二版機(jī)械工程英語(yǔ)二部分

Unit1１中央控制單元（CPU)的功能是控制所有系統(tǒng)部件的運(yùn)行和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字的或是邏輯的操作.為了完成上述功能,CＰU由以下兩個(gè)單元組成２．?控制單元。?數(shù)字邏輯單元３控制單元通過(guò)程序指令來(lái)協(xié)調(diào)大量的特種操作，這些操作包括接受輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù),并決定和是以何種方法來(lái)處理這些數(shù)據(jù)。控制單元能指揮數(shù)字邏輯單元的操作，他把數(shù)據(jù)發(fā)送給ＡＬU來(lái)告訴AＬＵ根據(jù)這些數(shù)據(jù)該運(yùn)行什么功能，并且在哪里把結(jié)果存儲(chǔ)下來(lái)?？刂茊卧瓿缮鲜霾僮鞯哪芰谄浒惭b了一個(gè)具有儲(chǔ)存與記憶功能的總控程序機(jī)構(gòu).4數(shù)字邏輯單元運(yùn)行諸如加減比較之類的操作.這些操作是根據(jù)數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式表現(xiàn)出來(lái)的。在指示了確定的條件下，邏輯部也可以用來(lái)改變命令執(zhí)行的次序.此外,邏輯部分還具有編輯或清除數(shù)據(jù)等功能。５控制單元和數(shù)字邏輯單元都是得用寄存器來(lái)完成他們的功能的，計(jì)算機(jī)寄存器是一個(gè)可以接收短暫存儲(chǔ),轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的小記憶裝置。根據(jù)計(jì)算機(jī)能力的不同,寄存器能建立出相應(yīng)的字節(jié)數(shù)的字長(zhǎng)。每個(gè)詞的字節(jié)數(shù)從４到64不等！Uｎit2生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字控制(1）數(shù)控是程序控制的自動(dòng)化，在數(shù)字控制系統(tǒng)中，設(shè)備通過(guò)數(shù)字，字母和符號(hào)來(lái)編碼，以一種合適的格式為每一個(gè)特定的零件或工件定義一個(gè)程序指令集.當(dāng)工件變化時(shí)，程序也變化,改變程序的能力也就是適合中小批量生產(chǎn)。寫一個(gè)新程序比改變大量生產(chǎn)設(shè)備要容易的多.（2）基本結(jié)構(gòu):數(shù)控系統(tǒng)由下面三部分組成:1.控制程序;2。機(jī)器控制單元；3．加工設(shè)備。三部分的基本關(guān)系,由圖2。1所示。程序輸入到控制單元由送入的程序來(lái)引導(dǎo)加工設(shè)備控制。（３）指導(dǎo)程序是一步步詳細(xì)的指導(dǎo)加工設(shè)備的指令。通常指令把主軸上刀具相對(duì)于安裝工具的工作臺(tái)定位。更多先進(jìn)的說(shuō)明包括主軸的轉(zhuǎn)速,加工工具的選擇及其功能。程序刻在合適的介質(zhì)中,提交到機(jī)器控制單元中，在過(guò)去幾十年中,最常用的介質(zhì)是一英寸寬的打孔紙帶.由于打孔紙帶的廣泛使用,NC有時(shí)也叫紙帶控制,然而這是現(xiàn)代數(shù)控使用的誤稱?，F(xiàn)在進(jìn)入使用更多的是磁帶和軟盤。(４)機(jī)器控制單元（ＭUC）由電子和控制硬件組成，機(jī)器控制單元可以讀出和執(zhí)行指令程序，可以自動(dòng)改變加工工具和其他加工設(shè)備.(5）執(zhí)行單元是數(shù)控系統(tǒng)的第三基礎(chǔ)部分,執(zhí)行原件是有效執(zhí)行工作的原件,最常見的數(shù)控例子其中的一個(gè)加工操作,加工設(shè)備由工作臺(tái)和主軸組成,就像用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)一樣。加工設(shè)備由控制單元來(lái)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的類型?？刂葡到y(tǒng)的類型(6)數(shù)控有2種基本類型,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式和輪廓式控制,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式控制也稱定位控制，每個(gè)軸都是通過(guò)絲杠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)加工類型不同，加工速度也不一樣.機(jī)器開始以最大速度運(yùn)行來(lái)減少非加工時(shí)間，但當(dāng)他達(dá)到數(shù)據(jù)定義的位置時(shí)，機(jī)器開始減速。因此在一個(gè)操作中，如鉆或沖孔操作先定位在加工。在鉆或沖孔之后，迅速收起工具移動(dòng)到另一個(gè)位置重復(fù)此操作。從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置是非常重要的，要遵循一個(gè)原則，從效率上考慮只要時(shí)間最短即可。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)主要用于鉆，沖孔，直銑操作中.(7)輪廓式也就是連續(xù)路徑式系統(tǒng)，定位和切削同時(shí)按不同速度來(lái)控制,由于刀具在指定路線運(yùn)動(dòng)同時(shí)切削,因此速度和運(yùn)動(dòng)的同步控制是非常重要的。輪廓式系統(tǒng)常用于車床銑床磨床焊接設(shè)備和加工中心。（8）沿著路徑的運(yùn)動(dòng)或以增量差補(bǔ)是幾個(gè)基本方式的一個(gè)，在所有的差補(bǔ)中,要控制刀具的回轉(zhuǎn)中心定位,補(bǔ)償可以以不同直徑及刀具磨損，在數(shù)控程序中進(jìn)行改寫。（9）有一些已形成差補(bǔ)方案來(lái)處理數(shù)控系統(tǒng)中連續(xù)路徑和加工系統(tǒng)產(chǎn)生的問(wèn)題包括：１。線性差補(bǔ)；２。圓弧差補(bǔ)；３．螺旋線差補(bǔ)；4．拋物線差補(bǔ);5.立體差補(bǔ)(1０）每一種差補(bǔ)程序都允許程序源產(chǎn)生加工指令,適用于相對(duì)少的輸入?yún)?shù)的直線或曲線路徑。儲(chǔ)存在數(shù)控單元中的模塊預(yù)算指引工具沿計(jì)算出的路徑運(yùn)動(dòng)。（１１)線性差補(bǔ)是最基本的差補(bǔ)方法，用于連續(xù)路徑的數(shù)控系統(tǒng)中。兩軸和三軸線性差補(bǔ)路線在實(shí)際中有時(shí)會(huì)分辨出的，但在概念上他們是一樣的，程序源要明確指定直線的起點(diǎn)和缺點(diǎn)及沿直線的進(jìn)給率。差補(bǔ)需計(jì)算兩軸或三軸的進(jìn)給速率以達(dá)到設(shè)定的進(jìn)給速度。（１2)線性差補(bǔ)用來(lái)差補(bǔ)圓是不合適的因?yàn)槌绦蛟葱枰鞔_指定線段部分（線段數(shù)量）和各自的終點(diǎn)來(lái)大約模擬圓弧。圓弧差補(bǔ)法已形成他允許程序編程的路徑,使用圓弧只要給定以下參數(shù),圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，圓心坐標(biāo)，半徑和刀具沿圓弧路徑的走刀方向.圓弧差補(bǔ)也是由許多小的直線段來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但這些小線段的參數(shù)由差補(bǔ)模塊來(lái)計(jì)算出來(lái)的，而不是程序員設(shè)定的。切削是沿著每一小線段一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行以產(chǎn)生光滑曲線路徑。圓弧差補(bǔ)的局限性是圓弧路徑所在平面是由數(shù)控系統(tǒng)中兩軸所決定的平面。(１3）螺旋線差補(bǔ)結(jié)合了環(huán)形差補(bǔ)兩軸在第三軸上做線性運(yùn)動(dòng)這樣來(lái)定義空間三維螺旋路徑。（14)拋物線差補(bǔ)和立方差補(bǔ)法通過(guò)高次高程來(lái)實(shí)現(xiàn)自由曲線。這通常需要有強(qiáng)的計(jì)算能力，正因如此，他不如直線差補(bǔ)和環(huán)形差補(bǔ)常見。他們主要用于汽車工業(yè)中具有自由風(fēng)格的車身面，而這是線性差補(bǔ)和圓弧差補(bǔ)不能精確容易得到的。（15）數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床,這是數(shù)控的主要應(yīng)用。現(xiàn)在主要用于商業(yè)。