​CNC數控編（biān）程員的標（biāo）準（zhǔn）流程

　　

數控加（jiā）工作（zuò）為機械製造（zào）業中先進生產力的代表，經過10餘年的引進（jìn）與（yǔ）發展，已經在汽車、航空、航天和模具等（děng）行（háng）業發（fā）揮了巨大作用。

 

數控編程是影響數控加工（gōng）質量和效率的（de）一個重要方麵，尤（yóu）其在高速和精密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高低不同（tóng），因此需要通過建（jiàn）立（lì）一定的規範，讓大家（jiā）避免低層次錯誤（wù）和重複性問題的發生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一般（bān）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、數控加工（gōng）程序校（xiào）對檢查、發放現場加工和數控（kòng）加工程（chéng）序（xù）定型等。

 

1.確定編程依據

數（shù）控編程依據主要包括三維模型、工程圖樣和零（líng）件（jiàn）製造指令(數控（kòng）工藝規程)，通過數控編程依據可獲取以下信息：零件（jiàn）信息、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、加工程序號和產品加工狀態等。

 

2.建（jiàn）立工藝（yì）模型

在零件三維模型和工程圖樣的（de）基礎上進行工藝（yì）模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵（miàn）、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和加（jiā）工麵（miàn）的餘（yú）量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包括：定義編程坐標係，充（chōng）分考慮加工材料特性、刀具切削特（tè）性、機床（chuáng）切削特性和（hé）零件（jiàn）需要去除的材料狀況等因素，依據（jù）工藝要（yào）求定義加工方式(包括各種走刀策略等（děng）)、工藝參數(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、安全麵和數控機床屬性等)，最終生成刀位軌跡。

 

4.加工軌跡仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床、工件、夾具定（dìng）義是否（fǒu）齊（qí）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寸是否正確（què）;檢查加工操作定義中的加（jiā）工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加（jiā）工等選擇)

是否正確、合理（lǐ）;檢查加工過程中數控機床工作台（tái）、被加工零件、刀具和夾具之間（jiān）是否存（cún）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（lǐ）可以是獨立的處理過程，也（yě）可以與刀位文件的生成過程合（hé）為一體，根據處（chù）理軟件（jiàn）的功能，選擇（zé）適（shì）當的處理方式，而（ér）對於後處（chù）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，要結合特定的控製係統（tǒng）和機（jī）床運動結構（gòu）類型;後置處理軟件（jiàn）要保證刀（dāo）位加工信息的充（chōng）分轉換（huàn），且滿足控製係統語法的要求;後置處（chù）理時，自動將必要的注釋說明加入到加工程序中。

 

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，盡可能地對數（shù）控（kòng）加工程序所涉及的各個方麵進行驗證（zhèng），以保（bǎo）證最終加工程序的正確性（xìng），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（yào）包括以下內容：檢查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中（zhōng），加工（gōng）方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺（chǐ）寸信息是否正確（què）;檢查數（shù）控加工程序中，每一個工序應該達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（kòng）加工程（chéng）序中，是否有（yǒu）過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢查數控（kòng）加工程序中，主軸轉速（sù）、進給速度是否與當前數控機床相匹（pǐ）配等。

 

7.數控加（jiā）工程序校對檢查

數（shù）控程序的校對與工藝文件的校對（duì）完全不同（tóng），程序格式是一個個（gè）坐標點，如果一行（háng）行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也（yě）是（shì）不切實際的。

 

程（chéng）序的校對工作（zuò）主要從以下幾個方（fāng）麵考慮。

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

②坐標係。檢查編（biān）程的加工坐標係方向與工藝文件（jiàn）要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否（fǒu）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（chéng）序量也大小不一，而分析加工策略的合（hé）理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀（dāo）具（jù）材（cái）料、規格和形式是根據（jù）零件（jiàn）材料和（hé）零件加工部位確定（dìng）的，不（bú）同的刀具直接影響加工效率（lǜ）和加工質量（liàng）。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是（shì）造成刀啃傷、紮傷零件（jiàn）的主要因素，也是（shì）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序的格式（shì）要求不同（tóng），一般可以通過對後處理（lǐ）程序的（de）編輯（jí），生成（chéng）滿（mǎn）足不（bú）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（shǒu）尾部分，不影響程序的加工質量。

 

數（shù）控程序必須做到（dào）完整、正確、統一和協（xié）調，保（bǎo）證操作者能夠正確使用程序，加工出合格產品。數控加工程序應能保證整個過程的合理性、安（ān）全性和穩（wěn）定性。

 

