​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加工作為機械製造業（yè）中先進生產（chǎn）力的（de）代表，經過10餘年的引進與發展，已經在（zài）汽車、航（háng）空、航天和模具等行業發揮了巨大作用。

 

數（shù）控編程是（shì）影響數控（kòng）加工（gōng）質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和（hé）精密加（jiā）工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的（de）水平高低不同，因此需要通過建立一定的（de）規範（fàn），讓大家避（bì）免（miǎn）低層次錯誤和（hé）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（què）定編程依據、建立（lì）工藝模型、定義加工操作、生（shēng）成刀（dāo）位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加（jiā）工程序仿真（zhēn）模擬（nǐ）、數控加工程序校對檢查、發放現場加工（gōng）和數控加工程序定型等。

 

1.確定編程（chéng）依據

數控編程依據主要包括三維模型（xíng）、工程圖樣和零件製造指令(數控（kòng）工藝規程)，通過數控編程依據（jù）可獲取（qǔ）以下信（xìn）息：零（líng）件信息（xī）、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及（jí）工步、加工程（chéng）序號和產品加工狀（zhuàng）態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維模型和（hé）工程圖樣（yàng）的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、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（yì）加工操作生成刀位軌跡

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，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切（qiē）削特性（xìng）和零件需要去除的材料（liào）狀況等（děng）因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種（zhǒng）走（zǒu）刀策略等)、工藝參（cān）數(包括餘量、進給（gěi）速（sù）度、主軸轉速和加工刀路（lù）的跨距等)以及輔（fǔ）助屬性(包括對 刀點、安（ān）全麵和數控（kòng）機床屬性等)，最終生成刀（dāo）位（wèi）軌跡。

 

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗（yàn）證主（zhǔ）要內容包括：檢（jiǎn）查刀具、機床、工件、夾具定義是否（fǒu）齊（qí）備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達到的零（líng）件尺（chǐ）寸是否正確;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選擇)

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

 

5.後置處（chù）理

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

生（shēng）成特定數控係（xì）統專用的（de）加（jiā）工程序，應選（xuǎn）擇其特定的後置處理軟件;後置處理（lǐ）軟件的開發或定（dìng）製，要結合特定的控製係統和機床運動（dòng）結構類型;後置處理軟件要保證刀位（wèi）加（jiā）工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後（hòu）置處理時，自（zì）動將（jiāng）必要的注（zhù）釋（shì）說（shuō）明加入（rù）到加工程序中。

 

6.數（shù）控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟件（jiàn）功能的基礎（chǔ）上（shàng），盡可（kě）能地對數控（kòng）加（jiā）工程（chéng）序所涉及的各個方麵（miàn）進行（háng）驗證（zhèng），以保（bǎo）證最終加工程序的正確性，並（bìng）對相應的數控加工程序（xù）仿真（zhēn）驗證進行（háng）記錄。

仿真驗證主要包括以下內容（róng）：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方式（shì）的選擇是否正確;檢（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確（què）;檢查（chá）數控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息（xī）是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，刀具補償信（xìn）息是否正確;檢查數（shù）控加工程序（xù）中，是（shì）否有過切、欠（qiàn）切或（huò）碰撞幹涉等問題;檢查（chá）數控（kòng）加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校對檢查（chá）

數控程序的校對與工藝文件的校（xiào）對（duì）完全不（bú）同（tóng），程序格式是一個個（gè）坐標點，如果一行（háng）行（háng）地校對程序內容，需要花費大（dà）量的時間，也是不切（qiē）實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基（jī）本要素，需要校對模型的正確性，分析模型所有數據與工藝文件要素是否一致。

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

③加工策（cè）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（shì）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、規格和形式是根據零件材料和零件加工部位確定的，不（bú）同的刀具直接影響加工（gōng）效率和加工質量。

⑤進刀（dāo）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（de）數控係（xì）統對程序的（de）格式要求不同（tóng），一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足不同控製係統（tǒng）要求（qiú）的加工程序，程序格式的校對（duì）主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數控（kòng）程（chéng）序必須做到完整、正確、統一和協調，保證（zhèng）操作者能夠正確使用（yòng）程序，加工出合格產品。數控加工程序應（yīng）能保（bǎo）證整個過程的合理性、安全性和穩定（dìng）性。

