数控化范文10篇

摘要：车床的数控化改造这门课程，以普通车床数控化改造和废旧数控车床升级改造过程中的典型项目任务为载体，通过理实一体化教学实践，探索“车床数控化改造”课程教学设计及实践研究。课程改革后，学生课堂学习氛围及积极性有了较大提高。

关键词：数控化改造;理实一体化教;项目任务

车床的数控化改造课程是机床再制造专业的核心专业课程，它综合了本专业机床电气控制与PLC、数控系统连接与调试、数控机床PLC控制与调试、数控机床机械部件装配与调整和数控机床液压与气压传动等课程内容，是前期这些课程知识和能力的综合应用，对于提高本专业学生从事机床数控化改造或机床再制造方面所需核心技能具有重要意义。

1课程的基本信息

车床的数控化改造课程是“机床再制造专业”专业综合应用性课程，开设于二年级学生第四学期后半学期，实行理实一体化项目教学，集中上课，边做边学；整合课改前72学时理论授课，4周机床数控化改造实训（实训结束后进行数控机床装调与维修工技能鉴定），变成目前课改后的理实一体项目化授课120学时，数控机床装调与维修工技能鉴定前1周集中培训。

2课程的目标与定位

［摘要］数控加工技术是中等职业学校数控专业中一门十分重要的课程。这门课程对于中职数控专业学生的理论基础和实践能力有着十分重要的作用。受客观教学环境的限制，在传统教学方式中有许多教学内容无法全面展现给学生。然而，在现代化的教学环境中，教师可以利用新型数字化资源让课堂教学内容更加丰富，甚至让学生的学习可以超越课堂限制，达到更高效的学习效果。

［关键词］数字化资源；信息技术；数控加工

随着“中国制造2025”的提出，数控加工技术应用越来越受到人们的关注。中等职业学校是培养先进制造领域大国工匠的摇篮，数控加工专业已经成为我国中职学校中一个常见专业，主要为社会输送数控机床编程和加工等方面的人才。近些年随着信息技术的快速发展，很多学校都将新型的教学方式引入课堂，为数控加工专业的学生提供一个更好的学习环境，而我们今天想要科学地引入这些教学方式，就必须做到有针对性的教学改革，让学生真正能够从新的教学方式中有所收获。

一、传统课堂对教学的限制

（一）纯粹理论教学难以引起学生兴趣。数控加工技术教学是有关数控专业理论的重要教学。学生学习这一方面的内容，对其以后专业学习以及日后的工作都有很重要的意义。然而，纯粹的理论教学往往会产生一个问题，那就是理论过于抽象，让学生难以直观地去把握理解，学生在学习过程中很容易受挫甚至放弃学习。而一些教师在教学过程中，也往往会忽视理论的抽象性，在课堂中直接进行理论的讲解。这样的教学方式会加重学生对理论学习的抵触心理。（二）学生的视野不够开阔。在传统的教学过程中，学生对社会的接触是比较有限的，虽然学生的实践课，可以通过进入一些企业进行参观或学习来实现，可是这样的学习是蜻蜓点水式的，不能让学生深入地了解生产中的实际情况。这会造成学生的视野不够开阔，不能看到更多更广阔的企业实际操作情景。如果学生一直以一个狭窄的视野去看待自己未来的职业道路，那么其职业发展也不会走得长远。

