​CNC數控編程員的標準流程

　　

數控加工（gōng）作為機械製造業中先進生（shēng）產（chǎn）力的代表，經過10餘年的引進（jìn）與發展，已（yǐ）經在汽車、航空、航天和模具（jù）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（yào）方麵，尤其在高速和精（jīng）密加工中更為突出。在機（jī）械行業中，由（yóu）於數控編程（chéng）人員的水（shuǐ）平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓（ràng）大家避免低層次錯誤和重複性問題的發生。

 

一（yī）、數控加工編程流程

數控加工編程（chéng）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（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（kòng）加工程序定型（xíng）等。

 

1.確定編程依（yī）據

數控編程（chéng）依據主要（yào）包括（kuò）三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控（kòng）工藝規（guī）程)，通過數（shù）控編程依據可獲取以下信息（xī）：零件信（xìn）息（xī）、數控加工工（gōng）藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以（yǐ）及工步（bù）、加工程序（xù）號和產品加工（gōng）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（jìn）行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工（gōng）藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加工操作生成（chéng）刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係（xì），充分（fèn）考慮加工材料（liào）特性（xìng）、刀具切（qiē）削特（tè）性、機床（chuáng）切削特性和零件需要去除的材料狀（zhuàng）況等因（yīn）素，依據工（gōng）藝要求定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘量（liàng）、進給速度、主軸轉速和加（jiā）工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀（dāo）點、安全麵和（hé）數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主（zhǔ）要內容包（bāo）括（kuò）：檢查刀具、機床、工件（jiàn）、夾具（jù）定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個（gè）工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查（chá）加工操作定義中（zhōng）的加工方式(如粗加工策略（luè）、刀補加工和（hé）腔體加工等選擇)

是否正（zhèng）確、合（hé）理;檢查加工過程中數控機床工作台、被加工零件、刀（dāo）具和夾具之間（jiān）是否存（cún）在（zài）過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查工（gōng）藝參數是否（fǒu）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）合為一體，根據處理軟件的功能（néng），選擇適當（dāng）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（dìng）製，要結（jié）合特定的控製係統和機（jī）床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信（xìn）息的充分轉換（huàn），且滿足控製係統（tǒng）語法的要求;後置處理時，自動將必要的注釋說明加入到加（jiā）工程序中。

 

6.數控（kòng）加工程序仿真驗證

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

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息（xī）是否正確;檢查數（shù）控（kòng）加工程序（xù）中，加工方式的（de）選（xuǎn）擇（zé）是否（fǒu）正確;檢查加工程序（xù）中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，每（měi）一個工序應該達到的零件（jiàn）尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查（chá）數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是（shì）否（fǒu）與當前數控機（jī）床相匹配等。

 

7.數控加工程序（xù）校對（duì）檢查

數控程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標點，如果一行行地（dì）校（xiào）對程序內容，需要花費大量的時（shí）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。

①模型。模型是保證程序正確的基（jī）本要（yào）素，需要校（xiào）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（zhì）。

②坐標係（xì）。檢查編程的加工坐標係方向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（fǒu）便於控製尺寸。

③加工（gōng）策略。不同的加工策略生成的程序（xù）是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加（jiā）工策略的合理性，主要是控製程序的刀具（jù）軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根（gēn）據零（líng）件材料和零件加工（gōng）部位確定的，不同的（de）刀具直接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和（hé）退刀點。進刀點和退刀（dāo）點是造（zào）成刀啃傷、紮（zhā）傷零件（jiàn）的主要（yào）因（yīn）素，也是影響表麵（miàn）質量的重要（yào）方麵。

⑥程序（xù）格式。不同的數控係統對程序（xù）的格式（shì）要求不同，一般（bān）可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係統（tǒng）要求的加工程序，程序格（gé）式的（de）校對主要是在（zài）程序首尾部分，不影（yǐng）響程序的加工（gōng）質量。

