【正文】 加工、裝配、質(zhì)量保證、管理和材料裝卸及輸送進行集成才能完成。 例如，在產(chǎn)品設計期間，交互式的計算機輔助設計系統(tǒng)使得完成繪圖和分析工作所需要的時間比原來減少了幾倍，而且精確程度得到了很大的提高。此外，樣機的實驗與評價程序進一步加快了設計過程。 在制訂制造計劃時，計算機輔助編制工藝規(guī)程可以從數(shù)以千計的工序和加工過程中選擇最好的加工方案。 在車間里，分布式智能以微處理器這種形式來控制機床、操縱自動裝卸料設備和收集關于當前車間狀態(tài)的信息。 但是這些各自獨立的改 革還遠遠不夠。我們所需要的是有一個共同的軟件從始端到終端進行控制的全部自動化的系統(tǒng)。 一般來說， 計算機集成可以提供廣泛的、及時的和精確的信息，可以改進各部門之間機械專業(yè)中英文文獻翻譯 的交流與溝通，實施更嚴格的控制，而且通常能增強整個系統(tǒng)的全面質(zhì)量和效率。 例如，改進交流和溝通意味著會使設計具有更好的可制造性。數(shù)控編程人員和工藝裝備設計人員有機會向產(chǎn)品設計人員提出意見，反之亦然。 因而可以減少技術反面的變更，而對于那些必要的變更，可以更有效地進行處理。計算機不僅能夠更快地對變更之處做出詳細說明，而且還能把變更之后的數(shù)據(jù)告訴隨后的使 用者。 利用及時更新的生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)可以制訂更好的工藝規(guī)程和更有效率的生產(chǎn)進度。因而，可以使昂貴的設備更好的利用，提高零件在生產(chǎn)過程中運送效率，減少在制品的成本。 產(chǎn)品質(zhì)量也可以得到改進。例如，不僅可以提高設計精度，還可以使質(zhì)量保證部門利用設計數(shù)據(jù)，避免由于誤解而產(chǎn)生錯誤。 可以使人們更好的完成他們的工作。通過避免冗長的計算和書寫工作 — 這還不算查找資料所浪費的時間 — 計算機不僅使人們更有效的工作，而且還能把他們解放出來去做只有人類才能做工作：創(chuàng)造性思考。 計算機集成制造還會吸引新的人才進入制造業(yè)。人才被吸引過來 的原因是他們希望到一個現(xiàn)代化的、技術先進的環(huán)境中工作。 在制造過程中， CAD/CAM 減少了工藝裝備設計、數(shù)控編程和編制工藝規(guī)程所需要的時間。而且，在同時加快了響應速度，這最終將會使目前外委加工的工作由公司內(nèi)部人員完成。 二 、 數(shù)字控制 先進制造技術中的一個最基本的概念是數(shù)字控制（ NC）。在數(shù)控技術出現(xiàn)之前，所有的機床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機床有關的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的問題。采用人工控制時，產(chǎn)品的質(zhì)量直接與操作者的技能有關。數(shù)字控制代表了從人工控制機床走出來的第一步。 數(shù)字 控制意味著采用預先錄制的、存儲的符號指令來控制機床和其他制造系統(tǒng)。一個數(shù)控技師的工作不是去操縱機床，而是編寫能夠發(fā)出機床操作指令的程序。 發(fā)展數(shù)控技術是為了克服人類操作者的局限性，而且 它確實完成了這項工作。數(shù)字控制的機器比人工操縱的機器的精度更高、生產(chǎn)出零件的一致性更好、生產(chǎn)速度更快、而且長期的工藝裝備成本更低。數(shù)控技術的發(fā)展導致了制造技術中其他幾項新發(fā)明的產(chǎn)生： 。 。 。 數(shù)字控制還使得機床比它們采用人工操縱的前輩們的用途更為廣泛。一臺數(shù)控機床可以 自動生產(chǎn)很多種類的零件，每一個零件都可以有不同的和復雜的加工過程。數(shù)控可以使生產(chǎn)廠家承擔那些對于采用人工控制的機床和工藝來說，在經(jīng)濟上是不劃算的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務。 