我們?nèi)杂懻摂?shù)控系統(tǒng)特別是金屬數(shù)控車床.數(shù)控車床技術(shù)（1６）種加工過(guò)程都可以在設(shè)計(jì)的專門車床上來(lái)實(shí)現(xiàn)加工。在車床上車削,在鉆床上鉆，在銑床上加工。有幾種類型的磨削方法也要有相應(yīng)種類的磨床.被設(shè)計(jì)的數(shù)控磨床可以進(jìn)行下列加工包括：1。鉆加工；2。銑床立式和臥式主軸;3．車床臥式主軸和立式主軸;4.臥式和立式鏜床;5。仿形銑床;6．平面磨和圓柱磨(１7）除了上述幾種機(jī)械加工方法,數(shù)控機(jī)床可用于其他金屬加工過(guò)程包括:用于薄片板的金屬板上沖孔的沖壓機(jī)，用于薄片金屬?gòu)澢恼蹚潤(rùn)C(jī)。（18）數(shù)控技術(shù)的介入到機(jī)加工對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)和運(yùn)用有著顯著的影響。數(shù)控影響之一在程序控制下切削金屬的時(shí)間與傳統(tǒng)手動(dòng)機(jī)床__大得多.所以對(duì)于一些零件如主軸驅(qū)動(dòng)主軸絲杠磨損更快，這些零件要設(shè)計(jì)成持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的。第二,增加電子控制單元后設(shè)備成本也隨之增加,因此需要更高的利用率。取代傳統(tǒng)手工操作的一班制，數(shù)控機(jī)床通常采用兩班或三班制來(lái)獲得更多的回報(bào)。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)中減少了非操作過(guò)程的時(shí)間如裝卸工件和換刀時(shí)間。第三,增加的勞動(dòng)成本由人工成本變?yōu)樵O(shè)備成本?？紤]到人工操作的角色，角色由技術(shù)熟練的工人控制，工件生產(chǎn)的每一個(gè)過(guò)程變?yōu)橹豢刂蒲b卸換刀和清除碎屑和類似的操作,這樣一個(gè)工人可以同時(shí)操作兩臺(tái)或三臺(tái)車床，機(jī)床的角色和功能也改變了。數(shù)控需要設(shè)計(jì)成高度自動(dòng)化具有需要在不同車床加工幾種操作聯(lián)合在一起一定加工的能力，這些變化是通過(guò)一種新型車床在數(shù)控技術(shù)存在之前是不存在的，他豐富了數(shù)控加工中心(1９)加工中心是在20世紀(jì)5０年代發(fā)展起來(lái)的具有在程序控制下在一個(gè)工件上一次裝夾完成幾種不同的加工能力的機(jī)床。加工中心能完成銑，鉆,鉸屑,攻絲，鏜，車端面及一些類似機(jī)加工工作。另外數(shù)控加工中心的典型特征包括以下方面:(20）（１)自動(dòng)換刀能力:多種機(jī)加工工作一位著需要多種刀具.刀具貝安裝在刀庫(kù)或多刀刀庫(kù)中.當(dāng)一把刀需要被調(diào)換時(shí),多刀刀座自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置上。自動(dòng)化的換刀機(jī)構(gòu)。在程序控制下進(jìn)行，把主軸上需換下的刀和多刀刀座上的刀調(diào)換.(２１）（２)工件的自動(dòng)定位:大多數(shù)加工中心都可以使工件沿著主軸旋轉(zhuǎn)因此允許刀具達(dá)到工件的四個(gè)表面.（２2）（３）托架滑動(dòng)裝置（平板架):加工中心另一個(gè)特點(diǎn)是有兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立拖板每個(gè)拖板都可以調(diào)整在刀具上。在加工過(guò)程中，一個(gè)拖板在刀具的前部，另一個(gè)拖板在遠(yuǎn)離主軸的安全位置。這樣當(dāng)機(jī)床正在加工當(dāng)前的零件時(shí)。操作人員就可以從上一個(gè)工作循環(huán)中卸下最終加工好的零件，同時(shí)加緊毛坯用于下一個(gè)工作循環(huán).（２3)加工中心可以分為立式和臥式.這是參照機(jī)床主軸方向來(lái)劃分的。立式加工中心具有軸線相對(duì)工作臺(tái)垂直的主軸,臥式車床的主軸軸線是水平方向的.這種區(qū)別通常會(huì)導(dǎo)致在這些加工中心加工的零件類型不同。立式加工中心用于以上進(jìn)刀的平面工作。臥式加工中心用于立體形狀,刀具在立體側(cè)面可以進(jìn)刀。一臺(tái)數(shù)控臥式加工中心，例子如圖2．２所示，具有上面提到的一些特征.（2４）加工中心的成功應(yīng)用導(dǎo)致了其他類似金屬加工機(jī)床的發(fā)展.例如:在車削中心，把車削加工設(shè)計(jì)成一個(gè)高度自動(dòng)化萬(wàn)能機(jī)床可以完成車削,刨,鉆，螺紋加工和類似的操作DNCANDCＮＣ(２5）數(shù)控的發(fā)展在分批生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)中有著重要意義,從技術(shù)和商業(yè)角度來(lái)說(shuō)都有著重要意義。數(shù)控有兩方面的提高和擴(kuò)展，包括:1．直接數(shù)據(jù)控制；2。計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(26）直接數(shù)據(jù)控制直接數(shù)據(jù)控制定義為一個(gè)制造系統(tǒng)，一定數(shù)量的機(jī)床有一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)直接硬件連線實(shí)時(shí)控制。相應(yīng)的磁帶播放機(jī)忽略在直接數(shù)控中，這樣就消除系統(tǒng)中最不可靠的環(huán)節(jié)。不用磁帶播放機(jī)而用電腦信息傳給車床.原則上說(shuō)一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以控制１００臺(tái)獨(dú)立機(jī)器(DNＣ系統(tǒng)在1970年稱為可控制2６臺(tái)機(jī)床）直接數(shù)控(ＤNＣ)電腦設(shè)計(jì)成在需要的時(shí)候提供指令給每一臺(tái)機(jī)床，當(dāng)機(jī)床需要控制指令時(shí)，計(jì)算機(jī)立即發(fā)送指令給機(jī)床。（２７）圖2．３說(shuō)明了ＤNC的基本配置。這個(gè)系統(tǒng)包括４部分：1．中央計(jì)算機(jī)；2．大量?jī)?nèi)存，用于存放數(shù)控程序；3.通信線;4。機(jī)床刀具(2８)計(jì)算機(jī)從海量?jī)?nèi)存中取出部分程序指令送入到需要的獨(dú)立機(jī)床中.相應(yīng)的計(jì)算機(jī)也接受機(jī)床反饋信息。這種雙工的信息流在實(shí)時(shí)控制加工系統(tǒng)中出現(xiàn)意味著每臺(tái)機(jī)床需要指令的請(qǐng)求能立即得到回應(yīng)。類似的，計(jì)算機(jī)必須總是要準(zhǔn)備要接受信息和進(jìn)行回應(yīng)。DNC系統(tǒng)顯著特點(diǎn)是：可以實(shí)時(shí)控制大量機(jī)床.更具機(jī)器數(shù)量和所需的計(jì)算機(jī)程度化。有時(shí)需要使用衛(wèi)星計(jì)算機(jī)如圖２.４所示。衛(wèi)星計(jì)算機(jī)是更小的計(jì)算機(jī)，可以分擔(dān)中央計(jì)算任務(wù)，減輕其負(fù)擔(dān)。每臺(tái)衛(wèi)星控制幾臺(tái)機(jī)床。零件加工指令程序由計(jì)算機(jī)接受，儲(chǔ)存在內(nèi)存中。當(dāng)需要時(shí)衛(wèi)星計(jì)算機(jī)發(fā)送指令程序到每個(gè)獨(dú)立機(jī)床中.來(lái)自機(jī)床的反饋數(shù)據(jù)在電腦中央存儲(chǔ)接受之前存儲(chǔ)在衛(wèi)星內(nèi)存中。（29)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制由于DＮC技術(shù)的介入，在計(jì)算機(jī)技術(shù)上得到了很大的發(fā)展。計(jì)算機(jī)在尺寸和成本顯著減少的同時(shí),計(jì)算機(jī)的能力卻有很大的提高.在數(shù)控中,這些發(fā)展使得由硬件布置的MCU（）變?yōu)閿?shù)字電腦控制的控制單元。最早，小型機(jī)在19７0年使用。隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)一步小型化,小型機(jī)被當(dāng)今的微型機(jī)取代。（３0）計(jì)算機(jī)控制也是一種數(shù)字控制,它采用微型計(jì)算機(jī)作為控制單元。由于數(shù)字電腦用于CNＣ和ＤＮC中,只近似區(qū)分兩種類型.