 

數控程序必須做到完整、正確（què）、統（tǒng）一和協調，保證操（cāo）作（zuò）者能夠正確使用程序，加工出合格產品（pǐn）。數控加（jiā）工程序應能保證整個過（guò）程的合理性、安（ān）全性和穩（wěn）定性。

 

8.數控程序現場試加工及加工程序（xù）定型

對一些工藝性複雜、加（jiā）工難度（dù）大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人員、車間工藝主管人（rén）員、操作人員和檢驗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夾（jiá）定（dìng）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，應盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現（xiàn）問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成（chéng）本。對於批量生（shēng）產的零件，應該在第（dì）一批次生產（chǎn）完後，對數控加（jiā）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（shù）控程序的命名

為方便（biàn）查閱，易（yì）於（yú）識別、調用和管理，必（bì）須對第一個數控程序文件進行合（hé）理的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識（shí）別數字和字母，不同的數控係統所識別的（de）程序（xù）格式也不同。

因此，數控（kòng）程序命名的形（xíng）式一般（bān）為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工（gōng）類型+工序號_程（chéng）序版次（cì）。

其中“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工（gōng）類型”即（jí）為是（shì）銑(M)還是車(L);“工序號”即為（wéi）工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版（bǎn）(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類（lèi）推進行管理。

 

(2)後綴組成（chéng）：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控（kòng）程序命名示例：某（mǒu）產（chǎn）品代號為D25—1155—12—00，有（yǒu）三道工序需要數控加工，其中工（gōng）序15為數控銑加工工序，第一次編製的（de）數控程序，則其相應的數控程序文件在程序庫中的名稱如（rú）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（lǐ）為原則（zé）。

 

2.刀具的命名

在編製（zhì）加工工（gōng）藝時，需要定（dìng）義各種刀具類型、刀具材（cái）料（liào）和（hé）刀具本身的幾何參數（shù）等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入（rù），因此效率（lǜ）較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程序對於操作者來說（shuō）不直觀，對工藝人（rén）員（yuán）的水平要求較高。

通過實際加工中的（de）經驗總結，可（kě）以通過相（xiàng）應的（de）CAM軟件(NX軟件)建立加工數據（jù）庫，在（zài）以（yǐ）後的操作中可以直接（jiē）從庫中調用。建立庫則應先定義（yì）刀具編號，為（wéi）便於標識可在（zài）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+R+底（dǐ）齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表（biǎo）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（kǒu）鋁材（cái）。

 

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

 

在後置時，要求其刀具（jù）信息一（yī）起輸出，這樣可（kě）以（yǐ）防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下（xià）運行程序。其主要目的是為數控程（chéng）序編製和程序仿真（zhēn）建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

3.數（shù）控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數控加（jiā）工工序（xù）內容（róng）提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的（de）報廢。

 

具體要求如下：

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

(2)要清楚地標明（míng）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參數，和該刀具所加工的零件（jiàn）部位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控技術（shù）作為多（duō）年來的先進製造技術，其（qí）技術含量很高，涉及多方麵的內容（róng），尤其是數控加工編程的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝程序編製的規範化和標準化等方麵（miàn）。

 

數控加工技術效率的發揮在（zài）很大（dà）程（chéng）度上和企業（yè）本（běn）身的技術管（guǎn）理模型相關。數控加工（gōng）程（chéng）序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體（tǐ）現了企業自身數控加工技術應用（yòng）水平，通過（guò）規範化來約束數控程（chéng）序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工（gōng）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（shù）;對於程序的編製可從（cóng）二維輪廓加工、三維曲（qǔ）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範化編程（chéng）;在典型零（líng）件加工（gōng）工藝經（jīng）驗的基礎上，建（jiàn）立標準化、規範化的數控程序模板（bǎn），可以（yǐ）大幅度提高編程質（zhì）量和產品的加工效率。

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

 

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