CNC发展历史及加工原理课件

1 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理CNC发展历史及加工原理2 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料关键词：模拟信号电路，关键词：模拟信号电路，NC系统，系统，CNC控制器，柔控制器，柔性加工系统，补偿。自适应性加工系统，补偿。自适应CNCCNC机机床床又又称称为数数控控机机床床（Computerized Computerized Numerical Numerical Control Control 电脑数数值控控制制，简称称为CNCCNC），它它是是以以数数字字化化的的信信息息实现机机床床控控制制的的机机电一一体体化化产品品，它它把把刀刀具具和和工工件件之之间的的相相对位位置置，机机床床的的启启动和和停停止止，主主轴变速速，工工件件松松开开夹紧，刀刀具具的的选择，冷冷却却泵的的起起停停等等各各种种操操作作和和顺序序动作作等等信信息息用用代代码的的数数字字记录在在控控制制介介质上上，然然后后将将数数字字信信息息送送入入数数控控装装置置或或计算算机机，经过译码，运运算算，发出出指指令令控控制制机机床床伺伺服服系系统或其它或其它执行元件，使机床加工出所需工件。行元件，使机床加工出所需工件。关键词：模拟信号电路，NC系统，CNC控制器，柔性加工系统，3 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料二战后，制造业的生产大部分是依靠人工操作，工人二战后，制造业的生产大部分是依靠人工操作，工人看懂图纸后，手工操作机床，加工零件，用这种方式看懂图纸后，手工操作机床，加工零件，用这种方式生产产品，成本高，效率低，质量也得不到保证。在生产产品，成本高，效率低，质量也得不到保证。在20世纪世纪40年代末期，美国有一位工程师帕森斯年代末期，美国有一位工程师帕森斯（JohnParsons）构思了一种方法，在一张硬纸卡上）构思了一种方法，在一张硬纸卡上打孔来表示需要加工的零件几何形状，利用着一张硬打孔来表示需要加工的零件几何形状，利用着一张硬卡来控制机床的动作，在当时，这只是一种构思。卡来控制机床的动作，在当时，这只是一种构思。1948年，帕森斯向美国空军展示了他的这种想法，美年，帕森斯向美国空军展示了他的这种想法，美国空军看后，表示极大的兴趣，因为美国空军正在寻国空军看后，表示极大的兴趣，因为美国空军正在寻找一种先进的加工方法，希望解决飞机外型样板的加找一种先进的加工方法，希望解决飞机外型样板的加工问题，由于样板形状复杂，精度要求高，一般的设工问题，由于样板形状复杂，精度要求高，一般的设备难以适应，美国空军立即委托及赞助美国麻省理工备难以适应，美国空军立即委托及赞助美国麻省理工学院（学院（MIT）进行研究，开发这部）进行研究，开发这部二战后，制造业的生产大部分是依靠人工操作，工人看懂图纸后，手4 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料硬硬卡卡纸纸来来控控制制的的机机床床，终终于于在在19521952年年，麻麻省省理理工工学学院院和和帕帕森森斯斯公公司司合合作作，成成功功的的研研制制出出了了第第一一台台示示范范机机，到到了了19601960年年较较为为简简单单和和经经济济的的点点位位控控制制钻钻床床，和和直直线线控控制制数数控控铣铣床床得得到到了了较较快快的的发发展展使使数数控控机机床床在制造业各部门逐步获得推广。在制造业各部门逐步获得推广。硬卡纸来控制的机床，终于在1952年，麻省理工学院和帕森斯公5 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNCCNC加工的历史已经经历了长达半个多世纪，加工的历史已经经历了长达半个多世纪，NCNC系统也由最系统也由最早的模拟信号电路控制发展为极其复杂的集成加工系统，编早的模拟信号电路控制发展为极其复杂的集成加工系统，编程方式也有手工发展成为智能化、强大的程方式也有手工发展成为智能化、强大的CAD/CAMCAD/CAM集成系统。集成系统。就我国而言，数控技术的发展是比较缓慢的，对于国内的就我国而言，数控技术的发展是比较缓慢的，对于国内的大多数车间来说。设备比较落后，人员的技术水平和观念落大多数车间来说。设备比较落后，人员的技术水平和观念落后表现为加工质量和加工效率低下，经常拖延交货期。后表现为加工质量和加工效率低下，经常拖延交货期。1 1、第一代、第一代NCNC系统是在系统是在19511951年引入的，其控制单元主要有各年引入的，其控制单元主要有各种阀门和模拟电路组成的，种阀门和模拟电路组成的，19521952年第一台数控机床诞生，已年第一台数控机床诞生，已经从铣床或车床发展到加工中心，成为现代制造业的关键设经从铣床或车床发展到加工中心，成为现代制造业的关键设备。备。2 2、第二代、第二代NCNC系统于系统于19591959年产生的，其主要有单个的晶体管年产生的，其主要有单个的晶体管和其他部件组成。和其他部件组成。