 

8.數控（kòng）程序現場試加工及加工（gōng）程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批（pī）量大的零件，要組織數（shù）控編程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不（bú）合理的裝夾定位方式和（hé）切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度（dù）不高的情（qíng）況下，應盡量避免試切加工，而是留（liú）到數控加工（gōng）仿真環節發現問題並更正，以（yǐ）便提高編程效率，降低生產成本（běn）。對於批量生產的零件，應該（gāi）在第一批次生產完後，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（gāng）(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為（wéi）方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個數控程序文件進行合理的命名。數（shù）控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別（bié）數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格式（shì）也不同。

因此，數（shù）控程序命名的形（xíng）式一般為：名稱（chēng）+後綴。

 

(1)名稱組成一般（bān）為：產（chǎn）品代號_加工類型（xíng）+工序號_程（chéng）序版次。

其中“產品代（dài）號”即為引用涉及零件的圖號;“加（jiā）工類型”即為是銑(M)還是車（chē）(L);“工序號”即為工藝文件中的工序（xù）號;“程序版次（cì）”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管（guǎn）理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命（mìng）名（míng）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，則其相應的數控程序文件在程序庫中的名稱（chēng）如圖2所（suǒ）示。

 

(4)數控程序的（de）命名以符合控製係統要（yào）求，以及（jí）便於（yú）識別、調用和管理為（wéi）原則。

 

2.刀（dāo）具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀（dāo）具材料和刀（dāo）具本（běn）身（shēn）的幾何參數（shù）等。

在未建立切削參（cān）數數據庫前，隻能靠手動輸入，因（yīn）此效率較低，而且完成的也隻是（shì）簡單的重複勞（láo）動（dòng），最終生（shēng）成的程序對於操（cāo）作者來說不直觀（guān），對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的經驗總結，可以通（tōng）過（guò）相應的CAM軟件(NX軟件)建立（lì）加工數據庫，在（zài）以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫則應先（xiān）定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具（jù）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（gōng）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（jìn）口鋁材。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出（chū）長度+La+刀具刃長+Z+刃（rèn）數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表（biǎo）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120°。

 

在後置時，要求其刀具信息（xī）一起輸出，這樣可以防止操作者在（zài）漏改刀號或刀長的情況下運行程序（xù）。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放和校對。

 

3.數控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中（zhōng），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）程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛（máo）坯或零件的裝夾定位麵和（hé）工（gōng）件坐標原點及坐標係，並保證坐標（biāo）原點及坐標係（xì）與加工程序一致;

(2)要清楚（chǔ）地（dì）標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺栓（shuān）上頂麵的極限高度（dù）;

(3)要簡要敘（xù）述所需刀具的必要規格參數，和（hé）該刀具所（suǒ）加工的零件（jiàn）部位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序（xù）名;

(5)要準確地表達加工該零件的（de）工裝。

 

數控技術作為多年來（lái）的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多（duō）方麵的內容，尤（yóu）其是數控加工編程的快速（sù）高效化、高速切削的（de）應用、數控工藝程序編製（zhì）的規範化和標準化等（děng）方麵。

 

數（shù）控加工技術效率的發（fā）揮在很大程度上和（hé）企業本身的技術管理模型相關。數控加工程序編（biān）製（zhì）的規範化、標準化，在一定 程度上體（tǐ）現了企業自身數控（kòng）加工技術應用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中（zhōng）注明定位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數（shù）;對於程序的編製可從二維輪（lún）廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡（jì）加工策略等多個方麵（miàn）進（jìn）行規範化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上（shàng），建立標（biāo）準化（huà）、規範化的（de）數控程序模板，可以大幅度提高（gāo）編程質量（liàng）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工經（jīng）驗，可以以模板形式保存，既（jì）有利於資源的重複利用（yòng），同時還可作為技術交流的資源。

 

因此，有效的數控加工工（gōng）藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程度上減（jiǎn）少質（zhì）量事故，降低成本，提高加工的效率。