​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加（jiā）工作為機械製造業中先進生產力的代（dài）表，經過10餘年的引進與發展，已經（jīng）在汽車、航空、航天（tiān）和模具等行業發揮了巨大作（zuò）用。

 

數控編程是影響數控加工質量（liàng）和效率的（de）一個重要方麵，尤其在高速（sù）和精密加工中更為突出（chū）。在（zài）機械行業中，由於數控編程人（rén）員的水平高低不（bú）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）和重複性問題的（de）發生。

 

一、數控加工編程流程

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

 

1.確定編程依據

數控編程（chéng）依據主要包括三維模型、工程圖樣（yàng）和零件製（zhì）造指令(數控工（gōng）藝規（guī）程)，通過數控編程（chéng）依據可獲取以下信息（xī）：零件信息（xī）、數控加工（gōng）工藝方案、數（shù）控機床類型（xíng）、裝夾定位方式、刀（dāo）具、工（gōng）序以及工步、加工程序號和產品加（jiā）工狀態（tài）等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維模（mó）型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設（shè）計，主要包括：零件三維（wéi）模型的修剪、建立工（gōng）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理等（děng）。

 

3.定義加工操（cāo）作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀（dāo）位軌跡，主要內容包（bāo）括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料（liào）特性、刀具（jù）切削（xuē）特性、機床切削（xuē）特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依據工（gōng）藝要求定義加工方式(包括各種走刀（dāo）策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速（sù）和加工刀路的跨距等)以（yǐ）及輔助屬性(包括對 刀點、安（ān）全麵和數控機床屬（shǔ）性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

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

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

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立的處理過程，也可以與刀位文件的生成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當的（de）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（chéng）序，應選擇其特定（dìng）的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定製，要結合特定的（de）控製係統和（hé）機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加（jiā）工信息的充分轉換，且滿（mǎn）足控製係統語法的要求;後置處理時（shí），自動將必要的注釋說明加入到（dào）加工程序（xù）中。

 

6.數控加（jiā）工程序仿真（zhēn）驗證（zhèng）

在編程軟件或結（jié）合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序（xù）所涉及的各個方麵進行驗證（zhèng），以（yǐ）保證最終（zhōng）加（jiā）工程序的正確性，並對相應的（de）數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序（xù）中，注（zhù）釋（shì）信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中（zhōng），加工方式（shì）的選擇是否正確;檢查加工（gōng）程序中，刀具尺寸信息是否正確（què）;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（zhèng）確;檢查數控加工程序中，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（zhóu）轉速（sù）、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

數控程序的（de）校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐（zuò）標點，如果一行行地校對程序內容，需（xū）要（yào）花費大量的時（shí）間，也是不（bú）切實際的。

 

程（chéng）序的校對工作主（zhǔ）要從以（yǐ）下幾個方麵考慮。

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

②坐標係。檢（jiǎn）查編程的加工（gōng）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（xì）選擇（zé）是否合理以及是否便於控製尺寸。

③加工策略。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，主要是控製程（chéng）序的刀具軌跡，控製加工質量和（hé）效（xiào）率。

④刀具（jù）。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，不同的刀具直接影響（xiǎng）加工（gōng）效率和加（jiā）工質量。

⑤進刀點和（hé）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，也是影響表麵質量的（de）重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一（yī）般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係（xì）統要求（qiú）的加工程序，程（chéng）序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加（jiā）工（gōng）質量。

 

數控程序（xù）必須做到完整、正確、統一和協調，保證操作者能（néng）夠（gòu）正確使用程序，加工（gōng）出合（hé）格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程（chéng）序現（xiàn）場（chǎng）試加工及加（jiā）工程序定型

對一些（xiē）工藝性複雜、加（jiā）工難度大、尺寸精度高（gāo）或（huò）批量大的零件，要組織數控編程（chéng）人員、車間工藝主管（guǎn）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切（qiē）削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精（jīng）度不高（gāo）的情況下（xià），應盡量避免試（shì）切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正（zhèng），以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量（liàng）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、入庫統一管理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管（guǎn）理，必須對第一個（gè）數控程序文件進行合理的命名。數控機床的編碼（mǎ）的倍數不（bú）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式也不同。

因此，數控程序命名的形（xíng）式一般為：名稱（chēng）+後（hòu）綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加（jiā）工（gōng）類型+工（gōng）序（xù）號_程序版次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引用涉及零（líng）件（jiàn）的（de）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（chéng）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（zǔ）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（dào）工序需要（yào）數控加（jiā）工，其中工序15為數控銑（xǐ）加工工序，第一次編製的數控程序，則其相應的（de）數控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控（kòng）程序（xù）的命名以符（fú）合控製係統要求，以及便（biàn）於識別、調用和管（guǎn）理為原則。

 

2.刀具的命名（míng）

在編製加工工藝時（shí），需要定義各（gè）種刀具類型、刀具材料和刀具（jù）本身（shēn）的（de）幾何（hé）參數等。

在未建立切削（xuē）參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完（wán）成的也隻是簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說不直（zhí）觀，對工藝人員的（de）水平要求（qiú）較高（gāo）。

通過（guò）實際加工中的經驗（yàn）總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫（kù），在以後的操作（zuò）中可以直接從庫（kù）中調用（yòng）。建立庫（kù）則應先定義刀具編號，為便（biàn）於標識可在NX刀具庫中（zhōng）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（zhí）徑為25mm，工作長度（dù）要求最小50mm，刃長（zhǎng）要求最小（xiǎo）25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進（jìn）口鋁材。

 

(2)鑽頭（tóu）：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數（shù）+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最（zuì）小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其（qí）刀具信息一起輸出，這樣可以防止操作者（zhě）在（zài）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（xù）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（gōng）序內容要求

在製造大綱（gāng）(FO)中，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（dì）標明毛坯（pī）或零件（jiàn）的裝夾定位麵和工件坐標原點及坐標係（xì），並保證坐標原（yuán）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的位置（zhì），以及壓板螺栓上頂麵的（de）極限高度;

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

(4)要（yào）準確地（dì）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。

 

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

 

數控加工技術效率的發揮在（zài）很大程度上和（hé）企業（yè）本身的技術管理模型相（xiàng）關（guān）。數控加工程序編（biān）製的（de）規範（fàn）化、標準化，在一定 程度上體現了企（qǐ）業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約束數（shù）控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質（zhì）量，比如在工藝（yì）文件中注明定位（wèi）基準、對刀基準、坐（zuò）標（biāo）係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維（wéi）輪廓加（jiā）工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補（bǔ）償和刀具軌跡加工策略等多個方麵（miàn）進行規（guī）範（fàn）化編程;在典（diǎn）型零件加工（gōng）工藝經驗的基礎（chǔ）上，建（jiàn）立標準化、規範化的數控程序模板，可（kě）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流的資源。

 

因此，有（yǒu）效的數控加工工藝與數控編程模板（bǎn）、相應規範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低（dī）成本，提（tí）高（gāo）加工的（de）效率。