計算機輔助在數(shù)控加工制造中的應(yīng)用分析

寧棟 夏青 王洪海 羅妮娜 郝碧瑩

摘要：當(dāng)前經(jīng)濟社會不斷進步，科技水平飛速提高，很多行業(yè)都實現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展，很多先進科技都被廣泛運用到各個行業(yè)當(dāng)中，這給行業(yè)發(fā)展帶來很多便利條件，且促使行業(yè)實際運行效率及質(zhì)量不斷提高。數(shù)控加工與制造乃是國家建設(shè)中的重要內(nèi)容，尤其在國防軍工領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用。如今，多數(shù)科研團隊已經(jīng)強化對計算機輔助和數(shù)控加工間關(guān)系的分析研究，同時對計算機輔助原理展開深入探究。本文在對計算機輔助進行概述的基礎(chǔ)上，分析計算機輔助和數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)系、數(shù)控加工當(dāng)中計算機輔助的運用，對數(shù)控加工中計算機輔助的幾種關(guān)鍵技術(shù)展開探究，希望能為有關(guān)單位以及相關(guān)研究提供些許參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工;計算機輔助;數(shù)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP3? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）29-0138-02

在國家建設(shè)當(dāng)中，數(shù)控加工及制造扮演重要角色，最近幾年更是受到有關(guān)部門與科研團隊的高度重視。因為一些傳統(tǒng)制造加工技術(shù)和輔助方式早已無法滿足當(dāng)前數(shù)控加工及制造的具體需要，所以必須對有關(guān)的技術(shù)進行更新升級。只有這樣，才可為行業(yè)未來發(fā)展奠定一個良好基礎(chǔ)。同時，因多數(shù)數(shù)控制造及加工團隊把計算機當(dāng)作關(guān)鍵輔助設(shè)備，然而實際運用期間卻存在不少難點，這對正常加工及制造工作產(chǎn)生較大影響。所以，怎樣在數(shù)控制造及加工當(dāng)中發(fā)揮出計算機輔助的價值，這是相關(guān)科研團隊當(dāng)前亟待探究的重要內(nèi)容。

1關(guān)于計算機輔助的概述

數(shù)控加工及控制領(lǐng)域早已無法離開計算機輔助，若想促使數(shù)控加工及制造水平不斷提高，需明確數(shù)控加工和計算機輔助間的關(guān)聯(lián)。對計算機這項技術(shù)運用期間，可把加工制造當(dāng)中的設(shè)備、機床和計算機有關(guān)技術(shù)進行結(jié)合，通過操控計算機讓機床及設(shè)備自動工作。借助此種方式，除了可以促使加工制造整體效率及質(zhì)量不斷提高之外，同時還能減輕操作人員壓力，推動加工制造這個行業(yè)不斷發(fā)展。

因數(shù)控加工及制造當(dāng)中涉及許多內(nèi)容，如產(chǎn)品包裝、加工及檢測等。盡管以往加工流程可以起到一定作用，然而需要大量人員參與其中，且操作流程非常復(fù)雜，十分耗時耗力。然而，運用計算機進行輔助，可以對一些流程及步驟加以簡化，使加工制造過程真正實現(xiàn)數(shù)字化和自動化。

2計算機輔助和數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)系

若想提升數(shù)控加工及制造當(dāng)中計算機輔助實際應(yīng)用價值，需對二者間的關(guān)系展開深入分析。因為智能化有關(guān)技術(shù)早已被運用到多個領(lǐng)域當(dāng)中，同時在數(shù)控加工及制造當(dāng)中發(fā)揮出重要作用。因此，在自動化這一系統(tǒng)當(dāng)中對計算機輔助加以運用，可以促使加工效率有效提高。針對細(xì)小零件加工來說，借助計算機輔助和自動化這一系統(tǒng)除了可以精準(zhǔn)把控零件大小、尺寸和質(zhì)量之外，同時還能精細(xì)處理零件當(dāng)中的一些細(xì)節(jié)部位，進而保質(zhì)保量地完成加工任務(wù)。而數(shù)控系統(tǒng)的不斷優(yōu)化以及完善可以確保計算機實際應(yīng)用效果。

硬件以及軟件加工是數(shù)控系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵條件，然而硬件及軟件加工原理與模式存在較大差異，需要對二者具有的不同之處加以明確，運用合理科學(xué)的計算機輔助方式展開有關(guān)工作。硬件加工著重體現(xiàn)在裝置檢查、傳送和計算機的實際操作之上。軟件加工則體現(xiàn)在程序編制、數(shù)據(jù)庫具體設(shè)計和作業(yè)編制方面，需要操控人員掌握足夠的專業(yè)知識，這樣才可展開高效制造。

