數(shù)控加工技術(shù)論文
數(shù)控加工技術(shù)論文【1】
摘要：數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中廣發(fā)應(yīng)用了開來，因此在機(jī)械制造中提高數(shù)控加工技術(shù)的高效應(yīng)用并引導(dǎo)其向自動(dòng)化、高效化、數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，是我們追求的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用
隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)這種先進(jìn)的加工技術(shù)在制造業(yè)行業(yè)中逐漸發(fā)展開來并得到了迅速推廣。
因此，對數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行合理改進(jìn)，加速其發(fā)展,使其逐步走向自動(dòng)化、快捷化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化，是目前我國制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢。
1、數(shù)控加工、數(shù)控編程的工作過程
數(shù)控加工技術(shù)分為機(jī)床加工技術(shù)和編程技術(shù)兩鐘：其中數(shù)控機(jī)床加工是數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)部分有著相當(dāng)重要的作用，而對于零件加工進(jìn)行編程則是數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié),對于零件編程的好壞也同樣直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。
數(shù)控加工作的工作流程如下：在對數(shù)控零件進(jìn)行加工時(shí),要以零件加工圖樣中標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)確定對該零件加工的過程、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)以及走刀運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等,然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)編制成數(shù)控加工的程序,將其傳輸給數(shù)控系統(tǒng),在相關(guān)控制軟件的支持下，經(jīng)過計(jì)算與處理,發(fā)出相應(yīng)的指令信號,使機(jī)床按預(yù)定的軌跡來進(jìn)行加工零件。
數(shù)控加工程序,用數(shù)字代碼來描述被加工零件的零件尺寸、工藝參數(shù)和工藝過程,將數(shù)字代碼編制的程序輸入數(shù)控機(jī)床的NC系統(tǒng)以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)與輔助動(dòng)作，最終完成對零件的加工過程。
把根據(jù)被加工零件的圖紙以及技術(shù)工藝等信息,按照數(shù)控系統(tǒng)中規(guī)定指令以及規(guī)定的格式編制成加工程序文件的整個(gè)過程稱之為零件數(shù)控加工程序的編制,我們也經(jīng)常簡稱其為數(shù)控編程。
數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。
通過正確的加工程序進(jìn)行加工，不僅加工的工件合格率高，而且能使數(shù)控技術(shù)相關(guān)功能得到充分的利用，并使數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用更加合理高效、同時(shí)也降低了數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的危險(xiǎn)系數(shù)。
使操作更安全。
數(shù)控加工的程序編制過程是相當(dāng)繁瑣、復(fù)雜、也是相當(dāng)精細(xì)的。
一般來說,數(shù)控編程包括:對零件圖樣分析、對零件的數(shù)學(xué)處理、工藝處理進(jìn)而編寫程序單、輸入數(shù)控程序及進(jìn)行程序檢驗(yàn)。
要想做好數(shù)控編程首先要根據(jù)所加工的零件的特點(diǎn)進(jìn)行詳盡的進(jìn)行工藝分析;其次要合理的選擇經(jīng)濟(jì)節(jié)能的加工方案，確定零件的加工路線、順序以及裝夾方式、刀具及切削參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù);充分利用數(shù)控機(jī)床所具備的各項(xiàng)指令功能,發(fā)揮其機(jī)床效能;并正確選擇對刀、換刀點(diǎn)，盡量減少換刀次數(shù)。
2、數(shù)控編程的方法及CAD/CAM系統(tǒng)自動(dòng)編程
數(shù)控加工程序的編制方式包括手工編程和自動(dòng)編程兩種。
手工編程是指整體數(shù)控編程的過程都是由人工來操作完成的。
比如對階梯軸的車削加工的編程,由于其不需要冗長的坐標(biāo)計(jì)算因此由相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)工序圖紙標(biāo)注的數(shù)據(jù),直接編寫數(shù)控加工程序。
但對其輪廓形狀復(fù)雜的零件,尤其是空間復(fù)雜曲面零件,如手機(jī)的外殼、各種塑料模具、汽車外殼及零部件等，數(shù)值計(jì)算則非常復(fù)雜,任務(wù)量大，也因此容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，且一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤之后校對工作就變的相當(dāng)難。
