​CNC數控（kòng）編程員的標準流程

　　

數控加工作（zuò）為機械製造業（yè）中先進生產（chǎn）力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經在汽車、航空（kōng）、航天和（hé）模具等行業發（fā）揮了巨大作用。

 

數控編程（chéng）是影響數控加工質量和效率的一（yī）個重要方麵，尤其在高速和精密加工中（zhōng）更為突出（chū）。在機械行業中，由（yóu）於數控編程（chéng）人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大家避免低層（céng）次錯誤和重複性問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加（jiā）工編程的一般流程包括（kuò）：確定編程依據（jù）、建立工藝（yì）模型、定義加工操作、生成（chéng）刀（dāo）位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬、數控加工程（chéng）序校對檢查、發放現場加工（gōng）和（hé）數控加工程序定型等。

 

1.確定（dìng）編程依據

數控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零（líng）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（yì）方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀（dāo）具、工（gōng）序以及工步（bù）、加工程序號和產（chǎn）品加工（gōng）狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維模（mó）型和工程圖（tú）樣（yàng）的基礎上進行（háng）工（gōng）藝模（mó）型的設（shè）計，主（zhǔ）要包括：零件三維模型的（de）修（xiū）剪、建立工藝參（cān）考麵、建立工（gōng）藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理（lǐ）等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生（shēng）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（xìng）、刀具切削（xuē）特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方（fāng）式(包括各種走刀策略等)、工藝參（cān）數(包括餘量、進（jìn）給速度、主軸轉速和加（jiā）工刀（dāo）路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗（yàn）證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸（cùn）是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達到的零件尺寸（cùn）是否正（zhèng）確（què）;檢查加工操作定義中的（de）加工方式(如粗（cū）加（jiā）工策略、刀補加工和腔體加（jiā）工等選擇)

是否正確、合（hé）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（fǒu）存在過切、欠切或碰撞幹涉等（děng）問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可（kě）以（yǐ）是獨（dú）立的處理過程，也可以與刀位文件的生成過程合（hé）為（wéi）一體，根（gēn）據處理軟件的功能，選擇適當（dāng）的處理方式，而對於後處理有以下幾點要（yào）求：

生成特定數控係統專（zhuān）用的加工程（chéng）序，應選擇其（qí）特定的後置處（chù）理軟件;後置處理軟（ruǎn）件的開發或定（dìng）製，要結合（hé）特定的控製係統（tǒng）和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位（wèi）加工信息的充分轉（zhuǎn）換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自動將必要的注釋說明加入到加工（gōng）程（chéng）序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編（biān）程軟件或結合數控仿（fǎng）真軟件功能的基礎上，盡可能地（dì）對數控加工程序（xù）所涉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（duì）相應的數控加工程序仿真驗證進行記（jì）錄。

仿真驗證主要包括以下（xià）內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加（jiā）工程（chéng）序中，加（jiā）工方式（shì）的選擇是否正確;檢查加工（gōng）程序中，刀具尺寸信息是（shì）否正確;檢查（chá）數控（kòng）加工程序中，每一個工序應該達到的（de）零件尺寸信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，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、進給速度是否與（yǔ）當前（qián）數控機床（chuáng）相匹配等。

 

7.數控加工程（chéng）序（xù）校對檢查

數控程序的校對（duì）與（yǔ）工藝文（wén）件（jiàn）的校（xiào）對完全不同，程序格式是一（yī）個個坐標點，如果一行行地校對程序內容，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（yào）從以下幾個方麵考（kǎo）慮（lǜ）。

①模（mó）型。模型是保證程（chéng）序（xù）正確的基本要素，需（xū）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坐標係。檢（jiǎn）查編程的加工坐標係方向與（yǔ）工藝（yì）文件要求的（de）是否相符、是否便於操作、坐標（biāo）係選擇是否合理以及是否便於控（kòng）製尺寸。

③加工策略。不同的加工策略生成（chéng）的程序是（shì）絕然不同的（de），程序（xù）量也大小不一，而分（fèn）析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和（hé）效率。

