​CNC數控編程（chéng）員的標準（zhǔn）流（liú）程

　　

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

 

數控編程是影響數控加工質量和效率的一個重要方（fāng）麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行（háng）業中，由於數控編程（chéng）人員的水平高低不同，因此需要通（tōng）過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯（cuò）誤和重複性問題的發生。

 

一、數控加工（gōng）編程流程

數控加工編（biān）程的一般流（liú）程包括：確定編程依據、建立工（gōng）藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處（chù）理、數控加工程序仿真模擬、數控加（jiā）工程序校對檢查、發放（fàng）現場加工（gōng）和數控加（jiā）工程序定型等。

 

1.確定編程依據

數控（kòng）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（chéng）依據可獲取以下信息：零件信息、數（shù）控加工（gōng）工藝（yì）方案、數控機床類型、裝（zhuāng）夾（jiá）定位方式（shì）、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（gōng）藝模型

在零件三維模型和工程圖樣的（de）基礎上進行工（gōng）藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建（jiàn）立工藝定（dìng）位（wèi）孔、壓板及位（wèi）置（zhì）設計和加工（gōng）麵的餘量處理等。

 

3.定義加（jiā）工操作生成（chéng）刀（dāo）位（wèi）軌跡

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，充分考慮加工材料特（tè）性、刀具切（qiē）削特性、機床切削特性和零件（jiàn）需要（yào）去除的材料（liào）狀況等因素（sù），依據（jù）工藝要求（qiú）定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數（shù）(包括餘量、進給速度、主軸轉速和（hé）加工刀路的跨距等)以及輔助（zhù）屬性(包括對 刀點（diǎn）、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌（guǐ）跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真（zhēn）驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備（bèi），尺寸是否準確;檢查加工操作，定義（yì）每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和（hé）腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過（guò）程中（zhōng）數控（kòng）機床工作台、被加工零件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置（zhì）處理

後置處理可（kě）以是獨立的處理過程，也可以與（yǔ）刀位文件的（de）生成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當（dāng）的（de）處理方式，而對於後處理有以下（xià）幾點要求（qiú）：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後置處（chù）理軟件（jiàn）;後置處理軟件的開發或（huò）定製，要結合特定的控製係（xì）統和機床運動結構（gòu）類型;後置處理軟件（jiàn）要保證（zhèng）刀位加工信息的充分（fèn）轉換，且滿（mǎn）足控製係統語法的要求;後置處（chù）理時，自動將必要的注釋（shì）說明加入到加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件（jiàn）或結合數控（kòng）仿真軟件功能的基礎上，盡可（kě）能地對數控加工程序所（suǒ）涉及的各個方麵進行驗證，以保證最終加工程（chéng）序的正確性，並對相應（yīng）的數（shù）控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿（fǎng）真驗證（zhèng）主要包括以下內容：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是否正確;檢查（chá）數控加工程序中（zhōng），加工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中（zhōng），刀具尺寸信息是（shì）否正確（què）;檢查（chá）數控加工程序（xù）中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是（shì）否（fǒu）正確;檢（jiǎn）查數（shù）控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，是否（fǒu）有過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加（jiā）工程（chéng）序中（zhōng），主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相（xiàng）匹配等。

 

7.數控（kòng）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（háng）行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切實際（jì）的。

 

程序的校對（duì）工作主要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，需要校對模（mó）型的（de）正確（què）性，分（fèn）析模型所有數據與工藝文件（jiàn）要素是否（fǒu）一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與（yǔ）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控製尺寸。

③加（jiā）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（yě）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，控製加工質量和效率。

④刀具。刀（dāo）具材料（liào）、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（chéng）刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也（yě）是（shì）影響表麵（miàn）質量（liàng）的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不（bú）同，一般可以（yǐ）通過對後處理（lǐ）程序的編輯，生成滿足不同控製係統要求的（de）加工程序，程序格式（shì）的校（xiào）對主要（yào）是在程序首尾部分，不影響程序的加工（gōng）質量。

 

數（shù）控程序必須（xū）做到（dào）完整、正確、統一和（hé）協（xié）調，保證操作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安全性（xìng）和穩定性。

 

8.數控（kòng）程序現場（chǎng）試加工及加工（gōng）程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高（gāo）或批量大（dà）的零件，要組織數控編程人（rén）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（lù），以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單（dān）件（jiàn）生產的零件，在工藝性好、尺寸精（jīng）度不高的情況下，應盡量避免試切加工，而是留到數控加工（gōng）仿真（zhēn）環節發現問題並更正，以便（biàn）提高（gāo）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（jí）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（hé）管理，必須對第一個數控程序文件（jiàn）進行合理的命名。數控機床的編碼（mǎ）的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的（de）數控係統所識別的程序格式也不（bú）同。

因此，數（shù）控程序命（mìng）名（míng）的形式一般（bān）為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成（chéng）一般為：產品代號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“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（jí）為工（gōng）藝文件中的工序號;“程序版次”即新版（bǎn）(NEW)，換版後（hòu）可以用001、002……等依次類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控程（chéng）序命名示（shì）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（wéi）數控銑加工（gōng）工序，第一次編製的數控程序，則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)數控程序的命名以（yǐ）符（fú）合控製係統要求，以及便於識別（bié）、調用和管理為原則。

 

2.刀（dāo）具的命名

在編（biān）製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具（jù）本身的幾何參數等（děng）。

在未建立（lì）切削參數數據（jù）庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成（chéng）的也隻是（shì）簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說不直觀（guān），對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的（de）經驗總（zǒng）結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)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（dāo）具編號，為便於標識可在NX刀具庫中用（yòng）如（rú）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：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要（yào）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（dù）+La+刀具刃長+Z+刃數+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，刃長要求最小20mm，刃數（shù）為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起輸（shū）出，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長的情況（kuàng）下運行程序。其主要目的是（shì）為數控程序編製和程（chéng）序仿真建立統一標準，也便於刀具（jù）的統一發放和校對。

 

3.數控加工工序內（nèi）容要求

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

 

具體要求如下（xià）：

(1)要清楚地標明毛坯或零件的裝（zhuāng）夾定位麵和工件坐標原點及坐標係（xì），並保證坐（zuò）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（líng）件或（huò）毛坯（pī）的位置，以及（jí）壓（yā）板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具（jù）的必（bì）要規格參數，和該（gāi）刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達加工（gōng）零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工（gōng）該（gāi）零件的工裝。

 

數（shù）控技術作為多年來的先（xiān）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（shù）控加工編（biān）程的快速高效（xiào）化、高速切削的應用、數控工藝程序編（biān）製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加（jiā）工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管理（lǐ）模型相關。數（shù）控加（jiā）工（gōng）程序（xù）編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通（tōng）過規範化來約（yuē）束數控程序的（de）多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中（zhōng）注明定位（wèi）基準、對刀基準（zhǔn）、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程（chéng）序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方（fāng）麵進行規範化編（biān）程;在典型零件加工工藝經驗的（de）基礎上，建立標準化、規範化的（de）數控程序模（mó）板，可以大幅度提高編程質量和產品的加工效（xiào）率。

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

 

因此，有效的數控（kòng）加工工藝與（yǔ）數控編（biān）程模板、相應規範的使用，可在很大（dà）程度（dù）上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。