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　　流程塊處置天數(shù)及其他由于CPU處置速度的提高，和CNC制造商將高速度CPU應(yīng)用領(lǐng)域到高度網(wǎng)絡(luò)化的CNC掌控系統(tǒng)中， CNC的操控性有了顯著的明顯改善。反應(yīng)更快、更敏捷的掌控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的更為重要是更高的流程處置速度。事實(shí)上，兩個(gè)能以相當(dāng)高的速度處置零件加工流程的掌控系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)操作過(guò)程中也有可能將象兩個(gè)低速處置掌控系統(tǒng)，因?yàn)榧词故菣C(jī)能完備的CNC掌控系統(tǒng)也存在著許多潛在的問(wèn)題，這些問(wèn)題有可能將成為限制加工速度的瓶頸。

現(xiàn)階段大絕大多數(shù)鑄件廠都意識(shí)到高速加工須要的更為重要是較長(zhǎng)的加工流程處置天數(shù)。在很多方面，這種情況和F1的駕駛很相近。速度最慢的F1就一定能贏得比賽嗎？即使是兩個(gè)偶爾才觀看拉力賽的觀眾都知道除速度以外，還有許多不利因素影響著比賽的結(jié)果。

　　首先，F(xiàn)1手對(duì)于賽車場(chǎng)的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉(zhuǎn)彎，以便能恰如其分地減速，進(jìn)而安全高效地通過(guò)彎道。在選用高研磨速度加工鑄件的操作過(guò)程中，CNC中的待加工拋物線監(jiān)視技術(shù)可預(yù)先獲取銳拋物線出現(xiàn)的信息，而此機(jī)能起著反之亦然的作用。

　　反之亦然的，F(xiàn)1手對(duì)其他F1手姿勢(shì)和不可確定不利因素的反應(yīng)敏捷程度與CNC中的轉(zhuǎn)換器意見(jiàn)反饋的次數(shù)類似。CNC中轉(zhuǎn)換器意見(jiàn)反饋主要包括位置意見(jiàn)反饋、速度意見(jiàn)反饋和電阻意見(jiàn)反饋。

　　當(dāng)F1手駕車?yán)@賽車場(chǎng)行駛時(shí)，姿勢(shì)的連貫性，能否熟練地剎車、加速等對(duì)F1手的臨場(chǎng)表現(xiàn)有著非常重要的影響。反之亦然地，CNC掌控系統(tǒng)的鞭葉加速/減速和待加工拋物線監(jiān)視機(jī)能利用緩慢加速/減速來(lái)代替突然變速，以保證機(jī)床的相對(duì)平穩(wěn)加速。

除此以外，F(xiàn)1和CNC掌控系統(tǒng)還有其它相近的地方。F1發(fā)動(dòng)機(jī)的功率類KMHCNC的驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)，F(xiàn)1的總重量能和機(jī)床中運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的總重量相提并論，F(xiàn)1的減震和氣壓則類KMH機(jī)床的氣壓和減震。CNC修正特定路徑數(shù)值的潛能與F1手具有的將F1掌控在車道內(nèi)的潛能極其相近。

另兩個(gè)與現(xiàn)階段CNC相近的情況是，那些速度不是最慢的F1往往須要技術(shù)全面的F1手。過(guò)去只有高檔的CNC才能在高速研磨的同時(shí)保證較高的加工精度。如今，中、巴波姆縣的CNC所具有的機(jī)能也有可能將令人滿意地完成組織工作。雖然高檔CNC具有現(xiàn)階段所能贏得的最佳操控性，但也存在著這種可能將，即你所選用的巴波姆縣CNC具有與同類產(chǎn)品中高檔CNC一樣的加工優(yōu)點(diǎn)。過(guò)去，限制鑄件加工最高研磨速度的不利因素是CNC，今天則是機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在機(jī)床已處于操控性極限的情況下，更快的CNC也不會(huì)使操控性再提高。

　　CNC掌控系統(tǒng)的內(nèi)在優(yōu)點(diǎn)

　　以下是現(xiàn)階段鑄件加工操作過(guò)程中的許多基本的CNC優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 拋物線曲面的非均勻有理B樣條(NURBS)掌控算法