二、数字化资源在教学中的应用方式

【摘要】本文主要对数控加工中的参数化编程进行详细阐述并分析，提出相应的宏程序开发的方法和步骤。

【关键词】数控加工；变量；数据；参数化；宏程序

1什么是参数化编程

参数化的编程也可以叫做零件类的编程，也就是说，一组零件中的各个部件的属性都相同的，属于同一类，这种情况下，就可以用变量来对数据进行编程了，尔不单单是只可以用特定的数据了。在这种类型的编程中，包含着决策，基于已知数据并带有某种约束，和一些标准的CNC的编程来进行比较大的话，参数化编程需要的编程工具要相对的需要强大一些。宏程序可提供这些工具。参数化程序一定是宏程序，但宏程序在相似零件类的意义上并不一定是参数化程序。数控编程数据可以分为常量数据和变量数据。在数控加工过程中任何数据都可以成为变量数据。加工条件的设定是根据材料硬度不同进行的。比如说刀的型号、使用的机床型号、尺寸数据、以及表面光洁度的要求、以及通常我们所说公差精准度。在加工件基本特征不同的情况下，刀具设定的下刀深度，主轴的进给速度也会随之改变。例如，在加工零件的过程中，指定了零件的长和宽。长与宽属于尺寸特征，在进行矩形零件的加工时，这就是属于变量。这就要求每一个矩形零件都有自己单独的程序。为了使加工变的简单化，目前最为有效的方法就是设定相应的宏观程序，这个简单的编程使用于任何的矩形件的加工。在这其中变量是长度和宽度，之后所有的编程可以按照这个程序。

2参数化编程的优势

生产中的快速转换是宏程序中零件类的最大优点。开发宏程序比开发标准程序常常需要更多的时间，尤其是如果经常使用宏程序的话。参数化编程的优点主要体现在以下几个方面。

摘要：随着科学技术和计算机的不断发展，我国机械制造业也取得了很大的进步，各种不同类型的机械产品正使得社会自身的生产效率不断地提升。数控技术的发展已经显著地提升了机械行业的生产效率，并让制造业朝着高质量的方向发展。常见的数控技术指的是通过使用数字信息来对机械运动和工作的过程进行控制的技术，它是将机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感器检测技术和网络通信技术更好地结合为一体的现代化制造技术，在发展中更能展现出集成化和智能化的特点。为此本文重点分析数控技术在自动化机械制造中的应用策略，并深化数控技术在自动化机械制造中的应用效果。数控技术已经成为了现代科学技术中非常重要的组成部分，并在不同行业发展的过程中被广泛应用，其中精确的数据控制也会在机械制造业发展中发挥更加重要的作用。因此，如果能够将数控技术融入机械制造自动化发展中就可以更好地提升数控技术应用的质量，并提升自动化发展的速度。

1数控技术的概念和优势

1.1数控技术的概念

最为常见的数控技术是由不同类型的信息构成的，更可以借助不同类型的形式来让机械进行高效运作。在实践中只有将数控技术和机械设备更好地结合在一起才能够让机械设备更好地实现自动化发展，这样不仅节省了人力，也更好地提升了生产的效率，是一种相互结合之后的必然结果，更是现代化发展的重要标志。随着信息技术不断地发展各种技术将会变得更加成熟，相信将来会在不同的行业内部被应用，促进各行业高效向前发展[1]。

1.2数控技术的优势

目前数控技术将会表现出如下几点优势：

摘要目前在数控编程软件中，无法进行远程协同仿真和评注，本文所设计的网络化数控仿真环境基于Socket技术实现远程同步仿真和评注，以及聊天室的交流工具，使身处异地的设计人员能够通过网络来对数控程序进行远程的同步仿真和交流沟通，从而实现网络化的虚拟制造。

关键词数控仿真；同步；G代码

随着信息化和网络化社会的到来，在经济全球化的趋势下，大型企业的不同分部之间，以及不同国家和地域的企业之间在设计、制造方面需要大量的分工协作，而飞速发展的互联网为这种实际工作的需要提供了良好的平台。而目前的通用的数控仿真软件多为本地运行，难以进行远程协同操作。因此基于网络的数控仿真环境有许多优势，如不受时空限制等，能够进行实时的协同操作，针对数控G代码中的问题进行交流。另一方面，本系统对于数控技术的教学也就有重要的作用。通过该软件，使学生可以直观地掌握数控插补的原理，达到较好的教学效果。

1系统总体结构

图1网络化数控仿真环境系统结构

网络化数控仿真环境的系统结构如图1所示，首先登录的一方自动成为服务器端，并等待其他用户的登录请求，一旦有其他用户登录，双方通过Socket技术建立起基于TCP/IP的网络通信。其中一方读入数控G代码后首先通过内嵌的解释器进行解释，然后在绘图区中绘制出仿真效果。与此同时，解释出来的G代码参数被传递给同步信息处理模块，按照系统定义的应用层协议生成基于TCP/IP协议的同步信息，然后由Socket通信控件发送给客户端并由客户端的绘图程序在绘图区中绘制出来。双方对G代码的仿真结果进行讨论时，通过协同评注工具如圆圈、直线等方式做出标记，然后用文字在聊天室中进行交流，其信息也通过基于Socket技术的同步信息来进行传递。

