​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（de）代表，經（jīng）過10餘年（nián）的引（yǐn）進與發（fā）展，已經在（zài）汽車、航空、航天和模具等行業發揮了（le）巨大作用。

 

數控編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（zhōng）更為（wéi）突出。在機械行業中，由於數控編程人（rén）員的水平高低不同，因此需（xū）要通過建立一定的規範（fàn），讓大家避免低層次錯誤和重複性問題的發生。

 

一、數控加（jiā）工編（biān）程流程

數控加工編程的一般流程包括（kuò）：確定編程依據（jù）、建立工藝模型、定義加工操作（zuò）、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後（hòu）處理、數控加工程序仿真（zhēn）模擬、數控加（jiā）工程序校對檢查、發放現場加工和數控加（jiā）工程序定型等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主要包（bāo）括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方案（àn）、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以（yǐ）及工步、加工程序號和（hé）產品（pǐn）加工（gōng）狀態等。

 

2.建立（lì）工（gōng）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（de）設計，主要（yào）包括：零（líng）件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建（jiàn）立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量（liàng）處理等（děng）。

 

3.定義（yì）加（jiā）工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主（zhǔ）要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料（liào）特性（xìng）、刀（dāo）具切削特性、機床切削特性和零件需要（yào）去除的材料狀況等因素，依據工藝要求（qiú）定義（yì）加工方式(包括各種走（zǒu）刀策略等（děng）)、工藝參數(包括餘量、進給（gěi）速度、主軸轉（zhuǎn）速和加工刀路的跨距等)以及輔（fǔ）助屬性(包（bāo）括對 刀點、安全麵和數控機床屬（shǔ）性（xìng）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、機床、工（gōng）件、夾具（jù）定（dìng）義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工（gōng）操（cāo）作，定（dìng）義每（měi）一個工序應該達到的零件（jiàn）尺（chǐ）寸是否正確（què）;檢查（chá）加工操作定（dìng）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（jī）床（chuáng）工作台、被加（jiā）工零件、刀具和夾（jiá）具之間是否（fǒu）存在過切、欠切（qiē）或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查工藝（yì）參數是否合理等（děng）。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立的處理（lǐ）過程，也（yě）可以與刀位文件的生成過（guò）程合為一體，根據處理軟件的（de）功能，選（xuǎn）擇（zé）適當（dāng）的處理方式（shì），而對於後（hòu）處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專用（yòng）的加工程序，應選擇其（qí）特定的後置處理軟件;後置（zhì）處理軟件的開發或定製，要結合特定的控製（zhì）係統和（hé）機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信息的充分轉換，且（qiě）滿足控製係統（tǒng）語法的要求（qiú）;後置處理時，自動將必要的注釋說明加入到加工程序中。

 

6.數控（kòng）加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟（ruǎn）件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序（xù）所涉及的各個方麵（miàn）進行驗證，以保證最終加工程序（xù）的正（zhèng）確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證（zhèng）進行記錄（lù）。

仿（fǎng）真驗證主要（yào）包括以下內（nèi）容：檢查加工（gōng）程序（xù）中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，加工方（fāng）式的選擇是否（fǒu）正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每一個工序應（yīng）該達（dá）到的零件尺寸信息是（shì）否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查（chá）數控加工程序中，是否有過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否（fǒu）與當前數控機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校對與工藝文件的校對完全不同，程序（xù）格式是一個個坐標點，如果一行行地校對（duì）程序內（nèi）容，需要花費大量的時間，也是不切實（shí）際（jì）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（chéng）序正（zhèng）確（què）的基本要素，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（zhì）。

②坐標係。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（shì）否合理以及是否便於（yú）控製尺寸。

③加工策略（luè）。不同的加工策略生成的程序是（shì）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（xù）的刀具軌跡，控製加工質量（liàng）和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根（gēn）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。

⑤進刀點（diǎn）和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影響（xiǎng）表麵（miàn）質量的重要方麵。

