​CNC數控（kòng）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（lì）的代表，經過10餘年的引（yǐn）進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行（háng）業發揮了巨大作用。

 

數控編程是影（yǐng）響數控加工（gōng）質量和效（xiào）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（jī）械（xiè）行業中（zhōng），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，讓大（dà）家避免低層次錯誤和重複性問題的發生（shēng）。

 

一、數控（kòng）加工編（biān）程流程（chéng）

數控加工編程的一般流（liú）程包括：確定編程依據、建立工藝模型（xíng）、定義加（jiā）工（gōng）操作、生（shēng）成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處（chù）理、數控加工程（chéng）序仿真模擬、數控加工（gōng）程序校對檢查、發（fā）放現場加工和數控加工程序（xù）定型等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主要包（bāo）括三維模型、工程圖樣和零（líng）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（jiàn）信息、數控加工工藝方案、數控（kòng）機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工（gōng）步、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建立工藝（yì）模型

在零（líng）件三維模型（xíng）和工程圖樣的基礎上（shàng）進行工（gōng）藝模型的設計，主（zhǔ）要包括：零件三維模型的修剪（jiǎn）、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及（jí）位置設計和加工麵的（de）餘量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀（dāo）位軌跡

定義加工操作，生（shēng）成刀位軌（guǐ）跡，主要內容包括：定義編程坐標係（xì），充分考慮加工材料特性、刀具（jù）切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材（cái）料狀況等因素，依（yī）據工藝要（yào）求定義加工方式(包括各種走（zǒu）刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給（gěi）速度（dù）、主軸轉速和加工刀路的跨（kuà）距等)以及輔（fǔ）助屬（shǔ）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（gōng）軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾（jiá）具定義是否齊備（bèi），尺寸是否準確;檢查（chá）加工操作，定義每一個工序應該達（dá）到的零件尺寸是否（fǒu）正確（què）;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（děng）選擇)

是否正確、合理;檢（jiǎn）查加工過程中數控機床工作台、被加工零（líng）件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰（pèng）撞幹涉等（děng）問題;檢查工（gōng）藝（yì）參數是否合理等。

 

5.後置（zhì）處理

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

生成特定數（shù）控係統專用的加工程（chéng）序（xù），應選擇其特（tè）定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定（dìng）製，要（yào）結合特定的控製係統和機床運動結構類型（xíng）;後置處理軟件要（yào）保證刀位（wèi）加工信（xìn）息的充分轉換，且滿足控製係統（tǒng）語法的要求;後置處理（lǐ）時，自動將必要的注釋說明加入到（dào）加工程序中。

 

6.數控（kòng）加工程序仿真驗（yàn）證

在編程軟（ruǎn）件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的基礎（chǔ）上，盡可能地對數控加工程序所涉及（jí）的各個方麵進行驗（yàn）證，以（yǐ）保證最終（zhōng）加工程序的正確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真（zhēn）驗證主要包括（kuò）以下內容：檢查加工程序中，注釋信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，加工（gōng）方式的選擇是（shì）否（fǒu）正確;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，每一個工序應該達到的零件尺寸（cùn）信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，刀具補（bǔ）償信息是否（fǒu）正確;檢查（chá）數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞（zhuàng）幹涉等問題;檢查數控加工程（chéng）序中，主（zhǔ）軸轉速、進給速度是否與（yǔ）當前數控機（jī）床相（xiàng）匹配等（děng）。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校對與工（gōng）藝（yì）文件的校對完全不同，程（chéng）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，也是不切實際的。

 

程序的校對工（gōng）作主要（yào）從（cóng）以下幾個方麵考慮。

①模型。模（mó）型（xíng）是保證程序正確的（de）基本要素，需要校（xiào）對模型的正確（què）性，分析模型所有數據（jù）與工藝文件要素是（shì）否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇（zé）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不同的，程序量也大小不一（yī），而分析（xī）加工策（cè）略的合（hé）理（lǐ）性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量（liàng）和效率。

④刀具。刀具材（cái）料、規格和形式是根（gēn）據零件材（cái）料和零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響（xiǎng）加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和（hé）退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主（zhǔ）要因素，也是影響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序（xù）的格式（shì）要求（qiú）不（bú）同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足（zú）不同控製係（xì）統要求的加工程序，程（chéng）序格式的校對主要是在程（chéng）序首尾部分，不影響程序的加（jiā）工質量。

 