摘要：在技工院校开展一体化教学主要就是将科学理论教学内容与实践操作训练结合起来，让学生在掌握基本理论体系的同时也能够有将这些理论实践与实践操作联系起来的机会，已有的教学实验表明一体化教学能更好地激发学生兴趣和提高教学成效，目前一体化教学在技工院校专业教学中得到了广泛认同。但当前的技工院校教学模式仅仅只是将理论和实践环节简单地叠加在一起，没有实现两个环节的有机融合，属于粗放型一体化教学模式，没有从根本上解决好教学需求方面的问题。本文以技工院校数控加工专业实施一体化教学作为研究对象，对如何进行高效的一体化教学方式进行了思考，并提出了自己的改进意见。

关键词：数控加工；一体化教学；管理实施

1数控加工一体化课程概述

在技工院校以往的专业教学中，多采用的是填鸭式的教学模式，即以理论知识为主要的传授内容，没有重视学生的动手实践环节，忽视了实际操作给教学成效和学生能力培养带来的重要作用。这种教学模式将科学理论和实践教学剥离开来，没有达到职业教育应该实现的人才培养目标。随着科学技术和设备的普及化，以及岗位对人才的要求逐步提高，掌握一定的科学理论知识同时还具备操作技能、能够解决实际生产问题的人才越来越受到欢迎。为了符合人才培养的新要求，职业院校应该采取一体化的教学方式，将理论教学与实践教学融为一体，解决好理论与实践脱节的问题。数控加工是技工院校学生学习的专业之一，开展数控加工一体化课程即要求教师通过分析典型数控加工任务，按照工程流程和学生需要掌握的相关理论知识进行教学设计，让学生在实践中加深对数控工程的理解，同时掌握一定的数控加工操作技巧。

2开展数控加工一体化教学的重要意义

（1）增强学生的学习兴趣。与以往枯燥的课堂所不同的是，一体化课程教学中将纳入较多的实践操作环节，这能够有效地集中学生的注意力，让学生有机会在学习中产生思考、提出问题和主动寻找解决问题的方法。比如子弹挂件加工，学生可以从设计到制作都发挥自身的能动性，让学生有参与和体验的机会，学生在动手的过程中能够体会到乐趣，对这一专业的学习兴趣也就增加了。（2）培养学生团队协作精神。学生在完成某一项实践任务时，由于涉及到网络收集资料、讨论加工工艺、明确检测方法、准备材料及熟悉加工设备、进行加工操作等多个环节，往往需要进行团队合作，将各自的知识运用到解决任务中去。比如加工零件，在老师安排好任务及分组后，组内需要进行任务分工，确定资料收集、图样分析、加工过程及材料准备等多个环节的负责人，通过共同的努力制定合理的加工方案并完成加工任务。这样以来，不仅让学生有独立思考的空间，还增进了学生间的交流，培养了学生们的团队合作意识。（3）拉近学生与岗位的距离。一体化教学中涉及的实践操作多来源于实际生产，即按照生产过程进行实践课程设计的，学生在参与的过程中，不仅加强了对理论知识的理解，还熟悉了生产环境、生产设备、生产过程等，能够有助于将来更好地适应工作岗位。

虽然现有的教学内容、教学条件已基本满足数控专业的教学需求，然而从实际调查中发现，其在对于激发学习潜能、调动学习积极性、培养创新力以及提升学习兴趣等方面与预想结果还存在着较大差距。于此，整合多年教学经验，以落实学生为本的新课程教育理念，在现有的数控加工与编程教学中逐步融入多元化教学手段，能有效地弥补以往教学活动中存在的弊端与不足。

