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B. 如何建立虛擬數控機床加工模擬系統
摘要：該文首先闡述了虛擬數控加工過程物理模擬的研究內容，其次重點討論了所建立的切削力模擬，刀具磨損模擬與變形模擬，加工誤差模擬，振動模擬和切屑形成過程模擬的數學模型。最後，提出了物理模擬今後研究的方向。
1 引言
虛擬數控加工(VNC)過程物理模擬是虛擬製造(VM)單元和虛擬製造系統基礎核心技術，越來越受到各國學者的重視。虛擬數控加工過程的模擬包括數控(NC)代碼模擬，幾何模擬和物理模擬。數控代碼模擬是虛擬數控加工過程的一個重要環節，通過它可以檢查數控程序的正確性及實現碰撞、干涉檢驗，大大節省數控程序的調試時間，減少昂貴的試切用度，進步數控機床的安全性等。幾何模擬是數控加工過程模擬的條件，通過刀具掃略體和工件模型連續的布爾運算可得切屑的往除加工過程模擬，它也提供了物理模擬評估切削力和加工誤差所需的主要參數。物理模擬主要是力學模擬，它是虛擬數控加工過程模擬的核心部分，其內涵就是綜合考慮實際切削中的各種因素，建立與實際切削擬合程度高的數學模型，從真正意義上實現虛擬加工與實際加工的「無縫連接」，滿足虛擬數控加工的沉醉感和交互性。只有對物理模擬的機理研究透徹，才能真正意義上的滿足虛擬製造的目的即實際加工過程在計算機上的真實映射。
2 物理模擬的研究內容體系
物理模擬的主要內容包括切削力模擬、加工誤差模擬、切屑的天生過程模擬、刀具的偏移、變形和磨損模擬、及數控切削機床的振動與溫度模擬等。其模擬體系結構。
3 虛擬數控加工物理模擬的模型
3.1 切削力模擬模型
在切削力的模擬中，關於切削力的模型，有人以為，刀具受的切削力可以看做是單位時間材料往除率的函數。首先在刀具上建立笛卡兒坐標系，刀刃上受到三個正交力。
Ft=KtSt Fr=KrSr Fa=KaSa (1)
式中：St、Sr、St——切屑在三個坐標平面上的投影面積。
Kt、Kr、Ka——從金屬切削中得到的材料和切削速度參數。
上述切削力模擬的方法經過S.Jayaram的研究對於三軸以上的數控機床切削力誤差較大，因此此模擬方法只適應於三軸和三軸以下的數控機床的切削力模擬。
Hirohisa基於刀具沿軸向的切削力均勻分布假設的基礎上提出了一種將刀具分成很多部分的切削力模擬模型。本文在此基礎上利用有限元法(FEM)建立切削力模型，將刀具切削刃劃分成若干微元對其中一個微元做受力分析。那麼由第j個刀具微元的切向力dFtj(θ, z)，徑向力dFrj(θ, z)和軸向力dFaj(θ, z)可以得出基本的切削力。
dFtj(θ, z)=[Kte+Ktchj(θ, z)]dz=[Kte+KtcStsinθj]dz
dFrj(θ, z)=[Kre+Krchj(θ, z)]dz=[Kre+KrcStsinθj]dz
dFaj(θ, z)=[Kae+Kachj(θ, z)]dz=[Kae+KacStsinθj]dz (2)
上式中Kte、Kre、Kae，Ktc、Krc、Kac代表切削系數，可由切削測試中的各種進給速度得出。hj(θ, z)=Stsinθj是未切削工件的厚度。dz是刀具的軸向長度微分。St每一刀具微元的進給量。上面(2 )式通過求解微分方程可得出刀具在三個方向的瞬時切削力。刀具在三個方向的受力總和通過所有微元在x、y、z方向瞬時切削力的總和求出。
3.2 加工誤差的模型
工件加工誤差受到很多因素的影響，這給加工誤差模擬帶來了很多困難，由於要精確模擬出加工誤差，不但要考慮每一單項因素對加工誤差的影響而且還得綜合考慮各因素的權重。C.Anderssson對定位誤差和刀具磨損對工件精度的模擬模型分別作了較為具體的研究，Huaizhong Li對機床熱變形和振動對工件加工誤差的模型作了深人的研究等。影響加工誤差的因素還包括機床運動精度誤差、刀具尺寸誤差以及主軸偏移、導軌變形、夾緊力、刀具、零件熱變形和彈性變形誤差及加工方法引起的誤差等。基於上述研究對這些單項誤差按模糊理論進行模糊綜合評判得出影響工件加工精度的總誤差模型。
(3)
式中，x(t)、y(t)、z(t)為時刻t 是工件表面上天生點的位置，Wi表示第i個誤差疊加時的權重，Ei[x(t), y(t), z(t)]表示第i個誤差在時刻t 的誤差值。上式又可表達為影響刀具位置和姿態的自變數為時間t的誤差函數:
