CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為機（jī）械製造業中先進生產力的代表，經過10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車、航（háng）空、航天和模具（jù）等行業發揮了巨大作用（yòng）。

數控編程是影響（xiǎng）數控加工質量和效率的一個重要方麵（miàn），尤其在高速和精密加工中更為（wéi）突（tū）出。在機械（xiè）行業中，由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要（yào）通過建立一（yī）定的規範，讓大家避免低層（céng）次錯誤和重複（fù）性（xìng）問題的（de）發生。

一、數控加工編程流程

數控加工（gōng）編（biān）程的一般流程（chéng）包括：確定編（biān）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、數（shù）控加（jiā）工程序仿真模擬、數控加工程序校（xiào）對檢查（chá）、發放現（xiàn）場加工和數（shù）控加工程序定型等。

1.確定編程（chéng）依據

數控編程依據主要包括三維模（mó）型、工程圖（tú）樣和零件製（zhì）造指令(數控工藝規程)，通過數控編程依（yī）據可（kě）獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方（fāng）案、數控（kòng）機床類（lèi）型、裝夾定位方式、刀具、工序以及（jí）工步、加工程序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模型

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（mó）型的修剪（jiǎn）、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓（yā）板（bǎn）及位置設計和加工麵的餘量處（chù）理等。

3.定義加工（gōng）操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成（chéng）刀（dāo）位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮（lǜ）加工材（cái）料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需（xū）要去除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工（gōng）方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括（kuò）餘（yú）量、進給速度（dù）、主軸轉速和（hé）加工刀（dāo）路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點（diǎn）、安全麵和數控機（jī）床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

4.加工軌跡仿真驗證

加工（gōng）軌跡仿（fǎng）真驗證主（zhǔ）要內容包括：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零件尺寸（cùn）是否正確;檢查加工操作定義中的（de）加工方式(如粗加（jiā）工策略、刀補加工和腔體加工（gōng）等（děng）選擇（zé）)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機（jī）床工作台（tái）、被加工零件、刀具和夾具之間（jiān）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理等。

5.後置處理

後置處理可以是獨（dú）立的處理過程，也可以與刀位文件的生成過程（chéng）合（hé）為一體（tǐ），根據處理軟件的（de）功能，選（xuǎn）擇適當的處理方式，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，要（yào）結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置（zhì）處理軟件要保證刀位加工信息的充分（fèn）轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置（zhì）處理時，自動將必要的注釋說明加入（rù）到加（jiā）工程序中（zhōng）。

6.數（shù）控加工程序（xù）仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿（fǎng）真軟件功能的基（jī）礎上，盡可能地對數控（kòng）加工程（chéng）序所涉及（jí）的各個方麵進行驗證，以保證最終（zhōng）加工程序的正確性，並對相應的數控加（jiā）工程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括（kuò）以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，加（jiā）工方式的選擇是否正（zhèng）確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查（chá）數控加工（gōng）程序中（zhōng），每一個（gè）工序應該達到的零（líng）件尺寸信（xìn）息是否正確;檢查數（shù）控（kòng）加工程序中，刀具補償信（xìn）息（xī）是否正確;檢查數控加工程序中，是否有（yǒu）過切、欠切或（huò）碰（pèng）撞幹（gàn）涉等問題;檢查數（shù）控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與（yǔ）當前數控機床相匹配等。

7.數控加工程序校對（duì）檢查

數控程序（xù）的校（xiào）對與工藝文件的（de）校對完全不（bú）同，程序（xù）格式是一個個坐標（biāo）點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不切實際的。

程序（xù）的校對工作（zuò）主要（yào）從以下幾個方麵考慮。

①模（mó）型。模型是保證程序正確的基（jī）本要素，需要校對模型的正確性，分析模型所有數據與工藝文件要（yào）素是否一（yī）致。

②坐標係。檢（jiǎn）查編程的加工坐標（biāo）係方向與工藝文件要求的是否相符、是否（fǒu）便於操作、坐標係選擇是否（fǒu）合理以及是否（fǒu）便（biàn）於控製尺寸。

③加工策略。不同的加工策略生成的程（chéng）序是絕然不同的，程（chéng）序量（liàng）也大小不一，而分析（xī）加（jiā）工策略的（de）合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控（kòng）製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是（shì）根據零件材（cái）料和零（líng）件加工（gōng）部位確定的，不同的刀（dāo）具直接影響（xiǎng）加工效率（lǜ）和加工質量。