一、科学编制多层次教学内容

学生入校时，首先对他们的数控加工与编程这门课程所具备的基础理论知识实施摸底考试，而后再参照基础理论考核成绩的高低对学生进行分组，最后在基于高等教育培养目标以及教学大纲等要求，将一套包含综合创新、基础知识以及综合实践等不同层次教学内容的教学体系构建出来。这样做的目的在于分层教学，针对所处层次不同的学生选择不同的考核方法、教学内容和教学目标，有助于调动起学生整体学习兴趣，以此取得良好教学效果。

二、合理推进多元化教学模式

基于数控加工与编程这一理论教学核心，逐步对教学内容结构进行优化，适当对理论教学学时进行控制(压缩)，适时添加一些与研究、创新有关的综合性教学实践内容；此外，积极地对不同教学内容加以优化组合，引导传统且单一的教学模式逐步转变成多元化教学模式。1.应用基础知识教学法。将基础知识教学法应用到数控加工与编程教学中，可基本满足低层次学生学习的需求。在科任教师的带领下，有针对性的对教学内容进行优化，严格遵循“必需、够用”等教学原则，由简单到复杂、由浅入深的开展教学活动，教与学生一些基本的知识内容，给予足够多的实践机会，用以提升学习成绩。2.应用多媒体教学法。信息技术时代，传统“口”说教形式当进行转变，应在现代科学技术手段的充分利用下，开展数控班加工与编程多元化教学活动。诸如：可在Flash、PPT、三维动画以及视频等信息技术利用下，改变烦闷、枯燥的课堂氛围，使其变得生动、有趣起来，进而便能提升学生学习兴趣以及整体学习效率。3.应用网络教学资源。基于学校视角，当将一个专门用于数控加工与编程教学的精品课程网站构建出来。条件允许时，还可在校园网站上专门开设数控实践、加工以及编程等论坛版块，并聘请专业技术工作者，利用更多更为先进的信息技术，不断对校园网络资源进行丰富，由此将一个更加灵活且自由的学习新模式创设出来。通过此，学生可自由选择学习时间、学习内容，在一定程度上可取得较好的学习效果。4.应用开放式教学法。待学生掌握到一定的数控基础知识，并具备一定的实践操作能力后，教师便可允许其结合自身排课情况、学习需求等，自由选择实训指导教师、操作项目以及操作时间等，且应用现代信息技术，众院校应实现网上预约，如此新颖的学习方式、学习平台，可极大地提升学生们的学习欲望。针对学习状况较好的学生，可采取“绿色通行卡”制度，即在实验室开放期间，学生能够根据自身对数控基础知识的了解以及设备使用情况，自由选择实验室数控实训内容与方式。显然这样一种以学生为中心，充分显现学生主体地位的教学方式，有助于强化学生在数控加工与编程教学中学习的积极性、主动性，同时也有助于提升学生整个的综合创新思维能力、实践技能和动手能力。5.应用虚拟仿真教学法。因教学资金短缺、实验场地受限等问题，大部分职业院校都未能采购种类繁多、数量足够且价格昂贵的数控设备，这意味着能提供学生动手实践的机会较少。且根据数控设备的自身特性，学生若是在为足够熟悉数控机床操作流程、数控机床操作程序的情况下就展开的动手操作，那么极有可能带来非常严峻的数控机床操作风险。针对上述种种情况，应用虚拟仿真教学法就显得非常有必要，在计算机技术的利用下对数控加工展开仿真教学，除了维护教学安全、提供学生足够多的实践机会外，清晰、直观的仿真模拟流程，学生所掌握的东西并不会比实践模拟差。可以这样认为，虚拟仿真教学法不仅可以科学的将某些职业院校存在的教学资源不足、实验设备匮乏等问题解决，而且还能适时激发出学生们的学习兴趣与学习潜能，这对提升整体教学效果而言，贡献巨大。6.不断进行创新。现阶段，某些学校沿用着的相对传统的数控加工与编程模式，已远离了实际应用轨道，这意味着学生所掌握的知识内容、数控技能无法学以致用。基于此，便需在新技术、新教学理念的结合下，不断对教学模式进行创新。具体来讲，将课堂所教授的知识点同企业生产实际结合到一起就是一个很好的例子，让学生将课堂上学到的知识应用到企业的生产实践中去，如此能够有效地提高学生们整体学习的积极性与主动性。需注意的是，企业实践活动中当添加大量与课程教学知识有关的操作技能、实践方法等，由此才能真正取得学以致用的良好效果。