3數(shù)控加工當(dāng)中計算機輔助的運用

3.1數(shù)控加工當(dāng)中計算機輔助這項技術(shù)的應(yīng)用特點

計算機輔助屬于新興技術(shù)，借助這項技術(shù)，可有效提高數(shù)控加工的效率及精度。相比于以往的生產(chǎn)模式，數(shù)控技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)流程進行有效的編程操作，無需在實際生產(chǎn)當(dāng)中投入太多人力物力，僅需把編程工作做好即可。而且，由于數(shù)控技術(shù)可以節(jié)省工作時間及人力勞動，所以其具備高效特征，同時還具備高精度這個特點。因為計算機輔助具有的復(fù)雜性與精細(xì)化，其在開展精度較高的工作期間，可以精準(zhǔn)完成工作。

3.2數(shù)控加工當(dāng)中計算機輔助這項技術(shù)的運用流程

數(shù)控加工及制造當(dāng)中，計算機輔助運用的基本流程可以分成下面幾個步驟。第一，把實際需要當(dāng)作依據(jù)，對零件加工及制造設(shè)計圖樣進行繪制，便于在編程期間有跡可循。第二，根據(jù)工藝路線進行手工編程或自動編程。完成編程以后，需把設(shè)計圖紙當(dāng)作依據(jù)，選擇一些合適刀具，同時在數(shù)控機床當(dāng)中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。第三，對工藝流程進行審核，盡量發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，及時采取有關(guān)措施進行調(diào)整。因為計算機輔助這項技術(shù)具有的復(fù)雜性，實際規(guī)劃設(shè)計期間，依然會出現(xiàn)不少漏洞。因此，在生產(chǎn)現(xiàn)場，需嚴(yán)格進行程序確認(rèn)與首件試切，以驗證程序編制的正確性。如果發(fā)生質(zhì)量問題，需立即停產(chǎn)，對程序重新進行編制。借助此種方式，能夠?qū)τ嬎銠C輔助這項技術(shù)加以有效運用，進而生產(chǎn)出價值性較高的零件。

4數(shù)控加工當(dāng)中計算機輔助的幾種關(guān)鍵技術(shù)

4.1粗加工刀具路徑規(guī)劃技術(shù)

當(dāng)前，粗加工刀具路徑規(guī)劃技術(shù)是國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的重要技術(shù)。假設(shè)此種技術(shù)并未得到廣泛運用，則難以展開數(shù)控加工及制造。此種技術(shù)具有的精髓是把原始毛坯當(dāng)中的大量廢料或余量去除掉，粗略形成產(chǎn)品雛形，預(yù)留合理的半精加工、精加工余量，便于后續(xù)加工。在此期間，需把刀具長度與直徑等參數(shù)當(dāng)作依據(jù)進行合理編程，以免發(fā)生刀根交錯問題。

近年來，動態(tài)銑削技術(shù)在數(shù)控銑粗加工過程中得到了大量的應(yīng)用。它充分利用刀具切削刃長度，加大切削深度，實現(xiàn)刀具的高速切削。其優(yōu)勢在于：一是它使用一種動態(tài)的運動方式，當(dāng)?shù)毒卟慌c材料切削時，加速進給運動，所以粗加工效率很高，能降低刀具磨損，最大限度地提高材料去除率。二是由于排屑流暢，大部分熱量被切屑帶走，工件加工中溫升較小，同時刀具的熱量積累也比較小;三是保證主軸負(fù)載的恒定，可防止加工時斷刀。

4.2精加工刀具路徑規(guī)劃技術(shù)

精加工刀具路徑規(guī)劃技術(shù)同樣是數(shù)控加工及制造當(dāng)中計算機輔助應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。此種技術(shù)的運用質(zhì)量會對零件數(shù)控加工及制造精度產(chǎn)生直接影響。假設(shè)此種技術(shù)無法得到有效開發(fā)以及應(yīng)用，則難以突顯出計算機輔助這項技術(shù)具有的優(yōu)勢。實際應(yīng)用期間，主要運用的是螺旋刀軌這種方法。對此種方法加以運用，需要展開精確計算。實際計算期間，需對參數(shù)增量方法進行運用。借助此種方法能夠幫助工程技術(shù)人員對刀具實際運動路徑進行精準(zhǔn)計算，進而實施精加工。