CNC加工的历史已经经历了长达半个多世纪，NC系统也由最早的6 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料3 3、19651965年引入了第三代年引入了第三代NCNC系统，其首次采用集成电路板。系统，其首次采用集成电路板。4 4、实际上，在、实际上，在19641964年已经研制出来了第四代年已经研制出来了第四代NCNC系统，即我们系统，即我们非常熟悉的计算机数字控制系统（非常熟悉的计算机数字控制系统（CNCCNC控制系统）。控制系统）。5 5、19751975年，年，NCNC系统采用了强大的微处理器，这就是第五代系统采用了强大的微处理器，这就是第五代NCNC系统。系统。6 6、第六代、第六代NCNC系统采用了现行的集成制造系统（系统采用了现行的集成制造系统（MISMIS）+DNC+DNC+柔柔性加工系统（性加工系统（FMSFMS）二、二、NCNC系统的升级过程：系统的升级过程：点到点到NCNC外形加工外形加工自动换刀功能自动换刀功能计算机数字控制计算机数字控制（CNCCNC）DNCDNC功能功能集成加工系统（集成加工系统（CAD/CAMCAD/CAM集成）集成）3、1965年引入了第三代NC系统，其首次采用集成电路板。7 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料三、三、CNCCNC机床制造工业中的应用，主要有：机床制造工业中的应用，主要有：（1 1）钻）钻削削 （2 2）冲压）冲压 （3 3）点焊）点焊 （4 4）电火花加工）电火花加工（5 5）镗削）镗削 （6 6）铣削）铣削 （7 7）CMMCMM四、四、CNCCNC机床加工的工作原理机床加工的工作原理数控机床是一种利用数控技术、准确的按照事先安排的工数控机床是一种利用数控技术、准确的按照事先安排的工艺流程，实现规定加工动作的金属切削机床。它是由控制艺流程，实现规定加工动作的金属切削机床。它是由控制介质、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、反馈介质、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、反馈装置和适应控制装置部分组成；数控机床加工工件时，完装置和适应控制装置部分组成；数控机床加工工件时，完全根据计算机发出的指令自动进行加工，不允许频繁测量全根据计算机发出的指令自动进行加工，不允许频繁测量和进行手动补偿，这就要求机床具有较高静刚度和动刚度，和进行手动补偿，这就要求机床具有较高静刚度和动刚度，同时要提高结构的热稳定性，提高机械进给系统的刚度并同时要提高结构的热稳定性，提高机械进给系统的刚度并消除其中间隙，消除爬行。这样可以有效避免振动，热变消除其中间隙，消除爬行。这样可以有效避免振动，热变形、爬行和间隙影响加工工件的精度。形、爬行和间隙影响加工工件的精度。三、CNC机床制造工业中的应用，主要有：（1）钻8 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料计计算算机机逐逐条条执执行行程程序序,根根据据程程序序给给出出的的指指令令进进行行运运算算并并把把运运算算的的结结果果送送给给伺伺服服系系统统或或进进行行对对三三条条轴轴的的脉脉冲冲马马达达的的开开关关的的量量控控制制.简简单单地地说说吧吧,假假设设给给X X马马达达输输入入一一个个单单位位的的脉脉冲冲,X,X马马达达会会转转动动并并带带动动工工作作台台向向X X轴轴正正向向移移动动0.01mm0.01mm，给给Y Y马马达达输输入入十十个个单单位位的的脉脉冲冲，工工作作台台的的Y Y轴轴就就会会正正向向移移0.1mm,0.1mm,那那么么计计算算机机运运算算程程序序的的最最终终目目的的就就是是对对不不同同的的马马达达在在不不同同的的时时间间段段（微微秒秒算算）输入不同的脉冲。输入不同的脉冲。五、采用五、采用NCNC加工的优缺点：加工的优缺点：1 1、其优点主要表现在：、其优点主要表现在：计算机逐条执行程序,根据程序给出的指令进行运算并把运算的结果9 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料（1 1）零件的加工精度高；）零件的加工精度高；（2 2）减少刀具和夹具的成本；）减少刀具和夹具的成本；（3 3）减少工件的搬运成本；）减少工件的搬运成本；（4 4）缩短加工时间）缩短加工时间 （5 5）对操作者的技能要求降低；）对操作者的技能要求降低；（6 6）提高加工能力：）提高加工能力：（7 7）缩短交货时间）缩短交货时间 （8 8）使无人加工已经成为可能；）使无人加工已经成为可能；其缺点表现为：其缺点表现为：（1 1）数控机床费用较高设备精巧、控制系统复杂）数控机床费用较高设备精巧、控制系统复杂 ；（2 2）有专门的三维程序设计软件，对于编程而言要求有较高）有专门的三维程序设计软件，对于编程而言要求有较高 的敬业精神和技术水平。的敬业精神和技术水平。（3 3）每小时的运做成本较高。）每小时的运做成本较高。