CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為（wéi）機械製造業中先進生產力的代表，經（jīng）過10餘（yú）年（nián）的引進與發展，已經（jīng）在汽車、航空、航（háng）天（tiān）和模具等（děng）行業發揮了巨大作用。

數控編程是影響數控加工質量和效率（lǜ）的一（yī）個重要方麵，尤其在高（gāo）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（yuán）的水平高低不同，因（yīn）此需要通過建立一定的規範，讓大家避免（miǎn）低層次錯誤和重複（fù）性問題的發生。

一、數控加工編程流程

數控加工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、生成刀位軌跡（jì）、加工軌跡仿真（zhēn）、後處理、數控加工程（chéng）序仿真模擬、數（shù）控（kòng）加工程序校（xiào）對檢查、發放現場加工（gōng）和數控加（jiā）工（gōng）程（chéng）序定（dìng）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(數控工藝規程)，通（tōng）過數控編程依（yī）據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀（dāo）具、工序以及工步、加工程序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模型

在零件三維模型和工程（chéng）圖樣的基（jī）礎上進行工藝模（mó）型的設計，主要包括：零（líng）件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工（gōng）藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理（lǐ）等。

3.定義加工操作生成（chéng）刀位軌跡

定義加工操（cāo）作，生成刀位軌（guǐ）跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加（jiā）工材料特性、刀具切削特性、機床切（qiē）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(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘（yú）量、進給速度（dù）、主軸轉速（sù）和加工刀路的跨（kuà）距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵（miàn）和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

4.加（jiā）工軌跡仿真（zhēn）驗證

加工軌（guǐ）跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸是（shì）否（fǒu）準確;檢（jiǎn）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;檢查加（jiā）工操作定義中的加（jiā）工方式(如粗加工策（cè）略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機床工作台、被加工零件、刀具和夾具之間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題（tí）;檢（jiǎn）查工藝參（cān）數是否合理等。

5.後置處理

後（hòu）置（zhì）處理（lǐ）可（kě）以是（shì）獨立的處理過程（chéng），也可以與（yǔ）刀位文件的生成過程合為一體，根據處（chù）理軟（ruǎn）件的功能，選擇適當的處理方式，而對於（yú）後處理有以下幾（jǐ）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（hòu）置處理軟（ruǎn）件;後置處（chù）理軟件的開發或定製，要結合特定的（de）控製係統和（hé）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分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自動將必（bì）要的注釋說明加入到加工程（chéng）序中。

6.數控加工（gōng）程序仿真驗證

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

仿真驗證主要包括（kuò）以下內容：檢查加（jiā）工程序中（zhōng），注釋信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，加工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸（cùn）信息是否正（zhèng）確（què）;檢查數控加工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，刀具補（bǔ）償信息是否正確（què）;檢查數控加工程序中，是（shì）否有（yǒu）過切、欠切（qiē）或（huò）碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數（shù）控機床相匹配等。

7.數（shù）控加工程序校對檢查

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

程序的校對（duì）工（gōng）作主要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保（bǎo）證程序正確的基本要素，需要校對模型（xíng）的正確性，分析模型（xíng）所（suǒ）有數據與工藝文件要素是否（fǒu）一（yī）致。

②坐（zuò）標係。檢查編程的加（jiā）工坐標係方（fāng）向與工藝文件要（yào）求的是否相符（fú）、是（shì）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。不同的加工策（cè）略生成的程序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程（chéng）序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規格和（hé）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（gōng）效率和加工（gōng）質量。

⑤進刀（dāo）點和退刀點。進刀點和退刀點是造（zào）成（chéng）刀啃傷、紮傷零（líng）件的主要因素，也是影響表麵（miàn）質量的重要方麵。

⑥程序格式。不同的數（shù）控係統對（duì）程序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生成滿足不同控製係統（tǒng）要求（qiú）的（de）加工（gōng）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（gōng）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序，加工出（chū）合（hé）格產品。數（shù）控加工程序應能保（bǎo）證整個過程的合理性、安全（quán）性和穩定性。

