CNC數控編程員的標準流程

數（shù）控加工作為機械（xiè）製（zhì）造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經在（zài）汽車、航空、航天和（hé）模具等行業（yè）發揮了巨大（dà）作用。

數控編程是影響數控加工質量和效（xiào）率的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人（rén）員（yuán）的水平高低不（bú）同，因此需要通（tōng）過建立一定的規範，讓大家避免（miǎn）低層次錯誤和重複性問題（tí）的發生。

一、數控加工編程流程

數控加（jiā）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、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理（lǐ）、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（hé）數（shù）控加工程（chéng）序定型等（děng）。

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括三（sān）維模型（xíng）、工程圖樣和零件製造指令（lìng）(數控工藝規程)，通過數控（kòng）編程依據可獲取以（yǐ）下信息（xī）：零件信息、數控加工工藝方案、數控（kòng）機（jī）床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序號和產品加工（gōng）狀態等。

2.建立（lì）工藝模型

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

3.定義加（jiā）工操作生成刀位軌跡

定義加工（gōng）操作，生成刀位軌跡，主要（yào）內容包括：定義編程坐標係，充（chōng）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（chú）的材料（liào）狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式（shì）(包括各種走刀策（cè）略等)、工藝參（cān）數(包（bāo）括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵（miàn）和數控機床屬性等)，最終生成刀位（wèi）軌跡。

4.加工軌跡仿（fǎng）真驗（yàn）證

加工軌（guǐ）跡（jì）仿真驗證主要內容包括：檢（jiǎn）查刀（dāo）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（dá）到（dào）的零件尺寸（cùn）是否正確;檢（jiǎn）查加（jiā）工（gōng）操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補（bǔ）加工（gōng）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（zuò）台、被加工零件、刀具和夾具之間是（shì）否存在過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合理等（děng）。

5.後置處理

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

生成特定數控係統（tǒng）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（yào）結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足控（kòng）製係統語法的要求;後置（zhì）處理時，自動將必要的注釋說明加入到（dào）加工程序中。

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件（jiàn）或結合數控仿（fǎng）真（zhēn）軟件功能（néng）的基礎上，盡可（kě）能地（dì）對數控加工程序所涉及的各（gè）個（gè）方麵進行驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控加工程序仿真驗證進行記（jì）錄。

仿真驗證主要包括以下內容（róng）：檢查加工程序中，注釋信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程序中（zhōng），加工方式的選擇是否（fǒu）正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確（què）;檢查數控加工程序（xù）中，每一個工（gōng）序（xù）應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息（xī）是否正確;檢查數控加工程序中，是否有（yǒu）過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主（zhǔ）軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹（pǐ）配等。

7.數（shù）控加工程（chéng）序校對檢查

數控程序（xù）的校對與工藝文件的校對完全不同，程序格式（shì）是一個個（gè）坐標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費（fèi）大量的時間，也是不切實際的。

程序的（de）校對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（què）的基本（běn）要素，需要校對模型的正確性，分析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（de）加工坐（zuò）標係方向（xiàng）與工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加工策略（luè）。不同的加工策略（luè）生成的程序是絕然不同的，程序（xù）量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要是（shì）控（kòng）製程序的刀（dāo）具軌跡，控製加工（gōng）質量和效率。

④刀具。刀具（jù）材料、規格和形式是根據零件材料和零（líng）件（jiàn）加工部位確定的（de），不同的（de）刀具直接影響加工（gōng）效（xiào）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、紮傷零件的主要因素，也是影響表麵質量的重要方麵（miàn）。

⑥程序格式。不（bú）同的數控係統對程序的格式要求不同，一般（bān）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（xù），程序格式的校對主要是（shì）在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

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

8.數控程序現（xiàn）場（chǎng）試加工及（jí）加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度（dù）大、尺寸（cùn）精度高或批量大的零件（jiàn），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場試（shì）加（jiā）工情況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不（bú）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，在工藝性好（hǎo）、尺寸精度不高的情（qíng）況下，應盡量避免試切加工，而是留到數（shù）控加工（gōng）仿真環節發現問題並更正，以便提高編程（chéng）效（xiào）率，降（jiàng）低生產成本。對於批（pī）量生產的零件，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)的管理

1.數控程序的命名

為方便查閱，易（yì）於識別、調用和管理，必須對第（dì）一個數控（kòng）程（chéng）序文件（jiàn）進行合理的命名。數控機床的編碼（mǎ）的倍數不同，且一般隻識別數字和（hé）字母，不同的數控係統所識（shí）別的程序格式（shì）也不同。

因此，數（shù）控程序命名的形式一般（bān）為：名稱+後綴。

(1)名稱組成一（yī）般為：產品代號_加工類型+工序（xù）號_程序版（bǎn）次。

其中“產品代號”即為（wéi）引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑（xǐ）(M)還是車(L);“工序號”即為工藝（yì）文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後可以用（yòng）001、002……等依次類推進行管理。

(2)後（hòu）綴組成：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例：某（mǒu）產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需（xū）要數（shù）控加工（gōng），其中工序15為數控銑加工（gōng）工序，第一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文件在程（chéng）序庫中的名稱如圖2所（suǒ）示。

(4)數控（kòng）程序的命名以（yǐ）符合（hé）控製係（xì）統要求，以及（jí）便於識別、調用和管理為原則。

2.刀具的命名

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

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的（de）也（yě）隻是簡單的重複勞動，最終生（shēng）成的程序對於操作者來說不直（zhí）觀，對工藝人員的（de）水平要求較高。

通過實際加工（gōng）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（rú）下方法表示（shì）。

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑（jìng）為（wéi）25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要（yào）求最小25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進（jìn）口鋁材。

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

在後置（zhì）時，要求其刀具信息一起（qǐ）輸出，這樣可以（yǐ）防止操（cāo）作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程（chéng）序。其主要目的是為數控程序編（biān）製和程序仿真建立統一（yī）標準（zhǔn），也便於刀具的統（tǒng）一發（fā）放和校對。

3.數控加工工（gōng）序內容要求

在製（zhì）造大綱(FO)中，有（yǒu）必（bì）要對數控（kòng）加工工序內容（róng）提出出一些要求，防止製造大綱（gāng）(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

具體要求（qiú）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點及坐（zuò）標係，並保證坐標（biāo）原點及坐標係（xì）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（yǐ）及壓板（bǎn）螺栓上（shàng）頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘（xù）述（shù）所需（xū）刀（dāo）具的必要規格參數，和該刀具所加工的零件部（bù）位（wèi）;

(4)要準確地表（biǎo）達加工零件的數控（kòng）程序名;

(5)要準（zhǔn）確地表達加工該（gāi）零件的工裝。

數控技術作為多年來的先（xiān）進製造技術，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（shù）控工藝程序編製的規（guī）範化和標準化等方麵。

數（shù）控加工技術（shù）效率的發揮在（zài）很大程度（dù）上和企業本身的技術管理模型相關。數（shù）控加工程序編製的規範化、標（biāo）準（zhǔn）化，在一定 程度上（shàng）體現（xiàn）了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化來約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的（de）質量，比如在工藝文件（jiàn）中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、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多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工（gōng）工藝（yì）經驗的基礎上，建（jiàn）立標準（zhǔn）化、規範化的數控程序模板，可以大幅（fú）度提高編程質量（liàng）和產品的加工效（xiào）率。

對於企業成功的產品加工工（gōng）藝與數控加工（gōng）經驗，可（kě）以以模板形式保存，既有利於資源（yuán）的重複利用（yòng），同時還可作為技術交流的（de）資源（yuán）。

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