兰州交通大学：《数控技术及编程》课程教学资源（教案讲义）24.doc_大学文库

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程二、讲稿第六章数控机床加工程序编制基础第八节CAD/CAM简介一、 CAM软件发展过程自20世纪50年代以来为了使数控编程员从繁琐的手工编程工作中解脱出来，人们一直在研究各种自动编程技术。 20世纪50年代中期，美国研制了最早的APT系统，该系统经过多次改进，在70 年代发展成熟，成为当时普遍使用的自动编程系统。由于受当时计算机技术的限制，人们无法在计算机上通过生成零件图形来进行自动编程，因此使用APT系统前，先要用词汇式的语言描述零件的几何形状、机床运动顺序和工艺参数，即编个零件加工源程序。该程序不同于前面介绍的手工编制的加工程序，它不能直接控制机床，必须经过计算机编译程序的处理才能生成加工程序。零件加工的源程序所使用的数控语言又称为APT语言。由于使用APT系统编程人员仍然要从事繁琐的预编程工作，对于复杂工件，编程时间与数控加工时间之比竟达30：1。近二十年来随者计算机技术的发展，计算机辅助设计(CAD)与制造(CAM)逐渐走向成熟目前以CAD/CAM 体化集成形式的软件己成为数控加工自动编程系统的主流。这些软件可以采用人机交互方式对零件的几何模型进行绘制，编辑和修改，从而得到零件的几何模型，然后对机床和刀具进行定义和选择，确定刀具相对于零件表面的运动方式、切削加工参数，便能生成刀且轨亦，最后经时后置处理，即按照特定机床规定的文件格式生成加工程序。某些软件还具有加工轨迹的仿真功能，用于验证走刀轨迹和力工程序的正确性。使用这类软件对加工程序的生成和修改都非常方便，大大提高了编程效率。二、CAD/CAM集成数控编程系统简介 (一）CAD/CAM集成数控编程系统的基本原理 1.CAD/CAM系统的组成个集成化的CD/CAM数控编程系统一般由几何造型、刀具轨迹生成、刀具轨迹编辑、刀具轨迹验证、后置处理、图形显示、几何模型内核、运行控制和用户界面等部分组成，它们的层次结构如图6-98所示。几何适型后置处到图6-98CAD/CAM数控编程系统层次结构在CAD/CAM集成数控编程系统中，几何模型内核是整个系统的核心。在几何造型模块中，常用的几何模型有表面模型(Surface Model)、实体模型(Solid Model) 和加工特征单模型《Mach1n1ng Model)。在集成化的CAD/CAM ，应用最为广泛的几何模型表示方法是边界表示(B一Rp:B Representation)和结构化实体几何(CSG:Constructive Solid Geometry)。在现兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿第六章数控机床加工程序编制基础第八节 CAD/CAM 简介一、 CAM 软件发展过程自 20 世纪 50 年代以来为了使数控编程员从繁琐的手工编程工作中解脱出来，人们一直在研究各种自动编程技术。 20 世纪 50 年代中期，美国研制了最早的 APT 系统，该系统经过多次改进，在 70 年代发展成熟，成为当时普遍使用的自动编程系统。由于受当时计算机技术的限制，人们无法在计算机上通过生成零件图形来进行自动编程，因此使用 APT 系统前，先要用词汇式的语言来描述零件的几何形状、机床运动顺序和工艺参数，即编制一个零件加工源程序。该程序不同于前面介绍的手工编制的加工程序，它不能直接控制机床，必须经过计算机编译程序的处理才能生成加工程序。零件加工的源程序所使用的数控语言又称为 APT 语言。由于使用 APT 系统编程人员仍然要从事繁琐的预编程工作，对于复杂工件，编程时间与数控加工时间之比竟达 30:1。近二十年来随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）与制造（CAM）逐渐走向成熟。目前以 CAD／CAM 一体化集成形式的软件己成为数控加工自动编程系统的主流。这些软件可以采用人机交互方式对零件的几何模型进行绘制，编辑和修改，从而得到零件的几何模型，然后对机床和刀具进行定义和选择，确定刀具相对于零件表面的运动方式、切削加工参数，便能生成刀具轨迹，最后经过后置处理，即按照特定机床规定的文件格式生成加工程序。某些软件还具有加工轨迹的仿真功能，用于验证走刀轨迹和加工程序的正确性。使用这类软件对加工程序的生成和修改都非常方便，大大提高了编程效率。二、 CAD／CAM 集成数控编程系统简介（一） CAD／CAM 集成数控编程系统的基本原理 1. CAD／CAM 系统的组成一个集成化的 CAD／CAM 数控编程系统一般由几何造型、刀具轨迹生成、刀具轨迹编辑、刀具轨迹验证、后置处理、图形显示、几何模型内核、运行控制和用户界面等部分组成，它们的层次结构如图 6-98 所示。图 6-98 CAD／CAM 数控编程系统层次结构在 CAD／CAM 集成数控编程系统中，几何模型内核是整个系统的核心。在几何造型模块中，常用的几何模型有表面模型（Surface Model）、实体模型（Solid Model）和加工特征单元模型（Machining Feature Cell Model）。在集成化的 CAD／CAM 系统中，应用最为广泛的几何模型表示方法是边界表示（B－ Rep ：Boundary Representation）和结构化实体几何（CSG: Constructive Solid Geometry）。在现

