【正文】 13 世紀(jì) 70 年代初中葉，是機(jī)床刀具控制器變革時(shí)期，這個(gè)時(shí)期， CNC 成為了一個(gè)現(xiàn)實(shí)。這個(gè)運(yùn)輸裝置讓工件放 在托盤上送至所需的機(jī)床刀具下。一個(gè)加工中心不同于一個(gè)磨床，相互要在于它能利用轉(zhuǎn)移裝置和分離器自動(dòng)的把切削刀具從刀具庫(kù)中轉(zhuǎn)移到主軸上。最早的這些點(diǎn)到點(diǎn)機(jī)床長(zhǎng)循環(huán)的球形螺絲釘，這就意味著那些運(yùn)動(dòng)必須很緩慢，移動(dòng)中遇到的沖擊不可避免，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題下章有更詳細(xì)的敘述。較簡(jiǎn)單的點(diǎn)與點(diǎn)機(jī)床比復(fù)雜的連續(xù)路徑的同類產(chǎn)品便宜一些，并在用于需要精確定位的加工中。 1956 年更可靠的曲線路徑控制系統(tǒng)開始使用。在 1949— 1951 期間，他們聯(lián)合發(fā)明了一種可適合多種刀具的第一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。問(wèn)題是怎么樣來(lái)克服來(lái)自常規(guī)的加工方法和手工制作的不足。 直到你理解它們的功能和動(dòng)作方可操作這臺(tái)機(jī)床。用正確的方法提升重的工作部件，或固定重的切削刀具。 CAD/CAM 相互影響的方向的不斷探索和發(fā)展將會(huì)改變他們的工作方式。這圖形可表示零件的外形輪廓、孔等等。所需的總時(shí)間的確定可用 來(lái)估計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用。這個(gè)文件可提供最大的進(jìn)給速度、轉(zhuǎn)速、加工時(shí)間等等。這和詳細(xì)指明加工這個(gè)部件 的 CNC 機(jī)床一樣容易。由于用不同的顏色代表不同的刀具，所以觀察不同刀具的軌跡是很容易的。某部件的 孔的加工就是一個(gè)例子。當(dāng)一條直線被編入程序， TOOLPATH 就會(huì)生動(dòng)的顯示，其錯(cuò)誤也可立即被糾正。從已準(zhǔn)備好 的 JOBPLAN 中選好機(jī)床后，切削加工的參數(shù)就被編入。被使用的裝夾夾具是虎鉗，抓盤還是卡盤？這些考慮之后，計(jì)算機(jī)輸出就可開始了?，F(xiàn)在我們測(cè)試 CAM 系統(tǒng)怎樣工作。 為加工中心使用的軟件是 ENGERSOLL CUTTING TOOL 公司的 ACTUAL CHIP THICKNESS。這就勝任于粗選中最佳馬力的選擇。通常在切削方面使用兩年前的技術(shù)的刀具現(xiàn)在就是落后的。舉例如選擇最佳的切削工具來(lái)完成零件圖上所標(biāo)的公差和表面光潔度。這個(gè)設(shè)計(jì)包括以下每個(gè)因素 ，從可能使用的 CNC 機(jī)床的選擇，到機(jī)床的使用選擇，再到加工時(shí)的零件裝夾的選擇。每個(gè)制造商在不斷地提高和更新其 CNC 控制。各個(gè)不同的廠家的控制單 元使用各個(gè)不相同的程序與代碼。有了 CNC 即使一件也能夠被經(jīng)濟(jì)地加工。一旦程序準(zhǔn) 備好并加工零件，每個(gè)零件都將花與第一個(gè)一樣的時(shí)間。 CNC 使這些形狀的加工制造在經(jīng)濟(jì)上是可行的。數(shù)控機(jī)床不會(huì)在一次加工完成后停下來(lái)計(jì)劃下一次的運(yùn)動(dòng)，它不會(huì)疲勞，它是不中斷的機(jī)床，機(jī)床只 有在它切削的時(shí)候才有生產(chǎn)性。兩軸的加工機(jī)床，其特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速、高馬力軸有高進(jìn)給率，高轉(zhuǎn)速軸允許高效的高速切削刀具如鉆石和小直徑的刀具的使用（如圖 O2）。由于計(jì)算機(jī)能力和容量的巨大增長(zhǎng)，機(jī)床的控制技術(shù)很頻繁地發(fā)生著變化。 在這個(gè)部分我們來(lái)看數(shù)控機(jī)床切削使用的工具。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日 先進(jìn)的加工工藝 隨著先進(jìn)科技的硬件變得復(fù)雜化，把原料加工成為有用產(chǎn)品的理想的、新的加工手段得到了普遍應(yīng)用。這已經(jīng)成為近幾年機(jī)床加工的發(fā)展趨勢(shì)。 CNC 控制器能被用來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制多種機(jī)床和機(jī)構(gòu)。在機(jī)床控制發(fā)展中的精彩部分是在每個(gè)先進(jìn)技術(shù)上的使用變得很容易了。它的切削刀具是標(biāo)準(zhǔn)的刀具如磨床的刀具、鉆子、鉆探工具或車刀，這些刀具依賴于所使用的機(jī)床型號(hào)。 當(dāng)切削過(guò)程被適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量和切削速度控制時(shí)，時(shí)間的節(jié)約可以通過(guò)快速的進(jìn)給率來(lái)完成。零件的設(shè)計(jì)變化通過(guò)改變控制機(jī)床的程序而相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。