【正文】 out transfer of workpieces to other variety machine tools. A machining center differed conceptually in its design from that of a milling machine, In that the cutting tools could be changed automatically by the transfer machanism, or selector, from the magazine to spindle, or vice this ductively and the automatic tool changing feature enabled the machining center to productively and efficiently machine a range of ponents, by replacing old tools for new, or reselecting the next cutter whilst the current machining process is in cycle. In the mid 1960s,a UK pany, Molins, introduced their unique System 24 which was meant represent the ability of a system to machine for 24 hours per day. It could be thought of as a machining plex which allowed a series of NC single purpose machine tools to be linked by a puterized conveyor system. This conveyor allowed the work pieces to be palletized and then directed to as machine tool as necessary. This was an early, but admirable, attempt at a form of Flexible manufacturing System concept, but was unfortunately doomed to failure. Its principal weakness was that only a small proportion of ponent varieties could be machine at any instant and that even fewer work pieces required the same operations to be performed on them. These factors meant that the utilization level was low, coupled to the fact that the machine tools were expensive and allowed frequent production bottlenecks of workinprogress to arise, which further slowed down the whole operation. The early to mid1970s was a time of revolutionary in the area of machine tool controller development, when the term puterized numerical control (CNC) became a reality. This new breed of controllers gave a pany the ability to change work piece geometries, together with programs, easily with the minimum of development and lead time, allowing it to be economically viable to machine small batches, or even oneoff successfully. The dream of allowing a puterized numerical controller the flexibility and ease of program editing in a production environment became a reality when two ralated factors were:the development of integrated circuits, which reduces electronics circuit size, giving better maintenance and allowing more standardization of desing。 With any capital cost item, such as a CNC machine tool, it is necessary for a pany to undergo a feasibility study in order to ascertain whether the purchase of new plant is necessary and can be justified over a relatively short payback period. These thoughts and other circial decisions will be the subject of the next section which is concerned with the economic justification for CNC. 