​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（shēng）產力的代表，經過10餘（yú）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（le）巨大作用。

 

數（shù）控編程是影響數控加工（gōng）質量和效率（lǜ）的一個重要方（fāng）麵，尤其在高速和精密加工中更為（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，因此需要通過建立一定的規（guī）範，讓大家避（bì）免低層次錯誤和重複（fù）性（xìng）問題的（de）發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一（yī）般流程包括（kuò）：確定編（biān）程依據、建立工藝模型、定義加工操（cāo）作、生成刀位（wèi）軌（guǐ）跡、加工軌跡仿真（zhēn）、後處（chù）理、數控加工程序（xù）仿真模擬（nǐ）、數控加工程序校對檢查、發放現場加工和數控（kòng）加工程序定型等。

 

1.確定編程依據

數（shù）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（biān）程依據（jù）可獲取以（yǐ）下（xià）信息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工（gōng）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（jiàn）三維（wéi）模型和工程圖樣的基礎上進行（háng）工藝模型的設（shè）計，主要包括：零（líng）件三維模型（xíng）的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處（chù）理等（děng）。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工（gōng）操作，生成刀（dāo）位軌（guǐ）跡，主要內容包括（kuò）：定義編程（chéng）坐標係，充分考（kǎo）慮（lǜ）加（jiā）工（gōng）材料（liào）特性、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（děng）因素，依據工藝要（yào）求定（dìng）義加工方式(包括各種走（zǒu）刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和（hé）數控（kòng）機床屬性等)，最終生（shēng）成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要（yào）內容包括（kuò）：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加（jiā）工操作（zuò），定義每一個工序應該達到的零件尺寸是（shì）否正確;檢查加工（gōng）操作定義中的加工（gōng）方式(如粗加工（gōng）策略（luè）、刀補（bǔ）加工（gōng）和腔體加工等（děng）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（gōng）零件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查工藝參（cān）數是否合理等。

 

5.後（hòu）置處理

後置處理可以是獨立的處理過程（chéng），也可以與刀位（wèi）文件的生成（chéng）過（guò）程合為一體，根據處理（lǐ）軟件（jiàn）的功能，選擇適（shì）當的處理方式，而對於（yú）後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專（zhuān）用的加工程序（xù），應選擇其（qí）特定的後置處（chù）理軟件;後置處理軟件的開發或定製，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加工信（xìn）息的充分（fèn）轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自（zì）動將必要的注釋說明加入到（dào）加工程序中（zhōng）。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟件（jiàn）功能的基礎上，盡可能地對（duì）數控加工程序所涉（shè）及的各個方（fāng）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（zhēn）驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以（yǐ）下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數（shù）控加工（gōng）程序中，加工方式的（de）選擇是否正確;檢查加工（gōng）程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，刀具補償（cháng）信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，是（shì）否有過切、欠切或碰撞（zhuàng）幹涉（shè）等問題;檢查數控加工程序中（zhōng），主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹配等（děng）。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的（de）校對與工藝文件的（de）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內容，需要（yào）花費大量的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工作主要（yào）從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基本要素，需（xū）要校對模（mó）型的正確性（xìng），分析（xī）模（mó）型所（suǒ）有數據（jù）與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的（de）加工坐（zuò）標係（xì）方向（xiàng）與工藝（yì）文件要求的（de）是否相符、是否便於（yú）操作、坐標係選擇是否合理以（yǐ）及是否便於控製（zhì）尺寸。

③加工策略。不同的加工（gōng）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（hé）理性，主要是控製程序的刀（dāo）具軌跡，控製（zhì）加工質量和效（xiào）率。

④刀具。刀具材料、規格（gé）和形式是根據零件材（cái）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加（jiā）工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也（yě）是影響表麵質量的重要方（fāng）麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的（de）格式要求不同，一般可以通過對後（hòu）處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足不同控製係統（tǒng）要求的（de）加工程序，程（chéng）序格式的校對主要是在程序（xù）首尾部分，不影（yǐng）響程序（xù）的加工質量。

 

數控程序必須（xū）做（zuò）到完整、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程序（xù），加工出合格產品。數控加（jiā）工程序應能保證整（zhěng）個過程的合理性、安（ān）全（quán）性和穩定（dìng）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、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加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正（zhèng）不合理的裝夾定位方式和（hé）切（qiē）削參數等。

對於一些（xiē）單件生（shēng）產的零件，在工藝性好、尺寸精度不高的情（qíng）況下（xià），應（yīng）盡量避免試切加工，而是留到數控加工（gōng）仿（fǎng）真環節發現問題（tí）並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批（pī）次生產完後，對數控加工程序（xù）進行（háng）定型、入庫統一管理。

 

二、數控（kòng）程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控（kòng）程序的命名

為方便查閱（yuè），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。數控機床的編碼的倍數不同，且（qiě）一般隻識別數字和字母，不同的數控係（xì）統所識別的程序格式也不同。

因此（cǐ），數（shù）控程序命名的形式（shì）一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工類型+工序號_程序版次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引（yǐn）用（yòng）涉及零件（jiàn）的圖號;“加（jiā）工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文（wén）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（cì）類推進行管理。

 

(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（sān）道工序需要數控加（jiā）工，其中工序15為（wéi）數（shù）控銑加工工序，第一次編（biān）製的數控程（chéng）序，則（zé）其相應的數控程序文件在程序庫（kù）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、調用（yòng）和管（guǎn）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（hé）刀具本身（shēn）的（de）幾何參數等（děng）。

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，而且完成的也隻是簡單（dān）的重複勞動，最終生成的程序對（duì）於操作者來說不直（zhí）觀，對工藝人（rén）員的水平要（yào）求較高。

通過實際加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件（jiàn）)建立加工數據庫，在（zài）以後的操作中可以直接從庫中調用。建立（lì）庫則應先（xiān）定（dìng）義刀具（jù）編號，為便於標（biāo）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（shù）+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示（shì）：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要求最小（xiǎo）50mm，刃長要求（qiú）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（jù）刃長（zhǎng）+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表（biǎo）示：此鑽頭的直（zhí）徑（jìng）為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數（shù）為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要（yào）求（qiú）其刀具信息（xī）一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改刀號（hào）或（huò）刀長的情況下運行程（chéng）序。其主要目（mù）的是為數控程序編製（zhì）和程（chéng）序仿真建立統（tǒng）一標準，也便於（yú）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，有必要對數控加工工（gōng）序（xù）內容提出出一些要求，防止（zhǐ）製（zhì）造大（dà）綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件（jiàn）的裝夾定位麵和工件坐（zuò）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（yī）致;

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

(3)要（yào）簡要敘述所（suǒ）需刀具的必（bì）要規格參數，和該刀具所加工的零件部（bù）位;

(4)要準確（què）地表（biǎo）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。

 

數控技術作為多年來的先進製造（zào）技術，其技術含（hán）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（gōng）藝程（chéng）序編製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術（shù）效率（lǜ）的發揮在（zài）很大程度上和企業本（běn）身的（de）技術管理模（mó）型相關。數控（kòng）加工程序（xù）編（biān）製的規範化、標準化（huà），在一定 程（chéng）度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約束（shù）數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比（bǐ）如在（zài）工藝文（wén）件中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與（yǔ）切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循（xún）環、刀（dāo）具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立（lì）標準化、規範化（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工經（jīng）驗，可以以（yǐ）模板形式保存，既有（yǒu）利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因此，有效的數控加工工藝與（yǔ）數控編程（chéng）模板、相（xiàng）應規範的使用，可（kě）在很大程度上減少質量事故，降低成本，提（tí）高加工的效率。