到目前为止，数控系统日趋成熟，比较著名的数控系统如：到目前为止，数控系统日趋成熟，比较著名的数控系统如：FANUCFANUC、Siemens Siemens、CincinnatiCincinnati、MahoMaho、FedioFedio等厂商的系统，先进的数控机床等厂商的系统，先进的数控机床如瑞士产的米克郎（如瑞士产的米克郎（MIKRONMIKRON），台湾产的永进高速机、新虎将），台湾产的永进高速机、新虎将（GENTIGERGENTIGER）大力机、丽伟、日产）大力机、丽伟、日产OKKOKK，牧野（，牧野（MAKINOMAKINO），雅士达），雅士达（YASDAYASDA）、FANUCFANUC（发那科）、（发那科）、MAZAKMAZAK（马扎克）、东芝、森精机、江（马扎克）、东芝、森精机、江黑、黑、（1）零件的加工精度高；（2）减少刀具和10 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料OKUMAOKUMA、三菱（、三菱（MITSUBISHIMITSUBISHI）、兄弟机、德国的西门子、）、兄弟机、德国的西门子、必胜佳、罗德斯等一些知名品牌，我国从必胜佳、罗德斯等一些知名品牌，我国从19581958年开始进年开始进行数控系统的研制和发展，经过行数控系统的研制和发展，经过“六五六五”引进国外技术，引进国外技术，“七五七五”的消化吸收、的消化吸收、“八五八五”国家组织的科学攻关，国家组织的科学攻关，“九五九五”的产业化攻关，使我国数控技术得到较大的发的产业化攻关，使我国数控技术得到较大的发展。展。但是与国外先进的产品相比，仍然存在较大的差距，但是与国外先进的产品相比，仍然存在较大的差距，这是由于欧美日等先进工业国家于这是由于欧美日等先进工业国家于8080年代先后完成了数年代先后完成了数控机床产业化进程，其中一些国家致力于科技创新和新控机床产业化进程，其中一些国家致力于科技创新和新产品的研发，引导着数控机床技术发展，如美国英格索产品的研发，引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对与汽车工业和航天工业高尔公司和德国惠勒喜乐公司对与汽车工业和航天工业高速数控铣床的发展，日本牧野公司对高效精密加工中心速数控铣床的发展，日本牧野公司对高效精密加工中心做的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床做的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发，以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高方面的开发，以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高OKUMA、三菱（MITSUBISHI）、兄弟机、德国的西门11 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料效复合加工的推进等，相比之下，我国的大部分机床产品在技术上仍处效复合加工的推进等，相比之下，我国的大部分机床产品在技术上仍处于跟踪阶段。于跟踪阶段。而加工中心的核心装置而加工中心的核心装置控制系统，由于产品市场垄断所致，目控制系统，由于产品市场垄断所致，目前都是封闭式的，用户不能对系统功能进行维护、修改、增删，造成功前都是封闭式的，用户不能对系统功能进行维护、修改、增删，造成功能的大量浪费，同时加工中心的软能的大量浪费，同时加工中心的软/硬件也是固定，升级和更新的成本硬件也是固定，升级和更新的成本巨大。这就造成一方面功能闲置，另一方面新技术无法集成的尴尬局面。巨大。这就造成一方面功能闲置，另一方面新技术无法集成的尴尬局面。国内外加工中心主要技术指标对比：国内外加工中心主要技术指标对比：效复合加工的推进等，相比之下，我国的大部分机床产品在技术上仍12 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料五轴联动加工中心代表当今世界机床最新水平，目前国内五轴联动加工中心代表当今世界机床最新水平，目前国内一些企业已研发成功并投入国内市场。其中桂林机床股份一些企业已研发成功并投入国内市场。其中桂林机床股份有限公司研制成功的有限公司研制成功的XK系列五轴联动五面体加工数控龙系列五轴联动五面体加工数控龙门铣床；沈阳数控机床厂门铣床；沈阳数控机床厂SSK2805/2000五轴联动车五轴联动车铣中心。江苏多棱机床股份有限公司铣中心。