真验证

在编（biān）程（chéng）软件或结合数控仿真软件功（gōng）能的基（jī）础上，尽可能地对数控加工程序所涉及的各个方面进行验（yàn）证，以保证最终加工程序的正确性，并对相应的数控加工程序仿真验证进行记录。

仿真验证主要包括以下内容：检查加工程序中，注释信（xìn）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，刀具尺寸信息是否正确;检查数控加工程序中（zhōng），每一个（gè）工序（xù）应该达到的零件尺寸信息是否正确;检查数控加工程序中，刀（dāo）具补偿信息是（shì）否正确;检查（chá）数控加（jiā）工程序中（zhōng），是否有过切、欠切或碰撞（zhuàng）干涉等问题;检查数控加工程序中，主轴转速、进给速度是否与当（dāng）前数控机床（chuáng）相匹配等。

7.数（shù）控加（jiā）工（gōng）程序校对检查（chá）

数控（kòng）程序的校（xiào）对与工艺文件的校对完全不（bú）同，程序格式是（shì）一个个坐标点，如果一行行地（dì）校（xiào）对程序内容（róng），需要花费大（dà）量（liàng）的时间，也是不切实际的。

程序的校对工作主要从以下几个方面考虑。

①模型。模型是保（bǎo）证程序正确的基本要素，需要校（xiào）对（duì）模型的正确性（xìng），分析模型（xíng）所有（yǒu）数据与工艺文件（jiàn）要素是否一致。

②坐标系。检查（chá）编程（chéng）的加工坐标系方向与工艺文（wén）件要求的是否相符、是否便于操作、坐标系选择是否合理以及（jí）是否便于控制尺（chǐ）寸。

③加工策略。不同的加工策略生成的程序是绝然不（bú）同的，程序量也大小不一，而分析加工策（cè）略的合理性，主要（yào）是（shì）控制程序的刀具轨迹，控制加工质量和效率。

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

⑤进刀点和退刀点。进刀点和（hé）退刀点是造成刀啃伤、扎伤（shāng）零件的（de）主要因素（sù），也是影响表面质量的重（chóng）要方面。

⑥程序格（gé）式。不同的数控系统对程序的格式（shì）要求不同，一般可以通过对后处理程（chéng）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在程序首尾部分（fèn），不影响程序（xù）的加工质量。

数控程序必须做到完整、正确、统一和协调，保证操作者能够正确使用程序，加工出合（hé）格产品。数控（kòng）加工程序应能保证整个过程的合理性、安全性和稳定性。

8.数控程序现场试加工及加工程序定型

对一些工艺性复杂、加工难度大、尺寸精度（dù）高或批量大的零件，要（yào）组（zǔ）织数控编程人员、车间工艺主管人员、操作人员和检验人员等对现场试加（jiā）工情况进行跟（gēn）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。

对于一些单件生产的零件，在工艺性好、尺寸精（jīng）度不（bú）高的情况下，应尽量避免试切加工，而是留到数控加（jiā）工仿真（zhēn）环节发现问题（tí）并更正，以便提高编程效率，降（jiàng）低生产成本。对于批量生产（chǎn）的零（líng）件，应该在第一批（pī）次生产完后，对数控加工程（chéng）序进行定型、入库（kù）统一管理。

二、数控程序及制造大纲(FO)的管理

1.数控程序的命名

为方便查阅，易于识别、调用和管理，必须对（duì）第一个（gè）数控程序文件进行合理的命名。数控机床的编（biān）码的倍（bèi）数不同，且一般只识别数字和字母，不同的数控系统所识别的程序格式也不同。

因此，数控程序命名的形式一（yī）般为：名称+后缀。

(1)名称组成一般为：产品代号_加工类型+工序号_程序版次。

其中“产品代号”即为引用涉及零（líng）件的图号;“加工类型”即为是铣(M)还是车(L);“工序号”即为工艺文件中的工序号;“程（chéng）序版次”即（jí）新版(NEW)，换版后可以用001、002……等依次类推进行管理。

