【正文】 位。根據(jù)規(guī)定，首先要有一個(gè) PROJECT語句。 文件頭部 開 始 語句 … ENDSEC 。10包括： 20工步 、 35工步 、 … … 20=Machining Workingstep( , 21 (feature), 22 (Machining) 。 35為加工工步 … 其它 加工工步 ENDSEC 。工 作步驟相應(yīng)于高級(jí)特征和過程參數(shù)。 ④ 對(duì)于數(shù)控程序的新標(biāo)準(zhǔn)將提供機(jī)床操作者更多的柔性、功能、 統(tǒng)計(jì)表的編輯定義、相關(guān)控制和幾何過程的修正。在數(shù)控編程級(jí) CAD/CAM 系統(tǒng)和 NC系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換將更方便。 9. 3 開放式數(shù)控 （ OPEN CNC ） ： ?當(dāng)今的 CNC控制器是個(gè)黑匣子，封閉保密，制造廠和用戶不 能把特殊加工工藝、管理經(jīng)驗(yàn)和操作技能等放進(jìn)去，要求透 明 ， 因此需要開放結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng) 。 2. 發(fā)展情況： ? 美國(guó)： OMAC 1981年 ， 國(guó)防部為了減少軍備制造對(duì)日本控制系統(tǒng)的依 賴性 ， 開始了一項(xiàng)名為 “ 下一代控制器 （ NGC） ” 的計(jì)劃 ， 并成立了 “ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)制造中心 ” ， 該計(jì)劃于 1991年終 止 ， 完成了 “ 開放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) （ SOSAS） ” 。由 22家 歐州的機(jī)床生產(chǎn)商、控制開發(fā)商、控制集成商和研究機(jī)構(gòu)參 加，后來擴(kuò)大到 27名會(huì)員。這 幾大開放數(shù)控系統(tǒng)計(jì)劃正在執(zhí)行 中，已有了自己的標(biāo)準(zhǔn)和樣機(jī)產(chǎn)品。 ③ 互操作性：模塊在一起工作時(shí)，表現(xiàn)為相互協(xié)調(diào)，可以根據(jù) 定義相互交換數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)執(zhí)行通過伺服卡傳遞數(shù)據(jù)，由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)坐標(biāo) 軸電機(jī)。 全方位開放。 ③ PC + CNC （融合系統(tǒng)）： 專業(yè)廠家認(rèn)為 CNC系統(tǒng)最主要功 能是高速、高精加工和可靠性，向 PC在的死機(jī)現(xiàn)象是不允許 的。 專業(yè) CNC系統(tǒng)廠家（如 fanuc， siemens等）現(xiàn)在都這樣做。最大 I/O點(diǎn)數(shù) 4096/4096 ? PMC基本命令速度 25ns。 ? 進(jìn)給率和加減速曲線控制。 ? 平滑運(yùn)行的高精度輪廓控制。 ? 高精高速進(jìn)給伺服系統(tǒng)、高精高速 主軸 伺服系統(tǒng)。 采取措施： CNC內(nèi)部計(jì)算以納米或更小的單位計(jì)算，使誤最 小化；高精度的交流數(shù)字伺服控制；很高的電流檢測(cè)精度； 相應(yīng)的硬件（ RISC芯片）。 2. NURBS插補(bǔ)簡(jiǎn)介 1）概述 ? 高速加工 CNC控制器具有 NURBS插補(bǔ)功能，可以接受 CAM 軟件傳來的 BURBS格式的刀位軌跡數(shù)據(jù) ,進(jìn)行 BURBS插補(bǔ)加工。各種插補(bǔ)比較如下： 圖 4. 4 1 NURBS曲線的插補(bǔ)方式 公差 CAD的 NURBS曲線 CAM的 直線插補(bǔ) 基于點(diǎn)集 的直線插補(bǔ) 基于 NURBS 的樣條插補(bǔ) 2） NURBS插補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)： ① 與線性插補(bǔ)相比 ， CAM輸出的 NURBS插補(bǔ)的刀位文件大為縮短 ， 只有其 1/10~1/100。 ③ NURBS插補(bǔ)速率快 ， 精度高 。 ⑤ NURBS插補(bǔ)可縮短加工時(shí)間 。 有的專家認(rèn)為： 提高數(shù)控加工質(zhì)量 、 速度的最好辦法之一是高速加工技術(shù)和 NURBS插補(bǔ)的結(jié)合 3） NURBS格式輸出的系統(tǒng)模型 NURBS插補(bǔ)由 CADCAMCNC的過程見下圖： ? . 