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程代CAD/CAM系统中，最常用的几何模型内核主要有两种，分别为Parasolid和ACIS。多轴刀具轨迹生成模块直接采用几何模型中加工（特征）单元的边界表示模式，根据所选用的刀具及加工方式进行刀位计算，生成数控加工刀具轨迹刀具轨迹编辑根据加工单元的约束条件对刀具轨迹进行裁剪编辑和修改。刀具轨迹验证方面检验刀具轨迹是否正确，另一方面检验刀具是否与加工单元的约束面发生干涉和碰撞。图形显示贯踪整个设计与编程过程的始终用户界面提供用户一个良好的交石垫作环培运行控制模块支持用户界面所有的输入输出方式到各功能模块之间的接口 CAD/CAM系统的基本功能要求总的来说， :个典型的CAD/CAM集成系统，一般应具备以下功能模块 (1)造型设计包括二维草图设计、曲面设计、实体和特征设计、曲线曲面的编辑（过渡、拼接、裁剪、等距和投影等）、NC加工特征单元的定义等。对于单个零件的CA/CA训焦成粉熔编积系统一定要求有装配功能。但对于型腔模具CAD/CAM 集成数控编程系统来型腔禾型芯的自动生成具有十分重要的意义 (2) 二维工程图自动生成在三维几何造型设计的基础上，自动生成二维工程图并具有标注尺寸的功能。对于单一功能的数控编程系统，二维工程图功能不一定非有可可 (3)数控加工编程句括多坐标加工刀具轨亦生成、刀具轨迹绵辑、刀具轨迹酸证和通用后置处理等个典型的CAD/CAM集成数控编程系统的数控加工编程模块一般应具备以下功能： (1)编程功能，如点位、轮廓、平向区域、曲面区域、约束面/线的控制加工等编程功能。 (2)刀具轨迹计算方法，如常见的参数线法、截平面法和投影法等 (3)刀具轨功能，如轨迹的速图形显示、轨迹的编辑与修改、轨迹的几何变换、轨迹的优化编排、轨迹的读入与仔储。 (4)刀具轨迹的验证功能，如轨迹的快速或实时显示、截面法验证、动态图形显示等。 ”一 CAD/CAM生成数控绽程系统的应用系统的功能与使用方法在使用一个CAD/CAM集成数控编程系统进行零件数控加工编程之前，应对该系统的功能及使用方法有一个比较全面的了解。 (1)了解系统的总体功能对于CAD/CAM集成数控编程系统，首先应了解其总体功能框架，包括造型设计二维工程绘图、装配、模具设计、制造等功能模块以及每一个功能模块所包含的内容，特别应关注造型设计中的草图设计。曲面设计、实体造型以及特征造型的功能，因为这些是数控加工编程的基础。 (2)了解系统的数控加工自动编程能力一个系统的数控编程能力主要体现在以下几方面： 1)话用范用：如车削、铁削、线切到(DW)、雕刻等 2)可编程的坐标数：三坐标、四坐标以及五坐标 3)可编程的对象：如多坐标点位加工编表面区域加工编程（是否具备多曲面区域的加工编程)，轮廓加工编程，曲面交线及过渡区域加工编程型腔加工编程、曲面通道加工编程等。 4)是否具各刀具轨迹的编辑功能和刀具轨迹验证（仿直）的功能。兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 3 代 CAD／CAM 系统中，最常用的几何模型内核主要有两种，分别为 Parasolid 和 ACIS。多轴刀具轨迹生成模块直接采用几何模型中加工（特征）单元的边界表示模式，根据所选用的刀具及加工方式进行刀位计算，生成数控加工刀具轨迹。刀具轨迹编辑根据加工单元的约束条件对刀具轨迹进行裁剪、编辑和修改。刀具轨迹验证一方面检验刀具轨迹是否正确，另一方面检验刀具是否与加工单元的约束面发生干涉和碰撞。图形显示贯穿整个设计与编程过程的始终。用户界面提供用户一个良好的交互操作环境。运行控制模块支持用户界面所有的输入输出方式到各功能模块之间的接口。 2. CAD／CAM 系统的基本功能要求总的来说，一个典型的 CAD／CAM 集成系统，一般应具备以下功能模块：（1）造型设计包括二维草图设计、曲面设计、实体和特征设计、曲线曲面的编辑（过渡、拼接、裁剪、等距和投影等）、NC 加工特征单元的定义等。对于单个零件的 CAD／CAM 集成数控编程系统，不一定要求有装配功能。但对于型腔模具 CAD/CAM 集成数控编程系统来说，型腔和型芯的自动生成具有十分重要的意义。（2）二维工程图自动生成在三维几何造型设计的基础上，自动生成二维工程图，并具有标注尺寸的功能。对于单一功能的数控编程系统，二维工程图功能不一定非有不可。（3）数控加工编程包括多坐标加工刀具轨迹生成、刀具轨迹编辑、刀具轨迹验证和通用后置处理等。一个典型的 CAD／CAM 集成数控编程系统的数控加工编程模块一般应具备以下功能：（1）编程功能，如点位、轮廓、平向区域、曲面区域、约束面/线的控制加工等编程功能。（2）刀具轨迹计算方法，如常见的参数线法、截平面法和投影法等。（3）刀具轨迹编辑功能，如轨迹的快速图形显示、轨迹的编辑与修改、轨迹的几何变换、轨迹的优化编排、轨迹的读入与存储。（4）刀具轨迹的验证功能，如轨迹的快速或实时显示、截面法验证、动态图形显示等。（二） CAD／CAM 集成数控编程系统的应用 1. 系统的功能与使用方法在使用一个 CAD／CAM 集成数控编程系统进行零件数控加工编程之前，应对该系统的功能及使用方法有一个比较全面的了解。（1）了解系统的总体功能对于 CAD/CAM 集成数控编程系统，首先应了解其总体功能框架，包括造型设计、二维工程绘图、装配、模具设计、制造等功能模块以及每一个功能模块所包含的内容，特别应关注造型设计中的草图设计。曲面设计、实体造型以及特征造型的功能，因为这些是数控加工编程的基础。（2）了解系统的数控加工自动编程能力一个系统的数控编程能力主要体现在以下几方面： 1）适用范围：如车削、铣削、线切割（EDM）、雕刻等。 2）可编程的坐标数：如点位、二坐标、三坐标、四坐标以及五坐标。 3）可编程的对象：如多坐标点位加工编程，表面区域加工编程（是否具备多曲面区域的加工编程），轮廓加工编程，曲面交线及过渡区域加工编程型腔加工编程、曲面通道加工编程等。 4）是否具备刀具轨迹的编辑功能和刀具轨迹验证（仿真）的功能

数控技术及应用数案及讲癌上部分：数控技术及编程 5)系统的界而和使用方法。 6)系统对文件的管理方式对于个零件的数控加工编程，最终要得到的是能在指定的数控机床上完成该零件加工的正确的数控程序，该程序是以文件形式存在的。在实际编程时往往还要构些中间文件如零件模型、几何元素（曲线、曲面）的数据文件、刀具文件、刀位源文件、机床数据文件等。在使用之前应该熟悉系统对这些文件的管理方式以及它们之间的关系分析加丁无件拿到待加工零件图样或工艺图样（特别是复杂曲面零件和模具图样）时，首先应当对零件图样进行仔细的分析，内容包括： (1)分析待加工表面。一般来说，在一次加工中，只需对加工零件的部分表面讲行加工。这一步骤的内容是确定待加工表面及其约束面，并对其几何定义进行分析，必要的时候需对原始数据进行一定的预处理，确保所有几何元素的定义具有惟一性 0 加根据柔坯形状以及待加工表面及其来面的几何形态，并根据现有机床设备条件，确定零件的加工方法及所需的机床设备和工夹量具 (3)确定编程原点及编程坐标系。