分析计算机在辅助机械加工业中的应用

梁春鸿

（枣庄职业学院，山东 枣庄 277800）

【摘要】随着信息化工业的发展，以信息化引领工业化发展已成为现代工业产业的时代主题。如何利用好计算机辅助技术，如何掌握其特点并做到合理科学应用成为现代机械加工企业的必修课。本文通过对传统机械加工工业特点及其弊端的分析，以及计算机在辅助现代机械加工工业中的特点以及所需人才技能的分析，可帮助企业经营者在现代企业发展中提高其科学技术力量，创造更大效益。

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关键词 计算机；辅助；机械加工；应用；特点

0　前言

近年来，计算机辅助技术随着信息化工业的推进已趋于成熟，并对传统工业特别是机械加工工业带来了全新变革。掌握计算机在辅助机械加工工业中的应用技术已成为新时代机械加工产业工人的必修课，同时也是各科研院校和职业技术学院重点研究和发展的课题。随着计算机辅助加工技术的进一步发展，其将在工业生产深层次领域得到深入发展，其必将会给人们带来更大的社会效益和经济效益，分析和掌握计算机辅助技术在机械加工工业当中的应用及特点，对企业的经济发展和质量提升，对现代产业工人技能素质的提高有着至关重要的影响。

1　传统机械加工工业的特点及弊端

1.1　信息传递弊端

传统机械加工工业一直以二维图纸来传递产品零件设计和工件尺寸信息，这种方式存在以下缺点：（1）容易造成工艺及尺寸信息误读特别是尺寸偏差造成的零件废品，需要操作工人经常与工艺员信息沟通来解决问题；（2）二维简图除CAD打印出图外时常仍需工艺员手工绘制修正错误，这样便导致其不能重复使用或二次利用；（3）当前三维设计已全面普及和成熟，而传统机械加工依然需二维图来传递信息，这样便会导致工人用一定的时间将三维图向二维图转换，浪费时间，效率低下。

1.2　人工操作弊端

传统机械加工工业一直以来依靠人工进行步骤化操控设备来完成工作，这种方式存在以下缺点：（1）人工操作因人的单体技术差异难免造成加工零件的尺寸精度及成品率的参差不齐，进而影响整体工作效率；（2）对于高精度机械零件的加工其会受到单体人的技术操作因素影响进而制约设备性能的发挥；（3）传统加工工业对人的劳动强度要求较高，人工生产成本及人身危险系数较高。

2　计算机辅助技术在数控加工的应用特点

数控加工是在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工在工艺规程总体上基本一致，其明显变化在于其加工方法改变为用数字信息控制零件和刀具位移，它是解决零件品种多变、形状复杂、精度高、小批量等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控加工技术具有诸多显著特点，概括起来主要有以下几方面：

（1）具备分析计算功能:计算机辅助技术的使用使整个数控系统装置具备了分析计算功能。其不但能执行计算机控制的插补过程，将多个轨迹连接起来形成一个完整曲线，同时其精准的计算程序保证了其遇到极为复杂的轨迹也能完成，这样以来就能够避免传统加工零件过程中产生的多个切痕，提高工件质量及精度，减少二次加工。以多种传动比实现各坐标精确同步运行便会使齿轮加工、切削大螺距的螺紋等传统复杂加工过程得以容易地实现。此外一旦被加工零件出现废品或出现形状偏差，其可利用其数据存储技术及时有效找到失效原因，进而提高生产效益。

（2）强大的控制功能:随着电子科学和信息技术的发展使得计算机辅助技术得到进一步提升。同时以微电子技术为核心的信息技术发展使得数控机床控制系统进入到了智能化、微型化、通用化时代，是对现代社会的高新科学技术的形象化描述。将数字信号处理技术进行编程使其自动化程度大大提高，实现了数字化的全闭环控制，受其控制系统通用性影响一套控制系统可同时对数台数控机床进行开环控制并执行操作。不论简单编程和自由复杂式编程均能得到有效执行，计算机辅助技术已成为机械加工工业提高劳动生产率的重要手段，成为制造业技术力量的现代化的标志。

