计算机集成制造chapter53

第5章现代集成制造系统的关键技术2024/9/42现代集成制造系统的关键技术现代集成制造系统理论和支持技术（略）现代集成制造系统中的信息技术计算机辅助技术现代集成制造系统的集成平台技术制造过程控制技术现代集成制造系统的新发展2024/9/43软构件及其接口软构件的概念构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辩识的系统；结构上，它是语义描述、通讯接口和实现代码的复合体。简单地说，构件是具有一定的功能，能够独立工作或能同其它构件装配起来协调工作的程序体，构件的使用同他的开发、生产无关。从抽象程度来看，面向对象技术已达到了类级重用(代码重用)，它以类为封装的单位。这样的重用粒度还太小，不足以解决异构互操作和效率更高的重用。构件将抽象的程度提到一个更高的层次，它是对一组类的组合进行封装，并代表完成一个或多个功能的特定服务，也为用户提供了多个接口。整个构件隐藏了具体的实现，只用接口提供服务。2024/9/44构建技术流派近年来，构件技术发展迅速，已形成三个主要流派，分别是OMG的CORBA、Sun的Java平台和Microsoft的COM+。OMG的CORBA：公共对象请求代理体系结构(CORBA，CommonObjectRequestBrokerArchitecture)是对象管理组织(OMG)基于众多开放系统平台厂商提交的分布对象互操作内容基础上制定的分布式应用程序框架的规范。Sun的J2EE:为了推动基于Java的服务器端应用开发，Sun在1999年底推出了Java2技术及相关的J2EE规范。MicrosoftDNA是Microsoft在推出Windows2000系列操作系统平台基础上，在扩展了分布计算模型以及改造BackOffice系列服务器端分布计算产品后发布的新的分布计算体系结构和规范。2024/9/45CORBACORBA是由绝大多数分布计算平台厂商所支持和遵循的系统规范，具有模型完整、先进，独立于系统平台和开发语言，被支持程度广泛的特点，逐渐成为分布计算技术的标准。COBRA标准主要分为3个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设施。最底层是对象请求代理(ORB，ObjectRequestBroker)，规定了分布对象的定义(接口)和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布对象系统中的“软总线”；在ORB之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、名字服务、事务(交易)服务、安全服务等各种各样的服务；最上层的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象有效协作所需的协定规则。CORBA的优点是大而全，互操作性和开放性非常好，缺点是庞大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢，在具体的应用中使用不是很多。2024/9/46J2EEJ2EE的目标是提供与平台无关、可移植的、支持并发访问和安全的、完全基于Java的开发服务器端中间件的标准。J2EE简化了构件可伸缩、基于构件服务器端应用的复杂度。在J2EE中，Sun给出了完整的基于Java语言开发面向企业分布应用的规范，其中在分布式互操作协议上，J2EE同时支持远程方法调用(RMI，Re—moteMethodlnvocation)和因特网对象请求代理间协议(IlOP，IntemetInter-ORBProtocal)，在服务器端分布式应用的构造形式包括了JavaServlet、JSP(JavaServerPage)、EJB等多种形式，以支持不同的业务需求。2024/9/47

