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（jīng）過10餘年（nián）的引進與發展，已經在汽（qì）車、航空、航天和模（mó）具等（děng）行業發揮了巨大作用。

數控編程（chéng）是影響數控加工（gōng）質量和效率的一個重（chóng）要方麵，尤其在高速和精密加工（gōng）中更為突出。在機械行業中，由於（yú）數控編（biān）程人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定（dìng）的規範，讓（ràng）大家避免低層（céng）次錯誤和重複性問題的發生。

一、數控加工編程流程

數控（kòng）加工編程的一般流程包括：確定編程（chéng）依據、建立工藝模型、定義加工操作、生成刀位軌跡、加工軌跡（jì）仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬、數（shù）控加工程序校對檢查、發（fā）放現場加工和數（shù）控加工程序定型等。

1.確定（dìng）編程依據

數（shù）控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零件製造指（zhǐ）令(數（shù）控工藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信息：零件信息、數控加工工藝（yì）方案、數（shù）控機床類型（xíng）、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序號和（hé）產（chǎn）品加工狀態等。

2.建立工藝模型

在零件三維模型（xíng）和工（gōng）程圖樣（yàng）的基礎上進行工藝模（mó）型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝（yì）定位孔、壓板及位置設計（jì）和加工麵的餘量處理等。

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位（wèi）軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工（gōng）材料特性、刀具（jù）切削特性、機床切削特性和零件需要去（qù）除的材料狀況等（děng）因素，依據工藝要求定（dìng）義加工方式(包括各種（zhǒng）走刀策略等)、工藝參數（shù）(包（bāo）括餘量、進給（gěi）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、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀（dāo）位軌跡。

4.加（jiā）工軌跡仿真驗證

加工軌（guǐ）跡仿真驗（yàn）證主要內容包（bāo）括：檢查刀具（jù）、機床、工件、夾具定義是否齊（qí）備，尺寸是（shì）否準確;檢查加（jiā）工操作，定義每一個工序（xù）應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定義中的（de）加工方式(如（rú）粗加工（gōng）策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正（zhèng）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（hé）夾具之（zhī）間是否存在過切、欠切或碰（pèng）撞幹涉等問題;檢查工藝參數是否合理等。

5.後置處（chù）理

後置（zhì）處理可以是獨立的處理過程，也（yě）可以與（yǔ）刀位文件的生成過程合為一（yī）體（tǐ），根據（jù）處理軟件的功能，選擇適當（dāng）的處理（lǐ）方（fāng）式，而對於（yú）後（hòu）處理有以下（xià）幾點要求：

生成（chéng）特定數控係統專用的加（jiā）工程序，應選擇其特定（dìng）的（de）後置處理軟（ruǎn）件;後置處理（lǐ）軟件的開發或定製，要結合特定的（de）控製係統（tǒng）和機（jī）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（huàn），且（qiě）滿足控製（zhì）係統語（yǔ）法的要求;後置處理時，自動將必（bì）要的注釋說（shuō）明加入到加工程序中。

6.數控加工程序（xù）仿真驗證

在編程軟件或結合數控（kòng）仿真軟件功能的（de）基礎上，盡可能（néng）地對數控加工程序所涉及的各（gè）個方麵（miàn）進行驗證，以保證最終加工（gōng）程序的正確性，並對（duì）相（xiàng）應的數控（kòng）加工程序仿真驗證進行記錄。

仿（fǎng）真驗證主要包括以下內容：檢查加工程序中，注（zhù）釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，加（jiā）工方式的選擇（zé）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（chéng）序中，每一個工序（xù）應該達到的零（líng）件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否（fǒu）正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等（děng）問（wèn）題;檢（jiǎn）查數控加工程序中（zhōng），主軸轉速、進給速（sù）度是否與（yǔ）當前數控（kòng）機（jī）床相（xiàng）匹配等。

7.數（shù）控加工程序（xù）校對檢查

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

程序的（de）校（xiào）對工作（zuò）主要從以下幾個方麵考慮。

①模型。模型是保證程序正確的基本要素（sù），需（xū）要校對模型的正（zhèng）確性，分析模型所有（yǒu）數據與工藝文件要素是否一致。

②坐標（biāo）係。檢（jiǎn）查編程的加（jiā）工坐標係方向與工藝（yì）文件（jiàn）要（yào）求的（de）是否相符、是否便（biàn）於（yú）操作（zuò）、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（de）合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀（dāo）具。刀具材料、規格（gé）和形式是根（gēn）據零件材料和（hé）零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響加工（gōng）效率和加工質量。

