​CNC數控（kòng）編程員的標準（zhǔn）流程

　　

數控加工作為機械製造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展（zhǎn），已經在汽車（chē）、航（háng）空、航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（hé）效率的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為（wéi）突出。在機械行業中，由於（yú）數控編（biān）程（chéng）人員的水平高低不（bú）同，因此需要通過建立一定的規範（fàn），讓大家避免低層（céng）次錯誤和重複性問題的發生。

 

一、數（shù）控加工（gōng）編程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據（jù）、建立工藝模型（xíng）、定義加工操作、生成刀位軌跡（jì）、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.確定（dìng）編程依據

數控編程依據主要包括三維模型、工（gōng）程圖（tú）樣和零件製造指令(數控（kòng）工藝規程)，通過數控編程依據可獲取以（yǐ）下（xià）信息：零件信息、數控（kòng）加工工藝方案、數控機床類型、裝夾（jiá）定位（wèi）方式、刀具、工序以及工步、加工程序號和產（chǎn）品加工狀（zhuàng）態等（děng）。

 

2.建立工藝（yì）模型（xíng）

在零件三維模型（xíng）和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計（jì），主要包括：零件（jiàn）三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計（jì）和加工麵（miàn）的餘量（liàng）處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定（dìng）義加工操作，生（shēng）成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考（kǎo）慮加工（gōng）材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況（kuàng）等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀（dāo）策略等（děng）)、工藝參（cān）數(包括餘量（liàng）、進（jìn）給速度（dù）、主軸轉速（sù）和加工刀（dāo）路的跨距等)以及輔（fǔ）助屬（shǔ）性(包括對 刀點、安全麵和數控機床（chuáng）屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工（gōng）軌跡仿（fǎng）真驗證

加工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（què）;檢查加工操作，定義每（měi）一個（gè）工序應該達到的零件尺寸是（shì）否正確;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工（gōng）策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合（hé）理（lǐ）;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（jiān）是否存在過（guò）切、欠切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查工藝參數是（shì）否合理等。

 

5.後置處（chù）理

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

生成特（tè）定數控（kòng）係統專用的加工程序，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）的控製係統和機床（chuáng）運動結構類型;後置處理軟件要保證刀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（chù）理時，自動將必（bì）要的（de）注釋說（shuō）明加入到加工程序中。

 

6.數控加（jiā）工程（chéng）序仿真驗證

在編（biān）程（chéng）軟（ruǎn）件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的基礎上（shàng），盡可能地對數（shù）控加工程序所涉及的各個方麵進行驗證，以保證最終加（jiā）工程序（xù）的正確（què）性，並對相（xiàng）應的數控加工程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主（zhǔ）要包括以下內（nèi）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，加工方式（shì）的選擇（zé）是否正確;檢查加工程序中，刀（dāo）具尺（chǐ）寸（cùn）信息是否正確（què）;檢（jiǎn）查數控加工程序中，每（měi）一（yī）個工序應該達到的零件（jiàn）尺寸（cùn）信息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序中（zhōng），是否有過切、欠切或碰撞幹（gàn）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（děng）。

 

7.數控加工（gōng）程序（xù）校對檢（jiǎn）查

數控程（chéng）序的校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐（zuò）標點（diǎn），如（rú）果一行（háng）行（háng）地校對程序（xù）內容，需要花費大量（liàng）的時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個（gè）方麵考慮。

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

②坐標（biāo）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（cāo）作、坐標係選擇是否合理以及是否（fǒu）便於控製尺寸。

③加（jiā）工策略。不（bú）同的加工策略生成（chéng）的程（chéng）序是絕然不同（tóng）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具軌跡，控製加（jiā）工質量和效率（lǜ）。

④刀具。刀具材料、規格和（hé）形式是根（gēn）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（jiā）工效率和加工質量。

