CNC数控编程员的标准流（liú）程

数（shù）控（kòng）加工作为机械制造业中（zhōng）先（xiān）进生产力的代表，经过（guò）10余年的（de）引进与发展，已经在汽车、航空、航天和模具等行业发挥了巨大作用。

数控编程是影响数控加工质量和效率的一个重要方面，尤其在高速和精密加工中更（gèng）为突出。在机械行业中，由于数控（kòng）编程人员的水平高低不同，因此需要（yào）通过建立一定的规范，让大家（jiā）避免低层（céng）次错误和重（chóng）复性问题的发生。

一、数控加工编程流程

数控加工编（biān）程的一般流程包括：确定编程依据、建立（lì）工艺模型、定义加工操作、生成刀位（wèi）轨迹、加工轨迹（jì）仿真、后处理、数控（kòng）加工程序仿真模拟、数（shù）控加工程序校对检查、发放现场加工和数（shù）控（kòng）加工程序定型等。

1.确定编程依据

数控编程依（yī）据主要（yào）包括三维模（mó）型、工程图样和（hé）零件制造指令(数控工艺规（guī）程)，通过数控编程依据可获取以下信（xìn）息：零件信息、数控加工工艺方案、数控机床类型、装夹定位（wèi）方（fāng）式、刀具、工序以及工步、加工程序号和产品加工状态等。

2.建立工（gōng）艺模型

在零件三维模型和工程图样的基础上进行工艺模型的设计，主要包括（kuò）：零件三维模型的修剪、建（jiàn）立工艺参考面、建立工艺定位孔（kǒng）、压（yā）板及位置设计和加工面的余量处理等。

3.定义加工操作生成刀位轨（guǐ）迹

定义加工操作，生成（chéng）刀位（wèi）轨迹，主要（yào）内容包括：定义编程坐标系，充（chōng）分（fèn）考虑加（jiā）工材料（liào）特性、刀具切削特性、机床切削特性和零件需要（yào）去除的材料状况等因素，依据工艺要求定义加工方（fāng）式(包括各种走刀策略等)、工艺参数（shù）(包括余量、进给（gěi）速度、主轴转速和（hé）加工刀路的跨距等)以（yǐ）及辅助（zhù）属性（xìng）(包（bāo）括对 刀点（diǎn）、安（ān）全面和数控机床属性等)，最（zuì）终生成刀位轨迹。

4.加工轨迹仿真验证

加工（gōng）轨迹仿真验证主要内容包括：检查刀具、机床、工件、夹具定（dìng）义是否齐备，尺寸是否准确;检（jiǎn）查加工（gōng）操作，定义每一个工（gōng）序应该达到的零件尺寸是否正确（què）;检查加工操作定义中的加工方式(如粗加工策（cè）略（luè）、刀补加工和腔体加工等选择)

是否正确、合理（lǐ）;检查加工过（guò）程中数（shù）控机床工作台、被加（jiā）工零件、刀具和夹具之间是（shì）否（fǒu）存在过切、欠切（qiē）或碰撞干涉等问题;检查工艺参数是否合理等。

5.后（hòu）置处（chù）理

后置处理可以是独立的处理过程，也可以与刀位文件的生成过程合为一体，根据处理软件的功能，选择适当的处理方式，而对于（yú）后处理有以下几点要求：

生成特定数控（kòng）系（xì）统专（zhuān）用的加工程序，应选择其特定的后置处理软（ruǎn）件;后置处理软件的开发或定制，要结合特定的控制系统和机床运动结构类型;后置处理软件要保证刀位加工信息（xī）的充分转换，且满足控（kòng）制系统语法的要求;后置（zhì）处理（lǐ）时，自动将必（bì）要的注（zhù）释（shì）说（shuō）明加入到加工程序中。

6.数控加工程序仿（fǎng）真验证

在编（biān）程（chéng）软件或结合数控仿真软件功能的基础上，尽可能地对数控加工程序所涉（shè）及的（de）各个方面进行验证，以保证最终加工程序的正确性，并对相应的数控加工程序仿真验证（zhèng）进行记录。