MicrosoftDNAWindowsDNA，WindowsDistributedInternetApplicationArchitecture，译为Windows分布式网络应用程序体系结构。DNA概念是借助生命科学中脱氧核糖核酸（DNA,DeoxyribonucleicAcid）的寓意来诠释现代企业信息结构的真谛。WindowsDNA允许不同网络的计算机互相操作以及相互协作以完成某些目标，使开发者很容易的建造能够服务许多用户的基于网络的系统。WindowsDNA提供了一个具备协同工作能力的框架（Framework）。由于这个框架支持公用的协议，以及它发布了一些通用的接口，用户可以在它上面添加一些新的功能以扩充这个系统。WindowsDNA是一个完整的多层结构的企业应用总体方案，使Windows真正成为企业应用平台。WindowsDNA具有可伸缩性和高可靠性。2024/9/48COM+MTS（MicrosoftTransactionServer）是COM/DCOM对象的Container执行环境。MTS是Microsoft在Windows平台的中介软件之一，它的主要功能是让Windows程序员能够开发以组件为导向的分布式应用系统，并且具备在同质和异质数据库之间对修改的数据进行两阶段提交的功能。由于MTS提供了事务管理、各种Pooling功能以及对象及时激活等功能，执行在其中的COM/DCOM组件将不用考虑这些事情，而只是专门执行企业逻辑代码。COM＋的推出有机的统一了COM/DCOM/MTS的编程模型，形成一个功能强大的组件体系结构，并且把DCOM/MTS的各种优势以更为便捷的方式提供给用户。2024/9/49.NetNET可以看做是从WINDOWSDNA演进而来的，它是WINDOWSDNA的继续和发展。WINDOWSDNA是一个解决方案的平台，它关注的是如何使用微软服务器产品来解决业务问题。但是除了一个技术规范以外，WINDOWSDNA并没有任何切实的东西。但是.NET不仅有一套技术规范，它还包括了几个实实在在的产品，例如编译器、类库、甚至最终的用户程序。如Windows.NET是操作系统平台、.NETFramework是运行环境、.NET企业服务器为产品服务器、VisualStudio.NET为编程平台。2024/9/410CIMS应用集成平台分布环境企业实施CIMS首先要实现信息集成。集成平台与集成框架就是企业应用的一种先进集成支持工具。开发CIMS应用集成平台的目的就是为企业实施CIMS提供开放的、易维护的、可重构的应用开发与系统运行的集成支持工具。2024/9/411CIMS应用集成平台基本定义CIMS应用集成平台是一个支持复杂信息环境下CIMS应用开发、应用集成和系统运行的软件平台。它基于制造业信息特征，在异构分布环境（操作系统、网络、数据库）下提供透明、一致的信息访问和交互手段，对其上运行的应用进行管理，为应用提供服务，并支持CIMS信息环境下各特定领域应用系统的集成。2024/9/412CIMS应用集成平台的功能(1)通信服务：提供分布环境下透明的通信服务功能，使用户和应用程序无需关心具体的操作系统和应用程序所处的网络位置，而以透明的函数调用或对象服务方式完成它们所需的通信要求。(2)信息服务：为应用提供透明的信息访问服务，使应用以一种一致的语义和接口实现对数据（数据库、数据文件、应用交互信息）的访问与控制。(3)应用编程（集成）接口：是一组高层接口,以函数或对象服务的方式为用户提供更为专业化的服务,使用户可以方便地集成现有应用和开发新的应用。应用编程接口按照它们的通用程度又分为独立于应用的编程接口和依赖于应用的编程接口。(4)应用开发工具：一组帮用户开发特定应用程序的支持工具，以简化用户应用程序的开发工作。(5)管理应用程序:它是CIMS应用集成平台的运行管理和控制模块。负责CIMS应用集成平台的系统静态和动态配置、集成平台应用运行管理和维护、事件管理和出错处理等。2024/9/413CIMS应用集成平台的基本特性(1)为企业的经营、管理、生产和设计领域提供良好的应用编程接口和应用集成接口。(2)提供支持CIMS应用开发、应用集成的应用开发工具、应用编程接口、应用原型系统。(3)支持不同的企业规模和多种多样的企业信息环境。集成平台可为不同的企业规模和应用范围提供最佳的结构和功能配置，具有良好的可伸缩性。(4)支持异构分布环境，提供一致透明的数据访问。支持现有应用、已有信息资源的集成和重用。(5)根据企业对Internet服务的需求，提供相应的Internet服务功能。2024/9/414CIMS应用集成平台的发展趋势为企业实施CIMS提供全方位、全生命周期的支持，方便现有应用的集成这些支持包括提供通用的通信服务、信息服务和面向应用领域的应用开发工具、原型系统和应用集成接口。既支持企业的信息集成，又支持功能集成和过程集成采用新技术和理论，支持标准化和开放系统概念，高度的软件可重用性维护应用系统的安全性、可靠性、完整性,实现系统资源和数据的有效管理对Internet/Intranet/Extranet技术的支持2024/9/415面向服务的应用集成2024/9/416现代集成制造系统的关键技术现代集成制造系统理论和支持技术（略）现代集成制造系统中的信息技术计算机辅助技术现代集成制造系统的集成平台技术制造过程控制技术现代集成制造系统的新发展5.制造过程控制技术数字控制技术柔性制造技术智能制造技术2024/9/418数控技术自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化。现在，数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，现代的CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在现代数控技术之上；数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；国家战略技术和体现国家综合国力水平重要标志。专家们预言:二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。2024/9/419数字控制（NumericalControlNC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。数控技术（NumericalControlTechnology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。数控机床（NumericalControlMachineTools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。数控系统（NumericalControlSystem）实现数字控制的装置。计算机数控系统（ComputerNumericalControlCNC）以计算机为控制核心的数字控制系统。数字控制与数控技术2024/9/420高精度、高效率；刚性自动化不能满足的要求（手工、小规模、大规模生产）；柔性自动化（多品种、变批量）、复杂零件的加工（多坐标加工）；计算机技术的发展。数控技术产生的原因2024/9/421数控技术的发展历史1952年，第一代电子管数控系统；1959年，第二代晶体管数控系统。随之出现刀库，机械手、加工中心；1960年，第三代集成电路数控系统，硬逻辑数控系统（称为NC）；1970年，第四代小型计算机数控（CNC）；1974年，第五代微型计算机数控（MNC，统称CNC）；1980年后，FMS、FMC、CIMS、开放式数控（openNC）系统、智能制造系统（IMS）大发展。1990年后,高速加工，纳米制造。2024/9/422定梁龙门移动式五轴联动加工中心2024/9/423数控动梁龙门镗铣床加工中心2024/9/424多连杆机械压力机2024/9/425济南一机床和华东数控十五期间开发的国内领先的数控设备2024/9/426将被加工零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将程序输入数控装置，按照程序的要求，经过信息处理，分配，使各坐标以最小位移量为单位移动，其合成运动实现了刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。

