現代數控編程技術的應用研究

裴建軍

摘 要：數控編程技術是數控加工技術中的重要環(huán)節(jié)，也是實現CAD/CAPP/CAM系統集成化的關鍵技術。從現代數控編程技術的內涵、發(fā)展現狀、作用、應用領域和應用現狀幾個方面入手，簡要談談現代數控編程技術的應用，希望對今后的數控編程技術研究有所幫助。

關鍵詞：現代數控加工技術；現代數控編程技術；機械制造業(yè)；自動化

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.146

目前，數控機床技術被逐步應用于機械制造業(yè)中。現代數控加工技術是一項關鍵技術，它能夠使產品零件，特別是復雜零件加工更加高效和優(yōu)質，對零件加工理論與方法的研究也有很大的作用。另外，現代數控加工技術還是自動化、敏捷化、柔性化和數字化制造的關鍵技術之一。數控編程技術是數控加工技術中一個特別重要的環(huán)節(jié)，它被廣泛應用于汽車制造、航空工業(yè)、機械制造等領域，在其中發(fā)揮著非常重要的作用。

1 現代數控編程技術

1.1 基本概念

1.1.1 數控編程技術的概念

數控編程技術是數控加工技術中的重要環(huán)節(jié)，廣義上說，數控編程就是生成數控機床進行零件加工的數控程序過程。具體說來，就是將零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數據、工藝參數和輔助操作的加工信息（包括換刀、主軸正反轉、冷卻液開關、刀具夾緊和松開等），用規(guī)定的文字、數字、符號組成代碼，然后按照相關格式編寫的加工程序。

1.1.2 數控編程的主要過程

現代數控編程技術主要有6個過程，即分析零件圖樣、工藝處理、數字處理、編寫程序、輸入數控系統、程序檢驗。這6個步驟缺一不可，尤其是最后的程序檢驗，這一步驟萬萬不可省略，它關系著數控編程的完善度。

1.2 現代數控技術的發(fā)展現狀

現代數控加工技術朝著加工零件精度高、性能好、生產效率高、高柔性、功能復合化程度高、自動化程度高等方向發(fā)展。雖然其應用范圍不斷擴大，但是，還不能完全取代普通機床。也就是說，到目前為止，現代數控技術不能用最經濟的方式來解決加工制造中遇到的所有問題。

2 現代數控編程技術的技術分析

2.1 分析零件圖樣和工藝處理

2.1.1 確定加工方案

在工作過程中，不僅需要分析零件圖樣，還需要考慮數控機床的合理性和經濟性。只有這樣，才能充分發(fā)揮數控機床的功能。

2.1.2 工具夾的設計和選擇

工具夾是通過工件定位和夾緊來縮短輔助過程的時間。所以，在選擇夾具時，應考慮三方面的內容，即便于安裝，便于協調工作，與機床坐標系的尺寸關系適當。

在工作過程中，要注意以下幾點：①正確選擇編程原點和編程坐標系。②選擇合理的走刀路線。為了提高生產率，應盡量選擇較短的起刀路線，避免走空刀。要想保證切入過程的平穩(wěn)，減少走刀沖擊，需要合理選擇起刀點、切入點和切入方式，要符合加工零件的精度和表面粗糙度的要求，保證加工過程的安全性。為了簡化數值計算，減少工作量，要選擇較少程序段的走刀路線。③選擇合理的刀具。在選擇刀具時，要考慮工作材料的性能、機床的加工能力、加工工序的類型、切削用量等與加工有關的因素。④確定合理的切削用量。現代數控編程技術要求確定切削用量，保證切削用量的合理性。

2.2 數字處理

這里的數字指的是刀位數據，在上一步的工藝處理完成后進行。即通過零件的尺寸、加工路線、刀具半徑補償方式計算出刀具的運動軌跡，以此來獲得準確的刀位數據。

2.3 數控編程的方法

2.3.1 手工編程

手工編程對編程人員的要求比較高，要求編程人員熟悉數控代碼和編程規(guī)則，要求其具有機械加工工藝和數值計算的能力。一般情況下，手工編程適用于幾何形狀不太復雜的零件，計算不多、程序段不多的場合。它要根據零件圖紙進行工藝分析，計算出運動軌跡，進行程序編制，制備控制介質，最后進行校驗和試切。

2.3.2 自動編程

2.3.2.1 APT語言自動編程

APT語言自動編程就是把用APT語言書寫好的零件加工程序輸入計算機，經過計算機中APT程序翻譯，對翻譯出來的刀位文件進行數控后置處理，生成數控系統能夠接受的零件數控加工過程。

APT語言自動編程能夠解決手工編程中無法解決的復雜零件編程難題，可靠性高，能自動診錯，適用性好，還可以描述數學公式。

2.3.2.2 CAD/CAM集成數控編程（圖形編程）

這是具有加工工藝規(guī)劃和數控編程技術的一種自動化編程技術。CAD/CAM在零件設計階段可以定義、顯示和修改零件的幾何圖形。

3 對我國經濟生產力的影響

3.1 宏觀上的影響

從宏觀上看，現代數控編程技術對國內外制造業(yè)發(fā)展格局的構建產生了一定的影響，它還有可能改寫制造業(yè)的發(fā)展歷史。它的出現為我國以及國際制造業(yè)的蓬勃發(fā)展和繁榮提供了巨大的推動力，為制造業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了一個充滿希望的新時代。

3.2 微觀上的作用

從微觀上看，現代數控技術能夠大大優(yōu)化產品質量，提高產品生產率，幫助勞動者提高工作效率。同時，它的存在能在一定程度上調整我國機械制造業(yè)的結構，大大促進我國經濟的發(fā)展，提高我國勞動生產力的質量。

4 結束語

新時代，社會分工不斷細化，科學技術的發(fā)展對機械制造業(yè)提出了新的要求?，F代數控編程技術應順應時代大潮進行一系列的革新。曾經，政治課本上有這樣一句話：“科學技術是第一生產力”，所以，科技的進步常常代表著一個國家的進步，科技的繁榮往往象征著一個國家的繁榮。在科技發(fā)展的過程中，高新技術的創(chuàng)新發(fā)展代表一個國家的現代化水平，而高新技術也因此成為國家現代化的標志之一。

系統性是現代數控編程技術的主要特點，數控編程技術應用CAD、APT和數控加工仿真技術等為工件加工過程編程。這項技術的應用對我國機械制造業(yè)的發(fā)展有重大的影響。鑒于此，在今后的經濟發(fā)展革新中，現代數控編程技術的作用不能忽視，它所帶來的關聯效益也不能忽視，今后的機械制造也應該逐步朝著數控制造過渡和轉變。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