這個(gè)一致性允許 很精確地控制加工成本。在很多情況下，一個(gè) CNC 機(jī)床完成了要建立幾臺(tái)相同傳統(tǒng)機(jī)床才能做的操作。許多CNC 代碼語(yǔ)句可被不同的控制器識(shí)別。這些改進(jìn)通常包括附加的代碼語(yǔ)句在已有代碼如何工作上的變化。 CNC 程序員必須對(duì)這個(gè)即將寫入程序的CNC 機(jī)床的能力和局限有一個(gè)完全的了解。這個(gè)加工過(guò)程的程序是吹毛求疵地獲得符合的結(jié)果。新刀具的信息來(lái)自手冊(cè)或刀具制造商的刀具之資料。對(duì)于光潔度的加工， 零件在加工中最小進(jìn)給量被選定，接著切削速度直到轉(zhuǎn)速與機(jī)床的最佳轉(zhuǎn)速相等時(shí)才不變。程序被用來(lái)計(jì)算磨床每次進(jìn)的給量，特別是在微量的光潔度加工中。點(diǎn)控公司（ POINT CPNTROLL COMPANY）的 SMARTCAM 系統(tǒng)使用接下來(lái)的手段：首先設(shè)計(jì)人員使用一個(gè)金屬零件模型去加工。首先還是工藝卡的建立。對(duì)鉆床而言，一旦孔的位置坐標(biāo)和深度被給出，一個(gè)孔就給出現(xiàn)在那點(diǎn)。 在程序運(yùn)行的任意時(shí)刻，命令 SHOWPATH 會(huì)顯示當(dāng)前的刀具軌跡，也會(huì)顯示刀具在實(shí)際加工時(shí)的使用順序。首先，在 CAM 中編譯已加工孔的外部輪廓，再把外部輪廓當(dāng)成粗基準(zhǔn)來(lái)加工內(nèi)孔。一個(gè)CAM 系統(tǒng)可讓程序員從不同的角度觀察圖形，比如說(shuō)從頂部、正面、側(cè)面或立體圖。運(yùn)行時(shí)，指定機(jī)床的代碼發(fā)生器相當(dāng)于四個(gè)不同的鍵。當(dāng)代碼發(fā)生器完成時(shí)，加工的計(jì)劃時(shí)間就確定了。若不只一個(gè) CNC 機(jī)床可以來(lái)加工這工件，制作代碼和比較在加工總時(shí)間可以表示一個(gè)機(jī)床是否比另一個(gè)機(jī)床該更有效， CAM/CAD 另一個(gè)確立刀具路徑的方法是借助計(jì)算機(jī)輔助繪圖。程序員仍需準(zhǔn)備一個(gè)工藝卡，含有所用需要的刀具。一些 CAD 和 CAM 程序，如果在相同的計(jì)算機(jī)上下載，可同時(shí)使用一些按鍵、圖紙和程序，使其能相互匹配。啟動(dòng)機(jī)床之前，確定工作裝置和工件是否安全的固定了 。 數(shù)控機(jī)床刀具早期的發(fā)展 今天在機(jī)器化大生產(chǎn)領(lǐng)域中千形百態(tài)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具，起源于一些主要的工業(yè)國(guó)，開始很簡(jiǎn)陋。通常認(rèn)為，關(guān)于數(shù)控的研究是 1949 年美國(guó)政府的授權(quán)。辛辛那提機(jī)床刀具公司把他們的一個(gè) 28 英寸的“ Hydro— Tel”軍用機(jī)床改裝為三軸自動(dòng)機(jī)床，改變了它們的外部輪廓。幾年后，在 USA 與歐洲開始了更深遠(yuǎn)的研究。作為一個(gè)鉆操作的機(jī)床刀具的點(diǎn)至點(diǎn)移動(dòng)例子，典型的運(yùn)動(dòng)是快速經(jīng)過(guò)在鉆主軸下的工件，鉆空后，迅速的滑移的運(yùn)動(dòng)可能過(guò)每軸以連續(xù)且獨(dú)立的方式獲得。 早期的 NC 機(jī)床，主要的在磨床基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，控制的概念主要用于形成，打孔，磨削以及后來(lái)的大量的另外的機(jī)床刀具。用這種方式，自動(dòng)換刀特性使這加工中心高效的加工多種部件，用新刀具代替舊刀具或預(yù)選刀具，使得現(xiàn)今的加工過(guò)程循環(huán)操作。這是早期情形，是值得欽佩的。新的控制器的產(chǎn)生便使公司可通過(guò)改變程序改變了一個(gè)工件外形。 計(jì)算機(jī)的體積減小，從而它的生產(chǎn)費(fèi)用也極大的降低。 由資金耗費(fèi)項(xiàng)目上的考慮，就 CNC 機(jī)床刀具而言，為了明確新計(jì)劃是否必要或證明在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)資金回收，一個(gè)公司必須進(jìn)行可行性分析。 and controlling of robots in manufacturing and assembly. This section is only an overview and cannot take the place of a programming manual for a specific machine tool. Because of the tremendous growth in numbers and capability of puters ,changes in machine controls are rapidly and constantly taking place. The exciting part of this evolution in machine controls is that programming beeseasier with each new advanced in this technology. Advantages