【正文】 大達(dá) 60m/min，快速為 100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60 000r/min。 在加工精度方面，近 10 年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10μm提高到 5μm，精密級加工中心則從 3～ 5μm，提高到 1～ ，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級 ()。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線 電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。一般認(rèn)為， 1 臺 5 軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于 2 臺3 軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5 軸聯(lián)動加工可比 3 軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。 當(dāng)前由于電主軸的出 現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。 在 emo2020 展會上，新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。 （三 ）、 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 21 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的 ngc(the next generation workstation/machine control)、歐共體的 osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的 osec(open system environment for controller)，中國的 onc(open numerical control system)等。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在 emo2020 展中，日本山崎馬扎克（ mazak)公司展出的 “cyberproduction center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱 cpc)；日本大隈（ okuma）機(jī)床公司展出 “it plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱 it 廣場 )；德國西門子 (siemens)公司展出的 open manufacturing environment（開放制 造環(huán)境，簡稱 ome）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。由于內(nèi)容的要求，我們只作簡要的講解。 刀點(diǎn)：主要分為對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)，前者刀具相對工件運(yùn)動的起點(diǎn)（又叫程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)）。 常用基本指令 在校徽的加工過程中，我們要用到這些基本指令：進(jìn)給功能字 F 用于指定切削的進(jìn)給速度。 刀具功能字 T 用于指定加工時(shí)所用刀具的編號。準(zhǔn)備功能 G指令，用于刀具的運(yùn)動路線 。 表 G 功能字含義表（ FANUC—OM 系統(tǒng)） G00 快速移動點(diǎn)定位 G70 粗加工循環(huán) G01 直線插補(bǔ) G71 外圓粗切循環(huán) G02 順 時(shí)針圓弧插補(bǔ) G72 端面粗切循環(huán) G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ) G73 封閉切削循環(huán) G04 暫停 G74 深孔鉆循環(huán) G17 XY 平面選擇 G75 外徑切槽循環(huán) G18 ZX 平面選擇 G76 復(fù)合螺紋切削循環(huán) G19 YZ 平面選擇 G80 撤消固定循環(huán) G32 螺紋切削 G81 定點(diǎn)鉆孔循環(huán) G40 刀具補(bǔ)償注銷 G90 絕對值編程 G41 刀具半徑補(bǔ)償 —左 G91 增量值編程 G42 刀具半徑補(bǔ)償 —右 G92 螺紋切削循環(huán) G43 刀具長度補(bǔ)償 —正 G94 每分鐘進(jìn)給 量 G44 刀具長度補(bǔ)償 —負(fù) G95 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 G49 刀具長度補(bǔ)償注銷 G96 恒線速控制 G50 主軸最高轉(zhuǎn)速限制 G97 恒線速取消 G54~G59 加工坐標(biāo)系設(shè)定 G98 返回起始平面 GG65 用戶宏指令 G99 返回 R 平面 編程方式 在編程的過程中，有兩種編程方式：一種是手工編程；另一種是數(shù)控自動編程，自動數(shù)控編程又分為：圖形數(shù)控自動變成、語言數(shù)控自動編程和語音數(shù)控自動編程三種。