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對 於半導體製造中所使用的化學品，強調不純物的濃度。若有金屬殘留在矽晶圓表面，再經過一些熱製程後會讓金屬擴散進入矽晶圓裡。造成不可控制的雜質污染會使 得表面阻值下降。因此如擴散前清洗、薄膜沉積前清洗等都希望能將晶圓表面利用濕式化學清洗將表面微粒、金屬污染物等去除。因此所用的化學品也應使用低金屬 不純物濃度等級。成分清楚部分我們可分無機酸鹼，混酸和有機溶劑、混合溶劑和一些配方化學品如去光阻液、研磨液、化學研磨後清洗液和電鍍液。

運用於半導體的電子化學品範圍相當廣，對於液體類產品。依照用途可以分為濕蝕刻、前段製程清洗、微影製程相關化學品和後段光阻去除、後段乾蝕刻/灰化後清洗、化學研磨液和銅電鍍液。

蝕刻

在半導體製程中經過蝕刻來定義圖形以發揮半導體元件的特性。而蝕刻可說是在晶片上先以一層遮蔽層並裸露部分區域(或全部裸露)，將部份或全部的薄膜去除，經過蝕刻後留下所需要的圖案。所謂遮蔽層可為光阻或另一可阻擋蝕刻的材質，通常為光阻或蝕刻率較慢的薄膜。



談論蝕刻時會有幾個基本概念如蝕刻率、選擇比、方向性和etch bias等會先介紹如下

1. Etch rate，為薄膜在單位時間內薄膜蝕刻掉的厚度稱為蝕刻率。對於相同的薄膜，沉積溫度不同、是否有參雜其他離子或沉積方式不同而會有不同的蝕刻率。因此考慮蝕刻率時需要同時考慮薄膜本身。
2. Selectivity，蝕刻薄膜與遮蔽層蝕刻率的比值。分母為需要被蝕刻的薄膜的蝕刻率，分子為遮蔽層的蝕刻率。蝕刻過程中，遮蔽層可以被消耗或蝕刻，有時遮蔽層的蝕刻率也需要控制來確保垂直結構。
3. Directionality，對於蝕刻而言方向性所指為對於不同的方向的蝕刻率的量測，一般以垂直晶片方向的蝕刻率除以晶片水平側向的蝕刻率；若為等方 向性蝕刻( Isotropic etch) 則水平側向的蝕刻率相等，若有側蝕則為非等向性蝕刻( Anisotropic etch)。討論方向性時遮蔽層垂直的結構、是否被蝕刻或消耗或剝離等需一並加以考慮。
4. Etch bias，為水平方向薄膜與原先遮蔽層的差異。與Directionality相同地也需考慮遮蔽層。



在矽半導體製程中所使用的蝕刻製程可以依據蝕刻方式分為乾式與濕式蝕刻。所謂乾式蝕刻為利用特定或混合的氣體在真空及以電漿磁場高能激發增強離子能量來進行物理或化學蝕刻。濕式蝕刻為將晶片浸泡于特定化學溶液中利用化學反應來蝕刻。

濕 蝕刻所指為化學溶液與固體表面產生反應。反應物利用擴散的方式通過一層邊界層 (Boundary layer) 到達固體表面。反應物與表面的分子產生化學反應，生成可溶性或氣體反應物，反應物再經由擴散方式通過邊界層溶解於溶液中。所以整體來看濕蝕刻的重要參數包 括濃度、溫度、反應時間、流體攪拌方式等。

進一步討論又包括反應物與生成物濃度、擴散速率、生成物溶解度、反應方式與速率等。高濃度反應 物則會加速因濃度梯度產生的擴散速率，生成物快速的離開反應表面也會使得蝕刻率加快。當然高溫時化學反應的反應常數及反應物的活性都會增加，攪拌的方式也 會影響質量傳送，如Megasonic agitation，流體流速等。這在輸送現象裡有許多的討論。在此不加贅述。本文會將焦點放在現在常用的蝕刻液與其運用以及一些製程的討論。



