【正文】 這些想法及重要的決定將會(huì)成為考慮 CNC 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性調(diào)整問(wèn)題的主題。這些年來(lái)，刀具制作者已經(jīng)制作了多種多樣的刀具可用在 CNC 系統(tǒng)上，其中的一部分在第 3 冊(cè)中將被討論。價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定等多種優(yōu)點(diǎn)使得今天的 CNC 安裝在機(jī)床刀具上。這些現(xiàn)實(shí)是： 集成電路的發(fā)展，它減少了電路的尺寸，使得維護(hù)便利且有利于設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。微型技 術(shù)的發(fā)展，可成功的加工一批或一個(gè) 2 全件。 13 世紀(jì) 70 年代初中葉，是機(jī)床刀具控制器變革時(shí)期，這個(gè)時(shí)期， CNC 成為了一個(gè)現(xiàn)實(shí)。靈活制作系統(tǒng)方面嘗試都失敗了，它的主要短處是僅僅一小部分的零件種類(lèi)可隨時(shí)加工，而更少的工件需要完成于它相同的操作。這個(gè)運(yùn)輸裝置讓工件放在托盤(pán)上送至所需的機(jī)床刀具下。 在 19 世紀(jì) 60 年代中時(shí)，一個(gè) UK 公司， Molins 介紹他們獨(dú)特的“系統(tǒng) 24”意思是一天能加工 24 小時(shí)。一個(gè)加工中心不同于一個(gè)磨床，相互要在于它能利用轉(zhuǎn)移裝置和分離器自動(dòng)的把切削刀具從刀具庫(kù)中轉(zhuǎn)移到主軸上。 19 世紀(jì) 50 年代以來(lái)，流件滑動(dòng)在高精度的機(jī)床中常被結(jié)合使用，它在某種程度上 克服了常規(guī)滑軌相關(guān)的問(wèn)題，然而平均輸出導(dǎo)軌的不精確度對(duì)刀具要求更高并增加了它的控制特性。最早的這些點(diǎn)到點(diǎn)機(jī)床長(zhǎng)循環(huán)的球行螺絲釘，這就意味著那些運(yùn)動(dòng)必須很緩慢，移動(dòng)中遇到的沖擊不可避免，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題下章有更詳細(xì)的敘述。分開(kāi)的控制可由每軸完成，在早期的點(diǎn)到點(diǎn)機(jī)床中，選取路徑不很重要，但它必須避免在獲得多需要精度中所產(chǎn)生的沖擊。較簡(jiǎn)單的點(diǎn)與點(diǎn)機(jī)床比復(fù)雜的連續(xù)路徑的同類(lèi)產(chǎn)品便宜一些，并在用于需要精確定位的加工中。早期數(shù)控的發(fā)展主要為了航空業(yè)，它需要切削加工復(fù)雜的幾何形狀，如機(jī)件部件與渦輪機(jī)葉片。 1956 年更可靠的曲線路徑控制系統(tǒng)開(kāi)始使用。在控制桌面位置，典型的機(jī)床是三軸連續(xù)曲線的機(jī)床刀具，它能產(chǎn)生一個(gè)所需要的形狀或曲線，可能的話，通過(guò)一個(gè)連續(xù)的滑移實(shí)現(xiàn)。在 1949— 1951 期間，他們聯(lián)合發(fā)明了一種可適合多種刀具的第一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。結(jié)論就是致使美國(guó)空軍與 Parsons公司簽約，讓他們找到一種靈活的、有力的制造系統(tǒng)，它能擴(kuò)大生產(chǎn)。問(wèn)題是怎么樣來(lái)克服來(lái)自常規(guī)的加工方法和手工制作的不足。這個(gè)領(lǐng)域中，最早的一些研究和發(fā)展完成于美國(guó)，并記載了 UK 關(guān)于數(shù)控發(fā)展方面的貢獻(xiàn)。 直到你理解它們的功能和動(dòng)作方可操作這臺(tái)機(jī)床。換刀時(shí)，保護(hù)工件不受 傷害，同時(shí)保護(hù)你的手不被鋒利的尖角弄傷。用正確的方法提升重的工作部件，或固定重的切削刀具。 機(jī)床周?chē)鷳?yīng)該保持清潔，并且無(wú)導(dǎo)致絆倒或打滑的障礙物。 CAD/CAM 相互影響的方向的不斷探索和發(fā)展將會(huì)改變他們的工作方式。但相對(duì)于用一排排程序來(lái)表示外形，現(xiàn)在刀具只用現(xiàn)有的輪廓來(lái)表示即可。這圖形可表示零件的外形輪廓、孔等等。大多數(shù)的機(jī)械繪圖使用電腦存儲(chǔ)了零件平面圖形及其注釋。所需的總時(shí)間的確定可用來(lái)估計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用。這個(gè)時(shí)間是根據(jù)進(jìn)給速度，運(yùn)行的距離，兩點(diǎn)間在最大進(jìn)給時(shí)間速度下無(wú)切削運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，換刀時(shí)間等等確定的。這個(gè)文件可提供最大的進(jìn)給速度、轉(zhuǎn)速、加工時(shí)間等等。JOBPLAN 文件運(yùn)行時(shí)，表示刀具信息， GRAPHICS 文件表示刀具路徑和切削順序。這和詳細(xì)指明加工這個(gè)部件的 CNC 機(jī)床一樣容易。俯視中正確的刀具軌跡，在正視圖中，切削的深度是不正確的，其變 化顯而易見(jiàn)。由于用不同的顏色代表不同的刀具，所以觀察不同刀具的軌跡是很容易的。根據(jù)輸入切削的寬和深以及完成切削需切去的材料，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生粗切削的加工程序。