一般根据零件的基准面（或孔）的位置以及待加工表面及其约束面的几何形态，在零件毛坯上选择一个合适的编程原点及编程坐标系。 3。付加委件进行几何告刑这是数控加工编程的第一步，对于CAD/CAM集成数控编程系统来说般可根据) 何元素的定义方式，在前面零件分析的基础上，对加工表面及其约束向进行几何造型。 4.确定工艺步骤并选择合适的刀具一般来说，可根据加工方法和加工表面及其约束面的几何形态选择合适的刀具类型及刀具尺寸。但对于某些复杂曲面零件，则需要对加工表面及其约束面的几何形态进行数值计算，根据计算结果才能确定刀具类型和刀具尺寸这是因为对于些复杂曲面零件的加工，希望所选择的刀具加工效率高，同时又希望所选择的刀具符合加表面的要求，且不与非加工表面发生干涉或碰撞。但在某些情况下，加工表面及其约束面的几何形态数值计算很困难，只能根据经验和直觉选择刀具，这时，便不能保证所选择的刀具是合适的，在刀具轨迹生成之后，需要进行一定的刀具轨迹验证。刀且轨亦的生成乃编辑对于CAD/CAM集成数控编程系统来说，般可在所定义加工表面及其约束面（或加工单元)上确定其外法向矢量方向，并选择一种走刀方式，根据所选择的刀具（或定义的刀具)和加工参数系统将自动生成所需的刀具轨迹。所要求的加工参数包括安全高度、主轴转速、进给速度、线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、切削深度、加工余量、讲刀/退刀方式答。当然对千某一加工方式来说，可能只要求其中的部分加工参数。一般来说，数控编程系统对所要求的加工参数都有一个缺省值刀具轨迹生成以后，如果系统具备刀具轨迹显示及交互编辑功能，则可以将刀轨迹显示出来，如果有不太合适的地方可以在人工交互方式下对刀具轨迹进行适当的编辑与修改。刀具轨迹计算的结果存放在刀位源文件之中」 6刀且轨亦证如果系统具有刀具轨迹验证功 ,对可能过切、干涉与碰撞的刀位点，可以采用系统提供的刀具轨迹验证手段进行检验。值得说明的是，对于非动态图形仿真验证，由于刀具轨迹验证需大量应用曲面求交算法，计算时间比较长，最好是在批处理方式下进行，检验结果存放在刀具轨迹验证文件之中，供分析和图形显示用。兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 4 5）系统的界面和使用方法。 6）系统对文件的管理方式。对于一个零件的数控加工编程，最终要得到的是能在指定的数控机床上完成该零件加工的正确的数控程序，该程序是以文件形式存在的。在实际编程时往往还要构造一些中间文件如零件模型、几何元素（曲线、曲面）的数据文件、刀具文件、刀位源文件、机床数据文件等。在使用之前应该熟悉系统对这些文件的管理方式以及它们之间的关系。 2. 分析加工零件当拿到待加工零件图样或工艺图样（特别是复杂曲面零件和模具图样）时，首先应当对零件图样进行仔细的分析，内容包括：（1）分析待加工表面。一般来说，在一次加工中，只需对加工零件的部分表面进行加工。这一步骤的内容是确定待加工表面及其约束面，并对其几何定义进行分析，必要的时候需对原始数据进行一定的预处理，确保所有几何元素的定义具有惟一性。（2）确定加工方法。根据零件毛坯形状以及待加工表面及其约束面的几何形态，并根据现有机床设备条件，确定零件的加工方法及所需的机床设备和工夹量具。（3）确定编程原点及编程坐标系。一般根据零件的基准面（或孔）的位置以及待加工表面及其约束面的几何形态，在零件毛坯上选择一个合适的编程原点及编程坐标系。 3. 对加工零件进行几何造型这是数控加工编程的第一步。对于 CAD/CAM 集成数控编程系统来说一般可根据几何元素的定义方式，在前面零件分析的基础上，对加工表面及其约束向进行几何造型。 4. 确定工艺步骤并选择合适的刀具一般来说，可根据加工方法和加工表面及其约束面的几何形态选择合适的刀具类型及刀具尺寸。但对于某些复杂曲面零件，则需要对加工表面及其约束面的几何形态进行数值计算，根据计算结果才能确定刀具类型和刀具尺寸，这是因为对于一些复杂曲面零件的加工，希望所选择的刀具加工效率高，同时又希望所选择的刀具符合加工表面的要求，且不与非加工表面发生干涉或碰撞。但在某些情况下，加工表面及其约束面的几何形态数值计算很困难，只能根据经验和直觉选择刀具，这时，便不能保证所选择的刀具是合适的，在刀具轨迹生成之后，需要进行一定的刀具轨迹验证。 5. 刀具轨迹的生成及编辑对于 CAD/CAM 集成数控编程系统来说，一般可在所定义加工表面及其约束面（或加工单元）上确定其外法向矢量方向，并选择一种走刀方式，根据所选择的刀具（或定义的刀具）和加工参数系统将自动生成所需的刀具轨迹。所要求的加工参数包括安全高度、主轴转速、进给速度、线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、切削深度、加工余量、进刀／退刀方式等。当然对于某一加工方式来说，可能只要求其中的部分加工参数。一般来说，数控编程系统对所要求的加工参数都有一个缺省值。刀具轨迹生成以后，如果系统具备刀具轨迹显示及交互编辑功能，则可以将刀具轨迹显示出来，如果有不太合适的地方可以在人工交互方式下对刀具轨迹进行适当的编辑与修改。刀具轨迹计算的结果存放在刀位源文件之中。 6. 刀具轨迹验证如果系统具有刀具轨迹验证功能，对可能过切、干涉与碰撞的刀位点，可以采用系统提供的刀具轨迹验证手段进行检验。值得说明的是，对于非动态图形仿真验证，由于刀具轨迹验证需大量应用曲面求交算法，计算时间比较长，最好是在批处理方式下进行，检验结果存放在刀具轨迹验证文件之中，供分析和图形显示用

