CNC數控編程員的標準流程

數控（kòng）加工作為機械製造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展（zhǎn），已經在汽車、航（háng）空、航天（tiān）和模具等行業發揮了巨大作用。

數控編程是（shì）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更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高低不同，因此需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（kòng）加工編程流程

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

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括三維模型、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、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工（gōng）程（chéng）序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模型

在零（líng）件三維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要包（bāo）括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔（kǒng）、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等。

3.定義加工操作生成刀位軌跡（jì）

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮（lǜ）加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素（sù），依據工藝要求定義加工方（fāng）式(包括各種走刀策（cè）略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度（dù）、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容包（bāo）括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾具定（dìng）義是（shì）否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作（zuò），定義每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工（gōng）操作定義（yì）中的加工方式（shì）(如粗（cū）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作台、被加工零件、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（jiǎn）查工藝（yì）參數是否合理等。

5.後置處（chù）理

後（hòu）置處（chù）理可以是獨立的處理過程，也（yě）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，選擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係（xì）統專用的加工程序，應選擇其特定的後置處（chù）理（lǐ）軟件;後（hòu）置（zhì）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結構（gòu）類型;後（hòu）置處理（lǐ）軟件要保證刀位加工信息的充（chōng）分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時（shí），自動將（jiāng）必要的注釋說明加入到加工程（chéng）序（xù）中。

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿（fǎng）真軟件功能的基（jī）礎上，盡可能地對數控加工程序所涉及的各個方麵進行驗證，以保（bǎo）證最終加工程序（xù）的正確（què）性，並對相應的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（jiā）工程序中，注釋信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工（gōng）程序（xù）中，加工方（fāng）式的選擇是否正（zhèng）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，每一個工序應該（gāi）達到（dào）的零件尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查數控（kòng）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（shì）否（fǒu）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、進給速度是否與當前數控機床相匹配等（děng）。

7.數（shù）控加工程（chéng）序校對檢查

數（shù）控程序的校對與工藝文件的校對完全（quán）不（bú）同，程序格式是（shì）一（yī）個個坐（zuò）標點，如果（guǒ）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（zuò）主要從以下（xià）幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證（zhèng）程序（xù）正確的基本要素，需要校（xiào）對模型的正確性，分析模型所有數據與工藝文件要素（sù）是否一致。

②坐標係。檢查編程（chéng）的加工坐（zuò）標係方（fāng）向與工藝文件要求的是否相（xiàng）符（fú）、是否便於（yú）操作、坐標係選擇是否（fǒu）合理以及（jí）是否便於控製（zhì）尺寸。

③加工策略。不（bú）同的加工策略生成的程序是絕然不同的，程序量也大（dà）小不一（yī），而分析（xī）加工（gōng）策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根據零件材料和（hé）零件加工部位（wèi）確定的，不（bú）同的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（diǎn）和（hé）退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要（yào）因素，也是影響表麵質量的重（chóng）要方麵。

⑥程序格（gé）式。不同的數控係統對程序的（de）格式（shì）要求不同，一般可以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，不影響程序的加工質（zhì）量。

數控（kòng）程序必須做到完整、正確、統一和協調（diào），保證操作者能夠正確使用程序，加（jiā）工（gōng）出合（hé）格產品。數控加工程序應能保證整個過程（chéng）的合（hé）理性、安全性和穩定性。

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（gōng）難度大、尺寸精（jīng）度（dù）高或批量（liàng）大的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主（zhǔ）管人員、操作人員和（hé）檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便（biàn）即時更正不合理的裝（zhuāng）夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度不高（gāo）的情況（kuàng）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（tí）並更正（zhèng），以便提高編程效率，降低生產成本（běn）。對於批量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進（jìn）行定型、入庫統一管理。

二、數控程序及製造大綱（gāng）(FO)的（de）管（guǎn）理

1.數控程序的命名

為方（fāng）便（biàn）查閱（yuè），易於識（shí）別（bié）、調（diào）用和管（guǎn）理，必須（xū）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（shù）不同，且一般隻識別數（shù）字和字母，不同（tóng）的（de）數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的（de）形式一般為：名稱+後（hòu）綴。

(1)名稱（chēng）組成一般為：產品代號（hào）_加工類型+工序號_程（chéng）序版次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的（de）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（zhuì）組成：一（yī）般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例：某產（chǎn）品代（dài）號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序，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（zhōng）的名稱如圖2所示。

(4)數控程序的（de）命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調用（yòng）和管理（lǐ）為原則。

2.刀具的命名

在編製加工工（gōng）藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的（de）幾何參數等。

在未建（jiàn）立切削參數數據庫（kù）前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的也隻是簡單的重（chóng）複勞動（dòng），最終生成的程序對於操作者來說（shuō）不直觀，對工藝人員的水平（píng）要求較高。

通（tōng）過實際加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建（jiàn）立加（jiā）工數據庫，在以後的操作中（zhōng）可（kě）以直接（jiē）從庫中調用。建立庫（kù）則應先定義刀具編號，為（wéi）便於標識可在（zài）NX刀具庫中用如下方法表示。

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具（jù）伸出長（zhǎng）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，工作長度（dù）要求最小50mm，刃長要求（qiú）最小25mm，刃（rèn）數為3刃（rèn），底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁（lǚ）材（cái）。

(2)鑽（zuàn）頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長（zhǎng）度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽（zuàn）角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此（cǐ）鑽頭（tóu）的直徑為6.5mm，工作長（zhǎng）度要求最小30mm，刃長要求最小（xiǎo）20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在後（hòu）置（zhì）時，要求其刀具（jù）信息一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀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仿真建立統一（yī）標準，也便於刀具的統一（yī）發放和校對。

3.數控加工（gōng）工序內容要求

在製造（zào）大綱(FO)中，有必要對數控加工（gōng）工序（xù）內（nèi）容提出出一些要（yào）求，防止製造（zào）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)要清楚地標明毛坯或零件的裝夾定位麵和工件坐標（biāo）原點及坐標係，並保證坐標原點（diǎn）及坐標係與加工程（chéng）序一致;

(2)要清楚地（dì）標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，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（gāi）刀具所加工的零件部（bù）位;

(4)要準確地表達加（jiā）工零件的數控程序名（míng）;

(5)要準（zhǔn）確地表達加工該零件的工裝。

數控技術作（zuò）為多年來的先進製造技術，其技術含量（liàng）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（yòng）、數控工藝程序（xù）編製的規範化和標準化等方麵。

數控加工技術效率的發揮（huī）在很（hěn）大程度（dù）上和企業本（běn）身的（de）技術管理模型相關（guān）。數控加工程序（xù）編製的規範化（huà）、標（biāo）準化（huà），在一定 程度上體現了企業（yè）自（zì）身（shēn）數控加工技術應用水平，通過規範化來約束數控程序的（de）多樣化，提高（gāo）刀具軌跡的質量，比如在工藝（yì）文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係（xì）、刀具參數與切削參（cān）數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三（sān）維曲麵加工、固定（dìng）循環、刀具補償和（hé）刀具軌跡（jì）加工（gōng）策略等多個方麵進行規範化編程;在典型零（líng）件（jiàn）加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範化的（de）數控程序模板，可以（yǐ）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（kòng）加工經驗，可（kě）以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還（hái）可作為技（jì）術交流的資源。

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