(4)
這樣可以在虛擬加工中融人誤差並方便的計算出時間t時工件上某點的加工誤差。然後將產品的理論模型與毛坯往除材料後得到的加工模型求差可得加工誤差模型。在VNC 機床加工過程中，加工誤差模型按誤差大小用不同的顏色表示加工區域，通過對其進行檢查，可對加工誤差的大小及其可能產生的原因進行分析評判，並為產品的可製造性評估提供依據。
3.3 切屑天生過程的模型
切屑天生過程的實時模擬是虛擬數控加工與實際加工「無縫連接」和同步顯示的主要環節切屑的天生、卷取、折斷以及天生的外形受到很多因素的影響，比如與刀具的幾何外形、切削液、工件和刀具的材料工件和刀具間的摩擦力以及應力廠司和應變闊、切屑的天生機理和熱變形等因素有關，這一研究結果已被很多學者採用。C.Andersson的研究發現當切屑的厚度非常小時(小於2μm)切屑的厚度與切削力是線性關系，關系式為:
Cr=Fr/[(nz+1)·h1n·b1i (5)
由於已經證實了FH和h1n之間的線性關系，所以用Cr代替關系式中的FH得到：
Cr=Cr1+Cr2/H1n (6)
式中，Cr為主切削力，Cr1, Cr2為切削力的系數常量，H1n切屑厚度。
但這一方面研究仍在繼續深進。CIRP工作組在1998年的Keynote Paper中的建議從以下幾個方面進一步加強研究。
對切削和切屑形成的機理及毛邊和碎片的控制、抑制方法作進一步深人的研究。
加強有限元法(FEM)、混沌理論(Choas Theory)、人工神經網路(ANN))、及遺傳演算法(GA)在切屑天生機理和模擬中應用的研究。
規范切屑的結構分類和標准建立全球同一的切屑試驗參數資料庫。
3.4 刀具的磨損和偏移
刀具的磨損模型
刀具的磨損模擬是估算刀具壽命的有效方法，它可以省往繁雜的切削試驗既經濟又省時，它也是選擇刀具與切削條件的有洲衣據。根據硬質滲碳鋼在數控銑床上的切削實驗，刀具的磨損既有坑狀磨損又有平面磨損。實驗數據表明每單位進給間隔和單位面積的刀具磨損體積dw/dl與切削溫度θ和壓應力σ有關，即:
dw/dl=c1σtexp(-c2/θ) (7)
式中c1、c2是切削的特徵常數，θ是切削的盡對溫度。
刀具的變形模型
在磨削刀具變形模型中，刀具的線性變形和非線性變形都應考慮到。為了便於分析在此使用一般的固體力學模型假設切削力作用在刀尖部分。從丈量刀具的變形可以得出刀具和刀具夾頭間的接觸面積對刀具的變形起很大作用，刀尖到刀具間隔為z的每一點的線性變形都能按下式計算。
εx(z)=Eh·Fx+Er·My(l-z)
εy(z)=Eh·Fy+Er·Mx(l-z) (8)
上式中Fx和Fy是切向力在x, y向的分力，Er和Eh是平移和旋轉的系數常量，可通過實驗得到，Mx和My刀尖部位的切削力產生的力矩。
Mx＝Fy·l My＝Fx·l (9)
由於端磨刀具的非線性變形可以被簡化成懸臂梁模型，刀具沿z軸的非線性變形按下式計算。
δx(z)=Fx·(l-z)2·(2l+z)/6EJ
δy(z)=Fy·(l-z)2·(2l+z)/6EJ (10)
那麼，刀具在沿z軸任意點的總變形可從下式中得到:
Dx(z)=εx(z)+δx(z) Dy(z)=εy(z)+δy(z) (11)
3.5 加工溫度模型
磨削和車削的加工過程是連續變化的，持續型的加工溫度模型Huaizhong Li已經給出即
Tstatic=T[1-v lg(ε/ε0)] (12)
式中T 是切削點的溫度，v是給出的材料參數常量，ε是應變率，ε0是材料特性不受影響的臨界應變率。
銑削是間歇切削過程不能直接將(12)式用於銑削加工的溫度模擬。在間歇切削中切削溫度的預熱傳遞過程隨切削時間T(t)變化，為到達與持續切削相同的平穩狀態，Tstatic必須考慮。下面給出預熱傳遞過程的溫度模型：
T(t)=Tstaticexp(τ/t)+Tmin (13)
式中：τ是常量，t是一個周期中每一銑齒的切削時間；Tmin和Tp是切削周期中的最小和最高溫度。
Tmin=Tpexp(-t2/τ)
Tp=Tstatic·[exp(-τ/t1)/(1-exp(-t2/τ))] (14)
