​CNC數控編程員的標準（zhǔn）流程

　　

數控加工作為機械製（zhì）造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展（zhǎn），已經在汽車、航空、航天和模具等行業（yè）發揮了（le）巨大作用。

 

數控編程是影響數控加工質量和效率的一個重要方麵，尤其在高（gāo）速和精密加工中更為突出（chū）。在機械行業中，由於數控編程人員（yuán）的水（shuǐ）平高低不同，因此需（xū）要通過建立一定的規範，讓大家（jiā）避免低層次錯誤和重複性問題（tí）的發生。

 

一（yī）、數控加工編程流程

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

 

1.確定編程依據（jù）

數控（kòng）編程依據主（zhǔ）要包括三維模型、工程（chéng）圖樣和零件製造指令（lìng）(數控工藝規程)，通（tōng）過數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控加（jiā）工工藝方案、數控機（jī）床類型、裝夾定位方式、刀（dāo）具、工序以及工步、加工程序（xù）號和產品加工狀態（tài）等。

 

2.建立工藝（yì）模型

在零件三（sān）維模型和（hé）工程圖樣的基礎上進行工藝模（mó）型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓（yā）板及位置設計和加工麵的餘量（liàng）處理（lǐ）等。

 

3.定義加工操（cāo）作生成刀位軌跡

定義加工（gōng）操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定（dìng）義編程坐標係（xì），充分考慮（lǜ）加工材料特（tè）性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素（sù），依據工藝要求定義加工方式(包括各種（zhǒng）走刀策（cè）略等)、工藝（yì）參數(包括餘（yú）量、進給速度、主軸轉速和加（jiā）工刀路的（de）跨距（jù）等)以及輔助屬性(包（bāo）括對 刀點、安（ān）全麵和數控機床（chuáng）屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加（jiā）工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀（dāo）具、機床、工件（jiàn）、夾具定義是否齊備（bèi），尺（chǐ）寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應（yīng）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式(如粗加工策略、刀補加（jiā）工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加（jiā）工過程中數控（kòng）機床工（gōng）作（zuò）台、被加工零件、刀具（jù）和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞（zhuàng）幹涉等問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置處理

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

生成特定數控係統專用（yòng）的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定製（zhì），要結合特定的（de）控製係統和（hé）機床運動結構類型;後置處理軟（ruǎn）件要保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足（zú）控製係統語法的要求;後置處理時，自動（dòng）將必要的注（zhù）釋說明加入到加工程序中（zhōng）。

 

6.數（shù）控加工（gōng）程序仿真（zhēn）驗證（zhèng）

在編程軟件或結合數控仿真軟件（jiàn）功能的基礎上（shàng），盡可能地對數控加工程序所涉及的各個方麵進（jìn）行驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相應（yīng）的數控加工程序（xù）仿真驗證（zhèng）進（jìn）行記錄。

仿真驗證主（zhǔ）要包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方（fāng）式的選擇是否正確;檢（jiǎn）查加工程序中，刀（dāo）具尺寸信息是否正（zhèng）確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，每一個工（gōng）序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數（shù）控加工程序中，刀具補償信息是否（fǒu）正確;檢查數（shù）控加工程序中，是否有過切、欠切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、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查

數控程序的校對與工藝文件的校對（duì）完全不同，程序格式是一個個坐標點，如（rú）果一行行地校對程序（xù）內容，需要花（huā）費大量（liàng）的時間，也是不切（qiē）實（shí）際的。

 

程序的校對（duì）工作主要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的（de）基本要素，需要校對模型（xíng）的正確性，分（fèn）析（xī）模型所有數據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藝文件要求的是否相符（fú）、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（gōng）策略。不（bú）同的加工策略生成的程序是絕然不（bú）同的，程序量也大小不（bú）一，而分析（xī）加工策略的合理性，主（zhǔ）要是控製程序的（de）刀（dāo）具軌（guǐ）跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具（jù）材料、規格和形（xíng）式是根據零件材料和零件加工部位（wèi）確定（dìng）的，不同的刀具直接影響加工效率（lǜ）和加工質（zhì）量。

⑤進刀點和退刀（dāo）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，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同（tóng）控製係統要求的加工程序（xù），程序格式的校對主要是在程序首（shǒu）尾（wěi）部分，不影響程序的加工質量。

