​CNC數控編程員（yuán）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（huī）了巨大作用。

 

數控編（biān）程是影響數控加工質量和效率的一個重要方麵，尤其（qí）在高速和精密加工中更（gèng）為突出。在機械行業中，由於數控編程人（rén）員的水平高低不（bú）同（tóng），因此需要通過建立一定的規範，讓大（dà）家避免低層次錯誤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（de）一般流程（chéng）包括：確定編程依據、建立工（gōng）藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌（guǐ）跡（jì）仿真、後處理、數控加工程序（xù）仿真模擬、數控加工程序校對檢查、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（biān）程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指（zhǐ）令(數控工藝規程（chéng）)，通（tōng）過數控編程依（yī）據可（kě）獲取以下信息：零（líng）件信（xìn）息、數控加工工藝方案、數控機床類（lèi）型、裝夾定位（wèi）方式、刀具、工序以（yǐ）及工步、加工程（chéng）序（xù）號和產品加工（gōng）狀態等。

 

2.建立工藝（yì）模型

在零件（jiàn）三維模型和工（gōng）程圖樣的基礎上進行工藝模型的（de）設計，主要包括：零件三（sān）維模型的修剪、建立（lì）工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設（shè）計和加工麵的餘量處（chù）理等。

 

3.定義加工（gōng）操作生成刀位軌跡

定義（yì）加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考（kǎo）慮加工材料特性（xìng）、刀具切削特性、機床切削（xuē）特性（xìng）和零件需（xū）要去除的材料（liào）狀況（kuàng）等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀（dāo）策略等)、工（gōng）藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨（kuà）距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機（jī）床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工（gōng）軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機（jī）床、工件、夾具定義是否齊備，尺（chǐ）寸（cùn）是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該（gāi）達到的零件尺寸是否正確（què）;檢查加工操作定義中的加（jiā）工方式(如粗加（jiā）工策略、刀（dāo）補加工和（hé）腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工（gōng）過程中數控機床工作台、被加工零件、刀具和夾具（jù）之間是否存（cún）在（zài）過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查工（gōng）藝參數是否合理等。

 

5.後（hòu）置處理

後置處理（lǐ）可以是獨立的處理過程，也可以與刀位文件的生成過程合為一體，根（gēn）據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式，而對（duì）於後處理有（yǒu）以下幾點要求：

生成特定數（shù）控（kòng）係統專用（yòng）的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的（de）開發（fā）或定製，要結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處（chù）理軟件要保證刀位加工信息的充分（fèn）轉換，且滿足控製係統（tǒng）語法的（de）要求;後（hòu）置處理時，自動將必要的注釋說明加入到加工程序中。

 

6.數控加工（gōng）程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟件功（gōng）能的基礎（chǔ）上，盡可能地對數控加工程序所涉（shè）及的各個方麵進行驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是（shì）否正確;檢查數控加工程序中，加工方（fāng）式（shì）的選擇是否正確（què）;檢查加工程序（xù）中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數（shù）控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具（jù）補償信息是（shì）否正確;檢查數控加（jiā）工（gōng）程序中，是否（fǒu）有過切、欠（qiàn）切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查數控加工（gōng）程序中，主軸轉速、進給速度是（shì）否與當前數控機床相匹配（pèi）等。

 

7.數控加工程（chéng）序校對（duì）檢查

數（shù）控程序的校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行行地校對程序（xù）內容，需（xū）要花費大量的時間，也是（shì）不（bú）切實際的。

 

程序的校對工作主要從以（yǐ）下幾個方麵考（kǎo）慮。

①模型。模（mó）型是保證程序正確的基本要素，需要校對模型的正確性，分（fèn）析模型所（suǒ）有數據與工藝（yì）文件要（yào）素是（shì）否一（yī）致。

②坐標（biāo）係。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以（yǐ）及是否便於（yú）控製尺寸。

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，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工（gōng）質量和效（xiào）率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根據零（líng）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（hé）加工（gōng）質量。

⑤進刀（dāo）點和退刀點。進刀點（diǎn）和退刀（dāo）點是造成刀啃傷、紮傷零（líng）件（jiàn）的主要因素，也是影（yǐng）響表麵質量的重要方麵。

