計算機(jī)集成制造chapter53PPT課件

1、2021-11-181現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù)（略）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù)（略） 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù) 計算機(jī)輔助技術(shù)計算機(jī)輔助技術(shù) 制造過程控制技術(shù)制造過程控制技術(shù) 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新發(fā)展現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新發(fā)展第1頁/共71頁2021-11-182軟構(gòu)件及其接口 軟構(gòu)件的概念軟構(gòu)件的概念 構(gòu)件是指語義完整、語法正確和有可重用價值的構(gòu)件是指語義完整、語法正確和有可重用價值的單位軟件，是軟件重用過程中可以明確辯識的系單位軟件，是軟件重用過程中可以明確辯識的系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)上，它是語義描述、通訊接口和實現(xiàn)代統(tǒng)；結(jié)構(gòu)上，它是

2、語義描述、通訊接口和實現(xiàn)代碼的復(fù)合體。碼的復(fù)合體。 簡單地說，構(gòu)件是具有一定的功能，能夠獨(dú)立工簡單地說，構(gòu)件是具有一定的功能，能夠獨(dú)立工作或能同其它構(gòu)件裝配起來協(xié)調(diào)工作的程序體，作或能同其它構(gòu)件裝配起來協(xié)調(diào)工作的程序體，構(gòu)件的使用同他的開發(fā)、生產(chǎn)無關(guān)。構(gòu)件的使用同他的開發(fā)、生產(chǎn)無關(guān)。 從抽象程度來看，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已達(dá)到了類級重從抽象程度來看，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已達(dá)到了類級重用用( (代碼重用代碼重用) )，它以類為封裝的單位。這樣的重，它以類為封裝的單位。這樣的重用粒度還太小，不足以解決異構(gòu)互操作和效率更用粒度還太小，不足以解決異構(gòu)互操作和效率更高的重用。構(gòu)件將抽象的程度提到一個更高的層高的重用。構(gòu)

3、件將抽象的程度提到一個更高的層次，它是對一組類的組合進(jìn)行封裝，并代表完成次，它是對一組類的組合進(jìn)行封裝，并代表完成一個或多個功能的特定服務(wù)，也為用戶提供了多一個或多個功能的特定服務(wù)，也為用戶提供了多個接口。整個構(gòu)件隱藏了具體的實現(xiàn)，只用接口個接口。整個構(gòu)件隱藏了具體的實現(xiàn)，只用接口提供服務(wù)。提供服務(wù)。第2頁/共71頁2021-11-183構(gòu)建技術(shù)流派 近年來，構(gòu)件技術(shù)發(fā)展迅速，已形成三個主要流派，分別是近年來，構(gòu)件技術(shù)發(fā)展迅速，已形成三個主要流派，分別是OMG的的CORBA 、Sun的的Java平臺和平臺和Microsoft的的COM+。 OMG的的CORBA：公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)公共對象

4、請求代理體系結(jié)構(gòu)(CORBA，Common Object Request Broker Architecture)是對象管理組織是對象管理組織(OMG)基于眾基于眾多開放系統(tǒng)平臺廠商提交的分布對象互操作內(nèi)容基礎(chǔ)上制定的分布式應(yīng)多開放系統(tǒng)平臺廠商提交的分布對象互操作內(nèi)容基礎(chǔ)上制定的分布式應(yīng)用程序框架的規(guī)范。用程序框架的規(guī)范。 Sun的的J2EE :為了推動基于為了推動基于Java的服務(wù)器端應(yīng)用開發(fā)，的服務(wù)器端應(yīng)用開發(fā)，Sun在在1999年底年底推出了推出了Java2技術(shù)及相關(guān)的技術(shù)及相關(guān)的J2EE規(guī)范。規(guī)范。 Microsoft DNA 是是Microsoft在推出在推出 Windows2000

5、系列操作系統(tǒng)平臺系列操作系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上，在擴(kuò)展了分布計算模型以及改造基礎(chǔ)上，在擴(kuò)展了分布計算模型以及改造Back Office系列服務(wù)器端分系列服務(wù)器端分布計算產(chǎn)品后發(fā)布的新的分布計算體系結(jié)構(gòu)和規(guī)范。布計算產(chǎn)品后發(fā)布的新的分布計算體系結(jié)構(gòu)和規(guī)范。第3頁/共71頁2021-11-184CORBA CORBA是由絕大多數(shù)分布計算平臺廠商所支持和遵循的系統(tǒng)規(guī)范，具是由絕大多數(shù)分布計算平臺廠商所支持和遵循的系統(tǒng)規(guī)范，具有模型完整、先進(jìn)，獨(dú)立于系統(tǒng)平臺和開發(fā)語言，被支持程度廣泛的特有模型完整、先進(jìn)，獨(dú)立于系統(tǒng)平臺和開發(fā)語言，被支持程度廣泛的特點(diǎn)，逐漸成為分布計算技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。點(diǎn)，逐漸成為分布計算技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)

6、。 COBRA標(biāo)準(zhǔn)主要分為標(biāo)準(zhǔn)主要分為3個層次：對象請求代理、公共對象服務(wù)和公共個層次：對象請求代理、公共對象服務(wù)和公共設(shè)施。設(shè)施。 最底層是對象請求代理最底層是對象請求代理(ORB， Object Request Broker)，規(guī)定了分布對象的定義規(guī)定了分布對象的定義(接口接口)和語言映射，實現(xiàn)對象間的通和語言映射，實現(xiàn)對象間的通訊和互操作，是分布對象系統(tǒng)中的訊和互操作，是分布對象系統(tǒng)中的“軟總線軟總線”； 在在 ORB之上定義了很多公共服務(wù)，可以提供諸如并發(fā)服務(wù)、之上定義了很多公共服務(wù)，可以提供諸如并發(fā)服務(wù)、名字服務(wù)、事務(wù)名字服務(wù)、事務(wù)(交易交易)服務(wù)、安全服務(wù)等各種各樣的服務(wù)；服務(wù)、安

7、全服務(wù)等各種各樣的服務(wù)； 最上層的公共設(shè)施則定義了組件框架，提供可直接為業(yè)務(wù)對最上層的公共設(shè)施則定義了組件框架，提供可直接為業(yè)務(wù)對象使用的服務(wù)，規(guī)定業(yè)務(wù)對象有效協(xié)作所需的協(xié)定規(guī)則。象使用的服務(wù)，規(guī)定業(yè)務(wù)對象有效協(xié)作所需的協(xié)定規(guī)則。 CORBA的優(yōu)點(diǎn)是大而全，互操作性和開放性非常好，缺點(diǎn)是龐大而復(fù)的優(yōu)點(diǎn)是大而全，互操作性和開放性非常好，缺點(diǎn)是龐大而復(fù)雜，并且技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的更新相對較慢，在具體的應(yīng)用中使用不是很多。雜，并且技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的更新相對較慢，在具體的應(yīng)用中使用不是很多。 第4頁/共71頁2021-11-185J2EE J2EE的目標(biāo)是提供與平臺無關(guān)、可移植的、的目標(biāo)是提供與平臺無關(guān)、可移植的、