⑤進刀點和退（tuì）刀點。進刀點和退刀點是造成（chéng）刀啃（kěn）傷、紮傷零件的主要因素，也是影響表麵質量（liàng）的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要（yào）求不同，一（yī）般可以通過對後處理程（chéng）序的編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工程序，程（chéng）序格式的校對主要是在程序（xù）首尾部分，不影（yǐng）響程序的加工質量。

數控程序必須做到完整、正（zhèng）確、統一和協調，保證操作者能夠正確（què）使用程（chéng）序，加（jiā）工出合格產品。數控加工程序應能保證（zhèng）整（zhěng）個過程的合理性、安（ān）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、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間工（gōng）藝主管人員、操作（zuò）人員和檢驗人員等對（duì）現（xiàn）場試加工情況進行跟蹤、記錄（lù），以便即時更正不合（hé）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、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（jiē）發現問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批（pī）量生產（chǎn）的零件，應該在第一批次生產完後，對數（shù）控加（jiā）工程（chéng）序進行定（dìng）型、入庫（kù）統一管理（lǐ）。

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

1.數控程序的命名

為（wéi）方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個數（shù）控程序文件進行（háng）合理的（de）命名。數控機床的編碼的倍數不（bú）同（tóng），且一般隻識（shí）別數字和字母，不（bú）同的數控係統所識別的程序格式也（yě）不同。

因此，數控（kòng）程（chéng）序命名的形式一般為：名稱+後綴。

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工類型+工序（xù）號_程序版（bǎn）次。

其中“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”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)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴組成：一（yī）般為txt、mpf等（děng）。

(3)數控程序命（mìng）名（míng）示例：某（mǒu）產品代號（hào）為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加（jiā）工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次編製的數控程（chéng）序，則其相應的數控（kòng）程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

(4)數控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於識別、調用和管理為原則。

2.刀具的命名

在編（biān）製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀（dāo）具材料和刀（dāo）具本身的（de）幾（jǐ）何參數等。

在未建立切削參（cān）數數據庫前，隻能（néng）靠手動輸入，因此效率較低（dī），而且完成的也隻是（shì）簡單的重複勞動，最終生成的程序對於（yú）操作者來說不直觀，對工藝人員（yuán）的水平要求較高。

通過實際加工中的經驗總結，可以（yǐ）通（tōng）過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數（shù）據（jù）庫，在以後的操作中可以直接從（cóng）庫（kù）中調用。建立庫（kù）則應先定（dìng）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（lì）銑刀：LX+D+直（zhí）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：立銑刀的直徑為25mm，工作長（zhǎng）度要求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數（shù）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（chū）長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作（zuò）長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在後置時，要求其（qí）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。其主要（yào）目的（de）是為數控程（chéng）序編製和程（chéng）序仿真建立統一標準，也便於刀具（jù）的統一發放和校對。

3.數控加工工序內容要求

在製造大綱（gāng）(FO)中，有（yǒu）必要對數控（kòng）加工工序內容提出出一（yī）些要求，防止製造（zào）大綱(FO)與數控程序不一致，造（zào）成零件的（de）報廢。

具體要（yào）求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件（jiàn）的裝夾定（dìng）位麵和工件坐標原點及坐標係，並（bìng）保證坐標原點及坐標係與加工程（chéng）序一致;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件（jiàn）或毛坯（pī）的位置，以（yǐ）及壓板螺栓（shuān）上頂麵的極限高度;

(3)要（yào）簡（jiǎn）要敘述所需刀具的必要規格參數（shù），和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準（zhǔn）確地表（biǎo）達加工零件的數控程序名;

(5)要（yào）準確地表達加工該零件的工裝。

數控技術作為多年來（lái）的先（xiān）進製造技（jì）術（shù），其技術含量很（hěn）高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加工編程的快速高效化（huà）、高速（sù）切削的應用、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（kòng）加工程序（xù）編（biān）製的規範化、標準化，在一定 程度（dù）上體現了企業自身數控加工（gōng）技術應用水平，通過規範化來約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量（liàng），比如在工（gōng）藝（yì）文件中注明定（dìng）位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對（duì）於程序的編製可（kě）從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循（xún）環、刀具補償和刀（dāo）具軌跡加（jiā）工策略等多個方麵進行規（guī）範化編程;在典型零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，可以（yǐ）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（shù）控加工經（jīng）驗，可以以模板形式保存，既有利於資源（yuán）的重複利（lì）用，同時還可作為技術交流的資源。

因此，有效的數控加工工（gōng）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，降低成本，提高加（jiā）工的效率。