計算機輔助在數控加工制造中的應用分析

寧棟 夏青 王洪海 羅妮娜 郝碧瑩

摘要：當前經濟社會不斷進步，科技水平飛速提高，很多行業都實現了創新發展，很多先進科技都被廣泛運用到各個行業當中，這給行業發展帶來很多便利條件，且促使行業實際運行效率及質量不斷提高。數控加工與制造乃是國家建設中的重要內容，尤其在國防軍工領域發揮了巨大作用。如今，多數科研團隊已經強化對計算機輔助和數控加工間關系的分析研究，同時對計算機輔助原理展開深入探究。本文在對計算機輔助進行概述的基礎上，分析計算機輔助和數控系統的關系、數控加工當中計算機輔助的運用，對數控加工中計算機輔助的幾種關鍵技術展開探究，希望能為有關單位以及相關研究提供些許參考。

關鍵詞：數控加工;計算機輔助;數控系統

中圖分類號：TP3? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）29-0138-02

在國家建設當中，數控加工及制造扮演重要角色，最近幾年更是受到有關部門與科研團隊的高度重視。因為一些傳統制造加工技術和輔助方式早已無法滿足當前數控加工及制造的具體需要，所以必須對有關的技術進行更新升級。只有這樣，才可為行業未來發展奠定一個良好基礎。同時，因多數數控制造及加工團隊把計算機當作關鍵輔助設備，然而實際運用期間卻存在不少難點，這對正常加工及制造工作產生較大影響。所以，怎樣在數控制造及加工當中發揮出計算機輔助的價值，這是相關科研團隊當前亟待探究的重要內容。

1關于計算機輔助的概述

數控加工及控制領域早已無法離開計算機輔助，若想促使數控加工及制造水平不斷提高，需明確數控加工和計算機輔助間的關聯。對計算機這項技術運用期間，可把加工制造當中的設備、機床和計算機有關技術進行結合，通過操控計算機讓機床及設備自動工作。借助此種方式，除了可以促使加工制造整體效率及質量不斷提高之外，同時還能減輕操作人員壓力，推動加工制造這個行業不斷發展。

因數控加工及制造當中涉及許多內容，如產品包裝、加工及檢測等。盡管以往加工流程可以起到一定作用，然而需要大量人員參與其中，且操作流程非常復雜，十分耗時耗力。然而，運用計算機進行輔助，可以對一些流程及步驟加以簡化，使加工制造過程真正實現數字化和自動化。

2計算機輔助和數控系統的關系

若想提升數控加工及制造當中計算機輔助實際應用價值，需對二者間的關系展開深入分析。因為智能化有關技術早已被運用到多個領域當中，同時在數控加工及制造當中發揮出重要作用。因此，在自動化這一系統當中對計算機輔助加以運用，可以促使加工效率有效提高。針對細小零件加工來說，借助計算機輔助和自動化這一系統除了可以精準把控零件大小、尺寸和質量之外，同時還能精細處理零件當中的一些細節部位，進而保質保量地完成加工任務。而數控系統的不斷優化以及完善可以確保計算機實際應用效果。

硬件以及軟件加工是數控系統運轉的關鍵條件，然而硬件及軟件加工原理與模式存在較大差異，需要對二者具有的不同之處加以明確，運用合理科學的計算機輔助方式展開有關工作。硬件加工著重體現在裝置檢查、傳送和計算機的實際操作之上。軟件加工則體現在程序編制、數據庫具體設計和作業編制方面，需要操控人員掌握足夠的專業知識，這樣才可展開高效制造。

3數控加工當中計算機輔助的運用

3.1數控加工當中計算機輔助這項技術的應用特點

計算機輔助屬于新興技術，借助這項技術，可有效提高數控加工的效率及精度。相比于以往的生產模式，數控技術能夠對生產流程進行有效的編程操作，無需在實際生產當中投入太多人力物力，僅需把編程工作做好即可。而且，由于數控技術可以節省工作時間及人力勞動，所以其具備高效特征，同時還具備高精度這個特點。因為計算機輔助具有的復雜性與精細化，其在開展精度較高的工作期間，可以精準完成工作。

3.2數控加工當中計算機輔助這項技術的運用流程

數控加工及制造當中，計算機輔助運用的基本流程可以分成下面幾個步驟。第一，把實際需要當作依據，對零件加工及制造設計圖樣進行繪制，便于在編程期間有跡可循。第二，根據工藝路線進行手工編程或自動編程。完成編程以后，需把設計圖紙當作依據，選擇一些合適刀具，同時在數控機床當中輸入相應數據。第三，對工藝流程進行審核，盡量發現其中存在的不足，及時采取有關措施進行調整。因為計算機輔助這項技術具有的復雜性，實際規劃設計期間，依然會出現不少漏洞。因此，在生產現場，需嚴格進行程序確認與首件試切，以驗證程序編制的正確性。如果發生質量問題，需立即停產，對程序重新進行編制。借助此種方式，能夠對計算機輔助這項技術加以有效運用，進而生產出價值性較高的零件。

