​CNC數控（kòng）編程員的標準流程

　　

數控加工作為機械製造（zào）業中先（xiān）進生產力的代表，經過（guò）10餘年的引進與發展，已經（jīng）在汽車、航空、航天和（hé）模具等行業發揮了巨大作用。

 

數（shù）控編程是（shì）影響數控加工質量和效率的一個重（chóng）要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突（tū）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（yào）通（tōng）過（guò）建立一定的規範，讓大家（jiā）避免低層次錯誤和重複性問題的發生（shēng）。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一般流程包（bāo）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（guǐ）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（fā）放現場（chǎng）加工和數控加工程序定型（xíng）等。

 

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指令(數控（kòng）工藝規程)，通過數控編程（chéng）依據可（kě）獲取以下信息：零件信（xìn）息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位（wèi）方式、刀（dāo）具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建（jiàn）立工藝模型

在零件三維模型和工程（chéng）圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零（líng）件三（sān）維模型的修（xiū）剪、建立工（gōng）藝參考麵、建立（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）工操作生成刀位軌跡

定義（yì）加工操作，生成刀（dāo）位軌跡，主要內容包括：定（dìng）義編程（chéng）坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特（tè）性、機床（chuáng）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（dìng）義加工方式(包括各種走刀（dāo）策略等)、工藝參數(包（bāo）括餘量、進（jìn）給速度（dù）、主軸轉速和加工（gōng）刀路（lù）的跨距等)以及輔（fǔ）助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌（guǐ）跡。

 

4.加工軌跡（jì）仿真（zhēn）驗證

加工軌跡仿（fǎng）真驗證主要（yào）內容包括：檢查刀具、機床、工件（jiàn）、夾具定義是否齊備（bèi），尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應（yīng）該達到的零件（jiàn）尺寸是否正確;檢查加工操（cāo）作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補（bǔ）加工和腔體加工等選擇)

是（shì）否正確、合（hé）理;檢查加工過程中數控機床工作（zuò）台、被加工零（líng）件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或（huò）碰撞（zhuàng）幹涉等問題;檢查（chá）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，也可以與刀位文件的生成過程合為一體，根據處（chù）理軟件的功能，選擇適當的（de）處理方式，而對於後處理有以下幾（jǐ）點要求：

生成特定數（shù）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（zhì）處理軟件的開發或定製，要結合特定的控製係統和機床（chuáng）運動結構（gòu）類型;後置處理軟件要保證刀位加工（gōng）信息的充（chōng）分轉換，且滿（mǎn）足控製（zhì）係（xì）統（tǒng）語（yǔ）法的要求;後（hòu）置處理時，自動（dòng）將必要的注釋說（shuō）明（míng）加入到加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗（yàn）證

在編程（chéng）軟件或結合數控仿真軟件功能（néng）的基礎上（shàng），盡可能地對數控加工程序所涉及的各個方麵（miàn）進行驗證，以保證最終加工程序（xù）的正確性，並對相應（yīng）的（de）數控加（jiā）工程序仿真驗證進行記錄。

仿真（zhēn）驗證主要包括以下內容：檢（jiǎn）查加工程序（xù）中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工方式的（de）選擇是否正確;檢（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加（jiā）工（gōng）程序中，每一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（chéng）序中，刀具補償信息是（shì）否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，是否有過切（qiē）、欠（qiàn）切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查數控加（jiā）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（kòng）加（jiā）工程序校對檢查（chá）

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，需要花（huā）費大量的時間，也是不（bú）切實（shí）際（jì）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（shì）保證程序正確的基本要素，需要校對（duì）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（biāo）係。檢（jiǎn）查編程（chéng）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以及是否便於控製尺寸。

③加工策略。不同的加（jiā）工策（cè）略生（shēng）成的程序是絕然不同的，程序（xù）量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控（kòng）製加工質（zhì）量和效率（lǜ）。