 

數控程序必須做到（dào）完整、正確、統一和協調，保證操（cāo）作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能（néng）保證整個過程的（de）合理性、安全性（xìng）和穩定性。

 

8.數控程序現場試加工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要（yào）組織數控編程（chéng）人（rén）員、車間工藝（yì）主管人（rén）員、操作人員和檢驗人員等（děng）對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不合理（lǐ）的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的（de）零件，在工藝性好、尺寸精度不高（gāo）的情況下，應盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環（huán）節發（fā）現問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生（shēng）產（chǎn）的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加（jiā）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（chéng）序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個數控程序（xù）文件進行（háng）合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別（bié）的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱（chēng）組成一般（bān）為：產品代號_加工類型（xíng）+工（gōng）序號_程序版次。

其（qí）中“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為（wéi）是銑(M)還是（shì）車(L);“工序號”即為工（gōng）藝文件中的工序（xù）號;“程（chéng）序版次”即新（xīn）版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管（guǎn）理。

 

(2)後綴組（zǔ）成：一般為（wéi）txt、mpf等。

 

(3)數（shù）控程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工（gōng）序需要數控（kòng）加工，其中工序15為數控銑加（jiā）工工序，第一次編製的數控程序，則其相應（yīng）的數控程（chéng）序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控（kòng）程序的命名以符合控製係統要求，以及便於（yú）識別、調用（yòng）和管理（lǐ）為原則。

 

2.刀具的命名

在編製加工（gōng）工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具本身的（de）幾何參數（shù）等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能（néng）靠手動輸（shū）入（rù），因此效率較低，而且完成的也隻是簡（jiǎn）單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說不（bú）直觀，對工藝人員的水平要求較高（gāo）。

通過實際加工中的經（jīng）驗總結，可以通過相應的（de）CAM軟件(NX軟件)建立加工（gōng）數據（jù）庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建（jiàn）立庫則應先定義刀具編號，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（zhǎng）度+La+刀具刃（rèn）長（zhǎng）+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃（rèn）長要求最（zuì）小25mm，刃數為（wéi）3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角（jiǎo）。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小（xiǎo）30mm，刃長要求（qiú）最小20mm，刃（rèn）數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在（zài）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（gǎi）刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的（de）是為數控程序編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（xù）內容要求

在製造（zào）大綱(FO)中，有必要對數控加工（gōng）工序內容提出出一些要求，防止製（zhì）造大（dà）綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體（tǐ）要（yào）求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件的（de）裝夾定位麵和工（gōng）件坐標原點及坐標係，並保證坐標原（yuán）點及坐（zuò）標係與加（jiā）工程序一致（zhì）;

(2)要清楚（chǔ）地標（biāo）明壓板壓緊零件或毛坯的（de）位置，以及壓板螺栓上（shàng）頂麵的（de）極限高度（dù）;

(3)要簡要敘述所需刀（dāo）具的必（bì）要規（guī）格參數，和該刀具所加工（gōng）的零件部（bù）位;

(4)要準確（què）地表達加工零件的數控程序名（míng）;

(5)要準確地（dì）表達加工（gōng）該零件的工裝（zhuāng）。

 

數（shù）控技術作（zuò）為多年來的先進製造技術，其技術（shù）含（hán）量很高，涉及多方麵的內容，尤其是數控（kòng）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規範化（huà）和標準化等方麵。

 

數控加工技術效（xiào）率的發揮在很（hěn）大程度上和企（qǐ）業（yè）本（běn）身的技術管理模型相關。數控加工程序編製（zhì）的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度上體現了企業（yè）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（tí）高刀具軌跡的質量，比如在工藝（yì）文件（jiàn）中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具（jù）參（cān）數與切削參數;對（duì）於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償（cháng）和刀具（jù）軌跡（jì）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基礎上，建立（lì）標準化、規範化的數控程序模板，可以大（dà）幅度提高編程質（zhì）量和產品的加工效（xiào）率。

對於企業成功的產品（pǐn）加工工藝與數控加工經驗，可以以模（mó）板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流（liú）的資源。

 

因此，有（yǒu）效的數控加工（gōng）工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很大程度上（shàng）減少質量（liàng）事（shì）故（gù），降低成本，提高加工的效率。