式中t1、t2分別指一個周期中切削和非切削時間，由於刀具的旋轉周期是60/nR(S)，所以有
t1=(60/nR)·(Øgx-Øst)/2π
t2=(60/nR)·[1-(Øgx-Øst)/2π] (15)
式中Øgx、Øst分別指銑削時銑刀的切進角和離開角。
在銑削中切削區的溫度首先使用式(12)計算持續切削溫度，然後通過(13)～(15)式修正。
3.6 振動模型
在大多數模型中，僅考慮靜態切削力動力可能引起的振動也將影響工件的加工表面精度。對振動的實時模擬可以提供避免或減少振動的依據公道地選擇加工條件。在這方面學者已做了大量工作並建立了主要的模擬理論。但存在的題目是很多重要的變數參數難以丈量且丈量精度也難以保證。有兩方面數據非常重要:
賴於機床、工件及刀具和隨切削力向量的位置和方向變化的系統的動力學參數。
與切削力相關的加工材料、刀具外形和材料、切削狀況、刀具磨損類型和磨損量等變化的動力學行為。
一個二自由度銑削振動模型，在此模型中假設振動方向是沿相互垂直的X和Y方向，且進給方向是沿X軸。座標系被固定在NC銑床上，軸與主振幅對齊，銑刀有n個齒且均勻分布。銑刀系統的振動模型由下面微分方程給出：
(16)
式中m、c、k是銑床模擬模型在X、Y方向的質量、阻尼系數和彈簧剛性系數，Fxj和Fyj是第j個銑齒上的銑削力在x、y向的分力，n是銑刀的齒數。
3.7 摩擦力模型
切屑和刀具面的摩擦力影響著切屑的外形、系統的溫度等物理模擬中的很多因素摩擦力在刀具切削刃進進工件到離開工件的時間內是變化的，切削摩擦力的大小與系統的溫度、工件和切屑的塑性變形等之間有相互影響、非常復雜的關系，這就要求收集臨界點的數據，建立切屑參數資料庫以便更好的建立摩擦力模擬模型，有效控制摩擦力。方程(17 ) 給出了非線性摩擦力模擬模型。
τt/k=1-exp(μσt/k) (17)
式中τt和&sogma;t是刀具面的摩擦力和正壓力，k是切屑的剪切力系數，μ是材料的特徵參數常量。
4 小結
物理模擬模型的建立是物理模擬的基礎與關鍵。在很多方面已經做了大量的工作，也取得了一定的進展，但筆者以為，現有的VNC加工過程模擬系統不能給用戶精確的結果，很唯實現VM的交互性與沉醉感，模型的研究仍有待進一步完善。因此為了使模擬模型的定量計算與實際加工相同，筆者建議必須從以下四個方面加強物理模擬的研究。
實驗方面：建立物理模擬全過程的切削實驗參數資料庫。
機理方面：模擬機理與實際加工機理及兩者之間的進一步藕合關系。
模擬領域：向高速切削、硬質合金切削的物理模擬及微細切削的分子力模擬領域擴展。
模擬方法：模擬手段和方法的多樣化，如有限元法(FEM)、人工神經網路(ANN)等。
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建立一個真實的數控銑床加工環境，並在此環境下對加工過程進行模擬。對虛擬製造的體系結構和相關技術進行了深入的研究和分析、著重闡述了虛擬數控機床的建模原理及其相關的控制技術，在建立的虛擬數控機床上實現機床各軸的運動控制、程序顯示、NC編譯、反饋信息顯示等功能，實現了虛擬數控銑床最基本的功能。本系統的目標是建立一個真實的數控加工環境。在這個環境中，需要建立機床模型和加工過程模型。機床模型就是整個加工過程的物理環境，將真實的機床在計算機中以3D畫面的形式出現；加工過程模型是一個動畫過程，模擬真實機床、刀具、切削等加工過程的運動。該系統應滿足的要求：1)具有逼真的加工環境；2)能夠對NC代碼等進行檢測，即具備機床的NC程序編譯功能，能發現NC程序的錯誤，並生成目標文件；3)能夠顯示刀具軌跡及切削過程；4)能調整、修改機床狀態參數，實時監控機床的運動狀態；5)有友好的人機界面，能方便用戶操作。它具備的特點有：1)環境真實，系統的環境和真實的機床環境盡量相同；2)功能一致，系統的功能要和機床的功能一樣；3)較強的糾正錯誤能力，能發現各種錯誤同時給出報警信息；4)快速完成模擬過程，模擬加工過程需要的時間不能和真實的加工時間一樣，否則讓人難以忍受，加工過程時問可以根據用戶的要求來進行調節。1本系統整體構架模擬過程為：在控制面板上編輯NC程序或調入NC程序，然後對准備好的加工程序進行檢查，軌跡模擬，確認無誤，准備加工。加工前對整個系統進行必要的設置，刀具參數設置，工件坐標系設置等。