江苏多棱机床股份有限公司XH2725/5X10桥桥式五轴联动加工中心，济南第一机床集团公司研制成功的式五轴联动加工中心，济南第一机床集团公司研制成功的MJ860DT数控车床，采用双液压卧式回轮刀架，面数控车床，采用双液压卧式回轮刀架，面对面同轴安装四轴控制，对面同轴安装四轴控制，国内外典型机床汇集：国内外典型机床汇集：五轴联动加工中心代表当今世界机床最新水平，目前国内一些企业已13 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料米克朗-高速铣削领域的专家米克朗-高速铣削领域的专家14 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件15 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件16 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件17 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件18 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件19 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件20 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件21 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件22 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件23 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件24 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件25 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件26 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件27 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件28 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料日本牧野日本牧野29 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件30 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件31 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料德国罗德斯德国罗德斯32 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件33 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件34 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件35 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件36 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件37 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件38 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件39 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件40 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料机床和刀具的所谓数控加工，主要是指记录在煤体上的数字信息对机机床和刀具的所谓数控加工，主要是指记录在煤体上的数字信息对机床实施控制，使它自动的实行规定的加工任务，因此编制数控加工程床实施控制，使它自动的实行规定的加工任务，因此编制数控加工程序是十分关键的一环。理想的加工程序不仅能保证加工出符合设计要序是十分关键的一环。理想的加工程序不仅能保证加工出符合设计要求的合格零件，同时可使数控机床功能得到合理的应用和充分的发挥求的合格零件，同时可使数控机床功能得到合理的应用和充分的发挥及安全可靠的工作。数控技术的发展势必促使及安全可靠的工作。数控技术的发展势必促使CAM技术的进一步提升，技术的进一步提升，CAM软件也在不断的更新和换代，以适应未来发展的趋势，编程软件软件也在不断的更新和换代，以适应未来发展的趋势，编程软件从从MASTERCAM、POWERMILL、SOLDWORK、CIMATRON、PROENGINEER、WORKNC、CATIA、UNIGRAPHICS等不断发等不断发展和壮大起来。展和壮大起来。数控编程主要经历了两个阶段，即从基于点、线、面、体的刀轨生数控编程主要经历了两个阶段，即从基于点、线、面、体的刀轨生成方法向智能化编程。因此数控技术的发展离不开数控机床的发展。成方法向智能化编程。因此数控技术的发展离不开数控机床的发展。