(2)后缀组成：一般为txt、mpf等。

(3)数（shù）控程序（xù）命（mìng）名示例：某产品代号为D25—1155—12—00，有三道工（gōng）序需（xū）要数控加工，其（qí）中工序15为数控铣加工工序，第一次编制的数控程（chéng）序，则其相应的数控程序文件在程序库中的名称如图2所（suǒ）示。

(4)数控程序的命名以（yǐ）符（fú）合控制系统要求，以及便于识别、调用和管理为原则。

2.刀具的（de）命名

在编制加工工艺时，需要定义（yì）各（gè）种刀具类（lèi）型（xíng）、刀具材料和刀具本身的几何参（cān）数等。

在未建立（lì）切削参数数据库前，只能靠手动输入，因此效率较低，而且完成的也只是简单的重（chóng）复劳动（dòng），最终生成的（de）程序对于操作者来说不直观，对（duì）工艺人员的水平（píng）要求（qiú）较高。

通过实际加工中的（de）经验总结，可以通过相应的CAM软件(NX软件)建（jiàn）立加工数据（jù）库，在以后的操作中可以直接从库中调用。建立库则应先定义刀具编号，为便于标识可在NX刀具库中用如下（xià）方法（fǎ）表示。

(1)立铣（xǐ）刀：LX+D+直径+L+刀具伸出长（zhǎng）度+La+刀（dāo）具刃（rèn）长+Z+刃数+R+底齿半径。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立铣（xǐ）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（jiā）工7075进口铝材。

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

在后置时，要求其刀具信息一起输出，这样可以防止操作（zuò）者在漏改刀（dāo）号或刀长的情况下运行程序。其主要目的是为数控程序编制和程序仿真（zhēn）建立统（tǒng）一标准，也便（biàn）于刀具的统一发放和校对。

3.数控加工工序内容要求

在制造（zào）大纲(FO)中，有必要对数控加工工序内容（róng）提出出（chū）一些要求（qiú），防止制造（zào）大纲(FO)与数控程序不一（yī）致，造成零件的报废。

具体要求如下：

(1)要清楚地标明毛坯或零件的装夹定位面和工件坐标原点及坐标系，并保证坐标原点及坐标系与加工（gōng）程序一致;

(2)要清楚地标明（míng）压板压（yā）紧零件或毛坯的位置，以及压板螺栓上顶面的极限高度（dù）;

(3)要简要叙述所需刀具的必要规格参数，和该刀具所加工（gōng）的零件部位;

(4)要准确地表达加工零件的数控程序名（míng）;

(5)要准确地表达加工该零件的工装。

数控技术作为多年来的先进制造技术，其技术含量很高，涉及多方面（miàn）的内容，尤其是数（shù）控（kòng）加工编程的快速高效化、高速切削的应用、数控工艺程序编（biān）制的（de）规范化和标准化等方面。

数控加工技术效率的发（fā）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（de）规范化、标准化，在一定（dìng） 程度上体现了企业自身数（shù）控（kòng）加工技术应（yīng）用水（shuǐ）平，通过规范化来约束数控程（chéng）序的多样化（huà），提高刀具轨迹的质量，比如在工艺文件中注明（míng）定位基准、对刀基准、坐标系、刀具参数与切削参数;对于程序的编（biān）制可从二（èr）维轮廓加工、三维曲面加工、固定循环、刀具补偿和刀具轨迹（jì）加工策（cè）略等多个方面进（jìn）行规范化编程;在典型（xíng）零件加工工艺经验的基（jī）础上，建立标准化、规范化的数控程序（xù）模板，可（kě）以大幅度提高编程质量和产品的加工效（xiào）率。

对于企业成功的产品加工（gōng）工艺与数控加工经验，可以以模（mó）板形式保存，既有利于资源的重复利用，同时还（hái）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、相应规范的使用，可在很大程度上减少质量事故，降低成本，提高加工的效率。