曲面模型 刀具軌跡曲線 NURBS曲線 NURBS格式輸出：控制點(diǎn) 、 矢量 、 權(quán)重 CNC機(jī)床 NURBS插補(bǔ) CAD CAM CNC 圖 NURBS格式輸出的系統(tǒng)模型 4） NURBS插補(bǔ)指令的格式： P? K? X????? Y????? Z????? R ?. 在 UG中 ， 如果選擇了 NURBS選項(xiàng)后 ， 要回答三個(gè)問題： ① 分段的 NURBS曲線是否聯(lián)接成一條曲線 。 ③ 擬合公差控制 。五軸加工功能要滿足各種配置。 ? 三維圓弧插補(bǔ)，可以指定傾斜平面內(nèi)的圓弧。 、環(huán)保、安全技術(shù) 1. 智能 1） 智能技術(shù) 隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展 ,數(shù)控系統(tǒng)的智能化將不斷提高。 ③ 引入故障診斷專家系統(tǒng) ④ 智能化伺服驅(qū)動(dòng)裝置 可以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行狀態(tài)。 機(jī)床采用的信息技術(shù)為操作者和管理者提供了廣泛支持 。 還可以計(jì)算工時(shí) 、 成本 、 交貨期 ， 通過遠(yuǎn)程通訊解決用戶編程中的難題 。 安裝 油霧分離器 使排除的只是不含油的霧 。 許多機(jī)數(shù)控床實(shí)現(xiàn)了干切削 ， 特別是齒輪加工機(jī)床很多都 是干切削的 。 復(fù)合數(shù)控功能 ： 復(fù)合加工是指在同一機(jī)械上，可以進(jìn)行多種工藝的加工。 車銑復(fù)合中心是由車削中心衍生出的車銑復(fù)合中心 。 整機(jī)可以進(jìn)行車 、 銑 、 鉆 、 鏜 、 插 、 滾齒等各種操作 。 ?“ 7軸排刀數(shù)控車床 ” 其為臥式雙主軸刀排式布局 ， 雙主軸均帶 C軸控制 ， 兩個(gè)主軸分別配置動(dòng)力刀排 ， 實(shí)現(xiàn)七軸控制 。 ?德國(guó)的 Stama、 美國(guó)的 Saas也有銑車中心 。 PC、 CNC對(duì)多臺(tái)機(jī)床進(jìn)行集中監(jiān)控和管理需要通過網(wǎng)絡(luò) 通信。 控制器的開放性（開放式數(shù)控系統(tǒng)） 前面已介紹，要注意幾點(diǎn)： ?要保證實(shí)時(shí)性，不是現(xiàn)在的 PC機(jī)拿來就能用。這樣才能以 STEPNC標(biāo)準(zhǔn)編制的程 序，進(jìn)行 CAD/CAM與 CNC一體化的加工。 1. 前饋控制技術(shù) 。 2. 機(jī)械靜止摩擦的非線性控制技術(shù) 。 。 。 為了提高數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性 ， 伺服系統(tǒng)和主機(jī)進(jìn)行很好的機(jī)電匹配 。 在新的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)領(lǐng)域的新開發(fā) 、 輕型化的新材料 、環(huán)保生產(chǎn) 、 機(jī)床安全 、 精度和測(cè)試技術(shù) 、 微型制造和微型裝卸技術(shù)等方面的研究值得注意 。 以 “ 完全加工 ” 的理念進(jìn)行工序復(fù)合和功能復(fù)合 。 加速 度可達(dá) 3個(gè) g 3. 滾動(dòng)部件：滾珠絲杠副 、 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌； 精緊自潤(rùn)滑滾珠絲杠 ， 加速度可達(dá) 2g。 品種繁多 ， 可以為各種數(shù)控車床 、 車 削加工中心配套 。 6. 數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)； 已有了二坐標(biāo)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái) ， 具有連續(xù)分度和鼠牙盤分度二 種形式 。 ◇ 數(shù)控刀架形式多樣 （ 德國(guó) ， 意大利 ） 刀架的控制和驅(qū)動(dòng) 采用伺服電機(jī)或液壓系統(tǒng) ， 回轉(zhuǎn) 180176。 8. 棒料自動(dòng)送料器； 9. 潤(rùn)滑系統(tǒng) 、 排屑系統(tǒng)等等 。 在加工中心和可移動(dòng) FMC中也采用了并聯(lián)結(jié)構(gòu) 。 5μm， 重復(fù)定位精度為 177。 數(shù)控激光加工領(lǐng)域有了新的進(jìn)展 激光加工機(jī)床有：用于板材下料的激光切割中心、激光龍門銑切機(jī)床（可以五軸聯(lián)動(dòng)）、激光雕刻機(jī)床、激光加工中心（三個(gè)光學(xué)軸，三個(gè)機(jī)械軸）、高速銑切和激光加工復(fù)合機(jī)床。