王澤友

【摘要】：隨著國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床逐步出現(xiàn)故障高發(fā)時(shí)段。然而，目前的數(shù)控維修工作混亂無序，根本不能適應(yīng)數(shù)控行業(yè)快速發(fā)展的步伐。為了使數(shù)控維修工作適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展，提高數(shù)控設(shè)備維修質(zhì)量，那么規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)，已經(jīng)迫在眉睫。

【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)； 五步到位法； 探索

數(shù)控機(jī)床加工教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)仿真機(jī)床加工過程，是仿真技術(shù)為學(xué)校提供低成本、高效率的實(shí)習(xí)手段，數(shù)控仿真軟件的橋梁作用，使理論和實(shí)踐有效的銜接，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力，提高了操作熟練程度，不但可以進(jìn)一步完善實(shí)習(xí)教學(xué)，使抽象的理論教學(xué)形象、生動(dòng)，而且能節(jié)能降耗，操作安全，不會(huì)因?qū)W生誤操作而造成人身傷害，更不會(huì)損壞機(jī)床，不需原材料，投入資金小，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

1、在數(shù)控機(jī)床教學(xué)方面的應(yīng)用。一是逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的教學(xué)。逐點(diǎn)比較法也稱代數(shù)法，其特點(diǎn)是每進(jìn)一步該點(diǎn)位置就與給定軌跡比較一次，根據(jù)比較結(jié)果，確定下一步進(jìn)給方向，以逼近給定軌跡，共有四個(gè)工作節(jié)拍，即：偏差判別→坐標(biāo)進(jìn)給→偏差計(jì)算→終點(diǎn)判斷 。

偏差判別：①判別加工點(diǎn)對規(guī)定圖形的偏差位置，決定拖板的走向。②進(jìn)給：控制某個(gè)坐標(biāo)工作臺進(jìn)給一步，向規(guī)定的圖形靠攏，縮小偏差。③偏差計(jì)算：計(jì)算新的加工點(diǎn)對規(guī)定圖形的偏差，作為下一步的依據(jù)。④終點(diǎn)判斷：判斷是否到達(dá)終點(diǎn)，則停止插補(bǔ)，如沒有到達(dá)終點(diǎn)再回到第一拍。二是檢查直線插補(bǔ)情況。三是編程坐標(biāo)系教學(xué)：數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)方向均已標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是一個(gè)直角坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸與機(jī)床主要導(dǎo)軌相平行。

以數(shù)控車床為例，有X、Z兩軸，其中Z軸與車床導(dǎo)軌平行（取主軸中心線），X軸與Z軸垂直，機(jī)床原點(diǎn)取機(jī)器零點(diǎn)，也可取卡盤根部與Z軸交點(diǎn)處，刀具運(yùn)動(dòng)的正方向是刀具卡盤及工件距離增大的方向，編程時(shí)采用編程坐標(biāo)系。其Z軸與機(jī)床坐標(biāo)Z軸重合，X軸與Z軸垂直，編程原點(diǎn)取工件端面與Z軸交點(diǎn)，以便于編程，建立機(jī)床坐標(biāo)與主軸卡盤關(guān)系，加入工件后，描繪出編程坐標(biāo)系所在位置，亮點(diǎn)顯示機(jī)器零點(diǎn)、換刀點(diǎn)，讓主軸卡盤閃爍，在視覺上產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)感覺，對于理解直徑編程有重要作用。

2、計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)為拓展高端數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用提供了可行的解決方案。自動(dòng)編程是指利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程，其優(yōu)點(diǎn)是效率高、程序正確性好，對于復(fù)雜形狀的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，采用手工編程比較困難，用自動(dòng)編程由計(jì)算機(jī)代替人完成復(fù)雜的坐標(biāo)、計(jì)算和書寫程序等。它可以解決許多手工編制無法完成的工作程序。如：模具加工、多軸聯(lián)動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程的方法主要有語言式自動(dòng)編程和圖形交互式自動(dòng)編程兩種，前者通過高級語言的形式表示全部加工內(nèi)容，計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)采用批處理方式，一次性處理輸出加工程序，后者是采用人機(jī)對話的處理方式，利用CAD/CAM功能生成加工程序。這些軟件采用人機(jī)交互方式對零件的幾何模型進(jìn)行繪制、裝配、干涉、檢查、編輯和修改，從而生成零件的幾何模型，并通過對機(jī)床和刀具進(jìn)行定義和選擇，確定刀具相對零件表面運(yùn)動(dòng)方式，切削加工參數(shù)，便能生成刀具軌跡，最后經(jīng)過處理，可按機(jī)床規(guī)定的文件格式和系統(tǒng)生成加工程序。

