CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為機械製造業中先進生（shēng）產力的代表，經過10餘年（nián）的引（yǐn）進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業（yè）發揮了巨大作用。

數控編程是影響數（shù）控加工質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和精密（mì）加工中（zhōng）更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的水（shuǐ）平高低不同，因此需要通過建立一定的（de）規（guī）範，讓大家避（bì）免低層次錯誤和重複性問題的發生。

一（yī）、數控加工編程流（liú）程

數控加工編程的一般流程包括：確定編（biān）程依據、建立工藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡（jì）、加工（gōng）軌跡仿真、後處理（lǐ）、數控加工程序仿真（zhēn）模擬、數控加工（gōng）程序校對檢查、發放現場加工（gōng）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三維模型（xíng）、工程圖樣（yàng）和零件製造指（zhǐ）令（lìng）(數控工藝規（guī）程)，通過數控編程依據可獲取（qǔ）以下信息：零件信（xìn）息、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程（chéng）序號和產品加工狀（zhuàng）態等。

2.建立工（gōng）藝模型

在（zài）零（líng）件三維模型和工程圖樣的（de）基礎上（shàng）進行工藝模型（xíng）的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立（lì）工（gōng）藝定位孔、壓板及位置設計和加工麵（miàn）的餘量處理等。

3.定義（yì）加工操作生成刀位軌跡

定義（yì）加工操作，生成刀位（wèi）軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充（chōng）分（fèn）考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床（chuáng）切削特性和零件需要去除（chú）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（zǒu）刀（dāo）策（cè）略等)、工藝參數(包括餘量、進給（gěi）速度、主軸（zhóu）轉速和加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(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.加工軌跡仿真驗證

加工軌（guǐ）跡仿真驗證主要內容包（bāo）括（kuò）：檢查刀具、機床、工（gōng）件、夾具定義是否齊備，尺寸是否（fǒu）準確;檢查加工（gōng）操作（zuò），定義每一個工序應該達到（dào）的零件尺寸是（shì）否正確;檢查加工操作定義中（zhōng）的加（jiā）工方式(如粗（cū）加工策略、刀（dāo）補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢（jiǎn）查加工過程中數控機床工作台、被加工零（líng）件（jiàn）、刀具（jù）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

後置處理可以（yǐ）是獨立的處理過程，也可以與刀位文（wén）件的生成過程合（hé）為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當（dāng）的（de）處理方式（shì），而對於後處理有以下幾（jǐ）點要求：

生成特定（dìng）數控係統專用的加工程序，應選擇（zé）其（qí）特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或（huò）定製，要結合特定的控製係統和機（jī）床運動結構（gòu）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（zhì）係統語法的要求（qiú）;後置處理時（shí），自動將必要的注釋說明加入到加工程序（xù）中。

6.數控加工程序仿真驗（yàn）證

在編程軟件或結合數控仿真軟件功能的基礎（chǔ）上，盡可能地對（duì）數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性，並對（duì）相應的（de）數控加（jiā）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（xī）是否（fǒu）正確（què）;檢查數控加工程序中，加工方式的選擇是否正（zhèng）確;檢（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中（zhōng），每一個（gè）工序應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢（jiǎn）查（chá）數控加工（gōng）程序（xù）中，刀具補償（cháng）信息（xī）是否正（zhèng）確;檢查數控加（jiā）工程序中，是否有（yǒu）過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程（chéng）序中，主軸（zhóu）轉速、進給速度是否（fǒu）與當前數控機床相（xiàng）匹配等。

7.數（shù）控加（jiā）工程（chéng）序校（xiào）對檢查

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

程序的校對工作主要從（cóng）以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基（jī）本要素，需要校（xiào）對模型的正確性，分析模型（xíng）所有數據與工（gōng）藝文件要素是否一致。

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（de）是否相符、是否便於（yú）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（gōng）策略（luè）。不同的加工策（cè）略生成的程序是絕（jué）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、規格和形式是根據零件材料和零件加工部位確定的（de），不同的刀具直接（jiē）影響加（jiā）工效（xiào）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啃傷、紮傷零（líng）件的主要因素，也是影（yǐng）響（xiǎng）表麵質量的重要方麵。