　　該項(xiàng)技術(shù)選用沿拋物線掌控算法的方式，而不是選用一系列短直角來(lái)擬合拋物線。而此技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)普遍。許多鑄件行業(yè)現(xiàn)階段選用的CAM軟件都提供了兩個(gè)選項(xiàng)，即生成NURBS掌控算法格式的零件流程。同時(shí)，機(jī)能強(qiáng)大的CNC還提供了五軸掌控算法機(jī)能和與此相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。這些操控性提高了表面精加工的質(zhì)量，明顯改善了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的相對(duì)平穩(wěn)度，提高了研磨速度，并使零件加工流程更小。

　　2. 更小的命令基層單位

大絕大多數(shù)的CNC掌控系統(tǒng)向機(jī)床主軸傳達(dá)運(yùn)動(dòng)和功能定位命令的基層單位不小于1微米。在充分利用CPU處置潛能提高而此優(yōu)勢(shì)后，許多CNC掌控系統(tǒng)的最小命令基層單位甚至可達(dá)到1納米(0.000001mm)。在命令基層單位縮小1000倍后，可贏得更高的加工精度，可使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)得更相對(duì)平穩(wěn)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的相對(duì)平穩(wěn)使得許多機(jī)床能在床身振動(dòng)不加大的前提下，以更高的加速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3. 鞭葉拋物線加速/減速

　　也稱作為S拋物線加速/減速，或爬行掌控。與選用直角加速方式相比，這種方式可使機(jī)床贏得更快的加速效果。與其他加速方式相比，也包括直角方式和指數(shù)方式，選用鞭葉拋物線方式可贏得更小的功能定位數(shù)值。

　　4. 待加工拋物線監(jiān)視

而此技術(shù)已被廣泛選用，該技術(shù)具有眾多操控性差異，使其在巴波姆縣掌控掌控系統(tǒng)中的組織工作方式與高檔掌控掌控系統(tǒng)中的組織工作方式得以差別開來(lái)?？偟膩?lái)講， CNC就是通過(guò)加工拋物線監(jiān)視來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流程的預(yù)處置，以此來(lái)確保能贏得更優(yōu)異的加速/減速掌控。根據(jù)不同的CNC的操控性，待加工拋物線監(jiān)視所需的流程塊數(shù)量從兩個(gè)到上百個(gè)不等，這主要取決于零件流程的最短加工天數(shù)和加速/減速的測(cè)量誤差。一般而言，要想滿足加工要求，至少須要十五個(gè)待加工拋物線監(jiān)視流程塊。

　　5. 位數(shù)轉(zhuǎn)換器掌控

　　位數(shù)轉(zhuǎn)換器掌控系統(tǒng)的發(fā)展如此迅速，以至于大絕大多數(shù)機(jī)床制造商都選擇該掌控系統(tǒng)作為機(jī)床的轉(zhuǎn)換器掌控掌控系統(tǒng)。選用該掌控系統(tǒng)后，CNC能更及時(shí)地掌控轉(zhuǎn)換器掌控系統(tǒng)，而且CNC對(duì)機(jī)床的掌控也變得更精確。

　　位數(shù)轉(zhuǎn)換器掌控系統(tǒng)的作用如下：

1) 將提高電阻環(huán)路的取樣速度，再加上電阻環(huán)掌控的明顯改善，進(jìn)而降低電機(jī)溫升。這樣，不僅能延長(zhǎng)電機(jī)的壽命，還能減少傳達(dá)到滾珠傘翼的熱量，進(jìn)而提高傘翼的精度。除此之外，取樣速度的加快還能提高速度回路的增益，這些都有助于提高機(jī)床的整體操控性。

　　2) 由于許多新的CNC選用高速序列與轉(zhuǎn)換器回路相連，因此通過(guò)通訊鏈路，CNC可贏得更多的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置的組織工作信息。這可提高機(jī)床的維護(hù)操控性。

3) 連續(xù)的位置意見(jiàn)反饋允許在高速研磨的情況下進(jìn)行高精度的加工。CNC運(yùn)算速度的加快使得位置意見(jiàn)反饋的速率成為制約機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)速度的瓶頸。在傳統(tǒng)的意見(jiàn)反饋方式中，隨著CNC和電子設(shè)備的外部編碼器的取樣速度的變化，意見(jiàn)反饋速度受到信號(hào)類型的制約。選用串行意見(jiàn)反饋，而此問(wèn)題將得到很好的解決。即使機(jī)床以很高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，也可達(dá)到精密的意見(jiàn)反饋精度。

