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​CNC數控編程員的標準流程

文章出處:行業動態 責任編輯:東莞市沃(wò)爾鑫五金機械有限公司 發表時間:2025-04-18
  

 

 

數控加工作為機械製造業中先進生產力的代表,經過10餘年的引(yǐn)進(jìn)與發展,已經在汽車、航空、航天和(hé)模具等行業發揮了巨大作(zuò)用。

 

 

 

數控編程是影響數控加(jiā)工(gōng)質量和效率的一個重要方麵,尤其(qí)在高速和精密加工中更為突出(chū)。在機械行業中(zhōng),由於數控編程人員的水平高低不同,因此需要通過(guò)建立(lì)一定的規範(fàn),讓大家避免低層次錯誤(wù)和(hé)重複(fù)性(xìng)問(wèn)題的發生。

 

 

 

一(yī)、數控加工編程流程

 

數(shù)控加(jiā)工編程的一般流程包括:確(què)定編程依(yī)據(jù)、建立工藝模型(xíng)、定義加工操(cāo)作、生成刀位(wèi)軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工(gōng)程序仿真模擬、數控加工程序(xù)校對檢查(chá)、發放現(xiàn)場加工和數控加工程序定型等。

 

 

 

1.確定編(biān)程依據

 

數控編程依據主要包括三維模型、工(gōng)程圖樣和零件製造指(zhǐ)令(數控工藝規程),通(tōng)過數(shù)控編(biān)程依據可獲取以下信息:零件信息、數控加工(gōng)工藝方案(àn)、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序(xù)號和產品加工狀態等。

 

 

 

2.建(jiàn)立工藝模型

 

在零件(jiàn)三維模型和(hé)工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計,主要包括:零件三(sān)維模型(xíng)的修(xiū)剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及(jí)位置設計(jì)和加(jiā)工麵的餘量處理等。

 

 

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

 

定義加工操作(zuò),生成刀位軌跡,主(zhǔ)要內容(róng)包括:定義編程坐標係,充(chōng)分考慮加工材(cái)料特性、刀具切(qiē)削特性(xìng)、機床切削特性和(hé)零件需要(yào)去除的材料狀(zhuàng)況等(děng)因素,依據(jù)工藝要求定義加工方式(包括各種走刀策略等(děng))、工藝參數(包括餘量、進給(gěi)速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及(jí)輔助屬性(包括對 刀點、安(ān)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(fǎng)真驗證

 

加工軌跡仿真驗證主要內容包括(kuò):檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備,尺寸是否準確;檢查加工操作(zuò),定義每一個工序應該達到的(de)零件尺寸是否正(zhèng)確;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

 

是否正確、合理;檢查加工過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(zhuàng)幹涉等問(wèn)題;檢查工藝參數是否合理等。

 

 

 

5.後置處理

 

後置處(chù)理可(kě)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(tǐ),根據處理軟件的功能,選擇適當的(de)處理方式,而對於後處理有以下幾點要求:

 

生(shēng)成特定數控係統專用的加工程序,應選擇其特定(dìng)的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定製,要結合特定的控製係統和機(jī)床運動結(jié)構類型;後置處理(lǐ)軟(ruǎn)件要保證刀位加工(gōng)信息的(de)充分轉換,且滿足控製係統(tǒng)語法的要求;後置處理時,自動將必要的注釋說明(míng)加入到加工程序中。

 

 

 

6.數控加工程序仿真驗證

 

在編程軟件或結(jié)合數控仿真軟(ruǎn)件功(gōng)能的基礎上,盡可(kě)能地對(duì)數控加工(gōng)程序所涉及的各個方麵(miàn)進行驗證,以保證最(zuì)終加(jiā)工程序的正確性,並對相應的(de)數控加工程序仿真(zhēn)驗證進行記錄。

 

仿真驗證(zhèng)主(zhǔ)要包括以下內容:檢查加工程序(xù)中,注釋信息是否正確;檢查數控(kòng)加工程(chéng)序中,加工方式的選擇是否正(zhèng)確;檢查加工(gōng)程序(xù)中,刀(dāo)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(dào)的零(líng)件尺寸信息是(shì)否正(zhèng)確;檢查數控加工程序中,刀(dāo)具補償信息是否正確;檢查數控加工程序中,是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題(tí);檢查數控加工程序中,主軸轉速、進給速度(dù)是否與當(dāng)前數控機床(chuáng)相匹配等。

 

 

 

7.數(shù)控加工程序校對檢查

 

數控程(chéng)序的校對與工藝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(háng)行地(dì)校對(duì)程序內容,需要花費大量的時間,也是不切實際的。

 

 

 

程序的校(xiào)對工作主要從以下幾個方麵考慮。

 

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

 

②坐標係(xì)。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的(de)是否相符(fú)、是否便於操作、坐標係選擇是否合理(lǐ)以及是否便於控製尺寸。

 

③加工策(cè)略。不同的加工策略生(shēng)成的程序是絕(jué)然不同的,程序量也大(dà)小(xiǎo)不一,而分析加工(gōng)策略的合理性,主要是控製(zhì)程序的刀具軌跡,控製加工質量和效(xiào)率。

 

④刀具(jù)。刀具材料、規格和形式是根(gēn)據零件材料(liào)和零件加工部位確定的,不同的(de)刀具直接影響加(jiā)工效率和加工質量。

 