三、结语

1机床进行数控化改造的必要性

微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。

由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

可以实现加工的自动化，而且柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。

由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。

为了探究中职数控加工实训课程项目化，笔者分析了数控加工技能的构成要素，找到各构成要素之间的关联，从职业能力角度筛选出与数控加工技能相关的课程项目，构建了项目基础平台，并根据学校和学生情况，把确定的关联要素细化，落实成具体的项目方案。

一、数控加工技能的构成要素与关联性分析

数控加工是通过加工程序对数控机床的自动化控制，实现机床对工件的自动化加工制造。数控加工技能的构成要素可划分为加工程序的编程能力和数控机床的操作能力。加工程序的编程能力是指把自动化过程写成程序的能力，是思维能力；数控机床的操作能力是指人对机床进行控制的客观行为，是行动能力。加工程序的编程能力和数控机床的操作能力是组成数控加工技能的两个重要因素，两种能力属性截然不同，但两者关联紧密。加工程序的编程能力是基于意识形态的思维能力，与人认知理解知识的维度和深度有关；数控机床的操作能力是基于客观实际的行动能力，与人的情感、态度、责任心等状态有关。一方面，人的行为是生理机能的客观表象，意识形态对人的行为具有一定支配性；另一方面，人的行为感知是思维的信息源，对意识的形成与提高具有促进作用。在常规教学中，教师会通过理论教学培养学生的创新思维，帮助学生掌握相应知识；通过实训教学固化学生的职业行为，形成相关职业技能。常规教学模式把数控加工技能二要素分隔开实施教学，使实训课程教学局限在行为能力的单一要素上，导致教学效能得不到充分发挥。数控加工技能关联的主要要素有哪些？笔者从数控加工概念入手，对数控加工技能要素进行了细化分析。从数控加工概念来看，主要关联要素指向加工程序、数控机床、工件加工要求。从数控加工过程来看，首先关联的是对工件加工信息的认知和确定加工方案，其次关联到加工程序编写，最后关联到数控机床操作，实现工件自动化加工制造。工件加工信息的认知和加工方案是对数控加工知识的运用，前者是对制图知识的运用，后者是对工艺知识的运用。制图知识是系统性的科学知识，《机械制图》是制图知识的学科课程，应在课堂教学中预先完成学习；工艺知识大多是经验的科学总结，《机械制造工艺》是学习各种工件的工艺经验与理论。数控加工实训课程的项目化，即是把工艺知识融合到数控技能训练中，形成项目化实训课程。

二、数控加工实训课程项目化平台分析

笔者认为，通过理解理论课程的要素，我们能更好地理解数控加工实训课程要素。理论教学是传统教学活动，教材是理论教学内容的载体，教室是理论教学活动的主体环境。那么，我们如何理解数控加工实训项目课程？笔者建议，从实训项目课程内容载体和环境载体入手。数控加工实训内容包括很多方面：从内容属性分析、归类数控加工实训内容，可将内容分为操作和认知两类。从数控加工实训分析内容之间的关系，学生在操作中感知、深化对知识的理解，深入理解知识后，又促进和提高学生操作熟练水平。数据加工实训课程项目化的目标是将关联的两种内容融合到一个项目中，学生通过实训课程项目，有效形成数控加工能力。数控加工实训内容的不同属性和关联性告诉我们，实训课程项目内容载体在形式上与教材一样，但其本质不同。传统教材是知识的载体，而实训项目课程“教材”是任务的载体。而项目课程的任务可能是关于操作的表述，也可能是关于认知知识的阐述，内容间不具有系统性。这种任务的文本称为工作页，是数控加工实训课程项目化的内容平台。

数控加工实训车间是数控加工实训的环境，类似于理论教学的教室，数控机床是数控加工工作台，类似于理论教学课堂的课桌。教室、课桌都是学习的环境要素，与学习知识无关，即内容平台与环境平台无关。不同数控加工任务需要不同数控设备，不同数控设备又需要不同空间结构，它们与实训任务密切相关，即项目课程内容平台需要构建在环境平台上。