of Numerical Control A manually operated machine tool may have the same physical characteristics as a CNC machine, such as size and horsepower. The principles of metal removal are the same. The big gain es from the puter controlling the machining axes movements. CNCcontrolled machine tools can be as simple as a 2axis drilling machining center (Figure O1). With a dual spindle machining center, the low RPM, high horsepower spindle gives high metal removal rates. The high RPM spindle allows the efficient use of high cutting speed tools such as diamonds and small diameter cutters (Figure O2). The cutting tools that remove materials are standard tools such as milling cutters, drills, boring tools, or lathe tools depending on the type of machine used. Cutting speeds and feeds need to be correct as in any other machining operation. The greatest advantage in CNC machining es from the unerring and rapid positioning movements possible. A CNC machine does dot stop at the end of a cut to plan its next move。 conversational input is also called userfriendly or prompted input. Later in this section examples of each of these programming formats in machining applications will be describes. CAM and CNC CAM systems have changed the job of the CNC programmer from one manually producing CNC code to one maximizing the output of CNC machines. Since CNC machine tools are made by a great number of manufacturers, many different CNC control units are in use. Control units from different manufacturers use a variety of program formats and codes. Many CNC code words are identical for different controllers, but a great number vary from one to another. To produce an identical part on CNC machine tools with different controllers such as one by FANCU, OKUMA or DYNAPATH, would require pletely different CNC codes. Each manufacturer is constantly improving and updating its CNC controllers. These improvements often include additional code words plus changes in how the existing code works. A CAM system allows the CNC programmer to concentrate on the creation of an efficient machining process, rather than relearning changed code formats. A CNC programmer looks at the print of a part and then plans the sequence of machining operations necessary to make it (Figure O3). This plan includes everything, from the selection of possible CNC machine tools, to which tooling to use, to how the part is held while machining takes place. The CNC programmer has to have a thoroughunderstanding of all the capacities and limitation