1數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的確定

對(duì)于工科類學(xué)生來講，數(shù)控加工實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)專業(yè)課程中占有重要地位，此教學(xué)環(huán)節(jié)是理論與實(shí)際的結(jié)合體，更是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。數(shù)控加工實(shí)踐課所設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容完全由學(xué)生自主、動(dòng)手、動(dòng)腦獨(dú)立操作完成指定任務(wù)，對(duì)于初次接觸工程實(shí)踐的學(xué)生來講，這門課比較難學(xué)。培養(yǎng)社會(huì)需要的人才是我們高等教育的主要任務(wù)，也是我們教育工作者的歷史使命，因此把我們的學(xué)生培養(yǎng)成為擁有良好的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題能力的人才，是我們的重要任務(wù)。為此我們要有明確的教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)過程中要求學(xué)生做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真;在實(shí)踐的過程中培養(yǎng)良好的科學(xué)素質(zhì)；在實(shí)踐中養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，樹立團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2確定科學(xué)實(shí)踐課程改革方法

2.1建立完善實(shí)訓(xùn)預(yù)習(xí)報(bào)告制度

一份明確的預(yù)習(xí)報(bào)告，可以詳細(xì)的指出本實(shí)踐課程所要涉及的預(yù)備知識(shí)、前期準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。由于學(xué)生的層次存在著不同程度的差異，通過建立預(yù)習(xí)報(bào)告制度的學(xué)習(xí)方法，可以最大程度的拉平學(xué)生個(gè)體差異，使學(xué)生對(duì)數(shù)控實(shí)訓(xùn)做到有備而來。

2.2建立預(yù)設(shè)問題的方法

1工藝制訂

案例工件加工面積較大，機(jī)加工會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)予以去除時(shí)，會(huì)導(dǎo)致工件在運(yùn)動(dòng)過程中容易產(chǎn)生變形甚至形成裂紋，因而需要熱處理去應(yīng)力，這就需要機(jī)加工時(shí)考慮熱處理后的裝夾、碰數(shù)問題，將整個(gè)加工過程分成兩個(gè)階段：熱處理前及熱處理后。熱處理前需去除大部分材料，只留精加工余量；熱處理后需要清除預(yù)留的材料，并得到在精度要求范圍內(nèi)的最終零件，精加工使用加工精度較高的德馬吉DMC64Iinear加工中心，有效行程640mm×600mm，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC180i-MB，主軸最高轉(zhuǎn)速12000r/min。熱處理前的粗加工分正面、背面、及兩側(cè)面四個(gè)方位的加工，因熱處理去應(yīng)力后，工件會(huì)有所變形，需重新以一個(gè)準(zhǔn)確的參考基準(zhǔn)作為加工碰數(shù)基準(zhǔn)，像這種大滑塊一般以基準(zhǔn)角碰數(shù)，這就需要一個(gè)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)角。粗加工時(shí)，預(yù)留頂面材料，其平面作為熱處理后研磨支撐平面，熱處理后可通過磨床，研磨加工出基準(zhǔn)角的三個(gè)基準(zhǔn)面，研磨量為0.2mm，保證其垂直度。熱處理后的精加工時(shí)，加工方位與熱處理前一樣，但因背部材料已去除，工件正面加工時(shí)（膠位面方向）如何裝夾是要考慮的問題。如果用虎鉗夾住尾部平位加工，其尾部平位與高度比為60∶322，大概為其總高度的1/6，有2/3的重量處于懸空狀態(tài)，且正面有較多的材料需要去除，受力不均勻，容易在角位處產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，有可能會(huì)產(chǎn)生變形或裂紋，并且這么大的滑塊裝夾、拖表不方便，對(duì)機(jī)床要求也較高，需要考慮其他裝夾工藝。解決方案是在加工背部耐磨片槽時(shí)預(yù)留工藝凸臺(tái)，這樣在正面加工時(shí)可用工裝板及墊塊緊固裝夾固定，其好處是裝夾、對(duì)數(shù)方便，并能較好地平衡加工時(shí)的作用力，實(shí)用性強(qiáng)。熱處理后精加工時(shí)，因正面已粗加工，按精加工時(shí)的方法將無法裝夾固定，這時(shí)可考慮使用直角彎板裝夾，在數(shù)控銑床上去除工藝臺(tái)背面粗加工時(shí)，耐磨片槽后部有一大塊相邊區(qū)域需要去除材料，其尺寸達(dá)到261.5mm×174.8mm×280mm，常規(guī)的數(shù)控加工，需要用刀具一層層的切削，必定會(huì)占去較長(zhǎng)的加工時(shí)間，并且損耗刀具，生產(chǎn)效率不高。通過分析對(duì)比，用線切割加工較為合適，不但能得到一塊實(shí)用的材料，而且省下很多的時(shí)間，同時(shí)考慮工藝臺(tái)，這樣線割時(shí)將一起切割出來，留0.5mm作為熱處理后精加工余量，這樣背面方位加工只需加工耐磨片槽，大大節(jié)省時(shí)間，一舉多得。

