​CNC數控編程員的標準流程

數（shù）控加工作為機械（xiè）製造業中先進生產力的代表，經過10餘年的（de）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（shù）控加工質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和精（jīng）密加工中（zhōng）更為突出。在機（jī）械行業（yè）中，由（yóu）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，讓大家避免低層次錯誤和重（chóng）複性問題的發生。

一、數控加工編程流程

數控加工編程的（de）一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、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、數控加工程序校（xiào）對（duì）檢查、發放（fàng）現場加工和數控加工程序（xù）定型等。

1.確定編程依據

數控編程依據（jù）主要包括三維模型、工程圖樣和（hé）零件製造指令(數（shù）控工（gōng）藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信（xìn）息：零件信息、數控加工工藝方案、數控（kòng）機床類（lèi）型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模型

在零（líng）件三（sān）維模型和（hé）工程圖樣（yàng）的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的（de）修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定（dìng）位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘（yú）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（shēng）成刀位軌跡，主要（yào）內容包（bāo）括：定義編程（chéng）坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切（qiē）削特性、機床切削（xuē）特（tè）性和零（líng）件需（xū）要去除的材料狀（zhuàng）況等因素，依據工藝要求定義加工方式（shì）(包括各種走刀策（cè）略等（děng）)、工藝參數(包括餘量、進給速（sù）度、主（zhǔ）軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助（zhù）屬性（xìng）(包（bāo）括對 刀（dāo）點、安全麵和數控機床屬（shǔ）性等)，最終生成刀位軌跡。

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內（nèi）容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具（jù）定義是（shì）否齊備，尺寸是否準確（què）;檢查加工（gōng）操作，定義每一（yī）個工序應該達到的零件尺（chǐ）寸是否正確;檢查加工操作定義中（zhōng）的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工（gōng）等選擇)

是（shì）否正確、合理;檢查加工過程中數控機床工作台、被加工零件（jiàn）、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或（huò）碰撞幹（gàn）涉等問（wèn）題;檢查工藝參數是否（fǒu）合（hé）理等。

5.後置處（chù）理

後置處理可以是獨立的（de）處理過程，也可以與（yǔ）刀位文件的生成（chéng）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（ér）對於後處理有以下幾點（diǎn）要求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應（yīng）選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或（huò）定製，要（yào）結（jié）合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信息的（de）充分（fèn）轉換，且滿足控製係（xì）統語法的要求;後置處理（lǐ）時，自動將（jiāng）必要的注釋說明加入到加工程序中。

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿（fǎng）真（zhēn）軟件功能的基礎上，盡可能地對數控（kòng）加工程序所涉及的各個方麵進行（háng）驗證，以保（bǎo）證最終加工程序的正確性，並對相應的數（shù）控加工程序仿真驗證（zhèng）進行（háng）記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確（què）;檢查數控加工程序中，加工方式的（de）選擇是否正確;檢查加（jiā）工程序中（zhōng），刀具尺寸（cùn）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（jù）補償信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加（jiā）工（gōng）程序中，是否有過切、欠切或（huò）碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉（zhuǎn）速、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（jiǎn）查

數控（kòng）程（chéng）序的校對與工藝文件的（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，需要花費大（dà）量的時間，也是不（bú）切實（shí）際（jì）的（de）。

程（chéng）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（zhèng）確（què）性，分析模型（xíng）所有數據與（yǔ）工藝文件要（yào）素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向（xiàng）與工（gōng）藝文件要求的（de）是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便於控（kòng）製尺寸（cùn）。

③加工（gōng）策略。不同（tóng）的加工策略生成的程序是（shì）絕然不同的，程序量也大（dà）小不一，而（ér）分析加工策略的合理（lǐ）性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質（zhì）量和效率。

④刀具。刀具（jù）材料、規格和形式是根據（jù）零件材料和零件加工部位確定（dìng）的，不（bú）同的刀具直接影響加工效率和（hé）加工質量。

⑤進刀點（diǎn）和退刀點。進（jìn）刀（dāo）點和退刀（dāo）點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影（yǐng）響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不（bú）同，一般可以通過（guò）對後處理程序的編輯，生成滿足不（bú）同控製係統要求的加（jiā）工程序，程序格式的校對主要是（shì）在程序首尾部分（fèn），不影（yǐng）響程序的加工質量。