1927年德国首先研制出硬质合金的刀具，切削速度比高速刀具提高年德国首先研制出硬质合金的刀具，切削速度比高速刀具提高了了25倍，为了适应切削速度提高的需要，机床的主轴速度、功率、刚倍，为了适应切削速度提高的需要，机床的主轴速度、功率、刚性也随之增大，制造技术向前飞速发展，制造业的巨大变化，产品的性也随之增大，制造技术向前飞速发展，制造业的巨大变化，产品的更新换代，生产方式从大批量生产多品种、小批量生产方式转移，要更新换代，生产方式从大批量生产多品种、小批量生产方式转移，要求开发各种适应不同加工需要的、高速高效、低成本的数控机床，求开发各种适应不同加工需要的、高速高效、低成本的数控机床，机床和刀具的所谓数控加工，主要是指记录在煤体上的数字信息对机41 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料并大幅度地降低维护费用，同时要求开发出新一代的数控系统，具有并大幅度地降低维护费用，同时要求开发出新一代的数控系统，具有强大的数控功能和方便的网络通讯功能，以适应未来车间面向任务和强大的数控功能和方便的网络通讯功能，以适应未来车间面向任务和定单的生产组织和管理模式，定单的生产组织和管理模式，高速切削技术是当前加工技术新的发展方向之一，高速加工机床与高速切削技术是当前加工技术新的发展方向之一，高速加工机床与普通机床相比，有：普通机床相比，有：（1）高速回转的主轴：采用主轴）高速回转的主轴：采用主轴电机一体化的主轴部件，实现无电机一体化的主轴部件，实现无中间环节的直接传动，每分钟可达数万转，技术重点是在应用各种不中间环节的直接传动，每分钟可达数万转，技术重点是在应用各种不同的主轴轴承及主轴冷却和润滑方式来达到更高的载荷值；同的主轴轴承及主轴冷却和润滑方式来达到更高的载荷值；（2）高速直线移动部件：采用直线电机，取消中间运动环节，达到较）高速直线移动部件：采用直线电机，取消中间运动环节，达到较高进给和较高的进给加速度高进给和较高的进给加速度（3）高速刀具系统。主轴和刀具的连接，要保持较高的刚度和精度）高速刀具系统。主轴和刀具的连接，要保持较高的刚度和精度（4）高速的控制器系统。）高速的控制器系统。（5）高速加工机床的主轴功率特性）高速加工机床的主轴功率特性并大幅度地降低维护费用，同时要求开发出新一代的数控系统，具有42 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料何为高速加工？何为高速加工？起源起源起源起源（1 1）6060多多年年前前，德德国国一一位位金金属属切切削削学学家家S Salomonalomon博博士士，发发表表了了一一则则有关高速加工的论文，内容提到有关高速加工的论文，内容提到：（2 2）随随着着切切削削线线速速度度的的增增加加，温温度度及及刀刀具具磨磨损损会会剧剧烈烈增增加加(这这便便是是传统加工的加工理念传统加工的加工理念 )（3 3）当当切切削削线线速速度度达达到到某某临临界界值值时时，切切削削温温度度及及切切削削力力会会减减小小，后后又又随随着着切切削削速速度度的的增增加加而而急急剧剧增增加加。(这这便便是是高高速速加加工工的的加加工工理理念念 )何为高速加工？43 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料傳統加工區傳統加工區傳統加工區傳統加工區Death Death ValleyValley死區死區死區死區 高速加工區高速加工區高速加工區高速加工區T=T=切削應力切削應力To=To=刀具應力上限刀具應力上限V=V=切削速度切削速度傳統加工區Death Valley高速加工區T=切削應力T44 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料高速加工定义高速加工定义高速加工定义高速加工定义根据根据19921992年国际生产工程研究会年国际生产工程研究会(CIRP)(CIRP)年会主题报告的定义，高速切年会主题报告的定义，高速切削通常指切削速度超过传统切削速度削通常指切削速度超过传统切削速度5 51010倍的切削加工。因此，根倍的切削加工。因此，根据加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削的切削速度范围也据加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削的切削速度范围也不同。不同。10502002000切削速度vc m/min青铜青铜,红铜红铜铸铁铸铁钢钢钛钛镍合金镍合金铝合金铝合金纤维纤维,塑料塑料转变转变HSMSource:PTW,Technical University Darmstadt高速加工定义根据1992年国际生产工程研究会(CIRP)年会45 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料为何刀具热应力在高速加工时会下降？为何刀具热应力在高速加工时会下降？为何刀具热应力在高速加工时会下降？为何刀具热应力在高速加工时会下降？l l在高速加工时，因切削速度快，切削时切削区会产生高温，使铁屑温在高速加工时，因切削速度快，切削时切削区会产生高温，使铁屑温度上升，导致切削阻力下降度上升，导致切削阻力下降 l l切削时的高温会迅速经过铁屑带离工件及刀具切削时的高温会迅速经过铁屑带离工件及刀具 为何刀具热应力在高速加工时会下降？