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自动数控编程在零件加工特征建模技术中的应用

2017/8/30    来源:互联网    作者:陶蕾      
关键字:加工特征  数据编程  工艺设计  模块化设计  
随着目前我国的科学技术的不断发展,我国在零件加工技术上取得了很大的突破,零件加工技术逐渐实现了自动化。在实现零件加工自动化的过程中,自动数控的变成起到了决定性的作用,因此,对于自动数控编程的零件加工特征的建模技术我们要提起重视,建模的时候,我们要从提高零件加工的效率出发,进一步改进这种模型。

    一、前言

    零件加工是一个复杂的工作,这项工作不仅需要先进的科学技术,也需要具有专业技能的工作人员,在需要进行零件开发的制造行业当中,技术的开发是连接零件加工产品的设计和制造的桥梁。实现零件加工的过程实现自动化控制是科学技术提高的体现,也是实现零件加工的高效率的体现。在进行零件加工的过程中,使用实现自动化控制的数控程序对生产的过程进行控制,从而实现零件加工的自动化控制。

    二、特征的基本定义

    在本篇文章中我们所说的特征是指特定的物品或者技术在进行特定的设计、分析、研究等内容的处理之后进行的定义以及分类。对其进行分类的方式有很多,首先可以根据事物的形态进行分类,还可以根据其化学形式进行分类,对于我们所说的自动数控技术则大多数是从对于零件加工的应用以及需求进行分类的,根据此种的分类方式,可以将特征模型分为成型特征、铸造特征、焊接特征以及加工特征等不同的类型。在零件加工过程中,对于零件加工的自动化控制编程技术是实现零件加工高效率以及自动化的主要手段和方式,在进行自动数控的过程中,工厂最终要实现的目标是生成一个或者说是一套数控代码,然后实现对零件的自动数控加工。众所周知,每一个零件都有其独特的施工工艺以及加工顺序,因此,在零件进行自动数控加工的过程中每一个零件都具有自己独一无二的数控代码,在得到该零件的数控代码之后,通过相对应的机械加工或者其它的加工操作对这个零件进行进一步的精准和严密的定义,同时对加工的零件进行合理的规划和布局,在传统的零件加工的模式之上对零件加工进行优化,从而实现零件加工的自动数控化。

    实现零件加工自动数控化的加工的主要目的是通过新型的零件加工技术,将传统零件加工技术进行改进,创造一套几何形状简单,操作工艺简单的技术,从而实现在零件加工过程中的高效性。我们都知道,要实现零件加工自动数控控技术首先要进行的操作就是编程,这里所说得编程主要是指对单个零件进行的编程,在生产过程中选定研究的机床以及需要使用的相关配套的工具,然后采用参数化的驱动进行检索,从而是实现数据的控制设计。但是凡事都是有利也有弊的,虽然自动数控化的零件加工技术能够提高零件加工的生产速率,减少在生产车间一线工作的操作人员,但是在某些方面也具备一些劣势,使用自动数控化的零件加工技术在生产的前期会消耗大量的时间和精力,对需要人员的专业技能的要求与传统的操作人员相比要求也更高。而且对于功能相近的零件或许会具备相似的控制编码,也能会出现一些差错,因此,零件加工企业不仅要提高加工零件的技术,可要及时的对零件进行设计和更新,将复杂的特征通过建模及工艺的设计,实现数控程序的自动化。

    三、加工特征的分类及模型定义

    1、加工特征的分类

    在进行加工零件的自动数控编程建模的过程中,相关的设计人员应该从满足计算机的辅助工艺规划的角度和要求出发,将计算机的要求放置首位进行设计和研究,在这个基础之上提出新的加工特征的方式,实现这些的目的主要是为了在相关的工艺设计人员进行设计是能够为他们提供一些方便,同时也能使相关的操作人员在根据一些零件所具备的加工特征的数量以及种类对零件的加工设备和工具进行挑选的过程中提供便利。在特征分类中,首先应该对加工这种特征需要的自由度数进行分类整理,这所说的自由度数就是平时人们经常会提到的轴数,在进行特征的分类之后根据生产过程中所使用到的与机床配套使用的加工设备及刀具的种类和规格将这种加工特征按照特性的连接方式与相关的物理设备建立相应的联系。根据上述的这些对于加工特征进行分类的方式的描述,我们不难发现在对零件的加工进行工艺设计的时候,设计人员不仅可以根据这些加工特征的自由度数挑选出的加工设备和器具进行设计,同时也可以根据在进行零件加工的过程中使用的设备进行设计,在根据零件加工过程中使用的设备进行设计时首先要对这种加工设备进行一定的了解,同时对它的加工工艺特征能够熟练的掌握,从而生成通过计算机控制的自动数控化的零件加工技术。

