【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方式輸入控制代碼（圖形編程），甚至可以語音方式輸入控制代碼（語音編程）或通過高級(jí)語言方式輸入控制代碼（高級(jí)語言編程）。但機(jī)內(nèi)編程一般來說只適用于簡(jiǎn)單形體，而且效率較低。機(jī)外編程也可以分成手工編程、計(jì)算機(jī)輔助APT編程和CAD/CAM編程等方式。機(jī)外編程由于其可以脫離數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控編程，相對(duì)機(jī)內(nèi)編程來說效率較高，是普遍采用的方式。隨著編程技術(shù)的發(fā)展，機(jī)外編程處理能力不斷增強(qiáng)，已可以進(jìn)行十分復(fù)雜形體的靈敏控加工編程。隨著微電子技術(shù)和CAD技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)編程系統(tǒng)也逐漸過渡到以圖形交互為基礎(chǔ)的與CAD集成的CAD/CAM系統(tǒng)為主的編程方法。與以前的語言型自動(dòng)編程系統(tǒng)相比，CAD/CAM集成系統(tǒng)可以提供單一準(zhǔn)確的產(chǎn)品幾何模型，幾何模型的產(chǎn)生和處理手段靈活、多樣、方便，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造一體化。雖然數(shù)控編程的方式多種多樣，毋庸置疑，目前占主導(dǎo)地位的是采用CAD/CAM數(shù)控編程系統(tǒng)進(jìn)行編程。CAD/CAM系統(tǒng)20世紀(jì)90年代以前，市場(chǎng)上銷售的CAD/CAM軟件基本上為國(guó)外的軟件系統(tǒng)。90年代以后國(guó)內(nèi)在CAD/CAM技術(shù)研究和軟件開發(fā)方面進(jìn)行了卓有成效的工作，尤其是在以PC機(jī)動(dòng)性平臺(tái)的軟件系統(tǒng)。其功能已能與國(guó)外同類軟件相當(dāng)，并在操作性、本地化服務(wù)方面具有優(yōu)勢(shì)。一個(gè)好的數(shù)控編程系統(tǒng)，已經(jīng)不是一種僅僅是繪圖，做軌跡，出加工代碼，他還是一種先進(jìn)的加工工藝的綜合，先進(jìn)加工經(jīng)驗(yàn)的記錄，繼承，和發(fā)展。北航海爾軟件公司經(jīng)過多年來的不懈努力，推出了CAXA制造工程師數(shù)控編程系統(tǒng)。這套系統(tǒng)集CAD、CAM于一體，功能強(qiáng)大、易學(xué)易用、工藝性好、代碼質(zhì)量高，現(xiàn)在已經(jīng)在全國(guó)上千家企業(yè)的使用，并受到好評(píng)，不但降低了投入成本，而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。CAXCAM系統(tǒng)的編程基本步驟如下：l理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù)l建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入l確定加工工藝（裝卡、刀具等）l生成刀具軌跡l加工仿真l后期處理生成NC代碼l輸出加工代碼現(xiàn)在分別予以說明。加工工藝的確定加工工藝的確定目前主要依靠人工進(jìn)行，其主要內(nèi)容有：l核準(zhǔn)加工零件的尺寸、公差和精度要求l確定裝夾位置l選擇刀具l確定加工路線l選定工藝參數(shù)加工模型建立 利用CAM系統(tǒng)提供的圖形生成和編輯功能將零件的被加工部位繪制計(jì)算機(jī)屏幕上。作為計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成刀具軌跡的依據(jù)。 加工模型的建立是通過人機(jī)交互方式進(jìn)行的。被加工零件一般用工程圖的形式表達(dá)在圖紙上，用戶可根據(jù)圖紙建立三維加工模型。針對(duì)這種需求，CAM系統(tǒng)應(yīng)提供強(qiáng)大幾何建模功能，不僅應(yīng)能生成常用的直線和圓弧，還應(yīng)提供復(fù)雜的樣條曲線、組合曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方法，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。 被加工零件數(shù)據(jù)也可能由其他CAD/CAM系統(tǒng)傳入，因此CAM系統(tǒng)針對(duì)此類需求應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，如DXF、IGES、STEP等。由于分工越來越細(xì)，企業(yè)之間的協(xié)作越來越頻繁，這種形式目前越來越普遍。被加工零件的外形不可能是由測(cè)量機(jī)測(cè)量得到，針對(duì)此類的需求，CAM系統(tǒng)應(yīng)提供讀入測(cè)量數(shù)據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成零件的外形曲面。刀具軌跡生成 建立了加工模型后，即可利用CAXA制造工程師系統(tǒng)提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進(jìn)行數(shù)控編程。CAXA制造工程師中提供了十余種加工軌跡生成的方法。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點(diǎn)、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。CAXA制造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實(shí)驗(yàn)基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經(jīng)驗(yàn)，它是二者的完美結(jié)合。在CAXA制造工程師中做刀具軌跡，已經(jīng)不是一種單純的數(shù)值計(jì)算，而是工廠中數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)的生動(dòng)體現(xiàn)，也是你個(gè)人加工經(jīng)驗(yàn)的積累，它人加工經(jīng)驗(yàn)的繼承， 為滿足特殊的工藝需要，CAXA制造工程師能夠?qū)σ焉傻牡毒哕壽E進(jìn)行編輯。CAXA制造工程師還可通過模擬仿真檢驗(yàn)生成的刀具軌跡的正確性和是否有過切產(chǎn)生。并可通過代碼較核，用圖形方法檢驗(yàn)加工代碼的正確性。后期G代碼生成 在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機(jī)床的代碼，需進(jìn)行所謂后期處理。后期處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經(jīng)常說的G代碼程序或NC程序。CAXA制造工程師提供的后期處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設(shè)置而適用各自的機(jī)床要求。用戶按機(jī)床規(guī)定的格式進(jìn)行定制，即可方便地生成和特定機(jī)床相匹配的加工代碼。加工代碼輸出 生成數(shù)控指令之后，可通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口與機(jī)床直接連通。CAXA制造工程師可以提供我們自己開發(fā)的通信軟件，完成通過計(jì)算機(jī)的串口或并口與機(jī)床連接，將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床，控制機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床。 隨著我們國(guó)家加工制造業(yè)的迅猛發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)得到空前廣泛的應(yīng)用，CAXA的CAD/CAM軟件得到了日益廣泛的普及和應(yīng)用。