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程 7.后置处理根据所选用的数控系统，调用其机床数据文件，运行数控编程系统提供的后置处理程序，将刀位源文件转换成G代码格式的数控加工程序 (三) 常见几种CAD/CAM软件简介 L.CAXA制造工程师 CAXA制造工程师是由我国北京北航海尔软件有限公司研制开发的全中文，面向数控铣床和加工中心的三维CAD/CAM软件。它基于微机平台，采用原创Windows菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松地学习和操作。它全面支持图标菜单、工具条快捷键，用户还可以自创建符合自己习惯的操作环境。它既有线造型、曲面浩型和实体造型的设计功能，义具有生成五轴的加工代码的数控加工功能，可用于加工具有复杂三维曲面的零件。其特点是易学易用、价格较低，已在国内众多企业和研究院所得到应用。 2.UG ILCAD/CAM系统 GⅡ由美国UGS(Unigraph ons )公司开发经销，不仅具有复杂造型和数控加工的功能，还具有管理复进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。该软件具有较好的二次开发环境和数据交换能力。其庞大的模块群为企业提供了从产品设计、产品分析、加上装配、检验，到过程管理、虚拟运作等全系列的技术支持。由于软件运行对计算机的硬件配置有很高要求，其早期版本只能在小型机和工作站上使用。随着微机配置的不断升级，已开始在微机上使用。目前该软件在国际 CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额 UGII CAD/CAM系统具有丰富的数控加工编程能力，是目前市场上数控加工编程能力最强的CAD/CAM集成系统之一，其功能包括： (1)加岸。 (2)型芯和型腔铣削加工编程。 (3)固定轴铣削加工编程 (4)清根切削加工编程 (5)可变轴洗削加工编程 (6)顺序铣削加工编程。 (7)线切割加工编程。 (8)刀具轨迹编辑 (9)刀具轨迹干涉处理 (10)刀具轨迹验证、切削加工过程仿真与机床仿真。 (11)通用后置处理。 3.Pro/Engineer Pro/Engineer是美国PTC公司研制和开发的软件，它开创了三维CAD/CAM参数化的先河。该软件具有基于特征、全参数、全相关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零件。外它还具有零件装配、机构仿真有限元分析、逆向工程同步工程等功能。该软件也具有较好的二次开发环境和数据交换能力。 Pro/Engineer系统的核心技术具有以下特点： (1)基于特征。将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可变参数，进而形成实体，以此为基础进行更为复杂的几何形体的构建。 (2)全尺寸约束。将形状和尺寸结合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制 (3)尺寸驱动设计修改。通过编辑尺寸数值可以改变几何形状。 (4)全数据相关。尺寸参数的修改导致其他模块中的相关尺寸得以更新。如果要修改零件的形状，只需修改一下零件上的相关尺寸。兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 5 7. 后置处理根据所选用的数控系统，调用其机床数据文件，运行数控编程系统提供的后置处理程序，将刀位源文件转换成 G 代码格式的数控加工程序。（三）常见的几种 CAD/CAM 软件简介 1. CAXA 制造工程师 CAXA 制造工程师是由我国北京北航海尔软件有限公司研制开发的全中文，面向数控铣床和加工中心的三维 CAD/CAM 软件。它基于微机平台，采用原创 Windows 菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松地学习和操作。它全面支持图标菜单、工具条、快捷键，用户还可以自由创建符合自己习惯的操作环境。它既具有线框造型、曲面造型和实体造型的设计功能，又具有生成二至五轴的加工代码的数控加工功能，可用于加工具有复杂三维曲面的零件。其特点是易学易用、价格较低，已在国内众多企业和研究院所得到应用。 2. UGⅡCAD/CAM 系统 UGⅡ由美国 UGS（Unigraphics So1utions）公司开发经销，不仅具有复杂造型和数控加工的功能，还具有管理复杂产品装配，进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。该软件具有较好的二次开发环境和数据交换能力。其庞大的模块群为企业提供了从产品设计、产品分析、加上装配、检验，到过程管理、虚拟运作等全系列的技术支持。由于软件运行对计算机的硬件配置有很高要求，其早期版本只能在小型机和工作站上使用。随着微机配置的不断升级，已开始在微机上使用。目前该软件在国际 CAD/CAM/CAE 市场上占有较大的份额。 UGII CAD/CAM 系统具有丰富的数控加工编程能力，是目前市场上数控加工编程能力最强的 CAD/CAM 集成系统之一，其功能包括：（1）车削加工编程。（2）型芯和型腔铣削加工编程。（3）固定轴铣削加工编程。（4）清根切削加工编程。（5）可变轴铣削加工编程。（6）顺序铣削加工编程。（7）线切割加工编程。（8）刀具轨迹编辑。（9）刀具轨迹干涉处理。（10）刀具轨迹验证、切削加工过程仿真与机床仿真。（11）通用后置处理。 3. Pro/Engineer Pro／Engineer 是美国 PTC 公司研制和开发的软件，它开创了三维 CAD/CAM 参数化的先河。该软件具有基于特征、全参数、全相关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零件。另外，它还具有零件装配、机构仿真、有限元分析、逆向工程、同步工程等功能。该软件也具有较好的二次开发环境和数据交换能力。 Pro／Engineer 系统的核心技术具有以下特点：（1）基于特征。将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可变参数，进而形成实体，以此为基础进行更为复杂的几何形体的构建。（2）全尺寸约束。将形状和尺寸结合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。（3）尺寸驱动设计修改。通过编辑尺寸数值可以改变几何形状。（4）全数据相关。尺寸参数的修改导致其他模块中的相关尺寸得以更新。如果要修改零件的形状，只需修改一下零件上的相关尺寸

