型腔加工演算法
❶ 黃常標主要論著與學術論文
黃常標的主要論著與學術論文包括以下幾項：
分段注射/雕刻快速原型製造工藝的設備及其控制研究
- 發表於《現代製造工程》雜志2007年第10期。
- 核心內容：探討了快速原型製造工藝的設備及其控制方法，為提高製造效率和質量提供了理論支持。
平面型腔平行雙向刀具軌跡的優化生成
- 發表於《製造業自動化》雜志2005年第27卷第6期。
- 核心內容：提出了平面型腔平行雙向刀具軌跡的優化生成方法，通過改進刀具路徑，有效提高了加工精度和效率。
對STL模型的交互選擇功能的實現
- 發表於《計算機工程與應用》雜志2004年第40卷第17期。
- 核心內容：關注於計算機輔助設計領域中STL模型的交互選擇功能實現，為設計師提供了更加便捷的操作界面和更加直觀的模型選擇體驗。
逆向分層自動添加支持的演算法與實現
- 發表於《機械設計與製造》雜志2003年第6期。
- 核心內容：提出了逆向分層自動添加支持的演算法，解決了3D列印過程中模型支撐的自動生成問題，提高了列印質量和效率。
❷ 加工中心上面編程，上面有#100-#1007代表什麼意思，求解答，謝謝
工作原理
通過在加工中心的工件的夾具，數字控制系統可以控制機器自動選擇不同的製造工藝，並且工具的變化，並自動改變主軸速度，進給率和刀具相對於工件的運動軌跡，並其他輔助功能，完成多進程多張人臉工件的加工。並且有多種換刀或刀具選擇功能，從而大大提高了生產效率。
機械加工中心，集中和自動換刀過程中，減少了工件夾緊，測量和機床調整時間，機切割時間，達到約80％的機器（只有15至20％的普通機床）的起始時間;同時也減少了時間，縮短了生產周期之間的工件周轉，搬運和貯存過程中，有一個顯著的經濟效果。加工中心是適用於形狀復雜的零件，精度高，產品更新換代頻繁，小批量的生產。
相比，立式加工中心，卧式加工中心，結構復雜，面積大，價格也較高，和卧式加工中心在加工零件夾緊和測量不方便觀察不便，但處理BTA處理有利。
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分類
通過機械加工過程中的分類
可分為兩類鏜孔和銑削和車削和銑削加工中心被列為加工業務。
1。鏜銑床
2。車削和銑削
根據控制的軸數分類
根據控制軸數可分為：
1。三軸加工中心
2。五軸加工中心
3。 5軸加工中心。
按主軸的相對位置和表分類
（1）卧式加工中心，加工中心的主軸軸線平行於表的設置，主要適用於加工箱體類零件。
卧式加工中心一般有索引轉台或數控轉台，可以加工的工件的每一側，也可用於多個坐標的關節運動，以加工復雜曲面。
（2）立式加工中心：是指表設置垂直主軸的加工中心，主要適用於加工板類復雜零件的盤型模具和小房屋類型。
立式加工中心一般沒有一個轉盤，頂面處理。
此外，躺在兩個主軸和主軸的立法復合加工中心，可以調整到的垂直和水平的可調加工中心的水平軸或垂直軸，它們是五面加工，在工件上的。
（3）萬能加工中心（也被稱為多軸加工中心）通過加工主軸軸回轉工作台軸的角度控制聯動變化，完成復雜的空間曲面加工的加工中心。適用於復雜的空間曲面葉輪轉子，模具，刀具，工件加工。
多進程的形式擴展到其他類型的數控機床，車削中心等集中處理，數控車床配置多個自動換刀裝置，能控制三個以上的坐標，除車削??主軸可以擺攤或索引，銑床，鑽孔，擴孔和攻絲由旋轉的工具，適用於加工復雜的旋轉的身體部位的過程。
通過可加工的工件類型
（1）鏜銑加工中心
鏜銑加工中心是首次開發，是目前使用最廣泛的加工中心，所以人們通常所說的一般是指加工中心的鏜銑加工中心。他們各自的進給軸實現無級變速器和多軸控制，主軸可實現無級變速，實現刀具自動夾緊和松開（裝刀，卸刀），自動排屑和自動換刀裝置。主要工藝能力鏜銑床的基礎上，也可用於鑽，擴，鉸孔，鍃，攻絲加工。處理對象：加工面和水平角度的給定的角度（常數）的平面部分，如磁碟，??套，金屬板件;顯示連續變化的可變斜面零件加工面和水平面之間的角度;箱式部分復雜曲面（凸輪，整體葉輪，模具，球形等），形狀不規則的異形件，大都需要一個點，線，面多工位混合處理）。
（2）車削中心
的轉動中心的NC車床，雜志和機器人的配置的基礎上，所以，可以選擇所使用的工具的數量大大增加。車削中心主要是車削，也可以銑，鑽，擴，鉸孔，攻絲等加工。處理對象：復雜零件的圓錐體，復雜的曲線旋轉的公交車。在車削中心的徑向孔可鑽，銑鍵槽，，銑削凸輪槽和螺旋槽錐螺紋，變螺距螺紋??加工。車削中心通常擁有兩條先進的功能。
1）電動工具刀位的刀位刀架一些可以使用的旋轉刀具（銑刀，鑽頭）工具旋轉炮塔動力。
2）C軸的位置控制功能，可實現主軸的圓周方向的任意位置的控制。實現X-C，Z-C鍵。此外，一些車削中心，與Y軸的功能。
（3）五面加工中心
