CNC數控編程員（yuán）的標準流程

數控加工作為機械製造業（yè）中先進生產（chǎn）力的（de）代（dài）表，經過10餘年的引進（jìn）與發展，已經在汽車、航空、航（háng）天和模（mó）具（jù）等行業發揮了巨大作用。

數控編程是影響數控加工質量（liàng）和效率的一（yī）個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為（wéi）突出。在機械行業中，由於數控編程人員的（de）水平（píng）高（gāo）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誤和重複性問題的發生。

一、數控加工（gōng）編程流程（chéng）

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

1.確定編程（chéng）依據（jù）

數控編（biān）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（chéng）)，通（tōng）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（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

在零件三維模型和工程圖樣的基（jī）礎上進行工藝模型的設（shè）計，主要包括：零件三維模型的修剪、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。

3.定義（yì）加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定（dìng）義（yì）編程坐標（biāo）係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零（líng）件需要去除的材料狀況等因素，依據工藝（yì）要求定義（yì）加工方式(包括各種走刀（dāo）策略等)、工藝參數(包括餘量（liàng）、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、安全麵和數控機床屬性等)，最終生（shēng）成刀位軌跡。

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌（guǐ）跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具（jù）定義是否齊備，尺寸是否準確;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確;檢查加工操作定義中的（de）加工方式(如粗加工策（cè）略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加（jiā）工過（guò）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、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查（chá）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（lǐ）過程（chéng），也可（kě）以與刀位文（wén）件的生成過程（chéng）合（hé）為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式，而對於（yú）後處理有（yǒu）以下幾點（diǎn）要求：

生成特定數控係統專用的加工程（chéng）序，應選擇其特定的後置處理軟件（jiàn）;後置（zhì）處理軟件的開發或定製（zhì），要結合特定的控製（zhì）係統和機（jī）床運動結構類型;後置處理（lǐ）軟件（jiàn）要保證刀位加工信息的充分轉換，且（qiě）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（shuō）明加入到（dào）加工程序中。

6.數控加工程序仿真驗證

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

仿真驗證主要包（bāo）括以下內容：檢查加（jiā）工程序中，注釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，加工方式的選擇是否（fǒu）正確（què）;檢查（chá）加工程序中，刀具尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查數控加工程（chéng）序（xù）中，每一個工序應（yīng）該達到的零件尺（chǐ）寸信息是否正確;檢查數（shù）控加工程（chéng）序（xù）中，刀具補償信息是否正確;檢查數控（kòng）加工（gōng）程序中，是否有過切、欠切（qiē）或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工（gōng）程序中，主軸轉速、進給速度（dù）是否（fǒu）與當前數控機床（chuáng）相匹（pǐ）配等。

7.數控加工（gōng）程序校對檢查

數控程序的校對與工藝文件的（de）校（xiào）對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如（rú）果一（yī）行行地校對程序內容，需要花費大量（liàng）的時間，也是不切實際的。

程序的（de）校對工作主要從以（yǐ）下幾個方（fāng）麵考（kǎo）慮。

①模型。模型是（shì）保證（zhèng）程序（xù）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（jiàn）要素是否一致。

②坐標係。檢查編（biān）程的加工坐標係方向與工藝文件要求的是否相符、是否便（biàn）於操作、坐標係選擇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（rán）不同的，程序（xù）量（liàng）也大（dà）小不一，而分（fèn）析加工策略的合理性，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（cái）料和零（líng）件加工部位確定的（de），不同的刀具（jù）直接影響加工效率和（hé）加（jiā）工質量。

⑤進刀點和退刀點（diǎn）。進（jìn）刀點和退刀（dāo）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重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對（duì）程序的格式要求不同，一般（bān）可以通過對後處（chù）理程序的編輯（jí），生成滿足不同控製係（xì）統要求的加工程序，程序格式的校對主要是在（zài）程序首尾部分，不影響程序（xù）的加（jiā）工質量（liàng）。

數控程序必須做（zuò）到完（wán）整、正確、統一和協調，保證操（cāo）作者能（néng）夠正確使用程序，加（jiā）工出合格產品。數控加工程序應能保（bǎo）證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

8.數控程序現場試加工及加工（gōng）程序定型

對一些（xiē）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（guǎn）人員（yuán）、操作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進（jìn）行跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合理（lǐ）的裝夾定（dìng）位方（fāng）式和切削參數等。

對於一些單件生產的零（líng）件，在工藝性好、尺寸精度不高的情（qíng）況下，應盡量避（bì）免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問（wèn）題並更正，以便提高編程效率，降低生（shēng）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（gōng）程序進行定型、入（rù）庫統一管理。

二、數控程序及製造大綱（gāng）(FO)的管理

1.數控程序的命名

為方便（biàn）查閱，易於識別、調（diào）用和管理，必須（xū）對第（dì）一個數（shù）控程（chéng）序文件進行（háng）合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般（bān）隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的（de）程序格式（shì）也不（bú）同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

(1)名稱組成一般為：產品代（dài）號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號（hào）”即為引用（yòng）涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是（shì）車(L);“工序號（hào）”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即（jí）新版(NEW)，換版（bǎn）後可（kě）以用（yòng）001、002……等依（yī）次類推進行管（guǎn）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，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序（xù），第一次編製的數（shù）控程序，則（zé）其相應的數控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

(4)數控程序的命名以（yǐ）符合控製係統要求，以（yǐ）及便於識別、調用和管理為原則。

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要（yào）定義各種刀（dāo）具類（lèi）型、刀具材料和刀具本身的幾何（hé）參數等。

在未建立切削參（cān）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（láo）動，最終生成的程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員（yuán）的水平要（yào）求較高。

通過實際加（jiā）工中的經驗總（zǒng）結，可以通過（guò）相應的CAM軟（ruǎn）件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的操（cāo）作中可以直接從庫中調用。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（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（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要求最小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+刀具（jù）伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數（shù）+J+鑽角。如（rú）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，要求其刀具信息一起輸出，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（shì）為數控（kòng）程序編製和程序仿真建立統一標準（zhǔn），也便於刀具的統一發放和校對。

3.數控加（jiā）工工（gōng）序內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數控加工工（gōng）序內容提出出一些要（yào）求，防止製造大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的（de）報廢。

具體要求如下（xià）：

(1)要清楚地標明毛坯或零（líng）件的裝夾定位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標係與加工（gōng）程序一致;

(2)要（yào）清楚地標明（míng）壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓（yā）板螺栓上（shàng）頂（dǐng）麵的極限高度;

(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（jiā）工的零件部位;

(4)要準確地表達加（jiā）工零件的數控程序名（míng）;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

數控技術作（zuò）為多年來的先（xiān）進製（zhì）造技（jì）術，其技（jì）術含量（liàng）很高，涉（shè）及（jí）多（duō）方麵的內容，尤其是（shì）數（shù）控加工編程的快速高效（xiào）化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規範化和標準（zhǔn）化等方麵。

數控加工技術效率的發揮在很大程度（dù）上和企業本身的技（jì）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 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通（tōng）過規範化來約束數控程序的多樣化，提高（gāo）刀具軌跡的（de）質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀（dāo）基（jī）準、坐標係、刀具參數（shù）與切削參數;對於程序的編（biān）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麵進行規範化（huà）編程;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（yǔ）數控加（jiā）工經驗，可以（yǐ）以模板形式保存，既有利（lì）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數（shù）控（kòng）編程模板、相應規範（fàn）的（de）使（shǐ）用，可在很（hěn）大程度上減少質量事（shì）故，降低成（chéng）本，提高加工（gōng）的效率（lǜ）。