CNC數控編程員的標準流程

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

數控編程是（shì）影（yǐng）響數控加工質量和效率（lǜ）的一個重要方麵（miàn），尤其在高速和精密加工中（zhōng）更為突出。在機械行業中，由於數控編程人（rén）員的水平高低不同，因此需要通（tōng）過建立一定的規（guī）範，讓大家避免低層次錯（cuò）誤和重複（fù）性問題的發（fā）生。

一、數（shù）控加工編程流程

數控加工編程（chéng）的一（yī）般流（liú）程包括：確定編程依（yī）據、建立工藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌（guǐ）跡仿真、後（hòu）處理、數控加工程（chéng）序仿真模擬（nǐ）、數控加工程序校（xiào）對檢查、發放現場（chǎng）加工和數控加工程序定型等（děng）。

1.確定編程依據

數控編程依（yī）據主要包括三維模型（xíng）、工程圖樣和（hé）零件製造指（zhǐ）令（lìng）(數控工藝規程)，通過（guò）數控編程（chéng）依據可（kě）獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加（jiā）工程序號和產（chǎn）品加（jiā）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、建立工藝參考麵、建立（lì）工藝定位孔、壓（yā）板及（jí）位置（zhì）設計和加工（gōng）麵的餘量處理等。

3.定義加工操（cāo）作生成刀位軌跡

定義加工操作（zuò），生（shēng）成刀位軌跡，主（zhǔ）要內容包（bāo）括：定義編程坐標係，充分考慮（lǜ）加工材料特性、刀具切削特性、機床切削（xuē）特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依據工藝要（yào）求定義加工方式(包括各（gè）種走（zǒu）刀（dāo）策略等（děng）)、工藝參（cān）數(包括（kuò）餘量、進給速度、主軸轉速（sù）和加工（gōng）刀（dāo）路的跨距（jù）等)以（yǐ）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

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床（chuáng）、工件、夾具定義是否（fǒu）齊備，尺寸是否準確（què）;檢查加工操作，定義（yì）每一個工序應該（gāi）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、刀補加工和腔（qiāng）體加工（gōng）等選（xuǎn）擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控（kòng）機床工（gōng）作台、被加工零件、刀（dāo）具和夾具之間是否存在過（guò）切、欠切（qiē）或碰撞幹涉等（děng）問（wèn）題;檢查工藝參（cān）數是否合理等。

5.後置處理

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（yī）體，根據（jù）處理軟件的功能，選擇適當的處理（lǐ）方式，而對（duì）於後處理有以下幾點要求：

生成特定數（shù）控係（xì）統專用的加（jiā）工程序，應選擇其特定的後置處理軟（ruǎn）件;後置處理（lǐ）軟件的開發或定製，要結合特定的控製係統和（hé）機（jī）床運動（dòng）結構類型（xíng）;後置處理軟件（jiàn）要保證刀（dāo）位加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要（yào）求;後置處理時，自動將必要的注釋說明（míng）加入到加工程（chéng）序中。

6.數控加工程序仿（fǎng）真驗證

在編程軟（ruǎn）件或結合數控仿真軟件功能的（de）基礎上，盡可能地對數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（de）正確性，並對相應的數控加工程序仿真（zhēn）驗證進（jìn）行記錄。

仿真驗證主要包括以（yǐ）下內容：檢查加工程序中，注（zhù）釋信息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，加工方式的選擇是否正確;檢（jiǎn）查加工程序中（zhōng），刀具尺寸信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，每一個（gè）工序（xù）應該達到的（de）零件尺寸信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，刀具補償信息（xī）是否正確;檢查數控加工程（chéng）序（xù）中，是否有過（guò）切、欠（qiàn）切或碰撞（zhuàng）幹（gàn）涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給（gěi）速度（dù）是否與當前數控機床相匹配等。

7.數控加工程（chéng）序校（xiào）對檢查

數控（kòng）程序（xù）的校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是（shì）一個個坐標（biāo）點，如果一行行地校對程序內（nèi）容，需要（yào）花費大量的時間（jiān），也是不切實際的。

