基于NX的数控编程及加工自动化的探讨

    一、数控编程及加工自动化的理论分析

    数控加工是指通过数控技术，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的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化，数控加工以数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法取代了过去传统机床加工工艺，是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题的有效途径。数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程：计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。

    数控编程的手工编程方法是最基本的编程方法，是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。手工编程方法操作简单，适应性强，一般用于数量不大、计算要求简单的零件加工编程，是数控编程人员必须掌握的一种的编程方法。随着数控技术的发展，数控加工对象的复杂，自动化数控编程方法应运而生。自动编程适应了复杂的零件加工程序，应用灵活，形式自由，加快数控编程领域的发展。

    数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。传统的生成刀具轨迹的方法是使用CAD/CAM 系统和CNC 系统联合模式。CAM 通过从CAD 系统获取加工对象的几何数据生成三维几何模型与刀具加工轨迹，经处理后，再以NC 代码的形式传递到CNC 系统，完成轨迹的生成和运作。使用这种方法不得不面临几个问题：首先是模型生成方面，由于CAM 系统获取的加工对象的几何数据信息是低级的，模糊的，无法自动感应加工对象完整的几何信息。其次在具体的应用上，由于CAM 系统是一个独立的系统，CAD 系统与CAM 系统之间没有统一的产品数据、模型，而即使是在一体化集成CAD/CAM 系统中，信息的共享也只是单向的和单一的。这样，CAM 系统无法获得来自CAD 系统的全部加工信息，统一CAD 系统也无法完全理解CAM传输的信息，这便加大了数控编程的困难。

    二、基于NX的数控编程及加工自动化的分析

    （一）NX自动编程软件分析

    NX是当前世界上最先进和紧密集成的面向制造行业的高端软件。这是一个交互式CAD/CAM 系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。NX 软件不仅仅是一个独立的软件，而是一个内容丰富的软件家族，几乎涵盖了数字三维设计和模型构造的所有内容，广泛的应用于概念设计、机械设计和工业设计之中。NX的两个主要功能分别是计算机辅助设计功能（CAD）和计算机辅助制造功能（CAM）。