【正文】 上，表現(xiàn)出非常高 的可靠性。德國DMG 公司展出 DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾 下 5 面加工和5 軸聯(lián)動加工，可由 CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。首先， STEPNC 提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中， NC 加工程序都集中在單個計算機(jī)上。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè) 化。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、 完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。 我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會安全看，因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實現(xiàn)禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。本文在對數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的分析，對我國數(shù)控領(lǐng)域存在的問題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對 21 世紀(jì)我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展途徑進(jìn)行了探討，提出了以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾，堅持可持續(xù)發(fā)展道路的總體發(fā)展戰(zhàn)略。 37 第 6 章 結(jié)語 從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場需求為導(dǎo)向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法， 選擇能夠主導(dǎo) 21 世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。 對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考 戰(zhàn)略考慮 我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點認(rèn)識不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。 雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識到，我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較 大的差距。 縱觀我國數(shù)控技術(shù)近 50 年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過 4 個 5 年計劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了 SIEMENS、 FIDIA 以及歐洲 OSACANC 數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗證。為此，國際上正在研究和制定一 33 種新的 CNC 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) ISO14649（ STEP－ NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個生命 周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運 32 行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含 5面加工機(jī)床）的發(fā)展。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h；德國 DMG 公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá) 12*!000r/mm 和 1g。高速、 高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。 ③本系統(tǒng)以前是否發(fā)生過同樣故障？ （ 4）外界狀況 ①環(huán)境溫度。 ⑤在 CRT上的報警及報警號。萬用表也是一種常用的儀表。 6）經(jīng)常監(jiān)視 CNC裝置用的電網(wǎng)電壓。 5）用手動以低速給移動各個軸，觀察機(jī)床移動方向的顯示是否正確。 2）認(rèn)真檢查 CNC裝置與外界之間的全部連接電纜是否按隨機(jī)提供的連接手冊的規(guī)定，正確而可靠地連接。 設(shè) sg 和 sm 分別為曲面加工的內(nèi)、外偏差，如果 sgSSM 說明加工處在誤差范圍內(nèi)， Ssm 則漏切。他們使用 zmap 作為基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄一個二維網(wǎng)格的每個方塊處的毛坯高度，即 z 向值。毛坯的顯示采用了深度緩沖區(qū)算法，將毛坯劃分為多邊形實現(xiàn)毛坯的可視化。 Sungurtekin和 Velcker 開發(fā)了一個銑床的模擬系統(tǒng)。為此，人們一直在研究能逐步代替試切的計算機(jī)仿真方法，并在試切環(huán)境的模型化、仿真計算和圖形顯示等方面取得了重要的進(jìn)展，目前正向提高模型的精確度、仿真計算實時化和改善圖形顯示的真實感等方向發(fā)展。計算機(jī)仿真技術(shù)不僅在傳統(tǒng)的工程技術(shù) 20 領(lǐng)域（航空、航天、化工等方面）繼續(xù)發(fā)展，而且擴(kuò)大到社會經(jīng)濟(jì)、生物等許多非工程領(lǐng)域，此外，并行處理、人工智能、知識庫和專家系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展正影響著仿真計算機(jī)的發(fā)展。它隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速地發(fā)展，在仿真中占有越來越重要的地位。 對于有些不具備補償功能經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的車床可直接按照假想刀尖的軌跡進(jìn)行編程，即在編程時給出假想刀尖的軌跡，如圖 3b和圖 4 所示的虛線軌跡進(jìn)行編程。如圖 4 是加工 1/4凸凹圓弧， CD 為工件輪廓線， O 點為圓心，半徑為 R，刀具與圓弧輪廓起點、終點的切削點分別為 C 和 D，對應(yīng)假想刀尖為 C1 和 D1。但為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓?。ㄒ话銏A弧半徑 R 是 — 之間），如圖 1b 所示 X 向和 Z 向的交點 P 稱為假想刀尖，該點是編程時確定加工軌跡的點，數(shù)控系統(tǒng)控制該點的運動軌跡。 mm 為單位 N2 G90 。用強度、剛度弱的 刀具承受較大的切削載荷，就會導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞，而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點所運行的距離。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進(jìn)長度為單件零件長度的數(shù)倍 ，甚至可達(dá)主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動作時間間隔相應(yīng)延長為原來的數(shù)倍。然而，參考點的實際位置并不是固定不變 的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點的位置，縮短刀具的空行程。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者； (6) 建議機(jī)床連續(xù)運行最多 24小時，如果連續(xù)運行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會影響機(jī)床的精度； 7 (7) 機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。 (4) 生產(chǎn)率高 數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速 加工時代，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。 數(shù)控加工的概念 數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)（ 如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世； 19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載 體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明； 1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要發(fā)展項目包括中高檔數(shù)控系統(tǒng)、高速主軸及其伺服單元、高性能刀 庫機(jī)械手、高速滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌副、直線電機(jī)、全功能數(shù)控刀架和數(shù)控轉(zhuǎn)臺、高速防護(hù)裝置等 它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。第十個五年計劃是我國數(shù)控機(jī)床高速發(fā)展時期，那么第十一個五年計劃將是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期 。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了 革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國計民生的一些重要行業(yè) (IT、汽車、輕工、醫(yī)療等 )的發(fā)展起著越來越重要的作用 。 介紹了數(shù)控車床的振動的原因、影響及 分析。 “ 十一五 ” 規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點在于實現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，先進(jìn)制造業(yè)是傳統(tǒng)制造業(yè)的改造方向，傳統(tǒng)工業(yè)如汽車、機(jī)械、家電、紡織、農(nóng)機(jī)、環(huán)保等行業(yè)的技術(shù)改造，對數(shù)控機(jī)床的需求繼續(xù)攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又為精密、高效、專用數(shù)控機(jī)床開辟了新的需求；從地域發(fā)展分析，我國東部產(chǎn)業(yè)的升級、東北等老工業(yè)基地的振興和中西部的開發(fā)加快步伐，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供國內(nèi)市場；經(jīng)濟(jì)全球化，國際資本和產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移、國際技術(shù)和人才的交流、中國國際貿(mào)易的強勁發(fā)展等，為我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了外部環(huán)境，使我們處于難得的戰(zhàn)略發(fā)展期。 3 第 1 章 什么是數(shù)控機(jī)床 數(shù)控車床的概念 數(shù)控是數(shù)字控制的簡稱，英文為 Numerical Control，簡稱 NC。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù) (Computer Numerical Control )，目前它是采用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。 1. 數(shù)控機(jī)床的特點 (1) 具有高度柔性 5 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。另外，機(jī)床一般是封 6 閉式加工，即清潔，又安全。 1. 靈活設(shè)置參考點 BIEJINGFANUC Power Mate O數(shù)控車床共有二根軸，即主軸 Z和刀具軸 X。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質(zhì)量。需要加工幾個零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。）在機(jī)床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。要編制合理高效的加工程序，必須要熟悉所使用機(jī)床的程序語言并能加以靈活運用，了解機(jī)床的主參數(shù)，深入分 析零件的結(jié)構(gòu)特點、材料特性及加工工藝等。精加工，循環(huán)兩次 N12 G00 X1 Z0 S1000；吃刀 1mm N13 G01 X0 Z23 F80 ； N1