最小位移量的合成运动是机床数字控制的基本原理，即轨迹控制原理（插补原理）。

点位控制：严格控制点到点的距离，不严格要求路径，运动中不加工。数控机床的工作原理2024/9/427机床的数字控制是由数控系统完成的。数控能接收零件图纸加工要求的信息进行插补运算，实时地向各坐标轴发出速度位置控制指令。伺服驱动装置能快速响应数控装置发出的指令，驱动机床各坐标轴运动，同时能提供足够的功率和扭矩。机床的数字控制包括：轨迹控制和开关量控制。轨迹控制:直线、圆弧及其它各种平面,空间轨迹。由插补指令实现。插补指令越丰富，数控功能越强。开关量控制：为配合数控加工，所需要的开关动作控制，如程序停、冷却液开停、主轴正反转等等。由辅助功能指令实现。2024/9/428输入数控装置驱动装置机床MG测量反馈数控机床的组成数控系统：I/0接口、CNC装置、伺服系统、PLC机械主机：主运动机构、进给运动机构、辅助机构、床身等2024/9/429信息输入：程序、参数、数据等的输入通道。输入设备为磁带、磁盘、通讯接口由上位机输入，也可以在MDI方式下，用手动按键输入。数控装置：由CPU、存储器、总线、功能部件和相应软件组成的专用计算机。作用为将加工程序译码轨迹计算（速度计算）、插补计算、补偿计算，向各坐标的伺服驱动系统分配速度、位移命令。这一部分是数控机床的核心。伺服驱动装置：接受数控装置来的指令，将信号进行调解、转换、放大后驱动伺服电机，带动机床执行部件运动。检测反馈装置：电流、速度、位置检测反馈装置。机床本体：主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。2024/9/430数控装置主要功能①多轴联动、多坐标控制。②多种函数插补：直线、圆弧、抛物线、螺旋线、样条等。③多种程序输入功能。④信息转换功能：EIA/ISO、公制/英制、绝对值/增量值、坐标变换等。⑤补偿功能：刀具长度补偿、刀具半径补偿、间隙、螺距误差补偿等。⑥多种加工方式选择。⑦故障自诊断功能。⑧显示功能：字符、轨迹、平面图形、三维动态图形。⑨通讯和联网功能。2024/9/4311）多品种变批量、单件小批量的自动化

