​CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為機（jī）械製造業中先進生產力的（de）代表，經過10餘年的（de）引進與發展，已經在汽車（chē）、航空、航天和模具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（de）一個重要方麵，尤其在高速和精（jīng）密加工中更為突出。在機械行業中，由於數控（kòng）編（biān）程人員的水平高低不同，因此需要通過建立一定的規範，讓大（dà）家避免（miǎn）低層（céng）次錯誤和重複性（xìng）問題的發（fā）生。

一、數控加工編程流程

數（shù）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（cāo）作、生成刀位軌跡、加工軌（guǐ）跡仿真、後處（chù）理、數控（kòng）加工程序仿真模（mó）擬、數（shù）控加工（gōng）程（chéng）序校（xiào）對檢查、發放現場（chǎng）加工和數控加工程序定（dìng）型等（děng）。

1.確定編程依據

數控編程依據主要包括三維（wéi）模型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通（tōng）過數控編程（chéng）依據可獲取以下信息：零件信息（xī）、數控加工工藝方案、數控機床類型、裝夾定位方（fāng）式（shì）、刀具、工序以及工步、加工程序號和產品（pǐn）加工狀態等。

2.建立工藝模型

在零（líng）件三（sān）維模型和工程圖樣的基礎（chǔ）上進行工藝模型的設計，主要包括：零件三維模型的修剪、建立工藝參考麵、建立工藝定（dìng）位孔、壓板（bǎn）及（jí）位置設（shè）計和加（jiā）工麵的餘量處理等。

3.定義加工操作生成刀位軌跡

定義（yì）加工操作，生成刀位軌跡，主要內容包（bāo）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（tè）性（xìng）和零件需要去除的材（cái）料狀況等因素，依據工藝要求定義加工方式(包括各種走刀策略等)、工藝參數（shù）(包括餘量、進給速度、主軸轉速和（hé）加工刀路的跨距等)以及輔助屬性(包括對 刀點（diǎn）、安全麵和數控機床屬性等)，最終生（shēng）成刀位軌跡。

4.加工軌（guǐ）跡（jì）仿真驗證

加工軌跡仿真驗證主要內容（róng）包括：檢（jiǎn）查刀（dāo）具、機床、工件、夾（jiá）具定（dìng）義是否齊備，尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每一個工序應該達（dá）到的（de）零件尺寸是否正（zhèng）確;檢查（chá）加工操作定義中的加工方式(如粗加工策略、刀（dāo）補加工和腔體加工等選擇)

是否正確、合理;檢（jiǎn）查加工（gōng）過程中數控機（jī）床工作台、被加（jiā）工零件、刀（dāo）具和（hé）夾具之間是否存在過（guò）切、欠切或碰撞幹涉（shè）等問題;檢查工藝參數是否合理（lǐ）等。

5.後（hòu）置處理

後置處理可以是獨立的處理過程，也可以與刀位文件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（xià）幾點要求：

生成特定數（shù）控係統專（zhuān）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（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（hòu）置處理軟件要保證（zhèng）刀位加工信息的充分轉換，且滿足控（kòng）製係統語法的要求;後置處理（lǐ）時，自動將必（bì）要的注釋（shì）說明加入到加工程（chéng）序中。

6.數控（kòng）加工程序仿真驗證

在（zài）編程軟（ruǎn）件或結合數控仿真軟（ruǎn）件功能的基礎上，盡可能地對數控加工（gōng）程序（xù）所涉及（jí）的各個方麵進行驗證，以（yǐ）保證最終加（jiā）工程序的正確性，並對相應的數控加工（gōng）程（chéng）序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要（yào）包括以下內容（róng）：檢查加工程（chéng）序中，注釋信息是否正（zhèng）確;檢查數控加工程序中，加工（gōng）方（fāng）式的選擇是否正確;檢查加工程（chéng）序中，刀具尺寸信息是否正確;檢查（chá）數控加工程（chéng）序中，每一個工序應該達（dá）到（dào）的零件尺寸信息是否正確;檢查數控加工程序中，刀具補償信息是否正確;檢查數控加工程序（xù）中，是否有過切、欠（qiàn）切或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程序中，主軸（zhóu）轉速（sù）、進給速度是否與當前數（shù）控（kòng）機床相匹配等。

7.數（shù）控加工程序（xù）校（xiào）對檢查

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

程序的校對工作主要從以下幾個方（fāng）麵考慮。

①模（mó）型。模型是保證程（chéng）序正確的基本要素，需要校對模（mó）型的正（zhèng）確性，分析模型所（suǒ）有數據與工藝文件要素是否一致。

②坐標（biāo）係（xì）。檢查編程的加工坐標係方向與工（gōng）藝文件要（yào）求（qiú）的是否相符、是否便於操（cāo）作、坐標係選擇（zé）是否合理以及（jí）是（shì）否便於控製尺寸。

③加（jiā）工策略。不同（tóng）的（de）加工策（cè）略生成的程（chéng）序是絕然不同的，程序量也大小不一，而分析（xī）加工策略的合（hé）理（lǐ）性，主要是控製程序的（de）刀具軌跡，控製加工質（zhì）量和效率。

④刀具。刀（dāo）具材料、規格和形式是根據零件材料和零件加工部位確定的，不同（tóng）的刀（dāo）具直接影響（xiǎng）加工效率和加工質量。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和（hé）退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影響表（biǎo）麵質量的（de）重（chóng）要方麵。