程序（xù）的（de）校（xiào）對工（gōng）作（zuò）主要從以（yǐ）下幾個方麵考慮。

①模（mó）型（xíng）。模型是保證程序正確的基本（běn）要素，需要校對模型的正確性，分析模型所有數據（jù）與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與工（gōng）藝文件要求的是否相符、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（gōng）策略。不同的加工策（cè）略生成（chéng）的程序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀（dāo）具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規（guī）格和形（xíng）式是根據零件材料和零件（jiàn）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。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮（zhā）傷零件（jiàn）的主要因素，也是影響表麵（miàn）質量的重要方麵。

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

數控程序必（bì）須做到完整、正確、統一和協調，保證操作者能夠正確使用程（chéng）序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個（gè）過程（chéng）的合理性（xìng）、安全性和穩定性。

8.數控程（chéng）序現場試加工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量（liàng）大的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現（xiàn）場試（shì）加工情況進行跟蹤（zōng）、記（jì）錄，以便即時更（gèng）正不合理的裝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（yì）性好（hǎo）、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免試切加工（gōng），而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編程效率，降低（dī）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（chéng）序進行（háng）定型、入庫統一管理。

二、數（shù）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（yuè），易於識別、調用和管理，必須對（duì）第一個數控程序文件進行合理的（de）命名。數控機（jī）床的編碼的倍數不（bú）同，且一般隻識別數（shù）字和字母（mǔ），不同的數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一（yī）般為：名稱+後綴。

(1)名稱組成一般為：產品（pǐn）代號_加工類型+工序號_程序版（bǎn）次。

其中“產品代號”即為引用涉（shè）及零件（jiàn）的圖號（hào）;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中（zhōng）的工序號;“程序版次（cì）”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例：某（mǒu）產品代號（hào）為D25—1155—12—00，有三道（dào）工序需要數控（kòng）加工，其中工序15為數（shù）控銑加工工（gōng）序，第（dì）一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文（wén）件在程（chéng）序庫中的名稱如圖2所示。

(4)數控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調用和管理為原（yuán）則（zé）。

2.刀具（jù）的命名

在編製（zhì）加工（gōng）工藝（yì）時，需要定義各種刀具類型、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，隻能靠手動輸入，因此（cǐ）效（xiào）率較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，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（shù）據庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫則應先（xiān）定義刀具編號，為便於標識可在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：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要（yào）求最小50mm，刃長要求（qiú）最小25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進口（kǒu）鋁材。

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+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，工作長度要求最小30mm，刃長要求最（zuì）小20mm，刃（rèn）數為（wéi）2刃，鑽尖角為120°。

在後置時，要求其刀具（jù）信息一起輸出，這樣可以防止操作者在（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（chéng）序編製和程序仿（fǎng）真建立統一標準，也便（biàn）於刀具的統一發放和校對。

3.數控加工工序內容要求（qiú）

在製（zhì）造大綱(FO)中，有必要（yào）對數控加工工序內容提（tí）出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不（bú）一致，造成零件的報廢。

具體要求（qiú）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標係，並保證坐標（biāo）原點及（jí）坐標係與加工程序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所（suǒ）需刀具（jù）的必要規格參數，和該刀具所（suǒ）加工的（de）零件部位;

(4)要準確地表達加工零（líng）件（jiàn）的數（shù）控程序名;

(5)要準確地表（biǎo）達加工該零件的工裝。

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

數控加工技術效率的發揮（huī）在很大程度上和（hé）企業本身（shēn）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，通過規範化來約束數控（kòng）程序的多樣化（huà），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、刀具參數與切（qiē）削參數;對於程序的編製可從二（èr）維輪廓加工、三維曲麵（miàn）加工（gōng）、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等（děng）多個（gè）方麵進（jìn）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（huà）、規範化的數控程序模板，可（kě）以大（dà）幅度提高編程質量和產品的（de）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（kě）以以模板形式保存，既有利於資源（yuán）的重複利用，同時（shí）還可作為技術交（jiāo）流的（de）資源。

因此，有效的數（shù）控加工工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工（gōng）的效率。