2）柔性加工和柔性自动化

小批量而又轮番生产的零件；

几何形状复杂的零件；

在加工过程中必须进行多种工序加工的零件；

切削余量大的零件；

必须严格控制公差（公差带范围很小）的零件；

工艺设计会经常变化的零件；

贵重零件；

需全部检测的零件，等等。数控机床的应用2024/9/432CNC系统的组成CNC系统由“数控装置”、“伺服系统”和系统程序组成。数控装置（专用计算机）：硬件和软件组成。伺服系统：检测装置、驱动装置和伺服电机组成。数控装置的硬件组成及功能1.数控装置的硬件包括：微机基本系统：CPU、总线、存储器、I/O设备等数控接口组件：进给轴位置控制接口组件、主轴控制接口组件手摇脉冲发生器接口组件等。接口：人机界面接口、通讯接口、机电接口辅助功能（M）控制接口等2.硬件功能：与软件一起接收输入信息（程序）、经过译码、轨迹计算（速度计算）、补偿计算、加/减处理和插补运算，给各个坐标的伺服驱动器分配速度、位移指令，完成数控加工任务。2024/9/433软件由控制功能程序、管理功能程序组成控制功能程序--实时性强,用于进给坐标的位置控制，中断完成;译码;预处理（刀补和速度处理）；插补；位控；管理功能程序--实时性稍差，但要保证控制软件数据的供给传递，具体见图。

CNC软件管理控制显示

STMI/O处理通讯诊断译码刀具补偿速度处理插补位置控制输入存储数控装置软件的基本组成和功能2024/9/434数控系统的技术性能指标CPU:16、32、64、RISC、主频越来越高；分辨率:0.01mm、0.001mm、0.1μm、0.01μm；控制功能:FANUC15可控15轴SIEMENS840D可控31轴,多种插补功能及其它功能；伺服驱动系统的性能：电流环、速度环、位置环交流数字伺服，交流变频、矢量控制、非线性、前馈控制，摩擦补偿、伺服参数自动调整等；数控系统内PLC功能：基本指令执行快，梯形图、C语言编程；系统的通讯接口功能：RS232CDNCRS485局域网等；系统的开放性：可扩展、可添加、可重组、可选择。美国、欧洲、日本几大开放系统研究；可靠性与故障自诊断。2024/9/435数控编程

零件图纸分析

确定加工的工艺路线刀位轨迹计算编写程序程序输入程序校验、试切

加工2024/9/436程序结构与程序段格式1.加工程序的结构加工程序 主程序和子程序 程序段(block)

字(word)

地址和数据2.程序段格式N××××G××X±××××.×××Y±××××.×××F××S××T××M××LF

程序段序号准备机能字坐标字进给功能字主轴转速功能字刀具功能字辅助功能字结束符2024/9/437常用地址字符地址字 意义A、B、C 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字F、S、T 进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能G 准备机能I、J、K 插补参数M 辅助机能N 程序段序号U、V、W 与X、Y、Z轴平行的第2移动坐标尺寸字X、Y、Z 主坐标轴X、Y、Z移动坐标尺寸字例：N003G90G01X+35.Y+279.3Z-429.7S1000T02F500M072024/9/438G代码功能介绍与坐标系有关的G代码G53XαYβ；选择机床坐标系指令G92X400.Z250；工件坐标系设定指令G54～G59；选择工件坐标系指令G52X100.Y50.；设定局部坐标系指令G17(x-y)，G18(z-x)，G19(y-z)；坐标平面设定指令坐标值尺寸G代码G90，G91；绝对值和增量值编程指令G16，G15；极坐标尺寸指令G20，G21

；公制，英制转换指令关于参考点的G代码插补功能G代码G00；定位（快速）指令G60；单方向定位指令G01；直线插补指令G02，G03

；圆弧插补指令G17；螺旋线插补指令G33；螺纹切削指令

进给功能G代码切削速度控制G代码主运动速度G代码（和S联合使用）2024/9/439G代码功能介绍（续上页）补偿功能G代码G43/44_H_；刀具长度补偿指令G45/46/47/48IP_D_；刀具偏移指令G41/42

IP_D_刀具半径补偿C指令G代码指定正的刀具偏移值指定负的刀具偏移值G45G46G47G482024/9/440N1G91G46G00X35.0Y20.0D01；N2G47G01X50.0F120.0；N3Y40.0；N4G48X40.0；N5Y-40.0；N6G45X30.0；N7G45G03X30.0Y30.0J30.0；N8G45G01Y20.0；N9G46X0；运动量为零，刀具向-X方向移动一个刀偏值；N10G46G02X-30.0Y30.0；J30.0；N11G45G01Y0；运动量为零，刀具向+Y方向移动一个刀偏值；N12G47X-120.0N13G47Y-80；N14

