​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（lì）的代表，經過（guò）10餘年的引進與（yǔ）發展，已經在（zài）汽車、航空、航天（tiān）和模具等行業發揮了巨大作（zuò）用。

數（shù）控編程是影響數控加工質（zhì）量和效率的一個重要方（fāng）麵，尤其（qí）在高速和（hé）精密加工中更（gèng）為（wéi）突出。在機械行業中（zhōng），由於（yú）數控編程人員的水平高低不同，因（yīn）此（cǐ）需要（yào）通過建立一定的規範，讓大家避免低層次（cì）錯（cuò）誤和重複（fù）性（xìng）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（chéng）依據、建立工（gōng）藝模型、定義加工操（cāo）作、生成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬（nǐ）、數控加工程序校對檢查、發放現（xiàn）場加（jiā）工和數控加工程（chéng）序定型等（děng）。

1.確定（dìng）編（biān）程依據

數控編程依據主要（yào）包括三維模型（xíng）、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控（kòng）編程依據可獲取（qǔ）以下信息：零件（jiàn）信息、數控加工工（gōng）藝方案、數控機床類型、裝夾定位方式、刀具、工序（xù）以及工（gōng）步（bù）、加工程（chéng）序號和產品加工狀態等。

2.建立工藝模型

在（zài）零件三維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計（jì），主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝（yì）參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設（shè）計和加工麵（miàn）的餘量（liàng）處理等。

3.定義加工（gōng）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（nèi）容包括：定義（yì）編（biān）程坐標係，充分考慮加工材料特性（xìng）、刀具切削特（tè）性、機床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(包括各種走刀策（cè）略等)、工藝（yì）參（cān）數(包括餘量、進給速度、主軸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（jī）床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

4.加工軌跡（jì）仿真驗證

加工軌跡仿（fǎng）真（zhēn）驗（yàn）證（zhèng）主要內容包括：檢查刀（dāo）具、機床、工件、夾具定義是否（fǒu）齊備（bèi），尺寸是否準（zhǔn）確;檢查加工操作，定義每一個工序應（yīng）該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定（dìng）義中（zhōng）的加工方式(如粗加工（gōng）策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程（chéng）中數控機床工作台、被加工（gōng）零件、刀具和夾具（jù）之間是否存在過切、欠切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢（jiǎn）查工藝參數是否合理（lǐ）等。

5.後置處理

後置處理可（kě）以（yǐ）是獨立的處理（lǐ）過程，也可以與刀位文件的生成過程（chéng）合為一體，根據處（chù）理軟件的功能，選擇適（shì）當的處理方式（shì），而（ér）對於後處理有以下幾點要求：

生（shēng）成特定數控係統專用（yòng）的加工程序，應（yīng）選擇其特定的後置處理軟件;後置處理軟件（jiàn）的開發或定製，要結合特定的控製係統和機床運動結構類型;後置處理軟件要保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語（yǔ）法的要求;後置處理時，自動將必要（yào）的注釋說明（míng）加（jiā）入到加工程序中。

6.數控加工程序仿真驗證

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

仿真驗證主要包括以下內（nèi）容：檢查加（jiā）工程序中，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（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸（cùn）信息是否正確;檢（jiǎn）查數（shù）控加工程序中，每一（yī）個（gè）工序應該達到的零件尺寸信息（xī）是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工（gōng）程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數（shù）控加工程序中，主軸轉速、進給速度是否與當前數控機床相匹配等。

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校對與工藝（yì）文件的校對完全不同，程序（xù）格式是一個個坐標點（diǎn），如果一行行地校對（duì）程序內容，需要花費大（dà）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（shì）保（bǎo）證程序正確的基（jī）本要素，需要校對模型的正確性，分（fèn）析（xī）模（mó）型所有數據與工藝文件要素是否一致。

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（xiàng）符、是否便於（yú）操作（zuò）、坐標係選擇是否（fǒu）合理以及是否便於（yú）控製尺（chǐ）寸。

③加工策略。不（bú）同的加工策略生成（chéng）的程序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析加工（gōng）策（cè）略的合理（lǐ）性，主要是控（kòng）製程（chéng）序（xù）的刀具軌跡（jì），控製（zhì）加（jiā）工質量和效率。

④刀具。刀具材（cái）料、規格和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（jiā）工效（xiào）率和加工質量。

⑤進刀點和（hé）退刀點。進刀（dāo）點和退刀點是造成刀啃傷、紮（zhā）傷零件的主要因素，也是影響表麵（miàn）質量（liàng）的重（chóng）要方麵。

