數(shù)控加工制造中計(jì)算機(jī)輔助的應(yīng)用

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摘要：在中國的工業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中，數(shù)控加工是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。如果做不好數(shù)控技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，就很難提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和精度。在中國，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用是比較廣泛的，這種技術(shù)的應(yīng)用使得中國數(shù)控加工制造的效率和精度都有了較大程度的提高。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的過程當(dāng)中，要注意幾個(gè)問題。對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在數(shù)控加工的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并且對(duì)其中應(yīng)用的幾條關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行深入的分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)；數(shù)控加工制造；技術(shù)應(yīng)用；應(yīng)用分析

CAT是近年來興起的一項(xiàng)新技術(shù)，它能極大地提高數(shù)控加工制造的效率和精度，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。同時(shí)，這一技術(shù)的應(yīng)用也并不簡(jiǎn)單，要想順利地應(yīng)用這種技術(shù)，還需要關(guān)注一些關(guān)鍵問題。對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)，如果不能做好開發(fā)和升級(jí)，計(jì)算機(jī)輔助就不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在數(shù)控加工制造的應(yīng)用介紹

1.1應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行數(shù)控加工制造的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造是近幾年來剛剛興起的一項(xiàng)新技術(shù)，通過對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)控加工制造的精度和效率都有了顯著的提升。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造技術(shù)之所以能夠受到那么多人的歡迎，就是因?yàn)樗哂幸恍┢渌a(chǎn)技術(shù)所不具備的優(yōu)秀特點(diǎn)。當(dāng)然，與此同時(shí)，這種技術(shù)也有著一定的不足之處。下面將對(duì)計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，希望可以幫助讀者了解這種技術(shù)的產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造技術(shù)是數(shù)控加工制造技術(shù)的一種。但凡是數(shù)控加工制造，和傳統(tǒng)生產(chǎn)模式相比，就有智能高效的特點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的編程操作，從而在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中不需要投入大量的人力物力，只需要進(jìn)行編程工作即可。與此同時(shí)，數(shù)控技術(shù)也因?yàn)榇颂攸c(diǎn)而節(jié)約了人力勞動(dòng)所浪費(fèi)的一些時(shí)間，具有著高效的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)數(shù)控技術(shù)除了擁有傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)之外，還具有高精度的特點(diǎn)，由于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的復(fù)雜性，它在執(zhí)行一些高精度的工作過程當(dāng)中往往比較精準(zhǔn)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用也給編程帶來了一定的難度，這也是它的一個(gè)缺點(diǎn)。在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，已經(jīng)可以通過一些技術(shù)的應(yīng)用，更好地發(fā)揮出計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)數(shù)控的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少其缺點(diǎn)帶來的負(fù)面影響，這種技術(shù)也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的基本流程

計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的基本流程大致可分為以下幾個(gè)步驟：①根據(jù)實(shí)際需要，繪制零件加工設(shè)計(jì)圖，以便在編程時(shí)有跡可循。②進(jìn)行編程。編程成功后，要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，選擇合適的刀具，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控機(jī)床中。③審核設(shè)計(jì)好的生產(chǎn)流程，盡可能地發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，并及時(shí)采取措施加以調(diào)整。由于計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控技術(shù)的復(fù)雜性，在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，仍然難免會(huì)出現(xiàn)一些漏洞。所以，在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，我們應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的管理，一旦出現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量問題，我們必須停止生產(chǎn)，重新編制程序。通過這種方式，可以確保使用的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)數(shù)控技術(shù)符合實(shí)際需要，從而生產(chǎn)出具有實(shí)用價(jià)值的工件。

1.3計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)狀

通過以上的討論可以看出，計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的應(yīng)用過程還是比較復(fù)雜的，而且由于其復(fù)雜性，在實(shí)際生產(chǎn)中也經(jīng)常會(huì)遇到一些問題。為更好地發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并克服其不足之處，必須采取更有效的措施。當(dāng)前，中國在計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造過程中，已大量采用了一些更加高效的技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了中國數(shù)控加工制造的效率和精度。但是，在此同時(shí)，這些技術(shù)還有待進(jìn)一步完善。如果能合理地更新和優(yōu)化這些技術(shù)，就能取得較好的生產(chǎn)效果。