2滑塊的數(shù)控加工

編程分熱處理前的粗加工及熱處理后的精加工，按不同的方位加工頂面方位、背面方位及正面方位。熱處理前粗加工需要去除大部分材料，考慮裝夾加工工藝，預(yù)留部分材料到熱處理后，粗加工整體留預(yù)量0.3mm。因篇幅關(guān)系，下文重點(diǎn)介紹正面方位的數(shù)控編程加工，編程軟件為UGNX7.5，機(jī)床使用德馬吉DMC64Iinear加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為FANUC180i-MB，主軸最高轉(zhuǎn)速為12000r/min。正面裝夾如圖4所示，將已線切割余料的工件，通過螺釘與工裝板、墊塊緊固為整體，并固定于機(jī)床工作臺(tái)上，基準(zhǔn)角對(duì)刀。

（1）熱處理前粗加工

加工編程前先設(shè)定加工坐標(biāo)系、安全平面、材料毛坯及加工工件，粗加工使用型腔銑削加工，該模塊提供粗切單個(gè)或多個(gè)型腔、沿任意形狀切去大量毛坯材料以及可以加工出型芯的全部功能，最突出的功能是對(duì)非常復(fù)雜的形狀產(chǎn)生刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，確定走刀方式。零件正面方位的型腔銑削粗加工，加工余量0.3mm，用40R6的圓鼻刀完成主體大部分材料的去除工作，切削模式為跟隨部件，封閉區(qū)域用螺旋進(jìn)刀，開放區(qū)域用圓弧進(jìn)刀，區(qū)域間的快速移刀為到達(dá)安全平面，區(qū)域內(nèi)為前一平面；切削深度為頂面開始深70mm，每刀公共深度為恒定0.3mm，主軸轉(zhuǎn)速為1800r/min，進(jìn)給為2000mm/min。再采用35R5的圓鼻刀完成次級(jí)窄角位的材料的去除工作，加工方法設(shè)置與上述40R6刀具一樣，控制切削范圍，使用參考刀具42R8，對(duì)40R6未能加工的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)刀。接著可用更小的刀具進(jìn)行更小窄角位的材料去除工作，但因粗加工后需要熱處理去應(yīng)力，去應(yīng)力并不會(huì)增加材料硬度，部分更窄角位的余料對(duì)整體應(yīng)力影響不大，為減少工作量，提高加工效率，可不需要進(jìn)一步粗加工。

摘要

數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演著一個(gè)重要的角色。本論文介紹了THY5940型立式加工中心設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過程。主要敘述了數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及主要傳動(dòng)件滾珠絲杠及其支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。并對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了校驗(yàn)，取得了預(yù)期的效果。

該機(jī)床適用于摩托車、汽車、輕工機(jī)械等行業(yè)提高生產(chǎn)率。不僅對(duì)刀具的位置或軌跡進(jìn)行控制，而且還具有自動(dòng)換刀和補(bǔ)償功能，具有很高的強(qiáng)度，剛度和抗震性。以前采用的專用機(jī)床加工零件，雖然效率較高，但制約被加工零件的改進(jìn)。而加工中心具有柔性，從而能適應(yīng)產(chǎn)品在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到商品化。本加工中心的設(shè)計(jì)擬采用主機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)(包括伺服和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))及相關(guān)配套件三部分組成。在對(duì)以前研究成果分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)要求指標(biāo)，對(duì)初步擬訂的方案進(jìn)行細(xì)化，論證，完善和總結(jié)。

加工中心的進(jìn)給系統(tǒng)承擔(dān)加工中心各直線坐標(biāo)軸的定位和切削進(jìn)給，進(jìn)給系統(tǒng)的好壞將直接影響整機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和精度指標(biāo)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)使進(jìn)給穩(wěn)定性和快速響應(yīng)的特性。同時(shí)，要求有合理的控制系統(tǒng)，而且要求對(duì)驅(qū)動(dòng)元件和機(jī)械傳動(dòng)裝置的參數(shù)進(jìn)行合理的選擇，使整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性相匹配。

