CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為（wéi）機械製造業中先進生（shēng）產（chǎn）力（lì）的代表（biǎo），經過10餘年的引進與發（fā）展，已經在汽車、航空、航天和模（mó）具等行業發揮了巨大作用。

數控編程（chéng）是影響數控（kòng）加工質量和效（xiào）率的一個重要（yào）方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中（zhōng），由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的（de）規（guī）範，讓（ràng）大家避免低層次錯誤（wù）和重複性問題的發生。

一、數控加工編程流程

數控加工（gōng）編程的一般（bān）流程包括：確定編程依據（jù）、建立工藝模型、定義加工操（cāo）作、生成刀位軌跡、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（hé）數控（kòng）加工程序定（dìng）型等。

1.確定編程依據（jù）

數控編程依據主要包括三（sān）維模型、工程圖樣和零件（jiàn）製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程依據可（kě）獲取以下信息：零件信息、數控加工（gōng）工（gōng）藝方案、數控機床類型、裝夾定位方（fāng）式、刀具、工序以及工步、加（jiā）工程序號和產品加工狀態等。

2.建立工（gōng）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、壓板及（jí）位置設計和加工麵的餘量處理等。

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌（guǐ）跡，主要內容包括：定（dìng）義編程（chéng）坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依（yī）據工藝要求定義（yì）加工方（fāng）式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包（bāo）括（kuò）餘量、進給速度、主軸轉（zhuǎn）速和加（jiā）工刀路的跨距等)以及輔助屬性(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（yàn）證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾具定義（yì）是否齊備，尺寸是否準確;檢查加（jiā）工操作，定（dìng）義每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作（zuò）定義中的加工方式(如粗加工策略、刀（dāo）補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合（hé）理;檢查加工過程中數控機床工作（zuò）台、被加工（gōng）零件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合（hé）理等。

5.後置處理

後置處理可以（yǐ）是獨立的處理（lǐ）過程，也可以與刀位文件的生成（chéng）過程合為一體，根據（jù）處理軟件的功能，選擇適當的處理方式（shì），而對於後處理有以下幾點要求：

生成（chéng）特定數控係統專用的加（jiā）工程（chéng）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（tǒng）和機床運動結構類型;後置處理軟（ruǎn）件要保證刀位加（jiā）工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要求（qiú）;後置處理時，自（zì）動（dòng）將必（bì）要的注釋（shì）說明加（jiā）入到加工程序中。

6.數控（kòng）加工程序仿真驗證

在編程軟件或（huò）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（bǎo）證（zhèng）最終加工程序的正確性，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（kuò）以下內容：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，加工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工（gōng）程序中，刀具補償信（xìn）息（xī）是否正確;檢查（chá）數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查（chá）數控（kòng）加（jiā）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.數控加工程序校對檢查

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

程序的校對（duì）工作主要從以下幾個方麵（miàn）考慮。

①模型。模型是保證程（chéng）序正確的基本要素，需要校對模型的正確性，分析模型所（suǒ）有數據與工藝文（wén）件要素是否一致。

②坐標係。檢查（chá）編程（chéng）的加（jiā）工坐標係方向（xiàng）與（yǔ）工藝文件要求（qiú）的是否相（xiàng）符（fú）、是否便於操作、坐標（biāo）係選（xuǎn）擇是否合理以及是（shì）否便於控製尺寸。

③加工策略。不（bú）同的加工策略生成的程序是絕然不（bú）同的（de），程序量也大小不一，而分析加工策略（luè）的合理性，主要是控（kòng）製程序的刀具軌跡，控製加工質（zhì）量和（hé）效（xiào）率。

④刀具。刀具（jù）材料、規（guī）格和（hé）形（xíng）式（shì）是根據零（líng）件材（cái）料和零件加工部位（wèi）確定的，不同的刀具直接影（yǐng）響加工效率和（hé）加工質量。

⑤進刀點和退刀點（diǎn）。進（jìn）刀點和退刀點是（shì）造成刀（dāo）啃傷、紮傷零件（jiàn）的主要因素，也是影響表麵質量的重要方麵。

⑥程（chéng）序格式。不同的數控（kòng）係（xì）統對程序的格式要求不同，一般可以通（tōng）過對後處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足不同控製係統要求的加（jiā）工程序，程序格（gé）式的校對主要是在（zài）程（chéng）序首尾部分，不影響程序的加工質量。