一般來說濕蝕刻大多為等向性蝕刻，也就是指各個方向的蝕刻率一致，會導致發生所謂的under cut。遮蔽層有時並不垂直，可能在蝕刻過程中會被消耗或者侵蝕導致圖形輪廓改變。

最 早期線寬相當大時，大多採用而濕蝕刻製程來蝕刻需要去除的薄膜，當線寬不斷的縮小且越來越重視垂直結構時，許多製程就被乾蝕刻所取代了。而現今依然有許多 的製程是使用濕蝕刻的，大多用在較不critical的製程上。主要的好處為設備成本較低、產能較大，一次能處理較多的晶片、具有較高的選擇性、較少的 damage、較高的選擇性。



Wet Chemical etching



Hydro Fluoric acid

最濃氫氟酸的重量百分比( Assay)約49%， 矽半導體中除了矽以外最常見的為氧化矽，通常作為isolation、電容、閘極的重要材料。以濕式蝕刻去除氧化矽最常使用的為氫氟酸，反應如下

Solution

HF + H2O <-> F- + H3O+

HF + F- <-> HF2-

At Silicon surface

2HF2- + 2H3O+ + SiO2 <-> SiF4 + 4H2O

SiF4 + 2HF <-> H2SiF6



我們可以看到 F-離子在與矽反應中並不扮演任何角色。

濕式蝕刻機制為蝕刻液與裸露的薄膜起化學反應生成水溶性的產物(H2SiF6)，而常用蝕刻製程的限制步驟(rate limiting step)為蝕刻液與薄膜表面的反應。

對於氧化矽而言，不同成長方式、成長溫度、是否參雜其他元素會影響其蝕刻率。PECVD所長成的OXIDE的蝕刻率較快、HDP OXIDE蝕刻率較慢、以LPCVD、thermo Oxide的蝕刻率是最慢的。原則上沉積溫度越高 越緻密的氧化矽蝕刻率越慢

在 半導體製程中需要控制穩定且較小的蝕刻率來達到微調或均勻度的控制，會考量適合的蝕刻率，故會使用稀釋過的氫氟酸。一個晶圓代工廠考量配置HF槽時會配置 不同濃度的HF 槽以提供較適合的蝕刻率。在22C下 H2O:HF49% HF體積比100:1 對於Thermal oxide( 850~900C oxidation)的蝕刻率約為27A/min。對於製程線寬不斷的微縮，對於薄膜控制的要求也越大，濕蝕刻製程可控制的均勻度約5%，為了確保製程穩 定性通常業界對於最低需去除厚度約60~80A( 0.18um COMS)的氧化層所需的最稀HF為100:1。最低需去除厚度約20~25A( 0.13um COMS)的氧化層所需的較稀HF為200:1~250:1。使用200:1的diluted Hydrofluoric acid 主要應用於去除native oxide 或經過APM形成的Chemical oxide。實際上矽表面經過HF蝕刻時，其矽本身並不會傷害到，又可以去除表面的氧化物或化學氧化物後，氟原子與表面的矽形成鍵結保護表面的矽原子不被 氧化。有助於控制後續氧化製程的穩定度。生成物SiH2F6於diluted HF中飽和溶解度不高，因此容易形成白色powder累積於管路中，須定期清理。以熱水即可將之去除。



HF於半導體的應用

1. 於SiO2氧化成長前的清洗，會在前處裡前加入此到製程，清除矽晶圓的氧化物，以利控制氧化層的厚度。

2. 在部分製程中有沉積Polysilicon，而此Polysilicon又須與矽表面做接觸時也會在沉積polysilicon前加一道DHF 200:1作為去除影響接觸的氧化物。

3. 部分Silicon或poly silicon乾蝕刻製程後會在表面留下一些 殘留物Residue，這些殘留物為矽氟化合物，也會在O2 plasma處裡後加一到DHF 100:1來去除殘留物。