4數控加工當中計算機輔助的幾種關鍵技術

4.1粗加工刀具路徑規劃技術

當前，粗加工刀具路徑規劃技術是國內應用較為廣泛的重要技術。假設此種技術并未得到廣泛運用，則難以展開數控加工及制造。此種技術具有的精髓是把原始毛坯當中的大量廢料或余量去除掉，粗略形成產品雛形，預留合理的半精加工、精加工余量，便于后續加工。在此期間，需把刀具長度與直徑等參數當作依據進行合理編程，以免發生刀根交錯問題。

近年來，動態銑削技術在數控銑粗加工過程中得到了大量的應用。它充分利用刀具切削刃長度，加大切削深度，實現刀具的高速切削。其優勢在于：一是它使用一種動態的運動方式，當刀具不與材料切削時，加速進給運動，所以粗加工效率很高，能降低刀具磨損，最大限度地提高材料去除率。二是由于排屑流暢，大部分熱量被切屑帶走，工件加工中溫升較小，同時刀具的熱量積累也比較小;三是保證主軸負載的恒定，可防止加工時斷刀。

4.2精加工刀具路徑規劃技術

精加工刀具路徑規劃技術同樣是數控加工及制造當中計算機輔助應用的關鍵技術。此種技術的運用質量會對零件數控加工及制造精度產生直接影響。假設此種技術無法得到有效開發以及應用，則難以突顯出計算機輔助這項技術具有的優勢。實際應用期間，主要運用的是螺旋刀軌這種方法。對此種方法加以運用，需要展開精確計算。實際計算期間，需對參數增量方法進行運用。借助此種方法能夠幫助工程技術人員對刀具實際運動路徑進行精準計算，進而實施精加工。

4.3機械精度控制技術

借助計算機輔助進行數控加工以及制造期間，不能為了節省一味忽略整體具有的精準度。反之，需要對細節問題帶來的具體結果加以重視。同時，進行初步探測，需再次實施精度控制以及模擬實驗，保證設備可以達到具體生產需求，之后大范圍進行運用。此種技術具有的精髓是把精度控制在一個合適范圍當中，促使數控加工及制造效率有效提高。在此期間，需對精度控制具有的準確度加以注意，以免產生精度偏差。如果產生此種問題，不僅無法生產所需產品，同時還會給設備帶來較大傷害。假設精度太高，可能會浪費不少生產時間，并且導致生產成本不斷提升。假設精度太低，則產品極有可能無法符合相應要求。所以，需對精度范圍加以嚴格控制，確保精度適中。便捷式機械生產可以對很多資源進行節約，同時減少污染，能夠產生極大效益。在數控加工及制造當中對計算機輔助這項技術加以運用，需要引進最新的精度控制有關算法，結合國內現狀進行積極創新，進而促使加工制造的實際效率有效提升[1-2]。

4.4機械產品檢查技術

其實，只有對精度控制這個系統模型加以嚴格分析，才可更好發揮計算機輔助這項技術具有的特性。精度控制這個模型，對應的故障現象指的就是精度控制系統和總控系統產生的交互問題，尤其是精度與標準偏離太多時，極易出現此類現象。因此，此種情況之下，需要深入分析精度控制這一系統模型。通過對此種技術實際應用過程進行觀察可知，經過對各種誤差實際范圍加以有效計算，能夠有效防治一些常見故障，有效提高產品質量。若想借助計算機輔助這項技術有效進行數控加工及制造，需要嚴格進行審查，要在專業人員幫助之下展開此類工作[3-4]。

現階段，我國在數控加工及制造方面的專業人才較為缺乏。此種情況之下，相關單位需對工程技術人展開安全知識方面培訓，定時督促并引導操作人員展開精度控制這項工作，以免發生一些事故。同時，還需全面調查基層的設備管理人員，不斷提高其安全意識，并定期展開專業性的安全培訓，進而有效杜絕安全事故的產生。此外，還需把專業人才有效培養這項工作做好，推動數控加工及制造這個產業持續、高效、健康發展[5-7]。

5結論

綜上可知，如今在國內工業生產當中，計算機輔助這項技術能夠對數控加工及制造提供重要的技術保障。在數控制造與加工領域當中，可以對計算機輔助具體原則以及技巧加以有效掌握，對計算機輔助具體過程當中存在的一些難點問題展開全面分析以及研究，同時把數控加工及制造情況當作依據，制定合理科學的優化方案，進而促使計算機輔助實際應用效果以及價值不斷提高。然而，進行數控加工及制造期間，由于并未充分掌握計算機輔助的一些要點以及注意事項，不少不良因素對數控加工及制造效果產生較大影響。所以，在今后發展期間，數控加工及制造除了要深入分析及探究計算機輔助有關要點及原則之外，同時還需有效控制計算機輔助的實際效果，對一些新興技術加以運用，這樣才可促使數控加工及制造整體水平不斷提高。

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【通聯編輯：張薇】