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程 Pro/Engineer己广泛应用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业，并在国际CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额。 CATIA CATIA是最早实现曲面造型的软件，它开创了三维设计的新时代，它的出现，首次实现了计算机完整描述产品零件的主要信息，使CAM技术的开发有了现实的基础。目前CATIA系统己发展成从产品设计、产品分析、加工、装配和检验，到过程管理、虑拟运作等众多功能的大型CAD/CAM/CAE软件 CATIA(NC MILL)系统具有菜单接口和刀具轨迹验证能力，其主要编程功能除了常用的多坐标点位加工编程、表面区域加工编程、轮廓加工编程、型腔加工编程外，还有以下特点： (1)在型腔加工编程功能上，采用扫描原理对带岛屿的型腔进行行切法编程：对不带岛屿的任意边界型腔（即不限于凸边界）进行环切法编程。 (2)在雕塑曲面区域加工编程功能上，可以连续对多个零件面编程，并增加了截平面法生成刀具轨迹的功能 5. Mastercam Mastercam是由美国CNC Software公司推出的基于PC平台上的CAD/CAM软件，它具有很强的加工功能，尤其在对复杂曲面自动生成加工代码方面，具有独到的优势。由于Mastercam的数控加工零件的设计造型功能不强，但对硬件的要求不高，且操作灵活、易学易用且价格较低，受到中小企业的欢迎。因此该软件被认为是个图形交互式CAM数控编程系统 Mastercam6.0以上版本的数控加工编程能力较强，其功能有： (1)点位加工编程。 (2)二维轮廓加工编程 (3)一维型脖加工编程 (4)三维曲线加工编程 (5)三维曲面加工编程可按线框和曲面两种方法进行编程。 (6)参数线法加工编程 (7)截平面法加工编程。 (8)投影法加工缩程。 (Q)刀且轨亦辑 (10)刀具轨迹干涉处理功能 (11)多曲面组合编程，包括曲面交线及曲面间过渡区域编程。 (12)刀具轨迹验证与切削加上过程仿真。 (13)整个系统不同模块之间采用文件传输数据，具有IGES标准接口。 (14)通用后置处理功能。 CIMATRON CIMATRON是以色列Cimatron公司提供的CAD/CAM/CAE软件，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM的全功能系统。它具有三维造型、生成工程图、数控加工等功能，具有各种通用和专用的数据接口及产品数据管理(PDM)等功能。该软件较早在我国得到全面汉化，己积累了一定的应用经验。第一章数控机床发展趋势第一节数控机床发展展望数控机床综合了当今世界上许多领域最新的技术成果，主要包括自动控制及智能化的数字伺服、兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 6 Pro/Engineer 己广泛应用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业，并在国际 CAD/CAM/CAE 市场上占有较大的份额。 4. CATIA CATIA 是最早实现曲面造型的软件，它开创了三维设计的新时代，它的出现，首次实现了计算机完整描述产品零件的主要信息，使 CAM 技术的开发有了现实的基础。目前 CATIA 系统已发展成从产品设计、产品分析、加工、装配和检验，到过程管理、虚拟运作等众多功能的大型 CAD／CAM／CAE 软件。 CATIA（NC MILL）系统具有菜单接口和刀具轨迹验证能力，其主要编程功能除了常用的多坐标点位加工编程、表面区域加工编程、轮廓加工编程、型腔加工编程外，还有以下特点：（1）在型腔加工编程功能上，采用扫描原理对带岛屿的型腔进行行切法编程；对不带岛屿的任意边界型腔（即不限于凸边界）进行环切法编程。（2）在雕塑曲面区域加工编程功能上，可以连续对多个零件面编程，并增加了截平面法生成刀具轨迹的功能。 5. Mastercam Mastercam 是由美国 CNC Software 公司推出的基于 PC 平台上的 CAD/CAM 软件，它具有很强的加工功能，尤其在对复杂曲面自动生成加工代码方面，具有独到的优势。由于 Mastercam 的数控加工零件的设计造型功能不强，但对硬件的要求不高，且操作灵活、易学易用且价格较低，受到中小企业的欢迎。因此该软件被认为是一个图形交互式 CAM 数控编程系统。 Mastercam 6.0 以上版本的数控加工编程能力较强，其功能有：（1）点位加工编程。（2）二维轮廓加工编程。（3）二维型腔加工编程。（4）三维曲线加工编程。（5）三维曲面加工编程，可按线框和曲面两种方法进行编程。（6）参数线法加工编程。（7）截平面法加工编程。（8）投影法加工编程。（9）刀具轨迹编辑。（10）刀具轨迹干涉处理功能。（11）多曲面组合编程，包括曲面交线及曲面间过渡区域编程。（12）刀具轨迹验证与切削加上过程仿真。（13）整个系统不同模块之间采用文件传输数据，具有 IGES 标准接口。（14）通用后置处理功能。 6. CIMATRON CIMATRON 是以色列 Cimatron 公司提供的 CAD/CAM/CAE 软件，是较早在微机平台上实现三维 CAD/CAM 的全功能系统。它具有三维造型、生成工程图、数控加工等功能，具有各种通用和专用的数据接口及产品数据管理（PDM）等功能。该软件较早在我国得到全面汉化，己积累了一定的应用经验。第一章数控机床发展趋势第一节数控机床发展展望数控机床综合了当今世界上许多领域最新的技术成果，主要包括自动控制及智能化的数字伺服

