​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（yǔ）發展，已經在汽車、航空、航天和模具等行業發揮了巨大作用。

 

數控編程是（shì）影響數控加工（gōng）質量和效率的一個重要方麵，尤其在高速和精密加工中更為突出。在機械（xiè）行業中（zhōng），由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要通過（guò）建立一（yī）定的規範，讓大家避免低層（céng）次錯誤和重複性問題的發（fā）生。

 

一、數控加工編程流程

數控加工編程的一般流程包括：確定編程依據、建立工藝模型、定義加工操作、生成（chéng）刀位軌跡（jì）、加工（gōng）軌跡仿真、後處理、數控加工程序仿真模擬、數（shù）控加工程序校對（duì）檢（jiǎn）查、發放現場加（jiā）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（hé）零件製造指令(數控工藝規程)，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（chǎn）品加工狀態等。

 

2.建（jiàn）立（lì）工藝模型

在零（líng）件三維模型和工程圖樣的（de）基礎上（shàng）進行工藝模型的設（shè）計，主（zhǔ）要包括：零件三維模型（xíng）的修剪（jiǎn）、建立工藝參考麵、建立工藝定位孔、壓板及位置設計和（hé）加工麵的（de）餘量處理等。

 

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義加工操作，生成刀位軌跡，主（zhǔ）要（yào）內容包括：定義（yì）編程坐標係，充（chōng）分考（kǎo）慮加工材料特性、刀具切削特性、機床（chuáng）切削特（tè）性和零件需要去除的材料狀況等因素，依（yī）據工藝要求定義加工方式(包（bāo）括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給速度、主軸轉速和加工刀路的跨（kuà）距等)以及輔助屬性(包括對 刀點、安全麵和（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、夾具定義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加（jiā）工（gōng）操作，定義（yì）每一個工序應該達到的零件尺寸是否正確;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（tǐ）加工等選（xuǎn）擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機床（chuáng）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（děng）問題;檢查工藝參數是否合（hé）理等。

 

5.後置處理

後置處理可以是獨立（lì）的處理（lǐ）過程，也可以與刀位文件的（de）生成（chéng）過（guò）程合為一體（tǐ），根（gēn）據處理（lǐ）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（dìng）數控（kòng）係統專用的加工程序，應選擇其特（tè）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和機床（chuáng）運動結構類型;後置處理軟件要（yào）保（bǎo）證刀位加工信息的充分轉換（huàn），且滿足控製係統語（yǔ）法的要求;後置處理時，自動將（jiāng）必要的注釋說明加入（rù）到加工程序（xù）中。

 

6.數控加工程序（xù）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（kòng）加工程序所涉及的各個（gè）方麵進行驗證，以（yǐ）保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控（kòng）加工（gōng）程（chéng）序仿真驗證進行記（jì）錄。

仿（fǎng）真驗證（zhèng）主要包括以下內容：檢（jiǎn）查加工程序中，注釋信息是否正確;檢查數控加工程序中，加工（gōng）方（fāng）式的選擇是否正確（què）;檢（jiǎn）查加工程序中，刀具尺寸（cùn）信息是否正確;檢查數控加工程（chéng）序中，每一個工序（xù）應該達到的零件尺寸信息是否正確;檢查（chá）數控加工程序中，刀具補償信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，是否（fǒu）有過切（qiē）、欠切或（huò）碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序（xù）中（zhōng），主軸轉速、進給速度是（shì）否與當（dāng）前（qián）數控機床（chuáng）相匹配等。

 

7.數控加工程序校對檢查

數控程序的校（xiào）對與工藝文（wén）件的校對完全不同，程（chéng）序格式是一（yī）個（gè）個（gè）坐標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是不（bú）切實際的。

 

程序的校對工作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，需要校對（duì）模型的正確性，分析模型所有（yǒu）數（shù）據與工藝文件要（yào）素是（shì）否一致。

②坐標（biāo）係。檢查編程的加工坐標（biāo）係方（fāng）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於控製尺（chǐ）寸。

③加工（gōng）策略（luè）。不同的（de）加工策略生成的程序是絕然不同的，程序量也大小不（bú）一，而分析加工策略的合理性，主要是控製程序的刀具軌跡，控製加工質量和效率。

④刀具。刀具材料、規（guī）格和形式是根據零件（jiàn）材料和零件加工部位確定的，不同的刀具直接影（yǐng）響加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點（diǎn）是造成（chéng）刀啃傷、紮傷（shāng）零件的主要因素，也是（shì）影響表（biǎo）麵質量的重要（yào）方（fāng）麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程序的格式要求不同，一般可以通過對後處理程序的編輯，生（shēng）成滿足不（bú）同控製係統要求的加工程序，程序格式的校對主（zhǔ）要是（shì）在程序首（shǒu）尾部分，不影響程序（xù）的加工（gōng）質量。

 

