【正文】 加工、裝配、質(zhì)量保證、管理和材料裝卸及輸送進(jìn)行集成才能完成。 例如，在產(chǎn)品設(shè)計期間，交互式的計算機(jī)輔助設(shè)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(jī)的實驗與評價程序進(jìn)一步加快了設(shè)計過程。 在制訂制造計劃時，計算機(jī)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(jī)床、操縱自動裝卸料設(shè)備和收集關(guān)于當(dāng)前車間狀態(tài)的信息。 但是這些各自獨立的改 革還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們所需要的是有一個共同的軟件從始端到終端進(jìn)行控制的全部自動化的系統(tǒng)。 一般來說， 計算機(jī)集成可以提供廣泛的、及時的和精確的信息，可以改進(jìn)各部門之間機(jī)械專業(yè)中英文文獻(xiàn)翻譯 的交流與溝通，實施更嚴(yán)格的控制，而且通常能增強(qiáng)整個系統(tǒng)的全面質(zhì)量和效率。 例如，改進(jìn)交流和溝通意味著會使設(shè)計具有更好的可制造性。數(shù)控編程人員和工藝裝備設(shè)計人員有機(jī)會向產(chǎn)品設(shè)計人員提出意見，反之亦然。 因而可以減少技術(shù)反面的變更，而對于那些必要的變更，可以更有效地進(jìn)行處理。計算機(jī)不僅能夠更快地對變更之處做出詳細(xì)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(jìn)度。因而，可以使昂貴的設(shè)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(jìn)。例如，不僅可以提高設(shè)計精度，還可以使質(zhì)量保證部門利用設(shè)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(jī)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(jī)集成制造還會吸引新的人才進(jìn)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(shù)先進(jìn)的環(huán)境中工作。 在制造過程中， CAD/CAM 減少了工藝裝備設(shè)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(yīng)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(jìn)制造技術(shù)中的一個最基本的概念是數(shù)字控制（ NC）。在數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)之前，所有的機(jī)床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機(jī)床有關(guān)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(guān)。數(shù)字控制代表了從人工控制機(jī)床走出來的第一步。 數(shù)字 控制意味著采用預(yù)先錄制的、存儲的符號指令來控制機(jī)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(jī)床，而是編寫能夠發(fā)出機(jī)床操作指令的程序。 發(fā)展數(shù)控技術(shù)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(jī)器比人工操縱的機(jī)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(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了制造技術(shù)中其他幾項新發(fā)明的產(chǎn)生： 。 。 。 數(shù)字控制還使得機(jī)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(jī)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(fù)雜的加工過程。數(shù)控可以使生產(chǎn)廠家承擔(dān)那些對于采用人工控制的機(jī)床和工藝來說，在經(jīng)濟(jì)上是不劃算的產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)。 同許多先進(jìn)技術(shù)一樣，數(shù)控的誕生于麻省理工學(xué)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(xué)院的伺服機(jī)構(gòu)實驗室中被設(shè)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(shù)進(jìn)一步發(fā)展 過程中的一大進(jìn)步。最初的數(shù)控系統(tǒng)與今天應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng) 是有很大的區(qū)別的。在那時的機(jī)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〈?，采用帶閱讀機(jī)將寫在紙帶或磁帶上的指令給機(jī)器翻譯出來。所有這些共同構(gòu)成了機(jī)床數(shù)字控制方面的機(jī)械專業(yè)中英文文獻(xiàn)翻譯 巨大進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)中重新運行一次。因此，這個問題變得很嚴(yán)重。如果需要制 造 100 個某種零件，則應(yīng)該將紙帶分別通過閱讀機(jī) 100 次。易塤壞的紙帶顯然不能承受嚴(yán)酷的車間壞境和這種重復(fù)使用。 這就導(dǎo)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(qiáng)度比紙帶的強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)技術(shù)的應(yīng)用實際應(yīng)用很快解決了數(shù)控技術(shù)中與穿孔紙帶和塑料帶有關(guān)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(guān)的問題。在直接數(shù)字控制中，幾臺機(jī)床通過數(shù)據(jù)傳輸線路連接到一臺主計算機(jī)上。操縱這些機(jī)床所需要的程序都存儲在這臺主計算機(jī)中。當(dāng)需要時，通過數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺機(jī)床。直接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎(chǔ)上的一大進(jìn)步。然而，它也有著同其他依賴于主計算機(jī)的技術(shù)一樣的局限性。當(dāng)計算機(jī)出現(xiàn)故障時，由其控 制的所有機(jī)床都將停止工作。