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数控车加工非圆曲线编程研究

摘要:从数控技术的角度出发,对采用数控技术的数控机床进行介绍,针对数控加工和编程的方式进行深入探究,并重点研究非圆曲线的数控和编程方式,为数控车加工技术提供借鉴。

关键词:数控技术;非圆曲线加工;编程

数字化时代已经来临,各行各业都在积极向着数字化的方向转型,制造业也不例外。数控技术的出现,打破了传统制造业的发展瓶颈,为制造业创造了新的发展机遇。数控技术是数字化控制技术的简称,是工作人员编辑好的程序对机械设备进行控制的技术,在编写的程序中加入对机械设备的运动方式和操作循序等方面的功能,从而更加方便制造。随着计算机技术的发展,现代的数控技术在原有的技术上加入了更多的存储、处理、运算和逻辑等功能,能够更加智能化地进行工业制造。数控车又叫数控机床,是执行数控编译程序的主体。随着人们艺术欣赏水平的上升,加上对物质和精神双方面的需求,现代的制造业要求更加精细,制造的过程也越加复杂。在制造业设计中,非圆曲线的应用十分广泛,不仅具有很高的美观性,同时也更加复杂多变[1-2]。因此,研究数控机床加工非圆曲线编程具有很高的意义和价值,能够推动现代数控加工技术的发展。

1宏程序编译

在日常生活中,人们通过仔细观察就能发现,不少物品的外形和设计都具有非圆曲线的工艺,常见的非圆曲线有椭圆、双曲线、抛物线等。非圆曲线产品具有较高的复杂性,在产品设计中非圆曲线能够采取较为复杂的组合,从而实现产品的工艺特性。非圆曲线在工业制造中作为直线和圆插补的一个补充,需要采取精细的程序编辑才能够实现。随着计算机技术的发展,现代数控技术的程序设计有两种方式,一种为传统的宏程序编译,一种为自动程序编译。宏程序编译是采用传统的指令方式,采取复杂的数学、逻辑等运算方式,从而实现一系列的运算指令,让数控车在读取程度的时候,能够按照编译的方式来进行操作。由于不同的产品对工艺的要求有所不同,尺寸、大小、非圆曲线的形状都会产生差异,因此每一种产品如果要采用宏程序编译的方式进行生产,都需要对产品进行特定的编译。宏程序编译的方式较为缺少灵活性,并且需要消耗大量的人力,要工作人员对产品工艺特性进行确认之后,再进行指令的编写,才能够完成生产[3-4]。当然,采用宏程序编译也有一定的好处,对加工程序较为相近的产品来说,程序的编译较为简单,只需要修改一部分的数值和公式,就能够实现产品的快速加工。宏程序编译具有三种基本特性,首先是可以进行变量的运算,通过设定不同的变量值能够达到不同的设计效果;其次是能够使用各种编译语句,绝大部分的编译语句具有极高的数学逻辑,能够将想要设计的非圆曲线准确地表现出来;最后,宏程序编译的通用性较强,在曲线设计中的各种参数可以变化,可以针对产品的要求及时进行适当的调整。宏程序编程的基本原理是用户用数量作为数据来进行编译,在程序中变量是可以改变的,并且变量仅仅作为媒介,不同的产品可以赋予不同的数值,从而达到不同的设计效果。应用宏程序编程,非圆曲线有着众多的应用公式,对产品进行适当的公式应用,尽量减少数控机床操作的步骤也是十分重要的。

2自动编程

自动编程是利用现代的计算机软件设计,采取适当的方式将复杂的零件模型自动生成加工程序。现代产品设计的软件主要有CAD、AI等,通过在该软件上对产品进行详细的设计和标注,再利用其中软件具有的CAM功能,自动生成数控加工的程序。由于自动编程需要以计算机设计软件作为基础,因此对工作人员的要求较高,抑或是客户自觉提供产品的CAD设计图,方便程序生成和加工生产。自动编程具有较高的数学处理能力,生成的程序自检和纠错能力强,具有较高的准确率,更加容易实现高质量、高效率、高准确率的操作指令,将自动程度编译到数控机床中,更能够体现现代的自动和智能化生产。自动编程可以分为语言数控自动编程、图形交互自动编程、语音提示自动编程、数字化仪自动编程等。为了提高现代生产效率,制造业采用自动编程生产的企业越来越多,自动编程已经十分普遍。相对于宏程序编译来说,自动编程更加适用于难度中等且编译量较小的编程,尤其是外形较为复杂的产品,采用宏程序编译需要消耗大量的人力和时间,而自动编程可以节约这一部分成本,提高产品设计的效率,充分发挥现代数控技术的优势,提高整个产业的生产水平。从现代数控机床自动编程的情况来看,大部分的制造工厂已经将自动编程作为主要的程序方式,在设计人员的招聘上也转移了方向:从对具有一定计算机程序编译基础的工作人员,变成了更高要求的CAD设计人员。随着自动化和智能化的发展,在制造业能够人工参与的部分越来越少,机械设备的自动化节省了大部分的人力,减少了传统制造的工作量。近年来,人们对自动编程和数控技术越加重视,并已经开展了更加深入的自动编程技术。由此可以看出,自动编程是制造业数控技术发展的主要趋势,具有较大的研发空间,在未来的发展中将会更多地被应用。

3结论

通过对现代数控技术进行分析,对其中采用的程序编译方式进行深入的探究,人们能够发现传统的宏程序编译已经逐渐被现代的自动编程所替代。自动编程更加符合现代的自动化和智能化生产标准,能够大大提高生产效率,简化生产过程中烦琐的步骤,对制造业来说能够实现更多的经济效益。自动编程的发展,对数控技术和制造业的发展起到重要的推进作用,从而提高产业的市场竞争力。

参考文献

[1]万蓉蓉.利用CAXA数控车自动编程加工椭圆轮廓[J].考试与评价,2017,(10):151.

[2]杨文平.新形势下机械数控加工编程技术分析[J].电子世界,2017,(9):103.

[3]朱建军.斜椭圆数控车编程加工方法研究[J].机械研究与应用,2017,30(2):47-49.

[4]刘爱军.基于数控车编程及加工技巧的探讨[J].科技经济导刊,2017,(1):72.

作者:吴永钢 刘波 杨兴隆 单位:淮海工业集团有限公司

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