【正文】 erCAM 為美國 CNC Software公司研制開發(fā)的 CAD /CAM系統(tǒng) ， 它與 Cimatrom相識 ， 也是一種簡單易學經濟 實用的小型 CAD/CAM軟件 。 當?shù)毒甙霃阶兓蛄慵惭b位置改變 ， 不需改變程序 ⑷ 充分發(fā)揮系統(tǒng)功能 ， 使程序最短 。 ⑼ 編程成本低 、 運行成本要低 、 后續(xù)加工成本低 。 系統(tǒng)提供了大量的簡化編程功能 ， 如： ? 固定循環(huán)； ? 刀具補償； ? 輪廓直接編程； ? 比例縮放和鏡象； ? 坐標旋轉； ? 典型形狀 （ 圓周 、 矩陣 ） ； ? 孔位描述計算； ? 規(guī)則形狀 （ 圓形 、 矩形 ） 挖腔； ? 不規(guī)則形狀挖腔； ? 帶孤島型挖腔等功能 。 用 CAM編制子程序加工程序 ， 由數(shù)控系統(tǒng)編制主程序和子程序調用功 能 。 ⑶ 注重加工的適應性 ， 正確選擇加工方法和加工內容 。 交互圖形編程工藝分析和規(guī)劃的主要內容： ● 加工對象及加工區(qū)域規(guī)劃； ● 加工路線規(guī)劃； ● 加工工藝和加工方法規(guī)劃 加工對象及加工區(qū)域規(guī)劃 ⑴ 加工表面形狀差異較大，需要分區(qū)域加工 。 加工工藝和加工方法規(guī)劃 ⑴ 刀具選擇 。 ⑷ 殘余高度控制 。 參數(shù)設置 ⑴ 鉆孔加工 ⑵ 切槽加工 ⑶ 外形加工 ⑴ 等高切削 ⑵ 沿面切削 ⑶ 插式加工 ⑷ 曲線加工 ⑸ 清角加工 ⑹ 混合加工 ⑴ 平行切削 ⑵ 環(huán)繞切削 端面定位 1： 10錐面定位 高速刀柄（ HSK） ⑶ 毛坯環(huán)切
。 ⑶ 誤差控制 。 ⑷ 盡可能采用相同的定位 、 夾緊方式或同一把刀加工的工序 ， 減 少換刀次數(shù)與挪動壓緊元件次數(shù) 。 ⑶ 注重加工的適應性 ， 正確選擇加工方法和加工內容 。 ⑴ 工藝內容十分具體 。 利用系統(tǒng)的用戶宏程序功能 ， 縮短非圓曲線輪廓 、 空間曲線甚至曲面的 加工程序 。 以圓弧插補功能代替直線逼近 。 ⑺ 安全性：指程序對可能出現(xiàn)的讓刀 、 漏刀 、 撞刀及過切等不良現(xiàn)象的防 范措施和效果 。 ⑶ 程序的穩(wěn)定性好可讀性好 ， 易于調試和修改 。 2. PRO/E同上 。 新型的 CNC系統(tǒng)中裝入了小型工藝數(shù)據庫 ， 使得在線程序編制過程中可以自動選擇最佳切削用量和適合的刀具 。 編程技術的發(fā)展 數(shù)控編程技術的發(fā)展 數(shù)控編程技術是實現(xiàn)數(shù)控加工的主要環(huán)節(jié) ， 發(fā)展趨勢 : ?由手工編程發(fā)展到自動編程 ?由 APT語言形式發(fā)展到自 CAD/CAM自動編程 。功率：精細加工為 幾百瓦、切割等為幾千瓦。 有六桿 、 三桿 、 立式 、 臥式并聯(lián)機床 ， 結構形式為并聯(lián) 、 串聯(lián)和混合結構 ， 可采用直線電機和電主軸 。 的時間安已縮短到 。 5. 銑頭； 為數(shù)控銑床 、 加工中心 、 車銑中心等配套的各式各樣銑 頭 。 機床功能部件 1. 電主軸； 驅動 、 軸承 、 潤滑 、 冷卻 、 本體 （ 動平衡 、 減輕重量 ） 。 同時主機也借助計算機進行模塊化 、 優(yōu)化設計 。 高分辨率的脈沖編碼器 ， 內有微處理器組成的細分電 路 ， 使得分辨率大大提高 ， 增量位置檢測為 10000p/r （ 脈沖數(shù) /每轉 ） 以上；絕對位置檢測為 1000000p/r、 16000000以上 。 2. 過去的伺服系統(tǒng) ， 是把檢測器信號與位置指令的差值乘以位置環(huán)增益作為速度指令 。 ?開放性和可靠性時是有矛盾的，注意解決它們之間的關系。 ?數(shù)控滾－磨機 、 蝸桿－成型磨齒機及集自動上下料 、 檢測 、刀具對中 、 磨齒及修正砂輪于一體的磨齒機均為復合機床 。 ?? 7軸兩個五軸聯(lián)動數(shù)控車床 ? 該機結構為臥式雙主軸 、 單刀塔 。如一圓柱體各部位加工：在一臺機床上車削外圓、鏜內孔、銑圓柱面上的溝槽等，可提高生產率。 在切削加工中 ， 作為重要環(huán)保措施的干切削 ， 是指在加工過程中不使用或極少使用冷卻潤滑液 。包括：顯示生產進度 （ 用 CCD攝像頭和特有的結構監(jiān)控 ） 、輔助操作者改善機床的操作 、 使機床由報警狀態(tài)快速恢復正常 、 顯示加工完成情況報告 （ 通過移動電話 ） 、 機床報警通知 、 時間顯示 、 加工完成時間 、 要求維護保養(yǎng)通知等等 。主要為： ① 應用自適應控制 （ Adaptive Control） 技術 數(shù)控系統(tǒng)檢測加工過程中的一些重要信息 ， 并自動調整系統(tǒng)的有關參數(shù) ， 達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的 。 功能為： ? 刀具軸方向的長度補償。 ② 角度公差控制 。 例如： GE Fanuc NURBS插補采樣周期為 1ms， 加工處曲率半徑為 50mm， 產生的法向加速度為 ， 以 行加工 。 ? 在 CAM軟件的刀位軌跡計算時，直接輸出定義 NURBS曲線的“控制點”、“權重”、“節(jié)點”，然后通過后處理譯成機床 CNC系統(tǒng)可識別的 G代碼， CNC以插補速率對原始的NURBS曲線進行插補加工。 ? 高增益的驅動器、控制單元、電機； ? 提高編碼器的分辨率， 1600萬 /轉； ? 直線伺服電機驅動，提高進給剛度；對于直線電機，設計數(shù) 字濾波器以避免直接驅動機械帶來的多點諧振。 減少加減速滯后所產生的誤差。 4. 4 CNC控制器的發(fā)展趨勢 、多通道控制。 ② PC嵌入式 :把一塊多軸運動控制卡插入傳統(tǒng)的 PC中，運動卡 運行以坐標軸運動為主的實時控制（作為數(shù)控功能運行）。 ④ 可維護性：用戶修方便。 ? 日本： OSEC 1995年日本六家公司 :東芝機器制造公司、豐田機器廠、 MAZAK公司、日本 IBM、三菱電子公司和 SML公司共同實 施了 ?控制器開放系統(tǒng)環(huán)境 計劃。 ? 現(xiàn)在的 CNC技術 （ 其核心為 CNC控制器和驅動技術 ） 及結構 為專用的軟硬件 ， 遠落后于 PC的主流技術 。 ⑤ 新標準允許操作者因為專用機床和技術，而執(zhí)行專門的功能。 程序結束 （ 數(shù)據段 ） 說明：文件程序名 、編者、日期、注釋 4. STEPNC特點： 廢棄了傳統(tǒng)的數(shù)控程序， 無后置處理，無 G、 M代碼。 文件頭部分 結束 DATA 。 ? 將特征與技術信息聯(lián)系到一起。 正在制定的 STEPNC標準有： ?數(shù)控車削加工 （ Part 12） ； ?放電加工（ Part 13）； ?木材和玻璃加工（ Part 14）； ?檢測（ Part 15）等。 要求 CNC系統(tǒng)直接使用符合 STEP 標準的 CAD三維產品數(shù)據模型（包括工件幾何數(shù)據、設置、 制造特征信息、工藝信息和刀具信息），而直接產生的加工 程序用來控制機床。 、 刀具系統(tǒng) . 、 排屑系統(tǒng) . 第四部分 數(shù)控技術的發(fā)展方向 4. 1 數(shù)控技術總的發(fā)展趨勢 當代 ， 數(shù)控技術的典型應用是 FMC/FMS/CIMS， 其發(fā)展方 向是 高速化 、 高精度化 、 高效加工 、 多功能化 、 小型化 、 復 合化 、 開放化和智能化以及數(shù)控標準的發(fā)展 。 CNC系統(tǒng) 1. 