我們相信當(dāng)你認(rèn)識(shí)了CAXA制造工程師以后，CAXA制造工程師一定會(huì)走到你的身邊，成為你身邊的不可多得的造型能手，忠實(shí)可靠的編程高手，數(shù)控加工工藝的良師益友。數(shù)字控制（Numerical Control）技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控（NC）技術(shù)，是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是指用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。數(shù)控設(shè)備就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)械設(shè)備，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控設(shè)備的典型代表，其他數(shù)控設(shè)備還有數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、數(shù)控繪圖儀、數(shù)控雕刻機(jī)等等。數(shù)控機(jī)床是為了解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工的自動(dòng)化要求而產(chǎn)生的。數(shù)控加工是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序，輸入到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，以控制刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出合格零件的方法。該項(xiàng)技術(shù)是20世紀(jì)40年代后期為適應(yīng)復(fù)雜外形零件的精密加工而發(fā)展起來的一種自動(dòng)化加工技術(shù)。1948年，美國(guó)帕森斯（Parsons）公司在研制加工直升機(jī)螺旋槳葉片輪廓用檢查樣板的機(jī)床時(shí)，首先提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想，在麻省理工學(xué)院（MIT）的協(xié)助下，于1952年研制成功了世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)直線插補(bǔ)連續(xù)控制的立式數(shù)控銑床。此后，很多廠家都開展了數(shù)控機(jī)床的研制開發(fā)和生產(chǎn)。1958年，美國(guó)Kamp。T公司首先研制成功帶有自動(dòng)換刀裝置的加工中心（MC）。1968年，英國(guó)首次將多臺(tái)數(shù)控機(jī)床及無人化搬運(yùn)小車、自動(dòng)倉庫在計(jì)算機(jī)控制下連接成自動(dòng)加工系統(tǒng)，即柔性制造系統(tǒng)（FMS）。我國(guó)于1958年由清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠合作研制了我國(guó)第一臺(tái)數(shù)控銑床。數(shù)控系統(tǒng)是能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中具有特定代碼的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床運(yùn)動(dòng)并加工零件的程序控制系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有了兩個(gè)階段。第一階段為普通數(shù)控（NC）階段，即邏輯數(shù)字控制階段，數(shù)控系統(tǒng)主要是由電路的硬件和連線組成，故又稱為硬件數(shù)控系統(tǒng)。其特點(diǎn)是具有很多硬件電路和連接結(jié)點(diǎn)，電路復(fù)雜，可靠性不好。這個(gè)階段數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代，即電子管時(shí)代（1952年）、晶體管時(shí)代（1959年）和小規(guī)模集成電路時(shí)代（1965年）。自1970年小型計(jì)算機(jī)開始用于數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入第二階段，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）階段，數(shù)控系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成，其突出特點(diǎn)是利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里的軟件控制系統(tǒng)工作，故又稱為軟件控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易擴(kuò)大功能，柔性好，可靠性高。第二階段數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代。20世紀(jì)60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DNC，又稱群控系統(tǒng)），及采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，使數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。從1974年微處理器開始用于數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第五代，即微型機(jī)數(shù)控（MNC）系統(tǒng)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)從性能到可靠性均得到了很大的提高，自70年代末到80年代，數(shù)控技術(shù)在全世界得到了大規(guī)模的發(fā)展和應(yīng)用。從90年代開始，PC機(jī)的發(fā)展日新月異，基于個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）平臺(tái)的數(shù)控系統(tǒng)（稱為PC數(shù)控系統(tǒng)）應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入第六代?，F(xiàn)在市場(chǎng)上流行和企業(yè)普遍使用的仍然是第五代數(shù)控系統(tǒng)，其典型代表是日本的FANUC0系列和德國(guó)的SINUMERIK810系列數(shù)控系統(tǒng)。當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在機(jī)械加工部門占有非常重要的地位，是柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、自動(dòng)化工廠（FA）的基本構(gòu)成單位。努力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，并向更高層次的自動(dòng)化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造方向推進(jìn)，是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：性能發(fā)展方面:高精高速高效化速度效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)鍵的性能指標(biāo)，是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。若采用高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系統(tǒng)、高