有三個(gè)區(qū)分原則:1)．ＤNC電腦接受和發(fā)送指令數(shù)據(jù)都是來(lái)自許多機(jī)器，ＣＮＣ電腦控制只是一個(gè)機(jī)器或多個(gè)機(jī)器。２）．DＮC電腦占有一個(gè)位置通過(guò)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)。CNＣ電腦要非?？拷嚧?3)。ＤNC軟件的發(fā)展不經(jīng)可以控制生產(chǎn)設(shè)備的每個(gè)單獨(dú)零件，還可以在生產(chǎn)堅(jiān)固性方面提供主要控制信息。CNC的提高可以提高特殊車床的能力。（31）電腦數(shù)控系統(tǒng)的大體配置如圖2．５所示。如圖中所示,最初進(jìn)入控制器的是磁帶播放機(jī).這樣,ＣＮC的外部系統(tǒng)與傳統(tǒng)的NＣ機(jī)相似.然而ＣNC中的程序使用方法是不同的。Uｎit3數(shù)控編程數(shù)控編程由一系列方向構(gòu)成，這些方向?qū)е聰?shù)控車床執(zhí)行某種操作，加工是最常用的進(jìn)程。數(shù)控車床編程由內(nèi)部編程部門來(lái)完成，在車間里,或者從外部源購(gòu)買。編程還可以手動(dòng)或者在計(jì)算機(jī)輔助下來(lái)完成.程序包括指令和命令.幾何指令涉及刀具和工件間的相對(duì)移動(dòng)。進(jìn)程指令涉及主軸速度,進(jìn)給以及道具等。行動(dòng)指令涉及插值的類型以及刀具或者工作臺(tái)的緩慢和快速移動(dòng)。切換命令涉及到開/關(guān)冷卻液供給狀況，主軸旋轉(zhuǎn)，主軸方向，換刀,工件進(jìn)給,夾具固定等等。（1)手工編程。手工編程包括根據(jù)部分工程圖紙首先算出刀具，工件以及工作臺(tái)的尺寸關(guān)系，繼而決定執(zhí)行的操作和工序。那么一個(gè)包括執(zhí)行特定操作所需必要信息的程序表就準(zhǔn)備好了，例如刀具切削，主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給,切削深度，切削液，以及刀具或者工件間的相對(duì)位置或者移動(dòng)。根據(jù)這些信息，部分程序就準(zhǔn)備好了。通常一個(gè)紙帶首先被準(zhǔn)備好用于試用和調(diào)試程序。根據(jù)紙帶被使用多久，紙袋通常用更耐用的聚酯薄膜制成。手工編程可以由那些具有特定制造工藝知識(shí)和能夠理解，閱讀以及更改部分程序的人來(lái)完成。因?yàn)樗麄兪煜C(jī)床刀具和工藝流程，熟練的機(jī)械師可以做一些手工編程的編程培訓(xùn)。然而，所涉及的工作是乏味的,費(fèi)時(shí)的,因此不合算。手工編程大多數(shù)用于簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用上。(2）計(jì)算機(jī)輔助編程。計(jì)算機(jī)輔助編程是一種涉及到特殊符號(hào)的編程語(yǔ)言,這種語(yǔ)言可以決定角點(diǎn)的坐標(biāo),刀口以及工件的表面.編程語(yǔ)言是與計(jì)算機(jī)通信的方式并且涉及到符號(hào)字符。編程員用這種語(yǔ)言描述加工零件，而由計(jì)算機(jī)將零件程序轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行指令。許多種商業(yè)應(yīng)用上的語(yǔ)言有多種多樣的特點(diǎn)和應(yīng)用。第一種被使用的是類似于英語(yǔ)語(yǔ)句的語(yǔ)言,它在十九世紀(jì)五十年代末被開發(fā)出來(lái)并被稱為AＰT語(yǔ)言。這種語(yǔ)言，由于它多種多樣的擴(kuò)展形式，一直是最廣泛的用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和連續(xù)路徑編程的語(yǔ)言。復(fù)雜的工件現(xiàn)在使用基本的繪圖進(jìn)行制造，計(jì)算機(jī)輔助制造程序。刀具的路徑是在類似于一個(gè)CAD程序的大量的繪圖環(huán)境下制造出來(lái)的。這種機(jī)器代碼由程序自動(dòng)生成。在生產(chǎn)開始之前,程序應(yīng)該被校驗(yàn),還有就是通過(guò)一個(gè)顯示器觀看工藝流程的模仿或者使用廉價(jià)的材料（例如鋁,木頭，石蠟,或者是塑料）制作工件，而不是使用指定用于已加工零件的真實(shí)材料。計(jì)算機(jī)輔助編程有以下幾個(gè)優(yōu)于人工方式的重要優(yōu)點(diǎn)。比較容易使用的符號(hào)語(yǔ)言縮短了編程時(shí)間。編程是一種容納了大量關(guān)于機(jī)械特點(diǎn)和工藝變量數(shù)據(jù)的一種能力，例如動(dòng)力,速度,進(jìn)給,刀具形狀,刀具形狀改變的補(bǔ)給量，刀具磨損，偏轉(zhuǎn)，以及冷卻液的使用。減少了在人工編程中出現(xiàn)人為錯(cuò)誤的可能性。因?yàn)榫幊虝r(shí)所需更少的時(shí)間,降低了成本。編程語(yǔ)言的使用不僅導(dǎo)致更高的工件質(zhì)量而且考慮到了機(jī)械指令的更加快速發(fā)展。另外,模擬可以在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的終端設(shè)備上運(yùn)行，這就確保了程序按照既定來(lái)運(yùn)行。這種方法可以防止昂貴的機(jī)器由于調(diào)試程序產(chǎn)生不必要的占用。選擇某一種數(shù)控機(jī)床編程語(yǔ)言主要取決于以下幾個(gè)因素:生產(chǎn)設(shè)施人員的專業(yè)水平級(jí)別工件的復(fù)雜程度設(shè)備的外形以及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用涉及編程的時(shí)間及費(fèi)用因?yàn)閿?shù)控涉及有關(guān)工件材料和加工參數(shù)的數(shù)據(jù)插入，編程必須由有制造業(yè)的相關(guān)方面知識(shí)的操作工和程序員來(lái)完成。在生產(chǎn)開始之前，程序應(yīng)該被校驗(yàn)，還有通過(guò)一個(gè)CＲT屏幕來(lái)觀察工藝流程的模擬或者用廉價(jià)的材料制造工件，例如鋁，木頭或者塑料，而不是使用指定用于已加工零件的真實(shí)材料。數(shù)控編程語(yǔ)言自從１９56念麻省理工學(xué)院的初步研究數(shù)控編程系統(tǒng)以來(lái)大概有超過(guò)100種的數(shù)控編程語(yǔ)言已經(jīng)被開發(fā)出來(lái)了。大多數(shù)語(yǔ)言開發(fā)用于特殊的需求和機(jī)械并且它們沒(méi)有經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)。然而,相當(dāng)多的語(yǔ)言在今天一直被使用。在本小節(jié),我們回顧一下那些被普遍認(rèn)為是重要的語(yǔ)言。ＡPT(自動(dòng)編程工具），AＰT語(yǔ)言是麻省理工學(xué)院研發(fā)的關(guān)于數(shù)控機(jī)床控制編程系統(tǒng)的成果。它的研發(fā)開始于1956年六月，它第一次用于生產(chǎn)是在195９年左右.幾天它是在美國(guó)應(yīng)用最廣泛的語(yǔ)言。雖然第一次打算作為一種輪廓語(yǔ)言。ＡＰT現(xiàn)在的版本可用于定位和持續(xù)路徑的編程而且可用于多達(dá)五個(gè)基準(zhǔn)軸的持續(xù)路徑編程。AＵTOSPOT（用于定位工具的自動(dòng)系統(tǒng))。這個(gè)程序有IBM研發(fā),在1962年第一次被引進(jìn)用于PTP編程.ＡＵTＯＳPOＴ現(xiàn)在的版本也可應(yīng)被用于修證輪廓。COMPＡCＴII.這種語(yǔ)言是來(lái)自于制造數(shù)據(jù)系統(tǒng)的封裝。（MDＳＩ公司），在安阿伯，密歇根州的一家公司.數(shù)控機(jī)床控制編程的許多特點(diǎn)于ＳPLＩT相似。MDSＩ公司將ＣOＭＰAＣTＩＩ系統(tǒng)租賃給以分時(shí)為依據(jù)的用戶。這種程序通過(guò)使用遠(yuǎn)程終端把程序傳送給MＤSI公司的計(jì)算機(jī)，有計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)向產(chǎn)生數(shù)控的紙帶。ADＡPT（ＡPT的改編版本)。多種編程語(yǔ)言直接依據(jù)于ＡPT程序。這些語(yǔ)言之一便是ADAＰＴ，它是在空軍合同下由IBＭ公司研發(fā)的。這種語(yǔ)言意圖提供許多APT的特點(diǎn)但是用于小型計(jì)算機(jī).ＡＤAＰT不如AＰT一樣強(qiáng)大,但是能夠被用于定位和修改輪廓工作的程序。EXＡＰT（ＡＰT的擴(kuò)展子集）.這種語(yǔ)言是由德國(guó)研發(fā)的。