​CNC數控編程員的標準流程（chéng）

　　

數控加工作為機械（xiè）製（zhì）造業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具（jù）等行業發揮了巨大作用。

 

數控編程（chéng）是影響數控加工（gōng）質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和精（jīng）密加工中更（gèng）為突出。在機械行業中，由於數控編程（chéng）人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大家（jiā）避免低層（céng）次錯誤和重複性問題的發生。

 

一、數（shù）控加工編程流程

數控加工（gōng）編程的一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、定（dìng）義加工操作、生成刀位（wèi）軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工（gōng）程序仿真模（mó）擬、數控加工程序校對檢查、發放現場加工和數控加工程序定型等。

 

1.確定（dìng）編程依（yī）據（jù）

數控編程（chéng）依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數（shù）控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數（shù）控（kòng）加工工藝方案、數控機床類（lèi）型、裝（zhuāng）夾定位方式、刀具、工序（xù）以及工步、加工程序號和產（chǎn）品加工狀態等。

 

2.建立工藝模型

在零件三維（wéi）模（mó）型和工程（chéng）圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要（yào）包括：零件三（sān）維模型的修剪、建立（lì）工藝參考麵、建（jiàn）立（lì）工藝定位（wèi）孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加（jiā）工操作生成刀位（wèi）軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容（róng）包（bāo）括（kuò）：定義編程坐標（biāo）係，充分考慮（lǜ）加工材料特性、刀（dāo）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方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘（yú）量、進給速度（dù）、主軸轉速和加工刀路的（de）跨距等)以（yǐ）及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機（jī）床屬性等)，最終（zhōng）生成刀位軌跡（jì）。

 

4.加工軌跡仿真驗證

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

是否（fǒu）正確（què）、合理;檢查加（jiā）工過程中數控機床工作台、被加工零件、刀具（jù）和夾（jiá）具之間是否存在過切、欠（qiàn）切或碰撞幹（gàn）涉等（děng）問題;檢查工藝參數是否合理等。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立的處理過程，也可以與刀（dāo）位文件的生成過程合為一體，根據處理（lǐ）軟件的功能，選擇適當的處理方式，而對（duì）於後處理有以下幾點要求：

生成特定（dìng）數控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後置（zhì）處理軟件;後置處理軟件的（de）開發或定製，要結合特定的控製係統和機床運動（dòng）結構類型（xíng）;後置處理軟件要（yào）保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法的要（yào）求;後置處理時（shí），自動將必要的注釋說明加入到加工程序中。

 

6.數控加（jiā）工程序仿（fǎng）真驗證

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

仿真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，加工方式的選擇是（shì）否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工程序中，每一個工序應該達到的零（líng）件尺（chǐ）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（shù）控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題（tí）;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹配等。

 

7.數控加工程（chéng）序校對檢查

數控程序（xù）的校對與工（gōng）藝文件的（de）校對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行（háng）行（háng）地校（xiào）對程序內容（róng），需（xū）要花費大量的時間，也是不切實際的。

 

程序（xù）的校對工作主要從以下幾個方麵（miàn）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性，分析模型所有數（shù）據與工藝文件要素是否一致。

②坐標係。檢查編程的加工坐標係方向與工藝文件要求的是否相（xiàng）符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理（lǐ）以及（jí）是否便於（yú）控製尺寸。

③加工策略。不同（tóng）的加工策略（luè）生成的程序是絕然不同的，程序量也大（dà）小不（bú）一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率（lǜ）。

④刀具（jù）。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（jiē）影響加工效率和加工質（zhì）量。

⑤進刀點和退刀點。進刀（dāo）點和退刀點是（shì）造成刀啃傷（shāng）、紮傷零件的主要因素，也是影響（xiǎng）表麵（miàn）質（zhì）量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足（zú）不同控製係統要求的（de）加工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾部分（fèn），不影響程序的加工質量。

 

數控程序必須做到完整、正確、統一和協調（diào），保證（zhèng）操作者能夠（gòu）正確使（shǐ）用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個（gè）過程的合（hé）理性、安全性和穩定（dìng）性。

 

8.數控程序現場（chǎng）試加（jiā）工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難（nán）度大、尺寸精度（dù）高（gāo）或批量大的零（líng）件，要組織數控（kòng）編程人員、車（chē）間工藝主管（guǎn）人（rén）員、操作（zuò）人員和檢驗人員等對（duì）現場試加工情況進行跟蹤、記（jì）錄，以便即時更（gèng）正不合理的（de）裝夾定位方式和切（qiē）削參數等。

