​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產力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經在汽車、航空、航（háng）天（tiān）和模具等行業發揮了巨大作用。

 

數控編程是影響數控加工質（zhì）量和效率的一個重（chóng）要（yào）方麵，尤（yóu）其在高速和精密加工中更為突出（chū）。在機械行業中，由於數控編程人員的水平（píng）高低不同（tóng），因此需要通過建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複性（xìng）問題的發（fā）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（biān）程依據、建立工藝模型、定義（yì）加工操作、生成（chéng）刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序（xù）仿真模擬、數控加工程序校對檢查、發放現場（chǎng）加工和（hé）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、工程圖樣和零件製造指令（lìng）(數（shù）控工藝規程（chéng）)，通過數控編程依據可獲（huò）取（qǔ）以下信（xìn）息：零件信（xìn）息、數控加（jiā）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（jiā）工程序號（hào）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）圖樣的基礎上進行（háng）工藝模型的設計，主要包括：零件三維（wéi）模型（xíng）的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定（dìng）位孔、壓板（bǎn）及位（wèi）置設計和加工麵的餘量處理等。

 

3.定義加工操作生（shēng）成刀位軌跡

定義加工（gōng）操（cāo）作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮（lǜ）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的材料狀（zhuàng）況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種（zhǒng）走刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨距（jù）等)以及輔（fǔ）助屬性(包括對 刀點、安全（quán）麵和（hé）數控機床屬性等)，最終生（shēng）成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗（yàn）證

加工軌跡仿真（zhēn）驗證主要內容包括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達到的零件尺（chǐ）寸是否正確;檢查加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔（qiāng）體加工等（děng）選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數（shù）控機（jī）床工作台、被加工（gōng）零件、刀具和夾具（jù）之間是否存在過（guò）切、欠切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合（hé）理等。

 

5.後置處理

後置處（chù）理可（kě）以是獨立的處理過程，也可以與刀位文件的（de）生成過程合為一體（tǐ），根據處理軟件（jiàn）的功能，選擇適當的處理方式（shì），而對於後處理有以下幾點要求：

生成特定數控係統專用的加工程序，應選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件的開發或定製，要結（jié）合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證（zhèng）刀位加工信（xìn）息的充分轉換（huàn），且（qiě）滿（mǎn）足控製係統語法的要（yào）求;後置處理（lǐ）時，自動將（jiāng）必要的注（zhù）釋說明加入到加工程序中（zhōng）。

 

6.數（shù）控加工程（chéng）序仿真驗證

在編程軟件或結合數控仿真軟件功能的基礎上，盡可能（néng）地對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（xù）的正確性，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（kuò）以下內容：檢（jiǎn）查（chá）加工程序中，注（zhù）釋信息是否正確;檢（jiǎn）查數控加工（gōng）程序中，加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;檢查數控加工程序中（zhōng），每一個工序（xù）應該達（dá）到的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工（gōng）程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題（tí）;檢查數控加工程序中，主軸（zhóu）轉速、進（jìn）給速度是否與當前數控機床（chuáng）相匹配等。

 

7.數控加（jiā）工程序校（xiào）對檢查

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

 

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，需要校對模型的正確性（xìng），分析模型所有數據與工（gōng）藝（yì）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符、是否便於（yú）操作（zuò）、坐標係選擇（zé）是否合（hé）理以及是否便於控製尺寸。

③加工策略。不同的（de）加工策略生成的程序是絕然不（bú）同的，程序量也大小不一，而分析加工策略的合理性，主（zhǔ）要是控製程序的刀具軌跡，控製（zhì）加（jiā）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（hé）零（líng）件加（jiā）工部位確定（dìng）的，不同的刀（dāo）具直（zhí）接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進（jìn）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程序格式。不同的數控係統對程（chéng）序的格式要求不同，一般可以通過對（duì）後處（chù）理（lǐ）程序的編輯，生成滿足不（bú）同控製係統要（yào）求的加工程序，程序格式的校對主要是在（zài）程（chéng）序首尾部分（fèn），不影響程序的加工（gōng）質量。

 

數控程序必（bì）須做到完整（zhěng）、正確、統一和（hé）協調，保證操作者能夠正確使用（yòng）程序，加工出合格產（chǎn）品。數控加工（gōng）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（jiā）工及加工程序定型

