​CNC數控編程員的標準流程

　　

數（shù）控加工作為機械製（zhì）造業中先進生產力（lì）的代（dài）表，經過（guò）10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業發（fā）揮了巨大作用。

 

數控編程是影響數控（kòng）加工（gōng）質量和效率的一個重要方（fāng）麵，尤其在高（gāo）速和精密加（jiā）工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要通（tōng）過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複性問題的發生（shēng）。

 

一（yī）、數控加工編程流程

數控加（jiā）工編程（chéng）的一般流程（chéng）包括：確定編程依（yī）據、建立工藝模型、定義加工操（cāo）作、生成刀位軌（guǐ）跡、加工軌跡仿真、後處理（lǐ）、數控加工程序仿真模擬（nǐ）、數控加工程序校對檢查、發（fā）放現場加工和數控加工程序定型等。

 

1.確定編（biān）程（chéng）依據

數控編程依據主要包括三維模型、工程（chéng）圖樣和零件製造指令(數控工藝（yì）規程)，通過數（shù）控編程依（yī）據可獲取以下（xià）信息：零件信息、數控加工（gōng）工藝方案、數控機床類型、裝夾定位（wèi）方（fāng）式、刀具、工序以及工步、加工程序號（hào）和產品加工狀（zhuàng）態等。

 

2.建立工藝（yì）模型

在零件三維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型（xíng）的設計，主要（yào）包括：零件三維（wéi）模型（xíng）的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置（zhì）設計和（hé）加工麵的餘（yú）量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌（guǐ）跡

定義加工操作，生成刀位軌跡（jì），主要（yào）內容包括：定義（yì）編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切（qiē）削（xuē）特（tè）性、機床切削特性和零件需要去（qù）除的材料（liào）狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數（shù）(包括餘量、進給（gěi）速度、主軸轉速和加工（gōng）刀路的跨距（jù）等)以及輔（fǔ）助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等（děng）)，最終生成刀位（wèi）軌跡（jì）。

 

4.加工軌（guǐ）跡仿真驗證

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（yì）是否齊備，尺寸是否準確;檢（jiǎn）查加工操作，定義每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定義中的加工方式(如（rú）粗加工策（cè）略、刀補加工和腔（qiāng）體（tǐ）加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控（kòng）機床工作台、被加工零件（jiàn）、刀具和夾具之間是否存（cún）在過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉等問題;檢查工藝（yì）參數是（shì）否合理等。

 

5.後置處理

後置（zhì）處理可以是獨立的處理過程，也可以與刀位文（wén）件的生成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適（shì）當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特（tè）定數控係（xì）統（tǒng）專用的加工程序，應選擇其特定的後（hòu）置處理（lǐ）軟件;後置處理軟件的（de）開發或定製（zhì），要結合特定的控製（zhì）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（chōng）分轉換，且（qiě）滿足控製（zhì）係統語法的要求;後置處（chù）理時，自動將必要的注釋（shì）說明加入到加工程序中。

 

6.數控加工（gōng）程序仿真驗證

在編程軟（ruǎn）件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的基礎上（shàng），盡可能地對數控加工程序所（suǒ）涉及的各個方麵進行驗證，以（yǐ）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錄。

仿真（zhēn）驗證主要包括以下（xià）內容：檢查加工程序中（zhōng），注釋（shì）信息是否正確;檢查數（shù）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（shù）控加工程序（xù）中，每一（yī）個工序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（dāo）具補償信息是（shì）否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，是否有過切、欠切或（huò）碰撞幹涉等問題;檢查數（shù）控加工程序中（zhōng），主軸轉速、進給速度是否與當前數（shù）控機床相匹配等。

 

7.數控（kòng）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（tóng），程序格式是一個個坐標點，如（rú）果一行行地校對程（chéng）序內（nèi）容，需要花費大量的（de）時間，也是不切實際的。

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考慮（lǜ）。

①模型。模型是保證程序正確的基本要素，需要校對模型的正（zhèng）確（què）性，分析模型所有數據與工（gōng）藝文件要素是否一致（zhì）。

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

③加工策略。不同的加工策略生成的程序是絕然不同的，程序量（liàng）也大小不一（yī），而分析（xī）加工策略的合（hé）理性，主要是控製程序（xù）的刀具軌跡（jì），控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根據零件材料和（hé）零件（jiàn）加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工效率（lǜ）和加工質量。