仿真验证主要包括以下内容：检查加工程序中，注（zhù）释信息是否正确;检查数控（kòng）加（jiā）工程序中，加工方式的选择是否正确;检查加工程序中，刀具尺寸信息是否正确（què）;检查数控加（jiā）工程序中，每（měi）一（yī）个工序应该达到（dào）的零件（jiàn）尺寸信息是否正确（què）;检查数控加工程序中，刀具补偿信息是否正确;检（jiǎn）查（chá）数控加工程序中，是否有过切、欠切或碰撞干涉等问题;检查数控（kòng）加工程序中，主轴转速、进给（gěi）速度是否与当前数控机床相匹配等。

7.数控加工（gōng）程序校对检查

数控程序的（de）校对与工艺文（wén）件的校对完全不同，程序格式（shì）是一个个坐标点，如果一行行（háng）地校对程序内容，需要（yào）花费大量的（de）时间，也（yě）是不切实际的。

程序的校对工作主（zhǔ）要从以下几个方面考（kǎo）虑。

①模型。模型是保证程序（xù）正确的基本要素，需要校对模型的正确性，分析模型所有数据与工艺文件要素（sù）是否一（yī）致。

②坐（zuò）标系。检查编程的加工坐标系方向与工（gōng）艺文件要求的是否相符、是否便于操作、坐（zuò）标系选择是否合理以及是否便于控制尺寸（cùn）。

③加工策略。不同的加工策略生成的程（chéng）序是绝然不同的，程序量也大小不一，而分析加工策（cè）略的合理性，主要是控制程序的刀具（jù）轨迹，控制加工质量和效率。

④刀具。刀具材料、规格和形式是根据零件材料和零件加（jiā）工部位确定的，不（bú）同的刀具直接影响加工效率（lǜ）和加工质量。

⑤进（jìn）刀点和退刀点。进刀点和退（tuì）刀点是造成刀啃伤、扎伤零（líng）件的主要因素，也是影响表面质量（liàng）的重要方面。

⑥程（chéng）序格式。不同的数（shù）控系统对（duì）程序的格式要求不同，一般可以通过对后处理程序的编辑，生成满足不同控制系统要求（qiú）的（de）加工程序，程序格式（shì）的校对主要是（shì）在程（chéng）序（xù）首尾部分，不影响程序（xù）的加工质量。

数控程序必须做到完（wán）整、正确、统一和协调（diào），保证操作者能够正确使用程序，加工出（chū）合格产品。数（shù）控加工程序应能保证整个过程的合理性、安全性和稳定性（xìng）。

8.数控程序现场试加工及加工程序定型

对一些工艺性复杂、加工难度大、尺寸精度高或批量大（dà）的（de）零（líng）件，要组织数控编程人员、车间工艺主管人（rén）员、操作人员和检验人员等对（duì）现场试加工情况进行跟踪、记录，以便即时更正不合理的装（zhuāng）夹定位方（fāng）式和（hé）切削参数等。

对（duì）于一些单件生产的零件，在工艺性好、尺寸精度（dù）不高的（de）情况下，应尽量避免试切加工（gōng），而是留到数控加工仿真环节发现问题并更正，以便提高编程效率，降（jiàng）低生产成本。对于（yú）批量生产的零件，应该在第一批（pī）次生产完后，对数（shù）控加工程序进行定型、入库统一管理。

二、数控程序及制造大纲(FO)的管理

1.数控程序的命名

为方便查阅，易于识别、调（diào）用和管理，必须对第一个数控程序文件进行合理（lǐ）的命（mìng）名。数控机床的编（biān）码的倍数不同，且一般只识别数字和字母，不同的数控（kòng）系（xì）统（tǒng）所识别的程（chéng）序格式也不同。

因此，数控程序命名的（de）形式一般为：名称+后缀。

(1)名称组成一般（bān）为：产品代号_加工类型+工序号_程序版次。

其中“产品代号”即为引用（yòng）涉及零件（jiàn）的图号;“加（jiā）工类型”即为是铣(M)还是车(L);“工序号”即为（wéi）工艺文件中的工序号;“程序（xù）版次”即新版(NEW)，换版后可以用001、002……等（děng）依次类推进行管理。

(2)后缀组成：一般为txt、mpf等。

(3)数控程序命名示例（lì）：某产品代号为D25—1155—12—00，有三道工序需要数控加工，其（qí）中工序15为数控铣加工工序，第一次编制的数控程序，则（zé）其（qí）相应的数控程序文（wén）件在程序库中的名称如图2所示。

