【正文】 件一起移動(dòng)。 圖111 自適應(yīng)控制機(jī)床 柔性制造單元與柔性制造系統(tǒng)柔性制造單元（FMC）FMC是一種在人的參與減小到最小時(shí)，能連續(xù)地對(duì)同一加工點(diǎn)內(nèi)不同的零件進(jìn)行自動(dòng)加工的最小加工單元。自60年代以來(lái)，簡(jiǎn)單的適應(yīng)控制機(jī)床或附在數(shù)控機(jī)床上的適應(yīng)控制裝置已進(jìn)入了實(shí)用化階段。1）提高切削效率，充分發(fā)揮機(jī)床效能。它除了一般數(shù)控機(jī)床的位置和速度反饋回路外，還增加了適應(yīng)控制反饋回路。機(jī)床的自適應(yīng)控制以機(jī)床—刀具—工件系統(tǒng)所完成的切削過(guò)程作為調(diào)節(jié)控制對(duì)象。這些參數(shù)往往不是最優(yōu)的，而且一旦確定就不能隨著切削過(guò)程條件的變化而變化，因此，使切削過(guò)程無(wú)法達(dá)到最佳狀態(tài)。數(shù)控系統(tǒng)方面采用內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀(guān)的在線(xiàn)調(diào)試和在線(xiàn)幫助功能。智能化應(yīng)用進(jìn)化計(jì)算、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)理，具有加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，負(fù)載自動(dòng)識(shí)別，工藝參數(shù)自動(dòng)生成，運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，智能診斷，智能監(jiān)控等功能；應(yīng)用圖像設(shè)別和聲控技術(shù)，由CNC系統(tǒng)自動(dòng)決定工件加工部分，按自然語(yǔ)言進(jìn)行編程，工人只要將加工工件尺寸參數(shù)送入數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動(dòng)生成加工程序。高可靠性可靠性是選擇數(shù)控機(jī)床的主要指標(biāo)。（2）數(shù)控系統(tǒng)方面新一代數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，大量采用通用微機(jī)的先進(jìn)技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)更高速、更高精度的目標(biāo)，就對(duì)機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)提出了更高要求。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的性能要求不斷提高，作為現(xiàn)代制造業(yè)主要裝備的數(shù)控機(jī)床，不斷采用新技術(shù)成就，朝著高速化、高精度化、高可靠性、智能化、多功能化等方向發(fā)展。在加工過(guò)程中，時(shí)刻檢測(cè)機(jī)床移動(dòng)部件的位置，與設(shè)定值進(jìn)行比較，使移動(dòng)部件按需要的位移量運(yùn)動(dòng)，直至最終精確定位，因其加工精度高，主要用于精度要求較高的超精車(chē)床和加工中心等。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床除同時(shí)控制X、Y、Z移動(dòng)坐標(biāo)軸外還控制另外兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，此時(shí)刀具可以指向空間以任意方向，刀具在切削點(diǎn)上保持與被加工輪廓曲面成法線(xiàn)方向，提高曲面的加工精度。兩軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床主要用于數(shù)控銑床加工輪廓曲面或數(shù)控車(chē)上加工旋轉(zhuǎn)曲面。其它類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床主要有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、數(shù)控對(duì)刀儀、數(shù)控繪圖儀等。此類(lèi)機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心等。 圖15 點(diǎn)位直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床這類(lèi)機(jī)床主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。 圖14 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床這類(lèi)機(jī)床主要有數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床等。（2）確定加工工藝用φ10直柄立銑刀按試切法對(duì)刀，設(shè)置工件坐標(biāo)系OXYZ如圖所示。（7）加工由數(shù)據(jù)機(jī)床依據(jù)程序把毛坯成半成品加工出合格的成品。（4）數(shù)控編程根據(jù)機(jī)床編程手冊(cè)，由前面所確定的加工路線(xiàn)、基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)控程序編制。 數(shù)控機(jī)床加工零件的全過(guò)程數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工前應(yīng)圖樣要求確定加工工藝，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)加工程序、校驗(yàn)，后將程序送入數(shù)控系統(tǒng)處理，由數(shù)控機(jī)床依據(jù)程序進(jìn)行切削加工，如圖12所示。機(jī)床機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，是用于執(zhí)行各種切削加工的機(jī)械部分。一般來(lái)說(shuō)，要求伺服系統(tǒng)具有良好的快速響應(yīng)性能、進(jìn)給速度范圍要大、靈敏而準(zhǔn)確地跟蹤指令功能和轉(zhuǎn)速，在較大范圍內(nèi)有良好的工作穩(wěn)定性。