,開始于1964年之間，以APＴ語(yǔ)言為依據(jù)。有三個(gè)版本:ＥXAPTI——被設(shè)計(jì)應(yīng)用于定位（鉆削和直切銑).ＥXAＰTII——被設(shè)計(jì)用于車削,還有EXAPＴIII—被設(shè)計(jì)用于限制輪廓的操作.EXＡPＴ最重要的一個(gè)特點(diǎn)是嘗試自動(dòng)地計(jì)算最佳進(jìn)給量和進(jìn)給速度。ＡＰＴ不僅僅是一種數(shù)控語(yǔ)言；它也是一種以APＴ聲明為依據(jù)執(zhí)行計(jì)算來(lái).生成切割位置的計(jì)算機(jī)程序.在APT語(yǔ)言中聲明有四種類型:幾何聲明。這些定義好的幾何元素包括了工作組。它們有時(shí)也叫做定義聲明。后處理程序聲明。這些聲明用于特殊的機(jī)械工具和控制系統(tǒng).它們用于指定進(jìn)給量和進(jìn)給速度而且精確了機(jī)械的其他特點(diǎn).輔助聲明。這些不同種類的聲明常用作定義工件,刀具，以及公差等等。銑床和車床的CNＣ編程于其他機(jī)械編程工藝是相似的;它需要對(duì)編程語(yǔ)言有一個(gè)透徹的理解。這種用作銑床和車床NＣ的語(yǔ)言通常被稱為Ｇ代碼。這些工序通常用于銑床機(jī)械和機(jī)加工中心，提供了一些Ｇ代碼使用的經(jīng)典例子，因?yàn)樗ù蠹s了ＮＣ操作中的７５％。下面編程和工藝的五類用于銑床ＮＣ編程。（下轉(zhuǎn)Ｐ114）自動(dòng)化編程的人工指南ＮC機(jī)械編程采用兩種形式:人工編程以及在CAＭ軟件支持下的代碼生成.例３－1是一個(gè)人工編程的例子。它以銑削零件圖為開始，編程者設(shè)計(jì)一些能夠驅(qū)動(dòng)切削刀具沿著預(yù)期路徑運(yùn)行的G代碼工序。ＣAM生成的NC代碼為了使目標(biāo)機(jī)械工具能夠直接轉(zhuǎn)換為零件圖送給Ｇ代碼程序運(yùn)行在已選擇的機(jī)械上，從而使用一個(gè)后處理程序。CＡＭ軟件和后處理程序分成兩類。類型之一，專業(yè)CAM和簡(jiǎn)潔ＣAM,它是獨(dú)立的，并且吸收了所有主要CAM供應(yīng)商的繪圖文件。第二種類型,是被CAD供應(yīng)商研發(fā)的,它集成了CＡＤ程序和運(yùn)行，作為集成ＣAD/CAＭ設(shè)計(jì)軟件的一部分Uniｔ4機(jī)加工與切削加工中心(1)這篇文章介紹了計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械刀具設(shè)計(jì)的能力和較大的發(fā)展，就想我們知道的機(jī)加工和切削加工中心，這些機(jī)器有其他機(jī)器工具沒(méi)有的柔性和多功能性，應(yīng)此他們作為加工工具第一選擇。機(jī)加工與切削加工中心（2)需要注意的是每臺(tái)機(jī)器他的自動(dòng)化程度有多高，都要設(shè)計(jì)一種基本的加工樣式就像所展示的那樣,在制造過(guò)程中不同的表面是用不同的加工方法加工的,(3）例如,如圖4。3所示，銑、端面車削、鏜、鉆、鉸孔、切絲來(lái)獲得額定的公差要求及最終表面精度.(４）習(xí)慣性的加工過(guò)程的執(zhí)行,始于工件的移動(dòng)從一把加工刀具到另一把加工刀具直至所有的加工完成,這是一種切實(shí)可行的制造方法,并具有高度的自動(dòng)化。這就是生產(chǎn)流水線的原理。最常見的是應(yīng)用于高容量或大批量的生產(chǎn),生產(chǎn)流水線是由幾種加工刀具按一定的次序排列組成的,諸如自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊這樣的工件從一個(gè)加工地點(diǎn)到另一個(gè)加工地點(diǎn)，并且在每一個(gè)加工中心都運(yùn)用特有的加工方式進(jìn)行加工，工件會(huì)被輸送到下一個(gè)機(jī)器進(jìn)行下一個(gè)加工。（５）有這樣一些產(chǎn)品或加工方法，他們的生產(chǎn)路線是不可行或不經(jīng)濟(jì)的,特別是當(dāng)這些種類的產(chǎn)品在加工時(shí)需要迅速轉(zhuǎn)換加工方法。一個(gè)重要的概念,在20世紀(jì)５0年代末期得到發(fā)展，那就是機(jī)加工中心.一個(gè)機(jī)加工中心就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制的刀具在工件的不同表面和不同的方向上進(jìn)行切削操作的能力,通常說(shuō)工件是不動(dòng)的,而切削工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，比如銑和鉆操作。（6）機(jī)加工中心的發(fā)展暗示著計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器刀具之間關(guān)系的進(jìn)步。如數(shù)字控制的車床加工中心擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)幾把切削刀具進(jìn)行車削,端面車削，鏜孔和切螺紋.（7)工件在加工中心里是被安放在托盤上或模塊上，那樣可以被移動(dòng)并且可以進(jìn)行不同方向的旋轉(zhuǎn)和定位，在進(jìn)行特殊的切削過(guò)程完成后,工件不需要移動(dòng)到另一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行鉆孔,鉸孔，攻絲之類的附加加工。換句話說(shuō),工件和機(jī)器是被置于工件上的。（８）當(dāng)所有的加工工作完成后，托盤會(huì)自動(dòng)離開已加工工件,并且另一個(gè)托盤運(yùn)用自動(dòng)托盤變速器將工件進(jìn)行定位和加工。所有的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都有計(jì)算機(jī)控制，并且托盤定位器有10—3０秒的循環(huán)時(shí)間，托盤臺(tái)能夠使得多級(jí)托盤更好的服務(wù)于加工中心,工具同樣能夠被裝備到不同的自動(dòng)化部件中,諸如上料與下料機(jī)構(gòu).(9)加工中心裝備了可變程序的自動(dòng)刀具變換器,依賴于這樣的設(shè)計(jì)多達(dá)２０0把切削刀具能夠被貯存在刀庫(kù)，刀鼓，刀鏈(工具庫(kù)）,輔助工具庫(kù)能夠更好的為一些特殊加工中心提供更好的切削道具，這些刀具可以自動(dòng)的任意選擇到達(dá)機(jī)械主軸的最短路線，刀具交換臂是一個(gè)普通的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，他可以旋轉(zhuǎn)來(lái)拾取特殊的工具(每一個(gè)工具有他自己的刀桿)和他在主軸上的位置。（10)刀具通過(guò)直接連接在刀具夾持口上的編碼標(biāo)簽、條形碼或記憶芯片來(lái)標(biāo)識(shí).一次換刀時(shí)間在５－1０秒鐘，對(duì)于小的刀具可以少于1—２秒，對(duì)于重達(dá)11０公斤的刀具可以達(dá)到３０秒，刀具變換器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)趨向于運(yùn)用簡(jiǎn)單的原理提高換刀的時(shí)間。(11)加工中心同時(shí)裝備有工具的檢驗(yàn)臺(tái)，他可以給計(jì)算機(jī)數(shù)字控制提供信息對(duì)于在換刀和刀具磨損時(shí)的誤差提供補(bǔ)償。接觸試探針可以自動(dòng)裝入工具夾持口中以確定工件的參考平面，以便對(duì)刀具設(shè)置進(jìn)行選擇并對(duì)加工的工件在線檢測(cè)。(12）圖4。6所示的一些表面可以被聯(lián)系起來(lái)，他們的相對(duì)位置可以被確立并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中，這些數(shù)據(jù)稍后可被用于編寫刀具工作路徑的程序同時(shí)對(duì)刀具的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行補(bǔ)償,又可以為預(yù)先加工刀具的磨損提供補(bǔ)償.機(jī)加工與切削加工中心的種類（１3)盡管這里有不同種類的刀具設(shè)計(jì)在加工中心中,兩種最基本的種類垂直主軸和水平主軸；大部分的機(jī)器擁有上述兩種軸線的能力，在加工中心中最大的切削刀具的尺寸可以繞工具一周，就像我們知道的工具包絡(luò),這個(gè)術(shù)語(yǔ)第一次應(yīng)用在與工業(yè)機(jī)器人的聯(lián)系上.(14）垂直主軸加工中心或是水平主軸加工中心都是為了適用在工件具有深腔的平面上執(zhí)行加工工藝,如鑄型和模具制造。一個(gè)垂直主軸的加工中心類似于一個(gè)垂直主軸銑床。