五面加工中心，除了一般的加工中心的功能，最重要的功能是可以立卧轉換主軸頭數控分度表或數控回轉工作台的支持下，可以實現六面體零件（如箱體類零件），五面加工的夾具。型加工中心，不僅大大減少加工輔助時間，也減少零件的精確定位錯誤，由於多種設置。
（4）車銑復合加工設備
正如其名稱所暗示的，銑削加工設備的轉動的功能，並具有的銑削加工設備的功能。在這個意義上，上述的車削中心的加工設備的類型。但在這里說，在一般指的是一個又大又重的車銑設備，包括汽車和同樣強大的銑削功能，一些大型的和復雜的零件（如大型船舶的整體推進器），可實現一次裝夾多表面的加工，加工精度，所以由設備的准確度的相互位置精度的加工表面的模製表面的那部分（例如，螺旋槳葉片的表面上，定位孔，定位面的相互位置精度安裝）來保證的。這些設備技術含量高，價格高的，因為明顯的軍事應用背景，因此，西方發達國家作為一個國家的戰略物質，通常限制在中國和封鎖。
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優點
通過在加工中心的工件的夾具，數字控制系統可以控制機器自動選擇不同的過程，和替換工具，自動改變主軸速度，進料速度和刀具相對於工件的運動軌跡和其他輔助加工中心的功能，完成了多進程工件的幾個表面處理。並且有多種換刀或刀具選擇功能，從而大大提高了生產效率。
機械加工中心，集中和自動換刀過程中，減少了工件夾緊，測量和機床調整時間，機切割時間，達到約80％的機器（只有15至20％的普通機床）的起始時間;同時也減少了時間，縮短了生產周期之間的工件周轉，搬運和貯存過程中，有一個顯著的經濟效果。加工中心是適用於形狀復雜的零件，精度高，產品更新換代頻繁，小批量的生產。
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加工中心和數控機床
數控車銑加工中心是一台電腦數值控制（CNC），伺服系統，液壓系統的機身上，。
但不等於數控銑床，加工中心和數控銑床最大的區別在於加工中心的自動交換的工具，通過不同用途的工具被安裝在雜志上，一次裝夾中自動換刀加工中心改變加工機床主軸鑽孔，鏜孔，鉸孔，攻絲，開槽等加工功能。
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保持
加工中心定期檢查的項目
1，主軸軸承測振儀的最大額定速度狀態操作
2，設備水平的檢測水平
3，X / Y / X軸垂直於每度檢測方箱/方
4，X / Y / Z軸重復定位精度檢測激光干涉儀（取決於設備上的品牌可以自動補償）5，X / Y / Z軸的累積誤差檢測激光干涉儀（根據設備品牌自動補償）卧式加工中心的主軸300mm的跳動檢測
7度垂直主軸和加工表面檢測
8，X / Y / Z軸滾珠絲桿軸承狀態檢測
9，X / Y / Z軸絲杠狀態檢測
定期保養項目處理中心
機械零件
1，檢查潤滑系統，壓力表狀態，清洗潤滑系統過濾器，更換機油，清除油路，
2，檢查系統中的空氣，清潔空氣過濾器，以消除高壓氣體泄漏。
3，檢查液路系統，清潔過濾器，清洗油箱，更換或過濾油。在可能的情況下，更換密封件。
4，緊固各傳動部件，更換的不良標准件。
5，油脂潤滑部位，潤滑
6，清洗，洗滌該表面的發送，
7，檢查雜志，機器人狀態分析的機器人磨損的狀態，變化的客戶提出建議。
8，修復了正確??的外部元件損壞的部件。
9，檢查防護罩的狀態。准確地反饋給客戶。
電氣部分
10，電氣元件，控制櫃的清潔，檢查，緊固接線端子固定狀態。
11，清洗，清洗數控系統控制模塊電路板的清洗風扇，空氣過濾器，清潔散熱片，
12，清潔伺服電機的風扇葉片。
13，清潔操作面板的內部元件，一個電路板風扇。檢查插頭固定狀態。
加工中心的安全規則
1。您必須遵守安全操作的加工中心。
2。前工作需要被捆綁起來的袖口不準穿一條圍巾，手套，領帶，圍繞著圍裙，女職工的辮子拉??的帽子，穿戴防護裝備。
3。開機前檢查刀具補償，機床零點和工件零點正確的。
4。每個按鈕的相對位置應在符合操作要求。認真准備，進入NC程序。
5。切割前在一切正常的情況下，要檢查的防護裝備，保險，信號，位置，機械傳動部件，電氣，液壓，數字，系統的運行狀態。
6。加工機調試前，經營狀況，在一切正常的情況下，在切割前應檢查潤滑，機械，電氣，液壓，數字系統。
7。碰上的加工機，在按照規定的程序，操作人員是不允許的工件，刀具和傳動部件的運動接觸，禁止轉動部分的交貨或拿起橫跨機器的工具和其他物品。
8。調整機床，工件夾緊和工具，並擦拭機器必須停止。
9。工具或其他物品不允許的電氣操作櫃及防護罩上。
10。不準用手清除鐵，使用專門的工具進行清洗。
11。異常情況，報警信號後，應立即停止，有關人員來檢查。
12。不允許在運轉的機器，由於某種原因，你要離開餐桌的中間位置，刀桿退款離開他們的工作，你必須停止和關閉主機電源。