進行加工時，顯示機床運動動畫及工件切削動畫，對機床狀態進行監測，顯示監測的信息，如果有非法操作、越程等信息，發出相應的警報。系統分為五個模塊：人機界面、幾何模塊、運動模塊、編譯模塊和監測反饋模塊。整個系統的模塊劃分如圖l所示。人機界面用來實現人機交互，即機床的控制面板；幾何模塊用來實現系統的物理環境，刀具軌跡及工件模型等幾何體；NC模塊主要功能有數控程序編輯、刀補、插補、編譯生成虛擬機床驅動文件等；運動模塊用來實現虛擬機床運動，刀具運動及切削運動等；機床參數設鬣、機床狀態信息反饋與監測等功能用監測反饋模塊來實現。整個系統各個模塊關系如圖2所示。2各個模塊的設計2．1人機界面(控制面板)的設計這個模塊有兩個方面：一是對面板的各個界面元素進行設計，一一個是對機床等各個虛擬物體進行控制。操作面板上的組件數量很多，但大多數都具有相似性，因此可以將具有相同功能的組件設計為ActiveX控制項，利用ActiveX控制項的封裝性和動態連接性來實現虛擬操作面板上的具有相同功能的組件。界面元素構建三個類CRob、CMyButton、CMyEdiloCRob是用米實現旋轉開關。CMyEdit用於實現顯示屏。CMyBunon來實現方形按鈕。幾乎所用的操作，控制都在控制面板上，那麼所有的模塊都在這里匯集，可以是指針、實體，用來實現整個機床及加工過程的控制。設計一個NcPanel類，這個類提供各個控制變數，用於NC文件檢查，機床參數設置，機床運動控制等等。2．2幾何模塊的設計2．2．1機床本體模型、刀具模型、切削液噴管等復雜幾何模型這峰模型比較復雜，直接採用繪圖編程的方法很難實現這么復雜的圖形，即使實現了也需要花費極大的時間和精力，繪制出來的效果也難以達到預期效果。本文採用一些成熟繪圖應用軟體如3dsMax、UG、Pro/E等來實現這些幾何模型。本系統並不能直接調用這些軟體生成的幾何模型，只能得到這些幾何模型的描述性文件。不得不對這些文件進行研究，找出需要的幾何信息，然後轉化成程序中能夠使用的幾何實體。有一種標準的文件格式--3DS文件格式，幾乎所有的3D繪圖軟體都支持這種文件格式，能轉化成這種文件格式。因此，這個模塊的工作便是編寫一個文件介面，將3DS二進制文件讀入轉換成0penGL幾何實體。構建的類如下：classC3dsReader；//3DS文件讀人類class8CTriList；//生成數據鏈表(用來逼近3DS圖形的小三角形片//集合)將機床各個部件幾何模型組成一個機床類classMachine，這個類包括機床的各個組件，如床身、主軸等。2．2．2刀具軌跡及零件幾何模型此模塊用於刀具軌跡模擬，驗證NC程序是否正確及顯示加工後刀具軌跡幾何模型，可劃分為兩層：第一層：基本幾何元素層。點，線，圓弧，平面，直紋面面等幾何元素的繪制，點，向量，矩陣的各種運算等。在0penGL環境中，可以相似地構造出一個設備環境類，讓它繪制出一些基本的幾何元素：直線、圓弧等。第二層：模型建立層。整個NC文件形成的刀具軌跡是由各種幾何元素構成的，建模即是將各種幾何元素構成一個完整的圖形。如加工一個字，字體則是由多條直線構成。從中可以構建各個幾何模型的類如直線(CLine)，圓弧(CAre)，圓(CCircIe)，直紋曲面(CLin_Are)等。各個無素的繪制則調用上一層glCDC類的成員函數。如直線自我繪制可以寫成：pDC->Line(start，end)；pDC是glCDC一個實例的一個指針。2．2．3工件模型工件模型用於工件切削運動。採用空間分割法對工件模型進行建模。本文只將工件在X、Y平面上進行分割，Z方向用top值表示，構建的模型的如下：classPexSeL//離散的小方塊實體模型整個工件可表示為：PexSelBox[x][y]；//x，y為工件解析度2．3運動模塊的設計運動模型有機床本體運動，刀具運動，加工切削運動，屬於動畫製作過程。動畫可以讓一張張相關的圖片以較快的速度進行切換，就能得到連續的運動效果。相似地，在一定地時間里繪制N張相關的圖片，就能得到計算機動畫效果。先設置一個系統時間，讓它不停的刷新畫面，接下來的工作就是繪制這些相關的圖片。圖形的繪制，把它封裝成按參數化形式繪制，只要將其參數進行修改就可以實現動畫控制。