某部件的孔的加工就是一個(gè)例子。當(dāng)?shù)毒哌\(yùn)動(dòng)順序需要改變時(shí)，可 用一個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)它。當(dāng)一條直線被編入程序， TOOLPATH 就會(huì)生動(dòng)的顯示，其錯(cuò)誤也可立即被糾正。如果其位置是錯(cuò)的，其撤消命令選擇這一記錄，并允許你給這個(gè)工序新的值。從已準(zhǔn)備好的 JOBPLAN 中選好機(jī)床后，切削加工的參數(shù)就被編入。這個(gè)工藝卡由各種記錄（例如：英制或公制，機(jī)床類(lèi)型、零件卡、切削材料類(lèi)型、安裝記錄、和所需要機(jī)床的描述 其第二個(gè)編程的步驟是零件的制造。被使用的裝夾夾具是虎鉗，抓盤(pán)還是卡盤(pán)？這些考慮之后，計(jì)算機(jī)輸出就可開(kāi)始了。這包括的加工方式是 車(chē)或磨?，F(xiàn)在我們測(cè)試 CAM 系統(tǒng)怎樣工作。ENGERSOLL 的“精密分析”軟件作為機(jī)床剛度和機(jī)床力的功能來(lái)。 為加工中心使用的軟件是 ENGERSOLL CUTTING TOOL 公司的 ACTUAL CHIP THICKNESS。這就幫助最大提高了機(jī)床效率。這就勝任于粗選中最佳馬力的選擇。刀具選擇或最佳刀具工作條 件的幫助同樣可在刀具制造商的軟件中獲得。通常在切削方面使用兩年前的技術(shù)的刀具現(xiàn)在就是落后的。機(jī)床極限能力必須考慮全面，這就需要刀具材料，刀具類(lèi)型，和其推薦應(yīng)用的知識(shí)。舉例如選擇最佳的切削工具來(lái)完成零件圖上所標(biāo)的公差和表面光潔度。機(jī)床主參數(shù)如馬力主軸馬力、最大轉(zhuǎn)速、工作臺(tái)的重量、工 具的尺寸限制、加工變化能力等只是值得考慮的影響程序的因素中的一些。這個(gè)設(shè)計(jì)包括以下每個(gè)因素，從可能使用的 CNC 機(jī)床的選擇，到機(jī)床的使用選擇，再到加工時(shí)的零件裝夾的選擇。 CAM 系統(tǒng)允許 CNC 程序員在高效的加工過(guò)程的建立上濃縮、精選、而不重新學(xué)習(xí)已改變的代碼格式。每個(gè)制造商在不斷地提高和更新其 CNC 控制。但其間還有眾多的區(qū)別。各個(gè)不同的廠家的控制單元使用各個(gè)不相同的程序與代碼。 CAM 和 CNC CAM 系統(tǒng)改變了 CNC 程序員的工作，即從手工編制 CNC 代碼到 CNC 機(jī)床的輸出最大值。有了 CNC 即 使一件也能夠被經(jīng)濟(jì)地加工。數(shù)控機(jī)床的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是大量存貨的減少，零件可以在需要時(shí)再被加工。一旦程序準(zhǔn)備好并加工零件，每個(gè)零件都將花與第一個(gè)一樣的時(shí)間。 CNC 機(jī)床不需要額外的時(shí)間和特別的預(yù)防就可生產(chǎn)高精度的嚴(yán)格公差的零件。 CNC 使這些形狀的加工制造在經(jīng)濟(jì)上是可行的。這樣高的進(jìn)給率對(duì)在機(jī)床工作區(qū)的任何人構(gòu)成了安全威 脅。 當(dāng)切削過(guò)程被適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量和切削速度控制時(shí)，時(shí)間的節(jié)約可以通過(guò)快速的進(jìn)給率來(lái)完成。 CNC 機(jī)床的最大優(yōu)勢(shì)來(lái)自無(wú)錯(cuò)的和快速的可能運(yùn)動(dòng)的控制。 它的切削刀具是標(biāo)準(zhǔn)的刀具如磨床的刀具、鉆子、鉆探工具或車(chē)刀，這些刀具依賴(lài)于所使用的機(jī)床型號(hào)。 CNC 最大的好處是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制機(jī)床刀具的運(yùn)動(dòng)， CNC控制的機(jī)床可能簡(jiǎn)單得象 2 刀鉆床或復(fù)雜得象 5 刀的加工中心（如圖 O1）。在機(jī)床控制發(fā)展中的精彩部分是在每個(gè)先進(jìn)技術(shù)上的使用變得很容易了。本書(shū)的這個(gè)部分僅是一般介紹 而不能作為專(zhuān)業(yè)機(jī)床的設(shè)計(jì)手冊(cè)。 CNC 控制器能被用來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制多種機(jī)床和機(jī)構(gòu)。 其他科技如電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的并行發(fā)展，使機(jī)床設(shè)計(jì)者有辦法讓機(jī)床具有超過(guò)絕大多數(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)械師（在普通機(jī)床上）所具有的加工能力。這已經(jīng)成為近幾年機(jī)床加工的發(fā)展趨勢(shì)。 