激光銑切的進(jìn)一步發(fā)展，有可能取代部分電加工機(jī)床。 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)融入數(shù)控機(jī)床，促進(jìn)成套技術(shù)向自動(dòng)化方 向發(fā)展 。 由人工 、 計(jì)算機(jī)以及采用編程機(jī)來完成 ， 然后再輸入給數(shù)控裝置 。 同時(shí)處理的新階段 。 而 CAD三維造型包含了數(shù)控編程所需要的完整的零件表面幾何信息 ， 計(jì)算機(jī)軟件可針對(duì)這些幾何信息進(jìn)行數(shù)控加工的 刀位自動(dòng)計(jì)算 。 常用 CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介 ： 1. UG（ Unigraphich） 為 EDS公司產(chǎn)品 ， 是世界上處于領(lǐng) 先地位的最著名的幾種大型 CAD/CAM軟件之一 。 5. CATIA等 6. POWERMILL等 。 ⑵ 誤差控制：包括插補(bǔ)誤差 、 殘留高度控制等 。 例如：系統(tǒng)有型腔宏指令 ， 一條指令可 以編出一個(gè)銑腔程序 。 ⑹ 加工效率 ：即在保證加工精度的前提下 ， 加工程序的執(zhí)行時(shí)間越少越好 。 CAM編制程序的優(yōu)化 由于數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床各異 ， 盡管有專用后置處理或萬能后置處理 ， CAM的后置處理功能還時(shí)比較弱 ， 與機(jī)床 CNC數(shù)控系統(tǒng)功能相比 ， 仍有相 當(dāng)差距 。 發(fā)揮系統(tǒng)刀具半徑補(bǔ)償功能 。 若 CAM的后置處理 ， 能按這些功能處理出零件加工程序 ， 則可大大縮短 程序 。 發(fā)揮系統(tǒng)空間刀具半徑補(bǔ)償功能 。 子程序中有大量的數(shù)值計(jì)算工作量 ， 由 CAM來完成 。 c) 對(duì)重要的加工程序應(yīng)進(jìn)行試切校驗(yàn) 。 為了保證質(zhì)量和可靠性還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a) 要保持嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng) ， 對(duì)每個(gè)設(shè)置的參數(shù)都應(yīng)反復(fù)確認(rèn) ， 刀位軌 跡計(jì)算后 ， 必須進(jìn)行仿真校驗(yàn) 。 ⑵ 工藝設(shè)計(jì)非常嚴(yán)密 。 ⑵ 加工表面不同區(qū)域尺寸差異較大，需要分區(qū)域加工 。 ⑶ 先進(jìn)行內(nèi)腔加工工序 ， 后進(jìn)行外型的加工工序 。 為不同的加工區(qū)域 、 加工類型選擇合適的刀具 。 確定合理的編程誤差 ， 給其他誤差留有余地 。 根據(jù)刀具參數(shù) 、 加工表面特征確定合理的刀軌行間距 在保證表面質(zhì)量的前提下 ， 盡可能提高加工效率 。 包括安全高度 、 避讓區(qū)域的確定 。 它是 一種先進(jìn)的金屬切削加工技術(shù)，由于它大大的提高切削率和加工質(zhì)量，又稱為高性能加工。在飛機(jī)制造業(yè)，高速銑已經(jīng)普遍用于飛機(jī)零件的加工。配以高速 加工的 CAD/CAM軟件。 在此狀態(tài)下的切削比低速高負(fù)荷狀態(tài)下切削能更快的切除材料。 定義： 高速加工是一個(gè)相對(duì)的概念 ， 與加工對(duì)象 、 刀具 、 切削參數(shù)有很大關(guān)系 。 ② 汽車 /機(jī)車工業(yè)及其零件產(chǎn)業(yè)：輕合金和非鐵金屬 。 ◆ 高的切削速度 （ 達(dá)到機(jī)床極限 ） 。 ◆ 多用球頭刀 。 ◆ 進(jìn)給率和機(jī)床轉(zhuǎn)速之比應(yīng)該達(dá)到最佳 ， 它與刀具材料和工件材料有關(guān) ，同時(shí) ， 還取決于機(jī)床和 CNC系統(tǒng)的能力 。 ② 半精加工 半精加工高速銑削條件： ◆ 避免急劇的銑切運(yùn)動(dòng) 。 半精加工常采用以下二種方法： 一是 “ 剩余材料銑切 ” 。 輪廓銑中直接下沉到下一各深度 ， 如果作不到直接下沉 ， 可用螺旋或斜坡下沉 。 3．高速銑常見工藝問題的處理 ⑴ 順逆銑 ⑵ 凹 、 凸角加工 ⑶ 陡壁加工 ⑷ 分層加工 ⑸ 進(jìn)退刀控制 逼近矢量 退出矢量 切削矢量 切削矢量 圖 62螺旋、圓弧方式進(jìn)退刀 ⑹ 拐角加工 ⑺ 螺旋驅(qū)動(dòng)加工 ⑻ 刀具路徑的優(yōu)化 ⑼ 刀位軌跡的橫向過渡 ① 抬刀式過渡 。 ③ 步距間圓