4. 當部分氧化矽蝕刻後，其結構變得較鬆散，此氧化層的品質並不穩定，也可以利用DHF將受電漿轟擊後的氧化矽去除。

5. HF也會蝕刻氮化矽，業界常在室溫下選擇以49%HF溶液為蝕刻液，多用於控片回收或晶背蝕刻。

6. H2SO4+HF可用於蝕刻BSG 去除。



Buffered Oxide Etchant

在HF 中加入NH4F後形成Buffered HF溶液(BHF)，由於提供足夠的F離子濃度，對SiO2時刻較快的HF2濃度變得較高，使得蝕刻速率加快。此溶液會因為有足夠的F離子濃度，而有較長 的Bath life time。與穩定的蝕刻率。並且提供較高的矽生成物飽和溶解度。另外因為含有NH4離子，因此也會蝕刻矽及多晶矽。在BHF溶液的表面張力較大，且矽蝕刻 後會成為 Hydrophobic 表面，會有溶液滴狀附著舆晶片表面造成區域性過度蝕刻影響均勻性，也又部分製程需要去除Via或Trench結構內的氧化物，所以會在其中加入介面活性 劑，降低表面張力，有效潤濕表面的結果可以達到較佳的均勻性，也不易因表面潤濕性不足而形成微泡致使表面蝕刻不均。



HF+NH4F+ SiO2---(NH4)2SiF6

生成物(NH4)2SiF6容易在管路中形成 白色powder，降低NH4F濃度 或增加HF濃度可增加其溶解度，僅含NH4F濃度約10%的容液生成物溶解度約9% g/100gBHF)，若HF濃度提高至6%，生成物濃度可以提高至13%左右。

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力晶爾必達合蓋12吋廠
Subject: 力晶爾必達合蓋12吋廠-公司名稱為"瑞晶"喔(不是謠傳的"晶達")

力晶與日本記憶體大廠爾必達（Elpida）在台灣中科合資興建12吋晶圓廠案底定，據了解，新公司名叫「瑞晶」，力晶、爾必達各持約一半股權，力晶副董事長蔡國智將在瑞晶擔任董事長或總經理等要職，興建中的力晶中科12C廠將轉售給新合資公司。

力晶與爾必達今（7）日將在台北宣布這項合資案，據了解，爾必達社長本幸雄已向友人證實此消息，本幸雄計劃今天飛抵台灣。

經濟部次長施顏祥昨天晚間證實，這項中日半導體業合資案將於近日簽約。不過，力晶董事長黃崇仁昨晚仍對本案，三緘其口。

路透社11月初曾刊出本幸雄的專訪，本當時表示，在中國大陸蓋廠將可節省初始成本三至五成，爾必達考慮轉往大陸與中芯國際合資蓋廠，這項報導引起台灣政府關切，行政院長蘇貞昌指派經濟部長陳瑞隆協助排除相關投資障礙。

爾必達決定與力晶合資設廠，顯示台灣政府已承諾提供若干投資優惠措施。力晶與中芯都是爾必達長期代工合作夥伴，爾必達尚未停止與中芯的談判，爾必達有可能兩岸同時設廠。

力晶11月營收再創新高，加上這項合資案將底定，力晶昨天尾盤瞬間出現多筆千張大買單，股價終場上漲0.8元、收21.9元，成交量放大至18.2萬餘張。

黃崇仁日前接受本報專訪時指出，台灣投資環境應加強，「環評」往往要拖很久，影響外資來台投資的興趣。爾必達考慮設廠地點包括：台灣、中國大陸及新加坡。

力 晶與爾必達的合資案，可能先以力晶興建中的中科12吋廠（12C廠）為基地，資金一半自籌，一半對外募集。新廠產能由雙方平分，力晶與爾必達共同分享 12C廠的技術、研發，新公司未來將導入70奈米製程，預計明年第三季起投產。力晶已於第三季末進行70奈米試產，明年第二季力晶12A、B廠也將導入 70奈米製程。