8、支持并發(fā)訪問和安全的、完全基于支持并發(fā)訪問和安全的、完全基于Java的開的開發(fā)服務(wù)器端中間件的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)服務(wù)器端中間件的標(biāo)準(zhǔn)。J2EE簡化了構(gòu)件簡化了構(gòu)件可伸縮、基于構(gòu)件服務(wù)器端應(yīng)用的復(fù)雜度。可伸縮、基于構(gòu)件服務(wù)器端應(yīng)用的復(fù)雜度。 在在J2EE中，中，Sun給出了完整的基于給出了完整的基于Java語言語言開發(fā)面向企業(yè)分布應(yīng)用的規(guī)范，其中在分布開發(fā)面向企業(yè)分布應(yīng)用的規(guī)范，其中在分布式互操作協(xié)議上，式互操作協(xié)議上，J2EE 同時支持遠(yuǎn)程方法同時支持遠(yuǎn)程方法調(diào)用調(diào)用(RMI，Remote Method lnvocation)和因特網(wǎng)對象請求代理間協(xié)議和因特網(wǎng)對象請求代理間協(xié)議(IlOP， Inteme

9、t Inter-ORB Protocal)，在服務(wù)器端在服務(wù)器端分布式應(yīng)用的構(gòu)造形式包括了分布式應(yīng)用的構(gòu)造形式包括了Java Servlet、JSP (Java ServerPage)、EJB等多種形式，等多種形式，以支持不同的業(yè)務(wù)需求。以支持不同的業(yè)務(wù)需求。 第5頁/共71頁2021-11-186 Microsoft DNA Windows DNA，Windows Distributed Internet Application Architecture，譯為，譯為Windows分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)。分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)。DNA概概念是借助生命科學(xué)中脫氧核糖核酸（念是借助生命科學(xué)

10、中脫氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic Acid）的寓意來詮釋現(xiàn)代企業(yè)信息結(jié)構(gòu)的真諦。的寓意來詮釋現(xiàn)代企業(yè)信息結(jié)構(gòu)的真諦。 Windows DNA允許不同網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)互相操作以及相互協(xié)作以完成某允許不同網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)互相操作以及相互協(xié)作以完成某些目標(biāo)，使開發(fā)者很容易的建造能夠服務(wù)許多用戶的基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。些目標(biāo)，使開發(fā)者很容易的建造能夠服務(wù)許多用戶的基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。Windows DNA提供了一個具備協(xié)同工作能力的框架（提供了一個具備協(xié)同工作能力的框架（Framework）。由于這個框架支持公用的協(xié)議，以及它發(fā)布了一些通用的接口，用戶可由于這個框架支持公用的協(xié)議，以及它發(fā)布了

11、一些通用的接口，用戶可以在它上面添加一些新的功能以擴(kuò)充這個系統(tǒng)。以在它上面添加一些新的功能以擴(kuò)充這個系統(tǒng)。 Windows DNA是一個完整的多層結(jié)構(gòu)的企業(yè)應(yīng)用總體方案，使是一個完整的多層結(jié)構(gòu)的企業(yè)應(yīng)用總體方案，使Windows真正成為企業(yè)應(yīng)用平臺。真正成為企業(yè)應(yīng)用平臺。Windows DNA具有可伸縮性和高可具有可伸縮性和高可靠性?？啃浴５?頁/共71頁2021-11-187COM+ MTS（Microsoft Transaction Server）是是COM/ DCOM對象的對象的Container執(zhí)行環(huán)境。執(zhí)行環(huán)境。MTS是是Microsoft在在Windows平臺的中介軟件之一，它的主

12、要功能是讓平臺的中介軟件之一，它的主要功能是讓W(xué)indows程序員能夠開發(fā)以組件為導(dǎo)向的分布式應(yīng)用程序員能夠開發(fā)以組件為導(dǎo)向的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，并且具備在同質(zhì)和異質(zhì)數(shù)據(jù)庫之間對修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩階段提交的功能。由于系統(tǒng)，并且具備在同質(zhì)和異質(zhì)數(shù)據(jù)庫之間對修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩階段提交的功能。由于MTS提供了事務(wù)管理、提供了事務(wù)管理、各種各種Pooling功能以及對象及時激活等功能，執(zhí)行在其中的功能以及對象及時激活等功能，執(zhí)行在其中的COM/DCOM組件將不用考慮這些事情，而只是組件將不用考慮這些事情，而只是專門執(zhí)行企業(yè)邏輯代碼。專門執(zhí)行企業(yè)邏輯代碼。 COM的推出有機(jī)的統(tǒng)一了的推出有機(jī)的統(tǒng)一了COM/DC

13、OM/MTS的編程模型，形成一個功能強(qiáng)大的組件體系結(jié)構(gòu)，并且把的編程模型，形成一個功能強(qiáng)大的組件體系結(jié)構(gòu)，并且把DCOM/MTS的各種優(yōu)勢以更為便捷的方式提供給用戶。的各種優(yōu)勢以更為便捷的方式提供給用戶。第7頁/共71頁2021-11-188.Net NET可以看做是從可以看做是從WINDOWS DNA演進(jìn)而來的，它是演進(jìn)而來的，它是WINDOWS DNA的繼續(xù)和發(fā)展。的繼續(xù)和發(fā)展。 WINDOWS DNA是一個解決方案的平臺，它關(guān)注的是如何使用微軟服務(wù)器產(chǎn)品來解決業(yè)務(wù)問題。但是除是一個解決方案的平臺，它關(guān)注的是如何使用微軟服務(wù)器產(chǎn)品來解決業(yè)務(wù)問題。但是除了一個技術(shù)規(guī)范以外，了一個技術(shù)規(guī)范以外

14、，WINDOWS DNA并沒有任何切實的東西。但是并沒有任何切實的東西。但是.NET不僅有一套技術(shù)規(guī)范，它還包不僅有一套技術(shù)規(guī)范，它還包括了幾個實實在在的產(chǎn)品，例如編譯器、類庫、甚至最終的用戶程序。如括了幾個實實在在的產(chǎn)品，例如編譯器、類庫、甚至最終的用戶程序。如Windows .NET是操作系統(tǒng)平是操作系統(tǒng)平臺、臺、.NET Framework是運(yùn)行環(huán)境、是運(yùn)行環(huán)境、.NET 企業(yè)服務(wù)器為產(chǎn)品服務(wù)器、企業(yè)服務(wù)器為產(chǎn)品服務(wù)器、Visual Studio .NET 為編程平臺。為編程平臺。第8頁/共71頁2021-11-189CIMS應(yīng)用集成平臺 分布環(huán)境企業(yè)實施分布環(huán)境企業(yè)實施CIMS首先要實