附錄 3 外文翻譯（中文部分） 機(jī)床實(shí)踐 隨著先進(jìn)科技的硬件變得復(fù)雜化，把原料加工成為有用產(chǎn)品的理想的、新的加工 手段得到了普遍應(yīng)用。先進(jìn)的機(jī)床控制方法和完全不同的材料成形方法還迫使機(jī)械設(shè)計(jì)人員進(jìn)行前幾年還完全沒有進(jìn)行的方向（研究）。 在這個(gè)部分我們來看數(shù)控機(jī)床切削使用的工具。舉幾個(gè)例子，如刳刨機(jī)進(jìn)行木料加工；激光、離子弧、火焰切削、噴水切削鋼板；在制造和裝配中機(jī)器人的控制等。由于計(jì)算機(jī)能力和容量的巨大增長(zhǎng)，機(jī)床的控制技術(shù)很頻繁地發(fā)生著變化。 NC 的優(yōu)勢(shì) 人工操作機(jī)床可能有和 CNC 機(jī)床一樣的物理特性，例如馬力和尺寸，其金屬切削原理也是一樣的。兩軸的加工機(jī)床，其特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速、高馬力軸有高進(jìn)給率，高轉(zhuǎn)速軸允許高效的高速切削刀具如鉆石和小直徑的刀具的使用（如圖 O2）。切削速度和進(jìn)給量要象在其他操作機(jī)床中一樣是正確的。數(shù)控機(jī)床不會(huì)在一次加工完成后停下來計(jì)劃下一次的運(yùn)動(dòng)，它不會(huì)疲勞，它是不中斷的機(jī)床，機(jī)床只有在它切削的時(shí)候才有生產(chǎn)性。快速進(jìn)給從 60發(fā)展到 200到 400到現(xiàn)在已接近每分 1000英寸了。 在 CNC 機(jī)床之前，復(fù)雜形狀的加工是極困難的。零件的設(shè)計(jì)變化通過改變控制機(jī)床的程序而相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。 CNC 使機(jī)床不需要復(fù)雜的夾具，這使零件很快被加工從而節(jié)約了時(shí)間。這個(gè)一致性允許很精確地控制加工成本。在傳統(tǒng)制造中，為了增加效率，通常一大批零件被同時(shí)加工。在很多情況下，一個(gè) CNC 機(jī)床完成了要建立幾臺(tái)相同傳統(tǒng)機(jī)床才能做的操作。自從手工 CNC 機(jī)床被一大批廠家生產(chǎn)以來，許多不同的 CNC 控制單元就被使用了。許多CNC 代碼語句可被不同的控制器識(shí)別。為了在有著不同控制器（如 FAWC、 OKUMA、或 DYNAPATH）生產(chǎn)一個(gè)可互換的零件，將需要完全不同的 CNC 代碼 。這些改進(jìn)通常包括附加的代碼語句在已有代碼如何工作上的變化。一個(gè) CNC程序員看著一個(gè)零件的圖紙，并且設(shè)計(jì)必要的機(jī)床操作來制造這個(gè)零件（如圖O3）。 CNC 程序員必須對(duì)這個(gè)即將寫入程序的CNC 機(jī)床的能力和局限有一個(gè)完全的了解。對(duì)程序員要求的另一個(gè)最重要領(lǐng)域是制造過程的知識(shí)。這個(gè)加工過程的程序是吹毛求疵地獲得符合的結(jié)果。一個(gè)優(yōu)秀的程序員將花相當(dāng)數(shù)量的時(shí)間來研究關(guān)于新的、改進(jìn)的刀具和刀具材料的快速設(shè)計(jì)者發(fā)表的書籍。新刀具的信息來自手冊(cè)或刀具制造商的刀具之資料。例如： Kennametal’ s 被設(shè)計(jì)來幫助不同的使用其車間的工廠選擇最佳的機(jī)床；“ TOOCPRO”的另一個(gè)很重要的特征是為每個(gè)機(jī)床選擇馬力需求等等這些就允許設(shè)計(jì)者選擇一個(gè)結(jié)合了切削速度、進(jìn)給率和切削深度等因素的機(jī)床。對(duì)于光潔度的加工，零件在加工中最小進(jìn)給量被選定，接著切削速度直到轉(zhuǎn)速與機(jī)床的最佳轉(zhuǎn)速相等時(shí)才不變。如果不只一臺(tái)機(jī)床在同時(shí)工作的話了解一臺(tái)機(jī)床的功率需求是必要的。程序被用來計(jì)算磨床每次進(jìn)的給量，特別是在微量的光潔度加工中。在這一點(diǎn)上我們觀察一些廣泛的設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握的規(guī)格。點(diǎn)控公司（ POINT CPNTROLL COMPANY）的 SMARTCAM 系統(tǒng)使用接下來的手段：首先設(shè)計(jì)人員使用一個(gè)金屬零件模型去加工。接著這個(gè)零件圖被研究來做成機(jī)床加工工序，粗加工 或精加工、鉆、沖、磨等操作。首先還是工藝卡的建立。這描述了一個(gè)所設(shè)計(jì)機(jī)床操作的生動(dòng)模型。對(duì)鉆床而言，一旦孔的位置坐標(biāo)和深度被給出，一個(gè)孔就給出現(xiàn)在那點(diǎn)。當(dāng)端面磨時(shí)，切削運(yùn)動(dòng)通常被定義為弧。 在程序運(yùn)行的任意時(shí)刻，命令 SHOWPATH 會(huì)顯示當(dāng)前的刀具軌跡，也會(huì)顯示刀具在實(shí)際加工時(shí)的使用順序。 