相對(duì)于每一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)床移動(dòng)部件的位移量稱(chēng)作脈沖當(dāng)量。 數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞，它的作用是接受輸入裝置送入的數(shù)字化信息，經(jīng)過(guò)邏輯電路和控制軟件譯碼、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出指令脈沖信號(hào)到伺服系統(tǒng)，以控制機(jī)床按照程序中規(guī)定的動(dòng)作執(zhí)行加工過(guò)程。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是穿孔帶、磁帶、磁盤(pán)等，采用哪種存儲(chǔ)介質(zhì)取決于數(shù)控裝置的類(lèi)型。數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)很多，通常由存儲(chǔ)介質(zhì)、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)反饋系統(tǒng)和機(jī)床本體組成,如圖11所示。它通過(guò)刀具的自動(dòng)交換，可以一次裝夾完成多道工序的加工，減少零件安裝定位次數(shù)、換刀時(shí)間，從而縮短了輔助加工時(shí)間，提高了機(jī)床加工精度和效率。數(shù)控機(jī)床是裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，能邏輯地處理具有使用代碼或其它符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。NC、CNC數(shù)控機(jī)床和加工中心NC（Numerical Control）是一種用數(shù)字化信息對(duì)某一工作過(guò)程進(jìn)行可編程控制，實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化的控制技術(shù)。到70年代末共生產(chǎn)了4108臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其中86％是數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，將計(jì)算機(jī)、微電子、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、精密機(jī)械等技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，應(yīng)用于加工設(shè)備之中，來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。由于當(dāng)時(shí)控制系統(tǒng)采用電子管式，體積龐大、功耗大，除了軍事部門(mén)使用外，其它行業(yè)幾乎沒(méi)有使用這一新技術(shù)。1949年作為主要承包商的Parsons公司在美國(guó)麻省理工學(xué)院（MJT）的協(xié)助下，歷經(jīng)三年時(shí)間研究，于1952年研制成功了三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)，并在Cincinnate銑床裝備了這種系統(tǒng)。機(jī)械制造業(yè)80％零件屬于單件、小批量生產(chǎn)，傳統(tǒng)的普通加工技術(shù)，因其生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、難以保證加工質(zhì)量等眾多缺點(diǎn)，已不能很好適應(yīng)生產(chǎn)的需要。我國(guó)發(fā)展數(shù)控技術(shù)起步于1958年，受電子技術(shù)發(fā)展水平的制約，長(zhǎng)期未打開(kāi)局面。引進(jìn)和自行開(kāi)發(fā)建成FMS（柔性制造系統(tǒng)）生產(chǎn)線(xiàn)及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。由存放在存儲(chǔ)器中的系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制，通過(guò)接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系，稱(chēng)為軟件數(shù)控，用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)控機(jī)床一般稱(chēng)作CNC機(jī)床。加工中心（CNC）是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)刀具交換裝置的數(shù)控機(jī)床。然后將加工程序送入數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，使刀具和工件產(chǎn)生相對(duì)位移，嚴(yán)格按照程序中規(guī)定的參數(shù)有條不紊地工作，從而加工出符合圖樣要求的零件。數(shù)控機(jī)床是按照輸入的工件加工程序運(yùn)行的，數(shù)控程序中包含有刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（如進(jìn)給量、主軸參數(shù)等）和輔助運(yùn)動(dòng)等指令。根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)不同，輸入裝置相應(yīng)地有光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、USB接口、RS232串行接口，還可用鍵盤(pán)進(jìn)行MDI手動(dòng)輸入加工程序；加工程序和加工的圖形可以通過(guò)輸出裝置中的CRT或液晶顯示屏顯示。它的作用是把來(lái)自數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)的性能直接影響機(jī)床的加工精度、零件的表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的高低。其主要應(yīng)用于閉環(huán)和半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床之中。為了保證機(jī)床的快速響應(yīng)性，數(shù)控機(jī)床普遍使用滾珠絲杠和直線(xiàn)導(dǎo)軌副等。（3）數(shù)值計(jì)算借