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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)實現(xiàn)的更為重要是更高的流程處置速度。事實上，兩個能以相當高的速度處置零件加工流程的掌控系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)操作過程中也有可能將象兩個低速處置掌控系統(tǒng)，因為即使是機能完備的CNC掌控系統(tǒng)也存在著許多潛在的問題，這些問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)鑄件廠都意識到高速加工須要的更為重要是較長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手對于賽車場的了解程度很重要：他必須知道何處有急轉(zhuǎn)彎，以便能恰如其分地減速，進而安全高效地通過彎道。在選用高研磨速度加工鑄件的操作過程中，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，而此機能起著反之亦然的作用。

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

　　當F1手駕車繞賽車場行駛時，姿勢的連貫性，能否熟練地剎車、加速等對F1手的臨場表現(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)視機能利用緩慢加速/減速來代替突然變速，以保證機床的相對平穩(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)動機的功率類KMHCNC的驅(qū)動裝置和電機，F(xiàn)1的總重量能和機床中運動構(gòu)件的總重量相提并論，F(xiàn)1的減震和氣壓則類KMH機床的氣壓和減震。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。過去只有高檔的CNC才能在高速研磨的同時保證較高的加工精度。如今，中、巴波姆縣的CNC所具有的機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。過去，限制鑄件加工最高研磨速度的不利因素是CNC，今天則是機床的機械結(jié)構(gòu)。在機床已處于操控性極限的情況下，更快的CNC也不會使操控性再提高。

　　CNC掌控系統(tǒng)的內(nèi)在優(yōu)點

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

　　1. 拋物線曲面的非均勻有理B樣條(NURBS)掌控算法

　　該項技術(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擬合拋物線。而此技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)相當普遍。許多鑄件行業(yè)現(xiàn)階段選用的CAM軟件都提供了兩個選項，即生成NURBS掌控算法格式的零件流程。同時，機能強大的CNC還提供了五軸掌控算法機能和與此相關(guān)的優(yōu)點。這些操控性提高了表面精加工的質(zhì)量，明顯改善了電機運轉(zhuǎn)的相對平穩(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)向機床主軸傳達運動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)勢后，許多CNC掌控系統(tǒng)的最小命令基層單位甚至可達到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，可使電機運轉(zhuǎn)得更相對平穩(wěn)。電機運轉(zhuǎn)的相對平穩(wěn)使得許多機床能在床身振動不加大的前提下，以更高的加速度運轉(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?？偟膩碇v， CNC就是通過加工拋物線監(jiān)視來實現(xiàn)對流程的預(yù)處置，以此來確保能贏得更優(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)量從兩個到上百個不等，這主要取決于零件流程的最短加工天數(shù)和加速/減速的測量誤差。一般而言，要想滿足加工要求，至少須要十五個待加工拋物線監(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)機床制造商都選擇該掌控系統(tǒng)作為機床的轉(zhuǎn)換器掌控掌控系統(tǒng)。選用該掌控系統(tǒng)后，CNC能更及時地掌控轉(zhuǎn)換器掌控系統(tǒng)，而且CNC對機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，進而降低電機溫升。這樣，不僅能延長電機的壽命，還能減少傳達到滾珠傘翼的熱量，進而提高傘翼的精度。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，因此通過通訊鏈路，CNC可贏得更多的電機和驅(qū)動裝置的組織工作信息。這可提高機床的維護操控性。

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

　　6. 直角電機

　　近幾年來，直角電機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臺直角電機。GE Fanuc的許多先進技術(shù)使得機床上的直角電機的最大輸出力為15,500N，最大加速度為30g。另許多先進技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域使機床的尺寸得以減小，總重量得以減輕，冷卻效率大為提高。所有這些技術(shù)上的進步使直角電機在與旋轉(zhuǎn)電機相比時，優(yōu)勢更強：更高的加/減速率；更準確的功能定位掌控，更高的減震；更高的可靠性；內(nèi)部的動態(tài)制動。

　　外部附加優(yōu)點：開放式CNC掌控系統(tǒng)

選用開放式 CNC掌控系統(tǒng)的機床發(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)將標準的PC機的開放性與傳統(tǒng)CNC的機能相結(jié)合。這樣做最大的好處在于：即使機床的硬件已經(jīng)過時，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能選擇：