3　计算机软件在机械加工的应用

随着计算机辅助技术的发展，软件应用给机械加工生产技术带来了极大方便和广泛应用。其软件功能的特性直接影响到零件加工品质和生产效率。同时软件的可开发和升级使得生产过程工艺可以得到可持续性发展和提高。软件种类的繁多较多也可使其在不同领域得的应用范围，因此保证各种软件之间的交互通用使其尤为重要。在多种软件中执行软件是具有代表性的一种，执行软件是指机械加工设备通过软件控制进行执行代码加工的软件，其可以实现数据并行通讯保证了机械加工设备与计算机之间的联系。在实际生产中，人们通常利用控制板卡的数据线与机械加工设备进行联系，而软件应用实现了机械加工设备与人之间，使得复杂的机械加工生产过程得以简单操作。

4　计算机辅助技术对机械加工原始误差分析的应用

根据机械零件加工精度理论，机械加工中零件的原始误差可分四个方面即加工工艺的几何误差，受力变形、受热变形以及残余应力引起的误差，同时从误差性质又分为系统性误差和随机性误差两大类。不同种类性质的误差，其解决方法也不为一样。一般来讲我们运用系统分析法和单因素分析法相结合的方法来对原始误差进行分析，找出产生加工误差的主要原因，进而找出相应的工艺改进和措施。

一套完整的机械设备是由若干个零部件以及组件组成的，它们在整体设备中所起到的作用各不相同，而其中起到关键作用的零件称为关键件。一个零件的加工制造过程是经过若干的工艺工序处理的，关键件的关键尺寸、技术要求对产品的质量，对下道工序的加工具有重大影响。因此对关键件建立专门的质量管理监控或者重点控制，在加工零件的过程中，对关键件或者关键工序的尺寸及技术要求做出具体规定及检验方法，所有过程全部输入微机进而在零件加工过程中对关键工序作出严格记录并由微机自动进行数据处理和数据分析，整理出逻辑数据关系，从中找出规律性的东西，进而准确查找出原因并指导生产实际。这样以来便可使零件加工工序得到了真正的数据科学分析，这种科学有效的方法克服了传统依靠经验估计和实验的方法，不仅使疑难问题得到有效解决，同时给企业效率的提高和管理水平的提升起到不可替代的作用。

5　计算机辅助技术应用对技术人员提出的素质要求

要较好地发挥计算机辅助技术在机械加工工业各领域的应用，其关键因素在于人，其开发研究或使用操作人员的技术素质高低直接影响到计算机辅助技术在机械加工工业的应用效益。从其特点来看技术人员应该具备以下知识：

5.1　良好的机械理论知识

计算机辅助技术虽然有许多自身的应用特点，但其应用依然必须遵循机械加工的一般规律。因此技术人员必须具有相当的机械设计，机械加工及生产工艺知识。

5.2　良好的计算机运用能力

计算机是新型机械加工工业设备的控制中心，其程序的编制、操作、检测以及数据统计分析都离不开计算机，特别是一些复杂的加工程序的编制，没有计算机运用能力的支撑所有功能将无法实现。

5.3　良好的数学基础

在新型机械加工工业中要大量地用到数学知识，特别是在曲线、空间自由曲面加工程序的编制中，从空间曲面的定义方式到曲面加工数据的处理都要用到数学的内容。

6　结语

掌握好计算机在辅助机械加工工业的应用特点，必将对企业整体科学技术水平的提高，企业员工素质的提高，企业管理理念和水平的提高带来深刻影响和帮助。而上述诸多企业软实力将是企业追求社会效益和经济效益的永恒主题。

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参考文献

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［2］张湘玉.基于细分的曲线曲面变形技术研究[D].南京航空航天大学,2010.

［3］赵凤芹.正齿行星轮分插机构计算机辅助分析与设计[D].沈阳农业大学,2002.

［4］高常青.机械产品快速创新设计及其关键技术的研究[D].山东大学,2006.

［责任编辑：薛俊歌］