​CNC數控編程（chéng）員的標準流程

　　

數控加工（gōng）作為機（jī）械製造業（yè）中先進生產力（lì）的代表，經過10餘（yú）年的引進與發展，已（yǐ）經在汽車、航空、航天和模具等行業發揮了（le）巨大（dà）作用。

 

數控（kòng）編（biān）程是影（yǐng）響數控加工質（zhì）量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突（tū）出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高低（dī）不同（tóng），因此需要通過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤（wù）和重複性問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據（jù）、建立（lì）工藝模型、定義加工操作、生成刀（dāo）位軌（guǐ）跡、加工軌跡（jì）仿真、後處理、數控加工程（chéng）序仿真模擬、數控加工程序校對檢查、發放（fàng）現場加工和數控加工程序定型等。

 

1.確（què）定編程依據

數控編程依據主要包括三維模型（xíng）、工程圖（tú）樣和零件製造（zào）指令（lìng）(數控工（gōng）藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方（fāng）案、數控機床類型、裝夾定位（wèi）方式（shì）、刀具、工（gōng）序以及工步、加工程序號和（hé）產品加工（gōng）狀態（tài）等。

 

2.建（jiàn）立工藝模型

在零件三維模（mó）型和工程圖樣的基礎（chǔ）上（shàng）進行工藝模型的設計，主要包括：零件三（sān）維模型的修剪、建立工藝參考麵、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.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工（gōng）操作，生成刀位軌跡（jì），主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因（yīn）素，依據工藝要（yào）求定義（yì）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（sù）和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全（quán）麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位（wèi）軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗（yàn）證

加工軌跡仿真（zhēn）驗（yàn）證主要內（nèi）容包括（kuò）：檢查刀（dāo）具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢（jiǎn）查加（jiā）工操作，定義每一個（gè）工序應該達到的（de）零件尺寸是否正確;檢（jiǎn）查加工操作定義中的加（jiā）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、被加工零件、刀具和夾具之間是否存在過（guò）切、欠切或碰撞幹涉等（děng）問題;檢查工藝參（cān）數（shù）是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立的處理過程（chéng），也可以與刀位文件的生成過程合為一體，根據處理軟件的功（gōng）能（néng），選（xuǎn）擇適當的（de）處理方式，而（ér）對於後處理有以下幾點要求：

生（shēng）成特定數控係統專用的加工程序，應選（xuǎn）擇其特定（dìng）的後置處理軟件（jiàn）;後置處（chù）理軟件的開發或定製，要（yào）結合特定的控製係統（tǒng）和機床運動（dòng）結構（gòu）類型;後置處理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（dòng）將必要（yào）的注釋說明加入到加工程序中。

 

6.數控加工程（chéng）序（xù）仿真驗證

在（zài）編程軟件或結合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能地對數控加（jiā）工程序所涉及的各（gè）個方麵進行驗（yàn）證，以保證最終加（jiā）工程序的正確性，並（bìng）對相應的數控加工程序（xù）仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中（zhōng），加工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀（dāo）具尺寸（cùn）信息是否（fǒu）正確;檢查數控加工程序（xù）中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢（jiǎn）查（chá）數控加工程序中，是否有過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查數控加工（gōng）程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控（kòng）機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校對（duì）檢查

數控程序的校對與（yǔ）工藝文件的校對完（wán）全不同（tóng），程（chéng）序格式是（shì）一個個坐標點，如果一行行（háng）地校（xiào）對（duì）程（chéng）序內容，需要花費大量的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工作主要從以下（xià）幾個（gè）方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正（zhèng）確（què）的基本要素，需要校對模型（xíng）的（de）正（zhèng）確性，分析模型所有數據與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標（biāo）係方（fāng）向與工藝文件要求（qiú）的（de）是否相符、是否便於操作、坐（zuò）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序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要（yào）是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是（shì）根（gēn）據零件材料和零件加工部位確定的，不同（tóng）的刀具直（zhí）接（jiē）影響加工效（xiào）率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷（shāng）、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。不同的數控係（xì）統對程（chéng）序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的（de）編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格（gé）式的校對主要（yào）是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數控程序必須做到完（wán）整、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程序，加工出合格產（chǎn）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（xù）現場試加工及加（jiā）工程序定型

對一些工（gōng）藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控（kòng）編程人員、車間工（gōng）藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加工情況（kuàng）進行（háng）跟蹤、記錄，以便即時更正（zhèng）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（gōng）藝性好、尺寸精度不高的情況下，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（tí）高編程效率，降（jiàng）低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進行定型、入（rù）庫統一管理。

 

二、數控程序及（jí）製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查（chá）閱，易於識別、調用和管（guǎn）理，必（bì）須對第一個數控程序文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別數（shù）字和字母，不（bú）同的數控係統（tǒng）所識別的程序格式（shì）也不同。

因此（cǐ），數控程（chéng）序命名的（de）形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為（wéi）：產品代（dài）號_加工類型+工序號_程（chéng）序版（bǎn）次。

其中（zhōng）“產（chǎn）品代號”即（jí）為引用（yòng）涉（shè）及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即（jí）為工藝文件中的工序號;“程序版次（cì）”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類（lèi）推（tuī）進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序，第（dì）一次編製的數控程序，則其相應（yīng）的數控程序（xù）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（yǐ）及便於識別、調用和管（guǎn）理為原則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾何參數等（děng）。

在未建立（lì）切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此（cǐ）效率較低，而且完成的也（yě）隻是簡單的重（chóng）複勞動，最終生成（chéng）的程序對於操作者來說不（bú）直觀，對（duì）工藝（yì）人員的水平要求較高。

通過實際加工（gōng）中的（de）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，在以後的操作中（zhōng）可以直接從庫中（zhōng）調用。建立（lì）庫則應先定義刀具編（biān）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+刀具伸出長度+La+刀（dāo）具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑（jìng）。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要（yào）求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底角（jiǎo）為（wéi）R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

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

 

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

 

3.數控加工工序內容要求

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

 

具體要（yào）求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件的裝夾定位麵和（hé）工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標（biāo）係與加工程（chéng）序一（yī）致;

(2)要清楚地標（biāo）明壓（yā）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（yào）敘述所需刀具的必要（yào）規格（gé）參（cān）數，和該刀具所加工的（de）零件（jiàn）部位;

(4)要準（zhǔn）確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工（gōng）裝。

 

數控技術作為多年（nián）來的先進製造技（jì）術，其技術含量很高，涉及多方麵的（de）內（nèi）容，尤其是數控加（jiā）工編程（chéng）的快速高效化、高速切削（xuē）的應用、數控工藝程序編（biān）製的規範化和標（biāo）準化等方麵。

 

數（shù）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模型相（xiàng）關。數控加工程（chéng）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（shù）控加工技（jì）術應用水平，通過規範（fàn）化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質（zhì）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（yú）程序的（de）編製可從二維輪廓加工、三維（wéi）曲（qǔ）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（gōng）藝經驗的基（jī）礎上（shàng），建立標準化、規範化的（de）數控程序模板（bǎn），可（kě）以大幅度提高編（biān）程質量和產品的加工效率（lǜ）。

對於企業成（chéng）功的產品加工工藝與數控加工經驗，可（kě）以以模板形（xíng）式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技（jì）術（shù）交流的資源。

 

因（yīn）此，有效的（de）數控加工工藝與數控編程模板、相應規範的使用（yòng），可（kě）在（zài）很大程度上減（jiǎn）少（shǎo）質量事故，降低（dī）成（chéng）本（běn），提高加（jiā）工的（de）效率。