对于高速加工机床所需要的数控系统
艾伯特·爱因斯坦说过：“做任何事情都应该尽量简单，但不可简化。”针对机床领域，人们或许可以说：一个工件的加工应该尽可能快，但不可过快。
对于高速加工机床所设定的目标而言，必须在生产效率、精度和质量之间达到一种均可接受的妥协。在这方面，cnc就起到重要的作用（图1）。num数控系统不仅具有平滑而紧凑的cnc程序，同时还拥有很多其他功能，可对设备实现*化调节：如为加工段做准备的look ahead功能；自动识别待加工工件外形功能；限制振动的速度控制（累进加速坡度）功能；无拖动间距条件下进行轮廓跟踪的功能。
如果已经具备了一台驱动系统与电机匹配得很好，轴的运行强劲而稳定，同时其他所有部件也都设计优良的机床，那还有必要应用cnc的这些参数吗？
图1 高速加工需要一种能协调生产效率、精度和质量之间关系，同时具备很多功能的数控系统
一台机床就如同一辆汽车。人们可以购买世界上的汽车，但是，车辆的行驶速度和乘坐舒适度首先要取决于司机的素质、道路的状况和交通的情况。在cnc与汽车控制系统之间当然还有其他一些可类比的东西，接下来就通过对num数控系统的各种hsc功能的描述来加以阐明。
为加工做准备
如果一辆跑车或一台机床只是在直行的时候需要快的速度，那么事情就会变得简单多了。速度方面的问题往往在于需要在道路上或在待加工轮廓上保持速度。赛车手需要事先对道路中的弯道有所了解，他要知道何时需要换档和何时存在弯道而需要减速。如果他到达了弯道时才开始减速的话，那就已经太迟而会被甩出跑道了。描述待加工工件的iso程序可为cnc提供道路曲线的情况说明，以实现加工前所需的模拟。在开始加工工件之前，cnc必须能够重新识别和记忆工件，比如它究竟是一种外形柔和的直线型长件，还是一种带有锐角的短件。与赛车手所不同的是，cnc无法在好几天之前就记住道路曲线的程序。它必须随着加工进展的同时，执行准备工作步骤。因此，它把一部分计算工作消耗在了对加工段的分析上，并确定出在何种动态条件下来执行程序段。
cnc可自动对编好的进给量所需的加工段数量做出分析，没有调节参数可用。当然，如果cnc操作者能够了解这种计算背后的物理关系就更好了。动能转换等于力所作的功。若起始速度为零，在恒加速推移下，则跑完的路程（l）、达到的速度（v）和加速度（γ）之间的关系为：
l=v2/2γ
这个公式适用于所有的机床。汽车司机往往会熟悉这样一种关系：为了能够加速，人们需要一条空畅的跑道，同时也务必知道，制动行程长短与速度的平方成正比。对于cnc来说，这意味着它必须计算出足够的加工长度，以便达到和保持所编定的进给速度。
设定在加速度为5m/s2时，为了达到60m/min的进给量，需要的长度为100mm。对于形状复杂的工件，经常需要以3d的方式和依据小的线性加工段的先后顺序进行编程。精度要求越高，则接受编程的加工段就越小。例如，要对半径为10mm、精度为1μm的圆进行描述，那么就需要用到200多个均小于0.3mm的片段。针对快速加工的场合，cnc就必须具备在每一秒钟里准备出大量加工段的能力。从这个意义上说，num数控系统具有很强的能力。它能自动与计算需求相匹配，并在每一个扫描周期内准备并执行多个加工段。
对轮廓面难点的自动识别
如同赛车手一样，cnc也知道如何处理各种不同的轮廓面。它识别角和弯道，在出现连续性的弯道时，也知道曲率变化。如果是一件多形式组合或是非均匀曲线曲面的加工段，cnc即会在待加工件的整个长度上对轮廓面作出分析。
cnc在整个加工行程中依据所设定的精度目标，调整其进给速度。根据预加工和精加工阶段的实际需要，人们还可以任意更改目标精度值。也就是说，在生产效率和精度之间的配合，*可由操作者自己掌握。
在加速或更改方向时，设备总存在着一个从零加速到某个速度的点。当达到目标速度后，设备则由加速状态转换到恒速状态。这种加速变更会造成一种振动并减弱设备的生产能力。为了尽可能把振动减小，就必须应用cnc振动限定功能。num数控系统可以以抛物线的方式调节加速度的梯度，即通过加速的方式实现对冲击的限定（可控的抑制）。如果与汽车作比较的话，这就好像是通过缓慢操控油门和脚刹的办法来控制参数，使乘车人不会感到瞬间变速而不舒适一样。为了能够更方便地调节步阶式加速，num公司决定采用临时性参数：加速时间和冲击控制时间。研究结果表明，当加速时间等同于设备主导柔性模式周期时，振动就得到极大衰减。
轮廓跟踪实现高轮廓精度
在工作准备阶段，可以确保按照look-ahead所确定的速度对工件进行加工。由于cnc事先都已经顾及到了各种物理限定因素，因此没有必要再另外使用过滤器。通过“高轮廓精度”功能，可以弥补由驱动引起的动态误差，从而达到极微小的轮廓瑕疵。