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

數控程序必須做到完整（zhěng）、正確、統一和協調，保證操作者能夠正（zhèng）確使用程序，加工出合格產品。數控加（jiā）工程序應能保證整（zhěng）個過程的合理性（xìng）、安（ān）全性（xìng）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（gōng）藝性複雜、加工（gōng）難度大、尺寸精度高或批量大的零件，要（yào）組織數控（kòng）編程人（rén）員、車間工藝主（zhǔ）管人員、操作人（rén）員和檢驗人員等對現場試加工（gōng）情（qíng）況進（jìn）行跟蹤、記（jì）錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產（chǎn）的零件，在工藝性好（hǎo）、尺寸精（jīng）度不高的情況下，應（yīng）盡量避免試切加工，而是留到數控加工仿真（zhēn）環節（jiē）發現（xiàn）問題並更正，以便提高編程效率，降低生（shēng）產成本。對於批量生產的零件，應該（gāi）在第一批次生產（chǎn）完後，對數（shù）控（kòng）加工程序進行定型、入庫統一管（guǎn）理。

二、數控（kòng）程序及製造大綱(FO)的管理

1.數（shù）控程序的命名

為（wéi）方便查閱，易於（yú）識別（bié）、調用和管理，必（bì）須對第一個數控程序文件進行合（hé）理（lǐ）的命名。數控機床的（de）編碼的（de）倍數不同，且一般隻識別數字和字母，不同的數控係統所（suǒ）識別的程序格式也（yě）不同。

因此（cǐ），數控程序命名的形（xíng）式一般為：名稱+後綴。

(1)名稱（chēng）組成一般為：產品代號_加工類型+工序號_程序版次。

其中“產品代號”即為（wéi）引用涉及零件的圖號;“加工類型（xíng）”即為是銑（xǐ）(M)還是車(L);“工序號”即為工藝文件中的工序號;“程序（xù）版（bǎn）次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等依次類推進行管理。

(2)後綴組成（chéng）：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序命名示例（lì）：某產品（pǐn）代號（hào）為D25—1155—12—00，有三道工序需要數控加工，其（qí）中工序15為數（shù）控銑加工工序，第（dì）一次編（biān）製的數控（kòng）程序，則其（qí）相應的（de）數控程序文件在（zài）程序庫中的名稱如圖2所示。

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

2.刀具的命名

在編製加工工藝時（shí），需（xū）要（yào）定義（yì）各種刀具（jù）類型、刀具材料和（hé）刀具本身的幾何（hé）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，而且完成的（de）也隻是簡單的重複勞動，最終生成的程序對於操作者來說（shuō）不直觀（guān），對工藝人員（yuán）的水平要求較高。

通過實際加工中的經（jīng）驗總結，可以通過相應的CAM軟件(NX軟（ruǎn）件)建立加工數據庫，在以後的操作中可以直接從（cóng）庫中調用。建立庫則應先定義刀具編（biān）號（hào），為便於標識可在NX刀具庫中用如下方（fāng）法（fǎ）表示。

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

(2)鑽頭（tóu）：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具刃長（zhǎng）+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此鑽頭的直徑（jìng）為6.5mm，工作長度要（yào）求最小30mm，刃長要求最小20mm，刃數為2刃，鑽尖角為120°。

在後置（zhì）時，要求其刀（dāo）具信息一起輸出，這樣可以防止操作者在漏改刀號（hào）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（zhēn）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（yào）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（xù）不一（yī）致，造（zào）成零件的報（bào）廢。

具體要求如（rú）下（xià）：

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

(2)要清楚地標明壓（yā）板壓緊零（líng）件（jiàn）或毛坯的位置，以及壓（yā）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參數，和該刀具所加工的零（líng）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（zhuāng）。

數控技術作為多年來的先進製造技術，其技（jì）術含量很高，涉及多方（fāng）麵的內容，尤其是數控（kòng）加工編程的快速（sù）高效化、高速切削（xuē）的應用、數控工藝程序編製的規範化和（hé）標準化等方麵。

數控加工技術效率的發揮在很大程度（dù）上和企業本身的技術管理模型相關。數控（kòng）加工程序編製的規範化、標準（zhǔn）化，在一定 程度上體現了企業（yè）自身數（shù）控加工技術應用水（shuǐ）平，通過規範化來約束數控程序的多樣化（huà），提高刀具軌跡的質量，比如在工藝文件中注明定位（wèi）基準、對刀（dāo）基準、坐標係（xì）、刀（dāo）具參數與切削參數;對於程序的編製可從二維輪廓加工、三（sān）維曲麵加工、固定循環、刀具補償和刀具軌跡加工策略（luè）等多個方麵進行規範（fàn）化（huà）編程;在典型零件加工（gōng）工（gōng）藝經驗的基礎上，建立標準化、規範（fàn）化的數控程序模板，可以大幅度提高編程質量和產（chǎn）品的加（jiā）工效率（lǜ）。

對於企業成功的產品加工工藝與數控加工經驗，可以以模板形式保存，既有利於資源的重複利用（yòng），同時還可作為技術交流的資源。

因此，有效的數控（kòng）加工工藝與數控編程模板、相應規範的使用，可在很（hěn）大程度上減少（shǎo）質量（liàng）事故，降低成本，提高加工的效率。