​CNC數控編程（chéng）員的標準流程

　　

數控加工作為機械製造業中先進生產力的代表，經（jīng）過10餘年的引進與發展，已經在汽（qì）車、航空、航天和模（mó）具等行業（yè）發揮了巨（jù）大作用。

 

數控編程是影響數控（kòng）加工質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速（sù）和精密加工（gōng）中更為突出。在（zài）機械行業中，由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範（fàn），讓（ràng）大家避免低層次錯誤和重複性問題的發生。

 

一、數控加（jiā）工編（biān）程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據（jù）、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）控加工程序仿真模擬、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.確定編程依據

數控編程依據主要包括（kuò）三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過（guò）數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控（kòng）加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定（dìng）位方式、刀具、工序（xù）以及（jí）工（gōng）步、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建（jiàn）立工藝模型

在零件三（sān）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（de）修剪、建立工藝（yì）參考麵、建立工（gōng）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（gōng）操作生成（chéng）刀位軌跡

定義加（jiā）工操作，生成刀位軌跡，主要內（nèi）容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特（tè）性、機（jī）床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀（dāo）策（cè）略等)、工藝參數(包括餘量、進給（gěi）速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等)以（yǐ）及輔助（zhù）屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡（jì）。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿（fǎng）真驗證（zhèng）主要內容包括：檢查刀具、機床、工（gōng）件、夾具定（dìng）義是否齊備，尺寸是否準（zhǔn）確;檢查加工操作，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（gōng）操作定（dìng）義中（zhōng）的加工方式(如粗加（jiā）工（gōng）策略（luè）、刀補加工和腔體加工等（děng）選擇)

是否正確、合理（lǐ）;檢查加工（gōng）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理等。

 

5.後置處理（lǐ）

後置處理可以是獨立的處（chù）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（jiàn）的功能，選擇適當的處理方式，而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後置處（chù）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（gòu）類型;後置處理軟件要（yào）保證（zhèng）刀位加工信息的充分轉（zhuǎn）換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自動將必要的注釋（shì）說明加入到加工程序中。

 

6.數控加（jiā）工程序仿真（zhēn）驗證

在編程軟（ruǎn）件或結合數控仿真軟（ruǎn）件功能的基礎上，盡可能地對數控加工程序所涉及的（de）各個方麵進行驗證，以保證最終加工（gōng）程序（xù）的（de）正確性，並對（duì）相應的數控加工程序仿真驗證進行（háng）記錄。

仿真驗（yàn）證主要包括以下內容：檢查加工程序中（zhōng），注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方（fāng）式的選擇是否（fǒu）正確;檢查加工程序中，刀（dāo）具尺寸信息是（shì）否正確;檢查數（shù）控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正（zhèng）確;檢（jiǎn）查數控加工程（chéng）序中，刀具補償信息是否正確;檢查（chá）數控加工程序中，是否有過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查數（shù）控加工程序中，主（zhǔ）軸轉速、進給速度是否與當前數控（kòng）機床相（xiàng）匹（pǐ）配等。

 

7.數控加工程序校（xiào）對檢查

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

 

程（chéng）序的校對工作主（zhǔ）要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基本要素，需要校對模型的正確（què）性，分析模（mó）型所有（yǒu）數據與工藝文（wén）件要素（sù）是否一致。

②坐標係。檢查（chá）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（hé）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，程序量也大小不一，而（ér）分析加工策略的合理性，主要（yào）是控製程序的刀具軌跡，控（kòng）製加工質量和（hé）效率。

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

⑤進刀點和退（tuì）刀點。進（jìn）刀點和退刀點是造（zào）成刀啃傷、紮傷零件的主要因素（sù），也是影響表麵質量的重要方麵。

⑥程序格式。不（bú）同的數控係統對程序的格式（shì）要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工程序，程（chéng）序（xù）格式（shì）的校對主要是在程序（xù）首尾部分，不影響程序（xù）的加工質量。

 

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

 

