CNC數控編程員的標準流程

數控加工作為機械製造（zào）業中先進（jìn）生產力的代表，經過10餘年的引進與發展，已經（jīng）在汽車、航空、航天和模具等行業發揮（huī）了巨大作用。

數控編程（chéng）是（shì）影響數（shù）控加工（gōng）質量和效率的一個重（chóng）要方麵，尤其在高（gāo）速和精密加工中更為突出。在機械行業中（zhōng），由於數控編程人員的水平高低不同，因此需要通過（guò）建立一定的規範，讓大家避免低層次錯誤和重複性問題的發生。

一、數控加工編程流程

數控加工（gōng）編（biān）程的一般流程包括（kuò）：確定編程依據、建立工藝模型、定義加工操作、生（shēng）成刀位軌跡、加工軌跡仿真、後處理、數控加工程（chéng）序仿真模擬、數控加工（gōng）程序校對檢查、發放現場加工和數控（kòng）加工（gōng）程序定型等。

1.確定編程（chéng）依據

數控編程依據主要包括三維模（mó）型、工程圖樣和零件製造指令(數控工藝規程)，通過數控編程（chéng）依（yī）據可獲取以下（xià）信息：零件信息、數控加工工藝方案、數控機（jī）床類型、裝夾定位方式、刀具、工序以及工步、加工程序號和（hé）產品加工狀（zhuàng）態等。

2.建（jiàn）立工（gōng）藝模型（xíng）

在零件三維模型和工（gōng）程圖樣的基礎上進行工藝模型的設計，主要包括：零件三維（wéi）模型的修剪、建立工藝（yì）參考（kǎo）麵、建立工藝定位孔、壓板及位置（zhì）設計（jì）和加（jiā）工麵的餘量處理等。

3.定（dìng）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，充分考慮加工材料特性、刀具切削特性、機（jī）床切削特性和零件需要去（qù）除的材料狀況等因素，依據工藝要求定義（yì）加工方（fāng）式(包括各種走刀策略等)、工藝參數(包括餘量、進給（gěi）速度、主軸轉（zhuǎn）速和加工刀路的跨距等)以及（jí）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（guǐ）跡仿真（zhēn）驗（yàn）證

加工軌跡仿真驗證主要內容包括：檢查刀具、機床（chuáng）、工件、夾具定義是否齊備（bèi），尺寸是否準確;檢查加工操作，定義每（měi）一個工序應該達到的零（líng）件尺寸是否正確;檢查加工操作定義中（zhōng）的加（jiā）工方式(如粗加工策略（luè）、刀補加工和腔體加（jiā）工等選擇)

是否正確、合理;檢查加工過程中數控機床工作台、被加（jiā）工零件、刀具和夾具（jù）之間是否存在過切、欠切或碰撞幹涉等問題;檢（jiǎn）查工藝參（cān）數是否（fǒu）合理（lǐ）等。

5.後置處理

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（guò）程合為一體（tǐ），根據處（chù）理（lǐ）軟件的功能，選（xuǎn）擇適當的處理方式，而對於後處理有以下（xià）幾點要求：

生成特定數控係統專用的（de）加工程序（xù），應選擇（zé）其特定的後置處理軟件;後置（zhì）處理（lǐ）軟件的開發或定製，要結合特定的控製係統和機床運動（dòng）結構類型（xíng）;後置處理（lǐ）軟件要保證刀位加工信息的充（chōng）分轉換，且滿足控製係統語法的要求;後置處理時，自動將必要的注釋說（shuō）明加入到（dào）加工程序中。

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，盡可能地對數控（kòng）加工程序所涉及（jí）的各個方麵進行驗證，以（yǐ）保證最終加工程序的正確性，並對相應的數控加工（gōng）程序仿真驗證進行記錄。