that general purpose puters were reduced in size coupled to the fact that their cost of production had fallen considerably. The multipie benefits of cheaper electorics with greater reliability have result in the CNC fitted to the machine tools today, with the power and sophistication progtessing considerably in the last few years, allowing an almost artificial intelligence(AI) to the latest systems. Over the years, the machine tools builders have produced a large diversity in the range of applications of CNC and just some of those development will be reviewed in Volume Ⅲ 。s positionafter retraction of the drill. Of course, the rapid motion of the slideways could be achieved by each axis in a sequential and independent manner, or simultaneously. If a separate control was utilisec for each axis, the former method of table travel was less essential to avoid any backlash in the system to obtain the required degree of positional accuracy and so it was necessary that the approach direction to the next point was always the same. The earliest examples of these cheaper pointtopoint machines usually did not use recalculating ball screws。s conclusion was that the metal cutting industry throughout the entire country could not copy with the demands of the American Air Force, let alone the rest of industry! As a direct result of the survey, the US Air Force contracted the Persons Corporation to see if they could develop a flexible, dynamic, manufacturing system which would maximize productivity. The Massachusetts Institute of Technology (MIT) was subcontracted into this research and development by the Parsons Corporation, during the period 19491951,and jointly they developed the first control system which could be adapted to a wide range of machine tools. The Cincinnati Machine Tool Company converted one of their standard 28 inch HydroTel milling machines or a threeaxis automatic milling made use of a servomechanism for the drive system on the axes. This machine made use of a servomechanism for the drive system on the axes, which controlled the table positioning, crossslide and spindle head. The machine cab be classified as the first truly three axis continuous path machine tool and it was able to generate a required shape, or curve, by simultaneous slide way motions, if necessary. At about the same times as these American advances in machine tool control were taking Place, Alfred Herbert Limited in the United Kingdom had their first Mutinous path control system which became available in the next few years in both the USA and Europe, further development work occurred. These early numerical control developments were principally for the aerospace industry, where it was necessary to cut plex geometric shapes such as airframe ponents and turbine blades. In parallel with this development of sophisticated control systems for aerospace requirements, a point