CNC數控編程員的標準流程

數控（kòng）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（yǐn）進與發展，已經在汽車、航空、航天和模具（jù）等行業發揮了巨大作用。

數控編程是影響數控加工質量和效率的一個重要（yào）方麵，尤其在高速和精密（mì）加工中更為突（tū）出。在機械行業中，由於數控編程人員的水平高（gāo）低不同，因此需要通（tōng）過建立一定的規範（fàn），讓大家避（bì）免低層次錯誤和重複性問題的發生。

一、數（shù）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（jiàn）立工藝模型、定義加工操作、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、數控加工程序校對檢（jiǎn）查、發（fā）放現場加工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、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程依據可（kě）獲（huò）取以下信息：零（líng）件（jiàn）信息、數控加工工（gōng）藝方（fāng）案、數控機床類型、裝夾（jiá）定位方式、刀具、工序以（yǐ）及工步、加工程序號和產品加工（gōng）狀態等。

2.建（jiàn）立工藝模型

在零件（jiàn）三維模型和工程圖樣的基礎上進行工藝模型（xíng）的設計，主要包括：零件三（sān）維模型的修剪、建立工（gōng）藝參考麵、建立工藝定（dìng）位孔、壓板及位置設計和加工麵的（de）餘（yú）量處（chù）理等。

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義（yì）加工操作，生成刀位（wèi）軌跡（jì），主要內容包括：定義編程坐標係，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機床切削特性和零件需要去除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式（shì）(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括（kuò）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（diǎn）、安全（quán）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（nèi）容包括：檢查（chá）刀具、機床、工件、夾（jiá）具（jù）定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查（chá）加工操作，定義每（měi）一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;檢查加工操作定（dìng）義中的加工方式(如粗加工策略、刀補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過（guò）程中數控機床工作台、被加工零件、刀具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（fǒu）合理等。

5.後置處（chù）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（jiàn）的生成過程合為一體，根據處理軟件的功能，選擇適當的處理方式，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（yīng）選擇其特定的後置處理軟件;後置處（chù）理軟件的開發或（huò）定製，要結合特定的控製係統和（hé）機床運動結構類（lèi）型;後置處（chù）理軟件要保證刀位加工信息的充分轉換，且滿足控製係統語法（fǎ）的要求;後（hòu）置（zhì）處理時，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，盡可能地對數控加工程序所涉及的各個方麵進行驗證，以（yǐ）保證最終加工程（chéng）序的正確性，並對相應的數（shù）控加工程（chéng）序仿真驗（yàn）證（zhèng）進行記錄。

仿真（zhēn）驗證主要包括以下內容：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是否正確（què）;檢查數控加工程序中，加工方式的選擇是否正確;檢查加（jiā）工程序中，刀具尺（chǐ）寸信息是否正確;檢查（chá）數控加（jiā）工程序中，每一個工序應該達到的零件尺寸信息是否（fǒu）正確;檢查數（shù）控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，是否（fǒu）有過切、欠切或碰撞幹（gàn）涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速、進給速度是否與當前（qián）數控機床相匹（pǐ）配等。

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校對與工藝文件的校對完全不同（tóng），程（chéng）序格式是一個個坐標點，如果一行行地校對程（chéng）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（gōng）作主要從（cóng）以（yǐ）下幾個（gè）方（fāng）麵考慮。

①模（mó）型。模型是保證程序正確的基本要素，需要校對模型的正確性，分（fèn）析模型所（suǒ）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（xiàng）與工藝文件要求的是否相符、是否便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便（biàn）於控製尺寸。

③加工策略。不同的（de）加工（gōng）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（xìng），主要是控製程序的刀（dāo）具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具（jù）材料、規格和（hé）形式是根據零件（jiàn）材料和零件加（jiā）工（gōng）部位確定的，不同的刀具直接影響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退（tuì）刀（dāo）點。進刀點和退刀點是造成刀啃（kěn）傷（shāng）、紮（zhā）傷零（líng）件的主要（yào）因素，也是影響表麵質量的（de）重（chóng）要方麵。