比如一個正方體繪制可寫成：Translated(m_x，m_y，m_z)；//DrawBox(length，width，high)；那麼只要對m_x，m_y，m_z三個變數進行控制，然後讓畫圖模塊不停地按參數繪制即可實現正方體移動動畫。接下來的工作需按時間對位置變數進行控制，實現需要的運動。設計一些位置控制器，如直線、圓弧位置控制器等cIassMoveCircle//實現圓弧運動計算器classMovenne//實現直線運動計算器……2．4編譯模塊的設計編譯模塊主要劃分為四個部分：詞法分析、語法分析、目標代碼生成和出錯處理。編譯過程是輸入數控加工程序，輸出目標代碼或錯誤信息。本系統採用逐行掃描方式，以詞法分析程序和語法分析程序為核心，出錯處理作為一個獨立的過程，目標代碼的生成則在錯誤為零的情況下生成。設計一個編譯類Compile。輸入：CStringm_Nccode；//一段NC代碼功能函數：Wo-check()//詞法檢查SyntaxCheck()//語法檢查輸出：CStringerrInfo//錯誤信息操作數據對象ProgramNodeNcSegementStruct//編譯後生成的中間文件。CTypedPtrList<C0bList，CPart*>*m_curvelist；//生成的刀具軌跡鏈表2．5監測反饋模塊的設計機床參數系統的沒計：1)設計一個後台資料庫CDaoDatabasem_db，後台資料庫使用微軟公司的ACCESS製作；2)所有的變數設計一個MachineState類來集中進行管理。3)狀態監測，設計一個類RunErrCheck，實現功能包括非法報警、工件與刀具干涉、非法操作和越程等。3小結數控加工過程本身是一個十分復雜的過程，它是對零部件設計、工藝規劃等許多工作的一個檢驗。本文建立的系統已經具備虛擬機床的基本功能，仍然存在以下幾個需要改進的地方：1)工件模型可以進一步進行研究，找出結構更優秀，顯示速度更快的模型，使得切削過程更加逼真、快捷；2)運動模型需要進一步研究，構造更強大的運動控制器，如高級曲線運動控制、高級曲面運動控制，以滿足更高級CNC系統刀位控制要求；3)本系統只研究了純幾何模擬，對於加工中一些力學因素沒有考慮，今後可通過建立加工過程的力學物理模擬模型，進行加工過程切削性能與切削效果模擬。
C. 數控機床 原因分析
數控機床種類多，各類數控機床因其功能，結構及系統的不同，各具不同的特性。其維護保養的內容和規則也各有其特色，具體應根據其機床種類、型號及實際使用情況，並參照機床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養制度。下面是一些常見、通用的日常維護保養要點。
1 數控系統的維護
1）嚴格遵守操作規程和日常維護制度
2）應盡量少開數控櫃和強電櫃的門
在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數控系統內的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統能超負荷長期工作，採取打開數控櫃的門來散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導致數控系統的加速損壞。
3）定時清掃數控櫃的散熱通風系統
應該檢查數控櫃上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象，若過濾網上灰塵積聚過多，不及時清理，會引起數控櫃內溫度過高。
4）數控系統的輸入/輸出裝置的定期維護
80年代以前生產的數控機床，大多帶有光電式紙帶閱讀機，如果讀帶部分被污染，將導致讀入信息出錯。為此，必須按規定對光電閱讀機進行維護。
5）直流電動機電刷的定期檢查和更換
直流電動機電刷的過渡磨損，會影響電動機的性能，甚至造成電動機損壞。為此，應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數控車床、數控銑床、加工中心等，應每年檢查一次。
6）定期更換存儲用電池