    2、加工特征模型的定义和功能

    前面已经提到了,实现零件加工的自动数控化的前提是要对零件进行有针对性的控制编码,对零件的控制编码是一个十分复杂的过程,因此,提高零件加工效率的前提除了要实现零件加工的自动数控之外,还要提高对零件进行控制编码的效率。在进行零件加工的过程当中,为了提高对零件的控制的编码,在大多数情况下在数控程序的设计当中,首先要选择适合的最小单元,通常情况下,我们在零件加工及对零件的编码过程中采用预先定义的方法根据相对应的参数驱动的加工特征作为生产的最小单元,同时应用集合理论以及人工智能的方法,通过采用与之相对应的生产策略进行对零件的工艺设计的决策。为了实现这个目标,在进行自动数控编码的过程当中,相关的专业设计人员通常对这种零件加工的加工特征进行定义,并且将这种加工特征重新进行建模,在进行定义和重新建模的过程中,通常需要对已经得到的原始数据进行分析和处理对加工的特征进行描述,同时为这些加工特征提供一些全新的数据和信息为零件加工过程中制造设备和进行零件加工的智能决策提供内容。

    在本篇文章中我们提及到的加工特征除了具有一些普通的基本特征之外,还具备一些其他的特性,这些特性相对与前面提及到的会具有一定的复杂性,但是虽然这些特征具备一定的复杂性,每一个特征都是由其他的简单的特征组合起来的,这些特征除了包括对于零件加工过程中的加工特征的生产和控制指令能够自动的进行生成之外,还具备一些其他的内容:

    首先是对于零件加工的加工方式、加工设备等内容的决策,在这里我主要就一个简单的案例进行说明,就车铣加工的工厂而言,他们在生产的过程中最主要的就是对于零件的孔型的加工,对于零件的孔型很多的加工设备及加工方法例如车削、铣削和钻削等都可以制作出来,但是虽然这些机械设备和加工方法都能实现对零件孔型的加工,但是不同的加工方法和不同的机械设备生产零件的效率也不相同,因此采用何种加工方法,采用何种机械设备还需要相关的操作人员及管理人员进行研究和决策。对这些内容进行决策,大多数情况下不需要十分专业的知识,通常是通过长期的加工过程中累积的经验来决策的,通过长时间的时间的累计,将使用各种设备及方法的零件数量进行一个简单的统计,建立相应的数据曲线,通过对数据的比对做出正确的决策。

    其次是对于变异式参数化工艺设计策略的数控模板的生成。在一个经营零件加工的企业来说,加工的零件的标准化及效率化是每一个企业的生产准则。随着零件应用市场的广泛性,使用零件的物品的种类越多越多,与此同时,零件的形状也变得千奇百怪,因此对于零件的加工要求也在进一步提高,在很多的技术及设备不先进的小型的零件加工的工厂当中,对于零件的形状智能局限在一个十分简单的空间里,许多形状复杂,技术水平要求高的零件没有办法生产,同时它的生产的效率也是十分的低,因此变异式参数化工艺设计就起到了决定性的作用,应用这种技术不仅能够使复杂的零件在生产的过程中变得简单,同时能够提高零件加工的生产效率,相关的机械设备操作人员和车间的管理人员在进行决策时也能够做出更多更好的决策。因此,在本篇文章中对加工特征进行分类和描述的时候,通过特定的已经选定的机床,结合这个机床在过去时间的加工历史,按照变异型参数驱动的工艺设计要求,将典型的数控工艺和数控代码进行分析和归纳,从而形成了数控工艺模板。

    最后一点就是智能决策的数控工艺设计机制,从前面我们可以看到,对于变异式参数化驱动数控工艺设计机制和自动数控工艺设计,在进行零件加工的过程当中都会对零件形成特定的控制编码,然后根据这种代码进行加工生产,这种方式大大的提高了零件的加工速率,并且对于一些十分复杂的零件的形状在加工时也能变得简单化,对于零件的加工具有重要的意义。但是他们也存在一些劣势那就是在生产的过程中不能实现机械设备和工具的共享,生产不同类型的零件是要进行频繁的换刀和安装的过程,对于生产的零件的精度会或多或少的造成一些影响。在此,智能决策能对这种问题进行优化,首先,建立相对应的知识库,通过知识库对加工的规则和知识进行了解,提高专业水平,采用逻辑推理的方式对加工特征进行智能决策,还有就是按照加工特征以及所需的零件的数量进行优化,寻找可行的方案,实现在生产的过程中机械设备的刀具能够自动的进行调整的问题,降低零件加工过程由于调整刀具造成的误差。

    四、结束语

    在本篇文章当中,主要是从提高零件加工的自动数控编码的效率的角度进行描述和说明,通过对相关加工特征的数据进行建模,研究了检索式、变异式以及智能化的工艺设计的生产策略,同时采用智能的方法,对加工特征的数据与物理设备加工零件的数据进行比对,建立相应的联系,从而实现了零件加工过程中将复杂的零件加工转化为简单的加工的零件加工工艺。

责任编辑:张纯子
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