數控程序必須做到完整、正確、統一和（hé）協調，保證操作者能夠正確使用程序，加工出合格（gé）產品。數控加工程序應能（néng）保證整個過（guò）程的合（hé）理性、安全性和穩定性（xìng）。

 

8.數控程序現場試加工及（jí）加工程（chéng）序定型

對（duì）一些工藝性複雜（zá）、加工難度大、尺寸精度（dù）高或批量大的零件，要（yào）組織數控編程人（rén）員、車間工藝（yì）主（zhǔ）管人員、操作人員和檢（jiǎn）驗人員等對現場試加工情況進行（háng）跟蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對（duì）於一些單件生（shēng）產的零件，在（zài）工藝性好、尺（chǐ）寸精度不高的情況下，應盡量避（bì）免（miǎn）試切加工，而是留到數控加工仿真環（huán）節發現問（wèn）題並更正，以便提高編程效率（lǜ），降低生產成本。對（duì）於批量生產的零件，應該在（zài）第一批次生產完後，對數（shù）控加工程（chéng）序進行（háng）定型（xíng）、入庫統一管理。

 

二、數控程序及（jí）製造大綱(FO)的管理（lǐ）

 

1.數控程序的命名

為方（fāng）便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第（dì）一個數（shù）控（kòng）程序文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數（shù）不同，且一般隻識別數字和字（zì）母，不（bú）同的數控係統所識（shí）別的程序格式也不同。

因此，數控程序（xù）命名的形式一般（bān）為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組（zǔ）成（chéng）一般為：產（chǎn）品（pǐn）代號_加工類型+工序（xù）號_程序版次（cì）。

其（qí）中（zhōng）“產品代（dài）號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車（chē）(L);“工序（xù）號”即為工藝文件（jiàn）中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後（hòu）可以（yǐ）用001、002……等（děng）依次類推進行管理。

 

(2)後綴組（zǔ）成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品（pǐn）代號為D25—1155—12—00，有三道工（gōng）序需要數控加工（gōng），其中工序15為數控銑加工工序（xù），第一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文（wén）件在程序庫中的名稱如（rú）圖2所示。

 

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

 

2.刀具的命名

在編製加工（gōng）工藝時，需要（yào）定義各種刀具類型（xíng）、刀具材料（liào）和刀具本身的幾何（hé）參數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸（shū）入，因此效率較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最終生（shēng）成的程（chéng）序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求較（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（jiàn）(NX軟件)建立加工數（shù）據庫，在以後的操作中可以直接（jiē）從庫中調用（yòng）。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識（shí）可在NX刀具庫（kù）中用如下（xià）方法表示。

 

(1)立銑（xǐ）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（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立（lì）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（dāo）具伸出長度+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（dù）要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在（zài）後（hòu）置時（shí），要求（qiú）其刀具信息一起輸出，這樣（yàng）可（kě）以防止（zhǐ）操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序（xù）。其主要目的是為數控（kòng）程序編製和程序仿真建立統一（yī）標準，也（yě）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（duì）數控加工工序內容提出出一些要求，防止製造（zào）大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標（biāo）明（míng）毛坯或零件的裝夾定位麵和工件坐（zuò）標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標係與加工程序一（yī）致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊（jǐn）零件或毛坯的（de）位置，以及壓（yā）板螺栓（shuān）上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具（jù）的必要規格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表達加工（gōng）零件的（de）數（shù）控程序（xù）名（míng）;

(5)要準確地表達加工該零件的（de）工裝。

 

數控技術作為多年來的先進（jìn）製造技（jì）術，其技術含（hán）量（liàng）很（hěn）高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加（jiā）工編程（chéng）的快速高效化（huà）、高速切削的應（yīng）用、數控工藝程序編（biān）製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企（qǐ）業本身的技（jì）術管理（lǐ）模型相（xiàng）關。數（shù）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（píng），通過（guò）規範化來（lái）約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係（xì）、刀具參數與切削參數;對於程序的編製（zhì）可從（cóng）二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具（jù）補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行（háng）規範化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準（zhǔn）化、規範（fàn）化的數控程序模板，可以大（dà）幅度提高（gāo）編程質量和產品的加工效率。

對於企業成功的產品加工工藝與數控（kòng）加工經驗，可以以模（mó）板形式保存（cún），既有利於資源的重複利用，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控編程模板、相應規範的使用，可在（zài）很大程度（dù）上減少質量事（shì）故，降低成本，提高加工的效率。