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程计算机及信总处理、精密机械、精密检测和智能化的传感、网络和通讯等技术。这些技术的核心是由微电子技术向精密机械技术参透所形成的机电一体化技术。数控机床的诞生和发展主要依懒于这些相关技术的问世和不断进步一、自动控制及智能化的数字伺服技术目前世界上几个著名的数控装置生产厂家，如日本的FANUC、德国的SIEMENS和美国的A 一B公司产品都在向系列化、模块化、高性能和成套性方向发展。自动控制理论和同服驱动技术对数控机床的功能、动态特性和控制品质具有决定性的影响。在对一个具体的控制装置或系统的设计仿真和现场调试中，自动控制理论具有重要的理论指导作用。在伺服速度环控制中采用前馈控制，使传统的位置环偏差控制的跟踪滞后现象得到了很大改善，而且增加了系统的稳定性和伺服精度为适应不同类型数控机床复杂的控制算法，同服系统的位置环和速度环都采用了软件控制伺服驱动技术已历经了几代演变过程。交流驱动系统发展迅速，交流传动系统已由模拟化向数字化方向发展，而且向智能化的数字伺服技术发展。以运算放大器等摸拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。与交流伺服电动机取动技术相配套的是电力电子技术。它提供了时输出很大的峰值电流和完善的保护功能」二、计算机信息处理技术计算机技术在数控机床诞生半个世纪中发生了最具革命性的进步，它包括计算机软件和硬件技术、数据库技术以及网络通信技术。而信息处理技术包括信总的存取、运算、判断、决策和交换，计算机作为信息处理的工具，两者之间具有极为密切的关系。数控系统中计算机指挥和管理整个系统的有序运行，信息处理的高速、及时和正确将直接影响系统的工作质量和效率。因此，计算机技术的发展已成为数控机床发展和变革中最活跃的因素。目前的数控系统还引入人工智能、专家系统模糊控制、人工神经网络和仿真等技术。除了计算机技术自身的继续发展外，数控机床的智能化为柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)提供了重要的技术保证三、精密机械技术精密机械技术是数控机床的基础，它包括精密机械设计和精密机械加工两大方面。精密机械术，当今正面临者重大的挑战。机械系统自身在结构及传动的精度、刚度、体积、质量和寿命等方面对数控机床仍具有举足轻重的影响。在制造过程所使用的机电一体化系统中，虽然传统的机械理论与加工工艺借助于计算机辅助技术（如：Computer Aided Deigning,简称CAD:Computer Aided Manufacturing,简称CAM:Computer Aided Process Planning,简称CAPP等)、人工智能和专家系统，形成新一代的机械制造技术。但传统的以知识和技能形式存在的机根技术是任何其他技术所无法取代的。对一台数控机床而言，机械结构和传动占了很大比例，因此不断发展各种新的设计计算方法和新型结构，采用新材料和新工艺，使新一代数控机床的主机只有高精度、高速度、高可靠性体积小、质量小、维修方便和价格低廉的机械结构。四、网络及通信技术随着计算机网络技术在通信领域的广泛应用，正在对数控机床和以数控机床为基础的柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)以及计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)产生重大而深远的影响。数控系统控制单台机床到控制多台机床的分级式控制，需要网铬进行通信，这种通信通常分级： 1、工厂管理级一般由以太网组成。 2、车间单元控制级。一般由DNC功能进行控制。通过DNC功能形成网络可以实现对零件程兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 7 计算机及信息处理、精密机械、精密检测和智能化的传感、网络和通讯等技术。这些技术的核心是由微电子技术向精密机械技术渗透所形成的机电一体化技术。数控机床的诞生和发展主要依赖于这些相关技术的问世和不断进步。一、自动控制及智能化的数字伺服技术目前世界上几个著名的数控装置生产厂家，如日本的 FANUC、德国的 SIEMENS 和美国的 A －B 公司产品都在向系列化、模块化、高性能和成套性方向发展。自动控制理论和伺服驱动技术对数控机床的功能、动态特性和控制品质具有决定性的影响。在对一个具体的控制装置或系统的设计、仿真和现场调试中，自动控制理论具有重要的理论指导作用。在伺服速度环控制中采用前馈控制，使传统的位置环偏差控制的跟踪滞后现象得到了很大改善，而且增加了系统的稳定性和伺服精度。为适应不同类型数控机床复杂的控制算法，伺服系统的位置环和速度环都采用了软件控制。伺服驱动技术已历经了几代演变过程。交流驱动系统发展迅速，交流传动系统已由模拟化向数字化方向发展，而且向智能化的数字伺服技术发展。以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。与交流伺服电动机驱动技术相配套的是电力电子技术。它提供了瞬时输出很大的峰值电流和完善的保护功能。二、计算机信息处理技术计算机技术在数控机床诞生半个世纪中发生了最具革命性的进步，它包括计算机软件和硬件技术、数据库技术以及网络通信技术。而信息处理技术包括信息的存取、运算、判断、决策和交换，计算机作为信息处理的工具，两者之间具有极为密切的关系。数控系统中计算机指挥和管理整个系统的有序运行，信息处理的高速、及时和正确将直接影响系统的工作质量和效率。因此，计算机技术的发展已成为数控机床发展和变革中最活跃的因素。目前的数控系统还引入人工智能、专家系统、模糊控制、人工神经网络和仿真等技术。除了计算机技术自身的继续发展外，数控机床的智能化为柔性制造系统（Flexible Manufacturing System， FMS）提供了重要的技术保证。三、精密机械技术精密机械技术是数控机床的基础，它包括精密机械设计和精密机械加工两大方面。精密机械技术，当今正面临着重大的挑战。机械系统自身在结构及传动的精度、刚度、体积、质量和寿命等方面对数控机床仍具有举足轻重的影响。在制造过程所使用的机电一体化系统中，虽然传统的机械理论与加工工艺借助于计算机辅助技术（如：Computer Aided Deigning，简称 CAD；Computer Aided Manufacturing，简称 CAM；Computer Aided Process Planning，简称 CAPP 等）、人工智能和专家系统，形成新一代的机械制造技术。但传统的以知识和技能形式存在的机械技术是任何其他技术所无法取代的。对一台数控机床而言，机械结构和传动占了很大比例，因此不断发展各种新的设计计算方法和新型结构，采用新材料和新工艺，使新一代数控机床的主机具有高精度、高速度、高可靠性、体积小、质量小、维修方便和价格低廉的机械结构。四、网络及通信技术随着计算机网络技术在通信领域的广泛应用，正在对数控机床和以数控机床为基础的柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）以及计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System ,CIMS）产生重大而深远的影响。数控系统控制单台机床到控制多台机床的分级式控制，需要网络进行通信，这种通信通常分三级： 1、工厂管理级。一般由以太网组成。 2、车间单元控制级。一般由 DNC 功能进行控制。通过 DNC 功能形成网络可以实现对零件程