對於一些單件生（shēng）產的零件，在工藝性好、尺寸（cùn）精度不高的情況下（xià），應盡量避免試切加工（gōng），而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正，以（yǐ）便提高編程效率，降低生產（chǎn）成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數（shù）控加（jiā）工程序進行（háng）定型、入庫統一管理。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的（de）管理

 

1.數控程序的（de）命名（míng）

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必須（xū）對第一個數控程序文件進行合理的命（mìng）名。數（shù）控機（jī）床的編碼的倍數（shù）不同，且一般隻（zhī）識別數字和字（zì）母，不同的數控（kòng）係統所識別的程序格式（shì）也不同。

因此，數控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為（wéi）：產（chǎn）品代號_加工類型+工（gōng）序號_程序版（bǎn）次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引用（yòng）涉及零件（jiàn）的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文（wén）件中的工序號;“程序版次”即（jí）新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進（jìn）行管理。

 

(2)後綴組成（chéng）：一般為（wéi）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（gōng）序需要數控加工，其中工序15為數（shù）控銑加工工序，第一次編製的數控程序（xù），則其相應的（de）數控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（zhì）係統要求，以及便於識別、調用和管理為原則。

 

2.刀具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具（jù）材料和刀（dāo）具本身的幾何參數等（děng）。

在未建立切削參（cān）數數（shù）據庫前，隻能靠手動（dòng）輸入，因此效率較低，而且完成的也（yě）隻是（shì）簡單的重複勞（láo）動，最終生成的程序對於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數（shù）據庫，在以後的操作中可以直接從庫（kù）中調用。建立（lì）庫則應先定義刀具編（biān）號，為便於標識可在（zài）NX刀具庫（kù）中用如下方法表示。

 

(1)立銑刀（dāo）：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒（chǐ）半（bàn）徑。如（rú）LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立（lì）銑刀的直徑為（wéi）25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要（yào）求最小25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工（gōng）7075進口鋁材（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。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭（tóu）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（shù）為2刃（rèn），鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起輸（shū）出，這樣可以防止操（cāo）作者在漏改（gǎi）刀號或刀長的（de）情況下運行（háng）程序。其主要目的是為數控程序編製（zhì）和程序仿真建（jiàn）立統一標準，也便於刀具的（de）統一發放（fàng）和校對。

 

3.數控加工工序（xù）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，防止（zhǐ）製造大（dà）綱(FO)與數控程序不一致，造（zào）成零件的報廢。

 

具體要求如下：

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

(2)要清楚地標明壓板壓緊零（líng）件或毛坯的位置，以及（jí）壓板螺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（cān）數，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)要準確地表（biǎo）達加工該零件的工裝。

 

數控（kòng）技術作為（wéi）多年來的先進製造技術（shù），其技術含量很（hěn）高（gāo），涉及多方麵的內容，尤其（qí）是數控加工編程的（de）快速高效化、高速切削的應用（yòng）、數控工藝程序編（biān）製（zhì）的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效率（lǜ）的（de）發揮在很大程度上和企業本身的技（jì）術管理模（mó）型相關。數（shù）控加工程序編製的規範化、標準化，在一定（dìng） 程度上體（tǐ）現了（le）企業自身數控加工技術應用水平，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，比如在工藝文件中注明定位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程（chéng）序的編製可（kě）從二維（wéi）輪廓加工、三維（wéi）曲麵（miàn）加工、固定循環、刀（dāo）具補（bǔ）償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工工藝經驗的基礎上，建立標準化、規範（fàn）化的數控程序模板，可以大幅度提高編程（chéng）質量和產（chǎn）品的（de）加（jiā）工效率（lǜ）。

對於企業成功的產品加工（gōng）工藝與數控加工經驗（yàn），可以以模板形式保存，既有利於資源的重（chóng）複利（lì）用，同時還可作為（wéi）技（jì）術（shù）交流的資源。

 

因此，有效的數控加（jiā）工工藝與數控編（biān）程模板、相應（yīng）規範（fàn）的使用（yòng），可在很大程度上減少質量事故，降低成本（běn），提高加工的（de）效率。