摘要：本文首先概述了计算机辅助加工技术，接着对数控加工程序的设计和调试进行了探讨。
关键词：计算机辅助；汽轮机制造
引言：
随着计算机科技的不断发展，计算机辅助软件在数控加工制造中得到越来越广泛的应用。数控加工制造中，CAM软件的性能将直接影响零件的加工作业、加工质量和生产效率。常见的CAM软件较多，例如Pro/ENGINEER，Uni-graphics，MasterCAM等。选用软件要根据实际需求，一般情况下，从设计到制造的过程中，要在深入分析零件的特征、加工的工艺决策、生成的刀具轨迹信息文件，以及对后置处理生成的数控加工代码的要求等等的基础上，对比现有不同软件的性能特点，选择最合适的CAM软件。下面以Pro/ENGINEER为例进行分析。
1概述
电子计算机辅助加工(CAM)是电子计算机的一个重要领域。在传统的加工方法中,工人逍循产品图纸,参考加工工艺,凭借自已的脑子和双手加工出产品;在计算机辅助加工系统中,由程序员遵照产品图纸,消化加工工艺后,针对不同的数控机床,设计出一套数控加工程序,然后借助于电子计算机将产品在数控机床上自动加工出来。这样,从理论上讲,工人所要做的是一些诸如:装夹工件、测量刀具等辅助性工作。就其在产品加工过程中的作用来讲,从过去主要地以体力劳动为主,变成现在以脑力劳动为主了。
计算机辅助制造是指在机械制造业中，利用电子数字计算机技术通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程，简称CAM。CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。计算机辅助制造的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
计算机辅助加工技术具有以下一些优点:
1.加工精度高
系统的程编精度为0.001毫米,只要数控机床的精度能保证,产品的加工精度是相当高的。
2.质量稳定
由于用电子计算机代替了人脑,不受外来干扰的影响,基本上无质量波动。
3.加工周期短
由于采用电子计算机定位,可以省却“划线”工序。同时还合并、简化了一些工序,使加工周期显著缩短。
4.效率高
全部加工均由电子计算机自动控制,动作规范化,无不必要的多余动作,提高了效率。应用计算机辅助加工技术不仅可以加工一些普通的工件,还可以使得一些用传统方法很难实现的三维空问复杂曲面的加工得以很好地解决。图1.计井机辅助加工系统计算机辅助加工技术具有以下一些优点:1.加工精度高系统的程编精度为0.001毫米,只要数控机床的精度能保证,产品的加工精度是相当高的。
5.质量稳定
由于用电子计算机代替了人脑,不受外来干扰的影响,基本上无质量波动。
2数控加工程序的设计和调试
在计算机辅助加工系统申,工件的加工过程全部山计算机根据程序员顶先设计好的数控加工程序自动控制数控机床去完成,刀聂行轨迹不受操作工人的控制,而只由计算机来左右。因而程序员首先必须按照产品图纸的要求,建立起产品的数学模型,才有可能将图纸转化成计算机所能接受的信息(即:指令),从而去控制刀具的运行轨迹。这是整个系统正常运行的先决条件。对于一些比较复杂的零件,特别是一些需要三轴联动加工的复杂组合曲面的产品,要建立起它们的数学模型往往不是很容易的。有了一个正确的数学模型后,程序员就可以用计算机语言设计编写成源程序送入计算机工作站。然后在工作站上,用人一机对话方式,将各种工艺参数逐一输入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于整个CAM系统,只有一个纯粹的数学模型还是不够的,必须将它和加工工艺有机地结合起来。在传统加工中,工人己将加工工艺记在脑中,各种切削参数由他自已决定。而在CAM系统中,诸如:加工顺序、刀具的形状和尺寸、主轴转速、切削用量、冷却液的开关、工件装夹的位置等等,都必须在数控加工程序中有准确地体现,计算机才能根据程序中的按排去控制数控机床有条不紊地完成工件加工的全过程。
