新形勢下機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)探析

楊楊

摘 要：隨著社會(huì)各方面的發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)也實(shí)現(xiàn)了長足進(jìn)步，特別是在編程技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械數(shù)控加工之后，不但提升了數(shù)控加工的精確度，而且對機(jī)械數(shù)控加工的自動(dòng)化與高效化發(fā)展起著積極的促進(jìn)作用。文章就編程技術(shù)概述、編程技術(shù)對于機(jī)械數(shù)控加工的意義、現(xiàn)階段機(jī)械數(shù)控加工中存在的主要問題與新形勢下機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用展開論述與探析。

關(guān)鍵詞：新形勢下 機(jī)械數(shù)控加工 編程技術(shù)

Exploration into the Programming Technology of Mechanical Numerical Control Processing in the New Situation

Yang Yang

Abstract：With the development of all aspects of society， the machinery manufacturing industry has also achieved great progress. Especially after the application of programming technology to CNC machining， not only has the accuracy of CNC machining been improved， but also the automation and efficiency of CNC machining development plays an active role in promoting. The article discusses and analyzes the overview of programming technology， the significance of programming technology to mechanical numerical control processing， the main problems existing in mechanical numerical control processing at this stage， and the application of mechanical numerical control processing programming technology under the new situation.

Key words：under the new situation， CNC machining， programming technology

1 引言

社會(huì)的快速進(jìn)步，讓人們對各種數(shù)控加工產(chǎn)品提出了更高的要求，很多機(jī)械制造企業(yè)開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，讓自身企業(yè)的機(jī)械數(shù)控加工中加入編程技術(shù)的應(yīng)用。通過在機(jī)械數(shù)據(jù)加工中應(yīng)用編程技術(shù)，不但能夠解放很多的勞動(dòng)力，還能使得加工出來的工藝品更加的精準(zhǔn)，這使得企業(yè)機(jī)械數(shù)控加工在新形勢下呈現(xiàn)出新的面貌。

2 編程技術(shù)概述

編程技術(shù)指的是通過計(jì)算機(jī)來解決某種技術(shù)難題，或者達(dá)到某種目的，具體的實(shí)施方法即是通過系列的編程代碼在程序中的設(shè)計(jì)以達(dá)成理想的效果。而應(yīng)用于機(jī)械數(shù)控加工行業(yè)的編程技術(shù)，主要是用編程代碼來替代傳統(tǒng)形式的機(jī)床加工，通過編程技術(shù)的應(yīng)用，能使得機(jī)械行業(yè)向集約化與自動(dòng)化方向發(fā)展，進(jìn)而節(jié)約機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造時(shí)間，并有效的提升其質(zhì)量。

3 編程技術(shù)對于機(jī)械數(shù)控加工的意義

編程技術(shù)對于機(jī)械數(shù)控加工的意義可以從三個(gè)方面進(jìn)行簡單論述：

其一，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)機(jī)械數(shù)控加工觀念。傳統(tǒng)形式的機(jī)械數(shù)控加工主要是以人工加工為主，比如在零件加工時(shí)，需要通過人工對零件進(jìn)行轉(zhuǎn)向與移動(dòng)。而在應(yīng)用編程技術(shù)之后，可以通過編程代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的自動(dòng)化加工，從而將更多的人力解放出來，去從事其他更具技術(shù)性的工作[1]。

其二，節(jié)省資源與智能化加工。在機(jī)械數(shù)控加工時(shí)應(yīng)用編程技術(shù)，能夠最大程度的減少來自認(rèn)為帶來的失誤，并且保障機(jī)械數(shù)控的高精度精工，從而達(dá)到節(jié)省資源的目的;編程技術(shù)能有效的與材料技術(shù)、加工信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)等進(jìn)行全面的融合，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的加工制造與檢測控制，并逐步使機(jī)械數(shù)控加工走向自動(dòng)化與智能化。

其三，提高機(jī)械加工產(chǎn)品附加值。我國的機(jī)械數(shù)控加工產(chǎn)品質(zhì)量一直比不上先進(jìn)國家的產(chǎn)品，很多精密零件一直依靠進(jìn)口滿足所需，這不但會(huì)增加使用成本，而且對于機(jī)械數(shù)控加工的長期發(fā)展也有著不利影響。在新形勢下，通過編程技術(shù)的應(yīng)用，提升機(jī)械數(shù)控加工產(chǎn)品的質(zhì)量，拉近與發(fā)達(dá)國家的差距，降低傳統(tǒng)形式機(jī)械加工的能源浪費(fèi)與污染排放，促進(jìn)我國機(jī)械數(shù)控加工行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4 現(xiàn)階段機(jī)械數(shù)控加工中存在的主要問題