因此對于這種操作必須使用自動(dòng)編程，使用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程。
編程人員首先利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD或自動(dòng)編程軟件的零件造型功能,構(gòu)造出零件的幾何形狀,再對零件圖樣進(jìn)行分析,確定好加工方案,之后還需要利用軟件的計(jì)算機(jī)CAM功能,完成工藝方案的制定，自動(dòng)計(jì)算并生成刀位軌跡文件——零件的加工程序。
3、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及相關(guān)應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床不僅制作零件的精準(zhǔn)度高，而且制作效率也是相當(dāng)驚人的，他同時(shí)能適應(yīng)部分零件的小批量生產(chǎn)，對于品種相對較為復(fù)雜的零件的加工也游刃有余,也正是因此數(shù)控機(jī)床技術(shù)在機(jī)械加工的領(lǐng)域當(dāng)中迅速推廣開來并得到了廣泛的應(yīng)用。
總結(jié)而言,數(shù)控機(jī)床的加工有點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
(1)精準(zhǔn)度高,質(zhì)量較穩(wěn)定。
數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字形式形成相關(guān)指令來對零件進(jìn)行加工的,因此一般情況下工作過程當(dāng)中不需人為進(jìn)行干涉,這也在一定程度上減少了誤差。
除此之外,數(shù)控機(jī)床的機(jī)床結(jié)構(gòu)以及其傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較高。
在工作工程中運(yùn)用補(bǔ)償技術(shù),能使加工精度始終保持在高水平上。
提高了產(chǎn)品的合格率，穩(wěn)定加工質(zhì)量。
(2)適應(yīng)力強(qiáng)。
數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)力是指其生產(chǎn)對象發(fā)生變化時(shí)其自身進(jìn)行合理調(diào)整，跟進(jìn)變化的能力。
在數(shù)控機(jī)床對零件進(jìn)行加工時(shí)，如果操作人員,重新編制新的加工程序，在輸入新的程序后就能馬上實(shí)現(xiàn)對新的零件的加工;并且而整個(gè)過程不用對機(jī)械的硬件部分做任何改動(dòng),數(shù)控機(jī)床能夠順利的完成整個(gè)加工過程。
(3)生產(chǎn)效率高。
數(shù)控機(jī)床的零件加工一般為機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間兩個(gè)部分的時(shí)間和。
而數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大,因此數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行任意工序時(shí)都能選擇最有利的切削用量。
(4)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
在小批量生產(chǎn)的情況下,采用數(shù)控機(jī)床加工可以節(jié)省劃線工時(shí),減少機(jī)床的調(diào)整檢驗(yàn)的時(shí)間,節(jié)約直接產(chǎn)生費(fèi)用。
在大批量生產(chǎn)中，由于數(shù)控機(jī)床加工的精確度較為穩(wěn)定,一定程度上減少了產(chǎn)品廢品率,降低了生產(chǎn)成本，更使數(shù)控設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益顯得尤為突出。
同時(shí)，利用控機(jī)床還能夠一機(jī)多用,在一定程度上節(jié)省了投資者在場地建設(shè)當(dāng)面的投資，減少了建廠面積。
伴隨生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用及加工對象的復(fù)雜化、多樣化，數(shù)控技術(shù)向著功能復(fù)合化、高速化、高精度化、體系開放化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、控制智能化、新型功能部件、高可靠性、加工過程綠色的方向發(fā)展。
航空航天、能源、汽車和醫(yī)療這四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域四大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用和機(jī)床工業(yè)調(diào)整產(chǎn)生重大的影響，我國的數(shù)控技術(shù)還要求解決到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、關(guān)鍵功能部件的問題、可靠性問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重組等等這些問題，縮小與國際水平間的距離。
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數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用【2】
摘 要：對于數(shù)控專業(yè)教學(xué)而言，其中最為重要地是實(shí)踐操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)，但是在進(jìn)行傳統(tǒng)教育的過程中，書面的教學(xué)模式并不能使得學(xué)生對技術(shù)有較好的掌握，特別是針對一些實(shí)際操作內(nèi)容而言，該方面的教學(xué)內(nèi)容更是少之又少。