数控技术及应用教案及讲癌上部分：数控技术及编程序的上传或下传读、写CNC的数据：PLC数据的传送：存储器操作控制：系统状态采集和远程控制等。更高档次的DNC还可以对CAD/CAM/CAPP以及CNC的程序进行传送和分级管理。CNC 与通信网络连接在一起还可以传递维修数据，使用户与NC生产厂直接通信，进而把制造厂家连接一起，构成虚拟制造网络。 3、现场设备级。现场设备级与车间单元控制级及信息集成系统主要完成底层设备单机及O控制、连线控制、通信联网、在线设备状态监测及现场设备生产、运行数据的采集、存储、统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备生产运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级提供数据。同时可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令以及执行。因此，现场设各级与车间级是实现工厂自动化及CIMS的基础。通过网络仿直使零件从橱念到在数拉机床上齐成加工的全部过程已在工业化围家成功实现。并在充分实现信息资源共享方面为数控机床的加工带来越来越明显的效益。通过网络技术进行无纸化的远程管理和监控，可以方便地讲行产品的异地加工、装配和调试。上述这些主要专业技术领域的最新成果将为数控机床的进一步发展提供强有力的技术支撑，也将为忌新利数控机床的问世奠定坚士的基础。在信息化技术蓬勃发展的推动下，制造业正面临若一个以提升竞争能力为目标构建企业数字化的时代。作为主要制造装备的数控机床及其组成的制造系统也将积极地向数字化迈进，它将成为个信息集成和正确实施的制造单元。当前，国内外一些机床和数控系统制造企业研究者正在从网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元，它将能与企业资源计划(ERP)和CAD/CAPP/ CAM的信息集成，进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系作出智能决策，实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率，实现高效的柔性生产】数控机床既是实施先进制造技术的重要装备，也是制造信息集成的一个重要载体，因此，数控机床的发展和创新在一定程度上映射出加工技术的主要趋向。在20世纪后期形成的以数控技术为中心的柔性制造技术，顶期在未来仍将继续发展并成为加工技术发展的主流。进一步深化发展适应多品种变批量生产的柔性自动化技术：基于先进工艺和结构原理发展新颖装备来优化制造过程：推进数控机床创新设计，经济地满足用户对产品个性化的加工要求：构建灵捷的制造系统，快速响应市场需求，以高质量产品迅速地批量上市：有效地发挥信息技术和软件技术在制造过程中提高技术水平和管理水平的作用：探求在网络化分布制造的协作联盟环境下的数控技术等。为实现这些技术自标，当前数控机床正沿着以下几方面发展： 1、以发展高速切削为先导，并重视对空运行过程的提速。力求使其高速化、全面缩短切削工时和辅助工时： 2、在注重提高数控机床的材料切除率的同时，高效加工将大力推讲以缩短加工时程链为目标的复合加工技术： 3、数控机床及其制造系统的柔性化将在可重组制造技术的支持下，通过对制造系统的快速重组更敏捷和经济地满足不确定市场对产品多变的要求：随着制造业自动化技术水平的提高，开放、集成、智能化和网络化将是C通信的发展方向，主要体现在加工过程的智能化和数控系统的网络化上： 4、数控车、铁、磨等机床的工作精度正以平均每年提升8%一1O0%的幅度向纳米级高精度迈讲并不断地拓展新颖的精密加工方法： 5、数控机床的绿色设计与制造以重视环保的洁净生产为重点，干切削或微量(<00mh)切削液的高效加工技术日趋成熟：兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 8 序的上传或下传读、写 CNC 的数据；PLC 数据的传送；存储器操作控制；系统状态采集和远程控制等。更高档次的 DNC 还可以对 CAD／CAM／CAPP 以及 CNC 的程序进行传送和分级管理。CNC 与通信网络连接在一起还可以传递维修数据，使用户与 NC 生产厂直接通信，进而把制造厂家连接一起，构成虚拟制造网络。 3、现场设备级。现场设备级与车间单元控制级及信息集成系统主要完成底层设备单机及 I/O 控制、连线控制、通信联网、在线设备状态监测及现场设备生产、运行数据的采集、存储、统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备生产运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级提供数据。同时可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令以及执行。因此，现场设备级与车间级是实现工厂自动化及 CIMS 的基础。通过网络仿真使零件从概念到在数拉机床上完成加工的全部过程已在工业化国家成功实现。并在充分实现信息资源共享方面为数控机床的加工带来越来越明显的效益。通过网络技术进行无纸化的远程管理和监控，可以方便地进行产品的异地加工、装配和调试。上述这些主要专业技术领域的最新成果将为数控机床的进一步发展提供强有力的技术支撑，也将为最新型数控机床的问世奠定坚实的基础。