【2006/12/07 經濟日報】
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影视课 Movies & TV Series
优化技术基础 Basis of Optimal Technique
优化设计 Optimal Design
有机化学 Organic Chemistry
有机化学实验 Organic Chemistry Experiment
有色金属 Colored & Fine Metal Alloy
有限单元法 Finite Element
有限元法及应用 Finite Element & its Application
有限元及其在内燃机中应用 Application of Finite ElementIC Engine
语言学概论 Introduction to Linguistics
语义学 Semantics
语音练习 Practice on Phonetics
语音学基础 Basis of Phonetics
预测技术 Predicting Technique
预测与决策 Predicting and Policy-Making
原理设计 Principle Design
原子物理学 Atomic Physics
园林设计 Garden Designing
源流理论与计算方法 Principle & Computing Method of Source Flow
远动技术 Motion Technology
阅读与技巧 Reading & Skills
运筹学 Operational Research
噪声原理及分析 Principle & Analysis of Noise
造型材料 Modeling Material
造型材料及基础 Material & Basis of Modeling
粘弹性力学 Viscous Elastic Mechanics
粘性流体力学 Viscous Fluid Mechanics
哲学 Philosophy
真空物理与技术 Vacuum Physics Technology
振动分析与测试 Vibration Analysis & Testing
振动理论 theory of Vibration
振动理论与测试 theory & Testing of Vibration
振动学 Vibration
政治经济学 Plutonomy
政治理论 Political theories
政治学 Politics
直流调整系统 Direct Current Adjustive System
直流输电 Direct Current Transmission
制冷及低温技术 Refrigeration & Cryogenic Technique
制冷系统优化与节能 Optimal Refrigeration System & Energy Saving
制冷与空调 Refrigeration & Air-Conditioning
制冷原理与设备 Refrigeration Principle & Equipment
智能化仪表基础 Basis of Artificial Intelligence Meter
智能机器 Artificial Intelligence Machinery
智能仪器设计与应用 Design&Application of Artificial Intelligence Instrument
质量管理 Quality Management
质量管理工程学 Quality Management Engineering
中国传统文化专题 Topics on Chinese Traditional Culture
中国当代文学史 History of Chinese Contemporary Literature
中国革命史 History of Chinese Revolution
中国古代建筑史 History of Ancient Chinese Architecture
中国古代名著欣赏 Appreciation of Famous Ancient Chinese Works
中国古代史 History of Ancient China
中国古代文学作品选讲 Selected Readings of Ancient Chinese Literary Work
中国古典文学 Classical Chinese Literature
中国古典小说名著选讲 Selected Readings of Famous Classical Chinese Novels
中国古典小说选讲 Selected Readings of Classical Chinese Novels
中国画技巧 Technique of Chinese Painting
中国近现代经济史 History of Recent & Modern Chinese Economy
中国近代史 Modern History of China
中国经济地理 Chinese Economic Geography
中国经济与社会发展战略 Chinese Economy & Social Development Strategy
中国历代诗歌选 Selections of Chinese Poetry
中国美术欣赏 Appreciation of Chicese Art
中国美学史 History of Chinese Aesthetics
中国社会学史 History of Chinese Sociology
中国社会主义建设 Chinese Socialist Construction
中国诗话词话研究 Research on Chinese Poetry & Prose
中国文学 Chinese Literature
中国文学史 History of Chinese Literature
中国现代史 Contemporary History of China
中国现代文学史 Contemporary Literature History of China
中国现代小说流派 Schools of Chinese Contemporary Novel
中国语文 Chinese Language
中级无机化学 Medium Inorganic Chemistry
中级无机化学实验 Experiment on Medium Inorganic Chemistry
中社建文献选读 Selected Readings of Chinese Socialist Construction Documents
中英文打字与编排 Typing & Editing in English & Chinese
轴流式压缩机 Axial Flow Compressor
铸钢及有色金属 Steel-Casting & Colored Metal
铸件成形理论 theory of Casting Forming
铸件形成理论基础 Basis of Cast Forming theory
铸铁熔炼 Castiron Melting
铸铁孕育 Preparation of Castiron
铸压加热设备 Heating Equipment for Die Casting
铸造测试技术 Measuring Technique for Casting
铸造车间环境保护 Environmental Protection for Casting Shop
铸造车间设计原理 Principle of Casting Shop Design
铸造工艺及设计 Foundry Technology
铸造合金 Casting Alloy