對一些工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要組織數控編程（chéng）人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員（yuán）等對現場試加工情況進行跟蹤、記錄，以便（biàn）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（jiàn）生（shēng）產（chǎn）的零件，在工藝性好、尺寸精度不高的（de）情況下，應盡量（liàng）避免試切（qiē）加（jiā）工，而是留（liú）到數控加工仿真環節發現問題並（bìng）更正，以便提高編程效率，降低（dī）生產成本。對於批量生產的零件，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。

 

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

 

1.數控程序的命名

為方便查閱，易於識別、調用和管理，必（bì）須對（duì）第一個數控程序文件進行合理的命名。數控機床的編碼（mǎ）的倍數（shù）不同，且（qiě）一般隻識別數字和字母，不同的數控係統（tǒng）所識別的程序（xù）格式也不同。

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：產品代號_加工類型+工序號_程（chéng）序版（bǎn）次。

其中“產品代號”即為引用涉及（jí）零件（jiàn）的（de）圖號;“加工類型”即為（wéi）是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即（jí）新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依（yī）次類推進行管理。

 

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示（shì）例：某產品代號為（wéi）D25—1155—12—00，有三道工序需（xū）要數控加工，其中工序15為數控銑加工（gōng）工序，第一（yī）次編製的數控（kòng）程（chéng）序，則其相應的數控程序文件在程序（xù）庫（kù）中（zhōng）的（de）名稱如（rú）圖2所示。

 

(4)數控程序的（de）命名以（yǐ）符合控製係統要求，以及便於識（shí）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（hé）刀具本身的幾何參數等。

在未（wèi）建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較（jiào）低，而且完成的也隻是簡（jiǎn）單的重複勞動，最（zuì）終生成的程（chéng）序對於操作者來說不直觀（guān），對工藝人員的水平要求較高。

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

 

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸（shēn）出長度+La+刀（dāo）具（jù）刃長+Z+刃數+R+底（dǐ）齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀（dāo）的直徑為25mm，工作長度（dù）要求最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工（gōng）7075進口鋁材。

 

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

 

在（zài）後置（zhì）時，要求其刀具信（xìn）息一起輸出（chū），這樣可以防止（zhǐ）操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要（yào）目的是為數控程序編製和（hé）程序仿真建立統（tǒng）一標準，也便於刀具的統一（yī）發放和校對。

 

3.數控加工工序內容要（yào）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（xiē）要求，防止製造大（dà）綱(FO)與數控程序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要（yào）求如下：

(1)要清楚地標（biāo）明毛坯或（huò）零件的裝夾（jiá）定位麵和工件坐標原點及坐標係（xì），並保證（zhèng）坐標原點及坐標（biāo）係與加工程序一致;

(2)要清楚地標明壓板（bǎn）壓緊零件或毛（máo）坯（pī）的位置，以及（jí）壓板螺栓（shuān）上頂麵的極（jí）限高度（dù）;

(3)要簡要敘述所需（xū）刀具的必要規格參數，和該刀具所加（jiā）工的零件部位;

(4)要準確地表（biǎo）達加工零件的數（shù）控程序名;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

 

數控（kòng）技（jì）術作為多年來的先進製造技術，其技術（shù）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（de）應用、數（shù）控工藝程序編（biān）製的（de）規範化和標準化等方麵。

 

數（shù）控加工技術效率的發揮（huī）在很大程度上和企業（yè）本身（shēn）的技術管理模型相關。數控加工程序編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了（le）企業自身（shēn）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（dāo）具（jù）軌跡的質量，比如在工（gōng）藝文件中（zhōng）注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對於程序的編製可（kě）從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循環、刀具補（bǔ）償和刀具軌跡（jì）加工（gōng）策略等（děng）多個方麵進（jìn）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、規範化的數控（kòng）程序模板，可以大幅（fú）度提高編程質量和產品的加工效（xiào）率。

對於企業（yè）成功的產品加工工藝與數控加工經驗，可（kě）以以模板（bǎn）形式保（bǎo）存，既（jì）有利於資（zī）源的重複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因（yīn）此（cǐ），有效的數控（kòng）加工工藝與數控編程模板（bǎn）、相應規範（fàn）的使用，可在很大程度上減少質量事（shì）故，降低成本，提高加工的效率。