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

 

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的(de)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(zú)不同控製係統要求的加工程序,程序格式的校對主要是在程序首尾部分(fèn),不影響程序的加工質量。

 

 

 

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

 

 

 

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(cùn)精度高或批量大的零件,要組織數控編程人(rén)員、車間(jiān)工藝主管人員、操作人員和檢驗人員(yuán)等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄,以便即時(shí)更正不(bú)合理的裝(zhuāng)夾定位方式和切削參數(shù)等。

 

對於一些單件生產的零件,在工藝性好、尺寸精度不高的情(qíng)況下,應盡量避免試(shì)切加工,而是留(liú)到數控加(jiā)工仿真環節發現問題並更正,以(yǐ)便提高編程效率(lǜ),降低生(shēng)產(chǎn)成本。對於批量生產的零件(jiàn),應該在第一批次生產完後,對數控加工程序進行定型、入庫統一管理。

 

 

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管(guǎn)理(lǐ)

 

 

 

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)文件進行合理的命名。數控機床的編碼的(de)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的程序(xù)格式也不同。

 

因此,數控程序命名的形(xíng)式一般為:名稱+後(hòu)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(jiàn)的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還(hái)是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新(xīn)版(NEW),換版後可以(yǐ)用001002……等依次類推進行管理。

 

 

 

(2)後(hòu)綴組成:一般為txtmpf等。

 

 

 

(3)數控程序命名示例:某(mǒu)產品(pǐn)代號為D2511551200,有三道工序需(xū)要數控加工,其中(zhōng)工序15為(wéi)數控銑加工工序(xù),第一次編製的數控程序,則其相應的數(shù)控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示(shì)。

 

 

 

(4)數控(kòng)程序的命名以符合控製係統要求,以及便於識別(bié)、調用和管理為(wéi)原則。

 

 

 

2.刀具的命名

 

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

 

在未建立切削參數數(shù)據庫前,隻能靠手動輸入,因此效率較低,而且完成的也隻是簡單(dān)的重複勞動,最(zuì)終生(shēng)成的程序對(duì)於操作者來說(shuō)不直觀,對工藝人員的水平要求較高(gāo)。

 

通(tōng)過實(shí)際加工中的經(jīng)驗(yàn)總結,可以通過相應的CAM軟件(NX軟件(jiàn))建立加工數據庫,在(zài)以後的操(cāo)作中可以直接(jiē)從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號,為便於(yú)標(biāo)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+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃(rèn)數+R+底齒半徑(jìng)。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示(shì):立(lì)銑刀的直徑為25mm,工作長度(dù)要求(qiú)最小50mm,刃長要求最(zuì)小25mm,刃數為3刃(rèn),底(dǐ)角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

 

 

(2)鑽頭:ZT+D+直徑+刀具伸(shēn)出長(zhǎng)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(zuì)小30mm,刃長要(yào)求最小20mm,刃數為2刃,鑽尖角為(wéi)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(xù)。其主要目的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準,也便於(yú)刀具的統一發放和校對。

 

 

 

3.數控加(jiā)工工序(xù)內容要(yào)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(yǔ)數控程序不一致,造成零件的報廢。

 

 

 

具體要求如下:

 

(1)要清(qīng)楚地標明毛坯或零件的裝夾定位麵(miàn)和工(gōng)件坐標原點及坐標係,並(bìng)保(bǎo)證坐(zuò)標原點及坐標係與(yǔ)加工程序一致;

 

(2)要(yào)清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置,以及壓板螺(luó)栓(shuān)上頂(dǐng)麵的極限高度;

 

(3)要簡要敘述所(suǒ)需刀具的必要規格(gé)參數,和該刀具(jù)所加(jiā)工的零件部位;

 

(4)要準確地表達(dá)加工零件的(de)數控程序名;

 

(5)要準(zhǔn)確地表達加工該零件的工裝。

 

 

 

數控技(jì)術作為多年來的先(xiān)進製造(zào)技術,其技術含量很(hěn)高,涉及(jí)多方麵的內(nèi)容,尤其(qí)是數控加工編程的快速高(gāo)效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規範化和標準化(huà)等方麵。

 

 

 

數(shù)控加工技術效率的發揮在很(hěn)大程度上和企業本身的技術管理模型相關。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(jiā)工技術應用水平,通過規範化(huà)來約束數控程序的(de)多樣化,提高刀具軌跡的質量(liàng),比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐(zuò)標係、刀具參數與切削參(cān)數(shù);對於程序的(de)編製可從二維(wéi)輪廓加工、三維曲麵加工(gōng)、固定循環、刀具補償和刀(dāo)具(jù)軌(guǐ)跡加工策略等多個(gè)方麵(miàn)進(jìn)行規範化(huà)編程;在典型零(líng)件加工工藝經驗的基礎上,建立標準(zhǔn)化、規範化的數控程序模板,可(kě)以大幅度提高編程質量和產品的加工(gōng)效率。

 

對於企業成功的產品加工(gōng)工藝與數(shù)控加工(gōng)經驗,可以以模板形式保存,既有利於資(zī)源的重複利用,同時(shí)還(hái)可(kě)作為技術交流的資源。

 

 

 

因此,有效的數(shù)控加工工藝與數(shù)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,提高加工的效(xiào)率。

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