2幾種計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造關(guān)鍵技術(shù)

2.1粗加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)

粗加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)是中國目前應(yīng)用的比較廣泛的一種關(guān)鍵性技術(shù)。如果沒有這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將很難順利進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造。這種技術(shù)的精髓，就是要將一塊原始的材料去掉廢料，形成一個(gè)粗略的產(chǎn)品雛形，以便于進(jìn)行更加精確的加工。在這個(gè)過程當(dāng)中，需要注意的是，就是要根據(jù)刀片的溝瀆和長度進(jìn)行合理的編程，避免出現(xiàn)刀根交錯(cuò)的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種問題，將不僅不會(huì)生產(chǎn)出有價(jià)值的工件，還有可能機(jī)床本身造成不可彌補(bǔ)的傷害。

2.2精加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)

精加工刀具軌道規(guī)劃也是在計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造過程當(dāng)中一個(gè)十分關(guān)鍵的技術(shù)。這種技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量，將直接影響到數(shù)控加工制造的精度。如果這項(xiàng)技術(shù)得不到良好的應(yīng)用和開發(fā)，就很難體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)數(shù)控的優(yōu)勢(shì)，我們的一切工作也就白費(fèi)了。在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中，主要是使用螺旋刀軌方法。這種方法要想得到有效的應(yīng)用，就必須進(jìn)行精確的計(jì)算。計(jì)算過程當(dāng)中，主要使用等參數(shù)增量法。這種方法可以較好地幫助我們計(jì)算出刀具運(yùn)行的軌道，從而做好計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)數(shù)控的精加工工作。

2.3葉片變形控制技術(shù)

基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的數(shù)控加工之所以可以得到廣泛的應(yīng)用，最主要的一個(gè)原因就是因?yàn)樗膹?fù)雜性而產(chǎn)生的精密性。但與此同時(shí)，也催生出了一些問題。通過以上介紹與分析可以了解到，在采用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控技術(shù)的過程中，很容易出現(xiàn)葉片的變形。這種問題一旦發(fā)生，將帶來不小的負(fù)面影響。所以廣泛地采用了葉片變形控制技術(shù)，并取得了一定的效果。在進(jìn)行建模的過程中，廣泛地采用了有限元方法，并取得了很好的效果。有限元方法比直接建模方法更適合于處理計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造過程中某些復(fù)雜模型。由于采用了刀片變形控制技術(shù)，使得利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)解決刀片變形問題的效果有了很大提高。

2.4精度控制技術(shù)

進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造時(shí)，一定不能貪圖一時(shí)的節(jié)省而忽視整體的精確度；相反的，應(yīng)當(dāng)重視細(xì)節(jié)問題所能夠帶來的結(jié)果。除此之外，在進(jìn)行干初步的探測(cè)，應(yīng)當(dāng)再次進(jìn)行充分的精度控制和模擬實(shí)驗(yàn)，確保設(shè)備能夠達(dá)到我們的生產(chǎn)需求之后，再進(jìn)行大面積的使用。這種技術(shù)的精髓，就是要將精度控制到合適的范圍之內(nèi)，從提高數(shù)控加工制造的效率。在這個(gè)過程當(dāng)中，我們需要注意的一點(diǎn)，就是要注意精度控制的準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)精度的偏差。一旦出現(xiàn)這種問題，將不僅不會(huì)生產(chǎn)出有價(jià)值的產(chǎn)品，還有可能對(duì)設(shè)備本身造成不可彌補(bǔ)的傷害。如果精度過高，就可能會(huì)造成生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)或者是生產(chǎn)成本的升高；而如果精度過低，那么生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就有可能不符合要求。因此需要嚴(yán)格的控制精度的范圍，不能過高也不能過低。計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造情況與國家數(shù)控加工制造事業(yè)的發(fā)展情況息息相關(guān)。便捷的機(jī)械化生產(chǎn)會(huì)節(jié)約大量的資源并減少污染，產(chǎn)生巨大的效益。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的過程中，應(yīng)當(dāng)主動(dòng)向成功國家進(jìn)行學(xué)習(xí)，并引進(jìn)先進(jìn)的新型精度控制算法。愛學(xué)習(xí)的民族才能是一個(gè)有前途的民族。在引進(jìn)了這種算法之后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)中國的現(xiàn)狀積極的做出創(chuàng)新，使這些新技術(shù)能夠很好地適應(yīng)中國的自然條件。并且還應(yīng)當(dāng)用這些技術(shù)來帶動(dòng)生產(chǎn)思維的進(jìn)步，從而開創(chuàng)出屬于自己的先進(jìn)技術(shù)，提升工作效率，進(jìn)而成為技術(shù)強(qiáng)國。只有攻克了技術(shù)關(guān)，中國的計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造體系才能夠得到進(jìn)一步的完善，數(shù)控加工制造事業(yè)才能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展。從上文的介紹分析分析當(dāng)中可以了解到，機(jī)械精度控制技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中很容易出現(xiàn)精度控制系統(tǒng)故障情況。一旦這種情況發(fā)生，將會(huì)造成不小的負(fù)面影響。比起直接建模法，有限元法更加適合處理數(shù)控加工制造過程當(dāng)中產(chǎn)生的一些復(fù)雜的模型，更容易得到精度控制結(jié)果。