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

⑥程序格式（shì）。不同的（de）數控係統（tǒng）對程序的格式要（yào）求不同（tóng），一般可以通過對後處理程序（xù）的編輯，生成滿足不同控製係統要求的加工程序，程序格式的校對主要是在程序首尾部分，不影響程序的加工質量。

數控程序必須（xū）做到完整、正確、統（tǒng）一和協調，保證操作者能（néng）夠正確使用程序（xù），加工出合格（gé）產品。數控（kòng）加工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（gāo）或批量大的零件，要組織（zhī）數控編程人員、車（chē）間工（gōng）藝主管人員、操（cāo）作人員和檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正（zhèng）不合（hé）理的（de）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（kuàng）下（xià），應盡量避免試切加工，而是留到數控（kòng）加工仿真環節發現（xiàn）問題並更正，以便提高編程效率，降低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一批次（cì）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（lǐ），必須對第一個數控程序文（wén）件進行合（hé）理的命名。數（shù）控機床的編碼（mǎ）的倍數不同，且一般隻識別數（shù）字（zì）和字母，不同的數控係統所識別的程序格（gé）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（yī）般為（wéi）：產品代（dài）號_加工類（lèi）型+工序號_程序版次。

其中“產品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為（wéi）工藝文（wén）件中（zhōng）的工序號（hào）;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行（háng）管理。

(2)後綴組成：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例：某產品代（dài）號為D25—1155—12—00，有三道工序（xù）需要數控加（jiā）工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次編製的數控（kòng）程序，則其相應的數控程序文（wén）件在程序庫中的名稱如圖2所示。

(4)數控程序的命名以符合控製係統要求，以及便於（yú）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（gè）種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾何參數等。

在（zài）未建立切削參數數據庫前（qián），隻能靠手動輸入，因此（cǐ）效率較低，而且（qiě）完成的也隻是簡單的重（chóng）複勞動，最終生成的程序對於操（cāo）作者來說（shuō）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，在以後的操作中可（kě）以直（zhí）接從庫中調用。建立（lì）庫則應先（xiān）定（dìng）義刀（dāo）具（jù）編號，為便於標識可在NX刀具庫中用如下方法表示。

(1)立銑（xǐ）刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半（bàn）徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑為25mm，工作長（zhǎng）度要求最小50mm，刃（rèn）長要求最小25mm，刃（rèn）數為3刃，底角為R1.5mm;L7為加工7075進（jìn）口鋁材。

(2)鑽頭：ZT+D+直（zhí）徑（jìng）+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角（jiǎo）。如（rú）ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此（cǐ）鑽頭的直徑（jìng）為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求（qiú）最小20mm，刃（rèn）數為2刃，鑽（zuàn）尖角為120°。

在後置時，要求其刀具信息一起輸出，這（zhè）樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長（zhǎng）的（de）情況下運行程序。其主要目的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準，也便（biàn）於刀具的統一發放和校對。

3.數（shù）控加工工序內容要求

在製造大綱(FO)中，有必要對數控加工工（gōng）序內容提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與（yǔ）數控程序不一致，造成零件的報廢。

具體要求如下：

(1)要清楚地標（biāo）明毛坯或零件的裝夾定位麵和工件坐標原點及坐標係（xì），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（jǐn）零件或毛（máo）坯的（de）位（wèi）置，以（yǐ）及壓板螺栓（shuān）上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格參數，和該刀具所加工的零件部位;

(4)要準確地表（biǎo）達加（jiā）工零件的數控程序名;

(5)要準（zhǔn）確地表（biǎo）達加工該零件的工裝。

數控技術作為多（duō）年來的先進製造（zào）技術，其（qí）技術含量很高，涉及多方麵的內容（róng），尤其是數控加工編程的快速高效化（huà）、高速切削（xuē）的應用、數控工藝（yì）程序編製（zhì）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（hé）企業本身的技術管（guǎn）理模（mó）型相關。數控加工程序編製的規範化、標準（zhǔn）化，在（zài）一定（dìng） 程度上體現了（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），比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具（jù）參數與切削參數;對於程序的（de）編製可從二維輪廓（kuò）加工（gōng）、三維曲麵加工、固定循環（huán）、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（huà）編程;在典（diǎn）型（xíng）零件（jiàn）加工工藝經（jīng）驗的基礎上（shàng），建（jiàn）立標準化、規範化的數控程序模（mó）板，可以大幅度提高編程質量和產品的加工效率。

對於企業成（chéng）功的（de）產（chǎn）品加（jiā）工工藝與數控加工經驗（yàn），可以以模板形式保存（cún），既有利於資源的重複利用，同時還可作為技術交流的資（zī）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（dī）成本（běn），提高加工的效（xiào）率。