的許多新功能，如3D碰撞檢查功能和加工精細(xì)表面的Smooth-TCP功能，都已經(jīng)出現(xiàn)在Fanuc公司的高端CNC機(jī)床30i-A和31i-A5機(jī)床中。除此以外，這些數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)還滿足了多坐標(biāo)和多通道的要求，提供了大量有用的軟件功能。而5軸加工中心中，如刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具方向補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償功能等都是提高現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床性能的重要方面。

Fanuc數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)新增的Smooth-TCP功能，即獲得更好表面加工質(zhì)量的功能。這種接通后即可使用的輔助功能改善了自動(dòng)進(jìn)給時(shí)軌跡控制方式下的機(jī)床程序編制，保證了刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)更加均勻。而這種功能的背后是在CAD/CAM系統(tǒng)中生成的數(shù)控加工程序，CAD/CAM系統(tǒng)規(guī)定了銑刀運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向參數(shù)。由于CAD/CAM系統(tǒng)中任何極小的錯(cuò)誤都可能引起刀具運(yùn)動(dòng)方向參數(shù)的波動(dòng)，而這些輕微的波動(dòng)都會(huì)帶來(lái)刀具不必要的運(yùn)動(dòng)，在被加工工件的表面留下刀具的“波動(dòng)”痕跡，同時(shí)也增加了不必要的處理“波動(dòng)”的工時(shí)。Smooth-TCP功能補(bǔ)償平衡了這些“波動(dòng)”，保證了回轉(zhuǎn)軸能夠均勻的運(yùn)動(dòng)。另外，這種功能還省略了與刀具中心位置有關(guān)的多余指令。它所帶來(lái)的結(jié)果是光滑的工件表面質(zhì)量，節(jié)約了生產(chǎn)周期，最多可節(jié)約44％的切削時(shí)間。
 

高效率的切削加工技術(shù)， Chiron公司的5軸車(chē)銑復(fù)合加工中心FZ 08K Magnum擁有頂級(jí)的切削效率

方便最終用戶

改進(jìn)提高的還有工件長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，尤其是復(fù)雜工件進(jìn)給時(shí)的長(zhǎng)度補(bǔ)償，如一個(gè)工件在機(jī)床上加工后取下，而后再次進(jìn)行加工時(shí)的工件長(zhǎng)度補(bǔ)償。兩次裝夾時(shí)不可避免的存在著工件長(zhǎng)度上的微小差異。這種功能可以將第二次裝夾后檢測(cè)到的工件長(zhǎng)度數(shù)據(jù)換算成后續(xù)加工時(shí)的長(zhǎng)度補(bǔ)償系數(shù)使用。新的編程操作導(dǎo)航界面也大大的減輕了斜面加工程序的編制。它利用圖形的交互方式與編程人員進(jìn)行對(duì)話，使程序編制人員能夠方便的編寫(xiě)出準(zhǔn)確的加工程序。為了縮短生產(chǎn)加工時(shí)間，新系統(tǒng)還改進(jìn)了傳統(tǒng)的“啟動(dòng)、調(diào)整刀具、運(yùn)動(dòng)到加工起點(diǎn)”的“三部曲”步驟，用一個(gè)運(yùn)動(dòng)指令完成原來(lái)的三個(gè)步驟。

在多通道應(yīng)用中，新型多坐標(biāo)軸Path Axis Assignment管理功能能夠靈活的實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的配置和賦值，允許在各個(gè)通道之間進(jìn)行坐標(biāo)軸的交換。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)控指令可以清除所有的坐標(biāo)軸、重新命名，以及進(jìn)行坐標(biāo)軸的交換，而且無(wú)需通過(guò)M指令重新進(jìn)行同步。這種功能在雙通道的數(shù)控車(chē)床中尤為重要，在這種車(chē)床中，兩個(gè)通道共享C軸；或者在多通道的數(shù)控車(chē)床中對(duì)某通道的坐標(biāo)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

