計(jì)算機(jī)輔助在數(shù)控加工制造中的應(yīng)用分析

曾耀寅

（白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅白銀，730900）

0 引言

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的有效應(yīng)用，全面提高了數(shù)控加工的效率，特別是工作人員可在自動(dòng)化技術(shù)的支持下評(píng)估出數(shù)控加工的實(shí)際情況，通過(guò)必要的管理、體系進(jìn)行綜合管理，帶動(dòng)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。因此，工作人員需要細(xì)化計(jì)算機(jī)輔助軟件的選擇工作，通過(guò)重視軟件功能的分析與調(diào)整，通過(guò)對(duì)零件的外觀、特征、加工工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合性分析，提高數(shù)控加工的有效性。

1 計(jì)算機(jī)輔助的概述

計(jì)算機(jī)輔助是基于計(jì)算機(jī)而應(yīng)用了人機(jī)交互系統(tǒng)，它可在CAD、CAM技術(shù)等軟件的支持下完成制造，特別是數(shù)控加工過(guò)程已趨于自動(dòng)化發(fā)展，故工作人員需要意識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助中數(shù)控加工、制造的核心邏輯，通過(guò)做好技術(shù)、機(jī)床、設(shè)備功能的統(tǒng)計(jì)與管理，在標(biāo)準(zhǔn)化操控過(guò)程中做好設(shè)備功能的統(tǒng)籌工作，以期進(jìn)一步提高產(chǎn)品的功能性。另外，工作人員還需要利用自動(dòng)化處理模式進(jìn)行產(chǎn)品外包裝加工、技術(shù)生產(chǎn)管理工作，通過(guò)確定符合規(guī)定的加工體系，要求相關(guān)人員重視在過(guò)程中融合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造的智能化、數(shù)字化。

2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在數(shù)控加工制造的特點(diǎn)

2.1 核心特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)輔助加工制造技術(shù)已被全面應(yīng)用至數(shù)控加工過(guò)程，特別是工作人員可以利用自動(dòng)化技術(shù)提高整體制造的精度及準(zhǔn)確性，滿足相關(guān)產(chǎn)品制造的理論要求。目前，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以在優(yōu)化技術(shù)、構(gòu)建新造型系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中消除數(shù)控加工的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)具有可編程的特點(diǎn)，通過(guò)在實(shí)際管理中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以控制整體加工制造中過(guò)量人力、物力的支出，也能在既定的編程邏輯中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)[1]。另外，工作人員也能根據(jù)加工制造的步驟確定編程難度和編程方向，通過(guò)設(shè)定編程邏輯，在消除制造難點(diǎn)的過(guò)程中確定制造重點(diǎn)，也能消除數(shù)控加工所存在的問(wèn)題，提高技術(shù)應(yīng)用的廣泛性。

2.2 應(yīng)用流程

計(jì)算機(jī)輔助加工制造需要通過(guò)計(jì)算機(jī)生成相關(guān)加工指令，通過(guò)確定計(jì)算、加工方面的標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)所涉及的內(nèi)容進(jìn)行仿真，可以控制制造廢品的產(chǎn)出概率，也能提高制造本身的精準(zhǔn)度。從綜合的角度來(lái)講，工作人員可以使用軟件確定編制工藝，通過(guò)降低整體加工的問(wèn)題，可以提高加工的有效性，具體需要確定以下作業(yè)流程：

工作人員需要利用計(jì)算機(jī)繪制加工設(shè)計(jì)圖，通過(guò)確定編程的問(wèn)題，保證編程內(nèi)容、編程計(jì)劃、編程體系更為科學(xué)[2]。

第二，自動(dòng)化編程中，工作人員需要確定加工制造所使用的刀具的型號(hào)及規(guī)格，并將相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)錄入至數(shù)據(jù)機(jī)床當(dāng)中。要注意的是，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用存在一定不確定性，難免會(huì)出現(xiàn)技術(shù)性漏洞，故工作人員需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理工作。通過(guò)提高自動(dòng)化編制的準(zhǔn)確性，再對(duì)所涉及的漏洞進(jìn)行優(yōu)化，可以在重新編制程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)管理，滿足數(shù)控加工的核心需求，制造出更為實(shí)用的工件。

