宋兆沛

（羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 羅定 527200）

走出數(shù)控自動(dòng)編程的誤區(qū)

宋兆沛

（羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 羅定 527200）

文章分析了在教學(xué)過程中學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)數(shù)控自動(dòng)編程出現(xiàn)的主要問題，指出學(xué)好數(shù)控自動(dòng)編程不僅是學(xué)好軟件操作，還需要把數(shù)控加工工藝以及手工編程學(xué)好，不斷提高自身的專業(yè)知識(shí)水平。

數(shù)控；自動(dòng)編程；誤區(qū)；方法

數(shù)控加工程序的編制方法分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。數(shù)控自動(dòng)編程一般稱作 CAD/CAM自動(dòng)編程，它可以由計(jì)算機(jī)完成相關(guān)編程數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算，免除人工計(jì)算的繁復(fù)工作，特別是在曲面加工中優(yōu)勢(shì)尤為突出，且具有后置處理程序靈活多變，程序自檢、糾錯(cuò)能力強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的通訊等特點(diǎn)，逐漸成為數(shù)控編程的主流。隨著自動(dòng)編程的發(fā)展，相關(guān)的 CAD/CAM軟件也在不斷發(fā)展，目前比較流行的軟件有UG、Pro/E和MasterCAM等，軟件各有特點(diǎn)?，F(xiàn)以MasterCAM自動(dòng)編程CAD/CAM系統(tǒng)軟件學(xué)習(xí)為例，指出了使用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程的不完整性，說明想學(xué)好數(shù)控自動(dòng)編程，還必須把相關(guān)數(shù)控專業(yè)知識(shí)學(xué)好。

（一）淺析數(shù)控自動(dòng)編程學(xué)習(xí)的誤區(qū)

1.手工編程不需學(xué)

手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，是我們認(rèn)知數(shù)控程序的基本。如果連一些基本的指令代碼都不知，一些基本的程序都讀不懂，完全是個(gè)數(shù)控程序的門外漢，那么當(dāng)后面自動(dòng)編程出來的代碼出現(xiàn)問題的時(shí)候，就很難去做一些必需的調(diào)節(jié)修改。因此，要學(xué)好數(shù)控自動(dòng)編程，手工編程是基礎(chǔ)，必需要盡可能的學(xué)好。

2.數(shù)控加工工藝不需學(xué)

許多學(xué)生認(rèn)為，有了自動(dòng)編程，數(shù)控加工工藝就無需再去學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)可以完成所有的加工過程。但對(duì)于目前來說，再先進(jìn)的 CAD/CAM系統(tǒng)，都是一個(gè)人機(jī)交互系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)只是一個(gè)命令的執(zhí)行者，命令的施發(fā)者還是操作計(jì)算機(jī)的編程人員。一個(gè)零件的加工工藝參數(shù)具體取多少，需要編程人員根據(jù)實(shí)際的情況給定，然后由CAD/CAM系統(tǒng)運(yùn)算與執(zhí)行。

一個(gè)零件的加工涉及到很多內(nèi)容，比如選擇刀具、選擇機(jī)床、確定加工方法和工藝路線、選擇工藝參數(shù)（主要指切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等），缺一不可。這些選擇工作都是在編程人員的指引下完成，CAD/CAM系統(tǒng)一般不能自動(dòng)完成這些專業(yè)性很強(qiáng)的工作，至少是不能完成決策工作。但一旦決策由設(shè)計(jì)者形成，則對(duì)后面的許多細(xì)致工作，系統(tǒng)還是能協(xié)助完成。

如果編程者沒有很好的數(shù)控加工工藝知識(shí)，是很難根據(jù)給定的零件圖紙，利用 CAD/CAM系統(tǒng)編制出具有良好加工性能的程序。因此，相關(guān)的數(shù)控加工工藝知識(shí)必須認(rèn)真學(xué)習(xí)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，不斷提高。