15、現(xiàn)信息集成。首先要實現(xiàn)信息集成。 集成平臺與集成框架就是企業(yè)應(yīng)用的一種先進(jìn)集成支持工具。集成平臺與集成框架就是企業(yè)應(yīng)用的一種先進(jìn)集成支持工具。 開發(fā)開發(fā)CIMS應(yīng)用集成平臺的目的就是為企業(yè)實施應(yīng)用集成平臺的目的就是為企業(yè)實施CIMS提供開放提供開放的、易維護(hù)的、可重構(gòu)的應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)運(yùn)行的集成支持工具。的、易維護(hù)的、可重構(gòu)的應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)運(yùn)行的集成支持工具。第9頁/共71頁2021-11-1810CIMS應(yīng)用集成平臺基本定義 CIMS應(yīng)用集成平臺是一個支持復(fù)雜信息環(huán)境下應(yīng)用集成平臺是一個支持復(fù)雜信息環(huán)境下CIMS應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用集成和系統(tǒng)運(yùn)行的軟件平臺。應(yīng)用集成和系統(tǒng)運(yùn)行的軟件平臺。

16、它基于制造業(yè)信息特征，在異構(gòu)分布環(huán)境（操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、它基于制造業(yè)信息特征，在異構(gòu)分布環(huán)境（操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫）下提供透明、一致的信息訪問和交互手段，對其上運(yùn)數(shù)據(jù)庫）下提供透明、一致的信息訪問和交互手段，對其上運(yùn)行的應(yīng)用進(jìn)行管理，為應(yīng)用提供服務(wù)，并支持行的應(yīng)用進(jìn)行管理，為應(yīng)用提供服務(wù)，并支持CIMS信息環(huán)境下信息環(huán)境下各特定領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)的集成。各特定領(lǐng)域應(yīng)用系統(tǒng)的集成。第10頁/共71頁2021-11-1811CIMS應(yīng)用集成平臺的功能 (1)通信服務(wù)：提供分布環(huán)境下透明的通信服務(wù)功能，使用戶和應(yīng)用程序無需關(guān)心具體通信服務(wù)：提供分布環(huán)境下透明的通信服務(wù)功能，使用戶和應(yīng)用程序無需關(guān)心具體的操

17、作系統(tǒng)和應(yīng)用程序所處的網(wǎng)絡(luò)位置，而以透明的函數(shù)調(diào)用或?qū)ο蠓?wù)方式完成它們的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序所處的網(wǎng)絡(luò)位置，而以透明的函數(shù)調(diào)用或?qū)ο蠓?wù)方式完成它們所需的通信要求。所需的通信要求。 (2)信息服務(wù)：為應(yīng)用提供透明的信息訪問服務(wù)，使應(yīng)用以一種一致的語義和接口實現(xiàn)信息服務(wù)：為應(yīng)用提供透明的信息訪問服務(wù)，使應(yīng)用以一種一致的語義和接口實現(xiàn)對數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、應(yīng)用交互信息）的訪問與控制。對數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、應(yīng)用交互信息）的訪問與控制。 (3)應(yīng)用編程（集成）接口：是一組高層接口應(yīng)用編程（集成）接口：是一組高層接口, 以函數(shù)或?qū)ο蠓?wù)的方式為用戶提供更為以函數(shù)或?qū)ο蠓?wù)的方式為用戶提供更為專業(yè)

18、化的服務(wù)專業(yè)化的服務(wù), 使用戶可以方便地集成現(xiàn)有應(yīng)用和開發(fā)新的應(yīng)用。應(yīng)用編程接口按照它使用戶可以方便地集成現(xiàn)有應(yīng)用和開發(fā)新的應(yīng)用。應(yīng)用編程接口按照它們的通用程度又分為獨(dú)立于應(yīng)用的編程接口和依賴于應(yīng)用的編程接口。們的通用程度又分為獨(dú)立于應(yīng)用的編程接口和依賴于應(yīng)用的編程接口。 (4)應(yīng)用開發(fā)工具：一組幫用戶開發(fā)特定應(yīng)用程序的支持工具，以簡化用戶應(yīng)用程序的應(yīng)用開發(fā)工具：一組幫用戶開發(fā)特定應(yīng)用程序的支持工具，以簡化用戶應(yīng)用程序的開發(fā)工作。開發(fā)工作。 (5)管理應(yīng)用程序管理應(yīng)用程序: 它是它是CIMS應(yīng)用集成平臺的運(yùn)行管理和控制模塊。負(fù)責(zé)應(yīng)用集成平臺的運(yùn)行管理和控制模塊。負(fù)責(zé)CIMS應(yīng)用集應(yīng)用集成平臺的

19、系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)配置、集成平臺應(yīng)用運(yùn)行管理和維護(hù)、成平臺的系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)配置、集成平臺應(yīng)用運(yùn)行管理和維護(hù)、 事件管理和出錯處理事件管理和出錯處理等。等。第11頁/共71頁2021-11-1812CIMS應(yīng)用集成平臺的基本特性 (1)為企業(yè)的經(jīng)營、管理、生產(chǎn)和設(shè)計領(lǐng)域提供良好的應(yīng)用編程接口和應(yīng)用集成接口。為企業(yè)的經(jīng)營、管理、生產(chǎn)和設(shè)計領(lǐng)域提供良好的應(yīng)用編程接口和應(yīng)用集成接口。 (2)提供支持提供支持CIMS應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用集成的應(yīng)用開發(fā)工具、應(yīng)用編程接口、應(yīng)用原型系統(tǒng)。應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用集成的應(yīng)用開發(fā)工具、應(yīng)用編程接口、應(yīng)用原型系統(tǒng)。 (3)支持不同的企業(yè)規(guī)模和多種多樣的企業(yè)信息環(huán)境。集成平臺可為不同的

20、企業(yè)規(guī)模和應(yīng)用范圍提供最佳的支持不同的企業(yè)規(guī)模和多種多樣的企業(yè)信息環(huán)境。集成平臺可為不同的企業(yè)規(guī)模和應(yīng)用范圍提供最佳的結(jié)構(gòu)和功能配置，具有良好的可伸縮性。結(jié)構(gòu)和功能配置，具有良好的可伸縮性。 (4)支持異構(gòu)分布環(huán)境，提供一致透明的數(shù)據(jù)訪問。支持現(xiàn)有應(yīng)用、已有信息資源的集成和重用。支持異構(gòu)分布環(huán)境，提供一致透明的數(shù)據(jù)訪問。支持現(xiàn)有應(yīng)用、已有信息資源的集成和重用。 (5)根據(jù)企業(yè)對根據(jù)企業(yè)對Internet服務(wù)的需求，提供相應(yīng)的服務(wù)的需求，提供相應(yīng)的Internet服務(wù)功能。服務(wù)功能。第12頁/共71頁2021-11-1813CIMS應(yīng)用集成平臺的發(fā)展趨勢 為企業(yè)實施為企業(yè)實施CIMS提供全方位、

21、全生命周期的支持，方便現(xiàn)有應(yīng)用的集成這些支持包括提供通用的通信服提供全方位、全生命周期的支持，方便現(xiàn)有應(yīng)用的集成這些支持包括提供通用的通信服務(wù)、信息服務(wù)和面向應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)工具、原型系統(tǒng)和應(yīng)用集成接口。務(wù)、信息服務(wù)和面向應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)工具、原型系統(tǒng)和應(yīng)用集成接口。 既支持企業(yè)的信息集成，又支持功能集成和過程集成既支持企業(yè)的信息集成，又支持功能集成和過程集成 采用新技術(shù)和理論，支持標(biāo)準(zhǔn)化和開放系統(tǒng)概念，高度的軟件可重用性采用新技術(shù)和理論，支持標(biāo)準(zhǔn)化和開放系統(tǒng)概念，高度的軟件可重用性 維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性、可靠性、完整性維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性、可靠性、完整性,實現(xiàn)系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)的有效管理實現(xiàn)