CAD/CAM軟件編程加工過程為：圖樣分析→零件分析→三維造型→生成加工刀具軌跡→后置處理生成加工程序→程序校驗(yàn)→程序傳輸并進(jìn)行加工。例如：

CAXA數(shù)控車數(shù)控編程基本步驟：（1）零件刀具軌跡生成。從幾何圖形文件庫中獲取徑CAD幾何造型后的零件圖，根據(jù)待加工零件的型面特征和加工要求，選用刀具路徑功能菜單下的加工方式，即二維刀具路徑（如外形、鉆孔、挖槽、螺紋等〕，給出擴(kuò)展名為.lxe的刀具路徑文件名，再選定所要產(chǎn)生刀位軌跡的幾何圖形，執(zhí)行后生成加工參數(shù)設(shè)定對話框，此時(shí)可根據(jù)提示，選取“從刀具庫中取得刀具資料”或“建立新的刀具”來定義所需刀具，同時(shí)進(jìn)行刀具參數(shù)、切削參數(shù)和加工方式參數(shù)等有關(guān)工藝參數(shù)設(shè)定。設(shè)置完成后確定，計(jì)算機(jī)就自動(dòng)進(jìn)入刀位軌跡數(shù)據(jù)計(jì)算，并自動(dòng)生成所需的刀位軌跡文件。

（2）刀具軌跡模擬驗(yàn)證，刀具路徑生成后可采用路徑模擬方法進(jìn)行檢驗(yàn)：

1.路徑模擬，在屏幕上同時(shí)動(dòng)態(tài)顯示刀具旋轉(zhuǎn)切削行走及行走所選幾何形面軌跡的過程。

2.可在屏幕上逼真顯示刀具對通過自動(dòng)定義或人工定義的毛坯圖形進(jìn)行切削加工的過程。

（3）后置處理自動(dòng)生成NC加工程序，刀具軌跡經(jīng)檢驗(yàn)后，可通過“刀具路徑”下“操作管理”中的“后處理”命令，對剛生成的刀具軌跡文件進(jìn)行后置處理，生成NC加工程序，也可在“公用管理”下“后處理”中選擇“.lxe-NC”輸入要轉(zhuǎn)換刀具軌跡的文件名執(zhí)行后生成NC加工程序。

由于不同數(shù)控機(jī)床的后置處理程序不同，此時(shí)可通過“更換機(jī)種”從后置處理文件庫中選用，如果后置處理文件庫中沒有相應(yīng)機(jī)種，也可通過“檔案”下“編輯”來修改后置處理文件，使其適合所用數(shù)控系統(tǒng)的程序模式。

3、總上述，機(jī)械加工過程是機(jī)械行業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)仿真，有助于發(fā)現(xiàn)其機(jī)理，為提高機(jī)械加工性能提供理論支持，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)還可將產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、數(shù)控編程與加工、產(chǎn)品檢驗(yàn)、及銷售管理等過程中的信息均由上層計(jì)算機(jī)控制，進(jìn)行集成生產(chǎn)。以后隨著基于PC的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)發(fā)展，機(jī)床可通過PC機(jī)直接到internet網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資源共享和遠(yuǎn)程加工控制?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)了高端數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]程惠.淺談如何在新形勢下提高企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[J].網(wǎng)絡(luò)財(cái)富，2010）.

[2]許瑩.科學(xué)發(fā)展觀視角下的統(tǒng)計(jì)工作新思考[J].黃河科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（05）.

[3]陶表紅，張春琴，鄒淑珍.淺談激勵(lì)理論在現(xiàn)代企業(yè)中的運(yùn)用[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2005（07）.

[4]楊中力.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.天津：天津理工大學(xué)出版社， 2008.

[5]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社， 2008.