铸造合金及熔炼 Cast Alloy & Melting
铸造合金原理及熔炼 Principles of Cast Alloy & Melting
铸造化学 Casting Chemistry
铸造机构 Casting Mechanism
铸造机械设备 Casting Equipment of Machine
铸造设备 Casting Equipment
铸造新工艺 New Casting Technique
注塑工艺 Shooting Technique
专家系统 Expert System
专利与商标 Patent & Trademark
专题研究 Research on Current Issues
专业概论 Introduction to Majors
专业设讨 Specialty Design & Discussion
专业实验 Specialty Experiment
专业物理实验 Physics Specialty Experiment
专业英语 Specialty English
专业英语阅读 Specialty English Reading
资本论选读 Selected Readings of On Capital
自动测试系统 Auto-Test System
自动调节原理及水轮机调节 Principle of Automatic Control & Hydrogenerator Re
自动化系统故障诊断 Diagnosis of Automation System Error
自动检测技术 Automatic Measurement Technique
自动控制理论 theory of Automatic Control
自动控制系统 Automatic Control System
自动控制原理 Principle of Automatic Control
自动显示仪表 Meter of Automatic Display
自控实验 Experiment on Auto-Control
自然科学概论 Introduction to Natural Science
自适应控制 Self Adaptive Control
综合英语练习 Comprehensive Practice in English
阻容元件 Resistor-Capacitor Unit
组织行为学 Organization Behavior
最优化 Optimum theory
最优化方法 Optimal Method
最优化基础 Basis of Optimum
最优化理论与方法选讲 Selections of Optimal theories & Methods
最优控制 Optimal Control
最优控制在经管中的应用 Application of Optimal Control in Economic Managem
作品选读 Selected Readings
作文 Composition
金工实习 Metalworking Practice
水泵设计原理 Principle of Pump
Designing
CET-4 College English Test(Band 4)
CET-6 College English Test(Band 6)
生产实习 Production Practice
课程设计 Course Exercise
有限元法 FInite Element
代用燃料 Substitute Fuel
英汉口译 English-Chinese Oral Interpretation
思想道德修养 Cultivation of Ethic Thought
计算机文字处理 Computer Language Processing
英语影视 English Movies & TV
程序设计 Program Designing
计算机分析 Computer Analysis
汇编语言程序设计 Assembly Language Programming
模拟电路 Analog Circuitry
数字逻辑课程设计 Course Design of Digital Logic
数据库dBASE Ⅲ d BASE III
活塞式压缩机原理 Principles of Piston Compressor
活塞压缩机结构 Structure of Piston Compressor
活塞压缩机强度 Intensity of Piston Compressor
三元流动理论 theory of Three-dimensional Flowing
自动控制元件 Automatic Control Component
检测与显示技术 Detection & Display Technique
变流技术 Semiconductor Converting Technology
工厂供电 Factory Electricity Supply
计算机控制技术 Computer Controling Technology
课程设计(接口) Course Exercise(Interface)
计算机概论与上机操作 Introduction to Computers & Practise
社会主义市场经济 Socialist Marketing Economics
当代资本主义经济 Contemporary Capitalist Economy
精密机械零件与机构 Precision Machinery Elements & Mechanism
光学工艺实习 Optical Technology Practice
光电探测及信号处理 Photoelectric Inspect & Signal Processing
激光实验 Laser Experiments
毕业实习 Graduation Practice
激光器件原理与设计 Principles of Laser Devices & Design
光电课程设计 Photoelectric Course Exercise
激光生物医学 Laser Biomedicine
激光与材料相互作用 Reciprocity of Laser & Materials
生物医学光子学 Biomedical Photonics
光纤原理与技术 Fibre Optical Operation & Technology
光纤通信技术 Fibre Optical Communication Technology
通信原理与技术 Principle of Communication & Technology
光纤实验 Experiments in Fibre Optical
外设与接口 Peripheral Equipment & Interface
PASCAL语言 Programming in PASCAL
算法设计与分析 Algorithmic Design & Analysis
音乐基础理论 Basis theory of Music
精读 Perusal
口语训练 Oral Training
英语听说训练 English Practice on Listening & Speaking
口语 Oral Training
语法 Syntax
文体学 Style Science
高级视听 Advanced Videos
英语学习技巧 English Studying Skills
报刊选读 Selected Readings of Newspaper & Magazine
模拟集成电路及应用 Analog Integrated Circuit & Application
传感器及应用 Sensors & Application
