​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加工作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、航天和模具等行業發揮了巨大作用。

 

數（shù）控編程是影響數控加工質量（liàng）和效率的一個重要方麵（miàn），尤其在高速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（de）水平高低（dī）不同，因（yīn）此需要通（tōng）過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤和（hé）重複性問題的發生。

 

一、數控加（jiā）工編程（chéng）流程

數控加工編程的一般流程包括：確（què）定編程依據、建（jiàn）立工（gōng）藝（yì）模型、定義加（jiā）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、數控加工程序（xù）校對檢查、發放現（xiàn）場（chǎng）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（tú）樣和零件製造指（zhǐ）令(數控工藝規程)，通過數控編程依據可獲取（qǔ）以下信息：零件信（xìn）息、數控（kòng）加工工藝方案（àn）、數控（kòng）機床類型、裝夾定位方式、刀（dāo）具、工序以及工步、加工程序號和產（chǎn）品加工狀態等。

 

2.建立工藝（yì）模型

在零件三（sān）維模型和工程圖樣的基礎上進（jìn）行工藝模型的設計，主要包括：零件三維（wéi）模型的修剪、建立工藝（yì）參考麵、建立工藝定（dìng）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（zuò）生成刀位軌跡

定義加工操作，生成（chéng）刀位軌跡，主要內容包括：定義（yì）編程坐標係，充分考慮加工（gōng）材料特（tè）性、刀具切削特性、機床切削特性和零件（jiàn）需要去除（chú）的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種（zhǒng）走刀策略等)、工藝參數(包括餘量（liàng）、進給（gěi）速度、主軸轉速和加（jiā）工刀路的跨距等)以（yǐ）及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終（zhōng）生成刀（dāo）位軌跡。

 

4.加工（gōng）軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具（jù）定義是否齊備，尺寸（cùn）是否準（zhǔn）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（zuò）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;檢查加工過程中數控機床工作台、被加（jiā）工（gōng）零件、刀具和夾具之間是否（fǒu）存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝參（cān）數是否合（hé）理等。

 

5.後（hòu）置處理（lǐ）

後置處理可以是獨立的處理過程，也（yě）可以與刀位文（wén）件的生（shēng）成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式（shì），而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選（xuǎn）擇其特定的後置處理軟（ruǎn）件（jiàn）;後置處理軟件的開發或定製，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工信息（xī）的充分轉換，且（qiě）滿足控製係統語（yǔ）法的要求;後置處理（lǐ）時，自動將必要（yào）的注釋說明加入到加工（gōng）程序中。

 

6.數控加工程序（xù）仿真驗證

在編程軟件或結合數控（kòng）仿（fǎng）真（zhēn）軟件功能的基礎上（shàng），盡可能地對數控（kòng）加（jiā）工程（chéng）序所（suǒ）涉（shè）及的（de）各個方（fāng）麵進行驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相（xiàng）應的數控加工程序仿真驗證進行（háng）記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工（gōng）程序中，注（zhù）釋信息是否正確;檢查數控加工程序中（zhōng），加工（gōng）方式的選（xuǎn）擇是（shì）否（fǒu）正確;檢查加工程序中，刀具尺（chǐ）寸（cùn）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（jiàn）尺寸（cùn）信息是否正確;檢查數（shù）控加工程序中（zhōng），刀（dāo）具補償信息（xī）是否正確;檢查數（shù）控加工程序中，是否有（yǒu）過切、欠切或碰撞幹涉等問題（tí）;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控機（jī）床相（xiàng）匹配（pèi）等。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校（xiào）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（guǒ）一行行地校對程序（xù）內容，需要（yào）花費（fèi）大量的時間（jiān），也是不切實際的。

 

程序的校（xiào）對（duì）工作主要從以（yǐ）下幾個方麵考慮。

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性，分析（xī）模型所有數據與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐（zuò）標係方向與工（gōng）藝文件要求的是（shì）否相（xiàng）符、是否便於（yú）操作、坐標係選擇是否合理以及是（shì）否便於控製尺寸。