④刀具。刀具材料、規格和形式是根據零件材料（liào）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（jiā）工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀（dāo）啃傷、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（gé）式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般（bān）可以通過對後處理程序的編輯，生成滿（mǎn）足不同控製係統要求的（de）加工程序，程序格式的（de）校對主要是在程序首尾部（bù）分（fèn），不影響程序（xù）的加工質量。

 

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

 

8.數控程序現場試加工及加工程序定型（xíng）

對一些工藝（yì）性複（fù）雜、加工難度大、尺寸精度高或（huò）批量大的零（líng）件，要組織數（shù）控編程人員、車間工藝主管人員、操（cāo）作人員和檢驗人員等對現場試加（jiā）工情況進行跟蹤、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。

對於一些單件生產的零件，在（zài）工（gōng）藝性好、尺寸精度不高的情（qíng）況下，應（yīng）盡量避（bì）免試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問（wèn）題並更正，以便（biàn）提高編程效率（lǜ），降低生產成本。對於批量生產（chǎn）的零件，應該（gāi）在第一（yī）批次生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管理。

 

二、數控程（chéng）序及製造（zào）大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管（guǎn）理，必須對第一個數控程序文件（jiàn）進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不（bú）同，且（qiě）一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程（chéng）序命名的形（xíng）式一（yī）般為（wéi）：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工類型+工序（xù）號_程序版次。

其中“產品代（dài）號”即為引用涉及零（líng）件的圖號（hào）;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為（wéi）工藝文件中的工序（xù）號;“程序版次”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（zǔ）成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品（pǐn）代號（hào）為D25—1155—12—00，有三道工序（xù）需要數控加工，其中工序15為數控（kòng）銑加工工序，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（chéng）序（xù）的命（mìng）名以符合控製係統（tǒng）要（yào）求，以及便於（yú）識別（bié）、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（jù）類型、刀具（jù）材料和刀具本身的幾（jǐ）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（xiào）率較低，而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最（zuì）終生成的程（chéng）序對於（yú）操作者來說不直觀，對（duì）工藝人（rén）員的水平要求較高。

通過實際加工中的經驗總結，可（kě）以通過相應的CAM軟件(NX軟件)建（jiàn）立加工（gōng）數據庫，在以後的操作中可以（yǐ）直接從庫中調用。建立庫則應先（xiān）定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫中（zhōng）用如下方法表示。

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出（chū）長度+La+刀（dāo）具刃（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底角為（wéi）R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

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

 

在後置時，要（yào）求其刀具信息一起輸出，這樣可（kě）以防止操作者在（zài）漏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仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

3.數控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中，有（yǒu）必要對數控加工工（gōng）序內容提出出一些要求，防止製（zhì）造大綱（gāng）(FO)與（yǔ）數控程序不一致，造成零件的報（bào）廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地（dì）標明（míng）毛坯或零件的裝夾定（dìng）位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原點（diǎn）及坐標係與加工程序一致;

(2)要清楚地標明壓（yā）板壓緊零件或毛坯的位置，以及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數，和該刀（dāo）具（jù）所加工的零件部位;

(4)要準確地表（biǎo）達（dá）加工零件的數控程序名;

(5)要準（zhǔn）確地表達加工該零件的工（gōng）裝。

 

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

 

數控加（jiā）工技術效率的（de）發揮在很大程度上和企業本（běn）身的技術管（guǎn）理模型相關（guān）。數控加工程（chéng）序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了（le）企業自（zì）身數控加工技術應用水（shuǐ）平，通過規範化來約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀（dāo）具軌跡的（de）質量，比如在工藝文件中注明（míng）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二維輪廓加工、三維曲麵加工、固（gù）定循環、刀具補償和刀具軌跡（jì）加工策略等多個方麵進行規範化編程（chéng）;在典型零件加（jiā）工工藝經驗的基礎上（shàng），建立標準化、規（guī）範化的數控程序模板，可以（yǐ）大幅度提（tí）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（yì）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利（lì）用，同時還可作為（wéi）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（yòng），可（kě）在（zài）很大程度上減少質量事故，降低成本，提高（gāo）加（jiā）工的效率。