⑤進刀點（diǎn）和退刀點。進刀（dāo）點和退刀點是造（zào）成刀（dāo）啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影（yǐng）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（xù）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（zú）不同控製係統要求的加（jiā）工程序，程序格式的校對（duì）主要是在程序（xù）首尾部（bù）分，不影響程序的加工質量。

 

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

 

8.數控程序現場試加工（gōng）及加工程（chéng）序定型

對一些工（gōng）藝性複雜、加工難（nán）度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織（zhī）數控（kòng）編程人員、車間（jiān）工藝主管人員、操作人員和檢（jiǎn）驗人員等對現場試（shì）加工情況進行跟蹤、記錄，以便（biàn）即時（shí）更正不合理的裝夾定位（wèi）方式（shì）和切削參數等。

對（duì）於一些單件生產的零件，在（zài）工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡（jìn）量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正，以（yǐ）便（biàn）提高編（biān）程（chéng）效率，降低生產成本。對於批量生產的零件（jiàn），應該在（zài）第（dì）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)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，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（lǐ）的命名。數控（kòng）機床（chuáng）的編碼的倍（bèi）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格式（shì）也不同。

因此，數控程序命名的形式一（yī）般為（wéi）：名稱+後（hòu）綴。

 

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

其中“產品代（dài）號（hào）”即為引用涉及（jí）零件的圖號;“加工類（lèi）型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以（yǐ）用001、002……等（děng）依次類推進（jìn）行管理（lǐ）。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等（děng）。

 

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

 

(4)數控程序（xù）的命名以符合控製係統要（yào）求，以及便於（yú）識別、調用和管理（lǐ）為（wéi）原則。

 

2.刀具的命名

在（zài）編製加工（gōng）工藝時，需要（yào）定義各（gè）種刀具類型、刀具材料和刀（dāo）具本身的幾何參（cān）數等。

在未（wèi）建（jiàn）立切（qiē）削參數（shù）數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低（dī），而且完成的也隻（zhī）是簡單的重複勞動，最終（zhōng）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。

通（tōng）過實際加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，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（dāo）具編號，為便（biàn）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（shù）+R+底齒半徑。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（dǐ）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（jù）刃長（zhǎng）+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的（de）直徑為6.5mm，工作長（zhǎng）度要求最（zuì）小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其（qí）刀具（jù）信息一起輸出，這樣可以防止操作者（zhě）在漏改刀（dāo）號或刀（dāo）長的情況下運（yùn）行程序。其主要目的是為數控程序編（biān）製和（hé）程序仿真建立統一標準，也便於刀（dāo）具的統一發放和校對。

 

3.數控加工工序（xù）內容（róng）要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數控加（jiā）工工序內容提出出一些要求，防（fáng）止製造大綱(FO)與數控程序（xù）不一致，造成零件（jiàn）的（de）報（bào）廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地（dì）標明毛坯或零件的裝夾定位麵和工件坐標原（yuán）點及坐標係，並保證坐標原點及（jí）坐標係與加工程（chéng）序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓（yā）緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺（luó）栓上（shàng）頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必（bì）要（yào）規格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地（dì）表達加工零件的數（shù）控程序名;

(5)要準確地表（biǎo）達加工該零件的工裝。

 

數控技（jì）術作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉（shè）及多方麵的內容（róng），尤其（qí）是數控加工編程的快速高效化、高（gāo）速切削（xuē）的應用、數控工藝程序編製的規範化和標準（zhǔn）化等方麵。

 

數控加（jiā）工技術效率的發（fā）揮（huī）在很大程度上和企業本身的技術管理模型相關。數控（kòng）加工程序編製的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度（dù）上體現了企業（yè）自身數控加工技（jì）術應用水平，通過（guò）規範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在（zài）工藝文（wén）件中注明（míng）定位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具參數與切削參（cān）數;對於（yú）程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上（shàng），建立標準化、規（guī）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。

對於企業成功的產品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利於（yú）資源的重複（fù）利用，同時還可作（zuò）為技術交流的資源。

 

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