③加工策略（luè）。不同的加工策略生成的程序是絕然不同的，程序量也大小不（bú）一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀（dāo）具軌（guǐ）跡（jì），控製（zhì）加（jiā）工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式（shì）是（shì）根據零件材料和零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工效率和加工（gōng）質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是（shì）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（xù）格式。不同（tóng）的數控係統對程（chéng）序的格式要求不同，一般可以（yǐ）通過對（duì）後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工（gōng）程序，程序格式的校對主要是在程序（xù）首尾部分（fèn），不影響程序的加工質量。

 

數控程（chéng）序必須做（zuò）到完整、正確、統一和協調，保證操作者能夠（gòu）正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序現場（chǎng）試加工及加工程序定型

對一些（xiē）工藝性（xìng）複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的（de）零件，要組織數控編程人員、車間（jiān）工藝主管人員、操作人員和檢驗（yàn）人員等對現場試加工情（qíng）況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不（bú）合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一（yī）些單件生產的零件，在工藝（yì）性好（hǎo）、尺寸精度（dù）不高的情況下，應盡量避（bì）免（miǎn）試切（qiē）加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正，以（yǐ）便（biàn）提高編程效率，降低生產成本。對於批量生（shēng）產（chǎn）的零件，應該在第一（yī）批次生產完後（hòu），對（duì）數控加工（gōng）程序進行定型、入庫（kù）統一管理。

 

二（èr）、數控（kòng）程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序（xù）的命名

為方便查閱，易（yì）於識（shí）別、調用和管理，必須對第一（yī）個（gè）數控程（chéng）序（xù）文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且（qiě）一般隻識別數字和（hé）字母，不同的數控係統所識別的程序格式也不同（tóng）。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名（míng）稱（chēng）組成（chéng）一般為（wéi）：產品代（dài）號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號”即為引用涉（shè）及零件（jiàn）的（de）圖號（hào）;“加工類型（xíng）”即為是銑(M)還是車(L);“工序（xù）號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版（bǎn）(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進（jìn）行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控（kòng）程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數（shù）控加工，其（qí）中工序15為數控銑加工（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（shì）。

 

(4)數（shù）控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於（yú）識別（bié）、調用和管理為原則。

 

2.刀具的命名（míng）

在編製加工工藝時，需（xū）要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾（jǐ）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（lǜ）較低，而且完成的也隻（zhī）是簡單（dān）的重複勞動，最終生成的程序對（duì）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（zài）以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫（kù）則應先定義（yì）刀具編號，為便於標識可在NX刀（dāo）具庫（kù）中用如下方法表示。

 

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

 

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

 

在後置時，要（yào）求其刀具信息一起輸出，這樣可以（yǐ）防止（zhǐ）操作者在漏改刀號或刀長的情（qíng）況下運行程序。其主要目的是為（wéi）數（shù）控程序編製（zhì）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.數控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中，有必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（kòng）程序（xù）不（bú）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夾定位麵和工件坐（zuò）標原點及坐標係，並保證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的位（wèi）置，以及壓板螺栓上頂麵（miàn）的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具（jù）的必要規格參（cān）數，和該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)要準確（què）地表達加工該（gāi）零件（jiàn）的工裝。

 

數控技術作為多年（nián）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的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規（guī）範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本（běn）身的技術管理模型相（xiàng）關。數控加（jiā）工（gōng）程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上（shàng）體（tǐ）現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規（guī）範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的（de）質量，比如（rú）在工藝文件中注明（míng）定位基準、對刀基準（zhǔn）、坐標係（xì）、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加（jiā）工、固（gù）定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規（guī）範化編程;在典型（xíng）零件加工（gōng）工藝經驗的基礎上（shàng），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的加工效（xiào）率（lǜ）。

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

 

因此，有效的數控（kòng）加工工藝與（yǔ）數控編程模板、相應規（guī）範的使用（yòng），可在很大程（chéng）度（dù）上減少質量（liàng）事故，降低（dī）成本，提高加工的效率。