THY5940型立式加工中心機(jī)床解決了單件，小批量，特別是復(fù)雜型面的零件的加工自動(dòng)化問題。對(duì)于提高企業(yè)的生產(chǎn)率，提高工件的加工精度以及提高機(jī)床的使用壽命都具有十分重要的意義。

經(jīng)過研究，本論文基本取得了預(yù)期效果，完成了進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的研究也取得一定的效果。

1加工材料及特點(diǎn)

該零件的材料為鍛鋁LD10，零件底面含有大小不同、形狀各異的小孔40余個(gè)，部分小孔與側(cè)面的若干個(gè)不同角度油路深孔相交匯，零件結(jié)構(gòu)如圖1所示，孔位示意如圖2所示。在加工深孔的過程中，采用了進(jìn)口的MAYKESTAG加長(zhǎng)準(zhǔn)3mm鉆頭、準(zhǔn)4.5mm合金鍵槽刀和加長(zhǎng)中心鉆等特種刀具。

2加工質(zhì)量和步驟分析

2.1加工質(zhì)量分析

影響零件加工精度的因素主要取決于其工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形、受熱變形、振動(dòng)變形、調(diào)整誤差和工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差等?？准庸た煞譃闇\孔和深孔加工兩種，孔深與孔徑之比>5稱為深孔加工。深孔加工與普通的孔加工相比，具有其自身的一些特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）深孔加工處于一種封閉或半封閉的加工狀態(tài)，不能直接觀察刀具的切削和走刀情況。

0.引言

長(zhǎng)期以來,我國(guó)數(shù)控方面高深層次人才的匱乏和流失,成為阻礙我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展的最大障礙。企業(yè)有資金引進(jìn)高精密的數(shù)控設(shè)備,卻尋找不到能夠維護(hù)和熟練操作的人員,面對(duì)厚重的用戶手冊(cè)無力消化吸收,更談不上技術(shù)的改造和創(chuàng)新。由此可見,人才競(jìng)爭(zhēng)是根本,人才戰(zhàn)略是關(guān)鍵。數(shù)控技術(shù)的復(fù)雜性決定了引入高效、直觀的培訓(xùn)機(jī)制是提高人才素質(zhì)的有效途徑,而此培訓(xùn)機(jī)制的關(guān)鍵是要開發(fā)一套適合學(xué)員的培訓(xùn)系統(tǒng)。隨著利用VRML和JAVA開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和USB技術(shù)的日益成熟,可以很好地解決了這個(gè)難題。這套技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理學(xué)、模式識(shí)別、智能接口、人工智能、傳感器、網(wǎng)絡(luò)和并行處理等多學(xué)科的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得人機(jī)交互方式有了質(zhì)的突破。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控加工中心的培訓(xùn)系統(tǒng)中,就是通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生數(shù)控加工中心、被加工工件的虛擬造型,加入音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真,并配有控制面板,學(xué)員根據(jù)虛擬環(huán)境提供的視覺、聽覺、觸覺感受,可以感受到與操作實(shí)際的數(shù)控加工中心一樣的狀態(tài)。與傳統(tǒng)的數(shù)控加工中心培訓(xùn)相比,此系統(tǒng)擺脫了“試切”、“軌跡顯示”等方法,極大地提高了系統(tǒng)的主動(dòng)性、交互性和沉浸感等性能,給學(xué)員逼真的感受,改善了數(shù)控加工培訓(xùn)的教學(xué)效果,并且大大降低了開發(fā)成本。

1.Java和VRML通信實(shí)現(xiàn)機(jī)理

Java是Sun公司于1995年5月23日推出的,當(dāng)時(shí)并沒有引起太多的注意。但是隨著Internet的迅猛發(fā)展,環(huán)球信息網(wǎng)WWW的快速增長(zhǎng),促進(jìn)了Java語(yǔ)言研究的進(jìn)展,使得它逐漸成為Internet上受歡迎的開發(fā)與編程語(yǔ)言。Java語(yǔ)言具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο?、分布式、解釋?zhí)行、魯棒、安全、體系結(jié)構(gòu)中立、可移植、高性能、多線程以及動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn),正是這些特點(diǎn)為開發(fā)人員開發(fā)強(qiáng)大的仿真系統(tǒng)提供了便利。