仿真驗證主要包括以下內容：檢（jiǎn）查（chá）加工程序中，注釋信息（xī）是否正（zhèng）確;檢查數控加工程（chéng）序中（zhōng），加（jiā）工方式的選擇是否正確;檢查加工程序中，刀具尺（chǐ）寸（cùn）信息是否正確;檢查數控加（jiā）工程序中，每一個工序（xù）應該（gāi）達（dá）到的零件尺寸信息是否正確;檢查數（shù）控（kòng）加工（gōng）程序（xù）中（zhōng），刀具補償（cháng）信息是（shì）否正確;檢查數控加工程序中，是否有過切、欠切（qiē）或碰撞幹涉等問題;檢查數控加工程（chéng）序中，主軸轉（zhuǎn）速、進給速度是否與當（dāng）前數控機（jī）床相匹配等。

7.數控加工程序校對（duì）檢查

數控程序的校對與（yǔ）工藝文件的校對完全不同，程序格式是一個個坐標點，如果一行行地校對程序內容，需要花費大量的時間，也是（shì）不切實際（jì）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（jī）本要素，需要校（xiào）對模型的正確（què）性（xìng），分析模型所有（yǒu）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（zuò）標係方向與工（gōng）藝（yì）文件要求的是否（fǒu）相符、是否（fǒu）便於操作、坐標係選擇是否合理以及是否便於控製尺寸。

③加工策略。不同的加工策（cè）略生成的程序是絕然（rán）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（shì）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、規格和形式是根（gēn）據零件材料和零件加工部位確定的，不同的刀具直接影響加（jiā）工效率和加工質量（liàng）。

⑤進刀點和退刀點。進刀點和退刀點是造成刀啃傷、紮傷零件的主要因素，也是影響表麵質量的重要（yào）方（fāng）麵。

⑥程序格式。不同的數控係統對程（chéng）序的格式要求不（bú）同，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求的（de）加工程序，程序格式的（de）校（xiào）對主（zhǔ）要是在程序首尾（wěi）部分，不（bú）影響程序的加工質量。

數控程序必須做到完整、正確、統一和協調（diào），保證操（cāo）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、安全性和穩定（dìng）性。

8.數控程（chéng）序現場試加工及加工程序定型

對（duì）一些工（gōng）藝性複雜、加工難度（dù）大、尺寸精度高或批量大（dà）的零件，要組織數（shù）控編程人員、車間（jiān）工藝主管（guǎn）人員、操作人員和（hé）檢驗人員等對現場試加工情況進行跟蹤（zōng）、記錄，以便即時更正不合理的裝夾定位方式和切削參數等。

對於一些單件生產的零件，在工藝性好、尺寸精度（dù）不高的情況下，應盡量避免試（shì）切加工（gōng），而是留到數（shù）控加工仿真環節發現問（wèn）題並更正，以便提高編程效（xiào）率，降低（dī）生產成本。對於批量生產的零件，應該在第（dì）一批次生產完後，對數控加（jiā）工（gōng）程序（xù）進行定型、入庫統一管理。

二、數控程序及製造大綱(FO)的管理

1.數控程序的（de）命（mìng）名

為方便（biàn）查閱，易於（yú）識別、調用和管（guǎn）理，必須對第一個數控程（chéng）序文件進行合理的命名。數控機床的編碼的倍數不同（tóng），且一般（bān）隻識別數字（zì）和字母，不同的數控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般為：名（míng）稱+後綴（zhuì）。

(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”即為引（yǐn）用涉（shè）及零件的圖號;“加（jiā）工（gōng）類型”即為是（shì）銑(M)還是車(L);“工序號”即為（wéi）工藝文件中的工序號;“程序版次”即新版(NEW)，換版後可以用001、002……等（děng）依次類推進行管理。

(2)後綴（zhuì）組成：一般為txt、mpf等。

(3)數控程序（xù）命名示例：某產（chǎn）品（pǐn）代號為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（gōng）工序，第一次編製的數控程序，則其相應（yīng）的數控程序文件在（zài）程序（xù）庫中的名（míng）稱（chēng）如圖2所示。