G46G00X-35.0Y-20.04020N13N12R30N11N10N9N8R30N7N6N5N4N3N2N1N14303040503540刀具：Φ20刀偏号：01刀偏值：+102024/9/4412024/9/442固定循环指令

G73；高速深孔钻削循环G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；(X、Y)为孔位置数据，Z

：增量编程时指从R点到孔底的增量值。绝对编程时指孔底的坐标值。R

：增量编程时指从初始平面到R点的增量值。绝对编程时指R点的坐标值。Q_：每次切削进给的深度K

：加工相同距离的多个孔时，指定循环次数K初始平面参考平面工件上表面RqqqZddG99G982024/9/443固定循环指令

G74

；左旋螺纹攻丝循环G76；精密镗孔循环G81；钻削循环（）G82；钻、镗阶梯孔循环（）G83；深孔加工循环（）G84；攻螺纹循环（）G85；镗孔循环（）G87；背镗循环（）2024/9/444N001G92X0Y0Z0；工件坐标系设置在参考点；N002G90G00Z250.0T11M06；到换刀点换T11刀具；N003G43Z0H11；到初始平面，长度补偿；N004S30M03；主轴正转；N005G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120；定位，钻1孔；N006Y-550.0；钻2孔；N007G98Y-750.0；钻3孔；N008G99X1200.0；钻4孔；N009Y-550.0；钻5孔；N010G98Y-350；钻6孔；N011G00X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停；N012G49Z250.0T15M06；到换刀点，取消刀具长度补偿，换T15刀具；N013G43Z0H15；到初始平面，并进行刀具长度补偿；N014S20M03；主轴正转；N015G99G82X550.0Y-450.0Z-130.0R-97.0P300F70；定位，钻7孔，返到R平面，孔底暂停；N016G98Y-650.0；定位，钻8孔，返回到初始平面，孔底暂停；N017G99X1050.0；定位，钻9孔，返回到R平面，孔底暂停；N018G98X-450.0；定位，钻10孔，到初始平面，孔底暂停；N019G00X0Y0M05；返回到参考点，主轴停；N020G49Z250.0T31M06；到换刀点，取消长度补偿，换T31刀具；N021G43Z0H31；到初始平面，进行刀具长度补偿；N022S10M03；主轴正转；N023G99G85X800.0Y-350.0Z-153.0R-47.0F50；定位，钻11孔，返回到R平面；N024G91Y-200.0K2；定位，钻12、13孔，返回到R平面；N025G28X0Y0M05；经中间点（0,0,-47.0）回到参考点，主轴停；N026G49Z0；取消刀具长度补偿；N027M00；程序停止。参考点350100100100100400150250250150321781112139106542505050302033T11T15T31返回位置初始平面200190150钻孔1～6：φ10mm；钻孔7～10：φ20mm镗孔11～13：φ95mm2024/9/445辅助功能指令—M代码M代码指令主要用于数控机床开、关量的控制。如程序结束，主轴的正、反转，冷却液的开、停等。

M00—暂停指令M02、M30—程序结束指令。M03、M04和M05－主轴正转、反转和停止。M08和M09－冷却液开、关指令。M98、M99－子程序调用和返回指令。

2024/9/446子程序与宏程序主程序与子程序子程序调出的形式：

M98P○○○○○○○；

子程序号

O0001;…M98P11000;…M30;

O1000;…M98P12000;…M99;

O2000;…M98P13000;…M99;主程序子程序子程序1重嵌套2重嵌套重复调用次数（最大999）2024/9/447例:如图所示零件，进行打中心孔、钻孔、攻螺纹加工。主程序为O0003；钻中心孔、钻孔、倒角、攻螺纹和钻孔位置子程序分别为O0100、O0200、O0300、O0400和O0500号。工件坐标系的原点为W，固定循环的初始平面为Z=250㎜，R点平面为Z=2㎜，钻通孔钻头伸出量为2㎜，中心孔的孔深为1.5㎜，倒角深度为1㎜，其它尺寸如图。