22、系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)的有效管理 對對Internet/Intranet/Extranet技術(shù)的支持技術(shù)的支持 第13頁/共71頁2021-11-1814面向服務(wù)的應(yīng)用集成第14頁/共71頁2021-11-1815現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù)（略）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù)（略） 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù) 計算機(jī)輔助技術(shù)計算機(jī)輔助技術(shù) 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成平臺技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成平臺技術(shù) 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新發(fā)展現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新發(fā)展第15頁/共71頁5.5.制造過程控制技術(shù)制造過程控制技術(shù)柔 性 制 造 技 術(shù)柔 性 制 造

23、 技 術(shù)智 能 制 造 技 術(shù)智 能 制 造 技 術(shù)第16頁/共71頁2021-11-1817數(shù)控技術(shù) 自從本世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來，它給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。自從本世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來，它給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建敏捷制造和智能制造等，都是建立在現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)之上；立在現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)之上； 數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段；數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品

24、質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段； 國家戰(zhàn)略技術(shù)和體現(xiàn)國家綜合國力水平重要標(biāo)志。國家戰(zhàn)略技術(shù)和體現(xiàn)國家綜合國力水平重要標(biāo)志。 專家們預(yù)言專家們預(yù)言: 二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。第17頁/共71頁2021-11-1818 數(shù)字控制（數(shù)字控制（Numerical Control NC）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)行編程控制的自動化方法。某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)行編程控制的自動化方法。 數(shù)控技術(shù)（數(shù)控技術(shù)（Numerical Co

25、ntrol Technology）采用數(shù)字控制的方法對某一采用數(shù)字控制的方法對某一工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。 數(shù)控機(jī)床（數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術(shù)對是采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。 數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）實現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。實現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。 計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control C

26、NC ）以計算機(jī)為控制以計算機(jī)為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。數(shù)字控制與數(shù)控技術(shù)第18頁/共71頁2021-11-1819高精度、高效率；高精度、高效率；剛性自動化不能滿足的要求（手工、小規(guī)模、大規(guī)剛性自動化不能滿足的要求（手工、小規(guī)模、大規(guī)模生產(chǎn)）；模生產(chǎn)）；柔性自動化（多品種、變批量）、復(fù)雜零件的加工柔性自動化（多品種、變批量）、復(fù)雜零件的加工（多坐標(biāo)加工）；（多坐標(biāo)加工）；計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生的原因第19頁/共71頁2021-11-1820數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史 1952年，第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)；年，第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)； 1959年，第二代晶體管數(shù)

27、控系統(tǒng)。隨之出現(xiàn)刀庫，機(jī)械手、加工中心；年，第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)。隨之出現(xiàn)刀庫，機(jī)械手、加工中心； 1960年，第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)，硬邏輯數(shù)控系統(tǒng)（稱為年，第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)，硬邏輯數(shù)控系統(tǒng)（稱為NC）；）； 1970年，第四代小型計算機(jī)數(shù)控（年，第四代小型計算機(jī)數(shù)控（CNC ）；）； 1974年，第五代微型計算機(jī)數(shù)控（年，第五代微型計算機(jī)數(shù)控（MNC，統(tǒng)稱統(tǒng)稱CNC） ； 1980年后，年后，F(xiàn)MS、FMC、CIMS、開放式數(shù)控（開放式數(shù)控（open NC）系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)（系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)（IMS）大發(fā)展。大發(fā)展。 1990年后年后,高速加工，納米制造。高速加工，納米制造。第2

28、0頁/共71頁2021-11-1821定梁龍門移動式五軸聯(lián)動加工中心定梁龍門移動式五軸聯(lián)動加工中心第21頁/共71頁2021-11-1822數(shù)控動梁龍門鏜銑床加工中心數(shù)控動梁龍門鏜銑床加工中心第22頁/共71頁2021-11-1823多連桿機(jī)械壓力機(jī)多連桿機(jī)械壓力機(jī)第23頁/共71頁2021-11-1824濟(jì)南一機(jī)床和華東數(shù)控十五期間開發(fā)的國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)控設(shè)備濟(jì)南一機(jī)床和華東數(shù)控十五期間開發(fā)的國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)控設(shè)備第24頁/共71頁2021-11-1825將被加工零件圖紙上的幾何信息和工藝信息用將被加工零件圖紙上的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序，然后將程規(guī)定的代碼和格式編寫成加工

29、程序，然后將程序輸入數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過信息序輸入數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過信息處理，分配，使各坐標(biāo)以最小位移量為單位移處理，分配，使各坐標(biāo)以最小位移量為單位移動，其合成運(yùn)動實現(xiàn)了刀具與工件的相對運(yùn)動，動，其合成運(yùn)動實現(xiàn)了刀具與工件的相對運(yùn)動，完成零件的加工。完成零件的加工。最小位移量的合成運(yùn)動是機(jī)床數(shù)字控制的基本最小位移量的合成運(yùn)動是機(jī)床數(shù)字控制的基本原理，即軌跡控制原理（插補(bǔ)原理）。原理，即軌跡控制原理（插補(bǔ)原理）。點(diǎn)位控制：嚴(yán)格控制點(diǎn)到點(diǎn)的距離，不嚴(yán)格要點(diǎn)位控制：嚴(yán)格控制點(diǎn)到點(diǎn)的距離，不嚴(yán)格要求路徑，運(yùn)動中不加工。求路徑，運(yùn)動中不加工。 數(shù)控機(jī)床的工作原理第25頁/共71頁

30、2021-11-1826 機(jī)床的數(shù)字控制是由數(shù)控系統(tǒng)完成的。數(shù)控能接收零件圖紙加工要求的信息進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，實時地向各坐機(jī)床的數(shù)字控制是由數(shù)控系統(tǒng)完成的。數(shù)控能接收零件圖紙加工要求的信息進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，實時地向各坐標(biāo)軸發(fā)出速度位置控制指令。伺服驅(qū)動裝置能快速響應(yīng)數(shù)控裝置發(fā)出的指令，驅(qū)動機(jī)床各坐標(biāo)軸運(yùn)動，同標(biāo)軸發(fā)出速度位置控制指令。伺服驅(qū)動裝置能快速響應(yīng)數(shù)控裝置發(fā)出的指令，驅(qū)動機(jī)床各坐標(biāo)軸運(yùn)動，同時能提供足夠的功率和扭矩。時能提供足夠的功率和扭矩。 機(jī)床的數(shù)字控制包括：軌跡控制和開關(guān)量控制。機(jī)床的數(shù)字控制包括：軌跡控制和開關(guān)量控制。 軌跡控制軌跡控制: :直線、圓弧及其它各種平面直線、圓弧及其它各種