國外資料 統(tǒng)計(jì)，手工編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間平均比是 30/1。在這節(jié)我們以 FANUC 系統(tǒng)的編程知識來講解，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們是以圖形數(shù)控自動編程來展開的。當(dāng)我們建立了文件名后，文件名要單獨(dú)占一行，每行的結(jié)束要用 “； ”（按 EOB，在按 INSERT 插入），如果順序號沒有出來，我們可以把順序號的功能打開（按 OFFSET SETTING 鍵，選擇 SETTING，移動光標(biāo)鍵，下面有個(gè)順序號，參數(shù)是 “0”，說明沒有順序號，所以我們將它改為 “1”，打如 INPUT，注意只有在 MDI 方式下才能改參數(shù)，否則要報(bào)警），進(jìn)行程序的輸入。程序輸入完后，我們可以進(jìn)行程序的修改：替換（在鍵盤緩沖區(qū) 輸入要替換的字符，按下 ALTER 鍵），刪除（刪除單個(gè)字符，光標(biāo)移動到要刪除的字符按 DELETE；刪除一段，將光標(biāo)移動到要刪除的那一段上），程序輸入完了后鎖上。程序的刪除，例如刪除 O313 按下面步驟進(jìn)行：操作方式在編輯狀態(tài)下 —打開程序保護(hù)鎖—按 PRGRM（進(jìn)入程序畫面） —輸入刪除的程序號 O313—按箭頭向下的光標(biāo)鍵找O313 程序號 —鍵入刪除的程序號 O313—按 DELET—操作完畢、鎖上程序保護(hù)鎖 —按功能軟件上的 LID 查看 O313 程序是否在程序例表中。所以對于不同的加工零件，我們要選擇不同的對刀方法。 （ 2）采用尋邊器對刀，對于精度不太高，比較直觀。（ 2）采用尋邊器對刀，精度高。加工中心采用長度補(bǔ)償來做。移動機(jī)床將刀桿分別從 X、 Y 慢慢靠近工件，若 X 方向顯示的是 X1， Y 方向顯示的是 Y1。我們采用 G54 坐標(biāo)系，記下 X、 Y 的值，按 POS 鍵，輸入到 G54 坐標(biāo)系中。按SYSTEM→SFF/SET→偏值，把 Z 軸的工件坐標(biāo)值輸入到對應(yīng)的刀號的刀偏表長度補(bǔ)償中。 刀具長度補(bǔ)償設(shè)置 加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的長度和到 Z 坐標(biāo)零點(diǎn)的距離都不相同， 這些距離的差值就是刀具的長度補(bǔ)償值，在加工時(shí)要分別進(jìn)行設(shè)置，并記錄在刀具明細(xì)表中，以供機(jī)床操作人員使用。 （ 1 ）第一種方法 將其中的一把刀具作為標(biāo)準(zhǔn)刀具，找出其它刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀具的差值，作為長度補(bǔ)償值。│ CA │， H02= 177。 ④ 將獲得的刀具長度補(bǔ)償值對應(yīng)刀具和刀具號輸入到機(jī)床中。操作如下：按 SYSTEM→SFF/SET→輸入刀具的半徑補(bǔ)償值。 圖 圖 顯示現(xiàn)在機(jī)床坐標(biāo)的位置（絕對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)、相對坐標(biāo)）。 刀具補(bǔ)償表，設(shè)定工件坐標(biāo)系，參數(shù)等。 取消鍵，用于刪除已輸入存儲器里的最后一個(gè)字符。 程序的刪除。 替換鍵，程序的編輯、修改。 報(bào)警信息顯示按鈕。 機(jī)床參數(shù)鍵。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的 CAD/CAM 軟件之一。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 2020 年 4月發(fā)布的 Pro/ENGINEER Wildfire (野火 ),它將 Pro/E 的版本上升到了前所未有 的高度。 Pro/ 安裝操作如下： ，再將 BIN 文件裝入光驅(qū)，自動運(yùn)行安裝程序（下載版必須由虛擬光驅(qū)運(yùn)行）。 。 ID（ ID 如上圖遮蓋處的 PTC 主機(jī) ID，區(qū)分大小寫） 點(diǎn) crack文件中的 generate，得到 文件，拷貝文件到你找得到的地方。 成后，重新啟動電腦后。 ，選擇安裝 Pro/ENGINEER。注意：野火３ .0 中已經(jīng)不再使用 lang=chs 也能顯示中文（建議安裝所有模塊，除了幫助文件，否則很多模塊無法運(yùn)行）。 ，一直安裝到提示插入第 2 張光盤，第 3 張光盤。 在 PRO/E 中?；盏奶卣鹘? 貴大?