一般數控系統內對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路，以保證系統不通電期間能保持其存儲器的內容。在一般情況下，即使尚未失效，也應每年更換一次，以確保系統正常工作。電池的更換應在數控系統供電狀態下進行，以防更換時RAM內信息丟失。
7）備用電路板的維護
備用的印製電路板長期不用時，應定期裝到數控系統中通電運行一段時間，以防損壞。
2. 機械部件的維護
1）主傳動鏈的維護
定期調整主軸驅動帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的丟轉現象；檢查主軸潤滑的恆溫油箱、調節溫度范圍，及時補充油量，並清洗過濾器；主軸中刀具夾緊裝置長時間使用後，會產生間隙，影響刀具的夾緊，需及時調整液壓缸活塞的位移量。
2）滾珠絲杠螺紋副的維護
定期檢查、調整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動；絲杠防護裝置有損壞要及時更換，以防灰塵或切屑進入。
3）刀庫及換刀機械手的維護
嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發生碰撞；經常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點位置是否到位，並及時調整；開機時，應使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作；檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠，發現不正常應及時處理。
3.液壓、氣壓系統維護
定期對各潤滑、液壓、氣壓系統的過濾器或分濾網進行清洗或更換；定期對液壓系統進行油質化驗檢查和更換液壓油；定期對氣壓系統分*濾氣器放水；
4. 機床精度的維護
定期進行機床水平和機械精度檢查並校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統參數補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等；硬方法一般要在機床大修時進行，如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調整反向間隙等。
大概機床維護就這么多了，如果想要少花錢得最大利益那你還是老老實實維護機床吧！
D. 數控銑床編程需要考慮的問題和基本流程
1
坐標系的選擇
2
刀具的選擇是否正確
3
是否需要澆注冷卻液
4
主軸轉數和進給量是否合適
5
安全距離的坐標是否安全
6
換刀時會不會撞到工件
7
換刀以後的轉數，進給量，冷卻液開關需要考慮
8
走模擬圖形，檢查程序是否有輸入錯的，特別是G1語句有沒有打錯坐標的
9
對刀之後記得輸入計算機
機械加工成本太高，容不得有一絲的馬虎。我能記起來的只有這些，希望你能用的上。
E. 數控加工中心模擬真軟體
宇龍數控模擬系統 V3.8 破解版
模擬系統包括以下系統
法蘭克系統：Fanuc0、Fanuc0i、Fanuc PowerMate 、
西門子系統：Siemens 810D、Siemens 802D、Siemens 802S、
德國PA系統（上海考技師專用系統）：PA 8000
華中數控系統：華中世紀星
廣州數控系統：GSK-980T GSK-928
大森數控系：DASEN 3I
三菱系統：MITSUBISH
提供 數控車床 數控銑床 卧式加工中心 立式加工中心模擬系統
用戶名：manage 密碼：system
安裝注意事項:
1、按裝時選教師機。先運行CNCAppSrv.exe；再運行程序。
2、如果安裝後沒有看到CNCAppSrv.exe，而是CNCAppSrv.Vexe，只要重命名就可以了。
3、注意，CNCAppSrv.exe（加密鎖管理程序）是個破解程序，殺軟可能報毒。
安裝注意事項:
1、按裝時選教師機。先運行CNCAppSrv.exe；再運行程序。
2、如果安裝後沒有看到CNCAppSrv.exe，而是CNCAppSrv.Vexe(有的殺軟會誤以後其是病毒而重命名)，只要改回來就可以了。
3、注意，CNCAppSrv.exe（加密鎖管理程序）是個破解程序，殺軟可能報毒。