隨著21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)電子技術(shù)不斷的發(fā)展以及變革，數(shù)控加工仿真程序也變得更加的真實(shí)以及完善，并且在進(jìn)行實(shí)際教學(xué)運(yùn)用的過程中，得到極為廣泛的推廣以及應(yīng)用。
同時(shí)，使得實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容所取得的效果比傳統(tǒng)教學(xué)而言更加的豐富以及全面。
針對數(shù)控加工仿真程序在數(shù)控專業(yè)教學(xué)過程中，特別是數(shù)控操作以及編程課程教學(xué)中實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行簡單的分析以及研究。
關(guān)鍵詞：數(shù)控教學(xué) 數(shù)控加工 仿真 操作編程
1 淺析數(shù)控加工仿真程序
所謂的數(shù)控加工仿真程序，其原本是按照機(jī)床生產(chǎn)廠家所進(jìn)行的實(shí)際生產(chǎn)過程以及相關(guān)的教學(xué)需求所特別開發(fā)出來的一種仿真模擬程序。
該程序完全是按照正式的CNC機(jī)床制作控制屏幕以及面板進(jìn)行模擬，操作過程十分的方便，并且在計(jì)算機(jī)虛擬的情況下針對NC代碼方面的切削狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢驗(yàn)，整個(gè)操作過程中，方便、安全。
操作用戶可以通過程序操作過程，將整個(gè)加工仿真的全部過程直接清晰的了解到。
當(dāng)對數(shù)據(jù)等進(jìn)行仔細(xì)的檢查以后，進(jìn)行加工，這樣可以使得操作人員對于整個(gè)CNC機(jī)床實(shí)際的加工操作過程有一個(gè)更加直觀詳細(xì)的了解。
并且就該仿真程序而言，整個(gè)過程完全仿照真實(shí)的加工內(nèi)容，并且整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的顏色、大小、尺寸以及刀的形狀等選擇都是通過操作者自己進(jìn)行設(shè)計(jì)的以及選擇的，這就使得不同的監(jiān)控要求得到了最大限度的滿足。
當(dāng)整個(gè)程序在執(zhí)行過程中的時(shí)候，程序段以及出錯(cuò)信息等一系列關(guān)鍵信息都會(huì)被列舉在同一個(gè)窗口內(nèi)部，這就使得操作人員可以對這些內(nèi)容有一個(gè)清晰并且明確的認(rèn)識，同時(shí)對整個(gè)操作的過程有一個(gè)直觀的了解。
通過對數(shù)控加工仿真程序的使用，并且以此來代替真實(shí)的機(jī)床操作對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)、鍛煉，這樣既可以大范圍的滿足每一位學(xué)生不同層次的教學(xué)需求，同時(shí)可以將實(shí)訓(xùn)過程中學(xué)生多但是機(jī)床少的問題最大限度的解決，更重要的，將設(shè)備的置辦價(jià)格大量的減少，并且所獲得的實(shí)訓(xùn)效果又令人滿意。
對于數(shù)控加工仿真程序而言，其本身還具有FANUC等一系列數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能，當(dāng)學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際操作工程中的時(shí)候，通過對該仿真程序的實(shí)際操作，并且學(xué)生可以在較短的時(shí)間內(nèi)便將數(shù)控車以及加工中心相關(guān)的操作進(jìn)行有效的掌握。
選擇操作的過程中，既可以選擇CAM或者是cad進(jìn)行加工或者編程，同時(shí)教師還可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督以及教學(xué)控制等手段將學(xué)生實(shí)時(shí)的操作內(nèi)容以及操作信息進(jìn)行及時(shí)的查看以及掌控。
對于數(shù)控專業(yè)的實(shí)踐課程而言，其最為主要的內(nèi)容便是對相關(guān)知識原理進(jìn)行驗(yàn)證，而學(xué)生通過對數(shù)控仿真程序的合理操作，同樣可以達(dá)到真實(shí)設(shè)備操作的效果，使得實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)有效的結(jié)合在一起。
2 數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學(xué)(數(shù)控操作以及編程課程教學(xué))中的實(shí)際應(yīng)用
對于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生來講，思維要求最高的一門專業(yè)內(nèi)容，無疑是數(shù)控編程，如果在進(jìn)行數(shù)控知識教學(xué)的過程中，僅僅是通過單純的理論教學(xué)或者是純粹的文字教學(xué)，將會(huì)使得學(xué)生對學(xué)習(xí)的知識感覺到乏味以及抽象，并不能對需要學(xué)習(xí)的知識有一個(gè)較為深入的了解。
并且，就目前職業(yè)學(xué)校的教學(xué)模式以及學(xué)生本身的知識結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)習(xí)慣而言，在進(jìn)行學(xué)習(xí)以及教學(xué)的過程中，還存在許許多多的不利因素，這些不利因素直接導(dǎo)致數(shù)控專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)行數(shù)控知識學(xué)習(xí)的過程中，感覺到吃力，同時(shí)使得數(shù)控編程老師在進(jìn)行相關(guān)知識的講解過程中，感覺到無從下手，甚至是無法下手。