31、平面, ,空間軌跡。由插補(bǔ)指令實現(xiàn)。插補(bǔ)指令越豐富，數(shù)控功能越強(qiáng)?？臻g軌跡。由插補(bǔ)指令實現(xiàn)。插補(bǔ)指令越豐富，數(shù)控功能越強(qiáng)。 開關(guān)量控制：為配合數(shù)控加工，所需要的開關(guān)動作控制，如程序停、冷卻液開停、主軸正反轉(zhuǎn)等等。開關(guān)量控制：為配合數(shù)控加工，所需要的開關(guān)動作控制，如程序停、冷卻液開停、主軸正反轉(zhuǎn)等等。由輔助功能指令實現(xiàn)。由輔助功能指令實現(xiàn)。第26頁/共71頁2021-11-1827 輸入輸入 數(shù)控裝置數(shù)控裝置 驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置 機(jī)床機(jī)床MG 測量反饋測量反饋數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)：I/0接口、接口、CNC裝置、伺服系統(tǒng)、裝置、伺服系統(tǒng)、PLC 機(jī)械主機(jī)：主運(yùn)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給運(yùn)動機(jī)構(gòu)、機(jī)械

32、主機(jī)：主運(yùn)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給運(yùn)動機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)、床身等輔助機(jī)構(gòu)、床身等第27頁/共71頁2021-11-1828 信息輸入信息輸入：程序、參數(shù)、數(shù)據(jù)等的輸入通道。輸入設(shè)備為磁帶、磁盤、通訊接口由上位機(jī)輸入，也可以在MDI方式下，用手動按鍵輸入。 數(shù)控裝置數(shù)控裝置：由CPU、存儲器、總線、功能部件和相應(yīng)軟件組成的專用計算機(jī)。作用為將加工程序譯碼軌跡計算（速度計算）、插補(bǔ)計算、補(bǔ)償計算，向各坐標(biāo)的伺服驅(qū)動系統(tǒng) 分配速度、位移命令 。這一部分是數(shù)控機(jī)床的核心。 伺服驅(qū)動裝置伺服驅(qū)動裝置：接受數(shù)控裝置來的指令，將信號進(jìn)行調(diào)解、轉(zhuǎn)換、放大后驅(qū)動伺服電機(jī)，帶動機(jī)床執(zhí)行部件運(yùn)動。 檢測反饋裝置檢測反饋裝置：電流、

33、速度、位置檢測反饋裝置。 機(jī)床本體機(jī)床本體：主運(yùn)動部件、進(jìn)給運(yùn)動部件、執(zhí)行部件和基礎(chǔ)部件。第28頁/共71頁2021-11-1829 數(shù)控裝置主要功能數(shù)控裝置主要功能 多軸聯(lián)動、多坐標(biāo)控制。多軸聯(lián)動、多坐標(biāo)控制。 多種函數(shù)插補(bǔ)：直線、圓弧、拋物線、螺旋多種函數(shù)插補(bǔ)：直線、圓弧、拋物線、螺旋線、樣條等。線、樣條等。 多種程序輸入功能。多種程序輸入功能。 信息轉(zhuǎn)換功能：信息轉(zhuǎn)換功能：EIA/ISO、公制、公制/英制、絕英制、絕對值對值/增量值、坐標(biāo)變換等。增量值、坐標(biāo)變換等。 補(bǔ)償功能：刀具長度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償、補(bǔ)償功能：刀具長度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償、間隙、螺距誤差補(bǔ)償?shù)取ｉg隙、螺距誤差補(bǔ)償?shù)取?

34、多種加工方式選擇。多種加工方式選擇。 故障自診斷功能。故障自診斷功能。 顯示功能：字符、軌跡、平面圖形、三維動顯示功能：字符、軌跡、平面圖形、三維動態(tài)圖形。態(tài)圖形。 通訊和聯(lián)網(wǎng)功能。通訊和聯(lián)網(wǎng)功能。第29頁/共71頁2021-11-18301）多品種變批量、單件小批量的自動化）多品種變批量、單件小批量的自動化2）柔性加工和柔性自動化）柔性加工和柔性自動化 小批量而又輪番生產(chǎn)的零件；小批量而又輪番生產(chǎn)的零件； 幾何形狀復(fù)雜的零件；幾何形狀復(fù)雜的零件； 在加工過程中必須進(jìn)行多種工序加工的零件；在加工過程中必須進(jìn)行多種工序加工的零件； 切削余量大的零件；切削余量大的零件； 必須嚴(yán)格控制公差（公差帶范

35、圍很小）的零件；必須嚴(yán)格控制公差（公差帶范圍很?。┑牧慵?工藝設(shè)計會經(jīng)常變化的零件；工藝設(shè)計會經(jīng)常變化的零件； 貴重零件；貴重零件； 需全部檢測的零件，等等。需全部檢測的零件，等等。 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用第30頁/共71頁2021-11-1831CNC系統(tǒng)的組成 CNC系統(tǒng)由系統(tǒng)由“數(shù)控裝置數(shù)控裝置”、“伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)”和系統(tǒng)程序組成。和系統(tǒng)程序組成。 數(shù)控裝置（專用計算機(jī)）：硬件和軟件組成。數(shù)控裝置（專用計算機(jī)）：硬件和軟件組成。 伺服系統(tǒng)：檢測裝置、驅(qū)動裝置和伺服電機(jī)組成。伺服系統(tǒng)：檢測裝置、驅(qū)動裝置和伺服電機(jī)組成。 數(shù)控裝置的硬件組成及功能數(shù)控裝置的硬件組成及功能 1.數(shù)控裝置的硬件包括：

36、數(shù)控裝置的硬件包括： 微機(jī)基本系統(tǒng)：微機(jī)基本系統(tǒng)：CPU、總線、存儲器、總線、存儲器、I/O設(shè)備等設(shè)備等 數(shù)控接口組件：進(jìn)給軸位置控制接口組件、主軸控數(shù)控接口組件：進(jìn)給軸位置控制接口組件、主軸控制接口組件手搖脈沖發(fā)生器接口組件等。制接口組件手搖脈沖發(fā)生器接口組件等。 接口：人機(jī)界面接口、通訊接口、機(jī)電接口接口：人機(jī)界面接口、通訊接口、機(jī)電接口 輔助功能（輔助功能（M）控制接口等控制接口等 2.硬件功能：硬件功能： 與軟件一起接收輸入信息（程序）、經(jīng)過譯碼、軌與軟件一起接收輸入信息（程序）、經(jīng)過譯碼、軌跡計算（速度計算）、補(bǔ)償計算、加跡計算（速度計算）、補(bǔ)償計算、加/減處理和插減處理和插補(bǔ)運(yùn)算，

