數(shù)控編程技術在機械制造中的應用

李文源

（青島大學，山東青島 266071）

0 引言

數(shù)控編程技術在機械制造中的應用具有重要意義，促使機械制造業(yè)蓬勃發(fā)展。數(shù)控編程技術在機械制造中已經(jīng)成為不可或缺的部分，數(shù)控編程技術既有利于加快技術制造部門的發(fā)展進程，也有利于經(jīng)濟建設的有效構建。雖然數(shù)控編程技術在一定意義上取得有效發(fā)展，但伴隨經(jīng)濟的快速發(fā)展，數(shù)控編程技術還是有待提升。

1 數(shù)控編程技術分析

1.1 基本概念探討

數(shù)控編程技術是當前數(shù)控加工技術中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，能夠對零部件提供有效加工，并根據(jù)刀具的運行軌跡，加入工藝參數(shù)，設置零部件的生產(chǎn)尺寸等[1]?，F(xiàn)代化數(shù)控編程技術在生產(chǎn)制造中可包含以下操作內(nèi)容：對零部件圖樣進行分析、對工藝流程進行相關處理、研究機械制造中部件數(shù)值、制定操作程序、輸入到數(shù)控系統(tǒng)、最后進行程序檢測。在工業(yè)制造中應用數(shù)控編程技術，以上6 個流程是不可或缺的，對數(shù)控生產(chǎn)的完整度具有重要的促進作用。另外，對數(shù)控加工技術提出更多的要求，首先要對生產(chǎn)部件的相關數(shù)據(jù)進行準確測量，以保證制造零件數(shù)值的準確性，進而確保零部件的功能及特性；其次要提高生產(chǎn)效率，增強零件功能的復合化程度；最后要保證生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠趨向自動化方向發(fā)展。雖然數(shù)控編程技術的生產(chǎn)制造范圍不斷擴大，但是無法取代普通機床的作用，說明數(shù)控編程技術存在著一定的不足，無法全面解決生產(chǎn)制造中的問題。

1.2 現(xiàn)代化數(shù)控編程技術分析

現(xiàn)代化數(shù)控編程，要根據(jù)零部件的結構圖進行分析，還要考慮到生產(chǎn)機床是否滿足結構圖需求。另外，還需要確定生產(chǎn)步驟的合理性以及經(jīng)濟適應性。在零部件的生產(chǎn)過程中，需要考慮到以下幾方面：①在選擇編程的過程中需要確定編程原點以及編程坐標；②選擇合理的生產(chǎn)步驟。為提高生產(chǎn)制造效率，要選擇最佳的流程，避免在生產(chǎn)中工具出現(xiàn)相關紕漏問題等，要想全面的保證切入過程的穩(wěn)定性，需要盡量的減少走刀的沖擊力，從而選擇合理的起刀點，在保證零部件數(shù)據(jù)的精確度外，還需要保證零部件表面的粗糙度，確定生產(chǎn)中的安全性；③選擇合適的刀具。在生產(chǎn)制造的過程中，必須要對刀具做出正確選擇，確定在生產(chǎn)中原材料的性能；④合理的制定切削用量。在現(xiàn)代化數(shù)控編程技術中必須要明確切削的用量，從而確保切削用量的科學規(guī)范性。

2 數(shù)控編程技術在機械制造中的應用案例

2.1 工業(yè)生產(chǎn)案例

在當前機械加工、制造的過程當中，數(shù)控編程得到了應用，如工業(yè)中的機器人。工業(yè)機器人的控制技術是以傳統(tǒng)意義上的數(shù)控技術為基礎，并加入一些創(chuàng)新技術。控制系統(tǒng)由控制部分、驅動部分和運行部分組成。工業(yè)機器人可在較為復雜的環(huán)境下生產(chǎn)制造，實現(xiàn)人類難以完成的工作[2]。在一定的程度上，改善我國機械制造生產(chǎn)勞動力，并保證生產(chǎn)效率，為人們的勞動安全也提供一定的保障。