現(xiàn)階段機(jī)械數(shù)控加工中存在的主要問題可以從三方面進(jìn)行簡單論述：

其一，不具備競爭力。相比于發(fā)達(dá)國家的機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備，我國一直處于落后狀態(tài)，比如設(shè)備加工出來的產(chǎn)品精密度達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、缺乏對數(shù)控加工設(shè)備的定期維護(hù)與保養(yǎng)等，這使得加工出來的產(chǎn)品不具備足夠的競爭能力，如此就不能為企業(yè)帶來盈利，企業(yè)就沒有資金進(jìn)購更為精密的數(shù)據(jù)加工儀器，惡性循環(huán)之下，我國的機(jī)械數(shù)據(jù)加工企業(yè)逐漸不具備基本的競爭力。

其二，機(jī)械數(shù)據(jù)加工人員綜合素養(yǎng)不足。現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)加工人員多是依靠其豐富的工作經(jīng)驗(yàn)對產(chǎn)品進(jìn)行加工操作，對很多高精尖的數(shù)控機(jī)床等設(shè)備缺乏足夠的熟練度，這就使得很多機(jī)械制造企業(yè)空有設(shè)備，卻不能進(jìn)行相應(yīng)的編程工作，設(shè)備利用率極低。

其三，換刀問題。部分企業(yè)的機(jī)械數(shù)據(jù)加工設(shè)備已成老舊化，在加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)換刀失靈、換刀卡位等問題，這在影響產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，還會(huì)降低生產(chǎn)效率。究其原因主要是刀套反轉(zhuǎn)故障、機(jī)械手沒有回歸原點(diǎn)、走刀線路不合理或者刀具順序與位置不科學(xué)等。

5 新形勢下機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用

新形勢下機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用可以從多方面進(jìn)行闡述，在此不能全部涵蓋，挑選具有代表性的方面進(jìn)行舉例分析，大概包括：編程技術(shù)在零件加工領(lǐng)域的應(yīng)用、編程技術(shù)在CAXA制造工程師領(lǐng)域的應(yīng)用、宏編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用、智能化編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用。

5.1 編程技術(shù)在零件加工領(lǐng)域的應(yīng)用

編程技術(shù)在零件加工領(lǐng)域的應(yīng)用可以從以下刀具選擇、切削方式與走刀方式三個(gè)方面進(jìn)行簡單論述：

5.1.1 刀具選擇

很多精密零件的加工對于刀具的要求極為嚴(yán)格，若不能選擇合適的刀具滿足零件生產(chǎn)需求，生產(chǎn)出來的零件必達(dá)不到應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，造成資源的浪費(fèi)，從而增加生產(chǎn)成本。將編程技術(shù)應(yīng)用于零件加工，可以將零件輸入程序中，并根據(jù)零件的具體要求，篩選適合的刀具，以此來保障零件的加工質(zhì)量，通常使用較多的刀具有刀銑刀、圓角立銑刀與錐度銑刀等。加工零件的輪廓形狀是刀具選擇的第一參考要素，而輪廓的曲率是刀具選擇的第二參考要素，其次在刀具選擇時(shí)會(huì)以從小到大為原則[2]。

5.1.2 切削方式

切入與切出方式將直接影響零件的表面質(zhì)量，因此在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況與零件的需求選擇合適的切入與切出方式。在數(shù)控加工中應(yīng)用編程技術(shù)，能夠根據(jù)不同零件的不同需求提供多元化的切入與切出方式，目前使用較多的切削方式為環(huán)形切削、單向切削與往復(fù)切削，在實(shí)際的零件加工中，只需根據(jù)具體的需求對切削方式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整即可。

5.1.3 走刀方式

走刀方式關(guān)乎著零件的加工質(zhì)量與效率，在保障加工精度與效率的情況下以削減切削時(shí)間為主，應(yīng)用編程技術(shù)，能夠在加工前將零件的加工要求輸入程序，進(jìn)而為零件加工提供最優(yōu)走刀方式。在切削方式不變的情況下，順銑與逆銑效果基本相同，而提刀、走空刀則能在一定程度上提升切削的穩(wěn)定性，在具體的零件加工過程中，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)需求，就順銑與逆銑進(jìn)行合理的組合應(yīng)用。