刀庫(kù)在圖示的左側(cè)并且所有的加工方法和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)位于右側(cè)的計(jì)算機(jī)控制托盤進(jìn)行定位和修改.(１5）因?yàn)樵诩庸ぶ行闹杏捎谕屏Φ淖饔梅较蚴窍蛳碌?，機(jī)器具有高的剛度,并在對(duì)于加工部分有較好的精確補(bǔ)償，這些機(jī)器通常比水平主軸的機(jī)器便宜些。（16）水平主軸的加工中心或水平機(jī)加工中心是為了適用于高大工件的表面加工的需求。托盤可以在不同的軸線(如圖4.3所示)上旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行不同種類的有角定位.（17)水平主軸加工的另一個(gè)范疇是車削加工，是用特殊機(jī)床進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的車削加工。一個(gè)三轉(zhuǎn)動(dòng)架的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的車削加工如圖4。8所示,這個(gè)機(jī)器是由兩個(gè)水平主軸和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架以及不同的切削刀具設(shè)計(jì)而成的來(lái)執(zhí)行一些旋轉(zhuǎn)工件的加工。(18)萬(wàn)能加工中心同時(shí)裝備了垂直主軸和水平主軸的機(jī)器，他們具有不同種類的特色,并且具有加工所有表面的能力(垂直的、水平的、斜的）.機(jī)加工中心的特征和能力（1９）下面是加工中心的大部分特征:a．他們有能力有效的，經(jīng)濟(jì)的并且擁有重復(fù)的高精度的尺寸的能力來(lái)處理不同型號(hào)的磨具的能力.公差的范圍在正負(fù)0。００25ｍm。ｂ。這些機(jī)器是萬(wàn)能的,擁有多達(dá)６條線性的有角傳動(dòng)的軸線并且有能力快速的從一種加工方式向另一種加工方式轉(zhuǎn)變來(lái)滿足不同種類的加工刀具和有效的減小地板空間。c。裝載工作和卸載工作，轉(zhuǎn)換刀具,矯正,故障尋找所需的時(shí)間正在減少，應(yīng)此生產(chǎn)能力提高,減少實(shí)驗(yàn)的需求尤其是對(duì)于熟練實(shí)驗(yàn)的要求并且生產(chǎn)成本降到最低。ｄ．他們可以高速的自動(dòng)化并相對(duì)地緊湊,應(yīng)此一個(gè)工作人員可以在同一時(shí)間照顧到兩臺(tái)或更多的機(jī)器.e．加工機(jī)器裝備了刀具調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)裝置為了檢測(cè)出工具的磨損與破裂，又可以探測(cè)工具磨損的補(bǔ)償和工具調(diào)位。f。前處理和后處理的矯正和工件加工監(jiān)測(cè)在加工中心的功能。(２0)加工中心可應(yīng)用于更廣闊范圍的不同種類型號(hào)和特征,并且他們的成本范圍從５萬(wàn)到10０萬(wàn)甚至更高。典型容量范圍可達(dá)75KW,并且最小軸轉(zhuǎn)速通常在4０00－8000rpm范圍里,一些可以達(dá)到750０0rpm,還用于小補(bǔ)償切削的特殊應(yīng)用.一些托盤具有支撐重達(dá)700０ｋg工件的能力，通常高的容量用于特殊的應(yīng)用當(dāng)中。(２１）現(xiàn)在大部分機(jī)器有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)構(gòu)造,應(yīng)此不同種類的外圍裝備和附件可以被安裝并且和修改不同種類產(chǎn)品的修改要求。（22）因?yàn)榧庸ぶ行牡母呱a(chǎn)能力，大量的切削會(huì)產(chǎn)生并且必須被收集起來(lái)應(yīng)此一些需要一些可用于切削收集處理的設(shè)計(jì),就像圖示所舉例那樣,兩個(gè)在橫軸加工中心截面圖底部的切削傳送帶這些特殊的加工傳送帶是螺旋形或螺桿型，他們沿著導(dǎo)槽收集切削并且將他們輸送到收集點(diǎn),另一條系統(tǒng)會(huì)選用鏈?zhǔn)絺魉蛶?。刀具的選擇（2３）加工中心能夠有能力需求有效的花費(fèi)可以說(shuō)進(jìn)行有效的成本控制，他們通常不得不每天做至少兩次移動(dòng)，所以他們必須有效并且可以連續(xù)調(diào)整在加工中心中產(chǎn)品的購(gòu)買需求，因?yàn)樗麄児潭ǖ亩喙δ苄裕羌庸ぶ行目捎糜诩皶r(shí)的制造大范圍的特殊產(chǎn)品。（２4）種類的選擇和加工中心的尺寸依賴于以下幾種因素.ａ．產(chǎn)品的種類,尺寸和模具的復(fù)雜性。b。加工方法的種類及執(zhí)行方式和切削工具的需求次數(shù)。c．精確補(bǔ)償?shù)男枨?。d。生產(chǎn)速率的需求。(2５）盡管多功能性是選取加工中心的一個(gè)關(guān)鍵因素，我們必須考慮到權(quán)衡高成本高精度需求和比較在運(yùn)用傳統(tǒng)加工工具制造相同產(chǎn)品時(shí)的成本.Unｉｔ5工業(yè)機(jī)器人介紹工業(yè)機(jī)器人是相對(duì)來(lái)說(shuō)較新的機(jī)電設(shè)備，它已經(jīng)開始改變現(xiàn)代工業(yè)的面貌。工業(yè)機(jī)器人不像科幻小說(shuō)中的那個(gè)模樣具有人一樣的能力并且能與其它移動(dòng)物建立友誼。機(jī)器人能夠看見聽到觸覺(jué)聽的研究已經(jīng)進(jìn)行了２０多年,現(xiàn)在開始開花結(jié)果了。然而，通常所說(shuō)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是是大多數(shù)機(jī)器人只包含了一條臂而不是擁有人解剖學(xué)上的全部結(jié)構(gòu)。通常的控制只允許這些機(jī)器人在空間上從點(diǎn)到點(diǎn)的移動(dòng)，完成相對(duì)簡(jiǎn)單的工作。美國(guó)機(jī)器人學(xué)會(huì)定義機(jī)器人為“一個(gè)可再編程序,多功能的機(jī)器手，它通過(guò)各種可編程的運(yùn)行來(lái)完成不同的任務(wù)，用于搬用原料、零件、刀具、以及專用裝置。如果認(rèn)為不同類型的加工有不同的作用。那么一個(gè)數(shù)控加工中心也可以被認(rèn)為是機(jī)器人。大部分制造工程師認(rèn)為數(shù)控加工中心不是機(jī)器人，盡管他們有很多相似之處.數(shù)控機(jī)構(gòu)和機(jī)器人的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和控制十分相似。想數(shù)控機(jī)構(gòu)一樣機(jī)器人能夠由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。兩種設(shè)備都能由開環(huán)控制或閉環(huán)控制.實(shí)際上,許多應(yīng)用于機(jī)器人發(fā)展技術(shù)由數(shù)控工業(yè)演變過(guò)來(lái)并且許多機(jī)器人制造商也制造數(shù)控機(jī)床和數(shù)控控制器.實(shí)際的機(jī)器人由帶有腕(或稱為臂）的主機(jī)身和機(jī)器端部的工具(通常是某些的支撐器)組成.機(jī)器人也可能有一個(gè)輔助動(dòng)力系統(tǒng)。機(jī)器人系統(tǒng)還包括一個(gè)有一些控制環(huán)模、操作桿、鍵的控制器。一種典型的機(jī)器人系統(tǒng)如圖5、1機(jī)器人特點(diǎn)通常由機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)，一個(gè)主要框架包括三條移動(dòng)軸的機(jī)器人稱為笛卡爾機(jī)器人.笛卡爾機(jī)器人它的名字來(lái)源于笛卡爾坐標(biāo)系沿三維空間的直線移動(dòng)。一些笛卡爾機(jī)器人由龍門結(jié)構(gòu)構(gòu)成以便使沿每個(gè)軸的偏差最小。這些機(jī)器人稱為龍門機(jī)器人。圖5.２展示了笛卡爾機(jī)器人,這些機(jī)器人的動(dòng)作控制都相似于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)機(jī)床。龍門結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)是最正確的機(jī)器人實(shí)際結(jié)構(gòu)。龍門機(jī)器人通常用于公差較小和位置度要求較高的裝配中。圓柱機(jī)器人由兩個(gè)移動(dòng)軸和一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組成，這種機(jī)器人的名稱來(lái)源自包圍軌跡（它的功作范圍）,它由軸移動(dòng)的極限位置構(gòu)成。圖5。３展示了典型的圓柱機(jī)器人.