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分析處理中心的實踐和注意事項
甲上的操作在本說明書中的工件的加工中心
1。副鐵屑在X，Y方向上的工件應清潔工作表面必須是干凈的，你應該檢查導致的XY上死床軸移動的現象，是否太多，因為在床上浪費。工件四周應倒角去毛刺，避免不公平所造成的錯位;
2。 Z符號之前的羊毛處理程序的壓鑄模具中，用K符號刀直徑的刀具半徑前銑床座箱計劃，與J的符號時，刀具半徑前電極計劃，正常的刀具半徑不帶符號。粗加工看的節目單，直徑刀具直徑的象徵;
3。檢查工件基準工件是否與圖紙基準是一致的，如果現在不同了，伴隨著的程序員，檢討運動機的原理不得隨意改變基準的處理。模製框架的平面，如頂面的刀必須XY校準。原則上，所有的基準應審查後，可以處理;
4。羊毛產品技術層次感，完成必須使用工藝板夾緊。科技局，超越了替補席上，特別是Y方向，要注意行程，當心工藝板頂死機床;
5。三分之二的疊加的鎖定螺釘，分層後面比提前一般0.25-0.5之間適當，以避免工件松開由於振動，從而在工件移位嚴重報廢;
6。夾緊靠山，認為有關的工作是否會松動，應該是非常肯定地避免切割刀，轉移報廢;
7。 XYZ歸位，每個工件前。要養成一個好習慣，應盡量避免操作不當，超行程XYZ沒有回到原點帶來工件報廢;
8。修復模式（上機）XY水平方向，然後找到一個很好的基準位的校準，應盡量避免忘記校表造成嚴重的錯位造成報廢。
其次，工件注
1。機器工作前，開機預熱10分鍾前下刀[1]
2。工件應檢查程序是否下刀點工具程序的單個符號統一（ZJK）的大小，處理調節跟蹤一個不錯的主意。的工具是不能拿錯了，在結束生命。如果有任何差異立即審查，連同編程操作的機器不能自由處理;
3。工件應認識的測試刀，特別是大型的工件（程序單必須指示的大小）的第一刀完成使用卡尺測試是否坐標中心，導致脫位報廢;
4。大量插入或男性銅（100MM）處理（一般根據中心點），如有特殊原因是局部坐標系，必須要考慮是否垂直的工件加工范圍，以避免處理，沒有造成報廢;
5。該工具可以處理，是不合理的，可向改變刀具路徑工具的變化，是一個不錯的主意。深型腔加工，特殊後整理應經常檢查刀具的磨損，及時停止轉動的刀片。聲音的聲音，鎢鋼加工光潔度是否兄弟的歧視;
6。連續羊毛的中間處理或淬火後敲的刀片（應該不超過2個），應關閉的處理，，立即審查程序的刀具路徑根據實際情況的變化或修正;
7。加工中途應及時清理床鐵屑，特別是托盤廢鐵，以避免死頂死的原因拖板脫節費是不夠高的M55 Y方向和Z方向的交換空間的設計，應該是清理好;
8。 Z方向的刀參考位置應該是在同一個點，它是最好的刀准確地檢測出是否使用銑削平面的地方，以避免加強上下刀;
9。刀具長度加工深度+安全長3-5毫米，實際操作模擬，尤其是帶有延長桿要小心的工件（加工）;
10。深型腔加工不可避免的長刀，刀不再簡單的中途由於刀的頭發揮刀及時關閉，估計緊張的刀的刀柄年，應不超過55毫米以下;
11。羊毛加工應警惕當地的硬質材料雜質或BTA不利，深腔加工抗半的長刀脂肪炸彈掉刀4R0防鋼鐵不足的工具斷刀，16R4最脆弱的角刀?出危險的工具擰，禁止離開機器操作;
12。模具架的地方，在處理部分（一般為10MM）檢測處理的准確性，及時調整刀具的磨損，機床，可適當補充價值。應堅持了最好的飼料，以避免重新處理;
13。第一次測試刀修復模式或輔助機器，沒有確認的問題，然後再處理。
完成後的工件注
1。如果有任何疑問，可以請模具工人的實際情況，檢查處理完成後，看然後說，無論是平坦的地方加工，二次加工是否基準位;
2。工件完成過程分層技術委員會應直立，以避免變形，影響精度。
四，刀具管理
白鋼刀開粗半精加工和電極加工工具單獨的工作，在葉鞘上成型（避免邊緣顛簸），電極處理烏克蘭的鋼刀，與鋼材加工烏克蘭葉片各自的部門處理。
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「加工中心」雜志
加工中心，自動換刀工具儲存箱和換刀。雜志種類很多，常見的兩種類型的光碟和鏈。庫存放的鏈式刀庫容量。
ATC機床主軸的雜志和交流的工具，常見的機器人之間，沒有刀具主軸的雜志直接交流的機器人，說的無臂換刀。
該雜志分為兩種，光碟盒，機器人雜志光碟盒加工中心
光碟盒應該被稱為固定地址換刀雜志，每把刀具的位置有一個數字，從1到編程12,18,20,24，即刀號的地址。操作員的工具安裝到一個特定的刀位，換刀時間的數量無關，總是在切割器的位置。
1。低製造成本。該雜志的身體和分度盤的主要組成部分，只要這兩個零件的加工精度可以放心，移動部件在該雜志的索引是非常經典的「馬氏機構」，反反復復，向上和向下移動的氣缸的主要選擇。大會調整更方便，維護簡單。通用機床製造商可以自製。