主軸和坐標(biāo)軸模塊可直接更換

不僅是HSCM數(shù)控磨床，而且HSCM數(shù)控車(chē)床都可以在主軸監(jiān)控轉(zhuǎn)換功能的幫助下縮短生產(chǎn)加工時(shí)間。因?yàn)檫@種功能允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床主軸在不間斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下轉(zhuǎn)換到HSCM高速電控主軸的控制方式下工作。與原來(lái)主軸和坐標(biāo)軸模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中通常采用的首先返回參考點(diǎn)方法相比，直接轉(zhuǎn)換可以節(jié)省循環(huán)時(shí)間約2s（約11%）。

新的加工程序重啟功能方便了在出現(xiàn)急停信號(hào)或出現(xiàn)故障后的重新加工。為此，已經(jīng)運(yùn)行了的程序內(nèi)容和所有的已加工工序數(shù)據(jù)都保存在中間存儲(chǔ)器中。這些數(shù)據(jù)在重啟后都能用到。
 

圖1 Hamuel公司研發(fā)生產(chǎn)的HSTM 300型數(shù)控加工中心能夠生產(chǎn)加工出高品質(zhì)的產(chǎn)品。
在31i-A5系列的CNC加工機(jī)床中集成了3D接口的控制電路，能夠有效的防止機(jī)床加工空間中工件和刀具的碰撞

與重啟功能一起，一目了然的、易于操作和使用的屏幕界面也給操作者帶來(lái)了兩種新的用途：即可以重新啟動(dòng)已經(jīng)編制和保存好的、經(jīng)過(guò)可模擬檢驗(yàn)的加工程序，然后跳轉(zhuǎn)到所選的程序段繼續(xù)執(zhí)行，或首先選擇好跳轉(zhuǎn)的程序段，直接進(jìn)入到該程序段開(kāi)始執(zhí)行。在第一種方式中，所有已執(zhí)行過(guò)的賦值功能指令（M指令）都在計(jì)算過(guò)程中予以考慮。而要想快速的重啟，那么就不要采用這種重啟方式，而是選擇直接進(jìn)入中斷程序段的重啟方式。而在第二種重啟方式中，機(jī)床操作者必須保證不會(huì)出現(xiàn)異常情況。

圖2 Fanuc公司研發(fā)生產(chǎn)的30i-A和31i-A5系列數(shù)控機(jī)床適合于高要求復(fù)雜工件的生產(chǎn)加工

智能化碰撞保護(hù)功能

技術(shù)進(jìn)步最大的是3D碰撞檢查功能（見(jiàn)圖1）。30i/31i等A型（見(jiàn)圖2）系列的CNC機(jī)床已經(jīng)提供了3D碰撞檢查功能，從而可以有效的防止機(jī)床的碰撞。利用這種功能數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠對(duì)所有可能出現(xiàn)碰撞的區(qū)域（如刀具端部、工件、工作臺(tái)和機(jī)床夾具等）都定義了幾何輪廓，數(shù)控機(jī)床的操作者也可以自行定義這些區(qū)域，而這些定義好的區(qū)域就會(huì)成為“禁區(qū)”。數(shù)控系統(tǒng)在計(jì)算沿坐標(biāo)軸方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)這些定義的空間數(shù)據(jù)和當(dāng)前的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行碰撞危險(xiǎn)性的檢查和判斷。計(jì)算的最后一條極坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡與上述禁區(qū)相互交叉時(shí)，該程序語(yǔ)句將不予執(zhí)行，機(jī)床停止運(yùn)動(dòng)。與許多有著較低保護(hù)功能的離線碰撞保護(hù)系統(tǒng)相比較，這種3D碰撞檢查技術(shù)有著100%的防碰撞保護(hù)功能。盡管這種功能集成到了CNC系統(tǒng)之中，但數(shù)控機(jī)床的加工速度不會(huì)受到影響。