5.2 編程技術(shù)在CAXA制造工程師領(lǐng)域的應(yīng)用

CAXA制造工程師是一種全中文的編程軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)零件加工的三維造型以及曲面實(shí)體結(jié)合，其特點(diǎn)主要是效率高、簡單易學(xué)與工藝性好，能夠完美的解決數(shù)控加工工作人員的編程難題，且由于是全中文形式的編程系統(tǒng)，工作人員只需按照零件加工的技術(shù)流程，在系統(tǒng)中輸入對應(yīng)的代碼就可完成零件生產(chǎn)。CAXA制造工程師的主要技術(shù)環(huán)節(jié)可以分四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：

首先，結(jié)合零件的設(shè)計(jì)圖紙，完成數(shù)據(jù)加工程序的設(shè)定;其次，根據(jù)零件加工的方法與零件加工各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行提前設(shè)定;然后，完成以上兩項(xiàng)步驟之后，需進(jìn)行加工軌跡的演示，以此來確保零件加工的科學(xué)合理性，在完成演示且無誤后可進(jìn)行后續(xù)的全真加工;最后即是G代碼的生成。在使用CAXA制造工程師時(shí)，一定要按照嚴(yán)格的步驟進(jìn)行，如此才能確保零件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。

5.3 宏編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用

宏編程技術(shù)是編程技術(shù)發(fā)展之后的產(chǎn)物，其按照零件的具體生產(chǎn)要求，利用算術(shù)、函數(shù)、邏輯運(yùn)算與混合運(yùn)算等編寫程序，這需要編程人員具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)語言知識(shí)與數(shù)學(xué)建模知識(shí)等。宏編程技術(shù)多用于高精度或者特別復(fù)雜的軟件加工生產(chǎn)中，通過對各種子程序的判斷、循環(huán)與調(diào)用，完成對高精度或者復(fù)雜軟件的加工[3]。

可以從兩方面提升宏編程技術(shù)在零件加工中的應(yīng)用效果，其一，明確高精度或者復(fù)雜零件的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù);其二，對機(jī)械加工的基本編程技術(shù)進(jìn)行全面與深入的探析。對于具體的宏編程實(shí)施人員來說，應(yīng)遵循國家號(hào)召，保持綠色環(huán)保、低碳高效的編程理念，在應(yīng)用宏編程技術(shù)時(shí)，綜合考量資源優(yōu)化與減污減排，促進(jìn)企業(yè)的綠色發(fā)展。

5.4 智能化編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用

智能化編程技術(shù)是編程技術(shù)的必然發(fā)展趨勢，如今的機(jī)械數(shù)據(jù)加工已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，隨著科技與信息化技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)逐步提升編程技術(shù)的各項(xiàng)性能，逐步實(shí)現(xiàn)其在機(jī)械數(shù)控加工中的智能化發(fā)展。智能化編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用主要是其根據(jù)零件的生產(chǎn)需求與零件的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、加工目標(biāo)等進(jìn)行自主編程，以此來降低人為參與帶來的影響，進(jìn)而提升零件的精度，推動(dòng)編程技術(shù)在機(jī)械數(shù)控加工中的應(yīng)用[4]。

智能化編程技術(shù)的主要優(yōu)勢是可以依據(jù)產(chǎn)品需求與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行不斷的更新與完善，做到與時(shí)俱進(jìn)的同時(shí)，不斷精細(xì)化零件生產(chǎn)的各項(xiàng)參數(shù)。為保障智能化編程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，需要相關(guān)從業(yè)人員時(shí)刻關(guān)注編程技術(shù)方面的相關(guān)發(fā)展，并不斷提升自身的編程能力，將智能化編程技術(shù)合理的應(yīng)用于機(jī)械數(shù)控加工中，促進(jìn)其長遠(yuǎn)發(fā)展。

6 結(jié)語

綜上所述，目前的機(jī)械數(shù)控加工還存在著一些問題厄待解決，將編程技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)加工，能有效的提升機(jī)械加工的質(zhì)量與效率，提升其核心競爭力，這需要相關(guān)從業(yè)者對編程技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控加工進(jìn)行不斷的探索與研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其在機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李長龍.對新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的探究（J）.中外企業(yè)家，2018，（1）：54.

[2]張秀琴.新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的探究（J）.決策探索（中），2018，（6）：41+42.

[3]趙金鳳.對新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的探索（J）.裝備制造技術(shù)，2017，（1）：243+245.

[4]楊凱.對新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的探究（J）.內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，（1）：91+92.