網上下載多的，很容易找，安裝的時候注意點就可以了
F. 數控銑床使用時應注意哪些問題
一、安全操作基本注意事項
1、工作時請穿好工作服、安全鞋，否則不許進入車間。襯衫要系入褲內，工作服衣、領、袖口要系好。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間，以免發生燙傷。禁止帶手套操作機床，若長發要戴帽子或發網。
2、所有實驗步驟須在實訓教師指導下進行，未經指導教師同意，不許開動機床。
3、機床開動期間嚴禁離開工作崗位做與操作無關的事情。嚴禁在車間內嬉紅戲、打鬧。機床開動時，嚴禁在機床間穿梭。
4、應在指定的機床和計算機上進行實習。未經允許，其它機床設
備、工具或電器開關等均不得亂動。
5、某一項工作如需要倆人或多人共同完成時，應注意相互間的協調一致。
二、工作前的准備工作
6、機床工作開始工作前要有預熱，認真檢查潤滑系統工作是否正常，如機床長時間未開動，可先採用手動方式向各部分供油潤滑。
7、未經指導教師確認程序正確前，不許動操作箱上已設置好的「機床鎖住」狀態鍵。
8、擰緊工件：保證工件牢牢固定在工作台上。
9、移去調節的工具：啟動機床前應檢查是否已將搬手、楔子等工具從機床上拿開。
三、工作過程中的安全注意事項
10 、加工零件時，必須關上防護門，不準把頭、手抻入防護門內，加工過程中嚴禁私自打開防護門。
11、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉的主軸、工件或其它運動部位；禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理；
12、數控銑床屬於大精設備，除工作台上安放工裝和工件外，機床上嚴禁堆放任何工、夾、刃、量具、工件和其它雜物；
13、加工過程中，操作者不得擅自離開機床，應保持思想高度集中，觀察機床的運行狀態。若發生不正常現象或事故時，應立即終止程序運行，切斷電源並及時報告指導老師，不得進行其它操作；
14、操作人員不得隨意更改機床內部參數。實習學生不得調用、修改其它非自己所編的程序；
15、採用正確的速度及刀具：嚴格按照實驗指導書推薦的速度及刀具選擇正確的刀具加工速度。 16、機床運轉中，絕對禁止變速。變速或換刀時，必須保證機床完全停止，開關處於「OFF」位置，以防機床事故發生。
17、芯軸插入主軸前，芯軸表面及主軸孔內，必須徹底擦拭乾凈，不得有油污。
18、在程序運行中須暫停測量工件尺寸時，要待機床完全停止、主軸停轉後方可進行測量，以免發生人身事故。
19、關機時，要等主軸停轉 3 分鍾後方可關機。 四、工作完成後的注意事項
20、清除切屑、擦拭機床，使用機床與環境保持清潔狀態；
21、檢查潤滑油、冷卻液的狀態，及時添加或更換；
22、依次關掉機床操作面板上的電源和總電源
23、打掃現場衛生，填寫設備使用記錄。
G. 數控銑床有哪幾種常見的故障
數控銑床常見的故障
1、回參考點時出現超程現象：
這是因為數控銑床的X、Y、Z三軸中的某軸距離參考點太近，回參考點時各軸按系統設置的較快 速度移動，由於慣性作用，伺服機構撞到行程限開關，必定會產生超程急停報警。在初學者中，要數Z軸出現超程次數最多，這是因為我校數控銑床採用機用平口鉗作為夾具，安裝在工作台上，為了避免撞倒現象，刀具一般放置在平口鉗上方，造成Z軸離參考點更近，且回參考點操作時，又是先使正軸面參考點故出現上述情況。
2、解除超程操作無效。通過多次觀察發現，學生按住超程解除鍵後，當工作狀態顯示為「手動」或「手搖」時，就松開了超程 解除鍵，超程軸還沒有向超程的反方向移動，行程限位開關還沒有釋放造成電磁繼電器重新動作斷電報警。其根本原因是學生沒有弄清行程限位開關的工作原理，提前松開「超程解除」鍵造成的。
3、要編輯修改程序第一行的指令或參數時，按下「編輯程序」鍵後，該行顯示紅色亮條，不能對該行的字母或數字進行修改。 這是因為該程序已裝入加工緩沖區，命令行顯示「程序開始」，已做好加工准備，因此，第一行不允許修改，當然其它行可以編輯修改。
4、程序校驗後，命令行顯出「XX行語法錯」檢查該行語法發現不了語法錯誤的原因，無法修改。這是指令輸入時，數字「1」和 「0」與字母「I」和「O」沒有分清楚，輸入錯誤造成語法錯誤。而數字「1」和「0」與字母「I」和「O」在屏幕上顯示的字形沒有明顯的區別，因而難於發現錯誤。