刀具:T01（中心钻）

T02（Ф8.5钻头）

T03（倒角钻头）

T04（M10丝锥）。4321WФ80XYXZ228.515M10W2024/9/448O0003；主程序

N10G54G90G00X0Y0Z250.0；选择工件坐标系，快进到换刀点

N15T01M06；换上01号刀具—中心钻

N20S1500M03M08；启动主轴，开冷却液

N25M98P0100

；在四个孔中心孔位置打中心孔

N30T02M06；换02号刀具—Ф8.5钻头

N35S1000M03M08；启动主轴，开冷却液

N40M98P0200

；钻四个孔

N45T03M06；换03号刀具—倒角

N50S1500M03M08；启动主轴，开冷却液

N55M98P0300；给每个孔倒角

N60T04M06；换04号刀具—M10丝锥

N65S200M03M08；启动主轴，开冷却液

N70M98P0400

；对四个孔攻丝

N75G28；返回参考点主程序结束

N80M30；主程序结束4321WФ80XYXZ228.515M10W2024/9/449O0100；钻中心孔子程序

N85G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.5F10.0；钻中心孔循环，钻第1个孔的中心孔

N90M98P0500；调用孔位置子程序（二级调用），钻2、3、4孔的中心孔

N95M99；O0200；钻孔子程序

N100G99G81X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；钻第1个孔

N105M98P0500；调用孔位置子程序，钻2、3、4孔

N110M99；O0300；倒角子程序

N115G99G81X-40.0Y0.R2.0Z-1.0F20.0；第1个孔倒角

N120M98P0500；调用孔位置子程序，对2、3、4孔倒角

N125M99；O0400；攻丝子程序

N130G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；攻第1个孔

N135M98P0500；调用孔位置子程序，对2、3、4孔攻丝

N140M99；O0500；位置子程序

N150X0Y40.0；第2个孔的位置

N155X40.0Y0；第3个孔的位置

N160X0.0Y-40.0；第4个孔的位置

N165M99；2024/9/450变量

1）变量的概念:变量用＃和后面的数字表示，其格式为：＃i（i=1,2,3…）

2）变量的引用:变量可以代替宏程序中地址后面的数值。例：F＃103，G00Z-＃100，G＃130，

3)公共变量和系统变量公共变量（＃100～＃149、＃500～＃531）系统变量 ①刀具偏移（＃1～＃99、＃2000～＃2200） ②接口输入信号（＃1000～＃1015、＃1032） ③接口输出信号（＃1100～＃1115、＃1132、＃1133） ④计时信息（＃3011、＃3012） ⑤需要零件计数和加工零件计数信息（＃3901、＃3902） ⑥模态信息（＃4001～＃4120） ⑦位置信息（＃5001～＃5083）