⑥程（chéng）序格（gé）式。不同的數控係統對程序的格（gé）式要求不同，一（yī）般可（kě）以（yǐ）通過對後處理程序的編輯，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首尾部分（fèn），不影響程序的加工質（zhì）量。

 

數控程序（xù）必須做到完整、正確、統一和協調（diào），保證操作者能夠正（zhèng）確使用程序，加工（gōng）出（chū）合（hé）格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性（xìng）、安（ān）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、加工難度大（dà）、尺寸精度高（gāo）或批（pī）量大的零件，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（děng）對（duì）現場試加工（gōng）情況進行跟蹤、記錄（lù），以便即時更正不合（hé）理的裝夾定位方式和切（qiē）削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好（hǎo）、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免試（shì）切加工，而是留到數控加工仿真環節發現（xiàn）問題並（bìng）更正，以便提高編程效率，降低生產成（chéng）本。對於批量生產的零件，應該在（zài）第一批次生產完後，對數控加工程序進行（háng）定型、入庫統一管理。

 

二、數控程序及製造大（dà）綱(FO)的管理

 

1.數控程（chéng）序的（de）命名

為方便查閱，易於識別（bié）、調用和管理，必須對第（dì）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（qiě）一般隻識別數字和字（zì）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（xù）命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一（yī）般為：產品代號_加工類型+工序號_程（chéng）序（xù）版（bǎn）次。

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

 

(2)後綴組成：一般（bān）為（wéi）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（chéng）序，則其相應（yīng）的數控程序文件在程序庫中的名稱如圖（tú）2所示。

 

(4)數（shù）控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調用（yòng）和（hé）管理為原（yuán）則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要定（dìng）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，因此效率較低，而且完成的也隻（zhī）是簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來（lái）說不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過（guò）實際加（jiā）工中的經驗（yàn）總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件（jiàn）)建立加工數據庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號，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（dù）+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立（lì）銑刀的直徑為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（wéi）加工7075進口鋁材（cái）。

 

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

 

在後置時，要求其刀（dāo）具信息一起輸出，這樣可以防止（zhǐ）操作者（zhě）在漏改刀號或刀長的情況下運（yùn）行程序。其主要目的是為數控程序（xù）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（xù）內容要求

在製造大綱(FO)中，有（yǒu）必要（yào）對數控加工工序內容提出出一（yī）些要求，防（fáng）止製造（zào）大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的（de）報廢。

 

具（jù）體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零（líng）件的裝夾（jiá）定位麵和工件坐（zuò）標原點及坐標（biāo）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置，以（yǐ）及（jí）壓板螺栓上頂（dǐng）麵的（de）極限高度;

(3)要簡要（yào）敘述所需刀具的必要規格參數，和該刀具（jù）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)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控（kòng）技術作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內（nèi）容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高（gāo）速切削的應用（yòng）、數控工藝（yì）程序編製的規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身的技術管（guǎn）理模（mó）型相關。數控加工程序編製的規範化、標（biāo）準化，在一定 程度上體現了企業自身數控加工技術應（yīng）用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣（yàng）化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準（zhǔn）、坐（zuò）標係、刀具參數（shù）與切削（xuē）參數（shù）;對於程序的編製可從二維（wéi）輪廓加工、三維曲麵加（jiā）工、固定循環、刀具補償和（hé）刀具軌跡加（jiā）工策略等多個（gè）方麵進行規範（fàn）化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範（fàn）化的數控（kòng）程序模板，可以大幅度提高編（biān）程質量和產品的加工效率。

對於企業成功的產（chǎn）品加工（gōng）工藝與數控加工經驗（yàn），可以以模板形式保存，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。

 

因此，有效（xiào）的數控（kòng）加工工藝（yì）與數控編程模板、相（xiàng）應規範的使用，可在很大（dà）程度上減少質（zhì）量事故，降低成本，提高加工（gōng）的效率。