(4)数控（kòng）程序的命名以符合控制系统（tǒng）要求，以及（jí）便于（yú）识别、调用和管理为原则。

2.刀（dāo）具的命名

在编制加工工艺时，需（xū）要定义各种刀具类型、刀具材料和刀具本身的几何参（cān）数等。

在未建立切削参数数据库前，只能靠手动输入，因此（cǐ）效率（lǜ）较低，而且（qiě）完成（chéng）的也只是简单的重复劳动，最终生成（chéng）的程序对于（yú）操作者来说不直观，对工艺人员的水平要求较高。

通过实际加工中的经验总结，可以通过相应的（de）CAM软件(NX软件)建立加工（gōng）数据库（kù），在以后的操作中可以直接从库中调用。建立（lì）库则应先定义刀具编（biān）号，为便于标识可在NX刀具库（kù）中（zhōng）用如下（xià）方（fāng）法表示。

(1)立铣刀：LX+D+直（zhí）径（jìng）+L+刀具（jù）伸出长度（dù）+La+刀具刃（rèn）长+Z+刃数+R+底齿半径。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表示：立（lì）铣刀的直径为25mm，工作长度要求最小50mm，刃长要（yào）求最小25mm，刃数（shù）为3刃，底角为R1.5mm;L7为加工7075进口铝（lǚ）材。

(2)钻（zuàn）头：ZT+D+直径+刀（dāo）具伸出长度+La+刀具刃长+Z+刃数+J+钻角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表示：此钻头（tóu）的直径为6.5mm，工作（zuò）长度要求最小（xiǎo）30mm，刃长要求最小20mm，刃数为2刃（rèn），钻尖角为120°。

在后置时，要求其刀具信息一起输（shū）出，这样可以防止操作者在（zài）漏改刀号或刀长的情况下运行程序。其主要目的是为（wéi）数控程（chéng）序（xù）编制和程序仿（fǎng）真建（jiàn）立统一标准，也便于刀具的统一发放和（hé）校对。

3.数（shù）控加工工序内容要求

在制造大纲(FO)中，有必要对数控加工工序内容提出出一些要求，防止制造（zào）大（dà）纲(FO)与（yǔ）数（shù）控程序不一致，造成零件的报废。

具体要求如下：

(1)要清楚地标明毛坯或零件的装夹定位面和工件坐标原点及坐（zuò）标（biāo）系，并保证坐标原点及（jí）坐（zuò）标系与加工程序一致;

(2)要清楚地标明压板压紧零件或毛（máo）坯的位置，以及压板螺栓（shuān）上顶面的极限高度;

(3)要简要叙述所需刀（dāo）具的必要规（guī）格参数，和该刀具所加工的零件部位;

(4)要（yào）准确地表达（dá）加（jiā）工零件的数控程序（xù）名;

(5)要准确地表达加工该零件的工（gōng）装。

数控技术作为多年（nián）来（lái）的（de）先进制造技术，其技术含量很高，涉及（jí）多方面的内（nèi）容（róng），尤其是数控（kòng）加工编程的快速高效化、高速切削的应用、数控工艺程序编制的规范化和（hé）标准（zhǔn）化等方面。

数控加（jiā）工（gōng）技术效率的发挥在很大（dà）程度上和企业本身的技术管理模型相关。数控加工程序编制的规范（fàn）化、标准化，在一定 程度上体现了企业自身数控加工技术应（yīng）用水（shuǐ）平，通过规范化来约束数控程序的多（duō）样化（huà），提高刀具轨（guǐ）迹的质量，比如在工艺文件中注明（míng）定位基（jī）准、对刀基准、坐标（biāo）系、刀具参数与切削参数;对于（yú）程序的编制可从二维轮廓（kuò）加工、三维曲面加（jiā）工、固定循环、刀具补偿和刀具轨迹加工策略等多个方面进行规范（fàn）化编程;在典（diǎn）型零件加（jiā）工工艺（yì）经验（yàn）的基础上，建（jiàn）立标准化、规范化的数控程序模板，可以（yǐ）大幅度提高编程质量和产品的加（jiā）工效率。

对于企业成功的产品加工工艺与数控加工经验，可以以模板形式保存，既有利于资源的重（chóng）复利用，同（tóng）时还可作为技术交流（liú）的资源。

因此，有效的数控加工工（gōng）艺与数控编程模板、相应规范的使用，可在很大程度上减少质量事故，降低成（chéng）本，提高加工的效率。