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序，加工（gōng）出合格產品。數控加工程序應能保證整個過程的（de）合理性、安全性（xìng）和穩（wěn）定性。

8.數控程序現場試加工及加工程序（xù）定型

對一（yī）些工（gōng）藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間（jiān）工藝主（zhǔ）管人員、操作人員和檢驗（yàn）人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不合理的裝（zhuāng）夾定位方（fāng）式和切削參數（shù）等。

對於一些（xiē）單（dān）件生產的零件，在工（gōng）藝（yì）性好、尺寸精度不高的情況下（xià），應盡量（liàng）避免試切加工，而是留（liú）到數控加工仿真環節發現問題並更（gèng）正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於（yú）批量（liàng）生產的零件，應該在第一批次（cì）生（shēng）產完（wán）後（hòu），對數控加工程序進行定型、入庫（kù）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（chá）閱，易於識別、調用和（hé）管理，必須對第一個數控程（chéng）序文件進行合理（lǐ）的命名。數（shù）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的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱（chēng）+後綴。

(1)名稱組成一般為（wéi）：產品代號_加工類型+工（gōng）序號_程序版次（cì）。

其中“產（chǎn）品代號（hào）”即為引用涉及零件的圖號;“加工（gōng）類型（xíng）”即（jí）為是銑(M)還（hái）是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程（chéng）序版次”即（jí）新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類（lèi）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：某產（chǎn）品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數（shù）控銑加工工序（xù），第一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文件在程序（xù）庫中的名稱如圖2所（suǒ）示。

(4)數控程序的命名以符合控製係（xì）統要求，以及便於識別、調用和管（guǎn）理為原則。

2.刀（dāo）具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型（xíng）、刀具材料和刀具本身的（de）幾何（hé）參數等。

在未（wèi）建立切削參（cān）數數據庫（kù）前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程序對於（yú）操作者來說（shuō）不直（zhí）觀，對工（gōng）藝人員的水平要（yào）求較高（gāo）。

通（tōng）過實際加工中的經驗總（zǒng）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（jù）編號，為（wéi）便於標識可在NX刀具（jù）庫中用如下方法表示。

(1)立（lì）銑刀：LX+D+直徑+L+刀（dāo）具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示（shì）：立銑刀的直（zhí）徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要求最（zuì）小25mm，刃數為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。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度（dù）要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖（jiān）角為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。其（qí）主要目的是（shì）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.數控加工工序內（nèi）容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數（shù）控加工工序內容提出出一些要求，防止製造大綱（gāng）(FO)與數控程序不一（yī）致，造成零件的報（bào）廢。

具體要求如下：

(1)要（yào）清楚地標明毛坯（pī）或零件的裝（zhuāng）夾定位（wèi）麵和工件坐標原點及坐（zuò）標係，並保證坐標原點及坐（zuò）標係與加工程序一（yī）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（luó）栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格（gé）參數，和該刀具所加工的零（líng）件部位;

(4)要準確地表達（dá）加工零（líng）件的（de）數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

數控技術（shù）作為多年來的先進製（zhì）造技術，其技術含量很高，涉（shè）及多方麵的內容，尤其是（shì）數控加工編程（chéng）的快速高效化、高速切削（xuē）的（de）應（yīng）用、數控工藝程序編製的規範化和標準化等方麵。

數控加工技術效率的（de）發揮（huī）在很大程（chéng）度上和企業本身的技術管理（lǐ）模型（xíng）相關。數控加工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度（dù）上（shàng）體現了企業自身數控加工技術應用水平（píng），通過規範化來約束數（shù）控程序的多樣化，提高刀（dāo）具軌跡（jì）的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加（jiā）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（guī）範化編程;在典型零件加（jiā）工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規（guī）範化的數控程（chéng）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（kòng）加工經驗，可以以模板形式保存，既有（yǒu）利於資源的（de）重（chóng）複利用，同時還可作為技術交流的資源。

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