2。雜志每台機器開機後必須「回零」，這本雜志在旋轉，只要擋板附近（距離約0.3毫米）非接觸式開關，數控系統默認的第一刀。而在此計數基準，「馬氏機構翻了好幾倍，這是數刀。只要機器不關機，當前刀具號的記憶。刀具更換，一般根據輪換原則的最近距離，刀號的編號，如果數字雜志18日，逆時針要更改當前的刀位8號，6刀，在最近的距離換刀原則，該雜志是逆時針轉。要改變第十屆刀「雜志順時針方向。
機器關機工具內存被清除。
3。國內固定地址換刀雜志換刀時間機器一般要超過8秒（從切割到另一個切削）。
4。第40柄限制在光碟盒總數的工具，而不是太多，一般不超過24，＃50是不超過20個大型龍門機的光碟插入鏈結構，工具的數量多達60 。
二，機器人雜志
機器人雜志工具的變化是隨機的地址換刀。未在每個口袋裡，其最大的優點是快速，可靠的工具的變化。
1。高生產成本。該雜志有一個口袋鏈結合機械手換刀動作凸輪機構控制，部分更復雜的處理。大會調試比較復雜，一般由專業廠家生產的，機器製造商不一般家常。
2。刀數的原則。選擇刀一個固定的地址，它也具有一定的參考工具：1刀。但是，我們只能被理解為第一口袋裡的刀，而不是程序：T1。該系統具有刀具表中。它有兩列。列的葉鞘目前的程序號列對應的的葉鞘號的刀號。如果我們做了一個三刀具加工程序的位置，工具開始的第一刀T1號刀，第二刀刀設置T3，T2，3，我們知道主軸T1處理，T2刀是准備，第二個口袋裡的零錢到一個換刀後，T1，同樣，處理T3，T2裝在口袋裡的第三次。一個循環的工具安裝的工具袋。數控系統的記憶是永久的口袋號和刀具關機後再開機雜志沒有「回零」即可恢復到關機前的狀態。 「回零」，即必須在刀具表中相應的工具套住號號。
3。機器人雜志換刀時間一般為4秒（從切割到另一個切削）。
4。該工具一般高於光碟盒的數量更多，傳統18,20,30,40,60
5。該雜志的凸輪箱應定期更換用於潤滑的齒輪油，冷卻效果。
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加工中心操作要點
作為一個熟練的操作人員，必須了解的機加工零件，工藝路線，機器的特性，以操縱機器來完成處理任務的要求。因此，完成幾個操作要點，以供參考：
。為了簡化的原點的定位和安全，夾具定位表面相的加工中心的處理，應該有尺寸的精確坐標。
。工件坐標系和機床坐標系中選擇了部分的安裝方向和規劃，以確保一致性和方向安裝方向。
。拆短的時間內，改變以適應新的工件夾具。壓縮由於輔助加工中心時間很短，支撐夾具裝卸不能佔用太多的時間。
。該夾具應該有盡可能和盡可能少的元件更高的剛度。
。的空間位置，所述夾緊元件的低安裝夾具夾具，以盡可能地開放，不工作的步驟刀具路徑干擾。
。量的范圍內的主軸的行進，使工件的加工完成的。
。互動式表處理中心，由於表機芯的作用，對照顧的關心和旋轉，夾具設計必須防止空間干涉測量夾具和機床。
。嘗試在一次裝夾中完成所有的處理內容。摧毀時，你必須更換夾緊點的定位精度不能代替夾緊點，這是需要特別注意的說明，必要時，在這個過程中的文件。
。表夾具的底表面接觸的底表面的平坦性，必須保證夾具內0.01-0.02毫米，表面粗糙度不超過Ra3.2um。
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SAJ S350矢量變頻器的應用特點的加工中心
S350系列是新一代高性能矢量變頻器具有以下特點：
■採用了最新的高速電機控制專用晶元DSP，確保矢量控制快速響應
■硬體電路模塊化設計，確保電路穩定，高效運行
■歐洲汽車設計理念相結合的設計，線條流暢，造型美觀，
■結構獨立風道設計，風扇自由拆卸，散熱性好
■無PG矢量控制，有PG矢量控制，轉矩控制，V / F控制，可以選擇
■強大的輸入輸出多功能可編程端子，速度控制脈沖輸入，兩路模擬量輸出
■獨特的「挖土機」自適應控制功能會自動在運行過程中，電機的最大轉矩限制，有效抑制過流頻繁跳閘
■寬廣的輸入電壓，輸出電壓調節器（AVR），瞬時停電不停機，以適應更多
■內置先進的PID演算法，響應速度快，適應性強，調試簡單; 16速度控制，便於PLC邏輯控制的時間，速度，方向控制各種靈活的方式，以滿足各種復雜要求的條件多功能
■內置國際標準的MODBUS RTU ASCII通訊協議，用戶可以控制主機，如PC / PLC集中控制的逆變器485聯網
❸ 現在國外數控編程主要是哪種
1數控編程及其發展
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一，其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研製周期等方面發揮著重要作用。在諸如航空工業、汽車工業等領域有著大量的應用。由於生產實際的強烈需求，國內外都對數控編程技術進行了廣泛的研究，並取得了豐碩成果。下面就對數控編程及其發展作一些介紹。
