浅谈计算机辅助制造软件在数控加工中的应用

张建雷 山东电子职业技术学院

引言

由于计算机科技的快速发展，在数控加工制造中越来越多的使用计算机辅助软件，软件的性能对零件的加工作业、加工质量和生产效率等方面产生直接而重要的影响。 常见的计算机辅助软件，例如Pro/ENGINEER、MasterCAM等。选用哪款软件，要根据实际的工作需求，结合设计到制造过程中零件的特征、加工的工艺、生成的刀具等信息，同时还要满足后置处理生成的数控加工代码的要求。

1 Pro/E软件的优势分析

Pro/E软件由美国PTC公司研发，是一款结合了CAD/CAM/CAE于一体的三维软件。因为引领和规范了世界机械领域的新标准，Pro/E软件得到广泛的认可与推崇，成为当前的主流软件之一。尤其是国内的产品设计领域，因为Pro/E软件的参数化特征显著，是最早应用参数化技术的软件，所以对行业领域具有重要的影响。

Pro/E软件主要实行模块化机制运行，能够分别进行多项工作处理，包括绘制草图、设计装配、设计钣金、制作零件、加工处理等环节，设计者能够根据实际的工作需要，选择所需要的模块功能。与以往的CAD/CAM系统不一样，Pro/E建立于基层统一的单一数据库，也就是将所有的工程资料，都存放在一个数据库中，且每个独立的用户都只围绕一件产品工作。换句话来说，设计者在全部的设计过程中，不论改动或调整哪个部分，同样会引起其他相关环节的变化。

2 计算机辅助制造过程分析

利用电子数字计算机技术，机械制造业通过数值控制机床与设备，实现产品制造过程，包括加工、装配 、检测和包装等环节，而这整个过程就被称为计算机辅助制造（CAM）。总之，计算机辅助制造，就是计算机进入制造过程的总体概念。而计算机辅助制造系统，主要实现两个功能，即数据转换与过程自动化。此系统过程所覆盖的工作范围，主要包括计算机数控、计算机辅助过程设计。其中的计算机数值控制，处于整个计算机辅助制造系统的核心环节，直接对计算机应用于制造生产过程产生影响。

从自动化的角度看，数控机床加工，实质上就是实现工序自动化的加工过程。零件部分或全部机械加工过程自动化，主要在加工中心完成；一族零件或不同族零件的自动化加工，则主要通过计算机直接控制和柔性制造系统来实现。具体而言，计算机辅助制造系统，主要由两个部分组成，即硬件部分和软件部分。硬件方面，由数控机床、加工中心、计算机、输送装置、检测装置、存储装置、装卸装置等部件组成。而软件方面，包括数据库、作业计划编制与调度、数控程序编制、工艺过程设计、工装设计、质量控制等环节。

数控系统则主要来控制机床，参照输入的零件图纸信息，同时结合工艺过程及工艺参数。再按照人机交互的方法，建立数控加工程序。然后，通过电脉冲数与伺服驱动系统，最终完成机床部件的相应运动。而以前的数控机床技术，主要依赖于数控纸带所储藏的零件加工信息，再利用光电阅读机来读取，最后实现机床加工控制。随着计算机技术的发展普及，现代数控机床功能不断完善，可以通过阅读机一次性读取所有的加工信息。而部分计算机集成制造系统，其基础设备采用的数控机床更加先进，取消了光电阅读机读取环节，直接接受CAPP的传递信息。所以，数控编程就是指根据CAD的零件几何信息、CAPP的零件工艺信息，自动或在人工干预下生成数控代码。可见，采用数控语言进行编程，一定程度上简化了手工编程程序，但仍然需要编程人员亲自编写源程序代码。而CAD/CAM编程技术也应运而生，当前的大型CAD/CAM应用软件，几乎都开设了数控编程功能。据此编程人员不用编写数控源程序，只调出CAD数据库零件图形文件，采用多级功能菜单，最后设计人机界面即可。这种整体的操作流程，更加便捷和高效，能够实现加工部位图形元素几何信息的查询，以及工艺处理设计信息、计算刀具中心轨迹、定义刀位文件数据等内容的展示。

3 结语

计算机数控技术发展到现在，其加工精度与可靠性都呈现出高水准的显著特征。现今的数控技术中，网络化数控装备属于最新的亮点，该技术能够充分实现生产线及制造企业的各种信息集成设计需求。同时，数控装备的网络化，也促进了新的制造模式诞生，例如敏捷制造、虚拟企业等。可见，数控加工领域的计算机信息化发展，已成为当代该行业的主要发展趋势。通过积极引入计算机辅助制造软件，极大地改善数控加工的工作效率与质量，从而提升制造业的行业发展水平，有利于我国经济的可持续发展。

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