另外，機器人在生產(chǎn)制造的過程中，是采取數(shù)控編程中的手工編程方式，能夠對設備中的數(shù)據(jù)值進行有效計算。數(shù)控編程技術，能夠使機器人系統(tǒng)在生產(chǎn)制造工藝中體現(xiàn)其計算能力。此技術還要求相關的工作人員具備專業(yè)性的編程知識，能夠合理的運用的數(shù)控代碼。在編程設計規(guī)則下，手工對數(shù)控進行編程時，需要生產(chǎn)制造圖紙，通用機械設計圖見圖1。

圖1 通用機械設計

通用機械進行圖紙設計完成之后，對工藝進行全面的分析，計算出機械運行軌跡，從而控制好介質(zhì)的加入。而在此過程中，工業(yè)機器人會根據(jù)相關的數(shù)控編程程序進行生產(chǎn)制造，并由驅動單元發(fā)出，從而完成操作。

2.2 機床設備案例

機械設備是機械生產(chǎn)制造中的重要組成部分。在現(xiàn)代化機械制造業(yè)的需求下，機床所具備的控制能力能夠全面的對當前機械部件進行生產(chǎn)，而且成為當前機電一體化生產(chǎn)產(chǎn)品中重要的組成部分。另外，由于數(shù)控編程技術具備自動編程能力，能夠通過APT（Advanced Process Termination，進程終止程序軟件）系統(tǒng)進行自動編程[3]。。在機床設備中，相應的工作人員可運用APT 程序軟件，計算機會通過對APT 程序進行全面的翻譯，之后并對翻譯后的文件進行后置處理，最終傳輸?shù)綑C床設備當中，從而機床設備提供控制能力，進而也促使機床設備變?yōu)閿?shù)控機床。數(shù)控機床也是屬于機電一體化的產(chǎn)生產(chǎn)品，能夠校對刀具與材料之間的距離，在數(shù)控編程技術的作用下，對其發(fā)出一定的指令，從而控制機床，并進行生產(chǎn)制造。同時，機床也能夠控制到所生產(chǎn)的每個部件的精確度。

2.3 煤礦機械案例

在機械的生產(chǎn)、加工操作過程當中，煤礦行業(yè)也逐漸應用數(shù)控編程的操作技術，此應用推動煤礦行業(yè)的有效發(fā)展。煤礦事業(yè)發(fā)展迅速，而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多。傳統(tǒng)機械加工難以保證煤礦產(chǎn)業(yè)所需單件產(chǎn)品的問題。在煤礦機械應用中，是采取數(shù)控氣割的方式，其方式主要應用數(shù)據(jù)編程程序中的CAD（Computer Aided Design，計算機輔助設計）/CAM（Computer Aided Manufacturing，計算機輔助制造）集成數(shù)控編程技術[4]。CAD/CAM集成數(shù)控編程技術具備加工工藝規(guī)劃以及數(shù)控編程自動化，能夠在系統(tǒng)中顯示出所生產(chǎn)產(chǎn)品的幾何圖形。在CAD/CAM 集成數(shù)控編程技術的作用下，我國數(shù)控氣割裝置中應用可自動調(diào)控的切縫補償裝置，能夠在制造的過程中，對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行輪廓處理，并控制相應的程序[5]。正常條件下，數(shù)控機床可以對生產(chǎn)刀具的半徑進行有效補償，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)切縫的補償，精確生產(chǎn)材料毛坯加工余量。

3 結束語

機械制造是衡量國家科技生產(chǎn)水平的重要指標。通過對數(shù)控編程技術的概論和數(shù)控編程技術的應用案例進行研究[6]得知：工業(yè)生產(chǎn)中的編程技術改善機械制造生產(chǎn)勞動力，并保證生產(chǎn)效率；機床中所具備的控制能力能夠全面的對當前機械零件進行生產(chǎn)，從而機床設備提供控制能力；煤礦機械對編程技術的應用，能夠對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行輪廓處理[7]，并控制相應的程序。由此可見，在數(shù)控編程技術的作用下，數(shù)控技術明顯提高，在數(shù)控生產(chǎn)領域中已經(jīng)逐漸的超越發(fā)達國家。