；杖缦聢D 所示 圖 （一）、在 Pro/ENGINEER Widfire 中單擊菜單欄中的新建按鈕 ，打開 “新建文件 ”對話框，文件類型選擇為 “零件 ”，子類型選擇 “實(shí)體 ”，取消使用默認(rèn)模板，單擊 “確定 ”按鈕，在 “名稱 ”對話框中選擇 “mmnspartsolid”單擊確定按鈕后進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模式。單擊 “確定 ”進(jìn)入 “草繪 ”界面。 （四）、在主菜單中選擇 “視圖（ V） →顏色和外觀 ”在外觀編輯器中選擇一種顏色，在 “指定 ”按鈕中選擇 “曲面 ”指定長方體的前面單擊確定，然后選擇外觀編輯器中的 “映射 →貼花 ”在下一層菜單中的 “外觀放置 ”中選擇 “ ”按鈕來增加 “紋理 ”，然后雙擊增加的圖片，單擊 “關(guān)閉 ”再單擊 “關(guān)閉 ”完成 “貼花 ”的命令如 圖 所示： 圖 （五）、在菜單欄中單擊拉伸按鈕 ，系統(tǒng)彈出 “拉伸 ”特征操控板，在操控板中打開 “放置 ”上滑板，單擊 “定義 ”按鈕，選擇長方體的 TOP 和 RIGHT 分別作為 “草繪 ”平面和參考 平面。 （六）、在 “草繪 ”狀態(tài)下單擊樣條曲線按鈕 ，用樣條曲線去逼近中間貴字圖形的輪廓。成后單擊確定按鈕 ，回到上一級對話框輸入拉伸深度為 2，單擊確定按鈕完成建模。廣泛應(yīng)用與電子、機(jī)械、模具、工藝設(shè)計(jì)、汽車、航天、服裝等行業(yè)。 PRO/NC 模塊能生成驅(qū)動數(shù)控機(jī)床加工 PRO/E 零件所必須的數(shù)據(jù)和信息，能夠生成數(shù)控加工的全過成。 PRO/NC 生成的數(shù)控加工文件包括刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單、操作報(bào)告、 中間模型、機(jī)床控制文件等。下表 是具體的應(yīng)用范圍。從而生成刀位數(shù)據(jù)文件；經(jīng)過相應(yīng)的后置處理，自動生成數(shù)控加工程序，并在計(jì)算機(jī)上動態(tài)的顯示其刀具的加工軌跡如圖 流程： 設(shè)計(jì)模型 → 制造模型 ← 毛坯 夾具設(shè)置 → 制造設(shè)置數(shù)據(jù) ← 機(jī)床數(shù)據(jù)和 刀具數(shù)據(jù) ↓ 操作設(shè)置 ↓ 定義 NC 工序 ↓ 生成刀位數(shù)據(jù)文件 ↓ 后置處理 ↓ 動態(tài)仿真 ↓ → → → ↓ ↑ ↓ ↓ ↓ 修改 ← N ← 正確 → Y → NC 機(jī)床 圖 ?；赵? Pro/NC 中的編程實(shí)例 在建立好模型的基礎(chǔ)上，利用 Pro/NC 進(jìn)行數(shù)控加工的自動編程。 2．在【菜單管理器】中選擇 → → ，選擇設(shè)計(jì)模 。 3．在【菜單管理器】中選擇 → → ，在消息提示區(qū)中輸入工件的名稱 XH，單擊在 ，在創(chuàng)建特征下拉菜單中單擊 ，在實(shí)體選向中單擊 ，在放置選向中，單擊放置，再單擊定義，系統(tǒng)彈出草繪對話框如圖 ，選擇如圖 的平面來作為參照。單擊 ，畫 210mm 210mm 的矩形。 圖 圖 4．在【菜單管理器】中選擇【制造設(shè)置】命令，系統(tǒng)彈出如圖 所示。用來對機(jī)床、刀具、機(jī)床坐標(biāo)系和退刀平面的設(shè)置。出現(xiàn)刀具設(shè)置對話框，如圖 所示。 圖 圖 設(shè)置好后單擊 ，單擊 。設(shè)置后如下圖 所示。 ，在【 菜單管理器】中選擇 → → ，單擊 ，序列設(shè)置如圖 ，單擊刀具設(shè)置對話框的 。 圖 圖 單擊 → → → → → ，單擊 。重復(fù)對刀面的設(shè)置。單擊 ，畫加工窗口， 204mm 204mm 的矩形。單擊 → 。 圖 圖 選擇圖 中的 按鈕，則可以見到刀具的走刀路線。在特定的數(shù)控機(jī)床和刀位數(shù)據(jù)之間需要一個(gè) “翻譯 ”，將 CL 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 MCD 文件。由于數(shù)控系統(tǒng)沒有一個(gè)完全統(tǒng)一 的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家采用不同的數(shù)控代碼，其代碼功能之間并不兼容。為了使 Pro/NC 生成的刀位數(shù)據(jù)能夠適應(yīng)不同的機(jī)床，就需要建立一個(gè)文件將目前所有廠商的數(shù)控系統(tǒng)保存起來，這種文件就是選配文件。 （一）創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù)文件 從菜單管理器的【制造】菜單中選擇【 CL 數(shù)據(jù)】命令，分別選擇 “輸出 ”“選取一 ”“NC序列 ”“ ,Operation OP010”選擇【軌跡】菜單中的【文件】命令，設(shè)置如圖 所示單擊完成，完成 “保存副本 ”后系統(tǒng)彈出對話框直接單擊完成。出現(xiàn)圖 ，在其中輸入程序起始號，輸入后系統(tǒng)顯示處理完成后的信息窗口，單擊回車，關(guān)閉信息窗口這就完成了程序的生成。 圖