4.3機械精度控制技術(shù)

借助計算機輔助進行數(shù)控加工以及制造期間，不能為了節(jié)省一味忽略整體具有的精準(zhǔn)度。反之，需要對細(xì)節(jié)問題帶來的具體結(jié)果加以重視。同時，進行初步探測，需再次實施精度控制以及模擬實驗，保證設(shè)備可以達到具體生產(chǎn)需求，之后大范圍進行運用。此種技術(shù)具有的精髓是把精度控制在一個合適范圍當(dāng)中，促使數(shù)控加工及制造效率有效提高。在此期間，需對精度控制具有的準(zhǔn)確度加以注意，以免產(chǎn)生精度偏差。如果產(chǎn)生此種問題，不僅無法生產(chǎn)所需產(chǎn)品，同時還會給設(shè)備帶來較大傷害。假設(shè)精度太高，可能會浪費不少生產(chǎn)時間，并且導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷提升。假設(shè)精度太低，則產(chǎn)品極有可能無法符合相應(yīng)要求。所以，需對精度范圍加以嚴(yán)格控制，確保精度適中。便捷式機械生產(chǎn)可以對很多資源進行節(jié)約，同時減少污染，能夠產(chǎn)生極大效益。在數(shù)控加工及制造當(dāng)中對計算機輔助這項技術(shù)加以運用，需要引進最新的精度控制有關(guān)算法，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)狀進行積極創(chuàng)新，進而促使加工制造的實際效率有效提升[1-2]。

4.4機械產(chǎn)品檢查技術(shù)

其實，只有對精度控制這個系統(tǒng)模型加以嚴(yán)格分析，才可更好發(fā)揮計算機輔助這項技術(shù)具有的特性。精度控制這個模型，對應(yīng)的故障現(xiàn)象指的就是精度控制系統(tǒng)和總控系統(tǒng)產(chǎn)生的交互問題，尤其是精度與標(biāo)準(zhǔn)偏離太多時，極易出現(xiàn)此類現(xiàn)象。因此，此種情況之下，需要深入分析精度控制這一系統(tǒng)模型。通過對此種技術(shù)實際應(yīng)用過程進行觀察可知，經(jīng)過對各種誤差實際范圍加以有效計算，能夠有效防治一些常見故障，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。若想借助計算機輔助這項技術(shù)有效進行數(shù)控加工及制造，需要嚴(yán)格進行審查，要在專業(yè)人員幫助之下展開此類工作[3-4]。

現(xiàn)階段，我國在數(shù)控加工及制造方面的專業(yè)人才較為缺乏。此種情況之下，相關(guān)單位需對工程技術(shù)人展開安全知識方面培訓(xùn)，定時督促并引導(dǎo)操作人員展開精度控制這項工作，以免發(fā)生一些事故。同時，還需全面調(diào)查基層的設(shè)備管理人員，不斷提高其安全意識，并定期展開專業(yè)性的安全培訓(xùn)，進而有效杜絕安全事故的產(chǎn)生。此外，還需把專業(yè)人才有效培養(yǎng)這項工作做好，推動數(shù)控加工及制造這個產(chǎn)業(yè)持續(xù)、高效、健康發(fā)展[5-7]。

5結(jié)論

綜上可知，如今在國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，計算機輔助這項技術(shù)能夠?qū)?shù)控加工及制造提供重要的技術(shù)保障。在數(shù)控制造與加工領(lǐng)域當(dāng)中，可以對計算機輔助具體原則以及技巧加以有效掌握，對計算機輔助具體過程當(dāng)中存在的一些難點問題展開全面分析以及研究，同時把數(shù)控加工及制造情況當(dāng)作依據(jù)，制定合理科學(xué)的優(yōu)化方案，進而促使計算機輔助實際應(yīng)用效果以及價值不斷提高。然而，進行數(shù)控加工及制造期間，由于并未充分掌握計算機輔助的一些要點以及注意事項，不少不良因素對數(shù)控加工及制造效果產(chǎn)生較大影響。所以，在今后發(fā)展期間，數(shù)控加工及制造除了要深入分析及探究計算機輔助有關(guān)要點及原則之外，同時還需有效控制計算機輔助的實際效果，對一些新興技術(shù)加以運用，這樣才可促使數(shù)控加工及制造整體水平不斷提高。

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【通聯(lián)編輯：張薇】