（二）學(xué)好數(shù)控自動(dòng)編程的方法

學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)需要一個(gè)長(zhǎng)期的積累過程。特別是工藝參數(shù)的選擇，即使一些有一定加工經(jīng)驗(yàn)的人也不一定能夠選擇最合理的值，而常常是保守地選擇一個(gè)可行的值。所以在學(xué)習(xí)數(shù)控自動(dòng)編程的過程中，首先選取一種 CAD/CAM軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，這個(gè)可以根據(jù)地方區(qū)域的軟件應(yīng)用情況或者自身的興趣愛好來選取。一旦選好了 CAD/CAM軟件，在學(xué)習(xí)中應(yīng)該將重點(diǎn)放在軟件的操作上。多找參考資料，按照例子進(jìn)行練習(xí)，不斷練習(xí)提高軟件操作的熟練程度，并掌握具體CAD/CAM軟件的操作技巧，加快操作速度。至于工藝參數(shù)的選擇可以先照例子抄寫，多找數(shù)控加工工藝的參考資料進(jìn)行比較，慢慢體會(huì)，在以后實(shí)際應(yīng)用時(shí)再逐步體會(huì)和加深認(rèn)識(shí)，從而不斷完善自己的軟件操作水平和數(shù)控加工工藝水平。

（三）小孔加工實(shí)例

現(xiàn)以MasterCAM軟件V9.0版本加工小孔為例，說明學(xué)好手工編程和數(shù)控加工工藝專業(yè)知識(shí)對(duì)學(xué)好數(shù)控自動(dòng)編程的重要性。如圖1所示，要對(duì)3個(gè)直徑是6mm，深度是6mm的小圓孔進(jìn)行鉆孔加工。首先需要編程人員根據(jù)加工圖紙的加工工藝要求，從滿足零件加工精度的要求考慮，確定加工分為粗加工—半精加工—精加工，最后是設(shè)置相關(guān)工藝參數(shù)。這個(gè)過程 CAD/CAM系統(tǒng)不能自動(dòng)完成，需要編程人員自己完成決策，計(jì)算機(jī) CAD/CAM軟件系統(tǒng)只是完成任務(wù)的執(zhí)行，形成的刀具路徑軌跡如圖2所示。

圖1 小孔加工圖

圖2 小孔加工刀具路線圖

在加工過程中，刀具選擇是φ3中心鉆定位鉆孔，φ5.8鉆頭進(jìn)行半精加工，φ6鉆頭進(jìn)行精加工，見圖3所示。對(duì)于各個(gè)選用的刀具的工藝參數(shù)的選擇，往往是先通過計(jì)算公式算出，然后圓整。在這個(gè)過程中，由于各自的工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的差別對(duì)于不同的編程人員，選用的參數(shù)肯定會(huì)有不同。φ3中心鉆定位鉆孔的參數(shù)設(shè)置情況見圖4和圖5所示。

圖3 刀具參數(shù)設(shè)置

圖4 簡(jiǎn)單鉆孔參數(shù)設(shè)置

圖5 典型鉆孔參數(shù)設(shè)置

從圖4和圖5的中心鉆鉆孔設(shè)置中可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)參數(shù)需要人工設(shè)置，并不能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)給出，這里工藝參數(shù)的設(shè)定其實(shí)就是數(shù)控加工工藝的專業(yè)知識(shí)。

對(duì)于其余兩把刀的刀具參數(shù)設(shè)置也是一樣，不同的編程人員會(huì)有不同的選擇，工藝參數(shù)不會(huì)統(tǒng)一。

（四）小結(jié)

數(shù)控自動(dòng)編程是數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展主流，自動(dòng)編程在實(shí)際工作中的應(yīng)用所占的比重越來越大。學(xué)好自動(dòng)編程，必須從觀念上正確認(rèn)識(shí)，行動(dòng)上正確把握。學(xué)好數(shù)控加工相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)熟練掌握某個(gè)軟件的操作，不斷學(xué)習(xí)和積累，是學(xué)習(xí)數(shù)控自動(dòng)編程的根本方法。

[1] 魏崢.MasterCAM V9.0 加工技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[2] 吳長(zhǎng)德.MasterCAM9.0系統(tǒng)學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[3] 余英良.數(shù)控加工編程及操作[M].北京:高等教育出版社,2005.

[4] 宋兆沛.高職《數(shù)控原理與系統(tǒng)》教學(xué)探討[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2008(5).

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2011-03-24

宋兆沛（1979－），男，羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。