圓柱機(jī)器人有許多應(yīng)用,最常見的是材料的搬運(yùn)操作。給機(jī)器人編程。為了是設(shè)備具有資格作為機(jī)器人,它必須是容易可再編程的。不可編程的機(jī)構(gòu)，無(wú)論其通過(guò)重新裝配或再接線可實(shí)現(xiàn)的潛在柔性有多大，也不能算坐機(jī)器人。許多這類設(shè)備是固定的或可變的序列機(jī)器人。很多這樣的機(jī)器人是由氣壓驅(qū)動(dòng)的.這種機(jī)器人借助某種梯形邏輯圖被驅(qū)動(dòng)至一些固定的擋塊活行程開關(guān)處,而不是控制它的軌跡。雖然梯形圖編程可滿足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)要求,但行程開關(guān)和擋塊必須正常的被整體移動(dòng)，以改變所需執(zhí)行的工作任務(wù)。動(dòng)力開動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)打開到“開"或“關(guān)”依據(jù)工序的要求和轉(zhuǎn)換狀態(tài)。機(jī)器人對(duì)這類系統(tǒng)操作通常局限于相當(dāng)簡(jiǎn)單應(yīng)用。傳統(tǒng)機(jī)器人的程序通常采用以下三個(gè)形式之一:（１)操作器編程（2）導(dǎo)入式程序(3)脫機(jī)程序.每個(gè)機(jī)器人通常具有一個(gè)或更多這種程序類型的系統(tǒng)。每種形式的優(yōu)缺點(diǎn)依不同的應(yīng)用而不同。操作器編程最常用的機(jī)器人編程方式，這種類型編程,Ａｐenｄanｔ通常包括幾個(gè)用于使機(jī)器人在它工作范圍移動(dòng)的操作桿。在每個(gè)工序的終點(diǎn)，機(jī)器人的位置被保存。像數(shù)控機(jī)床一樣，一些機(jī)器人允許編程人員選擇定義兩點(diǎn)間路線.另外,這些機(jī)器人被稱為連續(xù)路徑系統(tǒng)。不允許用戶指定路徑系統(tǒng)稱為點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)。許多連續(xù)路徑機(jī)器人允許用戶定義在兩個(gè)主要點(diǎn)之間連線的路徑。那么，用戶可以定義直線、圓弧的、指定某一位置的路徑。在直線路徑中，機(jī)器人在笛卡爾空間中,以直線兩兩端點(diǎn)移動(dòng)。顧名思義，圓弧運(yùn)動(dòng)就是在某一主平面上沿圓弧運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人以插入某處方案執(zhí)行路線很不容易確定.在接點(diǎn)插補(bǔ)中，機(jī)器人的每一關(guān)節(jié)都以一恒定速度移動(dòng)以保證所有的軸同時(shí)啟動(dòng)和停止.對(duì)于笛卡爾機(jī)器人,直線和結(jié)點(diǎn)插補(bǔ)方案產(chǎn)生相同的路徑。對(duì)于其他類型機(jī)器人系統(tǒng)，這不成立.操作器編程系統(tǒng)通常提供允許編程人完成輔助操作的命令，如關(guān)閉終端，等待，暫停,檢查一種或幾種轉(zhuǎn)換狀態(tài)，返回全部狀況給機(jī)床，等等。編程人員使機(jī)器人走過(guò)要求完成一項(xiàng)工作的必要步驟，保存每一中間步驟和輔助的信息。用于給ｆaｎucM１機(jī)器人編程的操作器，如圖5。４所示。導(dǎo)入式程序是最簡(jiǎn)單的機(jī)器人程序設(shè)計(jì)過(guò)程之一。顧名思義,編程人簡(jiǎn)單實(shí)際的是機(jī)器人沿著路線輪廓移動(dòng)。機(jī)器人控制器反饋它的位置并且像編程人一樣引導(dǎo)機(jī)器人完成操作。當(dāng)編程人員負(fù)責(zé)引導(dǎo)機(jī)器人完成必要?jiǎng)幼鲿r(shí)，動(dòng)力降低以便機(jī)器人不產(chǎn)生傷害操作人員。盡管導(dǎo)入式編程是最容易學(xué)的程序語(yǔ)言,但它也反映了一些機(jī)器人應(yīng)用的限制，例如，當(dāng)機(jī)器人正在進(jìn)行操作時(shí),操作人員搬運(yùn)機(jī)器人。齒輪,電動(dòng)機(jī)和絲杠會(huì)引入錯(cuò)誤的運(yùn)算讀數(shù)值,這樣當(dāng)機(jī)器人的重量,也許是工件的重量必須由系統(tǒng)承擔(dān)時(shí)，端部執(zhí)行器的實(shí)際位置可能與機(jī)器人的訓(xùn)練位置有很大差異。這種方式的另一個(gè)問(wèn)題是由于在機(jī)器人的位置和速度被記錄指引通過(guò)期望的路徑是，大量的數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生,這些數(shù)據(jù)不需存儲(chǔ)后調(diào)用,存儲(chǔ)和從新調(diào)用的空間和時(shí)間可能會(huì)引起匯編器問(wèn)題,也許與導(dǎo)入方程式協(xié)調(diào)的主要問(wèn)題是引導(dǎo)機(jī)器人完成工藝過(guò)程的人能夠做有限的準(zhǔn)確可能引起工藝過(guò)程的不協(xié)調(diào)，人為錯(cuò)誤和不準(zhǔn)確性削弱了使用機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。脫機(jī)程序?qū)C(jī)器人來(lái)說(shuō)是相對(duì)較新的技術(shù)，它能夠提供導(dǎo)入式和控制板編程的一些優(yōu)點(diǎn)。脫機(jī)程序的規(guī)律與對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用脫機(jī)語(yǔ)言類似。幾種脫機(jī)語(yǔ)言已經(jīng)在美國(guó)的主要大學(xué)和工業(yè)種發(fā)展。這些語(yǔ)言主要有unｉmatｉon的VAL，美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)的ａr－bａsic,microｂot,ｌnc的arｍ－baｓic和iｂｍ的aｍi,以ａr-bａsic為例解釋說(shuō)明脫機(jī)語(yǔ)言，ar—bｉｓｉc允許用戶定義機(jī)器人的位置控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)輸入輸出控制數(shù)據(jù)ar－bａｓis系統(tǒng)的細(xì)化,他采用的許多相同的功能采用了我們熟悉的bａsｉc程序語(yǔ)言，在ar-basiｃ中，點(diǎn)和刀具定義為初始化數(shù)據(jù)點(diǎn)由以下協(xié)議定義x,ｙ，z，r，yX,，y，ｚ表示由端部執(zhí)行器占據(jù)笛卡爾空間，rpy表示刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)給和yａｗ．每個(gè)點(diǎn)的定義既可以是絕對(duì)的夜可以是相對(duì)的（也和數(shù)控機(jī)床有相似的規(guī)則）刀具定義命令常用于定義操作要求的所有刀具的位置，刀具定義指定機(jī)器人面板的中心,包括等定義點(diǎn)相同的六個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)器人通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制命令執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)命令允許編程人定義采取的路徑類型(直線,圓弧,結(jié)點(diǎn)插補(bǔ)）定義刀具的最終速度定義參考柜架定義刀尖的類別ＡＲ—Basｉc也允許程序編譯人員輸入，輸出數(shù)據(jù)到與機(jī)器人連接的設(shè)備,模擬的數(shù)字信號(hào)可以傳送到模-數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器并行的或串行的I/O口。表5—1是點(diǎn)和刀具定義的舉例。表５—２舉例說(shuō)明了ＡR—Basiｃ的運(yùn)動(dòng)控制。Uｎit６成組技術(shù)成組技術(shù)是一個(gè)制造業(yè)的哲學(xué)概念,它涉及到具有相似或相關(guān)屬性零件的標(biāo)識(shí)和分組，這樣我們可利用產(chǎn)品的相似性這種特點(diǎn)把這種技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)的設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程中。