這個問題促使了計算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)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(jī)的發(fā)展做好了準(zhǔn)備。這兩種技術(shù)為計算機(jī)數(shù)控（ CNC）的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。采用 CNC 技術(shù)后，每臺機(jī)床上都有一個可編程邏輯控制器或者微機(jī)對其進(jìn)行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲在每臺機(jī)床內(nèi)部。它還可以在機(jī)床以外編制程序，并將其下載到每臺機(jī)床中。計算機(jī)數(shù)控解決了主計算機(jī)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(jī)中。這個問題目前正在 解決之中，它是通過采用局部網(wǎng)絡(luò) 將各個微機(jī)連接起來，以利于更好地進(jìn)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(jī)床的基本要求。他們的工作決定了這些機(jī)床的工作效率和在機(jī)床本身，工廠的數(shù)控輔助設(shè)備和管理費用等方面的投資所能得到的經(jīng)濟(jì)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(jī)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(yīng)用數(shù)控機(jī)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(xùn)來培養(yǎng)新的編程人員，而且可以通過 許多途徑進(jìn)行這種培訓(xùn)。首先應(yīng)該確定編程人員應(yīng)該具備什么條件和參加培訓(xùn)的編程人員應(yīng)該學(xué)習(xí)什么？ 根據(jù)全國機(jī)床制造廠商協(xié)會編寫的《選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)控編程方法》這本小冊子，手工編程人員主要應(yīng)該具備下列各項條件： 機(jī)械制造經(jīng)驗 編程人員對其要進(jìn)行編程的 數(shù)控機(jī)床的性能應(yīng)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(yīng)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(shù)等方面又廣泛的知識和感受力。編程人員還應(yīng)當(dāng)能夠顯著降低生產(chǎn)成本的制造工程技術(shù)方面得到適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)。 機(jī)械專業(yè)中英文文獻(xiàn)翻譯 空間想象力 編程人員應(yīng)該能夠想象出零件的三維形 狀，機(jī)床的切削運動，在刀具、工件、夾具或者機(jī)床本身之間可能產(chǎn)生的干涉。 數(shù)學(xué) 算術(shù)、代數(shù)、三角學(xué)、幾何等方面的知識是非常重要的。高等數(shù)學(xué)，諸如高等代數(shù)、微積分等，通常是不需要的。 對細(xì)節(jié)的關(guān)注 編程人員應(yīng)該是具有敏銳的觀察能力并且是非常認(rèn)真仔細(xì)精確的人。要改正在機(jī)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(jī)輔助編程相比，手工編程要求編程人員在機(jī)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(jī)輔助編程，應(yīng)該掌握計算機(jī)編程語言和 運用這種語言所需要的計算機(jī)系統(tǒng)知識。 一般來說，由于涉及到許多細(xì)節(jié)，手工編程更慢和更為需要。在計算機(jī)輔助編程中，這些細(xì)節(jié)知識都包含在計算機(jī)系統(tǒng)（處理程序，后置處理程序）中。 ” 數(shù)控技術(shù)和培訓(xùn)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(xì)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(yīng)該到哪里去尋找可以進(jìn)行培訓(xùn)的學(xué)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(xùn)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(rèn)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(chǔ)數(shù)學(xué)和三角學(xué)知識。你可以很容易地教會他們編程。反之，將一個能力很強(qiáng)的數(shù)學(xué)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(jìn)給量、切削速度等 這可能需要更多的培訓(xùn)。” 采用功能較強(qiáng)的計算機(jī)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(yīng)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(xué)剛畢業(yè)的學(xué)生，其中還包含一些非技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生。通過先對這些學(xué)員 在工廠中進(jìn)行機(jī)床實際操作培訓(xùn)，然后再對他們進(jìn)行編程方面的培訓(xùn)，將他們培養(yǎng)成零件數(shù)控加工的編程人員。 當(dāng)然，所有的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家對 他們的產(chǎn)品會提供某種編程培訓(xùn)而且大部分廠家提供正式的培訓(xùn)計劃。例如，米蘭克朗公司的銷售部門就有 20 名專門培訓(xùn)客戶的教師。這個公司對參加培訓(xùn)的學(xué)員的預(yù)先要求有下列各項： “參加人員應(yīng)該了解機(jī)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(xué)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(jī)床的編排和操作過程、零件加工、金屬切削 技術(shù)、刀具和夾具等方面的知識。 ” 將具有以上基礎(chǔ)的人送到學(xué)校，將能夠保證數(shù)控機(jī)床的使用者從他們所花在培訓(xùn)上的錢（盡管培訓(xùn)費已經(jīng)包括在購買機(jī)床的基本費用中，接受培 訓(xùn)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。