　　6. 直角電機(jī)

　　近幾年來(lái)，直角電機(jī)的組織工作操控性和歡迎度有了顯著的提高，所以很多加工中心選用了而此裝置。至今，F(xiàn)anuc公司至少已經(jīng)安裝了1000臺(tái)直角電機(jī)。GE Fanuc的許多先進(jìn)技術(shù)使得機(jī)床上的直角電機(jī)的最大輸出力為15,500N，最大加速度為30g。另許多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域使機(jī)床的尺寸得以減小，總重量得以減輕，冷卻效率大為提高。所有這些技術(shù)上的進(jìn)步使直角電機(jī)在與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比時(shí)，優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)：更高的加/減速率；更準(zhǔn)確的功能定位掌控，更高的減震；更高的可靠性；內(nèi)部的動(dòng)態(tài)制動(dòng)。

　　外部附加優(yōu)點(diǎn)：開放式CNC掌控系統(tǒng)

選用開放式 CNC掌控系統(tǒng)的機(jī)床發(fā)展非常迅速?，F(xiàn)階段可供選擇的通訊掌控系統(tǒng)的通訊速度都較高，因而出現(xiàn)多種類型的開放式CNC結(jié)構(gòu)。絕大絕大多數(shù)的開放式掌控系統(tǒng)將標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)的開放性與傳統(tǒng)CNC的機(jī)能相結(jié)合。這樣做最大的好處在于：即使機(jī)床的硬件已經(jīng)過(guò)時(shí)，開放式的CNC仍然允許其操控性隨現(xiàn)有技術(shù)和加工要求改變。借助于其他軟件，還能向開放式CNC中添加其他機(jī)能。這些操控性能是與鑄件加工密切相關(guān)的，也能是與鑄件加工關(guān)系不大的。通常情況下，鑄件車間選用的開放式CNC掌控系統(tǒng)具有以下這些常用的機(jī)能選擇：

　　價(jià)格低廉的網(wǎng)絡(luò)通訊；

　　以太網(wǎng)；

　　自適應(yīng)掌控機(jī)能；

　　可供連接條形碼閱讀器、序列號(hào)閱讀器和/或托盤序列號(hào)掌控系統(tǒng)的接口；

　　保存和大量零件流程的機(jī)能；

　　存儲(chǔ)流程掌控信息的采集；

　　文件處置機(jī)能；

　　CAD/CAM技術(shù)的集成和車間規(guī)劃；

通用的操作界面。

　　最后一點(diǎn)極為重要。因?yàn)殍T件加工對(duì)操作簡(jiǎn)單的CNC 的需求越來(lái)越大。在這個(gè)概念中，最重要就是不同的CNC具有相同的操作界面。就一般情況而言，不同機(jī)床的操作人員必須分開培訓(xùn)，因?yàn)椴煌愋偷臋C(jī)床，和不同制造商生產(chǎn)的機(jī)床選用的CNC界面都不相同。開放式CNC掌控系統(tǒng)為整個(gè)車間選用同兩個(gè)CNC掌控界面創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

現(xiàn)在，機(jī)床的所有者即使不懂C語(yǔ)言，也能為CNC操作設(shè)計(jì)自己的界面了。此外，開放式掌控系統(tǒng)的掌控器允許根據(jù)個(gè)人的須要，設(shè)定不同的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)方式。這樣操、編程人員和維修者可按自己的要求進(jìn)行設(shè)置。在選用時(shí)，屏幕上只出現(xiàn)他們須要的特定信息。選用這樣的方式可減少不必要的頁(yè)面顯示，有助于簡(jiǎn)化CNC操作。

　　五軸加工

　　在制造復(fù)雜鑄件的操作過(guò)程中，五軸加工的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來(lái)越廣。選用五軸加工，能減少加工兩個(gè)零件所需的工裝或/和機(jī)床的數(shù)量，加工操作過(guò)程所需的設(shè)備數(shù)量將被減至最低，與此同時(shí)也降低了總的加工天數(shù)。CNC的機(jī)能越來(lái)越強(qiáng)，這使得CNC制造商能提供更多的五軸優(yōu)點(diǎn)。