VRML(VirtualRealityModelingLanguage,虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言)包含了3D動(dòng)畫、3D音效、傳感器觸發(fā)、時(shí)間輸入輸出、行為控制、支持多種腳本與多重使用者等功能,真正在Web上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)頁(yè)面,并加強(qiáng)了互動(dòng)功能,達(dá)到真正的虛擬效果。VRML可以用在各行各業(yè),如創(chuàng)建虛擬城市、虛擬校園、虛擬超市、虛擬公司等。VRML210的基本元素是節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)是組成3D場(chǎng)景的基本元素,大約定義了50多個(gè)節(jié)點(diǎn),利用它們可以簡(jiǎn)單、輕松地創(chuàng)建虛擬的三維空間。

摘要:隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,作為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分高速切削技術(shù)在模具加工制造中已得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合高速切削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了高速切削技術(shù)的應(yīng)用及其未來趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:高速切削刀具;數(shù)控加工;應(yīng)用

一、高速切削技術(shù)和高速切削刀具

目前,切削加工仍是機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用廣泛的一種加工方法。其中,集高效、高精度和低成本于一身的高速切削加工技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域的新秀和主要加工手段。

“高速切削”的概念首先是由德國(guó)的C.S~omom博士提出的,并于1931年4月發(fā)表了著名的切削速度與切削溫度的理論。該理論的核心是:在常規(guī)的切削速度范圍內(nèi),切削溫度隨著切削速度的增大而提高,當(dāng)?shù)竭_(dá)某一速度極限后,切削溫度隨著切削速度的提高反而降低。此后,高速切削技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下4個(gè)階段:高速切削的設(shè)想與理論探索階段(193l—l971年),高速切削的應(yīng)用探索階段(1972-1978年),高速切削實(shí)用階段(1979--1984年),高速切削成熟階段(20世紀(jì)90年代至今)。高速切削加工與常規(guī)的切削加工相比具有以下優(yōu)點(diǎn):第一,生產(chǎn)效率提高3～1O倍。第二,切削力降低30%以上,尤其是徑向切削分力大幅度減少,特別有利于提高薄壁件、細(xì)長(zhǎng)件等剛性差的零件的加工精度。第三,切削熱95%被切屑帶走,特別適合加工容易熱變形的零件。第四,高速切削時(shí),機(jī)床的激振頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率,工作平穩(wěn),振動(dòng)較小,適合加工精密零件。

高速切削刀具是實(shí)現(xiàn)高速加工技術(shù)的關(guān)鍵。刀具技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)之一,不合適的刀具會(huì)使復(fù)雜、昂貴的機(jī)床或加工系統(tǒng)形同虛設(shè),完全不起作用。由于高速切削的切削速度快,而高速加工線速度主要受刀具限制,因?yàn)樵谀壳皺C(jī)床所能達(dá)到的高速范圍內(nèi),速度越高,刀具的磨損越快。因此,高速切削對(duì)刀具材料提出了更高的要求,除了具備普通刀具材料的一些基本性能之外,還應(yīng)突出要求高速切削刀具具備高的耐熱性、抗熱沖擊性、良好的高溫力學(xué)性能及高的可靠性。高速切削技術(shù)的發(fā)展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出現(xiàn)及發(fā)展。目前常用的高速切削刀具材料有:聚晶金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、陶瓷、Ti(C,N)基金屬陶瓷、涂層刀具fCVD)~超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金等刀具材料。

1基于可變輪廓銑的葉輪數(shù)控加工工藝流程

1.1葉輪和流道的粗加工

對(duì)于葉輪，五軸聯(lián)動(dòng)加工方式開粗并不好，因?yàn)樾枞コ窟^大，五軸聯(lián)動(dòng)效率低，加工時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)床磨損大，應(yīng)采用3軸方法開粗，再采用五軸聯(lián)動(dòng)方式精加工葉片和輪轂。3軸開粗采用contourmill—cav-itymill，通過定向方式，不斷改變當(dāng)前視圖的角度，根據(jù)葉片扭曲程度不同和葉片數(shù)量的差異，使用盡量少的程序，盡大量的去除余量。型腔銑開粗加工中切削模式選擇跟隨周邊。選擇跟隨周邊和跟隨部件時(shí)刀軌的差別，選擇跟隨部件時(shí)，刀軌多，程序長(zhǎng)，但基本可以切削到視圖范圍內(nèi)想要切削的所有部分；選擇跟隨周邊時(shí)，刀軌少而規(guī)整，個(gè)人覺得由于第一個(gè)粗加工程序選擇刀具直徑偏大，葉片根部的圓角余量很大，需要后續(xù)程序再進(jìn)行修整，沒有必要在第一個(gè)程序就切削的非常干凈，本文選擇了跟隨周邊的算法。刀具采用直徑10mm的圓鼻刀進(jìn)行加工，粗加工余量設(shè)置為1mm，采用多重深度切削，步進(jìn)方法為每刀深度，設(shè)定每刀深度為1mm。