同許多先進技術一樣，數(shù)控的誕生于麻省理工學院的實驗室中。數(shù)控這個概念是 50 年代初在美國空軍的資助下提出來的。 APT（自動編程工具）語言是 1956 年在麻省理工學院的伺服機構(gòu)實驗室中被設計出來的。這是一個專門適用于數(shù)控的編程語言，使用類似于英語的語句來定義零件的幾何形狀，描述切削刀具的形狀和規(guī)定必要的運動。 APT 語言的研究和發(fā)展是在數(shù)控技術進一步發(fā)展 過程中的一大進步。最初的數(shù)控系統(tǒng)與今天應用的數(shù)控系統(tǒng) 是有很大的區(qū)別的。在那時的機床中，只有硬線邏輯電路。指令程序?qū)懺诖┛准垘希ㄋ髞肀凰芰洗艓〈捎脦ч喿x機將寫在紙帶或磁帶上的指令給機器翻譯出來。所有這些共同構(gòu)成了機床數(shù)字控制方面的機械專業(yè)中英文文獻翻譯 巨大進步。然而，在數(shù)控發(fā)展的這個階段中還存在著許多的問題。 一個主要問題是穿孔紙帶的易 壞性。在機械加工過程中，載有編程指令信息的紙帶斷裂和被撕壞是常見的事情。在機床上每加工一個零件，都需要將載有編程指令的紙帶放入閱讀機中重新運行一次。因此，這個問題變得很嚴重。如果需要制 造 100 個某種零件，則應該將紙帶分別通過閱讀機 100 次。易塤壞的紙帶顯然不能承受嚴酷的車間壞境和這種重復使用。 這就導致了一種專門的塑料磁帶的研制。在紙帶上通過采用一系列的小孔來載有編程指令，而在塑料帶上通過采用一系列的磁點來載有編程指令。塑料帶的強度比紙帶的強度 要高很多，這可以解決常見的撕壞和斷裂問題。然而，它仍然存在著兩個問題。 其中最重要的一個問題是，對輸入到帶中的指令進行修改是非常困難的，或者是根本不可能的。即使對指令程序進行最微小的調(diào)整，也必須中斷加工，制作一條新帶。而且?guī)ㄟ^閱讀機的次數(shù)還必須與 需要加工的零件的個數(shù)相同。幸運的是，計算機技術的應用實際應用很快解決了數(shù)控技術中與穿孔紙帶和塑料帶有關的問題。 在形成了直接數(shù)字控制（ DNC） 這個概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關的問題。在直接數(shù)字控制中，幾臺機床通過數(shù)據(jù)傳輸線路連接到一臺主計算機上。操縱這些機床所需要的程序都存儲在這臺主計算機中。當需要時，通過數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺機床。直接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎上的一大進步。然而，它也有著同其他依賴于主計算機的技術一樣的局限性。當計算機出現(xiàn)故障時，由其控 制的所有機床都將停止工作。這個問題促使了計算機數(shù)字控制技術的產(chǎn)生。 微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計算機的發(fā)展做好了準備。這兩種技術為計算機數(shù)控（ CNC）的發(fā)展打下了基礎。采用 CNC 技術后，每臺機床上都有一個可編程邏輯控制器或者微機對其進行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲在每臺機床內(nèi)部。它還可以在機床以外編制程序，并將其下載到每臺機床中。計算機數(shù)控解決了主計算機發(fā)生故障所帶來的問題，但是它產(chǎn)生了另一個被稱為數(shù)據(jù)管理的問題。同一個程序可能要分別裝入十個相互之間沒有通訊聯(lián)系的微機中。這個問題目前正在 解決之中，它是通過采用局部網(wǎng)絡 將各個微機連接起來，以利于更好地進行數(shù)據(jù)管理。 三 、編程人員 熟練的零件編程人員是有效地利用數(shù)控機床的基本要求。他們的工作決定了這些機床的工作效率和在機床本身，工廠的數(shù)控輔助設備和管理費用等方面的投資所能得到的經(jīng)濟回報。 目前，熟練地零件加工數(shù)控編程人員非常短缺。