數控程序必須做到完整、正確、統一和協（xié）調（diào），保證操（cāo）作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序（xù）應（yīng）能保證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

8.數控程序現場試加（jiā）工及加工程序定型

對一些工藝性（xìng）複雜、加工難度大（dà）、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間（jiān）工藝主管人員、操作人員和（hé）檢驗人員（yuán）等對現場試加工情（qíng）況進行跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式（shì）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（jīng）度不高（gāo）的情況下，應盡量避免試切加工（gōng），而是留到數控（kòng）加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編（biān）程效率，降低生產成本。對於批量生產的零（líng）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（yì）於識別、調用（yòng）和管理（lǐ），必（bì）須對第一個數控程序文件進行合理的命名。數（shù）控機床的編碼的倍數不（bú）同，且一般隻識別數字和字母，不（bú）同的數控（kòng）係統所識別的程序格式也（yě）不同。

因此，數控程序（xù）命名的形式一般為：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“產品（pǐn）代號”即（jí）為引用涉及零件的圖號;“加工（gōng）類型（xíng）”即為是銑（xǐ）(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序（xù）號;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後可以用（yòng）001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴（zhuì）組成（chéng）：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序命（mìng）名示例（lì）：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數（shù）控加工，其中工序15為數控銑（xǐ）加工工序，第一（yī）次編製的（de）數控程序，則其相應的數控程序文件（jiàn）在程序庫中的（de）名稱如（rú）圖2所示。

(4)數（shù）控程序的（de）命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調（diào）用和管理為原則。

2.刀具的命名

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

在未建（jiàn）立（lì）切（qiē）削參數數據庫前，隻能靠手（shǒu）動輸入，因此效率較（jiào）低，而且完成（chéng）的也隻是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程序對（duì）於操作者來說不直觀，對工藝人員（yuán）的水平要求較高（gāo）。

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)建立加工數據庫（kù），在以後的操作中可以直接從庫中調用（yòng）。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識可在（zài）NX刀具庫中用如下方法表示。

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長度要求最（zuì）小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為（wéi）3刃，底角為（wéi）R1.5mm;L7為加工7075進（jìn）口鋁材。

(2)鑽頭：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（shì）：此鑽頭的直徑為6.5mm，工（gōng）作長度（dù）要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在後置時，要求其刀具（jù）信（xìn）息一起輸出，這樣可（kě）以防止操作者在（zài）漏改刀號或刀長的（de）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標（biāo）準，也便於刀具的統一發放和校對。

3.數（shù）控加工工序內容要求

在製造大（dà）綱(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（líng）件的（de）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（miàn）和工件坐標原點及坐（zuò）標係，並保（bǎo）證坐標原點及坐標係與加（jiā）工程（chéng）序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓板（bǎn）螺栓上頂（dǐng）麵的極限高度;

(3)要簡要敘（xù）述所需（xū）刀具的必要規格參數，和該（gāi）刀具所（suǒ）加工的（de）零件部（bù）位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要（yào）準確地表達加工該零（líng）件的工裝。

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

數控加工技術（shù）效率的發揮在很大程度上和企業本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（jì）術應（yīng）用（yòng）水平，通過規範化來約束（shù）數（shù）控程序的多樣化（huà），提高刀具軌跡（jì）的（de）質量，比如在工藝文件中注明定位基準、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，建立標準化、規（guī）範化（huà）的數（shù）控程序模板，可以大（dà）幅度提高（gāo）編程質量和產品的加工效率。

對於企（qǐ）業成（chéng）功的產（chǎn）品加工（gōng）工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既（jì）有利於資源的重複利用，同時還可（kě）作為技術交流的資源。

因此，有效的（de）數控加工（gōng）工（gōng）藝與數控編程（chéng）模板、相應規範的使用，可在很大程度上減少質（zhì）量事故（gù），降低成本，提高加工的效率。