⑤進刀點（diǎn）和退刀（dāo）點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的（de）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（chéng）序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯（jí），生成滿足不同控製係統要求（qiú）的加（jiā）工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數（shù）控程序必須做到（dào）完整、正確、統（tǒng）一和協（xié）調，保證操作者能夠正確使（shǐ）用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證（zhèng）整個過程的合理性、安全性和穩定性。

 

8.數控程序（xù）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（jīng）度高或批量大的零件，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加工情況進行（háng）跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對（duì）於一（yī）些單件生產（chǎn）的零件（jiàn），在工藝性好、尺寸精（jīng）度不高（gāo）的情況下，應盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進行定（dìng）型、入庫統一管理。

 

二、數控（kòng）程（chéng）序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數（shù）控程序（xù）的命名

為方便查閱（yuè），易於識別（bié）、調（diào）用和管理，必須對第一個數控程序文件（jiàn）進行合理的（de）命名。數控機床（chuáng）的編碼的倍數（shù）不同，且一般隻識別數字和（hé）字母（mǔ），不同的數控係（xì）統所（suǒ）識（shí）別的程序（xù）格式也不（bú）同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱（chēng）+後（hòu）綴。

 

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

其中（zhōng）“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（gōng）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：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需（xū）要數控加工，其中工序15為數控銑加工工（gōng）序，第一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文件在程序庫中的名稱如圖2所示。

 

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

 

2.刀具的命名

在編製（zhì）加工（gōng）工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材料和刀具（jù）本身的幾何參（cān）數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠（kào）手（shǒu）動輸入（rù），因此效率較低（dī），而且完成的也隻是簡單的重複勞動（dòng），最終生（shēng）成的程序對於操作者來說不（bú）直觀，對工藝人員（yuán）的水平要求較高。

通（tōng）過實際加工中（zhōng）的經驗總結，可以通（tōng）過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工（gōng）數據庫，在以後的（de）操作中可（kě）以直接從庫中調用。建立庫則應先定義刀（dāo）具編號，為便於標識可（kě）在（zài）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（zhǎng）+Z+刃（rèn）數+R+底（dǐ）齒半（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀（dāo）具伸（shēn）出長度+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，要求其刀（dāo）具（jù）信息一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改（gǎi）刀號或刀長的（de）情況下運行程序。其主要目的是（shì）為數（shù）控程序編（biān）製和程（chéng）序仿真建立（lì）統一標準，也便於刀具的統（tǒng）一發放和校對（duì）。

 

3.數控加工工序內容要求

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（qiú），防止製造大綱(FO)與數控程序（xù）不（bú）一致，造成（chéng）零件的報（bào）廢。

 

具（jù）體要求如（rú）下：

(1)要（yào）清楚地標（biāo）明（míng）毛坯或零件的裝夾定位麵和工（gōng）件（jiàn）坐標原點及坐標係，並保證坐標原（yuán）點及坐標係與加工程序一致（zhì）;

(2)要清楚地（dì）標明壓板壓（yā）緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺栓上頂麵的極（jí）限高度;

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

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地（dì）表達加工該零件的工裝。

 

數控技術作為多年來的先進製造技（jì）術，其技術含量很高，涉及（jí）多（duō）方麵的（de）內容，尤其是數控加工編程的快（kuài）速高效化、高速切削的（de）應用、數控工藝程序編（biān）製的規範化和標（biāo）準（zhǔn）化等方麵。

 

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管理模型（xíng）相關。數控加工程序編製的規（guī）範化、標準化，在一定 程度上體現了企業自（zì）身數控（kòng）加工技術應用水平，通過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（rú）在工藝文件中注明定位基準、對刀基準（zhǔn）、坐標係（xì）、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維（wéi）輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環（huán）、刀具補償和（hé）刀具（jù）軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在（zài）典型零（líng）件加工工藝經驗的（de）基礎上，建立標準化（huà）、規範化的數控程（chéng）序模（mó）板（bǎn），可以大幅度提高編程（chéng）質量和產品的加工效率。

對於企業（yè）成功的（de）產品加（jiā）工工藝與數控（kòng）加工經驗，可以以模板形式保存，既有利（lì）於資源的重複利用，同時還可作（zuò）為技術交流的（de）資源。

 

因（yīn）此，有效的數（shù）控加工工藝（yì）與（yǔ）數控編程模板、相應規範的（de）使用，可在很（hěn）大程度上減（jiǎn）少質量（liàng）事（shì）故，降（jiàng）低成本，提（tí）高加工的效率（lǜ）。