這不僅表明 了在機械加工業(yè)普遍缺少有經(jīng)驗的人員，而且也表明隨著越來越多地通過應用數(shù)控機床來增加生產(chǎn)能力、通用性和生產(chǎn)率，對編程人員的需求也日益增多。 就一個行業(yè)而言，明顯的答案是通過培訓來培養(yǎng)新的編程人員，而且可以通過 許多途徑進行這種培訓。首先應該確定編程人員應該具備什么條件和參加培訓的編程人員應該學習什么？ 根據(jù)全國機床制造廠商協(xié)會編寫的《選擇適當?shù)臄?shù)控編程方法》這本小冊子，手工編程人員主要應該具備下列各項條件： 機械制造經(jīng)驗 編程人員對其要進行編程的 數(shù)控機床的性能應該有透徹的了解，還要了解車間中其他車床的基本性能。他們還應該在金屬切削原理和實踐、刀具的切削能力、夾具和加持技術等方面又廣泛的知識和感受力。編程人員還應當能夠顯著降低生產(chǎn)成本的制造工程技術方面得到適當?shù)呐嘤枴? 機械專業(yè)中英文文獻翻譯 空間想象力 編程人員應該能夠想象出零件的三維形 狀，機床的切削運動，在刀具、工件、夾具或者機床本身之間可能產(chǎn)生的干涉。 數(shù)學 算術、代數(shù)、三角學、幾何等方面的知識是非常重要的。高等數(shù)學，諸如高等代數(shù)、微積分等，通常是不需要的。 對細節(jié)的關注 編程人員應該是具有敏銳的觀察能力并且是非常認真仔細精確的人。要改正在機床編排過程中發(fā)現(xiàn)的編程錯誤，可能會花費很多的金錢和時間。 在這一本小冊子的另一個地方提到：“與計算機輔助編程相比，手工編程要求編程人員在機床及其控制系統(tǒng)、加工過程、計算方法等方面掌握更多的知識。另一方面，采用計算機輔助編程，應該掌握計算機編程語言和 運用這種語言所需要的計算機系統(tǒng)知識。 一般來說，由于涉及到許多細節(jié)，手工編程更慢和更為需要。在計算機輔助編程中，這些細節(jié)知識都包含在計算機系統(tǒng)（處理程序，后置處理程序）中。 ” 數(shù)控技術和培訓方面的專家通常同意這些條件和要求，他們還增加了一些次要方面的細節(jié)要求。諸如：閱讀圖紙、不同種類金屬的切削性能、車間測量儀器的使用、公差、安全措施等方面的知識。 應該到哪里去尋找可以進行培訓的學員呢？首先在你自己工廠的車間里。埃德華 F 斯羅斯， 一位辛辛那提米蘭克朗公司主管銷售的副總經(jīng)理，這樣說：“我們在培訓車工和鏜銑工成為編程 人員方面有很成功的經(jīng)驗。他們沒有認識到，但是實際上他們工作的大部分時間都在編程，而且他們又車間所需要的基礎數(shù)學和三角學知識。你可以很容易地教會他們編程。反之，將一個能力很強的數(shù)學家培養(yǎng)成編程人員則很困難。對他來說，軌跡的編程很容易。但是如何完成軌跡的加工 進給量、切削速度等 這可能需要更多的培訓?！? 采用功能較強的計算機輔助編程后，對編程人員在金屬切削知識方面的要求就降低了。通過應用這種軟件，辛辛那提米蘭克朗公司成功地 雇用了一些大學剛畢業(yè)的學生，其中還包含一些非技術專業(yè)畢業(yè)的大學生。通過先對這些學員 在工廠中進行機床實際操作培訓，然后再對他們進行編程方面的培訓，將他們培養(yǎng)成零件數(shù)控加工的編程人員。 當然，所有的數(shù)控機床生產(chǎn)廠家對 他們的產(chǎn)品會提供某種編程培訓而且大部分廠家提供正式的培訓計劃。例如，米蘭克朗公司的銷售部門就有 20 名專門培訓客戶的教師。這個公司對參加培訓的學員的預先要求有下列各項： “參加人員應該了解機械加工車間的安全規(guī)程，能夠看懂零件圖、剖面圖和工件的數(shù)控程序單?！? “ 需 要掌握平面幾何、直角三角學和公差的基本知識。 ” “還需要 具有零件手工數(shù)控編程、數(shù)控機床的編排和操作過程、零件加工、金屬切削 技術、刀具和夾具等方面的知識。 ” 將具有以上基礎的人送到學校，將能夠保證數(shù)控機床的使用者從他們所花在培訓上的錢（盡管培訓費已經(jīng)包括在購買機床的基本費用中，接受培 訓的人員需要花費一周的時間、交通費、生活費）中，得到最大的收益。