在高速加工时，因切削速度快46 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件47 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料CNC发展历史及加工原理课件48 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求，而数控加工的数控指令包含了所有高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求，而数控加工的数控指令包含了所有高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求，而数控加工的数控指令包含了所有高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求，而数控加工的数控指令包含了所有的工艺过程，故应用于高速加工的数控自动编程系统的工艺过程，故应用于高速加工的数控自动编程系统的工艺过程，故应用于高速加工的数控自动编程系统的工艺过程，故应用于高速加工的数控自动编程系统-CAM-CAM-CAM-CAM系统必须能够满足相应的特殊系统必须能够满足相应的特殊系统必须能够满足相应的特殊系统必须能够满足相应的特殊要求。要求。要求。要求。（1 1 1 1）CAMCAMCAMCAM系统应具有很高的计算编程速度系统应具有很高的计算编程速度系统应具有很高的计算编程速度系统应具有很高的计算编程速度 高速加工中采用非常小的进给量与切深，故对高速加工中采用非常小的进给量与切深，故对高速加工中采用非常小的进给量与切深，故对高速加工中采用非常小的进给量与切深，故对NCNCNCNC程序的要求比对传统系统的程序的要求比对传统系统的程序的要求比对传统系统的程序的要求比对传统系统的NCNCNCNC程序要求要程序要求要程序要求要程序要求要严格得多，要求计算速度要快且方便、节约编程时间等。另外，快的编程速度使操作人员严格得多，要求计算速度要快且方便、节约编程时间等。另外，快的编程速度使操作人员严格得多，要求计算速度要快且方便、节约编程时间等。另外，快的编程速度使操作人员严格得多，要求计算速度要快且方便、节约编程时间等。另外，快的编程速度使操作人员能够对多种加工工艺策略进行比较，以便采取最佳的工艺方案，并对刀具轨迹进行编辑、能够对多种加工工艺策略进行比较，以便采取最佳的工艺方案，并对刀具轨迹进行编辑、能够对多种加工工艺策略进行比较，以便采取最佳的工艺方案，并对刀具轨迹进行编辑、能够对多种加工工艺策略进行比较，以便采取最佳的工艺方案，并对刀具轨迹进行编辑、优化，以达到最佳的加工效率。优化，以达到最佳的加工效率。优化，以达到最佳的加工效率。优化，以达到最佳的加工效率。（2 2 2 2）全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查 高速加工以高出传统加工近高速加工以高出传统加工近高速加工以高出传统加工近高速加工以高出传统加工近10101010倍的切削速度加工，一旦发生过切倍的切削速度加工，一旦发生过切倍的切削速度加工，一旦发生过切倍的切削速度加工，一旦发生过切,其后果不堪设想，故其后果不堪设想，故其后果不堪设想，故其后果不堪设想，故CAMCAMCAMCAM系统必须具有全程自动防过切处理能力。传统的曲面系统必须具有全程自动防过切处理能力。传统的曲面系统必须具有全程自动防过切处理能力。传统的曲面系统必须具有全程自动防过切处理能力。传统的曲面CAMCAMCAMCAM系统是局部加工的概念，极容系统是局部加工的概念，极容系统是局部加工的概念，极容系统是局部加工的概念，极容易发生过切现象，一般都是靠人工选择干预的办法来防止，易发生过切现象，一般都是靠人工选择干预的办法来防止，易发生过切现象，一般都是靠人工选择干预的办法来防止，易发生过切现象，一般都是靠人工选择干预的办法来防止，很难保证过切防护的安全性，很难保证过切防护的安全性，很难保证过切防护的安全性，很难保证过切防护的安全性，只有通过新一代的、智能化的、面向对象的只有通过新一代的、智能化的、面向对象的只有通过新一代的、智能化的、面向对象的只有通过新一代的、智能化的、面向对象的CAMCAMCAMCAM系统，才能实现防过切处理全部由系统自系统，才能实现防过切处理全部由系统自系统，才能实现防过切处理全部由系统自系统，才能实现防过切处理全部由系统自动完成，才能真正保证其安全性。动完成，才能真正保证其安全性。动完成，才能真正保证其安全性。动完成，才能真正保证其安全性。高速加工的重要特征之一就是能够使用较小直径的刀具加工模具的细节结构。系统能够自高速加工的重要特征之一就是能够使用较小直径的刀具加工模具的细节结构。系统能够自高速加工的重要特征之一就是能够使用较小直径的刀具加工模具的细节结构。系统能够自高速加工的重要特征之一就是能够使用较小直径的刀具加工模具的细节结构。