1.1數控編程的基本概念
數控編程是從零件圖紙到獲得數控加工程序的全過程。它的主要任務是計算加工走刀中的刀位點（cutterlocationpoint簡稱CL點）。刀位點一般取為刀具軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。
1.2數控編程技術的發展概況
為了解決數控加工中的程序編制問題，50年代，MIT設計了一種專門用於機械零件數控加工程序編制的語言，稱為APT（AutomaticallyProgrammedTool）。其後，APT幾經發展，形成了諸如APTII、APTIII（立體切削用）、APT（演算法改進，增加多坐標曲面加工編程功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加切削資料庫管理系統)和APT/SS（SculpturedSurface）(增加雕塑曲面加工編程功能)等先進版。
採用APT語言編制數控程序具有程序簡煉，走刀控制靈活等優點，使數控加工編程從面向機床指令的「匯編語言」級，上升到面向幾何元素.APT仍有許多不便之處：採用語言定義零件幾何形狀，難以描述復雜的幾何形狀，缺乏幾何直觀性；缺少對零件形狀、刀具運動軌跡的直觀圖形顯示和刀具軌跡的驗證手段；難以和CAD資料庫和CAPP系統有效連接；不容易作到高度的自動化，集成化。
針對APT語言的缺點，1978年，法國達索飛機公司開始開發集三維設計、分析、NC加工一體化的系統，稱為為CATIA。隨後很快出現了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系統，這些系統都有效的解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示，交互設計、修改及刀具軌跡生成，走刀過程的模擬顯示、驗證等問題，推動了CAD和CAM向一體化方向發展。到了80年代，在CAD/CAM一體化概念的基礎上，逐步形成了計算機集成製造系統（CIMS）及並行工程（CE）的概念。目前，為了適應CIMS及CE發展的需要，數控編程系統正向集成化和智能化夫發展。
在集成化方面，以開發符合STEP（）標準的參數化特徵造型系統為主，目前已進行了大量卓有成效的工作，是國內外開發的熱點；在智能化方面，工作剛剛開始，還有待我們去努力。
2 NC刀具軌跡生成方法研究發展現狀
數控編程的核心工作是生成刀具軌跡，然後將其離散成刀位點，經後置處理產生數控加工程序。下面就刀具軌跡產生方法作一些介紹。
2.1基於點、線、面和體的NC刀軌生成方法
CAD技術從二維繪圖起步，經歷了三維線框、曲面和實體造型發展階段，一直到現在的參數化特徵造型。在二維繪圖與三維線框階段，數控加工主要以點、線為驅動對象，如孔加工，輪廓加工，平面區域加工等。這種加工要求操作人員的水平較高，交互復雜。在曲面和實體造型發展階段，出現了基於實體的加工。實體加工的加工對象是一個實體（一般為CSG和BREP混合表示的），它由一些基本體素經集合運算（並、交、差運算）而得。實體加工不僅可用於零件的粗加工和半精加工，大面積切削掉餘量，提高加工效率，而且可用於基於特徵的數控編程系統的研究與開發，是特徵加工的基礎。
實體加工一般有實體輪廓加工和實體區域加工兩種。實體加工的實現方法為層切法（SLICE），即用一組水平面去切被加工實體，然後對得到的交線產生等距線作為走刀軌跡。本文從系統需要角度出發，在ACIS幾何造型平台上實現了這種基於點、線、面和實體的數控加工。
2.2基於特徵的NC刀軌生成方法
參數化特徵造型已有了一定的發展時期，但基於特徵的刀具軌跡生成方法的研究才剛剛開始。特徵加工使數控編程人員不在對那些低層次的幾何信息（如：點、線、面、實體）進行操作，而轉變為直接對符合工程技術人員習慣的特徵進行數控編程，大大提高了編程效率。
W.R.Mail和A.J.Mcleod在他們的研究中給出了一個基於特徵的NC代碼生成子系統，這個系統的工作原理是：零件的每個加工過程都可以看成對組成該零件的形狀特徵組進行加工的總和。那麼對整個形狀特徵或形狀特徵組分別加工後即完成了零件的加工。而每一形狀特徵或形狀特徵組的NC代碼可自動生成。目前開發的系統只適用於2.5D零件的加工。
LeeandChang開發了一種用虛擬邊界的方法自動產生凸自由曲面特徵刀具軌跡的系統。這個系統的工作原理是：在凸自由曲面內嵌入一個最小的長方塊，這樣凸自由曲面特徵就被轉換成一個凹特徵。最小的長方塊與最終產品模型的合並就構成了被稱為虛擬模型的一種間接產品模型。刀具軌跡的生成方法分成三步完成：（1）、切削多面體特徵；（2）、切削自由曲面特徵；（3）、切削相交特徵。