微机技术实验 Microcomputer Technology Experiment
数字语音处理 Digital Voice Processing
微机接口技术 Interface Technique of Microcomputer
电力拖动 Electric Traction
程序设计及算法语言 Program Designing & Algorithmic Language
应用写作 Applied Composition
文字处理系统 Word Processing System
经济基础 Basis of Economy
汉字信息处理系统设计 Design of Chinese Character Information Processing
办公自动化 Office Automatization
办公自动化系统设计 Office Automatization Design
Windows系统 Windows Operation System
多媒体计算机技术 Multimedia Computer Technology
办公自动化系统毕业设计 Office Automatization thesis
制冷课程设计 Refrigeration Course Design
制冷装置及自动化 Refrigeration Equipment & Automatization
电视传感器图象显示 Television Sensor Graphic Display
电子线路的计算机辅助分析 Computer Associate Analysis of Electronic Circuit
自动检测技术与仪表 Automatic Measurement Technique & Meter
图形显示 Graphic Demonstration
外存储原理与技术 External Memory Principle & Technique
计算机原理及应用 Principle & Applications of Computer
机械制图 Mechanical Graphing
外贸会计会话 Foreign Business Accountancy Conversation
外贸函电 Foreign Business Correspondence
外贸英语会话 Foreign Business English Conversation
西方经济学 Western Economics
统计学原理与外贸统计 Principle of Statistics & Business Statistics
国际商法 International Commercial Law
国际技术贸易 International Technical Trade
工业产品学 Industrial Products
外贸应用文写作 Foreign Business Practical Writing
国际经济合作 International Economics Cooperation
对外贸易运输 International Trade Transportation
跨国公司 International Firm
国际信贷 International Credits
世界市场行情 International Market Analysis
建筑结构试验 Architectural Structure Experimentation
建筑工程概预算 Construction Project Budget
单片机与接口技术 Mono-Chip Computers & Interface Technique
控制系统数字仿真与CAD Control System Digital Imitation & CAD
建筑识图 Architectural Recognition Graph
直流调速系统 Direct Current Governor System
计算机软件基础 Basis of Software of Computer
国际贸易运输 International Trade Transportation
英美文化背景 Cultural Background of Britain & America
对外贸易保险 International Trade Insurance
f Automatic Control System
电力系统(I) Power Systems I
电力系统(II) Power Systems II
继电保护 Relay Protection
发电厂电气部分与热力设备 Electric Elements & thermodynamics Equipment of Power Plants
数据结构课程设计 Course Design of Data Structure
接口与通讯课程设计 Course Design of Interface and Communication
编译原理课程设计 Course Design of Compiling
计算机维修技术 Computer Repair Technique
计算机数据安全 Computer Data Security
VLSI设计基础 Basis of VLSI Design
OS/2操作系统 OS/2 Operation System
光电系统课程设计 Photoelectric System Course Design
制冷及低温测试 Refrigeration & Cryogenic Testing
光电摄像技术 Photoelectric Photographing Technique
光电信息计算机处理 Computer Processing in Photoelectric Information
钢砼课程设计 Reinforced Concrete Course Design
机械零件课程设计 Course Design of Machinery Elements
投资经济学 Investment Economics
现代企业管理 Modern Enterprise Administration
市场营销学 Market Selling
国际投资学 International Investment
工程项目概预算 Engineering Project Estimate & Budget
证券与期货投资 Securities & Futures Investment
管理会计 Management Accountancy
(真空)冷冻干燥技术 (Vacuum) Freezing & Drying Technology
FORTRAN 77 语言 FORTRAN 77 Language
地基基础课程设计 Course Design of Groundsill Basis
房屋建筑学课程设计 Course Design of House Architecture
钢砼设计 Experiment of Reinforced Concrete Structure
工程测量实习 Engineering Measuring Practice
工程地质 Engineering Geology
机床 Machine Tool
机床电气 Machine Tools Electric
机械工程计算机控制 Mechanic Engineering Computer Control
口语系列 Oral Catena
砌体课程设计 Course Design of Foundations
切削原理及刀具 Metal Cutting Principle & Tools
新型建筑材料 New Building Materials
