​CNC數控編程員的標準（zhǔn）流程

　　

數控加工作為機（jī）械製造（zào）業（yè）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（le）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（chéng）人員的（de）水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓（ràng）大家避免低層次錯誤（wù）和（hé）重複性問（wèn）題的發生（shēng）。

 

一、數控加（jiā）工編程流程

數控加工編（biān）程的一般流程包括：確定編程依據、建（jiàn）立（lì）工（gōng）藝（yì）模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控（kòng）加工程序（xù）仿真模擬、數控加（jiā）工程序（xù）校對檢查、發放現場加工和數控（kòng）加工程序（xù）定型等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控（kòng）編（biān）程依據（jù）可獲取以下信（xìn）息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類（lèi）型、裝夾定位方（fāng）式、刀具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的（de）修剪、建立工藝參考麵、建（jiàn）立工藝定位（wèi）孔、壓板及位置設計和加（jiā）工麵的餘量處理等。

 

3.定（dìng）義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充（chōng）分考慮（lǜ）加工材料特性、刀具切削特性、機床切（qiē）削特性和零件需要去除的材料狀（zhuàng）況（kuàng）等因素，依據工藝要求定義加工方（fāng）式（shì）(包括各種走刀策略等)、工藝（yì）參數(包（bāo）括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括（kuò）對 刀點、安全麵和數（shù）控機床屬（shǔ）性等)，最終（zhōng）生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主（zhǔ）要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義（yì）是否齊備，尺寸是否準確;檢查加（jiā）工操作，定義每一個工序應該達到的（de）零（líng）件尺寸是否（fǒu）正確（què）;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等（děng）選擇)

是否正確、合（hé）理;檢查加工過程中（zhōng）數控機床工作台、被加工零件、刀具和夾具（jù）之（zhī）間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查（chá）工藝參數是否合理等。

 

5.後置（zhì）處理（lǐ）

後（hòu）置處理可以是獨（dú）立的處理過程，也（yě）可以與刀位文件的生成過程合（hé）為一體（tǐ），根據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式，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，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的（de）開發或定製，要結合特（tè）定的控（kòng）製係統和機床運動（dòng）結構類型;後置處（chù）理軟件要保證刀位加工（gōng）信息的充分轉換，且滿足控製係（xì）統語法的要求（qiú）;後置處理時，自動將必要的注釋（shì）說明加入到加工程（chéng）序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程（chéng）軟件（jiàn）或結合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序所涉及的各個方（fāng）麵進（jìn）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（bāo）括以下內（nèi）容：檢查加工程序中（zhōng），注釋信息是否正確;檢查數（shù）控加工程序中（zhōng），加工方式的選擇是否正（zhèng）確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，每一個工（gōng）序應（yīng）該達（dá）到的（de）零件尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查（chá）數控加工程序（xù）中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切（qiē）或碰撞幹涉等（děng）問題;檢查數（shù）控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前（qián）數（shù）控機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校（xiào）對檢查

數控程序的校對與工藝文件的校對完全（quán）不同（tóng），程序格式是一個個坐標點，如果一（yī）行行地校（xiào）對（duì）程序內容，需要花費大量的時間，也（yě）是（shì）不切實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考慮。

①模（mó）型（xíng）。模型是（shì）保證程序正確（què）的基本要素，需要校對模型的正確性，分析模型所有數（shù）據與工藝（yì）文件要素是否一致（zhì）。

②坐標係。檢查編程的加工坐標（biāo）係方向（xiàng）與（yǔ）工藝文件要求的（de）是否相（xiàng）符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及（jí）是否便於控製尺寸。

③加工策略。不同的加工策略生成的（de）程序是絕然不同（tóng）的，程序量也大小不一，而分析加（jiā）工策略的合理性，主要是控製程序（xù）的刀具軌跡，控（kòng）製加工質量和效率（lǜ）。

④刀具。刀具材（cái）料、規格和形式是根據零件材料和零件（jiàn）加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工效率和加工質量（liàng）。