8.數控程序現場試加工及加工程序定型

對一些（xiē）工藝性複雜（zá）、加工（gōng）難度大、尺寸精度高或（huò）批量大的零件，要組織數控（kòng）編程人員、車間工藝主管（guǎn）人員、操作人員和檢驗人員等對（duì）現場試加工情（qíng）況進行跟蹤、記錄（lù），以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數（shù）等。

對於（yú）一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精（jīng）度不高（gāo）的（de）情況下，應盡量避免試切加工，而是留（liú）到（dào）數控加工仿真環節發現問題並更正，以便提高編程效率，降（jiàng）低生產成本。對於批量生產的零件，應該在第一（yī）批次（cì）生產完後，對數（shù）控加工程序進行定型、入庫統一（yī）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，必須對（duì）第一個數控程序文件（jiàn）進行合理的命（mìng）名。數（shù）控機床的編碼的（de）倍數不同，且一般（bān）隻識別數字和（hé）字母，不同（tóng）的（de）數控（kòng）係統所識別的程序格式也不同。

因此，數控程序命名的形式一（yī）般為：名（míng）稱+後綴。

 

(1)名稱組成一般（bān）為：產品代號_加工類型+工（gōng）序號_程序（xù）版次。

其中“產品代號”即為引用涉及零件的（de）圖號;“加工（gōng）類型”即為是銑(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版（bǎn）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（mǒu）產品代（dài）號為（wéi）D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為（wéi）數控銑加工工序，第一次編製（zhì）的數控（kòng）程序，則其（qí）相應的數（shù）控程（chéng）序文件在程序庫（kù）中的名稱如圖2所示。

 

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

 

2.刀具的命名

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

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因（yīn）此效率較低，而（ér）且完成的也隻是簡單的重複勞動（dòng），最終生成的程（chéng）序對於操作（zuò）者來說（shuō）不直觀，對工藝人員的（de）水平要（yào）求較高。

通過（guò）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，在以後的操作中可以直接（jiē）從庫中調（diào）用。建立庫（kù）則應先定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫中用如下方法表示（shì）。

 

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

 

(2)鑽頭：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（zuò）長度要求最小（xiǎo）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，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長（zhǎng）的情況下運行程序。其主要目（mù）的是為數控程序編製和程序仿真建立統一標準，也便於刀具的統一發放和校對。

 

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（jiā）工工序內容提出出一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程（chéng）序不一致，造成零件的報廢。

 

具體要求如下：

(1)要清楚地標明毛坯或零件的裝（zhuāng）夾定位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標原點及坐標係與加工程序（xù）一致（zhì）;

(2)要清楚地標明（míng）壓板壓緊零件或毛坯的位置，以及壓板螺栓（shuān）上頂（dǐng）麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格參數（shù），和該刀具所（suǒ）加工的零（líng）件部位;

(4)要（yào）準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準確地表達（dá）加工該零件的工（gōng）裝。

 

數（shù）控技術作為多年來的先進製造技術，其技術含量很高，涉及多方麵的內（nèi）容，尤其是（shì）數控（kòng）加工編程的快速（sù）高效化、高速切削的應（yīng）用、數控工藝程序（xù）編製的規範化和標準化等方麵。

 

數控加工技術效（xiào）率的（de）發揮在很大程度上和企業本身的技術管理模（mó）型相關。數控加工程序編製的規（guī）範化、標（biāo）準（zhǔn）化，在一（yī）定 程度上體現了企業自身數控加工技術應用水平，通過規範化（huà）來約束數（shù）控程（chéng）序的（de）多樣化，提高刀具軌跡的（de）質量，比如在工藝文件中注明定位基（jī）準、對刀（dāo）基準、坐標係、刀具參數與切削參數;對（duì）於（yú）程序的（de）編製可從二（èr）維輪廓加工、三維曲麵加工、固定（dìng）循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略（luè）等多個方麵進行規範化（huà）編程;在典（diǎn）型零件加工工藝（yì）經驗的基（jī）礎上，建立標準化、規範化（huà）的數控程序模板，可以大幅度提高編程質量和產品的加工效率。

對於企業成功的產品（pǐn）加（jiā）工工藝與數控加工經驗，可以以模板（bǎn）形式保（bǎo）存，既有利於資源的重（chóng）複利用，同時還可作為技術交流的資源。

 

因（yīn）此，有效的數控加（jiā）工工藝與數控編程模板（bǎn）、相應規範的使用（yòng），可在很大程度上減少質量（liàng）事故，降低（dī）成本，提高加工的效率。