淺談計算機輔助制造軟件在數控加工中的應用

張建雷 山東電子職業技術學院

引言

由于計算機科技的快速發展，在數控加工制造中越來越多的使用計算機輔助軟件，軟件的性能對零件的加工作業、加工質量和生產效率等方面產生直接而重要的影響。 常見的計算機輔助軟件，例如Pro/ENGINEER、MasterCAM等。選用哪款軟件，要根據實際的工作需求，結合設計到制造過程中零件的特征、加工的工藝、生成的刀具等信息，同時還要滿足后置處理生成的數控加工代碼的要求。

1 Pro/E軟件的優勢分析

Pro/E軟件由美國PTC公司研發，是一款結合了CAD/CAM/CAE于一體的三維軟件。因為引領和規范了世界機械領域的新標準，Pro/E軟件得到廣泛的認可與推崇，成為當前的主流軟件之一。尤其是國內的產品設計領域，因為Pro/E軟件的參數化特征顯著，是最早應用參數化技術的軟件，所以對行業領域具有重要的影響。

Pro/E軟件主要實行模塊化機制運行，能夠分別進行多項工作處理，包括繪制草圖、設計裝配、設計鈑金、制作零件、加工處理等環節，設計者能夠根據實際的工作需要，選擇所需要的模塊功能。與以往的CAD/CAM系統不一樣，Pro/E建立于基層統一的單一數據庫，也就是將所有的工程資料，都存放在一個數據庫中，且每個獨立的用戶都只圍繞一件產品工作。換句話來說，設計者在全部的設計過程中，不論改動或調整哪個部分，同樣會引起其他相關環節的變化。

2 計算機輔助制造過程分析

利用電子數字計算機技術，機械制造業通過數值控制機床與設備，實現產品制造過程，包括加工、裝配 、檢測和包裝等環節，而這整個過程就被稱為計算機輔助制造（CAM）。總之，計算機輔助制造，就是計算機進入制造過程的總體概念。而計算機輔助制造系統，主要實現兩個功能，即數據轉換與過程自動化。此系統過程所覆蓋的工作范圍，主要包括計算機數控、計算機輔助過程設計。其中的計算機數值控制，處于整個計算機輔助制造系統的核心環節，直接對計算機應用于制造生產過程產生影響。

從自動化的角度看，數控機床加工，實質上就是實現工序自動化的加工過程。零件部分或全部機械加工過程自動化，主要在加工中心完成；一族零件或不同族零件的自動化加工，則主要通過計算機直接控制和柔性制造系統來實現。具體而言，計算機輔助制造系統，主要由兩個部分組成，即硬件部分和軟件部分。硬件方面，由數控機床、加工中心、計算機、輸送裝置、檢測裝置、存儲裝置、裝卸裝置等部件組成。而軟件方面，包括數據庫、作業計劃編制與調度、數控程序編制、工藝過程設計、工裝設計、質量控制等環節。

數控系統則主要來控制機床，參照輸入的零件圖紙信息，同時結合工藝過程及工藝參數。再按照人機交互的方法，建立數控加工程序。然后，通過電脈沖數與伺服驅動系統，最終完成機床部件的相應運動。而以前的數控機床技術，主要依賴于數控紙帶所儲藏的零件加工信息，再利用光電閱讀機來讀取，最后實現機床加工控制。隨著計算機技術的發展普及，現代數控機床功能不斷完善，可以通過閱讀機一次性讀取所有的加工信息。而部分計算機集成制造系統，其基礎設備采用的數控機床更加先進，取消了光電閱讀機讀取環節，直接接受CAPP的傳遞信息。所以，數控編程就是指根據CAD的零件幾何信息、CAPP的零件工藝信息，自動或在人工干預下生成數控代碼。可見，采用數控語言進行編程，一定程度上簡化了手工編程程序，但仍然需要編程人員親自編寫源程序代碼。而CAD/CAM編程技術也應運而生，當前的大型CAD/CAM應用軟件，幾乎都開設了數控編程功能。據此編程人員不用編寫數控源程序，只調出CAD數據庫零件圖形文件，采用多級功能菜單，最后設計人機界面即可。這種整體的操作流程，更加便捷和高效，能夠實現加工部位圖形元素幾何信息的查詢，以及工藝處理設計信息、計算刀具中心軌跡、定義刀位文件數據等內容的展示。

3 結語

計算機數控技術發展到現在，其加工精度與可靠性都呈現出高水準的顯著特征。現今的數控技術中，網絡化數控裝備屬于最新的亮點，該技術能夠充分實現生產線及制造企業的各種信息集成設計需求。同時，數控裝備的網絡化，也促進了新的制造模式誕生，例如敏捷制造、虛擬企業等。可見，數控加工領域的計算機信息化發展，已成為當代該行業的主要發展趨勢。通過積極引入計算機輔助制造軟件，極大地改善數控加工的工作效率與質量，從而提升制造業的行業發展水平，有利于我國經濟的可持續發展。

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