⑤進刀點（diǎn）和退刀點。進刀點和退刀點是造成（chéng）刀啃傷、紮傷零件的主（zhǔ）要因素，也是（shì）影響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對（duì）程序（xù）的格式要求不同，一般可以通過對（duì）後處理程序（xù）的編輯（jí），生成（chéng）滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格（gé）式的校對（duì）主要是在程序首尾部（bù）分，不影響程序的加工質量。

 

數控程（chéng）序必須做到完整、正確、統（tǒng）一（yī）和協調，保證操作（zuò）者能（néng）夠正確使用程序，加工出合（hé）格產品。數控（kòng）加工（gōng）程序應能保證（zhèng）整個過（guò）程的合理（lǐ）性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序現場試加工及（jí）加工（gōng）程序定型

對一些工（gōng）藝性（xìng）複雜、加工難度（dù）大（dà）、尺寸（cùn）精度高（gāo）或批量（liàng）大的零件，要組織數控編程人員（yuán）、車間工藝主管人員、操作人員和檢（jiǎn）驗人員等對現場試加（jiā）工情（qíng）況進行（háng）跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合理（lǐ）的裝夾定位方式（shì）和切（qiē）削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工（gōng）藝性好、尺（chǐ）寸精度不高的情況下，應盡量（liàng）避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發（fā）現問題並更正，以便提高編程效率（lǜ），降低生產成本。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（kòng）程序（xù）及製造大綱(FO)的（de）管理

 

1.數控（kòng）程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必（bì）須對（duì）第一個數控程序文件進行合理（lǐ）的命名。數控機床的編碼的倍（bèi）數不同，且一般隻識別數字和字（zì）母，不同的數控係統所識（shí）別的程（chéng）序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名（míng）稱+後綴。

 

(1)名（míng）稱組成一般為：產（chǎn）品代號_加工類型+工序號（hào）_程序版次。

其（qí）中“產品代號”即為引用（yòng）涉及零件的圖號（hào）;“加工類型”即為是銑(M)還是車（chē）(L);“工序號”即為工藝文件中（zhōng）的工序號（hào）;“程（chéng）序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依（yī）次類推（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（gōng）工序，第一次（cì）編製的數控程序（xù），則其相應的數控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控程序（xù）的命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調（diào）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幾何參數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較（jiào）低，而（ér）且完成的也隻是簡單的（de）重複勞動，最終（zhōng）生成的程（chéng）序對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（de）經驗總（zǒng）結，可以通過相（xiàng）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。建立庫（kù）則應先定（dìng）義刀具編號，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（zhí）徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數（shù）+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，底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁（lǚ）材。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長（zhǎng）度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角（jiǎo）。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小（xiǎo）30mm，刃長要求最小20mm，刃數為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或刀（dāo）長的情況下運行程序。其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（tǒng）一發放和校對。

 

3.數控加工（gōng）工序內（nèi）容（róng）要求

在（zài）製造（zào）大綱(FO)中，有必要對（duì）數（shù）控加（jiā）工工序內容提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數控（kòng）程序不一致，造成零件（jiàn）的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯（pī）或零件的裝夾定位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標（biāo）係與加工程序一致（zhì）;

(2)要清楚地標（biāo）明壓板壓緊零件或毛坯的（de）位置，以（yǐ）及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的（de）必要規格參數（shù），和該刀具所加工的零件（jiàn）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（dá）加工該零件（jiàn）的（de）工裝。

 

數控技術作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵（miàn）的內容，尤其是數（shù）控加工編程的快速高效化、高速切（qiē）削的應用、數控工藝程序編（biān）製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效（xiào）率的發揮在很大程度上（shàng）和企業本身的技術管理模型相關。數（shù）控加（jiā）工程序編製的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度上體現了企業（yè）自身數控（kòng）加工技術應用水平，通過規範化來約（yuē）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（wén）件中注明定位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具參（cān）數與切削參數;對於程序的編製（zhì）可從（cóng）二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀（dāo）具補（bǔ）償和刀具軌跡（jì）加工策（cè）略等多（duō）個方麵進行（háng）規範化編程;在典（diǎn）型零件加工工藝經驗的（de）基礎上（shàng），建立標準化、規（guī）範化（huà）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率。

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

 

因（yīn）此（cǐ），有效的（de）數控加工工藝與數控編程模板、相（xiàng）應規範的使用，可在很大程度（dù）上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。