2.5產(chǎn)品檢查技術(shù)

只有進(jìn)行嚴(yán)格的精度控制系統(tǒng)模型分析，才可以更好地發(fā)揮出計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工技術(shù)的特性。具體來講，精度控制模型的故障現(xiàn)象就是指精度控制系統(tǒng)與總控制系統(tǒng)出現(xiàn)交互方面的問題，特別是當(dāng)精度偏離標(biāo)準(zhǔn)過多時(shí)，就很容易發(fā)生此類現(xiàn)象。所以，在這種情況下，就需要對(duì)精度控制系統(tǒng)模型進(jìn)行深入的分析了。通過觀察這種技術(shù)的應(yīng)用過程可知，通過有效地計(jì)算各種誤差的范圍，就可以防治故障現(xiàn)象的發(fā)生，提高加工的質(zhì)量。要想正確地完成計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造，就需要進(jìn)行嚴(yán)格的核查，必須要有專業(yè)的人才從事此類工作。而中國目前能夠順利做好計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的專業(yè)人才的數(shù)量還是不夠。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)從各個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)從業(yè)人員的培訓(xùn)。最需要做的，是對(duì)機(jī)械設(shè)備的負(fù)責(zé)人進(jìn)行安全知識(shí)的培訓(xùn)，督促他們引導(dǎo)工作人員進(jìn)行有效的精度控制，避免事故的發(fā)生。并且還要對(duì)基層的機(jī)械設(shè)備人員進(jìn)行調(diào)查，了解他們的安全意識(shí)情況，針對(duì)不同情況的人員進(jìn)行專業(yè)的安全培訓(xùn)，從根源上杜絕危險(xiǎn)的發(fā)生。除此之外，還需要做好專業(yè)人才的培養(yǎng)工作，為中國計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工的持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供助力。

3結(jié)語

計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造是中國目前工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)技術(shù)保障。這項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，并且可以帶來巨大的生產(chǎn)力飛躍。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的過程當(dāng)中，會(huì)用到幾個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用是數(shù)控加工制造精度和效率的保障。這些技術(shù)主要有粗加工軌道運(yùn)算、細(xì)加工軌道運(yùn)算、葉片變形控制技術(shù)等。本文主要是對(duì)計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造的基本情況進(jìn)行了介紹，然后指出了幾個(gè)在計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工過程中常用的幾個(gè)新技術(shù)，希望可以對(duì)此領(lǐng)域的的人員能起到一定的啟發(fā)作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］張剛.計(jì)算機(jī)輔助在數(shù)控加工制造中的應(yīng)用［J］.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（3）：86-87.

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作者：劉寶華 單位：沈陽市汽車工程學(xué)校