歷史上，這項(xiàng)新奇的技術(shù)首先出現(xiàn)在１9２0年的美國(guó)，當(dāng)時(shí)ＦrｅdericｋＴａyｌor也認(rèn)同成組部件需要特殊工藝的觀點(diǎn)緊隨其后的是瓊斯和拉姆森機(jī)械公司在2０世紀(jì)20年代初,這個(gè)公司使用的是一種簡(jiǎn)陋的成組加工方式來(lái)生產(chǎn)機(jī)床,他們使用這一原理的方法就是以產(chǎn)品來(lái)劃分部門而不是以工藝或縮短路徑來(lái)劃分部門?，F(xiàn)如今,成組技術(shù)通過(guò)良好的結(jié)構(gòu)分類和編碼系統(tǒng)和應(yīng)用支持軟件采取的相似組成部分取得優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)代制造技術(shù)正投許多日益增長(zhǎng)的國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)與快速變更的市場(chǎng)需求所引起的挑戰(zhàn)進(jìn)行著比拼。下列的這些挑戰(zhàn)已在成組技術(shù)中遇到過(guò)。第一段?略.作為第一個(gè)因素的結(jié)果，傳統(tǒng)的銷售組織變得非常低效和浪費(fèi)，這都是因?yàn)楫a(chǎn)品在不同的加工部門之間奢侈的路徑(直接翻譯的不很對(duì)）。為了縮短準(zhǔn)備時(shí)間有必要使設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊起來(lái)，從而獲得在國(guó)際市場(chǎng)中相對(duì)有利的位置。1。?產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的益處。涉及到產(chǎn)品的設(shè)計(jì),組成技術(shù)的原理益處就是它能夠是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者避免”重新設(shè)計(jì)車輪"（即重復(fù)改造),或者加大設(shè)計(jì)的影響，換句話說(shuō)，它排除設(shè)計(jì)一個(gè)已經(jīng)被設(shè)計(jì)過(guò)的產(chǎn)品的可能性,因?yàn)樗箖?chǔ)存變得容易并且使工程設(shè)計(jì)的檢索相對(duì)容易些。（下句書中有)如果精確部件的設(shè)計(jì)不包括在公司的電腦檔案中,一個(gè)設(shè)計(jì)將足夠接近那種被需要的能夠被檢索并且調(diào)整調(diào)整到為了滿足需求的程度.成組技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)是它促進(jìn)了設(shè)計(jì)特征的標(biāo)準(zhǔn)化，諸如角半徑,倒角這一類的，從而導(dǎo)致了生產(chǎn)工具和生產(chǎn)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。2.?模具和安裝的標(biāo)準(zhǔn)化.自從部件被分門別類處理后,一個(gè)柔性的生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)能夠使得其適應(yīng)用同一種方式加工的同種類別內(nèi)的各種加工，從而通過(guò)減少夾具來(lái)減少其所需的費(fèi)用.同樣的,一個(gè)機(jī)器的安裝也可以適應(yīng)整個(gè)類別而不是獨(dú)立部件。3. 已有4．提高問(wèn)題式生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)體系。通常,間歇式生產(chǎn)涉及了許多非標(biāo)準(zhǔn)部件。似乎毫無(wú)共同之處。因此，不同類別的分組部件使得經(jīng)濟(jì)效益的獲得只存在于大批量生產(chǎn)中。５．更容易調(diào)度。將部件分組方便了任務(wù)的調(diào)度，使得工作時(shí)是完成一類的加工而不是只加工單個(gè)部件。6．減少工作進(jìn)程和準(zhǔn)備時(shí)間。7更快更合理的工藝設(shè)計(jì)。成組技術(shù)為自動(dòng)化流程規(guī)劃鋪平了道路，這可以通過(guò)適當(dāng)?shù)牧慵诸惡途幋a系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在每個(gè)部分的詳細(xì)過(guò)程圖中儲(chǔ)存代碼,從而方便檢索。Unit71CAＤ/CAＭ(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）是一個(gè)以電腦為輔助設(shè)計(jì)或用電腦輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。它是一種在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用數(shù)字電腦來(lái)完成特定功能的一種技術(shù)。這一技術(shù)正朝著設(shè)計(jì)和制造，這兩個(gè)曾被傳統(tǒng)的認(rèn)為在生產(chǎn)過(guò)程中有名自獨(dú)立分工職能的兩個(gè)過(guò)程相結(jié)合的過(guò)程發(fā)展?？傊?CAD／CＡM將會(huì)為今后的計(jì)算機(jī)結(jié)合產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)基礎(chǔ).２、由硬件和軟件組成的電腦系統(tǒng)將執(zhí)行由特定用戶所提出的特殊的設(shè)計(jì)功能基礎(chǔ)的ＣAＰ硬件包括:電腦。一個(gè)或多個(gè)終端器圖像顯示、鍵盤、及其他的一些外部設(shè)備.CＡＤ的軟件包括能在其系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行計(jì)算機(jī)圖表的計(jì)算機(jī)程序及能為公司用戶的設(shè)計(jì)工作提供便利的應(yīng)用程序。例如：分力壓力分析（程序)機(jī)器的動(dòng)力回應(yīng)（程序)熱交換計(jì)算程序、及各種控制程序等。由于生產(chǎn)線、制造工序及顧客市場(chǎng)的不同，各種應(yīng)用程序也會(huì)隨不同用戶的需求的轉(zhuǎn)變,因而這些工廠也帶來(lái)了對(duì)CＡD系統(tǒng)需要的差異3計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）可以被定義為通過(guò)擁有車間生產(chǎn)信息的直接或間接的電腦界面利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)計(jì)劃、管理和控制制造工廠的運(yùn)作。其定義表明，計(jì)算機(jī)輔助制造的應(yīng)用可分為兩大類：一計(jì)算機(jī)監(jiān)控和管理,這是計(jì)算機(jī)為了監(jiān)控和管理生產(chǎn)過(guò)程最直接的應(yīng)用且于生產(chǎn)過(guò)程直接相聯(lián)系二、以制造為支撐的應(yīng)用、這是計(jì)算機(jī)被直接用于工廠的生產(chǎn)運(yùn)作,但其中并沒(méi)有計(jì)算機(jī)與制造過(guò)程直接聯(lián)系的界面CAD/ＣAＭ系統(tǒng)具有一套全新的制圖基本原理,其中的任何一個(gè)都能提高制圖效率。例如:目前市場(chǎng)上大多系統(tǒng)都是具有能將新興的實(shí)用的制圖技術(shù)制動(dòng)化固有功能。如分層技術(shù)使得制圖能按邏輯結(jié)構(gòu)制圖，立刻組成一個(gè)整體，并被分開保存以便識(shí)別,但這些部件并演示整個(gè)制作過(guò)程。這一過(guò)程與我們?cè)谏镏兴姷降慕馄蕡D樣類似。骨骼，神經(jīng)，內(nèi)臟，血管和肌肉分別由具有不同顏色的塑料所替代。他們被看做個(gè)體,或者把他們疊加在一起，來(lái)顯示各個(gè)部件之間是如何相匹配的。通過(guò)圖象系統(tǒng)來(lái)分層設(shè)色,采用相同的原則，除非覆蓋物是邏輯的而不是非物理的。諸如此類的應(yīng)用有很多。分層也可用于區(qū)分英文和數(shù)字維度信息，數(shù)據(jù)信息。文本信息,電子需要鋸錘測(cè)探、機(jī)械部件路徑等。結(jié)果是清晰、明了的圖樣其它分析的好處：CAD/CＡM也可以通過(guò)其它方式影響一個(gè)公司的工程系統(tǒng),它能把所有的物理過(guò)程流線化，并且允許對(duì)現(xiàn)代化的工程技術(shù)方法和工藝過(guò)程進(jìn)行重新評(píng)估。ＣＡD／CAM提高了確保質(zhì)量的技術(shù)，自然而然的適合于保持精度完善文件材料,并且保存了零件的數(shù)量與材料清單的精確記錄。一個(gè)完全集成CＡD/CＡM系統(tǒng)的正確安裝,促進(jìn)了一個(gè)公司對(duì)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)方法的評(píng)估，并且開創(chuàng)了那些方法所適合的標(biāo)準(zhǔn)。