⑥程序格（gé）式。不同的數控係統對程序（xù）的格式要（yào）求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯（jí），生成滿（mǎn）足（zú）不同控製係統要求的加工程序，程（chéng）序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量（liàng）。

數控程（chéng）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，加工出合格產品（pǐn）。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安（ān）全性和穩定性。

8.數（shù）控程序現場試加工及加工程（chéng）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（biān）程人員、車間工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合（hé）理的裝夾定位方式（shì）和切削參數（shù）等。

對（duì）於（yú）一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度不高的（de）情況下，應盡量（liàng）避免試切加工，而（ér）是留到數控（kòng）加工仿真環節發現（xiàn）問題並（bìng）更正，以便提高編程效率（lǜ），降低生產（chǎn）成本。對（duì）於批量生產的零件，應該在（zài）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（shù）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（lǐ），必須（xū）對（duì）第一個數控程序文件進行（háng）合理的命名。數（shù）控機（jī）床的編碼的倍數不同，且一般隻（zhī）識別數字和字母，不同的數控係（xì）統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程（chéng）序命名的形式一般為（wéi）：名稱+後綴。

(1)名稱組成一般為：產品代號_加工類型+工（gōng）序號_程序版次。

其中（zhōng）“產品代號”即為引用（yòng）涉及（jí）零（líng）件的圖號（hào）;“加工類型”即為是銑(M)還是（shì）車(L);“工序（xù）號”即為工藝文件中的工序號（hào）;“程序版次”即新版(NEW)，換（huàn）版後可以用001、002……等（děng）依次類推進行管理。

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

(3)數控（kòng）程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三（sān）道工序需要數控加工，其（qí）中工序15為數控銑加工工序，第一次編製的數（shù）控程序，則其相應的數控程序文件（jiàn）在程序庫中的名稱（chēng）如圖2所示。

(4)數控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於識別（bié）、調用和管理為原則。

2.刀具的命（mìng）名

在編製加工工藝時，需要定義各種刀具類型、刀具材（cái）料和刀具本身的幾何參數等（děng）。

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

通過實際加（jiā）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，在以後的操作中可（kě）以直接從（cóng）庫中（zhōng）調用。建立庫則（zé）應先定義刀具編號，為便（biàn）於標識可在NX刀具庫（kù）中用（yòng）如下方法表示。

(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（rú）LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑（xǐ）刀的直徑為25mm，工作長度要求（qiú）最小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為（wéi）3刃，底角為R1.5mm;L7為（wéi）加工（gōng）7075進（jìn）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ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此（cǐ）鑽頭的直（zhí）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，要（yào）求其刀具（jù）信息（xī）一起輸出，這樣（yàng）可以防止操（cāo）作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的是（shì）為數控程（chéng）序編製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發（fā）放和校對。

3.數控加工工序（xù）內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數控加工工（gōng）序內容（róng）提出（chū）出一些（xiē）要求，防止製造大綱(FO)與數控程（chéng）序不一致（zhì），造成零件（jiàn）的報廢。

具體要求如下：

(1)要清楚（chǔ）地標明毛坯或零件的裝夾定位麵和工件（jiàn）坐標原點及坐標係，並（bìng）保證坐標原點及坐標係與加工程序（xù）一（yī）致;

(2)要清楚地標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（xiàn）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（jiā）工的零件部位;

(4)要準確地（dì）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裝。

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

數控加工技（jì）術效率的發揮在（zài）很大程度上和企（qǐ）業本身的技術管理模（mó）型相關。數控加工程（chéng）序編（biān）製的規（guī）範化、標準化，在一定 程度上體（tǐ）現了企業自身數控加工技術應用（yòng）水平，通過規範化來約束數控程序的多樣化（huà），提高刀具軌跡（jì）的質（zhì）量，比如在工（gōng）藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數（shù）與切（qiē）削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲麵加工、固定循（xún）環、刀具（jù）補償和刀具軌跡加工策略等（děng）多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工（gōng）工藝經驗的（de）基礎上，建立標（biāo）準化、規範化的數控程（chéng）序模板，可以大幅（fú）度提高編程質量和產品的加工（gōng）效（xiào）率。

對於企業成（chéng）功的（de）產品加工（gōng）工藝與數控加工經驗（yàn），可以以模板形（xíng）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（yǒu）效的數控加工工藝與數控編程模板、相（xiàng）應規範的使用，可在很大程（chéng）度上減少質量事（shì）故（gù），降低成本，提高加工的效率。