在信息化技术蓬勃发展的推动下，制造业正面临着一个以提升竞争能力为目标构建企业数字化的时代。作为主要制造装备的数控机床及其组成的制造系统也将积极地向数字化迈进，它将成为一个信息集成和正确实施的制造单元。当前，国内外一些机床和数控系统制造企业研究者正在从网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元，它将能与企业资源计划（ERP）和 CAD／CAPP／ CAM 的信息集成，进而通过与客户关系管理（CRM）和供应链管理（SCM）的联系作出智能决策，实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率，实现高效的柔性生产。数控机床既是实施先进制造技术的重要装备，也是制造信息集成的一个重要载体，因此，数控机床的发展和创新在一定程度上映射出加工技术的主要趋向。在 20 世纪后期形成的以数控技术为中心的柔性制造技术，预期在未来仍将继续发展并成为加工技术发展的主流。进一步深化发展适应多品种变批量生产的柔性自动化技术；基于先进工艺和结构原理发展新颖装备来优化制造过程；推进数控机床创新设计，经济地满足用户对产品个性化的加工要求；构建灵捷的制造系统，快速响应市场需求，以高质量产品迅速地批量上市；有效地发挥信息技术和软件技术在制造过程中提高技术水平和管理水平的作用；探求在网络化分布制造的协作联盟环境下的数控技术等。为实现这些技术自标，当前数控机床正沿着以下几方面发展： 1、以发展高速切削为先导，并重视对空运行过程的提速。力求使其高速化、全面缩短切削工时和辅助工时； 2、在注重提高数控机床的材料切除率的同时，高效加工将大力推进以缩短加工过程链为目标的复合加工技术； 3、数控机床及其制造系统的柔性化将在可重组制造技术的支持下，通过对制造系统的快速重组更敏捷和经济地满足不确定市场对产品多变的要求；随着制造业自动化技术水平的提高，开放、集成、智能化和网络化将是 NC 通信的发展方向，主要体现在加工过程的智能化和数控系统的网络化上； 4、数控车、铣、磨等机床的工作精度正以平均每年提升 8%一 l00%的幅度向纳米级高精度迈进，并不断地拓展新颖的精密加工方法； 5、数控机床的绿色设计与制造以重视环保的洁净生产为重点，干切削或微量（＜l00 ml/h）切削液的高效加工技术日趋成熟；

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 9 6、体系结构的开放性是近代数控机床最重要的发展趋势。第二节柔性制造系统（FMS）简介一、概述柔性制造系统（FMS）是在 1965 年英国莫林斯公司的狄奥·威廉姆逊（T．Williamson）首先提出的“计算机控制的加工系统”的概念发展而来的。1967 年，莫林斯公司率先研制成功了莫林斯 -24 系统（Molins24），这是世界著名的第一套 FMS。该系统能 24 小时连续工作，因此称为 Molins24。从 20 世纪 70 年代到 80 年代，FMS 的发展非常迅速，FMS 成为各大机床博览会上的主要展品。到 1985 年，据欧洲经济委员会的统计，全世界已有 349 套 FMS 在运行。但是，FMS 虽然具有自动化程度高和运行效率高等优点，但由于过分强调物料流系统的自动化，从而增加了系统的复杂性，并逐渐暴露出它的一些缺点，如投资风险大、物流系统的复杂性使整个 FMS 系统的可靠性下降、投资回报慢等。因此，到 90 年代，FMS 的发展速度有所下降。二、FMS 的组成 FMS 迄今还没有一个统一的定义。美国制造工程师学会（Society of Manufacturing Engineer， SME）曾将 FMS 定义为“FMS 是一种在中央计算机控制下由两台以上配有自动刀具交换及自动工件托盘交换装置的数控机床及自动化物料运送装置组成的、具有生产负荷平衡、生产调度、对制造过程的实时控制和监控功能的、可加工多种零件的自动化制造系统”。根据上述定义，只有一台加工中心的具有托盘交换系统的柔性制造单元（FMC）就不包括在 FMS 范围内了。为了简单起见，可将 FMC 看作 FMS 的特例，不再另外介绍，因此，这里将 FMC 和柔性自动线（FML）都统称为 FMS。图 7．1 和图 7．2 所示分别为 FMC 和 FMS 的组成图。图 7.1 单台加工中心组成的 FMC 1－刀库；2－机械手；3－托盘库

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 10 图 7.2 德国大众汽车公司的 FMS 1－加工单元；2－立体仓库；3－装卸站；4－缓冲存储站；5－无人导引小车；6－工件装卸机器人； 7－中央刀库；8－刀具预调仪；9－换刀机器人；10－计算机控制装置；11－测量站；12－清洗站； 13－监控站一套 FMS 可概括为由自动化的加工系统、自动化的物流系统以及信息和控制系统三部分组成。 1、自动化的加工系统 FMS 的能力可由它加工零件品种的多少和由哪些机床组成来确定。通常加工回转体类零件的 FMS 以 CNC 车床或车削中心为主，并配备其他必要的 CNC 机床和辅助加工设备。对于非回转体类零件的加工，则以卧式或立式加工中心为主，并辅以其他辅助工序所需的加工设备组成。例如有的 FMS 中还包含有测量机、焊接机、特种加工设备和清洗机等。在加工比较复杂零件的 FMS 中，由于机床上配置的机载刀库的刀具容量有限，而一个复杂孔的粗精加工所需要的刀具往往要占用几个刀座，因此，除尽可能使产品设计标准化以减少加工用刀具的种类和数量外，又要使这些刀具能用于其他孔或其他零件的加工。这种刀具数量的限制会束缚机床及 FMS 的柔性，因而必要时还需要在加工系统中设置机外自动刀库（见图 7．2 中的 7），以补充机载刀库容量的不足。 2、自动化的物流系统 FMS 中的物流系统通常分成存储、输送、装卸三部分。 (1)存储系统用于毛坯、在制品、成品、夹具和托盘等的存放和缓冲存储。对于大型的 FMS，一般都设置有一个自动化立体仓库（见图 7．2 中的 2），用于存放毛坯、成品零件、夹具和为夜班作业准备的装有毛坯件的夹具和托盘等。内设堆垛机、出人库输送装置、物品识别和检查站、中转货位等，它接受 FMS 主控计算机的指令进行工作。在 FMS 中还设置有一定数量的缓冲存储站（见