JongYunJung研究了基於特徵的非切削刀具軌跡生成問題。文章把基於特徵的加工軌跡分成輪廓加工和內區域加工兩類，並定義了這兩類加工的切削方向，通過減少切削刀具軌跡達到整體優化刀具軌跡的目的。文章主要針對幾種基本特徵（孔、內凹、台階、槽），討論了這些基本特徵的典型走刀路徑、刀具選擇和加工順序等，並通過IP（InterProgramming）技術避免重復走刀，以優化非切削刀具軌跡。另外，JongYunJong還在他1991年的博士論文中研究了製造特徵提取和基於特徵的刀具及刀具路徑。
特徵加工的基礎是實體加工，當然也可認為是更高級的實體加工。但特徵加工不同於實體加工，實體加工有它自身的局限性。特徵加工與實體加工主要有以下幾點不同：
從概念上講，特徵是組成零件的功能要素，符合工程技術人員的操作習慣，為工程技術人員所熟知；實體是低層的幾何對象，是經過一系列布爾運算而得到的一個幾何體，不帶有任何功能語義信息；實體加工往往是對整個零件（實體）的一次性加工。但實際上一個零件不太可能僅用一把刀一次加工完，往往要經過粗加工、半精加工、精加工等一系列工步，零件不同的部位一般要用不同的刀具進行加工；有時一個零件既要用到車削，也要用到銑削。因此實體加工主要用於零件的粗加工及半精加工。而特徵加工則從本質上解決了上述問題；特徵加工具有更多的智能。對於特定的特徵可規定某幾種固定的加工方法，特別是那些已在STEP標准規定的特徵更是如此。如果我們對所有的標准特徵都制定了特定的加工方法，那麼對那些由標准特徵夠成的零件的加工其方便性就可想而知了。倘若CAPP系統能提供相應的工藝特徵，那麼NCP系統就可以大大減少交互輸入，具有更多的智能。而這些實體加工是無法實現的；
特徵加工有利於實現從CAD、CAPP、NCP及CNC系統的全面集成，實現信息的雙向流動，為CIMS乃至並行工程（CE）奠定良好的基礎；而實體加工對這些是無能為力的。
2.3現役幾個主要CAD/CAM系統中的NC刀軌生成方法分析
現役CAM的構成及主要功能
目前比較成熟的CAM系統主要以兩種形式實現CAD/CAM系統集成：一體化的CAD/CAM系統（如：UGII、Euclid、Pro/ENGINEER等）和相對獨立的CAM系統（如：Mastercam、Surfcam等）。前者以內部統一的數據格式直接從CAD系統獲取產品幾何模型，而後者主要通過中性文件從其它CAD系統獲取產品幾何模型。然而，無論是哪種形式的CAM系統，都由五個模塊組成，即交互工藝參數輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動態模擬模塊和後置處理模塊。下面僅就一些著名的CAD/CAM系統的NC加工方法進行討論。
UGII加工方法分析
一般認為UGII是業界中最好，最具代表性的數控軟體。其最具特點的是其功能強大的刀具軌跡生成方法。包括車削、銑削、線切割等完善的加工方法。其中銑削主要有以下功能：
、PointtoPoint：完成各種孔加工；
、PanarMill：平面銑削。包括單向行切，雙向行切，環切以及輪廓加工等；
、FixedContour：固定多軸投影加工。用投影方法控制刀具在單張曲面上或多張曲面上的移動，控制刀具移動的可以是已生成的刀具軌跡，一系列點或一組曲線；
、VariableContour：可變軸投影加工；
、Parameterline：等參數線加工。可對單張曲面或多張曲面連續加工；
、ZigZagSurface：裁剪面加工；
、RoughtoDepth：粗加工。將毛坯粗加工到指定深度；
、CavityMill：多級深度型腔加工。特別適用於凸模和凹模的粗加工；
、SequentialSurface：曲面交加工。按照零件面、導動面和檢查面的思路對刀具的移動提供最大程度的控制。
EDSUnigraphics還包括大量的其它方面的功能，這里就不一一列舉了。
STRATA加工方法分析
STRATA是一個數控編程系統開發環境，它是建立在ACIS幾何建模平台上的。
它為用戶提供兩種編程開發環境，即NC命令語言介面和NC操作C++類庫。它可支持三軸銑削，車削和線切割NC加工，並可支持線框、曲面和實體幾何建模。其NC刀具軌跡生成方法是基於實體模型。STRATA基於實體的NC刀具軌跡生成類庫提供的加工方法包括：
ProfileToolpath：輪廓加工；
AreaClearToolpath：平面區域加工；
SolidProfileToolpath：實體輪廓加工；
SolidAreaClearToolpath：實體平面區域加工；
SolidFaceToolPath：實體表面加工；
SolidSliceToolPath：實體截平面加工；
LanguagebasedToolpath：基於語言的刀具軌跡生成。
其它的CAD/CAM軟體，如Euclid,Cimitron,CV,CATIA等的NC功能各有千秋，但其基本內容大同小異，沒有本質區別。