數（shù）控程序必須做（zuò）到完整、正確、統一和協調，保證操作（zuò）者能夠正確使用程序，加（jiā）工出（chū）合格產品。數控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、尺寸精度高或批量大的零件（jiàn），要組（zǔ）織數控編程人員、車間（jiān）工藝主管人員、操作人員和檢驗人員等對現場（chǎng）試（shì）加工情況進行跟蹤、記錄，以便即時更正不（bú）合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的（de）零件，在工藝性好、尺寸精度不高的情況（kuàng）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，以便提（tí）高編程效率，降低生（shēng）產成本。對於批量生產（chǎn）的零件（jiàn），應該在第（dì）一批次生產（chǎn）完（wán）後，對數控加工程序進行定型、入庫（kù）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，必須對第一個數（shù）控程序文件（jiàn）進行合理（lǐ）的命名。數控機床的編碼的倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所識別（bié）的程序格式也不同。

因（yīn）此（cǐ），數控程序（xù）命名的形式一般為：名（míng）稱+後（hòu）綴。

 

(1)名（míng）稱組成一般為：產（chǎn）品代號_加工類型+工序號（hào）_程序版次。

其中“產品代號”即為引（yǐn）用涉（shè）及零件（jiàn）的圖號;“加工類型（xíng）”即為是銑(M)還（hái）是車(L);“工序號”即為工藝文件中（zhōng）的工序號;“程序版次（cì）”即新版(NEW)，換版（bǎn）後可以用001、002……等依次類推（tuī）進行（háng）管理。

 

(2)後綴組成（chéng）：一般為txt、mpf等。

 

(3)數控程序命名示例：某產品代（dài）號（hào）為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其中工序15為數控銑加工工序，第一次（cì）編製的數（shù）控程序，則其相應的數控程序文件在程序庫中的名（míng）稱如圖（tú）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（dāo）具類型、刀具材料和刀（dāo）具本身的（de）幾何參數等。

在未建立切削參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效率較低，而且完（wán）成的也隻（zhī）是（shì）簡單的重複勞（láo）動（dòng），最終生成的程序對於（yú）操作者來說不直觀，對工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（xiàng）應的（de）CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的操作中（zhōng）可以（yǐ）直接從庫中調用。建（jiàn）立庫則應先定義刀具編號，為（wéi）便於標識可在NX刀具庫中用（yòng）如（rú）下（xià）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（shù）+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立銑刀的直徑（jìng）為25mm，工作（zuò）長度要（yào）求最（zuì）小50mm，刃長要求最小25mm，刃數為3刃（rèn），底角為R1.5mm;L7為加工7075進口鋁材。

 

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具（jù）刃長+Z+刃數+J+鑽（zuàn）角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的（de）直徑為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

 

在後置時，要求其刀具信息（xī）一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其主要目的（de）是（shì）為數控程序編製和程序仿真建立統一（yī）標（biāo）準，也便於刀具（jù）的統一發放和校對（duì）。

 

3.數控加工工序內（nèi）容（róng）要求

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

 

具體要求如下：

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

(2)要清楚地標（biāo）明壓（yā）板壓緊零件或（huò）毛坯的位置，以及壓板螺栓上頂麵的極限高度（dù）;

(3)要（yào）簡要敘述所需（xū）刀具（jù）的必要規格參數，和該刀具所加工的零（líng）件部位;

(4)要準確地表達加工零件的數控程序名;

(5)要準（zhǔn）確地表達加工該零件的工裝。

 

數控技（jì）術作為多年來的先進（jìn）製造技術，其技術含量很高（gāo），涉及多方麵（miàn）的內容，尤（yóu）其是數控加工編程的快速高效化、高速切削的應用、數控工藝（yì）程序編製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企業本身的技術管理模型相（xiàng）關。數控加工（gōng）程序編製的規範化（huà）、標準化，在一定 程度上體（tǐ）現了企業自身數控加工（gōng）技術應（yīng）用水平，通過規範化來約束數控程序的多樣（yàng）化，提高（gāo）刀具軌跡的質量，比如在工（gōng）藝文件中注（zhù）明定位基準、對刀基準、坐標係、刀具參數與切（qiē）削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三維曲（qǔ）麵加工（gōng）、固定循環（huán）、刀具補償和刀具軌跡（jì）加工策略等（děng）多個（gè）方麵進（jìn）行（háng）規範化編程;在典型（xíng）零件加工工藝（yì）經（jīng）驗的基（jī）礎上，建立（lì）標準化、規範化的數控程序模板，可（kě）以大（dà）幅度（dù）提高編程質量和產品的加（jiā）工效率（lǜ）。

對於企業成功的產品（pǐn）加（jiā）工工（gōng）藝與數控加工經驗，可以以（yǐ）模板形式保存，既（jì）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，有效的（de）數控（kòng）加工工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在（zài）很大程（chéng）度上減少（shǎo）質量事故，降低成本（běn），提高加工的效率。