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

數控（kòng）程序必須做到完（wán）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。數控加工程序應能（néng）保（bǎo）證整個過程的合理性、安全性和穩定性。

8.數控程序現場試（shì）加工及加工程序定型

對一些（xiē）工藝性複雜、加工難度大、尺寸精度高或批量（liàng）大的零件，要（yào）組織數（shù）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、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式（shì）和切（qiē）削參數等。

對於一些單件生產的零件（jiàn），在工藝性好、尺寸精度不高的情況下，應盡量避免（miǎn）試切加工，而是留到數控加工仿真環節發現問題並更正（zhèng），以便提高編程效率，降低生產成本（běn）。對於（yú）批量生產的零件，應該在（zài）第一（yī）批（pī）次生產完後，對數控（kòng）加工程序進行定型、入庫統一管理（lǐ）。

二、數控程序（xù）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（xū）對第一個數控程序文件進行合理的（de）命（mìng）名。數控機床的編碼的倍數不（bú）同，且一般隻識別數字和字（zì）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)名稱組成一般為：產品代號_加工類型（xíng）+工序號_程序版次。

其中“產（chǎn）品代號”即為引用涉及零件的圖號;“加工類型”即（jí）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（bǎn）(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴組成：一（yī）般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例：某產品代號為D25—1155—12—00，有三道工序需要（yào）數控加工（gōng），其中工序15為數控銑加工工序，第（dì）一（yī）次編製的數控程序，則（zé）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（chéng）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（míng）

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（wèi）建立切（qiē）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，最終生成（chéng）的程序對於操作者來說不（bú）直（zhí）觀，對工藝人員的（de）水平要求較高。

通過實際加工中的（de）經驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟件（jiàn）)建立加工數據（jù）庫，在以後的操作中可以直接從庫中調用。建（jiàn）立庫則應先定義刀具編號，為便於標識可在NX刀具庫（kù）中用如下方法表（biǎo）示。

(1)立銑（xǐ）刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出（chū）長度+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（de）直徑為25mm，工（gōng）作長度要求最小50mm，刃長要（yào）求最小25mm，刃數為3刃，底（dǐ）角為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（rèn）長（zhǎng）+Z+刃數+J+鑽角（jiǎo）。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑為6.5mm，工作（zuò）長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在後置時，要（yào）求其刀具信息一起輸出，這樣可以防止操（cāo）作者在漏改刀號或刀長的情況（kuàng）下運行程序。其主要目的是為數控程序編製和程（chéng）序（xù）仿真建立統一（yī）標準，也便（biàn）於刀具的統一發放和（hé）校對（duì）。

3.數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序內容提出出（chū）一些要求，防止製造大綱(FO)與數控程序不（bú）一（yī）致，造成零件的（de）報（bào）廢。

具體要求如下：

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

(2)要清楚地（dì）標明壓板壓緊零件或毛坯的位（wèi）置，以（yǐ）及壓板螺栓上頂麵的極限高度;

(3)要簡要敘述所需刀具的必要規格（gé）參數，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（míng）;

(5)要準確地表達加工該零件的工裝。

數控技術作為多年來的先進製造技術，其技術含（hán）量很高，涉及多（duō）方麵的內容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高速切（qiē）削的應用、數控工藝程序編製（zhì）的規範化和標準（zhǔn）化等方（fāng）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型相關。數控加工程序（xù）編製的規範化、標準化，在一定 程度上體現了企業（yè）自身數控加（jiā）工技術應用水平，通過規範化來（lái）約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位基準、對刀基準、坐標係（xì）、刀具參數與切削參數;對於（yú）程序的編製可（kě）從二維輪廓加工、三維（wéi）曲麵加工（gōng）、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略等多個方麵進行規範化編程;在典型零件加工工藝（yì）經驗的基礎上，建立標準化、規（guī）範化的數控程序模板，可以大幅（fú）度提高編（biān）程質量和產品的加工效率。

對於企業成功的產品加工工藝（yì）與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用，同時還（hái）可（kě）作為（wéi）技術（shù）交流的資源。

因此（cǐ），有效的數控加工工藝（yì）與數控編程模板、相應（yīng）規範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降低成本，提高加工的效率。