专业设计 Specialty Design
综合听说 Comprehensive Listening & Speaking
综合英语 Comprehensive English
过程控制调节装置 Process Control & Regulation Equipment
数据库课程设计 Course Design of Database
非线性控制理论 Non-Linear Control theory
大学生心理学 Psychology Introduction
电气测量技术 Electrical Measurement Technology
水轮机及计算机辅助设计 Water-Turbine Engine CAD
热加工与误差测量 thermal Machining and Error Measurement
结构与强度 Structure & Intensity
船舶结构 Ship Structure
蒸汽动力装置 Steam Power Equipment
辅助机械 Aided Machine
叶轮机原理 Principle of Gas Turbine
推进装置控制 Propeling Equipment Control
精密机械学课程设计 Course Design of Precision Machinery
船体制图 Ship Graphing
船舶振动 Ship Vibration
中国税制 Taxation System of China
基础会计 Basic Accountancy
国际税收 International Revenue
财务会计 Financial Accountancy
商务英语 Business Affairs English
风险投资分析 Analysis of Risk Investment
税务管理 Taxation Management
预算会计 Budget Accountancy
成本会计 Cost Accounting
金融市场概论 Introduction to Money Market
管理学 Management theory
法理学 Nomology
民法学 Civil Law
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公司法 Corporation Law
合同法 Contracts Law
税法 Taxation Law
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知识产权学 theory of Knowledge Property Right
环保法 Environment Protection Law
刑法学 Penal Law
律师实务 Lawyer Affairs
仲裁法 Arbitration Law
金融法 Financial Law
金属工艺及设计 Metal Technics & Design
机械工业企业管理 Mechanic Industrial Enterprise Management
故障诊断与容错技术 Malfunction Diagnoses & Tolerance Technology
计算流体力学 Fluid Mechanics Computation
通用结构分析 Analysis of Currency Structure
中级无机化学及实验 Medium Inorganic Chemistry & Experiment
应用电化学 Applied Electrochemistry
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相对论 Principle of Relativity
工程数学 Engineering Mathematics
BASIC & FORTRAN 语言 BASIC Language & FORTRAN Language
信号传输原理 Principle of Signal Transmission
电子线路的计算机辅助设计 Computer Associate Design of Electronic Circuit
财务管理 Financial Cost Management
工业电子学 Industry Electronics
高压电工程 High-Voltage Engineering
专业实习 Specialty Practice
电机电磁场理论 theory of Electrical Moto & Electromagnetic Fields
电机矩阵分析法 Analysis of Electrical Motor Matrix
英国文学作品选读 Selected Readings of British Literature
微机实验 Experiment of Microcomputer
移动通信 Moving Communication
光纤通信系统 Fibre Optical Communication System
卫星通信 Satellite Communications
内燃机结构 Structure of Internal-Combustion Engine
内燃机装修 Internal-Combustion Engine Maintenance
内燃机强度 Strength of Internal-Combustion Engine
内燃机检测技术 Measuring Technology for Internal-Combustion Engine
舰船辅助机械 Marine Auxiliary Equipment
船用电器设备 Marine Electrical Equipment
电子学 Electronics
工艺设计 Technics Design
自动控制与调节原理 Principle of Automatic Control & Regulation
计算机实践基础 Basis of Computer Practice
中国革命与建设史 History of Chinese Revolution & Construction
中文信息处理 Chinese Information Processing
电工测量技术基础 Measurement Technology of Electrical Engineering
听力训练 Listening Training
行情学概论 Introduction to Market
国际市场分析与预测 International Trade Analysis & Predicting
反不正当经济法 Anti-malfeasance Economic Law
技术贸易 Technology Trade
专利文献检索 the Searches of Patent Literature
计算机应用技术 Computer Applications Technology
精密电磁测量 Precise Electromagnetic Measurement
精密电磁测量 Precise Electromagnetic Measurement
钢砼结构与砌体结构 Reinforces Structure and Monsary Structure
计算机原理与算法语言 Principles of Computer & Algorithm
疲劳失效分析 Fatigue Invalidation Analysis
高电压实验 High-Voltage Experiment
微机原理设计 Principle & Designing of Microcomputer
汉语语言文学 Chinese Linguistics & Literature