系统能够自动提示最短夹刀长度并自动进行刀具干涉检查，这对于高速加工非常重要。动提示最短夹刀长度并自动进行刀具干涉检查，这对于高速加工非常重要。动提示最短夹刀长度并自动进行刀具干涉检查，这对于高速加工非常重要。动提示最短夹刀长度并自动进行刀具干涉检查，这对于高速加工非常重要。（3 3 3 3）进给率优化处理功能）进给率优化处理功能）进给率优化处理功能）进给率优化处理功能 为了能够确保最大的切削效率，并保证在高速切削时加工的安全性，应根据加工瞬时余量为了能够确保最大的切削效率，并保证在高速切削时加工的安全性，应根据加工瞬时余量为了能够确保最大的切削效率，并保证在高速切削时加工的安全性，应根据加工瞬时余量为了能够确保最大的切削效率，并保证在高速切削时加工的安全性，应根据加工瞬时余量的大小，由的大小，由的大小，由的大小，由CAMCAMCAMCAM系统自动对进给率进行优化处理。系统自动对进给率进行优化处理。系统自动对进给率进行优化处理。系统自动对进给率进行优化处理。（4 4 4 4）符合高速加工要求的丰富的加工策略）符合高速加工要求的丰富的加工策略）符合高速加工要求的丰富的加工策略）符合高速加工要求的丰富的加工策略与传统方式相比，高速加工对加工工艺走刀方式有着特殊要求，因而要求与传统方式相比，高速加工对加工工艺走刀方式有着特殊要求，因而要求与传统方式相比，高速加工对加工工艺走刀方式有着特殊要求，因而要求与传统方式相比，高速加工对加工工艺走刀方式有着特殊要求，因而要求CAMCAMCAMCAM系统能够满系统能够满系统能够满系统能够满足这些特定的工艺要求足这些特定的工艺要求足这些特定的工艺要求足这些特定的工艺要求 。高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求，而数控加工的49 东江科技内部培训资料东江科技内部培训资料A A A A、应避免刀具轨迹中走刀方向的突然变化，以避免因局部过切而造成刀具或设备的损坏。、应避免刀具轨迹中走刀方向的突然变化，以避免因局部过切而造成刀具或设备的损坏。、应避免刀具轨迹中走刀方向的突然变化，以避免因局部过切而造成刀具或设备的损坏。、应避免刀具轨迹中走刀方向的突然变化，以避免因局部过切而造成刀具或设备的损坏。B B B B、应保持刀具轨迹的平稳，避免突然加速或减速。应保持刀具轨迹的平稳，避免突然加速或减速。应保持刀具轨迹的平稳，避免突然加速或减速。应保持刀具轨迹的平稳，避免突然加速或减速。C C C C、下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。、下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。、下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。、下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。D D D D、行切的端点采用圆弧连接，避免直线连接。、行切的端点采用圆弧连接，避免直线连接。、行切的端点采用圆弧连接，避免直线连接。、行切的端点采用圆弧连接，避免直线连接。E E E E、除非情况必须如此，否则仍应避免全力宽切削。、除非情况必须如此，否则仍应避免全力宽切削。、除非情况必须如此，否则仍应避免全力宽切削。、除非情况必须如此，否则仍应避免全力宽切削。F F F F、残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应采用多次加工或采用系列、残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应采用多次加工或采用系列、残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应采用多次加工或采用系列、残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般应采用多次加工或采用系列 刀具从大到小刀具从大到小刀具从大到小刀具从大到小分次加工，直至达到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。分次加工，直至达到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。分次加工，直至达到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。分次加工，直至达到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。G G G G、刀具轨迹编辑优化功能非常重要，应避免多余空刀，可通过对刀具轨迹的摄像、复制、旋转等操作来避、刀具轨迹编辑优化功能非常重要，应避免多余空刀，可通过对刀具轨迹的摄像、复制、旋转等操作来避、刀具轨迹编辑优化功能非常重要，应避免多余空刀，可通过对刀具轨迹的摄像、复制、旋转等操作来避、刀具轨迹编辑优化功能非常重要，应避免多余空刀，可通过对刀具轨迹的摄像、复制、旋转等操作来避免重复计算。