第三，計(jì)算機(jī)輔助審核可以在遠(yuǎn)程監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的缺陷，通過(guò)既定的管理措施進(jìn)行調(diào)控優(yōu)化，可以確定出復(fù)雜作業(yè)環(huán)境下加工制造的漏洞問(wèn)題，故需要工作人員停產(chǎn)制定編程文本和編程程序，以便在標(biāo)準(zhǔn)化管理過(guò)程中滿足技術(shù)控制的理論需求，提高工件的質(zhì)量。

總之，工作人員需要積極攻克實(shí)際制造的問(wèn)題，通過(guò)規(guī)范使用信息化技術(shù)，在確定加工制造需求及重點(diǎn)的過(guò)程中提高數(shù)控加工的精準(zhǔn)度，也能在過(guò)程中優(yōu)化技術(shù)規(guī)范，提高計(jì)算機(jī)輔助加工制造的有效性。

3 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工制造關(guān)鍵技術(shù)

3.1 粗加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)

粗加工刀具軌道加工技術(shù)在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品加工過(guò)程較為常見，但粗加工刀具技術(shù)的應(yīng)用難度較高，故需要工作人員確定相關(guān)加工計(jì)劃。其中，工作人員需要確定規(guī)劃重點(diǎn)，即需要確定加工的精髓，通過(guò)剔除毛坯產(chǎn)品中的廢料，并根據(jù)加工的需求確定加工軌道，為后期加工提供技術(shù)支持。在此過(guò)程中，工作人員需要確定刀具的基本參數(shù)，包括刀具的直徑、長(zhǎng)度等參數(shù)，再對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)化編制，以便制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品雛形。另外，工作人員需要確定精加工的制造需求，可為后期加工提供理論依據(jù)。其中，工作人員需要將刀具的型號(hào)作為動(dòng)態(tài)化審核依據(jù)，可以消除刀根交錯(cuò)等問(wèn)題的影響?？傊?，工作人員需要利用動(dòng)態(tài)銑削技術(shù)進(jìn)行數(shù)控加工制造，通過(guò)在可靠的運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)中確定數(shù)控精銑的重點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高速切削工作。

目前，該技術(shù)具有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，一方面在于該技術(shù)可在動(dòng)態(tài)化管理過(guò)程中進(jìn)行切削作業(yè)，通過(guò)控制刀具磨損問(wèn)題的不利影響，提高無(wú)用材料的去除效率；另一方面在于制造過(guò)程中排屑的流暢度較高，切削中可以帶走絕大部分熱量，可以進(jìn)一步保證主軸負(fù)載的功能性，規(guī)避加工斷刀問(wèn)題的影響[3]。

3.2 精加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)

精加工刀具軌道規(guī)劃技術(shù)是數(shù)控加工制造的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它可以通過(guò)確定精加工的操作標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)刀具運(yùn)行的軌道確定整體制造的精度。通過(guò)提高軌道應(yīng)用、刀具加工的質(zhì)量，可以凸顯出計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。另外，工作人員需要對(duì)所涉及的加工方案進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)估，通過(guò)凸顯出計(jì)算機(jī)輔助的優(yōu)勢(shì)，在螺栓刀軌作業(yè)的過(guò)程中進(jìn)行既定的加工處理，同時(shí)在精準(zhǔn)的計(jì)算、可靠的分析、高效的分析評(píng)估中進(jìn)行參數(shù)增量設(shè)計(jì)，以便確定出刀具的使用需求及加工標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 葉片變形控制技術(shù)