(4)數（shù）控程（chéng）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（yuán）則。

2.刀具的命（mìng）名

在編製加工工（gōng）藝時，需（xū）要（yào）定義各（gè）種刀具類型、刀具材料和刀具本身的幾何（hé）參數等。

在（zài）未建立切削（xuē）參數數據庫前，隻能靠手動輸入，因此效（xiào）率較低，而且完成的（de）也隻是簡單的重複勞動（dòng），最終生成（chéng）的程序對（duì）於操作者來說不直觀，對工藝人員的水平要求較高。

通過實際加工中的（de）經（jīng）驗總（zǒng）結（jié），可以通過相應（yīng）的CAM軟件(NX軟件)建立加工數據庫，在以後的操（cāo）作中可以直（zhí）接從庫中調用。建立庫則應先定義刀具編號，為便於標識可在（zài）NX刀具（jù）庫（kù）中用如下方法表示。

(1)立銑刀：LX+D+直徑+L+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+R+底齒半徑。如LXD25L50La25Z3R1.5_L7表（biǎo）示：立銑刀的直徑為25mm，工作長（zhǎng）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進口鋁材。

(2)鑽頭：ZT+D+直徑+刀具伸出長度+La+刀具刃長+Z+刃數+J+鑽角。如ZTD6.5L30La20Z2J120表（biǎo）示：此（cǐ）鑽頭的直徑為6.5mm，工作長度要求最小30mm，刃（rèn）長要求最（zuì）小20mm，刃數為2刃，鑽尖角（jiǎo）為120°。

在後置時，要求其刀具（jù）信息一（yī）起輸出，這樣可以防（fáng）止操作者在漏改刀號或刀長的情況下運行程序。其（qí）主要目的是為數（shù）控程序編製和程序仿真建（jiàn）立統一（yī）標準，也便於刀具的統一發放（fàng）和校對（duì）。

3.數控加工工序內容要求

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

具體要求如（rú）下：

(1)要清楚地標（biāo）明毛坯或零件（jiàn）的裝夾定（dìng）位麵和工件坐標原點及坐標係，並保證坐標（biāo）原點及坐（zuò）標係與加工程序一致（zhì）;

(2)要清楚地標明壓（yā）板壓（yā）緊零件或毛坯的位（wèi）置，以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參數，和該刀具所加工的零件部位（wèi）;

(4)要準確地表達（dá）加工零件的數控程序名;

(5)要準確地（dì）表達加（jiā）工該零件的工裝。

數控技術作為多年來的先進製造技（jì）術（shù），其技術含量很高，涉及多方麵的（de）內容，尤其是數控加工編程的快速高效化、高速切削的應用（yòng）、數控工藝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（dà）程度上和企業本身的技（jì）術管理模型相關。數控加工程序編製的規（guī）範化、標（biāo）準化，在一定 程度上體現（xiàn）了企業自（zì）身數控加工（gōng）技術應用水平，通過（guò）規範化來約（yuē）束數控程序的多樣化，提高刀具軌跡的質量，比如在工藝（yì）文件中注明（míng）定（dìng）位基準、對刀基準、坐（zuò）標係、刀具參數與（yǔ）切削參數（shù）;對於程序的編（biān）製可從二維輪廓加工、三維曲（qǔ）麵（miàn）加工、固定循環、刀具補償和刀具軌（guǐ）跡加工策（cè）略等多個方（fāng）麵進行規範（fàn）化編程;在典型（xíng）零件加工工藝經（jīng）驗的基礎上，建立標準化（huà）、規範化的數控程序模板，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）加工工藝與數控加（jiā）工經驗，可以以模板形式保存，既有利於資源（yuán）的重複利用，同時還可作為技術（shù）交流的資源。

因此，有效的數控加工工（gōng）藝與數控編程模板、相（xiàng）應規範的使用，可在很大程度上減少質量事故，降（jiàng）低（dī）成本，提高加工的效率。