1.2葉輪和流道的精加工

由于葉片曲面為空間曲面，呈波浪狀，為了防止粗加工后余量不均，設(shè)置半精加工工步，以保證精加工有均勻的余量。據(jù)工件尺寸，葉輪流道采用兩次加工完成，分別用D4和D3的球銑刀加工，驅(qū)動(dòng)方式采用“流線”驅(qū)動(dòng)，選擇兩葉片之間的流道作為加工表面，投影矢量選擇“垂直于驅(qū)動(dòng)體”，刀軸采用“朝向點(diǎn)”，其坐標(biāo)為（-100050）。葉片的加工同樣需要分兩次完成，分別用D4和D3球銑刀，驅(qū)動(dòng)方法采用“曲面”驅(qū)動(dòng)。投影矢量采用“垂直于驅(qū)動(dòng)體”，刀軸采用“側(cè)刃于驅(qū)體”側(cè)傾角為10°。

1.3葉片圓角的精加工

1現(xiàn)狀說明

在零件加工過程中，通常需要在加工中心數(shù)控系統(tǒng)中輸入操作數(shù)據(jù)，包括加工原點(diǎn)、刀具半徑補(bǔ)償值、刀具Z值、公共坐標(biāo)偏置值等，其中尤以修改刀具Z值最為頻繁。由于每把刀具的長(zhǎng)度不同，每換一次刀，都要重新確定刀具Z值并輸入，而生產(chǎn)加工中經(jīng)常會(huì)使用多把不同的刀具，如果操作者粗心大意，用錯(cuò)刀具，或是在需要換刀時(shí)未更換刀具而繼續(xù)進(jìn)行加工，等發(fā)現(xiàn)問題時(shí)已經(jīng)發(fā)生碰撞、過切或損壞，造成的損失無法補(bǔ)救。據(jù)統(tǒng)計(jì)2012～2013年7月份，我單位在數(shù)控加工過程中由于人為差錯(cuò)導(dǎo)致零件報(bào)廢的數(shù)量高達(dá)65件，損失原材料價(jià)值146.72萬元。因此，加工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量事故倒逼數(shù)控車間工藝技術(shù)革新，筆者設(shè)計(jì)的這種防錯(cuò)裝置，能及時(shí)避免操作者由于疏忽而造成的誤操作，并停機(jī)報(bào)警。。

2起落架結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)線人為錯(cuò)誤分析

人為錯(cuò)誤是指操作人員在加工操作時(shí)非蓄意性不符合操作規(guī)范的操作，而導(dǎo)致出錯(cuò)的動(dòng)作。美國(guó)國(guó)家航空與航天局（NASA）在一份報(bào)告中指出，自1990年以來的大多數(shù)航空器故障都是由人為錯(cuò)誤引起的。人機(jī)工程學(xué)也告之錯(cuò)誤是不可避免的，事實(shí)已研究證實(shí)了這一點(diǎn)?！案杏X-判斷-行為”的過程對(duì)產(chǎn)生人為錯(cuò)誤的典型原因進(jìn)行分類。主要分為四大類。

（1）感覺認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤。它包括：①信息量過大，過于復(fù)雜；②信息傳遞過快；③信息不夠完整；④疲勞疾病的影響或是錯(cuò)覺；⑤接收人沒有充分確認(rèn)信息而錯(cuò)誤地領(lǐng)會(huì)了表達(dá)的內(nèi)容；⑥在先入感官的強(qiáng)烈影響下發(fā)生錯(cuò)覺等。

（2）判斷過程中的錯(cuò)誤。它包括：①知識(shí)或能力不足；②缺乏經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練不足；③遺忘（暫時(shí)記憶消失、過程中斷的遺忘、沒有想起）；④因?yàn)槠诨蚱渌蛟斐梢庾R(shí)水平低下等。

1.國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行探討開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子electron、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的運(yùn)用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境(environment)以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(environment)下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2.數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

2.1.1高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

1.數(shù)控加工中切削用量的選擇原則

切削用量包括切削速度(主軸轉(zhuǎn)速)、背吃刀量、進(jìn)給量，通常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下。

粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。

半精加工和精加工時(shí),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。

(1)背吃刀量ap(mm)的選擇

背吃刀量ap根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量,這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。具體選擇如下：