5、程序校驗後，顯示程序正常；而加工時，出現報警，命令行顯示「XX行刀具干涉」。這是在校驗程序時，沒有輸入刀補值或 刀補表中有原來的刀補值且較小，所以檢驗時程序正常；加工時，再輸入刀補值時，由於編程時建立刀具補償的路徑太短，或者是刀補值設置不合理，所以造成刀具干涉。
6、程序校驗後，顯示程序正常，而加工時，子程序不能運行。子程序不能運行的情況較多，且通過程序校驗，容易檢查出來， 多數是編程錯誤造成的。在學生中實訓中發現最多的是程序單沒有錯誤校驗時沒有出錯提示其根本原因是將調用子程序指令「M98」輸入為G98或者根本沒有輸入「M98」指令，而G98是每分鍾進行方式指令，是正確指令，在程序校驗中，不能檢驗出錯誤，造成程序中根本沒有調用指令，所以子程序不能運行。
7、加工時，發生「撞刀」現象。
產生這種現象有兩大類原因，一是編程錯誤引起的，二是由於操作失誤引起的。由操作失誤引 起「撞刀」又分為兩種情況：
（1）換刀後忘記「對刀」,而造成「撞刀」。
（2）「對刀」時，在長度補償里輸入的數值錯誤而引起的。
H. 加工中心程序加密怎麼解除(法那科MD）
看是硬體加密還是PLC加密
硬體加密比較難破解，它是通過加密卡與PLC配合加密
如果純粹的PLC加密的話，可將PLC傳出解密後再傳入就好了
MD的需專用EPROM讀寫器才能進行修改
I. 數控銑床加工零件都會有哪些常見問題
一、加工平面不平、不光
在數控銑床的零件加工當中，對於面的精加工是一個重要的工序，也是經常要做的工序，對於表面的質量要求較高。但在實際的加工當中，有時候會得到不平和不光的平面，不符合要求。
造成這個問題的主要原因是在精加工的時候，由於切削油的性能不能符合加工要求，當刀具進給速度過快，而刀具因為快速移動時造成的振動就容易給加工面留下不平的路徑。有時候兩個相鄰的刀路之間的刀痕會有一定的差異，是刀具切削的方向不一致造成的，要避免這個問題應該採用全順銑的加工方式並選用專用的切削油。
二、精銑側面的接刀痕過於明顯
在數控銑床的工件加工當中，幾乎每一個工件都會要求精銑側面，而很多時候會出現精銑側面的接刀痕過於明顯的問題，這個是絕對不允許出現的，會嚴重影響工件的外觀。
造成這個問題的主要原因是進、退刀的位置和參數的選擇不當，而不同的加工軟體提供的銑削方式也會有差異，但是都會提供下刀的深度選擇還有出入刀的參數選擇。另外，使用非專用切削油時由於極壓抗磨性能不夠，油膜在加工過程中瞬間破裂，導致工件產生劃痕。要想避免上面提高的問題，可以從四個方面進行相關的調整。第一是對進刀點的選取要正確，第二是如果一定要再中間下刀時增加一個重疊量，第三是在進行側面的精加工時採用全切深加工，第四是精加工時選用專用切削油。
三、精銑時的換刀痕跡
在普通的加工和高速加工時，都需要進行刀具的更換，而如果在進行換刀操作的時候不注意對參數進行相關的調整，就會出現明顯的痕跡，嚴重影響工件的外觀。
在對底面或者側面進行精銑時，出現接刀痕是一種常見的現象，很多時候人們都會認為這是不能避免的誤差，其實這是完全可以避免的。要想解決這個問題在工件的加工中，對內凹的拐角處的精加工需要更換小刀具來進行，由於在加工過程中會受力而擺動，就會在拐角處很容易產生接刀的痕跡。
四、精加工後再表面或側面留下毛刺或批鋒
現代的工件加工對於表面的要求越來越高，對於毛刺或者批鋒的出現也是不能夠接受的，而如果用銼刀對工件進行修正的話也會影響到工件的精度以及尺寸等等，要做到銑削後直接使用，不再需要進行後期的打磨。但在實際的生產當中，仍然會有大量的毛刺以及批鋒出現。
而要解決這個問題，在刀具上的使用一定要非常注意，要使用專用的刀具，保證鋒利地進行切削。除此之外，也要做好刀路的規劃工作，增加二次精光刀路，就是先加工表面，再加工側面，然後再加工表面，這樣就可以確保沒有毛刺和批鋒，對於不能夠進行拋光的工件很有用。
五、對於特殊形狀工件的精加工
對於一些特殊形狀工件的精加工，軟體通常會有擬合誤差，有時候如果計算的誤差過大的話，就會造成工件的變形，影響外觀。要解決這個問題的話，就要從軟體里下手，對誤差進行控制，這個數值相對來說是比較合理的，既不影響計算的速度也不會對工件造成變形。