程天鵬

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)開(kāi)始廣泛普及應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，這有力地推動(dòng)了機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也是科技和工業(yè)生產(chǎn)水平進(jìn)步的一個(gè)重要體現(xiàn)。但與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的投入和推廣比較晚，在技術(shù)應(yīng)用水平上也存在一定差距。在這種情況下，有必要對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的創(chuàng)新途徑進(jìn)行探討。本文對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了概述，尤其重點(diǎn)探討了CAXA軟件在數(shù)控加工技術(shù)中的應(yīng)用，希望對(duì)促進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步能夠有所借鑒。

1 數(shù)控加工技術(shù)的概念和特點(diǎn)

數(shù)控加工技術(shù)是對(duì)原有機(jī)械加工技術(shù)的一種改進(jìn)，它的實(shí)質(zhì)是將機(jī)械加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工過(guò)程的自動(dòng)化。相較于傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)顯著地提升了加工效率和質(zhì)量，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和柔性加工。我國(guó)的數(shù)控加工技術(shù)主要是先編寫(xiě)或自主生成數(shù)控程序，然后再利用加工仿真系統(tǒng)對(duì)程序的加工過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證，待檢驗(yàn)正確后輸送至機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由程序自動(dòng)控制加工進(jìn)展的目的。

上文已經(jīng)提到，數(shù)控加工技術(shù)的核心是依靠數(shù)控程序控制加工過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。而程序本身就利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化，而且還能針對(duì)特定類別的零件制定程序模版，這樣只需進(jìn)行少量的補(bǔ)充、修改和完善就能產(chǎn)生新的數(shù)控程序，所以對(duì)新產(chǎn)品的研制和成系列產(chǎn)品的數(shù)控加工制造意義重大。同時(shí)，很多依靠傳統(tǒng)機(jī)床不能很好完成的加工任務(wù)，比如復(fù)雜的曲面形狀以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)械零件加工等等，依靠數(shù)控加工技術(shù)都能高質(zhì)、高效地完成。最后，現(xiàn)代化的數(shù)控加工中心基本都配備了模塊化的工具，可以非常便捷地實(shí)現(xiàn)工件裝夾和刀具更換，這樣就極大地減少了這些環(huán)節(jié)的耗時(shí)，進(jìn)而提升了加工效率。

2 當(dāng)前數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

由上文介紹可知，數(shù)控加工技術(shù)是傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。如果在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，能夠在設(shè)施維護(hù)、程序運(yùn)轉(zhuǎn)、數(shù)控操作人員素質(zhì)等多方都進(jìn)行改善，那么就可以充分發(fā)揮數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)數(shù)控加工系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。

對(duì)于數(shù)控加工而言，數(shù)控編程質(zhì)量將對(duì)加工質(zhì)量和效率產(chǎn)生直接影響。好的程序可以最大限度地優(yōu)化刀具運(yùn)行軌跡，在保障高質(zhì)完成加工任務(wù)的同時(shí)，還能最大限度地減少刀具空行程，從而提升加工效率。但目前的數(shù)控編程人員對(duì)這一點(diǎn)經(jīng)常不在意，有很多甚至直接將原來(lái)的程序進(jìn)行簡(jiǎn)單套用。還有一些數(shù)控編程人員對(duì)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床設(shè)備的功能沒(méi)有做到熟練掌握，導(dǎo)致機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)的功能沒(méi)能充分發(fā)揮出來(lái)。最后，一些人員的編程手法過(guò)于松散，可靠性不高，對(duì)數(shù)控編程的流程把握不合理，比如編程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，但在數(shù)控加工仿真和程序調(diào)試上的用時(shí)卻較短，這也在一定程度上降低了數(shù)控程序的質(zhì)量。

3 在數(shù)控加工技術(shù)中引入C A X A軟件

CAXA是一款CAD軟件系統(tǒng)，它能夠?qū)?shí)體和曲面進(jìn)行連接，在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。與其他類似軟件相比，CAXA包含了更加豐富的功能，代碼的使用效率也非常高，在我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的軟件平臺(tái)中占據(jù)著重要地位。CAXA軟件可以實(shí)現(xiàn)軌跡參數(shù)化的功能，不僅可以輔助機(jī)械切削加工的快速完成，而且還可以直接進(jìn)行全面模型設(shè)計(jì)。這一功能可以大大提升數(shù)控加工的精度，并且因?yàn)槠涫侵苯訉?duì)實(shí)體進(jìn)行程序設(shè)定，所以生產(chǎn)效率也得到了顯著提升。

在數(shù)控加工過(guò)程中，CAXA軟件可以提供后置處理的功能，該功能可以實(shí)現(xiàn)多軸數(shù)控、代碼檢驗(yàn)、編寫(xiě)軌跡參數(shù)和實(shí)現(xiàn)通用等多種目的。CAXA提供了可以動(dòng)態(tài)仿真刀具切削過(guò)程的模塊。利用該模塊，就可以對(duì)確定的加工軌跡和切削狀態(tài)進(jìn)行仿真，這就展示了零件從毛坯模型到設(shè)計(jì)模型間動(dòng)態(tài)加工變化過(guò)程，同時(shí)也可以對(duì)刀具選型的合理性與加工過(guò)程中是否會(huì)出現(xiàn)“過(guò)切”等問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證。

總的來(lái)說(shuō)，CAXA在數(shù)控加工中的應(yīng)用流程主要包括以下四步：首先，要詳細(xì)了解機(jī)械加工對(duì)象的特點(diǎn)及其相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙；第二，根據(jù)圖紙開(kāi)展設(shè)計(jì)，科學(xué)確定設(shè)計(jì)方案；第三，考慮到不同加工對(duì)象的加工精度要求、加工工藝過(guò)程和方法等都存在差異，所以應(yīng)選擇與具體需求相匹配的加工軌跡參數(shù)和加工方式。最后，根據(jù)得到的加工軌跡生成G代碼并進(jìn)行保存。

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