1. 研究目的与意义
现在市场的竞争日趋激烈,市场需求的不断变化要求所有企业都必须要以最低的价格、最好的质量和最短的时间去满足它的变化,但是许多普通的机床己经不再能满足多品种、小批量生产的要求,然而数控机床则是包含了数控加工技术、微电子科技、自动化检测技术等先进的技术,非常适宜进行批量小、加工精度高、形状相对复杂、生产周期要求比较短的零件的加工,当改变了加工的对象时只是需要改变零件的加工程序,不需要对机末作出任何调整,所以这能很好地满足现在的生产加工产品不断变化的要求由此可见机械行业对数控机床的需求越来越广泛。
首先,从微观方面来说,数控机床与传统的机械加工机床相比有着不可超越的优势,它可以加工出一些传统机床无法加工出来的曲线、曲面和一些复杂的零件。而且其在实现零件的自动化加工方面所具有的能力是传统机床无法比拟的,再者数控加工是柔性自动化。
综上所述数控机床的优点,其比传统的机床加功性能比高出3-7倍。而且除去其加工上的优点外,它还可实现很多道工序的集中处理,减少了零件在机床间频繁搬运的繁琐,除此之外,其还可以实现自动报警、自动监控、自动补偿等诸多自律行为,所以可以在很长一段时间内不需要人工看管,节省了人力和物力。
2. 国内外研究现状分析
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性的变革，各工业发达国家投入巨资，对现在制造业进行研究和开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度，高效率，柔性自动化等特点，对制造业发生根本性的变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控技术实现了超薄性，超小型化；在智能化基础上，综合了计算机，多媒体，模糊控制，神经网络等多学科技术，数控技术实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以制动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来，我国数控系统为传统的封闭式体系结构，cnc只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过cad/cam及自动编程系统进行编制。cad/cam和cnc之间没有反馈控制环节，整个制造过程中cnc只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境及多变的条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机和实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正cad/cam中的设定量，因而影响cnc的工作效率和产品的加工质量。由此可见，传统cnc系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了cnc向多变量智能化发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
在国内我们国家的组合机床以及其自动线加工和生产较大批量的箱体类和轴类零件是它们的主要工作。以往的几十年间机械制造业由减少产品成本的竞争发展到如今的新的产的竞争,由于我们加入世贸组织经济全球化的趋势,我国的机床行业也随之与世界接轨,机械行业在面临挑战的同时同时也面临着新的发展形势生产的产品技术更新愈来愈快产品的批量也是愈来愈小了。我们国家的组合机床总体技术和发达国家相比还存在着很大的差距一些高水平的组合机床以及自动线基本上都是靠进口这样导致投资规模和产品成本都大大提高。并且用户对产品提出了更严格的要求,人们对于产品的要求越来越个性化和多样化。为了满足和响应市场的需求我们需要不断推出新的技术、工艺、产品组合机床，行业的产品已向柔性化、数控化发展。目前,我国组合机床已经得到越来越广泛的应用,但我国组合机床及自动线的总体水平要相对落后于发达国家。
3. 研究的基本内容与计划
利用cam模块生成的几何模型，采用人机交互的实时对话方式，在计算机屏幕上制定被加工部位，输入相应的加工参数，计算机便可以自动进行必要的数学处理并编制出数控加工成语，同时在计算机上显示出加工轨迹。
研究周期与时间安排
第1周～第2周： 熟悉课题，收集借阅有关资料、完成开题报告；
4. 研究创新点
(1)这种编程方法既不像手工编程那样需要计算各节点的坐标数据,也不需要像apt语言那样用数控语言编写描述零件几何形状、加工走刀过程及后置处理的源程序,而是在计算机上直接面向零件的几何模型,以鼠标定位、菜单选择、对话框交互输人等方式进行编程,其结果也以图形方式显示在计算机上。因此该方法具有简便、直观、准确、便于检索的优点
(2)编程速度快、效率高、准确性好。编程过程中,图形数据的提取、节点数据的计算、程序的编制及输出都是由计算机自动进行的,充分发挥了计算机速度快、准确率高的优点特别是对于复杂零件更能显示其优点
(3) cadicam软件都是在计算机上运行的不需要专用的编程机,便于普及推广。