2.4現役CAM系統刀軌生成方法的主要問題
按照傳統的CAD/CAM系統和CNC系統的工作方式，CAM系統以直接或間接（通過中性文件）的方式從CAD系統獲取產品的幾何數據模型。CAM系統以三維幾何模型中的點、線、面、或實體為驅動對象，生成加工刀具軌跡，並以刀具定位文件的形式經後置處理，以NC代碼的形式提供給CNC機床，在整個CAD/CAM及CNC系統的運行過程中存在以下幾方面的問題：
CAM系統只能從CAD系統獲取產品的低層幾何信息，無法自動捕捉產品的幾何形狀信息和產品高層的功能和語義信息。因此，整個CAM過程必須在經驗豐富的製造工程師的參與下，通過圖形交互來完成。如：製造工程師必須選擇加工對象（點、線、面或實體）、約束條件（裝夾、干涉和碰撞等）、刀具、加工參數（切削方向、切深、進給量、進給速度等）。整個系統的自動化程度較低。
在CAM系統生成的刀具軌跡中，同樣也只包含低層的幾何信息（直線和圓弧的幾何定位信息），以及少量的過程式控制制信息（如進給率、主軸轉速、換刀等）。因此，下游的CNC系統既無法獲取更高層的設計要求（如公差、表面光潔度等），也無法得到與生成刀具軌跡有關的加工工藝參數。
CAM系統各個模塊之間的產品數據不統一，各模塊相對獨立。例如刀具定位文件只記錄刀具軌跡而不記錄相應的加工工藝參數，三維動態模擬只記錄刀具軌跡的干涉與碰撞，而不記錄與其發生干涉和碰撞的加工對象及相關的加工工藝參數。
CAM系統是一個獨立的系統。CAD系統與CAM系統之間沒有統一的產品數據模型，即使是在一體化的集成CAD/CAM系統中，信息的共享也只是單向的和單一的。CAM系統不能充分理解和利用CAD系統有關產品的全部信息，尤其是與加工有關的特徵信息，同樣CAD系統也無法獲取CAM系統產生的加工數據信息。這就給並行工程的實施帶來了困難 。
3數控模擬技術
3.1計算機模擬的概念及應用
從工程的角度來看，模擬就是通過對系統模型的實驗去研究一個已有的或設計中的系統。分析復雜的動態對象，模擬是一種有效的方法，可以減少風險，縮短設計和製造的周期，並節約投資。計算機模擬就是藉助計算機，利用系統模型對實際系統進行實驗研究的過程。它隨著計算機技術的發展而迅速地發展，在模擬中佔有越來越重要的地位。計算機模擬的過程可通過圖1所示的要素間的三個基本活動來描述：
建模活動是通過對實際系統的觀測或檢測，在忽略次要因素及不可檢測變數的基礎上，用物理或數學的方法進行描述，從而獲得實際系統的簡化近似模型。這里的模型同實際系統的功能與參數之間應具有相似性和對應性。
模擬模型是對系統的數學模型（簡化模型）進行一定的演算法處理，使其成為合適的形式（如將數值積分變為迭代運算模型）之後，成為能被計算機接受的「可計算模型」。模擬模型對實際系統來講是一個二次簡化的模型。
模擬實驗是指將系統的模擬模型在計算機上運行的過程。模擬是通過實驗來研究實際系統的一種技術，通過模擬技術可以弄清系統內在結構變數和環境條件的影響。
計算機模擬技術的發展趨勢主要表現在兩個方面：應用領域的擴大和模擬計算機的智能化。計算機模擬技術不僅在傳統的工程技術領域（航空、航天、化工等方面）繼續發展，而且擴大到社會經濟、生物等許多非工程領域，此外，並行處理、人工智慧、知識庫和專家系統等技術的發展正影響著模擬計算機的發展。
數控加工模擬利用計算機來模擬實際的加工過程，是驗證數控加工程序的可靠性和預測切削過程的有力工具，以減少工件的試切，提高生產效率。
3.2數控模擬技術的研究現狀
數控機床加工零件是靠數控指令程序控制完成的。為確保數控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發生，在實際生產中，常採用試切的方法進行檢驗。但這種方法費工費料，代價昂貴，使生產成本上升，增加了產品加工時間和生產周期。後來又採用軌跡顯示法，即以劃針或筆代替刀具，以著色板或紙代替工件來模擬刀具運動軌跡的二維圖形（也可以顯示二維半的加工軌跡），有相當大的局限性。對於工件的三維和多維加工，也有用易切削的材料代替工件（如，石蠟、木料、改性樹脂和塑料等）來檢驗加工的切削軌跡。但是，試切要佔用數控機床和加工現場。為此，人們一直在研究能逐步代替試切的計算機模擬方法，並在試切環境的模型化、模擬計算和圖形顯示等方面取得了重要的進展，目前正向提高模型的精確度、模擬計算實時化和改善圖形顯示的真實感等方向發展。
從試切環境的模型特點來看，目前NC切削過程模擬分幾何模擬和力學模擬兩個方面。幾何模擬不考慮切削參數、切削力及其它物理因素的影響，只模擬刀具工件幾何體的運動，以驗證NC程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯誤而導致的機床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報廢等問題；同時可以減少從產品設計到製造的時間，降低生產成本。切削過程的力學模擬屬於物理模擬范疇，它通過模擬切削過程的動態力學特性來預測刀具破損、刀具振動、控制切削參數，從而達到優化切削過程的目的。