在设计数控加工程序时,还必须结合不同型号的数控机床挤采用对应的数控指令系统。不同型号的数控机床的同一个动作所对应的具体指令是不尽相同的(有的指令还和机床操作面板上的开关配合使用),一旦混淆,则机床会产生“误动作”,轻则工件报废,’重则损坏机床。
当程序员将各种必需的数据全部输入完毕后,计算机就对它们进行处理,然后首先在x一对己录仪上绘制出刀具运行轨迹图(即:工件轮廓图),供程序员初步校核。经认可后,方才输出数控加工程序单和数控加工纸带。
数控加工程序编制好以后,被送到榨制机床运行的计算机中去。在计算机的屏幕上,程序的各条语句、设定的工艺参数值、机床的各种参数值,以及实际加工信况均可以被显示。由于是计算机控制机床动作,而这时的数拄加工程序还只是程序员主观上设计、理论上于}算的结果,故在实际加工前,还必须对程序进行严格的调试。
通常调试要经历以下几个步骤:
1.模拟切削
由计算机将程序从头至尾顺序“执行”一次,这时数控机床处于“闭锁”状态,没有任何动作。当计算机发现错误后,会自动停止在出错点,并有指示灯在面板上闪烁。通常一个复杂的工件有大量的数据要输入。’在输入过程中,任何一点微小的差错都有可能导致加工的失败。在模拟切削时,通过计算机,可以将这些差错逐一检查出来。数控加工程序实际上是数学计算和工艺要求的有机结合,两者缺一不可。常有一些从数学上讲不太复杂的间题,加上工艺要求后,就变得复杂起来。而这些问题有时很难在一开始就被充分地认识。经过模拟切削后,这些问题就暴露出来了,从而有可能将这些问题很好的解决。
2.平面运行
由计算机控制,将刀具的进刀方向“闭锁”,刀具仅作平面运动。模拟切削只是一种“空运行”,机床要有动作的话,还必须配备:M(辅助)指令、S(速度)指令、T(刀具)指令等。这些指令有些是互相冲突的,有些是有优先级区别的,有些则是互锁的。因此在“平面运行”中,必须将它们作适当的修改和调整,以使它们在一个统一体中有条不素地工作。同时,这时也可以考虑数控加工环境,如:选择工件的最佳装夹位置、寻找数控加工座标系原点的最优设置处等等。
3.试切削
在试料上进行正式切削。前面两适步骤实际上只是检验了数书加工程序是否符合程序员主观上的构思.,但是程序员的主观构思是否符合产品图纸要求,则有待于试一勿削来验证。对于在斌切阴中暴露出来的问题不断修正,进行自我反仗,自我完善。有些产品的复杂度通戈止认切削方才被认识;特别是一些三维组合l挤而的加工,往往一下子很难把握住。通过试切削,可以将各种工艺参数:主袖转速、到一结星、加工佘量,刀具补偿位等最后确定下米。在切削过程中,可以通过计算机屏荞方汉地查阅:当前正在执行的语勺行、下一条将要执行的语句行、当前刀具的确切位置、吃刀深度等等。一旦有错或发生故障,计算机会控制数控机床立即停止工作,自动报警并在屏幕上显示“报警处理办法”供参考。经过调试后,程序便得到最后认可。以后只要产品图纸不变动,就可以完全由计算机控制数控机床,去完成产品的自动加工。
结束语：
计算机数控技术发展至今，无论是在加工精度方面还是可靠性方面，都表现出非常高水准。目前最新的亮点被称为网络化数控装备，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
参考文献：
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[3]吉卫喜,梁素琴.计算机辅助加工质量管理系统[J].机械科学与技术.2014(01)
论文作者:史云鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：加工论文; 数控论文; 计算机论文; 程序论文; 工件论文; 刀具论文; 数控机床论文; 《电力设备》2019年第16期论文;