1数控技术在工业机器人中的应用

（1）计算机数字技术的简介。数控系统是数字控制系统简称，英文名称为NumericalControlSystem，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（HardNC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。计算机数控（Computerizednumericalcontrol，简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。直接数控（DNC）是直接数控（DirectNumericalControl）的英文简称。它是用电子计算机对具有数控装置的机床群直接进行联机控制和管理，英文缩写DNC。直接数控又称群控，控制的机床由几台至几十台。且直接数控是在数控（NC）和计算机数控(CNC)基础上发展起来的。微机数控（MNC）是微型计算机数控（Micro-computerNu-mericalControl）的英文简称。它是指用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置。（2）工业机器人的特点。工业机器人技术是把精密机械技术、检测传感技术和自动控制技术等多项技术于一身的集大成者，具有运行稳定、操作灵活、自由度多等优点，可完成工作强度大、生态环境恶劣、精度要求高、危险性大的各项工作。因此，工业机器人在自动化程度高的领域应用的越来越广泛，比如汽车制造、航天航空和军事装备生产等。工业机器人的应用有以下特点：①用途广，机器人只要根据工作任务要求配备合适的自由度，就可以胜任大多数的操作工作。②高可靠性、高速度、高精度，有利于提高生产效率，节省加工时间。③灵活、多功能，因操作工具的不同功能也不同，可以实现一机多用。④可重复编程，所有的运动均按程序运行，安全可靠。⑤可用于恶劣、危险的环境，工作质量稳定，可提高产品质量。⑥从长远来看，工业机器人运行成本比较低，单件产品的投入产出比大，具有较好的经济效益。