⑥程（chéng）序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一（yī）般可以通過對（duì）後處理程序的（de）編輯（jí），生成滿足不同控製（zhì）係統（tǒng）要求的加工程序，程序格式的校對主要（yào）是在程序首尾部分，不影響（xiǎng）程序的加工質（zhì）量。

 

數控程序必須做到（dào）完整、正確（què）、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程序，加（jiā）工出合格產品。數控加工程序應能保證整個過（guò）程（chéng）的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序現場試加工及加工程序定型

對一些工藝性複雜（zá）、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件（jiàn），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（jìn）行跟蹤、記（jì）錄，以便（biàn）即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於（yú）一些單件生產（chǎn）的零件（jiàn），在工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避（bì）免試切（qiē）加工，而（ér）是（shì）留到數（shù）控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產（chǎn）的零件，應該在第（dì）一批次（cì）生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命（mìng）名

為方便查閱，易於識別、調用和管理（lǐ），必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（zhī）識別數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代（dài）號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品（pǐn）代號”即為引（yǐn）用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即（jí）為工藝文件中（zhōng）的工序號;“程序版（bǎn）次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後（hòu）綴組（zǔ）成：一般為（wéi）txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名（míng）示（shì）例（lì）：某產品代（dài）號為D25—1155—12—00，有三道（dào）工序需要數控加工，其（qí）中工序15為數控銑加工工序，第一（yī）次編製的數控程序，則其相（xiàng）應的數控程序文件在（zài）程序庫（kù）中的名稱如圖2所示。

 

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

 

2.刀具的命名

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

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

通（tōng）過實際加工中的經驗總（zǒng）結，可（kě）以通過相應的CAM軟件(NX軟（ruǎn）件)建立加工數據庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建立（lì）庫則應先定義（yì）刀具（jù）編號，為便於標識可在NX刀具庫（kù）中用如下方法表示。

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀（dāo）具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長（zhǎng）度要求最小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+刀具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數+J+鑽角。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，刃數為2刃，鑽尖角為（wéi）120°。

 

在（zài）後（hòu）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（dāo）號（hào）或刀（dāo）長的情況下運行程序。其（qí）主要目的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發（fā）放和校對。

 

3.數控加工（gōng）工序內容（róng）要求（qiú）

在製造大綱(FO)中，有必要對（duì）數控加工工序內容提出出一些要求，防止製（zhì）造大綱(FO)與數控程序不一致（zhì），造成零件的（de）報廢。

 

具體要求如下：

(1)要（yào）清楚地標明毛（máo）坯或零件的裝夾（jiá）定位（wèi）麵和工件坐標原點（diǎn）及坐標係（xì），並保證坐標原點及坐標（biāo）係與加工程（chéng）序一致（zhì）;

(2)要（yào）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（bì）要規（guī）格參數，和該刀（dāo）具所加（jiā）工的零件部位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控技術作為多年（nián）來的先進（jìn）製造技術，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範化和標（biāo）準化等（děng）方麵。

 

數控加工技術（shù）效率的發揮（huī）在很大程度上和企業（yè）本（běn）身的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標（biāo）準（zhǔn）化，在一定 程度上（shàng）體現了（le）企業自身數控加工技術應用水平，通（tōng）過規範化來約束數控（kòng）程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準（zhǔn）、對刀基準、坐標係、刀具參數（shù）與切（qiē）削（xuē）參數;對於程序的編製可從（cóng）二維輪廓加工、三維曲麵加工、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範化編程;在典型零（líng）件加工工藝經（jīng）驗的基礎上，建立標準化、規（guī）範（fàn）化的數控程序模板，可（kě）以大幅度提高編程質量和產（chǎn）品的（de）加工效率。

對於企業成功的產（chǎn）品加工工藝與（yǔ）數控加工經驗，可以以模板形式保存，既（jì）有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因此，有（yǒu）效的數控加工工藝與數控編程模板、相應規範的（de）使（shǐ）用，可在很大（dà）程（chéng）度上減少質量事（shì）故，降低成本，提高加（jiā）工的效（xiào）率。