數(shù)控裝置的特殊功能 ● 納米精加工插補； （ Nano interpolation） ● 光順插補； ● 高精度（納米）輪廓控制； ● 5軸加工功能； ● NURBS插補； ● 前視功能； ● 預測及反復控制； ● 法線方向及緩曲線法線方向控制； ● 精細加 /減速功能； ● 切削進給插補前 /后的直線加 /減速功能； ● 切削進給插補前 /后的鈴型（或叫鼓型）加 /減速 ● 插補型螺距誤差補償； ● 雙向螺距誤差補償 ； ● 直線度補償； ● 插補型直線度補償； ● 豐富的宏指令，循環(huán)指令； ● 完善的自診斷、參數(shù)設置、動態(tài)圖形顯示、高速緩存、 I/O外 部設備控制和聯(lián)網功能等 ● 接外部補償?shù)墓δ?。 接口： 人機界面接口、通訊接口、機電接口 輔助功能（ M）控制接口等 ： 與軟件一起接收輸入信息（程序）、經過譯碼、軌跡計算（速 度計算）、補償計算、加 /減處理和插補運算，給各個坐標的 伺服驅動器分配速度、位移指令，完成數(shù)控加工任務。 ●軌跡控制 ●開關量控制 數(shù)控機床的組成及分類 ●數(shù)控系統(tǒng)： I/0接口、 CNC裝置、伺服系統(tǒng)、 PLC ●機械主機： 主運動機構、進給運動機構、輔助機 構、床身等 輸入 數(shù)控裝置 驅動裝置 機床 M G 測量反饋 圖 3 數(shù)控機床的組成 2 .數(shù)控機床的應用 1） 多品種變批量、單件小批量的自動化 2） 柔性加工和柔性自動化 ◆ 小批量而又輪番生產的零件； ◆ 幾何形狀復雜的零件； ◆ 在加工過程中必須進行多種工序加工的零件； ◆ 切削余量大的零件； ◆ 必須嚴格控制公差（公差帶范圍很?。┑牧慵?； ◆ 工藝設計會經常變化的零件； ◆ 貴重零件； ◆ 需全部檢測的零件，等等 。 插補有二層意義 ：基本線型的形成及如何分段逼近 。 ◆ 點位控制： 嚴格控制點到點的距離，不嚴格要求路徑，運 動中不加工。 ● 數(shù)控技術是現(xiàn)代先進制造技術的基礎，其技術水平和普及 程度是衡量國家綜合國和工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標志。 ◆ 數(shù)控機床 ： 是實現(xiàn)柔性自動化的關鍵設備，是柔性自動生 產系統(tǒng)的基本單元。 最小位移量的合成運動是 機床數(shù)字控制的基本原理 ， 即軌 跡控制原理（插補原理）。 ◆ 插補 （ Interpolation） 是用被加工軌跡的有限信息 （ 如起點和終點之間 ） ， 計算插進刀具運動的許多中間點 ， 進行數(shù)據點的密化工作 ， 然后用已知線型 （ 如直線 、 圓弧等 ） 逼近 。 ◆為什么補用數(shù)學函數(shù)直接插補？ ① 計算費時間 ，不能滿足實時控制的要求； ② 有的被加工輪廓用列表點表示的，沒用數(shù)學公式； ③ 數(shù)控加工時運動不能突變，要滿足加速度的要求。 數(shù)控裝置的硬件組成及功能 ： 微機基本系統(tǒng)： CPU、總線、存儲器、 I/O設備等 數(shù)控接口組件： 進給軸位置控制接口組件、主軸控制接口組件 手搖脈沖發(fā)生器接口組件等。 3． 系統(tǒng)的控制功能： 1)多軸聯(lián)動、多坐標控制 2)多種函數(shù)的插補 3)多種程序輸入功能 4)信息轉換功能 5)補償功能 6)多種加工方式選擇 7)具有故障自診斷功能 8)顯示功能 4． 伺服驅動系統(tǒng)的性能 5． 數(shù)控系統(tǒng)內 PLC功能 6． 系統(tǒng)的通訊和聯(lián)網功 7． 系統(tǒng)的開放性 8． 可靠性 怎樣選擇 CNC系統(tǒng) ： FANUC、 SIEMENS、 AB、 CINCINNATI、 NUM、 HP、 FAG 、 GEFANUC、三菱、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控、藍天 數(shù)控、北京 FANUC、上海開通數(shù)控、南京方達數(shù)控、威海華東 數(shù)控、南京清華數(shù)控 … FANUC: FANUC0TD/