數控加工自動編程及仿真實驗係統構建
研發設計
作者：左薇
摘要：數控加工對於現代製造業來說具有十分重要的作用，隨著工業的不斷發展，對於零件的要求也變得越來越高，如何生產出具有高質量的零件是數控加工需要重點研究的課題。由於數控設備較昂貴，如果用數控製備一次次地加工零件要花費較大的成本，對於數控加工技術進行自動編程與仿真工作能夠有效地降低成本，提高設備的加工質量。基於此，文章對於數據加工自動編程與仿真工作進行了研究。
關鍵詞：數控加工；自動編程；仿真實驗係統；建立模型；繪製模式；模型重構 文獻標識碼：A
中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2015）21-0023-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.012
所謂數控加工，主要指的是一個零件按照圖紙的要求進行加工的整個過程，在這個加工過程中，需要根據圖紙上零件的所有數字化的定義來製定相應的指令，而且能夠有效的保障零件在加工中具有較高的精度，對於最終加工成的零件來說，在對這一零件進行檢驗時，能夠更加方便地對零件的整體形狀與尺寸進行控製，提高整體的精度。就實際情況來看，當需要進行加工的零件複雜程度與精度要求都十分高時，數控加工便能夠更好地發揮出其特點與優勢。在實際的操作過程中，無論數控程序編寫的多麼精細，仍然會有著較多的問題，而且傳統的手動編寫程序不僅容易出錯，而且需要消耗較多的時間。由此可以看出，將自動編程技術引入到數控加工程度中具有較高的意義，能夠有效的提高整體數控係統的精度與效率，再加上仿真性的實驗，便可以根據不同零件的要求進行模擬加工，具有十分高的實用性。
1 數控加工自動編程係統的構建
1.1 數控加工中自動編程的要求
在數控係統中應用自動編程技術，主要便是將數控技術與計算機技術進行有效結合，通過計算機的思想將數控加工中的各個環節都緊密地結合在一起，所以，在實際應用中一定要將所有的計算機輔助加工軟件都聯係在一起，比如CAD、CAM等。在數控加工編程中，首先需要做的便是能夠有效地識別圖紙，對於圖紙識別的軟件目前應用最廣泛的便是AUTOCAD軟件，通過使用這一軟件來為整體係統進行服務是十分合適的。之後，需要通過這一軟件將零件所有的特征進行總結，與數控機床進行結合，所以在加工過程中需要對數製機床有一定的認識與了解，能夠熟練地使用數控機床，特別是對於G代碼應當有相當清楚的理解。
1.2 數控加工自動編程技術不同模塊的功能
在自動編程技術中，需要對整體係統細分成不同的模塊，通過這些模塊的共同工作來完成整體的工作。
第一，對圖形進行分析。這一部分主要指的是通過使用計算機軟件對需要加工的零件進行分析，總結出這一零件所具有的特征，將所有的特征進行分類，在加工的時候便可以根據這些特征編寫相應的加工工序。
第二，對數據進行相應的處理。在完成對零件特征與信息的收集與整理之後，便需要建成的數據庫對這些特征進行分析處理，通過相應的算法生成刀具的運動軌跡。
第三，將需要的工藝進行輸入與分析。對於不同零件的加工來說所需要的工藝也有著一定的差別，所以，需要根據加工工藝的不同將所需要的工藝輸入到自動編程的程度當中，以此來確定在加工過程中切削的用量等必需的參數。而且這些參數都需要是臨時的，因為每次加工的條件不同所對應的加工參數也不同。
第四，整體自動編程數據庫的建立。在自動編程過程中，需要對零件所具有的信息進行處理，而處理的時候便需要從數據庫當中得到相應的信息，將這些信息進行重新的組合便能夠生成加工零件所對應的加工程序，才能夠進行整體的數控加工。
2 數控加工仿真實驗係統的構建
在數控加工技術中，通過使用NC來進行切削的仿真主要可以分成兩個部分，分別是幾何方麵的與力學方麵的。對於前者切削技術來說，主要是需要考慮一些物理量，這些物理量主要指的便是切削參數與切削力，這兩個參數對於走刀來說是十分重要的，可以有效地驗證NC程序所具有的正性。對於整個切削技術來說，其需要物理仿真的一種，它的工作過程可以被看作是通過使用動態力學來完成對刀具的預測，以此來完成對各個參數的控製作用，最終完成整體加工過程的優化處理，提高整體加工的精度。