通常這個(gè)評(píng)估證明是有效的，但也能給那些沒(méi)做好準(zhǔn)備的人帶來(lái)意外傷害。對(duì)這兩方面的問(wèn)題都考慮到的管理者是很聰明的,CＡD/CAM的應(yīng)用始終都是一件復(fù)雜的事.缺點(diǎn)是什么呢?ＣAD/CAM的缺點(diǎn)或許并不明顯,但即使對(duì)于最好的設(shè)計(jì)也是‘具有破壞性的。其中最大的缺點(diǎn)是來(lái)自于從手工草圖和保存的記錄到CAD/CＡM系統(tǒng)徑直移動(dòng)所必須的跳躍.這就好像是把噴氣式飛機(jī)的引擎安裝在大眾汽車上，汽車開始可能在很短的時(shí)間內(nèi)行駛的很快，但是,如果底盤不夠堅(jiān)固來(lái)處理作用力，那么所有的設(shè)計(jì)將震動(dòng)分離。換句話說(shuō)，CＡD/CＡM將突出工作最脆弱的區(qū)域的不完全性，這對(duì)于人和不能保持的規(guī)則來(lái)說(shuō)是殘忍的，就像一個(gè)對(duì)它的描述:“如果一個(gè)公司內(nèi)部對(duì)繪圖材料清單和部分?jǐn)?shù)字系統(tǒng)不能很好的使用，CAD/CAＭ系統(tǒng)將使問(wèn)題惡化?！碑?dāng)這種令人不滿的結(jié)果發(fā)生時(shí),通常會(huì)把矛頭指向CAＤ/ＣAＭ系統(tǒng)---雖幾乎是不能譴責(zé)的是，但通常比將矛頭指向人或組織更好。任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)將只能在輸入數(shù)據(jù)時(shí)工作,這是最基本的數(shù)據(jù)處理規(guī)則:廢物進(jìn)，廢物出。如果一個(gè)公司正在使用一個(gè)不完全的目錄控制系統(tǒng)，僅僅是因?yàn)樗亲詣?dòng)的.這個(gè)系統(tǒng)將得不到改善.事實(shí)上，自動(dòng)化將會(huì)使這個(gè)不完全更加明顯。并且可能更混亂。因此當(dāng)實(shí)施CAD/ＣAM系統(tǒng)是不僅評(píng)估技術(shù)的需要很重要,而且對(duì)于期望提高的現(xiàn)存的規(guī)則也是很重要的.如果管理者不愿對(duì)現(xiàn)存的操作條件，標(biāo)準(zhǔn)，工藝過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，那對(duì)CAD／CAM的使用將很可能會(huì)失?。?－－因?yàn)橐幌盗械脑?。原因之?管理政策將因?yàn)镃AD/ＣAM系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)操作過(guò)程的分離而不能被很好的組織.在低水平的管理者中將產(chǎn)生一種這個(gè)系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)被人們有效使用的感覺(jué)。另一個(gè)原因,不同的部門之間的信息通道還沒(méi)有建立起來(lái),這也導(dǎo)致產(chǎn)生CAD/CAM系統(tǒng)不能被長(zhǎng)期使用的感覺(jué)。還有一個(gè)原因,就是操作員對(duì)系統(tǒng)實(shí)施的方面沒(méi)有輸入，這就導(dǎo)致了繪圖標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn),系統(tǒng)管理的貧乏，系統(tǒng)使用者的無(wú)知,這種循環(huán)是不可原諒的。特別是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)操作條件的評(píng)價(jià)將直接給提高這些工藝過(guò)程提供意見,即使是CAD／CAM系統(tǒng)從來(lái)沒(méi)被使用過(guò)。CAD／CＡM的應(yīng)用ＣAＤ/CAM技術(shù)從畫圖板發(fā)展到如今已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一個(gè)很長(zhǎng)的歷程，它已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)，涉及范圍從航天飛機(jī)控制到武器研究.從繪圖到動(dòng)態(tài)診斷,從電路分析到結(jié)構(gòu)鋼分析。ＣＡD／CAＭ廣泛應(yīng)用于繪圖和制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，從繪制影視音像設(shè)備草圖到控制大量的機(jī)器人組裝線,它的用途在不斷的發(fā)展.ＣAD／ＣAM首先應(yīng)用于電子制作業(yè)。這是因?yàn)镃AD/ＣAＭ并不是一項(xiàng)公認(rèn)的超越計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)。人們才覺(jué)察到CAD/CAM在航空民用工業(yè)等領(lǐng)域的市場(chǎng)需求.新的復(fù)雜的設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法由借助查圖手冊(cè)的手工繪圖所滿足。ＣＡD/CAＭ成了必然的解決方法.如今這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具備了強(qiáng)大的技術(shù)和資金基礎(chǔ)。因此，潛在的ＣAD/CAM的用戶能夠滿足最終所采用的挑剔要求,他們?cè)僖膊挥觅?gòu)買低劣的或不會(huì)使用的設(shè)備了。當(dāng)今的CAD／CAＭ市場(chǎng):現(xiàn)在,市場(chǎng)上有4種ＣAＤ/ＣAM的提供商.第一種是大型公司的附屬機(jī)構(gòu)或部門。IBＭ的ＣＡD/CAＭ分部就是一個(gè)例子.這些分公司和他的總公司喲著大宗的商業(yè)買賣,他們不僅銷售鑰匙系統(tǒng)，還稱作售后服務(wù)處。因?yàn)檫@些公司有著強(qiáng)大的后盾,所以他們的運(yùn)作良好。但是他們同樣受束縛作風(fēng)的影響,使得他們的不能對(duì)市場(chǎng)變化作出快速反應(yīng)，也不能把先進(jìn)的技術(shù)用于生產(chǎn)線來(lái)提高設(shè)備的性能。第二種是專門的交鑰匙系統(tǒng)銷售商。這些公司提供各種各樣的作用于不同工業(yè)環(huán)境的CＡD／ＣAM系統(tǒng).這些公司已經(jīng)從事CAD/CＡM行業(yè)幾年或幾十年。他們已經(jīng)在不斷的技術(shù)發(fā)展中建立了良好的聲譽(yù)，這類公司有。.。。，這些企業(yè)由于規(guī)格較小，有時(shí)不能提供很好的售后服務(wù)，但他們對(duì)市場(chǎng)反靈敏，能很好的滿足客戶的要求，能夠提供各種可以使用的ＣAD/CAM系統(tǒng).第一種是新興的CAD/ＣAM銷售企業(yè)。這些公司比較小，年輕,富有創(chuàng)新精神，但他們的市場(chǎng)占有率僅為5%,但是每個(gè)公司都擅長(zhǎng)為部分市場(chǎng)單人獨(dú)特的高品質(zhì)的系統(tǒng)。通常，這些企業(yè)銷售的微型監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)需要小型化專業(yè)化的CAD/CAM系統(tǒng)的客戶非常有用。事實(shí)上,這些客戶在購(gòu)買設(shè)備前都是經(jīng)過(guò)深思熟慮的.第二種是服務(wù)機(jī)構(gòu)，這些企業(yè)專門從事CAD/ＣAＭ服務(wù)。來(lái)滿足很小的或協(xié)調(diào)性的需求。服務(wù)機(jī)構(gòu)越來(lái)越普遍并成為那些不能承擔(dān)購(gòu)買CAD／CAM系統(tǒng)費(fèi)用或不具備購(gòu)買條件的公司的首選。這些機(jī)構(gòu)不僅參與ＣＡＤ/ＣＡM的相關(guān)商業(yè)行為,他們還能為那些將要考慮購(gòu)買他們?cè)O(shè)備的企業(yè)進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)和研討。和任意一種銷售商做生意都有利有弊,大公司不容易討價(jià)還價(jià)，而且他們技術(shù)革新緩慢，但他們大多能提供良好的服務(wù)和可靠的產(chǎn)品，專門的銷售企業(yè)對(duì)客戶的需求都加靈活，并且產(chǎn)品升級(jí)周期較短。1、?CAＤ/CAＭ是指一個(gè)以計(jì)算機(jī)為輔助設(shè)計(jì)或輔助制造的術(shù)語(yǔ).它是一種在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)完成特定功能的一項(xiàng)技術(shù),這一技術(shù)