8.數控程（chéng）序現場試加工及加工程序定（dìng）型

對一（yī）些工藝性（xìng）複雜、加工難度（dù）大、尺寸（cùn）精度高或批量大的零（líng）件（jiàn），要組（zǔ）織數控編程人員、車間工藝（yì）主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加（jiā）工情況（kuàng）進行跟蹤、記錄，以（yǐ）便即時更正不合理（lǐ）的裝夾定位方式（shì）和切削參（cān）數等。

對（duì）於一些單件生產的零（líng）件，在工藝性好（hǎo）、尺寸精度不（bú）高的情況下，應盡量（liàng）避（bì）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（yú）批量生產的零件，應該（gāi）在第一（yī）批次（cì）生產（chǎn）完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管（guǎn）理。

 

二、數控程（chéng）序及製（zhì）造大綱(FO)的管（guǎn）理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理（lǐ），必須對第一個數控程（chéng）序文件進（jìn）行（háng）合理的命（mìng）名。數控機床的編（biān）碼的倍數不同，且一般隻（zhī）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（xù）命（mìng）名（míng）的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般（bān）為：產品代號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號”即（jí）為引用涉及零件的（de）圖號;“加工類型”即（jí）為是銑（xǐ）(M)還是車(L);“工序號”即為（wéi）工（gōng）藝文件中的工序號;“程序（xù）版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理（lǐ）。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程（chéng）序命名示（shì）例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序（xù）需要數控加工，其中工（gōng）序15為數控銑加工工序（xù），第一次編製的數控程序，則其相應的（de）數控程（chéng）序文件在程（chéng）序庫中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控程序的命名以符（fú）合控製係統要求，以及便於識（shí）別、調用和管理為原則。

 

2.刀（dāo）具（jù）的命名

在（zài）編製加工（gōng）工（gōng）藝時，需要定義各種刀具類型（xíng）、刀具材料和刀具本身的幾何參數等。

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，而且完成的也隻（zhī）是簡單的重複勞動，最終（zhōng）生（shēng）成（chéng）的程序對於操（cāo）作者來說（shuō）不直觀，對工（gōng）藝人員的水平要求較高。

通過實（shí）際（jì）加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟（ruǎn）件)建（jiàn）立加工數據庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建（jiàn）立庫則應先（xiān）定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫中用（yòng）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（rèn）數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作（zuò）長度要（yào）求最小50mm，刃（rèn）長要求最小25mm，刃（rèn）數為3刃，底角為（wéi）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（jù）刃長+Z+刃數+J+鑽（zuàn）角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此（cǐ）鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小（xiǎo）30mm，刃長（zhǎng）要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角（jiǎo）為120°。

 

在後置時（shí），要（yào）求其刀具信息一起輸出，這樣可以防止操（cāo）作者在漏（lòu）改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的是為數控程序編製和程序（xù）仿真建立統一標準，也（yě）便（biàn）於刀（dāo）具的統一發放和（hé）校對。

 

3.數控加工工序內容要求

在製造（zào）大綱(FO)中，有必要對數控（kòng）加（jiā）工工序內容提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不一（yī）致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(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（jí）坐標係，並保證坐標原點及坐標係與加工程序一（yī）致（zhì）;

(2)要清（qīng）楚地標（biāo）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（xù）述所需刀具的必要（yào）規格參數，和該刀具所加（jiā）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（què）地表達加工該零件的工裝。

 

數（shù）控技術作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內容，尤（yóu）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。

 

數控加工技術效率（lǜ）的發揮在很大程度上（shàng）和企業本身的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範（fàn）化、標準化，在一定 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過（guò）規範化來約束數（shù）控程序的（de）多樣（yàng）化，提高刀具軌跡的質量，比如在（zài）工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐（zuò）標（biāo）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、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌（guǐ）跡加工策略等（děng）多（duō）個方（fāng）麵進行規範化編程;在典型零件加工工（gōng）藝經驗的基礎上，建立標準化、規範化的數控程序模板，可以大幅度提高編程質量和（hé）產品的加工效率。

對於企業成功的產品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式（shì）保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流（liú）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，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。