那么如何才能有效地將學(xué)習(xí)門檻降低，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以最大限度的激發(fā)，同時(shí)使得學(xué)生本身的難以學(xué)習(xí)可以進(jìn)化成為容易學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的苦學(xué)，真正的變成快樂學(xué)習(xí)，本節(jié)主要針對數(shù)控加工仿真在數(shù)控教學(xué)(數(shù)控操作以及編程課程教學(xué))中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行有益的分析以及思考。
2.1 從激發(fā)興趣入手，設(shè)計(jì)好起始課
在數(shù)控編程與操作教學(xué)中，為激發(fā)學(xué)生技能操作的積極性，首先要抓住新生剛?cè)雽W(xué)這一契機(jī)，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，介紹數(shù)控編程知識的實(shí)用價(jià)值，有意識地讓學(xué)生了解數(shù)控編程與今后工作的密切關(guān)系，了解我們所學(xué)的專業(yè)都和數(shù)控編程及操作有著緊密的聯(lián)系。
從已就業(yè)的學(xué)生中，挖掘具有實(shí)用價(jià)值的、能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)熱情和學(xué)生興趣的典型事例，充分展現(xiàn)數(shù)控編程及操作的價(jià)值，使更多的學(xué)生對數(shù)控編程產(chǎn)生濃厚的興趣。
其次，降低入門的門檻，避開空洞的理論教學(xué)。
在教學(xué)過程中可先設(shè)計(jì)較常見的生活用品，老師先進(jìn)行示范性操作。
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)依據(jù)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并配以豐富多彩、自然友好界面顯示，使學(xué)生一進(jìn)入系統(tǒng)就被深深的吸引，從而能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。
注意提醒學(xué)生認(rèn)真觀察，掌握操作要領(lǐng)。
當(dāng)機(jī)床的模擬切削聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后，學(xué)生的好奇心和求知欲極度膨脹。
此時(shí)也恰是讓學(xué)生動(dòng)手操作，進(jìn)行模仿的最佳時(shí)機(jī)。
2.2 重視理論與實(shí)際的相互結(jié)合
在進(jìn)行數(shù)控編程的講解過程中，其一般情況下分為兩個(gè)部分，其中一部分時(shí)進(jìn)行原理的講解，另外一部分這是通過具體的實(shí)踐從而對具體的操作進(jìn)行領(lǐng)悟，但是這樣也使得整個(gè)教學(xué)課時(shí)得到了一定的增加，使得整個(gè)教學(xué)內(nèi)容斷斷續(xù)續(xù)。
如果通過軟件進(jìn)行教學(xué)，那么就可以使得這些內(nèi)容得到有效的連接，這樣一方面可以使得學(xué)生得到了有效的預(yù)習(xí)時(shí)間，同時(shí)對于初學(xué)者而言，容易入門。
當(dāng)然，也可以滿足實(shí)際操作的需求。
并且給，如果采用模擬軟件進(jìn)行仿真操作練習(xí)，可以使得整個(gè)教學(xué)的過程變得簡單并且容易理解。
在實(shí)際操作的過程中，因?yàn)樵谙到y(tǒng)中添加進(jìn)入了與機(jī)床過四級操作相互對應(yīng)的案件以及控制面板，所以及時(shí)是實(shí)際操作過程中出現(xiàn)有任何的編程錯(cuò)誤或者會(huì)四操作失誤，也不會(huì)發(fā)生任何的人員危機(jī)或者是人身安全事故，但是這些錯(cuò)誤可以使得學(xué)生更容易吸取教訓(xùn)以及經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)仿真操作完成、技術(shù)以后，教師必須對學(xué)生進(jìn)行及時(shí)有效地引導(dǎo)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下自我思考：已經(jīng)完成的這些零件，還存在的缺陷有哪些?對于這些零件的缺陷，還可以進(jìn)行怎樣的改進(jìn)。
這樣使得學(xué)生針對自己的仿真聯(lián)系進(jìn)行問題的提出，并且讓其進(jìn)行問題的討論，看一下發(fā)生在自己身上以及操作過程中的問題，別人是否依然存在，如果別人沒有存在，那么便可以咨詢問題的解決辦法，如果兩者同時(shí)出現(xiàn)了，那么可以進(jìn)行深入的探討以及解決方案的制定，并且通過小組進(jìn)行方案的可行性探討，最后再通過老師旁敲側(cè)擊，將問題解決，這樣在老師的輔導(dǎo)下，把創(chuàng)新后的零件作出來。
對于一些有價(jià)值的零件，建議他們保留程序，在今后的實(shí)際操作中加工出來。
3 結(jié)束語
經(jīng)過大量的實(shí)踐驗(yàn)證，我們可以發(fā)現(xiàn)，通過數(shù)控加工仿真程序在教學(xué)過程中的合理運(yùn)用，可以將學(xué)生本身的職業(yè)能力、學(xué)習(xí)興趣以及綜合素質(zhì)進(jìn)行全方位有效地提高，同時(shí)對于學(xué)生自主探索能力的激發(fā)以及獨(dú)立思考創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著積極的意義，同時(shí)在學(xué)生思維養(yǎng)成以及自由思考模式的建立上，有著良好的效果以及意義，所以，筆者認(rèn)為，對數(shù)控加工仿真程序進(jìn)行合理的利用以及開發(fā)，是培養(yǎng)數(shù)控方面的編程技術(shù)人才最有效的途徑之一。
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