​CNC數控編（biān）程員的標準流程

　　

數控（kòng）加工作為（wéi）機械製造業（yè）中先（xiān）進生產（chǎn）力的代表，經過10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車、航空、航（háng）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（de）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（yè）中，由（yóu）於數控編程人員的水（shuǐ）平高低不同，因此需要通過建立（lì）一定的（de）規範，讓大家避免低層次錯（cuò）誤和重複性問題的發（fā）生。

 

一、數控（kòng）加工編程流程

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

 

1.確（què）定編程（chéng）依據

數控編程依據主要（yào）包括三維模型、工程圖樣（yàng）和零件製造指令(數控工（gōng）藝規程)，通（tōng）過數控編程依據可獲取以下信（xìn）息：零件信息（xī）、數控加工（gōng）工（gōng）藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序（xù）以及工步、加（jiā）工程序號和產品加工（gōng）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（yì）模型的（de）設計，主要包括：零件三維（wéi）模型的修剪、建立工（gōng）藝參考（kǎo）麵、建立（lì）工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加（jiā）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）編程坐標係，充分考慮加工材料（liào）特性、刀具切削特性、機床切（qiē）削特性和零件需要去（qù）除的材料（liào）狀況（kuàng）等因素，依據工藝要求定（dìng）義加工方式(包括各種走（zǒu）刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距（jù）等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最（zuì）終（zhōng）生成刀位軌跡。

 

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

加（jiā）工（gōng）軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊（qí）備，尺寸是否準確;檢（jiǎn）查加工操作，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加工方（fāng）式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加（jiā）工等選擇)

是否正確、合理;檢（jiǎn）查加工過程中數控機床工作台、被加（jiā）工零（líng）件、刀（dāo）具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查工藝參數是（shì）否合理（lǐ）等（děng）。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨（dú）立的（de）處理過程，也可以與刀位文件的生成過（guò）程合（hé）為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專（zhuān）用的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件（jiàn）的開發或定製，要結合特定（dìng）的（de）控製係統和機床運動結構類型;後置（zhì）處理軟件（jiàn）要保證刀位加工信息的（de）充分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自動將必要（yào）的注釋說明加入到加工程序中（zhōng）。

 

6.數控（kòng）加工程序仿真（zhēn）驗證

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（gōng）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（duì）相（xiàng）應的數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主（zhǔ）要包括以（yǐ）下（xià）內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，加工方式的選擇是否正確;檢（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具（jù）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（shè）等問題;檢（jiǎn）查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度（dù）是否與（yǔ）當前數（shù）控（kòng）機床相匹配等。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校（xiào）對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個（gè）個坐標點，如果一行行（háng）地校對程（chéng）序內容，需要花費（fèi）大量的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工（gōng）作主要從以下幾個方麵（miàn）考慮。

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

②坐標係。檢（jiǎn）查編程的加工坐標係方向與工藝文件（jiàn）要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便於控製尺寸。

③加工策（cè）略。不同的加工策略（luè）生成的（de）程序是絕（jué）然不同的，程序量也（yě）大小不（bú）一，而分（fèn）析加工（gōng）策略的合理性，主要是控（kòng）製程序的（de）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零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工（gōng）效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。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（miàn）質量的重要方麵。

⑥程（chéng）序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般可以通過對（duì）後處理程序的（de）編輯，生成滿足不同控製係（xì）統要求的加工程序，程序格式的校（xiào）對主要是（shì）在程序（xù）首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數（shù）控程序（xù）必須做到完（wán）整、正（zhèng）確、統一和協調，保證操作者（zhě）能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保（bǎo）證（zhèng）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程序定型

對一些工藝（yì）性（xìng）複雜、加工難度大、尺寸精（jīng）度高或批量大的零件，要組（zǔ）織數控編程（chéng）人員、車間工藝主管人員、操（cāo）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（shí）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（hǎo）、尺寸精度不高的情況下（xià），應盡量避（bì）免試切加工，而是留到數控加工仿真（zhēn）環節發現問題並更正，以（yǐ）便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產（chǎn）的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程（chéng）序進行定型（xíng）、入庫統（tǒng）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（wéi）方便查閱，易於（yú）識別、調用和管理，必須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不同，且一般隻識別數字和字母，不（bú）同的數（shù）控係統（tǒng）所識別的程（chéng）序格式也不（bú）同。

因此（cǐ），數控程序命名的（de）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“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即（jí）為是銑(M)還是車(L);“工（gōng）序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版（bǎn）次”即新（xīn）版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理（lǐ）。

 

(2)後綴（zhuì）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（xū）要數控加工，其中工序（xù）15為數控（kòng）銑加工工序，第一次編製的數控程序，則其相（xiàng）應的數控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數（shù）控程序的命名以（yǐ）符合控（kòng）製係統要求，以及便於識別、調用和管理為原（yuán）則。

 

2.刀具的命名

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

在未建立切削參數數據庫前，隻能（néng）靠手（shǒu）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，最終生（shēng）成的程序對（duì）於操作者（zhě）來說不直觀，對工藝人員的水（shuǐ）平要求較（jiào）高。

通過實際加工中的經驗總（zǒng）結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工（gōng）數（shù）據庫，在以後的操作中（zhōng）可以直接（jiē）從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號，為便（biàn）於標識可在NX刀具庫中用如下方法表（biǎo）示。

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長（zhǎng）度+La+刀具（jù）刃長+Z+刃（rèn）數+R+底齒半徑（jìng）。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工（gōng）作長（zhǎng）度（dù）要求最小50mm，刃長（zhǎng）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+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示（shì）：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要（yào）求最小30mm，刃長（zhǎng）要求最小20mm，刃數為（wéi）2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起輸出，這（zhè）樣可以（yǐ）防止操作者在漏改刀號或刀（dāo）長的情況下運行程序。其主（zhǔ）要目（mù）的是為數控程序編（biān）製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

3.數控加工工序內容要求

在製造大綱(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（yī）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原點及坐（zuò）標係，並保證坐（zuò）標（biāo）原（yuán）點及坐標係與加工程序一致;

(2)要清楚地（dì）標明壓板（bǎn）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)要簡要敘述所需刀具的必要規格參數，和該（gāi）刀具（jù）所加工的零件部位;

(4)要準確地表（biǎo）達（dá）加工零件的數控（kòng）程序名;

(5)要準確地（dì）表達加工該零件的工裝。

 

數控技術（shù）作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內容，尤其（qí）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（huà）等方麵。

 

數控加工技術（shù）效（xiào）率的發揮在很大程度（dù）上和企（qǐ）業本身的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範（fàn）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（shuǐ）平，通過規範化來約束數控（kòng）程序的多樣化，提高刀（dāo）具軌跡的質（zhì）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（wéi）輪（lún）廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀（dāo）具補償和刀具（jù）軌跡加工策略等多個方麵進（jìn）行規範化編程;在典（diǎn）型零件加（jiā）工工藝經驗的基礎上，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（qǐ）業成功的產品加（jiā）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（fù）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控編程模板、相應規範的使用，可在很（hěn）大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效（xiào）率。