⑥程序格（gé）式。不（bú）同的數控（kòng）係統對程序的格式要求不同，一般可以通過對後處（chù）理程序的編輯，生成滿足不同控製係統（tǒng）要求的加工程序，程序格式的校對主（zhǔ）要是在程序首尾部分，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（hé）協調，保證（zhèng）操作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程（chéng）序（xù）應（yīng）能（néng）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（dìng）型

對一些工藝性複（fù）雜（zá）、加工（gōng）難度大（dà）、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程人（rén）員、車間工藝主管（guǎn）人員、操作人員和檢驗（yàn）人員等對現場試加（jiā）工情況進行（háng）跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定（dìng）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（liàng）避免試切加工（gōng），而是留到（dào）數控加工仿真環節（jiē）發現問題並更正，以便提（tí）高編程效率，降低生產成本。對（duì）於（yú）批（pī）量生產的零件，應該在第一批次（cì）生產完後，對數控加工程（chéng）序進行定型、入庫統一管（guǎn）理。

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

1.數（shù）控程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必須對第一個（gè）數控程（chéng）序（xù）文件進行合理的命名。數控（kòng）機床（chuáng）的編（biān）碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同（tóng）的數控係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控（kòng）程序命名的形式一般為：名稱+後綴。

(1)名稱組成一般為：產品代（dài）號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號”即為（wéi）引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工（gōng）序號”即（jí）為工藝文件中的工序號;“程序版（bǎn）次”即新版（bǎn）(NEW)，換版後可以用001、002……等依（yī）次類推進行（háng）管理。

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

(3)數（shù）控程序命名示例（lì）：某（mǒu）產品代（dài）號為D25—1155—12—00，有三道（dào）工序需要數（shù）控加工，其中工序15為數控銑（xǐ）加工工序，第一次編製的數控程序，則（zé）其（qí）相應的數控（kòng）程序文件在程序庫中的名稱（chēng）如圖2所（suǒ）示。

(4)數控程序的命名以符（fú）合控製係統要求，以及便於識別、調（diào）用（yòng）和管理為原則（zé）。

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（qiē）削參數數據（jù）庫前，隻（zhī）能（néng）靠手動輸入，因此效率較低（dī），而且完成的也隻是簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操（cāo）作者來說不直觀，對工（gōng）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)建立加工數據庫，在以後的操（cāo）作中可以直接從庫中調用。建立庫（kù）則應先定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具（jù）庫中用如下方法表示。

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

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀（dāo）具（jù）伸出長度（dù）+La+刀具刃長（zhǎng）+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角（jiǎo）為120°。

在後置時（shí），要求其刀具信息一起輸出，這樣可以（yǐ）防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的是為數控（kòng）程序編製和（hé）程序仿真建立（lì）統一（yī）標準，也（yě）便於刀具的統一發放和校對。

3.數控加工（gōng）工（gōng）序內容（róng）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，防止製造大綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

具（jù）體要求如下：

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

(2)要清楚地標明壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及（jí）壓板螺（luó）栓上頂麵的（de）極限高度;

(3)要簡要（yào）敘述所需刀具的必要規格參數（shù），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)要準確地表達加工該零（líng）件的工（gōng）裝。

數控技（jì）術作為多年來的（de）先進製造技術，其（qí）技術（shù）含（hán）量很高，涉及（jí）多方麵的內容，尤其是數控加工編程的快速高效化、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。

數控加工技術效率的發揮在很大程度上和企業本身的技術管理模（mó）型相關。數控加工（gōng）程序編製的規範化、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，通過規（guī）範化來約束數控程序的多樣化，提高刀具（jù）軌跡的質量，比如（rú）在工藝（yì）文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係（xì）、刀具（jù）參數與切（qiē）削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加（jiā）工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策（cè）略等多個（gè）方麵進行規範化編程（chéng）;在典型零件加工（gōng）工藝經（jīng）驗的基礎（chǔ）上，建立（lì）標準化、規範化的數控程序模板，可以大（dà）幅度提高編程質量和產品的加工效率。

對於企業成功的產品（pǐn）加（jiā）工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（yuán）的重複利用，同時還可作為技術（shù）交流的資源（yuán）。

因（yīn）此（cǐ），有效的數控加工工藝與（yǔ）數（shù）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（chéng）本，提高加工（gōng）的效率。