​CNC數（shù）控（kòng）編（biān）程員的標準流程

　　

數（shù）控加工作為機械製造業中先進生產力的代（dài）表，經過10餘（yú）年的引進與發展，已（yǐ）經在汽車、航空、航天和模具（jù）等行業（yè）發揮了巨（jù）大作用。

 

數控編程是影響數控加工質量和效率的一個（gè）重要方（fāng）麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械（xiè）行業中，由於數（shù）控編程人員的水平高低不同，因此需要通過（guò）建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複（fù）性問題（tí）的（de）發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的（de）一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、定義加工操（cāo）作、生成刀位（wèi）軌跡、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（xiào）對（duì）檢查、發放現（xiàn）場加工和數控加工（gōng）程序定型等。

 

1.確定編（biān）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)，通過數控編程依據可（kě）獲（huò）取以下信（xìn）息：零件信息、數（shù）控加（jiā）工工藝（yì）方案、數控機床類型、裝夾定位（wèi）方式、刀具（jù）、工序以及工（gōng）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圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主（zhǔ）要包括（kuò）：零（líng）件（jiàn）三（sān）維模型的修（xiū）剪、建立工藝參（cān）考麵、建立工藝定位孔（kǒng）、壓板及位置設計和加工麵的餘量處理（lǐ）等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡（jì）

定義（yì）加工操作，生成（chéng）刀位（wèi）軌跡，主要內容（róng）包括：定義編程坐標係，充分考慮加工（gōng）材料特性、刀具（jù）切削（xuē）特（tè）性、機（jī）床（chuáng）切（qiē）削特性（xìng）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（gōng）藝參數(包括（kuò）餘量、進給（gěi）速度、主軸轉速和加工刀路的跨距等（děng）)以（yǐ）及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和數控機床（chuáng）屬性等)，最終生成（chéng）刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾具定義是否齊（qí）備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工（gōng）序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定（dìng）義中的加工方式(如粗加工策（cè）略、刀補加工和腔體（tǐ）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;檢查工（gōng）藝參數是否合理（lǐ）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，根據處理軟件的功能，選擇適當的（de）處（chù）理方式，而對於後（hòu）處理有以下幾（jǐ）點要（yào）求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選擇其特定（dìng）的後（hòu）置處理（lǐ）軟（ruǎn）件;後置處理軟件的開發或定（dìng）製，要結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要（yào）保證（zhèng）刀（dāo）位加工信（xìn）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（jiāng）必要的注釋說明加入到（dào）加工程序中。

 

6.數控加工程序仿真驗證

在編程軟件或結合數（shù）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（háng）驗證，以保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控加工程序仿真（zhēn）驗證進行記錄。

仿真驗證主要（yào）包括（kuò）以下內容：檢查加工程序中，注釋（shì）信（xìn）息是否正確;檢查數控（kòng）加工程序中，加（jiā）工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控（kòng）加（jiā）工程序中，每一個工序應該達到的零（líng）件尺寸信（xìn）息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，刀具補償（cháng）信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題（tí）;檢查數控加工（gōng）程序中，主（zhǔ）軸轉速、進給速（sù）度是否與當（dāng）前數控機（jī）床相匹配等。

 

7.數控加工程（chéng）序校對檢查

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

 

程序的校對工作主要從以下幾個方麵考（kǎo）慮。

①模型。模型是保（bǎo）證程序正確的基本要素，需要校對模型的（de）正確性，分析模型所有（yǒu）數據與工藝（yì）文件要（yào）素是否一致。

②坐標係。檢（jiǎn）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（yǐ）及（jí）是否便於控製尺寸（cùn）。

③加工策略（luè）。不（bú）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，而分析加工策略的合理性，主要是（shì）控（kòng）製程序的刀具軌跡，控（kòng）製加工質量和效率。

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

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

⑥程（chéng）序格式（shì）。不同的數（shù）控係統（tǒng）對程序的格式要求不同，一般可以通過（guò）對（duì）後處理程序的編輯（jí），生成滿足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，不（bú）影響程（chéng）序的加工質量。

 

數控程（chéng）序必須做到完整、正確（què）、統一（yī）和協調，保（bǎo）證操作者能夠正確使用程序，加工出合格產（chǎn）品。數控加工程序應能保證整（zhěng）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