有時(shí)， CAM 的程序順序和實(shí)際加工的順序是各不相同的。首先，在 CAM 中編譯已加工孔的外部輪廓，再把外部輪廓當(dāng)成粗基準(zhǔn)來加工內(nèi)孔。程序員嘗試各種粗基準(zhǔn)，以便選出最有效的切削加工方法。一個(gè)CAM 系統(tǒng)可讓程序員從不同的角度觀察圖形，比如說從頂部、正面、側(cè)面或立體圖。 當(dāng)?shù)毒呗窂郊捌漤樞蚨ê煤?，機(jī)床的代碼應(yīng)被做好。運(yùn)行時(shí)，指定機(jī)床的代碼發(fā)生器相當(dāng)于四個(gè)不同的鍵。也用 MACHINE DEFINE 文件表示 CNC 代碼命令。當(dāng)代碼發(fā)生器完成時(shí)，加工的計(jì)劃時(shí)間就確定了。這個(gè)計(jì)劃加工時(shí)間可通過 改變安裝后達(dá)到更智能的移動(dòng)速度或創(chuàng)造一種更有效的刀具軌跡來調(diào)整。若不只一個(gè) CNC 機(jī)床可以來加工這工件，制作代碼和比較在加工總時(shí)間可以表示一個(gè)機(jī)床是否比另一個(gè)機(jī)床該更有效， CAM/CAD 另一個(gè)確立刀具路徑的方法是借助計(jì)算機(jī)輔助繪圖。格式化的 CAM 通過它的 CAM CONNECTION，可以讀一個(gè) CAD 文件和轉(zhuǎn)移它的圖形到它的輪廓基準(zhǔn)中去。程序員仍需準(zhǔn)備一個(gè)工藝卡，含有所用需要的刀具 。另外，使用SHOWPATH 功能可以顯示每個(gè)刀具的路徑和他們的順序。一些 CAD 和 CAM 程序，如果在相同的計(jì)算機(jī)上下載，可同時(shí)使用一些按鍵、圖紙和程序，使其能相互匹配。機(jī)床表面不應(yīng)該被用作工作臺(tái)。啟動(dòng)機(jī)床之前，確定工作裝置和工件是否安全的固定了 。使用鋒利的切削刀具時(shí)，檢查切削刀具是否正確和安全的安裝。 數(shù)控機(jī)床刀具早期的發(fā)展 今天在機(jī)器化大生產(chǎn)領(lǐng)域中千形百態(tài)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具，起源于一些主要的工業(yè)國(guó)，開始很簡(jiǎn)陋。第二次世界大戰(zhàn)后的一個(gè)主要問題是，商業(yè)和軍隊(duì)迅速發(fā)展，在勞動(dòng)力密集的加工中，現(xiàn)代工業(yè)界所需的自動(dòng)化與精確度不可獲得。通常認(rèn) 為，關(guān)于數(shù)控的研究是 1949 年美國(guó)政府的授權(quán)。麻省理工大學(xué)開始進(jìn)入研究，而 Parsons 公司使之發(fā)展起來。辛辛那提機(jī)床刀具公司把他們的一個(gè) 28 英寸的“ Hydro— Tel”軍用機(jī)床改裝為三軸自動(dòng)機(jī)床，改變了它們的外部輪廓。 與美國(guó)機(jī)床刀具控制發(fā)展的同時(shí)， UK 中的 ALIFRED Herber 產(chǎn)生了第一臺(tái) NC機(jī)床。幾年后，在 USA 與歐洲開始了更深遠(yuǎn)的研究。在航空所需要的復(fù)雜的控制系統(tǒng)發(fā)展的同時(shí)，點(diǎn)與點(diǎn)控制器發(fā)展起來，更廣泛的用于加工當(dāng)中。作為一個(gè)鉆操作的機(jī)床刀具的點(diǎn)至點(diǎn)移動(dòng)例子，典型的運(yùn)動(dòng)是快速經(jīng)過在鉆主軸下的工件，鉆空 后，迅速的滑移的運(yùn)動(dòng)可能過每軸以連續(xù)且獨(dú)立的方式獲得。所以，趨勢(shì)下一點(diǎn)的方向必須是相同的。 早期的 NC 機(jī)床，主要的在磨床基礎(chǔ)發(fā)展起來的，控制的概念主要用于形成，打孔，磨削以及后來的大量的另外的機(jī)床刀具。 加工中心的概念是早期工作的結(jié)果，它允許機(jī)床在一個(gè)安裝上對(duì)工件進(jìn)行多種加工，而不需要把工件轉(zhuǎn)移到另外的刀具下。用這種方式，自動(dòng)換刀特性使這加工中心高效的加工多種部件，用新刀具代替舊刀具或預(yù)選刀具，使得現(xiàn)今的加工過程循環(huán)操作。它可被認(rèn)為是系列但作用刀具通過計(jì)算機(jī)上控制的運(yùn)輸系統(tǒng)連接起來的復(fù)合機(jī)床。這是早期情形，是值得欽佩的。事實(shí)上它的利用水平很低，機(jī)床刀具昂貴會(huì)導(dǎo)致加工頻繁時(shí)的“頸瓶”現(xiàn)象，于是進(jìn)一步限制了整個(gè)操作。新的控制器的產(chǎn)生便使公司可通過改變程序改變了一個(gè)工件外形。當(dāng)兩個(gè)相關(guān)的因素存在后，在一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境中，讓 CNC 實(shí)現(xiàn)靈活且輕松的編程的夢(mèng)想變成為現(xiàn)實(shí)。 計(jì)算機(jī)的體積減小，從而它的生產(chǎn)費(fèi)用也極大的降低。隨著它的不斷發(fā)展成熟，使在高級(jí)的 CNC 系統(tǒng)上可安上人工智能。 由資金耗費(fèi)項(xiàng)目上的考慮，就 CNC 機(jī)床刀具而言，為了明確新計(jì)劃是否必要或證明在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)資金回收，一個(gè)公司必須進(jìn)行可行性分析。