葉片變形控制在計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)中較為常見，其原因是該技術(shù)可以確定出加工所存在的問(wèn)題，通過(guò)確定出各個(gè)元件的復(fù)雜性、精密性的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在確定技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題的過(guò)程中了解到常見的變形問(wèn)題，可以規(guī)避計(jì)算機(jī)數(shù)控管理的問(wèn)題。該技術(shù)應(yīng)用中，系統(tǒng)可以根據(jù)既定的編程邏輯對(duì)葉片的變形情況進(jìn)行分析[4]。同時(shí)根據(jù)變形概況建立控制模型，得到符合規(guī)定的控制重點(diǎn)，再參照有限元模型中的資料進(jìn)行復(fù)雜的加工控制，有利于消除復(fù)雜模型設(shè)計(jì)的問(wèn)題，也能快速處理刀片變形過(guò)量帶來(lái)的不利影響。

3.4 精度控制技術(shù)

精度控制技術(shù)有利于提高加工制造的質(zhì)量，通過(guò)標(biāo)識(shí)出加工的精準(zhǔn)度要求及設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，在確定精度控制需求、控制重點(diǎn)的過(guò)程中進(jìn)行探測(cè)、模擬實(shí)驗(yàn)，保證整體設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)符合相關(guān)理論要求，并在模擬實(shí)驗(yàn)下提高精度控制的有效性。具體來(lái)講，需要注意以下制造內(nèi)容：第一，工作人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)、制造精度確定數(shù)控加工的重點(diǎn)，在規(guī)避、優(yōu)化精度偏差的過(guò)程中提高產(chǎn)品的功能性及設(shè)計(jì)質(zhì)量，規(guī)避設(shè)備制造不合理的問(wèn)題。第二，在精度分析中，工作人員需要確定制造的基礎(chǔ)成本，通過(guò)評(píng)估出產(chǎn)品的制造成本，保證精度在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)（切記不可過(guò)高也不可過(guò)低）。通過(guò)便捷的、科學(xué)的生產(chǎn)管理模式，可以消除資源浪費(fèi)及污染問(wèn)題的影響，通過(guò)高精度控制算法模型進(jìn)行加工處理，消除精度控制所存在的問(wèn)題。在此過(guò)程中，工作人員需要積極創(chuàng)新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)引入高質(zhì)量的加工方案，對(duì)加工所使用的零件、方法、技術(shù)規(guī)范進(jìn)行審核，以期進(jìn)一步提高加工制造的合理性。比如在智能加工生產(chǎn)中，工作人員需要利用微處理計(jì)算機(jī)對(duì)所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，再要求相關(guān)專家快速處理所存在的問(wèn)題，并通過(guò)積累相關(guān)知識(shí)，聯(lián)想、統(tǒng)計(jì)、論證、優(yōu)化中提高全自動(dòng)處理的有效性，也能在輔助作業(yè)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的智能化和自動(dòng)化目標(biāo)。

3.5 機(jī)械產(chǎn)品檢查技術(shù)

在機(jī)械產(chǎn)品檢查過(guò)程中，工作人員可以利用相關(guān)指標(biāo)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、編制模式進(jìn)行一體化分析，通過(guò)標(biāo)識(shí)出常見檢查過(guò)程的潛在問(wèn)題，并通過(guò)精度控制、故障發(fā)現(xiàn)、故障分析過(guò)程確定項(xiàng)目的交互難點(diǎn)，一旦精度標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品檢查的需求偏離過(guò)大，很容易造成精度控制方面的問(wèn)題。因此，相關(guān)人員需要做好技術(shù)分析和觀察、統(tǒng)計(jì)工作，通過(guò)確定誤差處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理常見故障，再根據(jù)數(shù)控加工的需求確定審查重點(diǎn)，這也為產(chǎn)品檢查工作提供了可靠的控制標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，隨著我國(guó)數(shù)控加工制造技術(shù)的不斷優(yōu)化，工作人員需要重視精度控制方面的管理、控制、安全培訓(xùn)工作，同時(shí)在一體化分析中確定計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)制造的難點(diǎn)，比如前期加工、制造的需求，定期進(jìn)行技術(shù)性的培訓(xùn)工作，有利于降低安全事故的發(fā)生概率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、高效化發(fā)展。