2运用切削型工业机器人实现复杂零件的加工案例

使用末端执行器为铣刀的KUKA机器人加工一个叶轮零件为例，说明复杂零件数控加工的流程可以实现。（1）机器人切削组件。切削加工组件主要包括有数控主轴、主轴变频器、主轴转接头以及辅助加工的工作台等部件。在切削加工中，最为重要的部分是数控主轴。常用的数控主轴有水冷数控主轴和风冷数控主轴两种，水冷数控主轴通过循环水对主轴进行冷却，风冷数控主轴通过风扇进行冷却，重量较大。机器人的载荷为6kg，本系统选择水冷数控主轴进行加工。通过变频器调整输出电压和工作频率，可以实现0~24000rpm无极调速，具有高速度、低噪声、低振动、低温升的特点。采用主轴变频器控制转速。将高速数控主轴通过一个转接头固定在工业机器人的末端执行器上，安装上相应的加工刀具，再将驱动电源和数控主轴连接起来，使用一个数控加工的旋转台，方便泡沫的固定以及加工，即构成了一套完整的机器人切削加工系统。（2）数控加工轨迹规划。如图1所示，文章研究的叶轮是数控多轴加工典型的零件，它是发动机中的关键零件，采用普通的三轴加工工艺方法整体性加工难以实现，特别是对于扭曲叶片，只能使用多轴机床进行加工，才能保证叶片质量。目前五轴加工可以实现涡轮叶片的整体性加工，但是加工费极2017年第4期机电技术为昂贵。工业机器人具有六个自由度，在理论上完全可以满足涡轮叶片的加工。采用专用的代码转换软件可以将五轴加工的轨迹转换为机器人识别的代码，完成涡轮叶片的加工。图1数控多轴加工零件基于UG/CAM模块完成涡轮叶片五轴加工的轨迹规划，UG提供了多轴编程的模块。如图2所示，依照UG数控编程的顺序，依次建立加工坐标系、加工几何体以及加工刀具等信息。针对叶轮加工，分为粗、精加工两道加工工序。为了提高加工效率，粗加工利用平刀采用型腔铣去除大量的剩余材料，最后大致加工出叶片的形状。但在粗加工时需留取足够的余量，以防止切掉型面。加工完成后将刀具改为6mm的球头刀进行精加工，依次对叶轮表面和叶片表面进行轨迹规划。在叶轮表面精加工时，以流线方式驱动刀轴，刀轴方向垂直于驱动体。如图3所示。而精加工叶片以曲面方式驱动刀轴，刀轴侧刃垂直于驱动体。等到加工完成，分别将各个刀轨导出保存，为后续机器人实际加工做好准备。图2UG数控编程图3叶轮表面精加工（3）基于UG/Motion的机器人加工仿真。通过UG/CAM模块对加工轨迹进行了规划，但是在实际加工中，由于机器人自身的结构，必须对加工轨迹进行验证，以防止机器人产生碰撞和关节之间的干涉。若在机器上试运行进行检测，会占用大量时间，降低机器人的加工效率。而在UG/Motion环境中直接对机器人加工进行运动仿真分析以及对碰撞和干涉进行检测。因此，基于UG/Motion的机器人加工仿真相比传统检测具有很大优势。利用UG/Motion的功能能够赋予各个关节一定的运动特性，再在各个关节之间设立一定的驱动关系，建立一个运动仿真模型。由于UG/Motion可以对机器人进行运动合理分析工作，诸如干涉检测、轨迹包络等，就可以得到相关的运动参数。通过对机器人运动仿真模型进行运动学和动力学运动分析就可以验证加工轨迹的合理性，并且可以利用图形输出各个关节的扭转角、加速度和力的变化，不仅可以对机器人加工实时监控还可以对加工轨迹进行优化。确定如下原则，地基是固定不动的。如图4所示，A1是绕Z轴旋转，组件类型为C轴。A2是绕X轴旋转，组件类型为A轴。A3是绕X轴旋转，组件类型为A2轴。A4是绕Y轴旋转，组件类型为B轴。A5是绕X轴旋转，组件类型为C2轴。A6是绕Y轴旋转，组件类型为B2轴并且还要在A6上面要加载主轴头和刀具。图4机器人三维模型建立机器人三维模型后，可通过各种约束限制构件之间的相对运动，由于工业机器人各个关节之间主要是旋转副连接，所以想要减少系统的自由度，可以在系统上加约束。然后在UG/Motion中将六个关节设置为连杆，添加相应的性能参数。对于KUKA机器人，对六个关节之间分别建立旋转副，连杆之间相互咬合。在添加约束中，需对机器人底座添加一个固定运动副，底座固定。建立约束以后，机器人在约束条件下运动。除了约束以外，还需添加相应的驱动使运动模型运动。而UG就能提供多种驱动方式，如：恒定、简谐、函数和铰链运动驱动。由于机器人运动轨迹不是规律的函数，因此需要将KUKA切削加工系统中生成的各个关节变量值以表格的形式建立成特定的XY函数作为驱动函数。所谓驱动函数就是对六个关节分别建立以时间横坐标，以旋转角度为纵坐标的XY函数。

3数字化测量简述

与三坐标接触式测量相比较，非接触式三维扫描具有扫描速度快、不接触物体表面、能对物体多方位视角扫描等优点，主要包括：结构光法、激光测量等测量方法。CREAFORM系列三维扫描仪是具有双光投影功能的光学三维扫描系统，可实现光学LED灯与曝光时间的控制、相机拍摄图像和转台旋转，能提供清晰的条纹图像和白光图像，配合数控转台，实现实物的数据获取.其测量精度达到0.02mm，该测量系统将可见光光栅条纹图像投影到待测物体（鼠标）的表面，然后通过CCD将拍摄到的条纹图像输入计算机，应用三维图像处理软件，可根据条纹按照曲率变化的形状再利用相位法和三角法就能精确计算出物体表面每一点的X、Y、Z坐标，获得实物表面的三维点云数据。最后将扫描得到的数据结果导入到GEOMAJIC程软件中，进行数据处理和优化。由于三维扫描仪不能很精确的测量凹槽部位，就会造成扫描的实体会缺损部分信息，所以还要在逆向工程中需要对这些部位进行填充修补。而数字化测量目的是检测，所以可以用其对关键位置进行分析。这样就可以实现三维扫描技术快速的精确检测模型的加工精度。