37、給各個坐標(biāo)的伺服驅(qū)動器分配速度、位移補(bǔ)運(yùn)算，給各個坐標(biāo)的伺服驅(qū)動器分配速度、位移指令，完成數(shù)控加工任務(wù)。指令，完成數(shù)控加工任務(wù)。第31頁/共71頁2021-11-1832 軟件由控制功能程序、管理功能程序組成軟件由控制功能程序、管理功能程序組成 控制功能程序控制功能程序-實時性強(qiáng)實時性強(qiáng),用于進(jìn)給坐標(biāo)的位置控制，中斷用于進(jìn)給坐標(biāo)的位置控制，中斷完成完成; 譯碼譯碼; 預(yù)處理（刀補(bǔ)和速度處理）；預(yù)處理（刀補(bǔ)和速度處理）； 插補(bǔ)插補(bǔ)； 位控；位控； 管理功能程序管理功能程序-實時性稍差，但要保證實時性稍差，但要保證控制軟件數(shù)據(jù)的供控制軟件數(shù)據(jù)的供給傳遞，具體見圖。給傳遞，具體見圖。 CNC軟件軟件

38、 管管 理理 控控 制制顯顯 示示 S T MI/O處理處理通訊診斷通訊診斷譯譯 碼碼刀具補(bǔ)償?shù)毒哐a(bǔ)償速度處理速度處理插插 補(bǔ)補(bǔ)位置控制位置控制輸入存儲輸入存儲數(shù)控裝置軟件的基本組成和功能第32頁/共71頁2021-11-1833數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo) CPU :16、32、64、RISC、主頻越來越高；、主頻越來越高； 分辨率分辨率 :0.01mm、0.001mm、0.1m、0.01m； 控制功能控制功能:FANUC15可控可控15軸軸 SIEMENS 840D可控可控31軸軸,多種插補(bǔ)功能多種插補(bǔ)功能及其它功能；及其它功能； 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能：電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)交流數(shù)字伺伺服驅(qū)動系統(tǒng)

39、的性能：電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)交流數(shù)字伺 服，交流服，交流變頻、矢量控制、非線性、前饋控制，摩擦補(bǔ)償、變頻、矢量控制、非線性、前饋控制，摩擦補(bǔ)償、 伺服參數(shù)自動調(diào)整伺服參數(shù)自動調(diào)整等；等； 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)PLC功能功能 ：基本指令執(zhí)行快，梯形圖、：基本指令執(zhí)行快，梯形圖、C語言編程；語言編程； 系統(tǒng)的通訊接口功能：系統(tǒng)的通訊接口功能：RS232C DNC RS485 局域網(wǎng)等；局域網(wǎng)等； 系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)的開放性 ：可擴(kuò)展、可添加、可重組、可選擇。美國、歐洲、日：可擴(kuò)展、可添加、可重組、可選擇。美國、歐洲、日本幾大開放系統(tǒng)研究；本幾大開放系統(tǒng)研究； 可靠性與故障自診斷?？煽啃耘c故障自診斷

40、。第33頁/共71頁2021-11-1834數(shù)控編程 零件圖紙分析零件圖紙分析 確定加工的工藝路線確定加工的工藝路線刀位軌跡計算刀位軌跡計算編寫程序編寫程序程序輸入程序輸入程序校驗、試切程序校驗、試切 加工加工第34頁/共71頁2021-11-1835程序結(jié)構(gòu)與程序段格式 1. 加工程序的結(jié)構(gòu)加工程序的結(jié)構(gòu) 加工程序加工程序 主程序和子程序主程序和子程序 程序段程序段(block) 字字(word) 地址和數(shù)據(jù)地址和數(shù)據(jù) 2. 程序段格式程序段格式 N NG GX X. .Y Y. .F FS ST TM MLFLF 程序段序號程序段序號 準(zhǔn)備機(jī)能字準(zhǔn)備機(jī)能字 坐標(biāo)字坐標(biāo)字 進(jìn)給功能字進(jìn)給功能

41、字 主軸轉(zhuǎn)速功能字主軸轉(zhuǎn)速功能字 刀具功能字刀具功能字 輔助功能字輔助功能字 結(jié)束符結(jié)束符 第35頁/共71頁2021-11-1836 常用地址字符常用地址字符 地址字地址字意意 義義 A 、B、 C圍繞圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字 F 、S、T進(jìn)給速度指定機(jī)能、主軸速度機(jī)能、刀具機(jī)能進(jìn)給速度指定機(jī)能、主軸速度機(jī)能、刀具機(jī)能 G 準(zhǔn)備機(jī)能準(zhǔn)備機(jī)能 I、J、K插補(bǔ)參數(shù)插補(bǔ)參數(shù) M 輔助機(jī)能輔助機(jī)能 N 程序段序號程序段序號 U、V 、W與與X、Y、Z軸平行的第軸平行的第2移動坐標(biāo)尺寸字移動坐標(biāo)尺寸字 X 、Y、 Z主坐標(biāo)軸主坐標(biāo)軸X、Y、Z移動坐標(biāo)尺寸字移動坐標(biāo)

42、尺寸字例：例：N003 G90 G01 X+35. Y+279.3 Z-429.7 S1000 T02 F500 M07第36頁/共71頁2021-11-1837 G代碼功能介紹代碼功能介紹 與坐標(biāo)系有關(guān)的與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼代碼 G53 XY；選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令；選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令 G92 X400. Z250；工件坐標(biāo)系設(shè)定指令工件坐標(biāo)系設(shè)定指令 G54G59；選擇工件坐標(biāo)系指令；選擇工件坐標(biāo)系指令 G52 X100. Y50.；設(shè)定局部坐標(biāo)系指令；設(shè)定局部坐標(biāo)系指令 G17(x-y)，G18(z-x)，G19(y-z)；坐標(biāo)平面設(shè)定指令；坐標(biāo)平面設(shè)定指令 坐標(biāo)值尺寸坐標(biāo)值尺寸G代碼代碼

43、G90，G91；絕對值和增量值編程指令；絕對值和增量值編程指令 G16，G15；極坐標(biāo)尺寸指令；極坐標(biāo)尺寸指令 G20，G21 ；公制，英制轉(zhuǎn)換指令公制，英制轉(zhuǎn)換指令 關(guān)于參考點(diǎn)的關(guān)于參考點(diǎn)的G代碼代碼 插補(bǔ)功能插補(bǔ)功能G代碼代碼 G00；定位（快速）指令；定位（快速）指令 G60；單方向定位指令；單方向定位指令 G01；直線插補(bǔ)指令；直線插補(bǔ)指令 G02，G03 ；圓弧插補(bǔ)指令圓弧插補(bǔ)指令 G17；螺旋線插補(bǔ)指令；螺旋線插補(bǔ)指令 G33；螺紋切削指令；螺紋切削指令 進(jìn)給功能進(jìn)給功能G代碼代碼 切削速度控制切削速度控制G代碼代碼 主運(yùn)動速度主運(yùn)動速度G代碼（和代碼（和S聯(lián)合使用）聯(lián)合使用）第3

44、7頁/共71頁2021-11-1838 G代碼功能介紹（續(xù)上頁）代碼功能介紹（續(xù)上頁） 補(bǔ)償功能補(bǔ)償功能G代碼代碼 G43/44 _ H_；刀具長度補(bǔ)償指令刀具長度補(bǔ)償指令 G45/46/47/48 IP_D_；刀具偏移指令刀具偏移指令 G41/42 IP_D_刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償C指令指令G代碼代碼指定正的刀具偏移值指定正的刀具偏移值指定負(fù)的刀具偏移值指定負(fù)的刀具偏移值G45G46G47G48第38頁/共71頁2021-11-1839N1 G91 G46 G00 X35.0 Y20.0 D01；N2 G47 G01 X50.0 F120.0；N3 Y40.0；N4 G48 X40.0；N