　　價格低廉的網(wǎng)絡(luò)通訊；

　　以太網(wǎng)；

　　自適應(yīng)掌控機能；

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

　　保存和大量零件流程的機能；

　　存儲流程掌控信息的采集；

　　文件處置機能；

　　CAD/CAM技術(shù)的集成和車間規(guī)劃；

通用的操作界面。

　　最后一點極為重要。因為鑄件加工對操作簡單的CNC 的需求越來越大。在這個概念中，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，不同機床的操作人員必須分開培訓，因為不同類型的機床，和不同制造商生產(chǎn)的機床選用的CNC界面都不相同。開放式CNC掌控系統(tǒng)為整個車間選用同兩個CNC掌控界面創(chuàng)造了機會。

現(xiàn)在，機床的所有者即使不懂C語言，也能為CNC操作設(shè)計自己的界面了。此外，開放式掌控系統(tǒng)的掌控器允許根據(jù)個人的須要，設(shè)定不同的機器運轉(zhuǎn)方式。這樣操、編程人員和維修者可按自己的要求進行設(shè)置。在選用時，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面顯示，有助于簡化CNC操作。

　　五軸加工

　　在制造復(fù)雜鑄件的操作過程中，五軸加工的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣。選用五軸加工，能減少加工兩個零件所需的工裝或/和機床的數(shù)量，加工操作過程所需的設(shè)備數(shù)量將被減至最低，與此同時也降低了總的加工天數(shù)。CNC的機能越來越強，這使得CNC制造商能提供更多的五軸優(yōu)點。

　　從前只有高檔CNC才具有的機能，如今也被用在中檔產(chǎn)品上。對于那些從未選用過五軸加工技術(shù)的廠家而言，這些優(yōu)點的應(yīng)用領(lǐng)域使得五軸加工變得更簡單。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：

　　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，這樣經(jīng)過后處置的流程能在不同機床之間互換選用；

　　提高精加工的質(zhì)量；

可用于不同結(jié)構(gòu)的機床，這樣就不必在流程中說明是主軸還是工件在繞中心點轉(zhuǎn)動。因為這將由CNC 的參數(shù)來解決。

　　我們能用球形銑刀的補償?shù)睦觼碚f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，為了準確地補償球形銑刀的偏置，CNC必須能在X、Y、Z三個方向動態(tài)地調(diào)整的補償量。保證切觸點的連續(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，與繞主軸旋轉(zhuǎn)零件相關(guān)的優(yōu)點，和允許操選用手動方式改變矢量的優(yōu)點。

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

　　CNC另一項被稱為“中心點編程”的優(yōu)點，允許編程人員定義的路徑和中心點速度，CNC通過旋轉(zhuǎn)軸和直角軸方向的命令來保證按照流程運動。而此優(yōu)點使得的中心點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，還能通過再一次后置流程來說明長度的改變。這種通過使主軸旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的運動優(yōu)點簡化了的編程后置處置。

利用反之亦然的機能，使工件繞中樞軸旋，機床也能贏得旋轉(zhuǎn)運動。新研制的CNC能通過動態(tài)地調(diào)整固定偏置和旋轉(zhuǎn)坐標軸來配合零件的運動。當操作人員選用手動方式來實現(xiàn)機床的慢速研磨時，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)點使得操作人員在選用五軸加工機床的操作過程中，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能的逐漸發(fā)展和這種機能逐浙被接受，真正的五軸鑄件加工機床可能將會更普遍。

　　NC

　　(Numerical Control,位數(shù)掌控,簡稱數(shù)控),指用離散的位數(shù)信息掌控機械等裝置的運轉(zhuǎn)，只能由操自己編程

　　CNC

CNC技術(shù)的發(fā)展相當迅速，這大大提高了鑄件加工的生產(chǎn)率，其中運算速度更快捷的CPU是CNC技術(shù)發(fā)展的核心。CPU的改進更為重要是運算速度的提高，而且速度本身也涉及到了其他方面CNC技術(shù)的改進。正因為近幾年CNC技術(shù)發(fā)生了如此大的變化，才值得我們對當前CNC技術(shù)在鑄件制造業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域情況作兩個綜述。