張建雷 山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院

引言

由于計(jì)算機(jī)科技的快速發(fā)展，在數(shù)控加工制造中越來(lái)越多的使用計(jì)算機(jī)輔助軟件，軟件的性能對(duì)零件的加工作業(yè)、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等方面產(chǎn)生直接而重要的影響。 常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)輔助軟件，例如Pro/ENGINEER、MasterCAM等。選用哪款軟件，要根據(jù)實(shí)際的工作需求，結(jié)合設(shè)計(jì)到制造過(guò)程中零件的特征、加工的工藝、生成的刀具等信息，同時(shí)還要滿足后置處理生成的數(shù)控加工代碼的要求。

1 Pro/E軟件的優(yōu)勢(shì)分析

Pro/E軟件由美國(guó)PTC公司研發(fā)，是一款結(jié)合了CAD/CAM/CAE于一體的三維軟件。因?yàn)橐I(lǐng)和規(guī)范了世界機(jī)械領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)，Pro/E軟件得到廣泛的認(rèn)可與推崇，成為當(dāng)前的主流軟件之一。尤其是國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，因?yàn)镻ro/E軟件的參數(shù)化特征顯著，是最早應(yīng)用參數(shù)化技術(shù)的軟件，所以對(duì)行業(yè)領(lǐng)域具有重要的影響。

Pro/E軟件主要實(shí)行模塊化機(jī)制運(yùn)行，能夠分別進(jìn)行多項(xiàng)工作處理，包括繪制草圖、設(shè)計(jì)裝配、設(shè)計(jì)鈑金、制作零件、加工處理等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)者能夠根據(jù)實(shí)際的工作需要，選擇所需要的模塊功能。與以往的CAD/CAM系統(tǒng)不一樣，Pro/E建立于基層統(tǒng)一的單一數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是將所有的工程資料，都存放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，且每個(gè)獨(dú)立的用戶(hù)都只圍繞一件產(chǎn)品工作。換句話來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)者在全部的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不論改動(dòng)或調(diào)整哪個(gè)部分，同樣會(huì)引起其他相關(guān)環(huán)節(jié)的變化。

2 計(jì)算機(jī)輔助制造過(guò)程分析

利用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)，機(jī)械制造業(yè)通過(guò)數(shù)值控制機(jī)床與設(shè)備，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過(guò)程，包括加工、裝配 、檢測(cè)和包裝等環(huán)節(jié)，而這整個(gè)過(guò)程就被稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）?？傊?jì)算機(jī)輔助制造，就是計(jì)算機(jī)進(jìn)入制造過(guò)程的總體概念。而計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，即數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與過(guò)程自動(dòng)化。此系統(tǒng)過(guò)程所覆蓋的工作范圍，主要包括計(jì)算機(jī)數(shù)控、計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程設(shè)計(jì)。其中的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制，處于整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，直接對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于制造生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響。

從自動(dòng)化的角度看，數(shù)控機(jī)床加工，實(shí)質(zhì)上就是實(shí)現(xiàn)工序自動(dòng)化的加工過(guò)程。零件部分或全部機(jī)械加工過(guò)程自動(dòng)化，主要在加工中心完成；一族零件或不同族零件的自動(dòng)化加工，則主要通過(guò)計(jì)算機(jī)直接控制和柔性制造系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體而言，計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)，主要由兩個(gè)部分組成，即硬件部分和軟件部分。硬件方面，由數(shù)控機(jī)床、加工中心、計(jì)算機(jī)、輸送裝置、檢測(cè)裝置、存儲(chǔ)裝置、裝卸裝置等部件組成。而軟件方面，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、作業(yè)計(jì)劃編制與調(diào)度、數(shù)控程序編制、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)。

數(shù)控系統(tǒng)則主要來(lái)控制機(jī)床，參照輸入的零件圖紙信息，同時(shí)結(jié)合工藝過(guò)程及工藝參數(shù)。再按照人機(jī)交互的方法，建立數(shù)控加工程序。然后，通過(guò)電脈沖數(shù)與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最終完成機(jī)床部件的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。而以前的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，主要依賴(lài)于數(shù)控紙帶所儲(chǔ)藏的零件加工信息，再利用光電閱讀機(jī)來(lái)讀取，最后實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展普及，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床功能不斷完善，可以通過(guò)閱讀機(jī)一次性讀取所有的加工信息。而部分計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，其基礎(chǔ)設(shè)備采用的數(shù)控機(jī)床更加先進(jìn)，取消了光電閱讀機(jī)讀取環(huán)節(jié)，直接接受CAPP的傳遞信息。所以，數(shù)控編程就是指根據(jù)CAD的零件幾何信息、CAPP的零件工藝信息，自動(dòng)或在人工干預(yù)下生成數(shù)控代碼。可見(jiàn)，采用數(shù)控語(yǔ)言進(jìn)行編程，一定程度上簡(jiǎn)化了手工編程程序，但仍然需要編程人員親自編寫(xiě)源程序代碼。而CAD/CAM編程技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)前的大型CAD/CAM應(yīng)用軟件，幾乎都開(kāi)設(shè)了數(shù)控編程功能。據(jù)此編程人員不用編寫(xiě)數(shù)控源程序，只調(diào)出CAD數(shù)據(jù)庫(kù)零件圖形文件，采用多級(jí)功能菜單，最后設(shè)計(jì)人機(jī)界面即可。這種整體的操作流程，更加便捷和高效，能夠?qū)崿F(xiàn)加工部位圖形元素幾何信息的查詢(xún)，以及工藝處理設(shè)計(jì)信息、計(jì)算刀具中心軌跡、定義刀位文件數(shù)據(jù)等內(nèi)容的展示。

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，其加工精度與可靠性都呈現(xiàn)出高水準(zhǔn)的顯著特征?，F(xiàn)今的數(shù)控技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備屬于最新的亮點(diǎn)，該技術(shù)能夠充分實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線及制造企業(yè)的各種信息集成設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化，也促進(jìn)了新的制造模式誕生，例如敏捷制造、虛擬企業(yè)等?？梢?jiàn)，數(shù)控加工領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)信息化發(fā)展，已成為當(dāng)代該行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)積極引入計(jì)算機(jī)輔助制造軟件，極大地改善數(shù)控加工的工作效率與質(zhì)量，從而提升制造業(yè)的行業(yè)發(fā)展水平，有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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