针对较高表面质量的iso程序平整
num-coss是一种平整和压缩的软件，它可以改进iso程序，提高加工工件的质量。cnc结果程序便是cad/cam工艺的成果：通过cad的3d模型设计，通过cam系统的刀具行程计算，通过后处理程序生成iso功能块并与设备相匹配。遗憾的是，在每一个步骤中与原始模型产生的几何偏差都很小。特别是在制定加工策略时，轮廓的质量会受到cam程序的影响，例如涉及cad模型表面变动的点云斑。这是设备遇到问题或需要二次加工的zui常见原因。
cam程序确定的刀具行程要受到离散参数的制约。若选择的离散参数较差，则cnc就会出现问题并影响到加工状态。通过采用num-coss来制定iso程序，则不仅可获得较短和较平滑的程序，同时也可实现较快的加工速度和较好的表面质量（图2）。
图2 经num-coss优化了的cnc程序可以显著提高工件的表面质量（上）
如果操作者没有任何技能和诀窍，就算使用再好的数控系统也无济于事。因此在加工时，需要在速度和精度之间找到一个好的平衡点。num数控系统的hsc功能可以同时改善这两种参数。但是，在众多的因素中，只能针对某一个方面对hsc进行优化，这时操作者就需要发挥主要的作用。操作者应该把握好cnc中的hsc参数，以便他在各个不同的加工阶段，能够把参数相应地调整到。在对各工件加工质量的评判和使设备及控制系统达到*运行状态上，操作者的工作经验是*的。
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如果已经具备了一台驱动系统与电机匹配得很好，轴的运行强劲而稳定，同时其他所有部件也都设计优良的机床，那还有必要应用cnc的这些参数吗？
图1 高速加工需要一种能协调生产效率、精度和质量之间关系，同时具备很多功能的数控系统
一台机床就如同一辆汽车。人们可以购买世界上的汽车，但是，车辆的行驶速度和乘坐舒适度首先要取决于司机的素质、道路的状况和交通的情况。在cnc与汽车控制系统之间当然还有其他一些可类比的东西，接下来就通过对num数控系统的各种hsc功能的描述来加以阐明。
为加工做准备
如果一辆跑车或一台机床只是在直行的时候需要快的速度，那么事情就会变得简单多了。速度方面的问题往往在于需要在道路上或在待加工轮廓上保持速度。赛车手需要事先对道路中的弯道有所了解，他要知道何时需要换档和何时存在弯道而需要减速。如果他到达了弯道时才开始减速的话，那就已经太迟而会被甩出跑道了。描述待加工工件的iso程序可为cnc提供道路曲线的情况说明，以实现加工前所需的模拟。在开始加工工件之前，cnc必须能够重新识别和记忆工件，比如它究竟是一种外形柔和的直线型长件，还是一种带有锐角的短件。与赛车手所不同的是，cnc无法在好几天之前就记住道路曲线的程序。它必须随着加工进展的同时，执行准备工作步骤。因此，它把一部分计算工作消耗在了对加工段的分析上，并确定出在何种动态条件下来执行程序段。
cnc可自动对编好的进给量所需的加工段数量做出分析，没有调节参数可用。当然，如果cnc操作者能够了解这种计算背后的物理关系就更好了。动能转换等于力所作的功。若起始速度为零，在恒加速推移下，则跑完的路程（l）、达到的速度（v）和加速度（γ）之间的关系为：
l=v2/2γ
这个公式适用于所有的机床。汽车司机往往会熟悉这样一种关系：为了能够加速，人们需要一条空畅的跑道，同时也务必知道，制动行程长短与速度的平方成正比。对于cnc来说，这意味着它必须计算出足够的加工长度，以便达到和保持所编定的进给速度。
设定在加速度为5m/s2时，为了达到60m/min的进给量，需要的长度为100mm。对于形状复杂的工件，经常需要以3d的方式和依据小的线性加工段的先后顺序进行编程。精度要求越高，则接受编程的加工段就越小。例如，要对半径为10mm、精度为1μm的圆进行描述，那么就需要用到200多个均小于0.3mm的片段。针对快速加工的场合，cnc就必须具备在每一秒钟里准备出大量加工段的能力。从这个意义上说，num数控系统具有很强的能力。它能自动与计算需求相匹配，并在每一个扫描周期内准备并执行多个加工段。
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cnc在整个加工行程中依据所设定的精度目标，调整其进给速度。根据预加工和精加工阶段的实际需要，人们还可以任意更改目标精度值。也就是说，在生产效率和精度之间的配合，*可由操作者自己掌握。
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