幾何模擬技術的發展是隨著幾何建模技術的發展而發展的，包括定性圖形顯示和定量干涉驗證兩方面。目前常用的方法有直接實體造型法，基於圖像空間的方法和離散矢量求交法。
3.3直接實體造型法
這種方法是指工件體與刀具運動所形成的包絡體進行實體布爾差運算，工件體的三維模型隨著切削過程被不斷更新。
Sungurtekin和Velcker開發了一個銑床的模擬系統。該系統採用CSG法來記錄毛坯的三維模型，利用一些基本圖元如長方體、圓柱體、圓錐體等，和集合運算，特別是並運算，將毛坯和一系列刀具掃描過的區域記錄下來，然後應用集合差運算從毛坯中順序除去掃描過的區域。所謂被掃過的區域是指切削刀具沿某一軌跡運動時所走過的區域。在掃描了每段NC代碼後顯示變化了的毛坯形狀。
Kawashima等的接合樹法將毛坯和切削區域用接合樹（graftree）表示，即除了空和滿兩種結點，邊界結點也作為八叉樹（octtree）的葉結點。邊界結點包含半空間，結點物體利用在這些半空間上的CSG操作來表示。接合樹細分的層次由邊界結點允許的半空間個數決定。逐步的切削模擬利用毛坯和切削區域的差運算來實現。毛坯的顯示採用了深度緩沖區演算法，將毛坯劃分為多邊形實現毛坯的可視化。
用基於實體造型的方法實現連續更新的毛坯的實時可視化，耗時太長，於是一些基於觀察的方法被提出來。
3.4基於圖像空間的方法
這種方法用圖像空間的消隱演算法來實現實體布爾運算。VanHook採用圖象空間離散法實現了加工過程的動態圖形模擬。他使用類似圖形消隱的zbuffer思想，沿視線方向將毛坯和刀具離散，在每個屏幕象素上毛坯和刀具表示為沿z軸的一個長方體，稱為Dexel結構。刀具切削毛坯的過程簡化為沿視線方向上的一維布爾運算，見圖3，切削過程就變成兩者Dexel結構的比較：
CASE1：只有毛坯，顯示毛坯，break；
CASE2：毛坯完全在刀具之後，顯示刀具，break；
CASE3：刀具切削毛坯前部，更新毛坯的dexel結構，顯示刀具，break；
CASE4：刀具切削毛坯內部，刪除毛坯的dexel結構，顯示刀具，break；
CASE5：刀具切削毛坯內部，創建新的毛坯dexel結構，顯示毛坯，break；
CASE6：刀具切削毛坯後部，更新毛坯的dexel結構，顯示毛坯，break；
CASE7：刀具完全在毛坯之後，顯示毛坯，break；
CASE8：只有刀具，顯示刀具，break。
這種方法將實體布爾運算和圖形顯示過程合為一體，使模擬圖形顯示有很好的實時性。
Hsu和Yang提出了一種有效的三軸銑削的實時模擬方法。他們使用zmap作為基本數據結構，記錄一個二維網格的每個方塊處的毛坯高度，即z向值。這種數據結構只適用於刀軸z向的三軸銑削模擬。對每個銑削操作通過改變刀具運動每一點的深度值，很容易更新zmap值，並更新工件的圖形顯示。
3.5離散矢量求交法
由於現有的實體造型技術未涉及公差和曲面的偏置表示，而像素空間布爾運算並不精確，使模擬驗證有很大的局限性。為此Chappel提出了一種基於曲面技術的「點矢量」(pointvector)法。這種方法將曲面按一定精度離散，用這些離散點來表示該曲面。以每個離散點的法矢為該點的矢量方向，延長與工件的外表面相交。通過模擬刀具的切削過程，計算各個離散點沿法矢到刀具的距離s。
設sg和sm分別為曲面加工的內、外偏差，如果sg< S < SM說明加工處在誤差范圍內，S < SG則過切，S>sm則漏切。該方法分為被切削曲面的離散(discretization)、檢測點的定位（location）和離散點矢量與工件實體的求交(intersection)三個過程。採用圖像映射的方法顯示加工誤差圖形；零件表面的加工誤差可以精確地描寫出來。
總體來說，基於實體造型的方法中幾何模型的表達與實際加工過程相一致，使得模擬的最終結果與設計產品間的精確比較成為可能；但實體造型的技術要求高，計算量大，在目前的計算機實用環境下較難應用於實時檢測和動態模擬。基於圖像空間的方法速度快得多，能夠實現實時模擬，但由於原始數據都已轉化為像素值，不易進行精確的檢測。離散矢量求交法基於零件的表面處理，能精確描述零件面的加工誤差，主要用於曲面加工的誤差檢測。
❹ CIMATRON是什麼意思
Cimatron是著名軟體公司以色列Cimatron公司旗下產品，Cimatron在中國的子公司是思美創（北京）科技有限公司。多年來，在世界范圍內，從小的模具製造工廠到大公司的製造部門，Cimatron的CAD/CAM解決方案已成功為企業裝備中不可或缺的工具。