　　從前只有高檔CNC才具有的機(jī)能，如今也被用在中檔產(chǎn)品上。對(duì)于那些從未選用過(guò)五軸加工技術(shù)的廠家而言，這些優(yōu)點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域使得五軸加工變得更簡(jiǎn)單。將現(xiàn)階段的CNC技術(shù)用于五軸加工，使得五軸加工具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　減少專用工具的需求；

　　允許在完成零件流程后再設(shè)定的偏置；

　　支持通用流程的設(shè)計(jì)，這樣經(jīng)過(guò)后處置的流程能在不同機(jī)床之間互換選用；

　　提高精加工的質(zhì)量；

可用于不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床，這樣就不必在流程中說(shuō)明是主軸還是工件在繞中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)檫@將由CNC 的參數(shù)來(lái)解決。

　　我們能用球形銑刀的補(bǔ)償?shù)睦觼?lái)說(shuō)明為何五軸特別適用于鑄件加工。在零件和繞中樞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，為了準(zhǔn)確地補(bǔ)償球形銑刀的偏置，CNC必須能在X、Y、Z三個(gè)方向動(dòng)態(tài)地調(diào)整的補(bǔ)償量。保證切觸點(diǎn)的連續(xù)，有利于提高精加工的質(zhì)量。

　　此外，五軸CNC的用途還表現(xiàn)在：與繞主軸旋轉(zhuǎn)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，與繞主軸旋轉(zhuǎn)零件相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，和允許操選用手動(dòng)方式改變矢量的優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)選用的中軸線作為回轉(zhuǎn)軸線時(shí)，原來(lái)Z軸方向的長(zhǎng)度偏置將被分成X、Y、Z三個(gè)方向的分量。另外，原來(lái)X、Y軸方向的工具直徑偏置也被分為X、Y、Z軸三個(gè)方向的分量。由于在研磨工程中，能沿旋轉(zhuǎn)軸方向做研磨運(yùn)動(dòng)，所有這些偏置必須動(dòng)態(tài)更新，以便說(shuō)明連續(xù)變化的的方位。

　　CNC另一項(xiàng)被稱為“中心點(diǎn)編程”的優(yōu)點(diǎn)，允許編程人員定義的路徑和中心點(diǎn)速度，CNC通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸和直角軸方向的命令來(lái)保證按照流程運(yùn)動(dòng)。而此優(yōu)點(diǎn)使得的中心點(diǎn)不再隨的變化而變化，這也意味著：在五軸加工中能象三軸加工一樣直接輸入的偏置，還能通過(guò)再一次后置流程來(lái)說(shuō)明長(zhǎng)度的改變。這種通過(guò)使主軸旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化了的編程后置處置。

利用反之亦然的機(jī)能，使工件繞中樞軸旋，機(jī)床也能贏得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。新研制的CNC能通過(guò)動(dòng)態(tài)地調(diào)整固定偏置和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸來(lái)配合零件的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作人員選用手動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的慢速研磨時(shí)，CNC掌控系統(tǒng)反之亦然起著重要的作用。新研制的CNC掌控系統(tǒng)反之亦然允許軸沿著向量的方向緩慢研磨，在沒(méi)有刀尖位置變化的前提下，還允許改變刀尖向量的方向(參看上面的插圖)。

　　這些優(yōu)點(diǎn)使得操作人員在選用五軸加工機(jī)床的操作過(guò)程中，能很容易地選用現(xiàn)階段在鑄件業(yè)廣泛選用的3+2編程法。然而，隨著新的五軸加工機(jī)能的逐漸發(fā)展和這種機(jī)能逐浙被接受，真正的五軸鑄件加工機(jī)床可能將會(huì)更普遍。

　　NC

　　(Numerical Control,位數(shù)掌控,簡(jiǎn)稱數(shù)控),指用離散的位數(shù)信息掌控機(jī)械等裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，只能由操自己編程

　　CNC

CNC技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅速，這大大提高了鑄件加工的生產(chǎn)率，其中運(yùn)算速度更快捷的CPU是CNC技術(shù)發(fā)展的核心。CPU的改進(jìn)更為重要是運(yùn)算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其他方面CNC技術(shù)的改進(jìn)。正因?yàn)榻鼛啄闏NC技術(shù)發(fā)生了如此大的變化，才值得我們對(duì)當(dāng)前CNC技術(shù)在鑄件制造業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域情況作兩個(gè)綜述。