8.數控程序現場試加工及加（jiā）工程序定型

對一些（xiē）工藝性複雜、加（jiā）工難度大、尺寸精（jīng）度高（gāo）或批量大（dà）的（de）零件，要（yào）組織數控編程人員、車（chē）間工藝主（zhǔ）管人員、操作人員和檢驗人員（yuán）等對現場試加工情況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方（fāng）式和切削參（cān）數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺（chǐ）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問題並更正，以便提高編（biān）程效率，降低（dī）生產成本。對於批量生產的（de）零（líng）件，應該（gāi）在第一批次生產完後（hòu），對數（shù）控加工程序進行定型、入庫統一管理。

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

1.數控程序的命名（míng）

為方便查閱，易於識別、調用和管理（lǐ），必（bì）須對第一個數控（kòng）程序文件進行合理（lǐ）的命名。數控機床（chuáng）的編碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字（zì）母，不同的數控係統所識別的程（chéng）序格式也不同。

因此，數（shù）控程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

(1)名稱組（zǔ）成一（yī）般（bān）為：產品代（dài）號_加工類型+工序（xù）號_程序版次。

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

(2)後綴組（zǔ）成：一般為txt、mpf等。

(3)數（shù）控程序命名示例：某產品代號為（wéi）D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次編（biān）製的（de）數控（kòng）程序，則其相應的數控（kòng）程序文件在（zài）程序庫中的名稱（chēng）如圖2所（suǒ）示。

(4)數控程序的命名以符合控製係統（tǒng）要求，以及便（biàn）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（néng）靠手動輸入，因此效率較低，而（ér）且完成的也隻是簡單的重（chóng）複（fù）勞動（dòng），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（tōng）過相應的CAM軟件（jiàn）(NX軟件)建（jiàn）立加工（gōng）數據庫，在以後（hòu）的操（cāo）作中可以（yǐ）直接從庫中調用（yòng）。建立庫則應先定（dìng）義刀（dāo）具編號（hào），為便於標識可在NX刀具庫中用如下方（fāng）法（fǎ）表示。

(1)立銑（xǐ）刀：LX+D+直徑（jìng）+L+刀具伸出長度+La+刀具刃（rèn）長+Z+刃數+R+底齒半徑。如（rú）LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長度要（yào）求最小50mm，刃（rèn）長要求最小25mm，刃數為3刃，底角（jiǎo）為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+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽（zuàn）角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示（shì）：此鑽頭的直（zhí）徑為6.5mm，工作（zuò）長度要（yào）求最小30mm，刃（rèn）長要求最（zuì）小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在（zài）後置時，要求其刀具信（xìn）息一起輸（shū）出，這樣可以（yǐ）防止操作者在漏改刀（dāo）號或刀長（zhǎng）的情況下運行程序。其主要（yào）目的是（shì）為數（shù）控程序編製和程序仿真建（jiàn）立統一標準，也便於刀（dāo）具的統（tǒng）一發放和（hé）校對。

3.數控加工工序內（nèi）容（róng）要求

在製造大綱(FO)中（zhōng），有必要對數控加工工序內容提出出一些要（yào）求，防止製造大綱(FO)與數（shù）控程序不一致，造成零件的報廢。

具（jù）體要求如下：

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

(2)要清楚地標（biāo）明壓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（yào）敘述所需刀（dāo）具的必要規格參數，和該刀具所加工的零（líng）件部（bù）位;

(4)要準確地表達加工零件的數（shù）控程序名;

(5)要準確地表達加工該零（líng）件的（de）工裝。

數控技術作為（wéi）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，尤其是（shì）數控加工編程的快速高效化、高速切削（xuē）的應用、數控工藝程序編製的規範化和（hé）標準化等方麵。

數控加工技術（shù）效率的發揮在很大程（chéng）度上和企業本（běn）身的技術管理模型相（xiàng）關。數控加工程序編製的規範化（huà）、標準化，在一定（dìng） 程（chéng）度上（shàng）體現了（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（liàng），比如在工藝（yì）文件中注明定位基準（zhǔn）、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓（kuò）加工、三維曲麵（miàn）加工、固定循（xún）環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範（fàn）化編程;在典型零件加工工藝（yì）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（yè）成功的產（chǎn）品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保（bǎo）存，既有利於資源的重複利用（yòng），同時還可作為技術交流的（de）資源。

因此（cǐ），有效的數控加工工藝與數（shù）控編程模板、相應（yīng）規範的使用，可在很（hěn）大程（chéng）度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。