李　航

新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的分析

李航

(中國船舶集團有限公司第七二六研究所，上海 閔行 201108)

隨著科技的進步和經(jīng)濟全球一體化的成型，我國機械制造行業(yè)也取得了突飛猛進的發(fā)展，逐漸成為國內(nèi)經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用愈發(fā)廣泛的大背景下，優(yōu)化機械制造業(yè)的相關(guān)技術(shù)需要以數(shù)字化技術(shù)為核心，將其與電子信息技術(shù)相融合，以實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量與加工精度的制造目標。

機械數(shù)控；數(shù)控加工；編程技術(shù)；技術(shù)分析

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，機械數(shù)控加工編程技術(shù)也在不斷優(yōu)化與升級，在機械制造行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在新時期數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，機械制造業(yè)的相關(guān)技術(shù)優(yōu)化也需要以數(shù)字化技術(shù)為核心，通過與電子信息技術(shù)相融合，實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量與加工精度的目標，有利于減少環(huán)境污染，避免浪費材料。

1　新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用特征

機械數(shù)控加工編程技術(shù)在機械制造行業(yè)應(yīng)用越來越普及，既有助于保障數(shù)控加工的效率，又有助于提高數(shù)控工件的加工精準度。高速發(fā)展的信息化技術(shù)為數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用提供了精細化管理的技術(shù)支持，有助于充分利用各類機械加工資源，還能減少機械數(shù)控加工過程中各類資源的損耗。多種先進技術(shù)的有機融合，有助于提升生產(chǎn)效率，還能提升機械加工的數(shù)字化以及智能化。借助數(shù)字化技術(shù)對虛擬評估技術(shù)、柔性技術(shù)等進行管控，有助于簡化加工流程，還能為數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用提供保障。

2　新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點

機械數(shù)控加工編程是機械加工的核心技術(shù)之一，能顯著提升加工工藝和加工質(zhì)量，能夠精簡加工流程、提升加工工藝以及節(jié)省人、財、物等資源，有助于提高數(shù)控加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。機械數(shù)控加工編程技術(shù)屬于比較前沿的智能化技術(shù)，可幫助生產(chǎn)線實現(xiàn)自主完成部分加工生產(chǎn)流程，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，既能夠減輕人員的工作量，又可實現(xiàn)高精度的機械加工，大幅提高了生產(chǎn)企業(yè)的效益[1]。機械數(shù)控加工編程技術(shù)是機械加工行業(yè)對數(shù)字化信息技術(shù)引進與應(yīng)用的重要體現(xiàn)，有利于機械加工整體效率的提升。此外，該技術(shù)的應(yīng)用使得機械加工實現(xiàn)了數(shù)字化管控，有助于提升企業(yè)的整體管理水平。

3　新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用意義

合理應(yīng)用機械數(shù)控加工編程技術(shù)，不僅可以簡化機械加工的流程，節(jié)省部分人力以及物力資源，還可以提升加工效率。機械數(shù)控加工編程技術(shù)需要先收集加工產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來設(shè)置信息代碼，隨后再依據(jù)加工產(chǎn)品的型號選擇相應(yīng)的信息代碼，最終完成加工操作[2]。隨著機械數(shù)控加工編程技術(shù)在機械加工行業(yè)的應(yīng)用越來越深入，機械加工行業(yè)逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化作業(yè)，部分加工環(huán)節(jié)建立了自動化加工模式，不僅使得加工生產(chǎn)流程更科學(xué)合理，還降低了誤差率。

4　新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用原則

4.1　由近及遠

在機械加工過程中，刀具的移動距離的大小直接影響著機械的加工質(zhì)量，一般來說，刀具與工件間的距離越近，加工的質(zhì)量就越高。應(yīng)用數(shù)控加工編程技術(shù)進行機械加工時應(yīng)遵循“由近及遠”的原則，應(yīng)該先加工靠近刀具的零件，隨后按照由近及遠的順序依次進行零件加工，加工期間需要注意盡可能的縮短刀移動，以提升加工質(zhì)量與效率[3]。運用數(shù)控加工編程技術(shù)進行車削加工操作能夠自動調(diào)整車削零部件的剛度，有利于合理控制車削零部件表面尺寸，確保相關(guān)的零部件形狀符合車削要求，如果違反“由近及遠”的加工原則，會出現(xiàn)刀具剛度與工件剛度不匹配的問題，進而影響加工效果。