④刀具。刀具（jù）材料、規格和形式是（shì）根據零（líng）件材（cái）料和零件加工部位確定的，不同的（de）刀具直接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮（zhā）傷（shāng）零件的主要因（yīn）素，也是影響表麵質量（liàng）的重要方麵。

⑥程序（xù）格式。不（bú）同的數控係統對程序的格（gé）式要求（qiú）不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生（shēng）成滿足不同控製係統要求的加（jiā）工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數（shù）控程序必須做到完整、正確（què）、統一和協調，保（bǎo）證操作者能夠正確（què）使用程序，加工出合格產品。數控（kòng）加工程序（xù）應能（néng）保證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數（shù）控程序現（xiàn）場（chǎng）試加工及加工（gōng）程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度（dù）大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試（shì）加工情況進行跟蹤、記錄，以便（biàn）即時更正（zhèng）不合理的裝夾定位方式和切（qiē）削參數等。

對於一些單（dān）件生產的零件，在工藝性好（hǎo）、尺寸精度不高的（de）情（qíng）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，以便提高編程（chéng）效率（lǜ），降低生產成本。對（duì）於批量（liàng）生產的零件（jiàn），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（shù）控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱（yuè），易於識別、調用和（hé）管理，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，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格（gé）式也不（bú）同。

因此，數（shù）控（kòng）程序（xù）命名的（de）形式一般為：名稱（chēng）+後綴。

 

(1)名稱組（zǔ）成一般為：產品代號_加工類型+工（gōng）序號_程序（xù）版次。

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

 

(2)後綴（zhuì）組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控（kòng）程序命名示例：某產（chǎn）品代號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序需要（yào）數控加工，其中工序15為（wéi）數控銑加工工序，第一次編製的數控（kòng）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所示。

 

(4)數控程序的命名以（yǐ）符合控製係統要求，以及便於識別（bié）、調用和管理為原則。

 

2.刀具的（de）命名

在（zài）編（biān）製加工工藝（yì）時，需要定義各種刀（dāo）具類型、刀具材料和刀具本身（shēn）的（de）幾（jǐ）何參數等。

在未建（jiàn）立切削參數數（shù）據庫前，隻能靠手（shǒu）動輸入，因此效率較低，而（ér）且完成的也隻（zhī）是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程（chéng）序對於操作者來說（shuō）不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的（de）經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建（jiàn）立加工數據庫，在以後的操（cāo）作中可以直接從庫中調（diào）用。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識可（kě）在NX刀具庫中用如下方（fāng）法表示。

 

(1)立銑（xǐ）刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀（dāo）具刃（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直（zhí）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（jìng）+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（tóu）的直徑為6.5mm，工作長度要（yào）求最小30mm，刃長要求最小（xiǎo）20mm，刃數為2刃，鑽尖（jiān）角為（wéi）120°。

 

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

 

3.數控加工工序內容要求

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

 

具體要（yào）求如（rú）下：

(1)要（yào）清楚地標明毛坯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係（xì）與加工程序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯（pī）的（de）位置，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述（shù）所需刀具的必要規格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準（zhǔn）確地表達加工零（líng）件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零（líng）件的工裝。

 

數控技術作為多年（nián）來的先進製造技術，其技（jì）術含（hán）量很高，涉（shè）及（jí）多方麵的內容（róng），尤其是數控加工（gōng）編程的快速（sù）高效化、高速切削的應用、數控工藝程（chéng）序編製（zhì）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（běn）身的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現（xiàn）了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌（guǐ）跡的質（zhì）量，比如在工藝文（wén）件中注明定（dìng）位（wèi）基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可（kě）從二維輪廓加工、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（duō）個方麵進行規範化編程;在典型零件加（jiā）工工藝經驗（yàn）的基礎上，建立標（biāo）準化、規範化（huà）的數控程序模板，可以大（dà）幅度提（tí）高編程質量和產品（pǐn）的（de）加工效率。

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

 

因此，有（yǒu）效的數控加（jiā）工（gōng）工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程（chéng）度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。