2024/9/451运算指令和转移指令（G65）

格式：G65HmP＃iQ＃jR＃k； 其中:m=01～99，Hm表示运算指令和转移指令的功能；＃i：加入运算结果的变量名；＃j,＃k：被运算的变量名，可以定为常量；例： G65H01P#100Q0；#100=0 G65H02P#100Q#101R#102；#100=#101+#102 G65H84P2000Q#100R#101；#100<#101时，转移到N2000程序段G代码H代码功能定义G65H01定义，置换＃i=＃j″H02加法＃i=＃j+＃k″H03减法＃i=＃j-＃k″H04乘法＃i=＃j×＃k″H05除法＃i=＃j÷＃k″H22绝对值″H31正弦＃i=＃j·SIN（＃k）″H32余弦＃i=＃j·COS（＃k）″H84条件转移4IF＃j＜＃k，GOTOn＃i=＃j2024/9/452数控技术的发展趋势当代，数控技术的典型应用是FMC/FMS/CIMS，其发展方向是高速化、高精度化、高效加工、多功能化、小型化、复合化、开放化和智能化以及数控标准的发展。目前的动向是:开放式数控系统、高速加工系统。开放式数控系统，不但要求模块化、网络化、标准化(用户界面、图形显示、动态仿真、数控编程、故障诊断、网络通讯)，而且对实时性和可靠性要求很高。基于PC的CNC系统\PC嵌入式\PC+CNC（融合系统）新的数控标准STEP-NC2024/9/453随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展,数控系统的智能化将不断提高。主要为：①应用自适应控制（AdaptiveControl）技术数控系统检测加工过程中的一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。②引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律与特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。当前已开发出模糊逻辑控制和带自学习功能的人工神经网络的数控系统和其它数控加工系统。③引入故障诊断专家系统④智能化伺服驱动装置可以通过自动识别负载而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行状态。5.制造过程控制技术数字控制技术柔性制造技术智能制造技术2024/9/455柔性制造系统FMS柔性制造系统（FMS-FlexibleManufacturingSystem）是通过局域网把数控机床(加工中心)、座标测量机、物料输送装置、对刀仪、立体刀库、工件装卸站、机器人等设备联结起来，在计算机及控制软件的控制下，形成一个加工系统。2024/9/456FMS的组成硬件系统制造设备﹕数控加工设备（如加工中心）﹑测量机﹑清洗机等。自动化储运设备﹕传送带﹑有轨小车﹑AGV﹑搬运机械人﹑立体仓库﹑中央托盘库﹑物料或刀具装卸站﹑中央刀库等。计算机控制系统及网络通讯系统软件系统系统支持软件﹕操作系统、网络操作系统、数据库管理系统等。FMS运行控制系统﹕动态调度系统、实时故障诊断系统、生产准备系统物料（工件和刀具）管理控制系统等。2024/9/457基本型FMS的基本组成基本型FMS的硬件布置图。加工系统主要由加工中心、数控车床组成；物流系统由自动导引小车即一辆小车、三个机器人、一个装卸站、两个缓冲站组成；计算机控制系统采用分布递阶的控制方式。2024/9/458FMS的分类按系统的规模和结构﹐FMS可分为：柔性制造装置（FMU）：以一台加工中心为主的系统。装备有托盘库、自动托盘交换站或机器人、一个自动化工具交换装置。柔性制造单元（FMC）:FMC是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的（FMS），是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。柔性制造系统（FMS）:通常包括4台或更多台全自动数控机床（加工中心与车削中心等），由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。2024/9/459FMS的功能能自动控制和管理零件的加工过程﹐如制造质量的自动控制﹑故障的自动诊断和处理等；通过软件系统变更﹐能制造出系列零件的多种零件﹔自动控制和管理物料（包括工件与刀具）的运输和存储过程﹔具有优化的调度管理功能﹐无需过多的人工介入﹐能做到无人加工。2024/9/460FMS的特点制造柔性高﹕FMS因内在的灵活性﹐能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动﹐进行多品种生产。设备利用率高﹑占地面积少﹕设备的利用率一般可达70％以上。系统布局紧凑﹐占地面积可减少20%-50%。减少直接工时费用﹕由于机床是在计算机控制下进行工作﹐不需工人去操纵。减少制品数量﹐缩短生产准备时间﹕在FMS中﹐加工设备集中在一个很小的场地﹔各种工序集中在加工中心﹐减少了零件装夹次数和零件经过机床数目。维持生产能力强﹕当一台或几台机床发生故障时，仍可降级运转。产品质量高而稳定﹕FMS采用全自动化加工﹐减少人为因素﹐产品质量高而稳定。投资高﹑风险大﹐开发周期长﹑管理水平要求高。5.制造过程控制技术数字控制技术柔性制造技术智能制造技术2024/9/462智能制造系统它是发挥人的创造能力和具有人的智能的制造系统，制造工作者认为它是当前制造系统发展的最高阶段，展现了与人类智能行为相关的特性，如理解语言、学习能力、逻辑推理和解决问题等能力，能够深入了解人脑活动机理，取代人的部分脑力劳动，强调企业的自组织能力。智能制造技术的内容大体包括专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传因子等方面，其表现形式有智能制造单元和系统，如智能数控机床、智能机器人、制造过程的智能控制、智能监测与诊断系统等。2024/9/463智能制造的历史1988年,赖特和伯恩出版了智能制造研究领域的首本专著《智能制造》.他们在这本书中提出智能机床的设想:采用拟人化的方法将智能机床制成能模仿熟练机械师技能的加工机器,根据给定的输入,自动完成加工任务,并输出所希望的产品.智能机床与熟练机械师操作普通机床具有同样的功能,因而具有智能.智能机床具有目标理解,信息感知,通信,适应控制等功能.2024/9/464智能制造系统组成有三个子系统:①虚拟制造系统,事先模拟制造过程.②全息制造系统,系统的元素是“自主,自治”的模块,协