4.2　最低處理程序

“最低處理程序”是指技術(shù)人員在編寫應(yīng)用數(shù)控加工程序時，為降低成本而遵守的原則，成本越低則機械加工企業(yè)的利潤就越高?！白畹吞幚沓绦颉痹瓌t的核心內(nèi)容就是以在規(guī)定的時間段內(nèi)，通過提高機械的加工效率而實現(xiàn)縮短機加工時間為目標，進而減少企業(yè)的加工成本。數(shù)控機械加工的流程很復(fù)雜，對數(shù)控編程人員的專業(yè)技能也有較高的要求，只有技術(shù)人員具有較高的專業(yè)文化水平與專業(yè)技能水平才能夠熟練掌握數(shù)控加工編程技術(shù)的相關(guān)操作流程，從而避免在編程過程中出現(xiàn)失誤。

4.3　先粗后細

機械零部件的加工一般分為粗加工和細加工，零部件需要先通過粗加工環(huán)節(jié)成為半成品，再在細加工環(huán)節(jié)進行細節(jié)的打磨，最終才能加工出合格的機械產(chǎn)品。數(shù)控編程技術(shù)在機械制造行業(yè)的應(yīng)用，能夠提高粗加工環(huán)節(jié)的工作效率，為后期的細加工節(jié)省時間，還可有效保證零部件的加工質(zhì)量。遵守先粗后細的加工原則，有利于充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢[4]。在加工零部件輪廓的后期，需要技術(shù)人員重新編寫加工程序，適當調(diào)整加工流程，在機械零部件加工流程的最后幾個環(huán)節(jié)中需要嚴格把控精準度。

4.4　最短加工路線

數(shù)控加工過程中，操作人員在設(shè)計加工路線時，應(yīng)遵循“最短加工路線”原則?？茖W(xué)的路線設(shè)計，能提升數(shù)控加工效率以及縮短加工時間，既有助于節(jié)約人力、物力以及財力資源，又有助于提高數(shù)控加工的生產(chǎn)效率，保障機械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用效果[5]。應(yīng)用機械數(shù)控加工編程技術(shù)合理地規(guī)劃加工路線，可以方便工作人員對生產(chǎn)線進行管理，有助于數(shù)控加工過程遵循“最短加工路線”原則。

5　新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)

5.1　CAXA制造工程師

機械零件加工中，部分工件的曲面加工需要應(yīng)用到AM/CAD軟件，合理應(yīng)用數(shù)控加工編程軟件能夠科學(xué)設(shè)置機械的加工程序，實時監(jiān)控與調(diào)整機械加工的行程參數(shù)，有利于數(shù)控設(shè)備諸多功能發(fā)揮作用[6]。將數(shù)控編程技術(shù)與計算機相結(jié)合，能夠在計算機中構(gòu)建出仿真的曲面以及零件模型，為機械零部件的加工提供依據(jù)，有助于優(yōu)化編程流程。CAXA制造工程師的職責是處理加工流程，編輯加工行程參數(shù)，借助數(shù)控編程技術(shù)運用驗證代碼的輸送方式，以此規(guī)范加工工藝，提高機械數(shù)控加工的速度。