4 CAD/CAM技術(shù)的數(shù)控加工要點(diǎn)

4.1 CAD組合建模

CAD組合建模技術(shù)可利用三維立體模型將數(shù)控加工的產(chǎn)品的基本資料及其屬性進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并在計(jì)算機(jī)中自動(dòng)錄入產(chǎn)品信息，方便構(gòu)建起一個(gè)系統(tǒng)的、科學(xué)的、可靠的信息模型。通過(guò)在計(jì)算機(jī)中審核信息特征、信息源頭資料，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化管理。另外，工作人員還需要利用自動(dòng)化技術(shù)生成圖紙資料，以此完成數(shù)控加工及其仿真內(nèi)容，可以消除外界環(huán)境干擾數(shù)控加工的問(wèn)題?？傊?，工作人員需要統(tǒng)計(jì)加工的難點(diǎn)及重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的特征信息進(jìn)行組合建模，評(píng)估出與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外觀、尺寸方面的理論要點(diǎn)，再根據(jù)產(chǎn)品的比例結(jié)構(gòu)、幾何空間模型信息完善硬盤中的基礎(chǔ)資料，以期提高數(shù)控加工的科學(xué)性。

4.2 數(shù)控生產(chǎn)工藝

在數(shù)控加工生產(chǎn)中，工作人員需要憑借CAD、CAM技術(shù)模型處理設(shè)計(jì)內(nèi)容和圖形信息量，通過(guò)確定零件加工、零件處理的內(nèi)容，做好精度控制、方案余量預(yù)案的分析工作，根據(jù)刀具的使用要求確定相關(guān)軌跡，以便更快速完成相關(guān)連接命令。在此過(guò)程中，工作人員需要根據(jù)刀具的使用及運(yùn)行軌跡進(jìn)行首尾連接，在獲取基礎(chǔ)資料、刀具位置、刀具型號(hào)的過(guò)程中進(jìn)行機(jī)床制造作業(yè)，以便根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)工藝的特征值確定刀具的具體使用標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)再現(xiàn)、數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)獲取過(guò)程的科學(xué)性。

4.3 數(shù)控程序標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控程序標(biāo)準(zhǔn)管理中，工作人員需要利用信息化技術(shù)將各個(gè)刀具的基礎(chǔ)信息進(jìn)行錄入管理，通過(guò)結(jié)合數(shù)控機(jī)床的使用要求確定控制條件及控制重點(diǎn)，再結(jié)合刀具的行進(jìn)軌跡確定相關(guān)調(diào)用信息，完成數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。要注意的是，工作人員需要清晰地定義出各項(xiàng)操作指令和操作程序的內(nèi)容，在提高項(xiàng)目加工質(zhì)量及加工準(zhǔn)確度的過(guò)程中生成、傳輸、控制相關(guān)信息，比如需要相關(guān)人員統(tǒng)計(jì)NC代碼中的資料，并對(duì)所涉及的資料、圖形標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行仿真管理，同時(shí)利用數(shù)控機(jī)床控制數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，降低傳統(tǒng)作業(yè)中人工、環(huán)境、技術(shù)投入方面的誤差[5]。一旦有任何操作存在異常，工作人員可以在系統(tǒng)中清晰地查看程序運(yùn)行情況，再使用NC程序評(píng)估出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，消除數(shù)控程序處理中的異常問(wèn)題。通過(guò)對(duì)NC程序的作業(yè)情況進(jìn)行分析、調(diào)整，以期提高數(shù)控加工的有效性。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了提高計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用效率，工作人員需要意識(shí)到各類計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)結(jié)合CAD、CAM系統(tǒng)的作業(yè)技術(shù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定制造體系，再根據(jù)不同項(xiàng)目的加工要求及制造重點(diǎn)確定技術(shù)的提升路徑，有利于全面提高制造過(guò)程的有效性。