45、5 Y- 40.0；N6 G45 X30.0；N7 G45 G03 X30.0 Y30.0 J30.0；N8 G45 G01 Y20.0；N9 G46 X0；運(yùn)動量為零，刀具向；運(yùn)動量為零，刀具向-X方向移動一個刀偏值；方向移動一個刀偏值；N10 G46 G02X-30.0 Y30.0；J30.0；N11 G45 G01 Y0；運(yùn)動量為零，刀具向；運(yùn)動量為零，刀具向+Y方向移動一個刀偏值；方向移動一個刀偏值；N12 G47 X-120.0 N13 G47 Y-80；N14 G46 G00 X-35.0 Y-20.040402020N13N12R30N11N10N9N8R30N7N6N5N4N3

46、N2N1N1430304050354040刀具：刀具： 2020刀偏號：刀偏號： 0101刀偏刀偏值：值：+10+10第39頁/共71頁2021-11-1840第40頁/共71頁2021-11-1841 固定循環(huán)指令固定循環(huán)指令 G73 ；高速深孔鉆削循環(huán)高速深孔鉆削循環(huán)G73X_Y_Z_R_Q_F_K_； (X、Y)為孔位置數(shù)據(jù)，為孔位置數(shù)據(jù)，Z ：增量編程時指從：增量編程時指從R點(diǎn)到孔底的增量值。點(diǎn)到孔底的增量值。 絕對編程時指孔底的坐標(biāo)值。絕對編程時指孔底的坐標(biāo)值。 R ：增量編程時指從初始平面到：增量編程時指從初始平面到R點(diǎn)的增量值。點(diǎn)的增量值。 絕對編程時指絕對編程時指R點(diǎn)的坐標(biāo)值。

47、點(diǎn)的坐標(biāo)值。 Q_：每次切削進(jìn)給的深度：每次切削進(jìn)給的深度K ：加工相同距離的多個孔時，指定循環(huán)次數(shù)：加工相同距離的多個孔時，指定循環(huán)次數(shù)K初始平面初始平面參考平面參考平面工件上表面工件上表面RqqqZddG99G98第41頁/共71頁2021-11-1842 固定循環(huán)指令固定循環(huán)指令 G74 ；左旋螺紋攻絲循環(huán)左旋螺紋攻絲循環(huán) G76；精密鏜孔循環(huán)；精密鏜孔循環(huán) G81；鉆削循環(huán)（）；鉆削循環(huán)（） G82；鉆、鏜階梯孔循環(huán)（）；鉆、鏜階梯孔循環(huán)（） G83；深孔加工循環(huán)（）；深孔加工循環(huán)（） G84；攻螺紋循環(huán)（）；攻螺紋循環(huán)（） G85；鏜孔鏜孔循環(huán)（）循環(huán)（） G87；背鏜循環(huán)（）；背鏜

48、循環(huán)（）第42頁/共71頁2021-11-1843N001 G92X0Y0Z0；工件坐標(biāo)系設(shè)置在參考點(diǎn)；工件坐標(biāo)系設(shè)置在參考點(diǎn)；N002 G90G00Z250.0T11M06； 到換刀點(diǎn)換到換刀點(diǎn)換T11刀具；刀具；N003 G43Z0H11；到初始平面，長度補(bǔ)償；到初始平面，長度補(bǔ)償；N004 S30M03；主軸正轉(zhuǎn)；主軸正轉(zhuǎn)；N005 G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120； 定位，鉆定位，鉆1孔；孔；N006 Y-550.0； 鉆鉆2孔；孔；N007 G98Y-750.0；鉆；鉆3孔；孔；N008 G99X1200.0；鉆；鉆4孔；孔；N009 Y-55

49、0.0； 鉆鉆5孔；孔；N010 G98Y-350； 鉆鉆6孔；孔；N011 G00X0Y0M05；X、Y坐標(biāo)返回到參考點(diǎn)，主軸停；坐標(biāo)返回到參考點(diǎn)，主軸停；N012 G49Z250.0T15M06；到換刀點(diǎn)，取消刀具長度補(bǔ)償，換到換刀點(diǎn)，取消刀具長度補(bǔ)償，換T15刀具；刀具；N013 G43Z0H15； 到初始平面，并進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償；到初始平面，并進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償；N014 S20M03； 主軸正轉(zhuǎn)；主軸正轉(zhuǎn)；N015 G99G82X550.0Y-450.0Z-130.0R-97.0P300F70；定位，鉆定位，鉆7孔，返到孔，返到R平面，孔底暫停；平面，孔底暫停；N016 G98Y-65

50、0.0；定位，鉆定位，鉆8孔，返回到初始平面，孔底暫停；孔，返回到初始平面，孔底暫停；N017 G99X1050.0； 定位，鉆定位，鉆9孔，返回到孔，返回到R平面，孔底暫停；平面，孔底暫停；N018 G98X-450.0； 定位，鉆定位，鉆10孔，到初始平面，孔底暫停；孔，到初始平面，孔底暫停；N019 G00X0Y0M05；返回到參考點(diǎn)，主軸停；返回到參考點(diǎn)，主軸停；N020 G49Z250.0T31M06；到換刀點(diǎn)，取消長度補(bǔ)償，換到換刀點(diǎn)，取消長度補(bǔ)償，換T31刀具；刀具；N021 G43Z0H31；到初始平面，進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償；到初始平面，進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償；N022 S10M03；主

51、軸正轉(zhuǎn)；主軸正轉(zhuǎn)；N023 G99G85X800.0Y-350.0Z-153.0R-47.0F50；定位，鉆定位，鉆11孔，返回到孔，返回到R平面；平面；N024 G91Y-200.0K2；定位，鉆；定位，鉆12、13孔，返回到孔，返回到R平面；平面；N025 G28X0Y0M05； 經(jīng)中間點(diǎn)（經(jīng)中間點(diǎn)（0,0,-47.0）回到參考點(diǎn)，主軸停；）回到參考點(diǎn)，主軸停；N026 G49Z0；取消刀具長度補(bǔ)償；取消刀具長度補(bǔ)償；N027 M00； 程序停止。程序停止。參考點(diǎn)參考點(diǎn)350100100100100400150250250150321781112139106542505050302033T

52、11T15T31返回位置返回位置初 始 平初 始 平面面200190150鉆孔鉆孔16： 10mmmm；鉆孔鉆孔710：20mmmm鏜孔鏜孔1113：95mmmm第43頁/共71頁2021-11-1844 輔助功能指令輔助功能指令M代碼代碼 M代碼指令主要用于數(shù)控機(jī)床開、關(guān)量的控制。如程序結(jié)束，主軸的代碼指令主要用于數(shù)控機(jī)床開、關(guān)量的控制。如程序結(jié)束，主軸的正、反轉(zhuǎn)，冷卻液的開、停等。正、反轉(zhuǎn)，冷卻液的開、停等。 M00暫停指令暫停指令 M02、M30程序結(jié)束指令。程序結(jié)束指令。 M03、M04和和M05主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。 M08和和M09冷卻液開、關(guān)指令。冷卻液開、