5.2　刀具選擇

銑削是機械加工的重要工藝之一，數(shù)控銑削加工水平對零部件的加工質(zhì)量有很大的影響。因為不同類別的刀具所加工出來的機械產(chǎn)品效果差異很大，所以加工人員需要嚴格按照設(shè)計圖紙和工件要求來挑選適合的刀具進行加工。選擇刀具的前提是遵循數(shù)控加工編程的技術(shù)要求，在加工過程中要注意適時更換刀具，避免因刀具選擇錯誤而造成不必要損失，增加加工成本。工作人員還要了解零部件的表面特征，按照由小及大的方式依次進行計算，先計算出外輪廓的曲率，隨后采用圓角銑刀進行粗加工，調(diào)整并確定零部件形狀[7]。

5.3　智能化編程技術(shù)

數(shù)控加工編程技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用是新時代機械加工行業(yè)的新需求，在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)背景下，科學(xué)技術(shù)的進步為機械數(shù)控加工編程技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。有利于機械加工效率的提升。機械數(shù)控加工編程技術(shù)與計算機技術(shù)的融合，使得編程技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機械零部件的加工與生產(chǎn)中，提高了機械加工的自動化水平。智能化編程技術(shù)還能夠進一步地完善零部件的設(shè)計與加工圖紙，使得機械加工目標清晰明了，有助于提高加工精準度，降低加工的誤差率[8]。智能化編程技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物，該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展需要技術(shù)人員與時俱進，緊跟科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步，不斷提升自身的編程技能，主動進行技術(shù)創(chuàng)新。

5.4　宏編程技術(shù)

宏編程是一種高端的數(shù)控加工編程技術(shù)，主要是以變量計算的形式管控機械的加工流程，一般會被應(yīng)用于加工精密度較高的零部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中。宏編程語言與其他編程技術(shù)的語言有明顯的差異，在應(yīng)用時需要技術(shù)操作人員了解并熟練掌握數(shù)控編程語言，要具備一定的函數(shù)與邏輯運算基礎(chǔ)，最好是數(shù)學(xué)專業(yè)方面的人才，有能力在短的時間內(nèi)按要求完成宏編程技術(shù)模型的構(gòu)建。

6　結(jié)語

機械數(shù)控加工編程技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用應(yīng)堅持由近及遠、先粗后細以及最低處理程序等原則，合理、科學(xué)應(yīng)用該技術(shù)，能夠大幅提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和原材料的利用率，減少污染物的排放量，使得機械制造符合國家的生態(tài)環(huán)保標準，推動“中國制造”邁向新臺階。

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

[2] 張云.新時期的機械數(shù)控加工編程技術(shù)探索[J].內(nèi)燃機與配件,2018(17):114-115.

[3] 李華.機械數(shù)控加工技術(shù)水平提升的策略探究[J].內(nèi)燃機與配件,2021(2):67-68.

[4] 楊鵬飛.新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的分析[J].內(nèi)燃機與配件,2021(13):69-70.

[5] 劉力行.數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中的有效性應(yīng)用研究[J].科學(xué)咨詢(科技·管理),2020(5):23-24.

[6] 金衛(wèi)紅,佟圣旺,王東升.淺析機械加工技術(shù)中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用辦法[J].中國設(shè)備工程,2020(14):16-17.

[7] 王寶俊.新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)分析[J].電子樂園,2019(17):190-190,0306.

[8] 楊凱.對新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)的探究[J].內(nèi)燃機與配件,2018(1):91-92.

Analysis on the programming technology of mechanical numerical control processing in the new era

LI Hang

(The 726th Research Institute of China State Shipbuilding Corporation, Minhang, Shanghai 201108, China)

Economic globalization has promoted the development of my country's machinery manufacturing industry, which is becoming one of the pillar industries of the domestic economy. In the context of the increasingly extensive application of digital technology, the optimization of the relevant technology of the machinery manufacturing industry needs to take digital technology as the core, and integrate it with electronic information technology, in order to achieve the manufacturing goal of improving product quality and processing accuracy.

CNC machine; CNC machining; programming technology; technical analysis

TG659

A

2096–8736(2022)01–0030–03

李航，男，江西吉安人，大學(xué)本科，高級技師，主要研究方向為機械、數(shù)控加工。

責任編輯：張亦弛

英文編輯：唐琦軍