免重复计算。免重复计算。免重复计算。H H H H、刀具轨迹裁剪修复功能也很重要，可通过精确裁剪减少空刀提高效率；也可用于零件局部变化编程，仅、刀具轨迹裁剪修复功能也很重要，可通过精确裁剪减少空刀提高效率；也可用于零件局部变化编程，仅、刀具轨迹裁剪修复功能也很重要，可通过精确裁剪减少空刀提高效率；也可用于零件局部变化编程，仅、刀具轨迹裁剪修复功能也很重要，可通过精确裁剪减少空刀提高效率；也可用于零件局部变化编程，仅需编辑修改边际，无需对整个模型重新编程。需编辑修改边际，无需对整个模型重新编程。需编辑修改边际，无需对整个模型重新编程。需编辑修改边际，无需对整个模型重新编程。高速加工对编程人员的要求与编程方式的改变高速加工对编程人员的要求与编程方式的改变高速加工对编程人员的要求与编程方式的改变高速加工对编程人员的要求与编程方式的改变 采用高速加工设备之后，对编程人员的需求量将会增加，因高速加工工艺要求严格，过切保护更加重要，采用高速加工设备之后，对编程人员的需求量将会增加，因高速加工工艺要求严格，过切保护更加重要，采用高速加工设备之后，对编程人员的需求量将会增加，因高速加工工艺要求严格，过切保护更加重要，采用高速加工设备之后，对编程人员的需求量将会增加，因高速加工工艺要求严格，过切保护更加重要，故需多花时间对故需多花时间对故需多花时间对故需多花时间对NCNCNCNC指令进行仿真检验。一般而言，高速加工编程时间比普通加工编程时间要长得多，然而指令进行仿真检验。一般而言，高速加工编程时间比普通加工编程时间要长得多，然而指令进行仿真检验。一般而言，高速加工编程时间比普通加工编程时间要长得多，然而指令进行仿真检验。一般而言，高速加工编程时间比普通加工编程时间要长得多，然而却大大缩短了加工时间。为了保证高速加工设备足够的使用率，需配置更多的却大大缩短了加工时间。为了保证高速加工设备足够的使用率，需配置更多的却大大缩短了加工时间。为了保证高速加工设备足够的使用率，需配置更多的却大大缩短了加工时间。为了保证高速加工设备足够的使用率，需配置更多的CAMCAMCAMCAM人员。传统人员。传统人员。传统人员。传统CAD/CAMCAD/CAMCAD/CAMCAD/CAM中，中，中，中，NCNCNCNC指令的编制是由远离加工现场的指令的编制是由远离加工现场的指令的编制是由远离加工现场的指令的编制是由远离加工现场的CAD/CAMCAD/CAMCAD/CAMCAD/CAM工程师来完成的，因编程与加工地点分离，往往因编程人员对现工程师来完成的，因编程与加工地点分离，往往因编程人员对现工程师来完成的，因编程与加工地点分离，往往因编程人员对现工程师来完成的，因编程与加工地点分离，往往因编程人员对现场条件及加工工艺不够清楚而需要对场条件及加工工艺不够清楚而需要对场条件及加工工艺不够清楚而需要对场条件及加工工艺不够清楚而需要对NCNCNCNC指令进行反复检验与修改，影响正常使用。随着指令进行反复检验与修改，影响正常使用。随着指令进行反复检验与修改，影响正常使用。随着指令进行反复检验与修改，影响正常使用。随着CAMCAMCAMCAM系统智能化水平系统智能化水平系统智能化水平系统智能化水平的提高，已经出现了新一代独立运行的智能化的的提高，已经出现了新一代独立运行的智能化的的提高，已经出现了新一代独立运行的智能化的的提高，已经出现了新一代独立运行的智能化的CAMCAMCAMCAM专业系统，如专业系统，如专业系统，如专业系统，如DELCAMDELCAMDELCAMDELCAM公司的公司的公司的公司的PowerMILLPowerMILLPowerMILLPowerMILL，其主要特点是，其主要特点是，其主要特点是，其主要特点是面向对象的实体加工方式，而非传统的曲面局部加工方式。只需输入并选择加工工艺，即可自动完成编程面向对象的实体加工方式，而非传统的曲面局部加工方式。只需输入并选择加工工艺，即可自动完成编程面向对象的实体加工方式，而非传统的曲面局部加工方式。只需输入并选择加工工艺，即可自动完成编程面向对象的实体加工方式，而非传统的曲面局部加工方式。只需输入并选择加工工艺，即可自动完成编程操作。编程的复杂程度与零件的复杂程度无关，只与加工工艺有关，因而非常易于掌握，只需短时间培训操作。编程的复杂程度与零件的复杂程度无关，只与加工工艺有关，因而非常易于掌握，只需短时间培训操作。编程的复杂程度与零件的复杂程度无关，只与加工工艺有关，因而非常易于掌握，只需短时间培训操作。编程的复杂程度与零件的复杂程度无关，只与加工工艺有关，因而非常易于掌握，只需短时间培训即可掌握使用。在欧美发达国家，为了充分发挥即可掌握使用。在欧美发达国家，为了充分发挥即可掌握使用。在欧美发达国家，为了充分发挥即可掌握使用。在欧美发达国家，为了充分发挥NCNCNCNC设备操作人员的优势，缩短加工时间间隔，机侧编程已设备操作人员的优势，缩短加工时间间隔，机侧编程已设备操作人员的优势，缩短加工时间间隔，机侧编程已设备操作人员的优势，缩短加工时间间隔，机侧编程已经成为逐渐流行的发展趋势经成为逐渐流行的发展趋势经成为逐渐流行的发展趋势经成为逐渐流行的发展趋势 A、应避免刀具轨迹中走刀方向的突然变化，以避免因局部过切而造