53、關(guān)指令。 M98、M99子程序調(diào)用和返回指令。子程序調(diào)用和返回指令。 第44頁/共71頁2021-11-1845 子程序與宏程序子程序與宏程序 主程序與子程序主程序與子程序 子程序調(diào)出的形式：子程序調(diào)出的形式： M98 P ； 子程序號子程序號 O0001; M98P11000; M30; O1000; M98P12000; M99; O2000; M98P13000; M99;主程序主程序子程序子程序子程序子程序1 1重嵌套重嵌套2 2重嵌套重嵌套重復(fù)調(diào)用次數(shù)（最大重復(fù)調(diào)用次數(shù)（最大999）第45頁/共71頁2021-11-1846例例:如圖所示零件，進(jìn)行打中心孔、鉆孔、攻螺紋加工。如圖所示

54、零件，進(jìn)行打中心孔、鉆孔、攻螺紋加工。主程序為主程序為O0003；鉆中心孔、鉆孔、倒角、攻螺紋和鉆孔位置子程序鉆中心孔、鉆孔、倒角、攻螺紋和鉆孔位置子程序分別為分別為O0100、O0200、O0300、O0400和和O0500號。工件坐標(biāo)號。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)為系的原點(diǎn)為W，固定循環(huán)的初始平面為，固定循環(huán)的初始平面為Z=250，R點(diǎn)平面為點(diǎn)平面為Z=2，鉆通孔鉆頭伸出量為，鉆通孔鉆頭伸出量為2，中心孔的孔深為，中心孔的孔深為1.5，倒角深度，倒角深度為為1，其它尺寸如圖。，其它尺寸如圖。 刀具刀具:T01（中心鉆）（中心鉆）T02（8.5鉆頭）鉆頭）T03（倒角鉆頭）（倒角鉆頭）T04（M10絲

55、錐）。絲錐）。 4321W8080X XY YX XZ2 22 28.58.51515M10M10W第46頁/共71頁2021-11-1847O0003 ； 主程序主程序 N10 G54 G90 G00X0 Y0 Z250.0 ；選擇工件坐標(biāo)系，快進(jìn)到換刀點(diǎn)；選擇工件坐標(biāo)系，快進(jìn)到換刀點(diǎn) N15 T01 M06 ；換上；換上01號刀具號刀具中心鉆中心鉆 N20 S1500 M03 M08 ；啟動主軸，開冷卻液；啟動主軸，開冷卻液 N25 M98 P0100 ；在四個孔中心孔位置打中心孔；在四個孔中心孔位置打中心孔 N30 T02 M06 ；換；換02號刀具號刀具8.5鉆頭鉆頭 N35 S100

56、0 M03 M08 ；啟動主軸，開冷卻液；啟動主軸，開冷卻液 N40 M98 P0200 ；鉆四個孔；鉆四個孔 N45 T03 M06 ；換；換03號刀具號刀具倒角倒角 N50 S1500 M03 M08 ；啟動主軸，開冷卻液；啟動主軸，開冷卻液 N55 M98 P0300 ；給每個孔倒角給每個孔倒角 N60 T04 M06 ；換；換04號刀具號刀具M(jìn)10絲錐絲錐 N65 S200 M03 M08 ；啟動主軸，開冷卻液；啟動主軸，開冷卻液 N70 M98 P0400 ；對四個孔攻絲；對四個孔攻絲 N75 G28 ；返回參考點(diǎn)主程序結(jié)束；返回參考點(diǎn)主程序結(jié)束 N80 M30 ；主程序結(jié)束；主程序

57、結(jié)束4321W8080X XY YX XZ Z2 22 28.58.51515M10M10W第47頁/共71頁2021-11-1848O0100；鉆中心孔子程序；鉆中心孔子程序 ；鉆中心孔循環(huán)，鉆第；鉆中心孔循環(huán)，鉆第1個孔的中心孔個孔的中心孔 N90 M98 P0500 ；調(diào)用孔位置子程序（二級調(diào)用），鉆；調(diào)用孔位置子程序（二級調(diào)用），鉆2、3、4孔的中心孔的中心孔孔 N95 M99 ；O0200 ；鉆孔子程序；鉆孔子程序 ；鉆第；鉆第1個孔個孔 N105 M98 P0500 ；調(diào)用孔位置子程序，鉆；調(diào)用孔位置子程序，鉆2、3、4孔孔 N110 M99 ；O0300 ；倒角子程序；倒角子程序

58、 ；第；第1個孔倒角個孔倒角 N120 M98 P0500 ；調(diào)用孔位置子程序，；調(diào)用孔位置子程序， 對對2、3、4孔倒角孔倒角 N125 M99 ；O0400 ；攻絲子程序；攻絲子程序 ；攻第；攻第1個孔個孔 N135 M98 P0500；調(diào)用孔位置子程序，；調(diào)用孔位置子程序， 對對2、3、4孔攻絲孔攻絲 N140 M99 ；O0500 ；位置子程序；位置子程序 N150 X0 Y40.0 ； 第第2個孔的位置個孔的位置 N155 X40.0 Y0 ； 第第3個孔的位置個孔的位置 N160 X0.0 Y-40.0 ；第；第4個孔的位置個孔的位置 N165 M99 ；第48頁/共71頁2021

59、-11-1849變量變量 1）變量的概念變量的概念:變量用和后面的數(shù)字表示，其格式為：變量用和后面的數(shù)字表示，其格式為：i（i =1,2,3） 2）變量的引用變量的引用:變量可以代替宏程序中地址后面的數(shù)值。變量可以代替宏程序中地址后面的數(shù)值。 例：例：F103，G00Z-100， G130， 3) 公共變量和系統(tǒng)變量公共變量和系統(tǒng)變量 公共變量（公共變量（100149、500531） 系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量 刀具偏移（刀具偏移（199、20002200） 接口輸入信號（接口輸入信號（10001015、1032） 接口輸出信號（接口輸出信號（11001115、1132、1133） 計時信息（計時信息（

60、3011、3012） 需要零件計數(shù)和加工零件計數(shù)信息（需要零件計數(shù)和加工零件計數(shù)信息（3901、3902） 模態(tài)信息（模態(tài)信息（40014120） 位置信息（位置信息（50015083） 第49頁/共71頁2021-11-1850運(yùn)算指令和轉(zhuǎn)移指令（運(yùn)算指令和轉(zhuǎn)移指令（G65） 格式：格式：G65 Hm Pi Qj Rk ； 其中其中:m=0199，Hm表示運(yùn)算指令和轉(zhuǎn)移指令的功表示運(yùn)算指令和轉(zhuǎn)移指令的功能；能； i：加入運(yùn)算結(jié)果的變量名；：加入運(yùn)算結(jié)果的變量名； j,k：被運(yùn)算的變量名，可以定為常量；：被運(yùn)算的變量名，可以定為常量； 例：例：G65 H01 P#100 Q0；#100=0G6