對一（yī）些（xiē）工藝性複雜、加工（gōng）難度大、尺寸（cùn）精度高或批（pī）量大的零件，要組織數控編（biān）程人員、車間工藝主（zhǔ）管人（rén）員、操作（zuò）人員和檢驗人（rén）員（yuán）等對現場（chǎng）試加工情況進行跟蹤、記錄，以便即（jí）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，在工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免試切加（jiā）工，而是留到（dào）數（shù）控（kòng）加工仿真環節發（fā）現問題並（bìng）更（gèng）正，以便提高編程效率，降低生產成本（běn）。對於（yú）批量生產的零件，應該在第一批次生產完後，對數控加工程序進行定型、入庫統一管理（lǐ）。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便（biàn）查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個數控程序文件進行合理（lǐ）的命名（míng）。數控（kòng）機床的編碼（mǎ）的倍數不同，且一般（bān）隻識別數字和（hé）字母，不同的數控係統所識別的程（chéng）序格式（shì）也不同（tóng）。

因此，數控（kòng）程序命名（míng）的形式一般為：名稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工（gōng）類型+工（gōng）序號_程序版次。

其中“產（chǎn）品代號”即為引用涉及零件的圖號（hào）;“加工類型”即為是（shì）銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝（yì）文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等（děng）依次（cì）類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序（xù）命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加（jiā）工工序，第一次編製的數控程序，則其相應的數控程序文件（jiàn）在（zài）程序庫（kù）中的名稱如圖2所示。

 

(4)數控程序的命名以符合控（kòng）製係統要求（qiú），以及（jí）便於識別、調用和管（guǎn）理為原則（zé）。

 

2.刀（dāo）具的命名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型（xíng）、刀具材料和刀具本身的幾何（hé）參（cān）數等（děng）。

在未建立切削參數數（shù）據庫（kù）前（qián），隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完成的也（yě）隻是簡單的（de）重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說不（bú）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（guò）相應的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫（kù），在以後的操作中可以直接從庫中調用。建立庫則應先定（dìng）義刀具編號（hào），為便於標識（shí）可在NX刀具庫中用如（rú）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+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長度要求最小50mm，刃（rèn）長要求最小25mm，刃數為3刃，底角為（wéi）R1.5mm;L7為加（jiā）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+鑽角。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示（shì）：此鑽頭的直徑為（wéi）6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃（rèn），鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息一起輸出，這（zhè）樣（yàng）可以防（fáng）止操作者（zhě）在漏改刀號或刀長的情況下（xià）運行程序。其主要目的（de）是為數控程序編製和（hé）程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一（yī）發放和（hé）校對。

 

3.數控加工工序內容要求

在製造大綱（gāng）(FO)中，有必要（yào）對數控加工（gōng）工序內容提出出（chū）一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報（bào）廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件的裝夾定位麵和工（gōng）件（jiàn）坐標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標係與加工程序一（yī）致（zhì）;

(2)要清楚地標明壓板壓緊零（líng）件或毛坯的位（wèi）置，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述（shù）所需刀具的必要規格參數，和該刀具（jù）所加工的零件部位;

(4)要準（zhǔn）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（gōng）裝。

 

數控技術作為多年來的先進製（zhì）造技術，其技術含量很（hěn）高，涉及多方麵的內容，尤其是數控加工（gōng）編程的快速高（gāo）效化、高速切削的應用、數（shù）控（kòng）工藝程序編製的規（guī）範（fàn）化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身（shēn）的技（jì）術管理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度上體現（xiàn）了企業自身數控加工技術應用水平（píng），通過規範化來約束數控程（chéng）序的多（duō）樣化，提高刀具軌跡的質量（liàng），比如在工藝文件（jiàn）中注明定位基準、對（duì）刀基準、坐標係、刀具（jù）參數與切削參（cān）數;對於（yú）程序的編製可（kě）從二維輪廓（kuò）加工、三維（wéi）曲麵加（jiā）工、固定循環、刀具（jù）補償和刀具軌跡加（jiā）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（jiàn）立標準（zhǔn）化、規範化的數控程序模板，可（kě）以大幅（fú）度提高（gāo）編程質量和產品的加工效（xiào）率。

對於企業成功的產品加工（gōng）工藝與（yǔ）數控加工經驗（yàn），可以（yǐ）以模板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

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（shǎo）質量事故，降低成本，提高加工的效率。