汉字信息处理系统 Chinese Word Processing System
外部设备概论 Introduction of Peripheral Equipment
初等数学 Primary Mathematics
线性网络 Linear Network
数模与模数转换 A/D and D/A Conversion
专利法 Patent Law
政法经济学 Politics & Law Economics
计算机逻辑设计 Computer Logic Designing
微波器件与网络 Microwave Device and Network
微波测量与实验 Microwave Measurement & Experiment
微波通信 Microwave Communication
可靠性与优化设计 Reliability & Optimization Designing
高电压绝缘 High-Voltage Insulation
电器设计 Electrical Appliances Designing
电工材料 Electrical Materials
高电压技术与设备 High-Voltage Technology and Device
测量技术基础 Foundation of Measurement Technology
半导体器件课程设计 Course Design of Semiconductor Devices
集成电路CAD Integrate Circuit CAD
集成电路CAD设计 Design of Integrate Circuit CAD
机床自动化 Machinery Tool Automation
电力拖动与电气控制 Electrical Towage & Electrical Control
过程原理 Principle of Process
X射线金属学 X-Ray & Metallography
程控数字交换 Program Controling of Digital Exchange
计算机仿真 Computer Simulation
金属腐蚀与应用 Metal Erosion & Application
船体结构与制图 Ship Structure & Graphing
潜艇装置 Submarine Equipment
潜艇结构 Submarine Structure
潜艇静力学 Submarine Statics
潜艇强度 Submarine Intensity
潜艇操纵 Submarine Control
潜艇武备 Submarine Arming
潜艇设计 Submarine Design
化工原理课程设计 Course Design of Principles of Chemical Industry
有机合成及实验 Organic Synthesize & Experiment
应用胶体与表面化学 Application Colloid & Superficial Chemistry
仿真与辅助设计 Simulation & Computer Aided Design
实变函数与泛函分析 Functions of Real Variable & Functional Analysis
C++程序设计 C++ Program Designing
操作系统与编译原理 Disk Operating System & Fundamentals of Compiling
信号处理中的数学方法 Mathematic Method in Signal Processing
微型计算机原理 Principle of Microcomputer
热工仪表 thermal Meter
汽轮机课程设计 Steam Turbine Course Design
锅炉课程设计 Boiler Combustion Course Designing
工艺实习 Technics Practice
电子测试实验 Electronic Testing Experiment
组织社会学 Sociology of Or ganization
综合实验 Comprehensive Experiment
教学实习 Teaching Practice
计算机系统维修 Computer System Maintain
会计原理企业会计 Principles of Accountancy & Enterprise Accountancy
财政与税收 Finance & Revenue
流通经济学 Circulation Economics
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企业理财 Enterprise Financing
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进出口实务 Importation & Exportation Affairs
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中国现代文学 Contemporary Literature of China
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中国当代文学 Chinese Contemporary Literature
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电机电磁场的数值计算 Calculation of Electrical Motor & Electromagnetic Fields
液压系统课程设计 Course Design of Hydraulic System
数值电路计算方法 Computational Method of Digital Circuit
信号的检测与估值 Testing & Evaluation of Signal
自动装置 Automatic Equipment
公差测试实验 Common Difference Testing Experiment
工程测试与信号处理 Engineering Testing & Signal Processing
机制工艺学 Mechanical Technology
机器人导论 Introduction of Robot
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机类专业课程设计 Course Design of Machinery
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项目评估理论与方法 theory & Method of Project Evaluation
会计信息系统 Information System of Accountancy
动力机械CAI Dynmical Mechine CAI
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工厂电气设备 Electric Equipment of Plants
控制系统仿真 Control System Imitation
物理实验 Physical Experiment
通讯原理 Principle of Communication
微电子器件原理与设计 Principles & Design of Micro-electronics Apparatus
微电子功能材料 Micro-electronics Function & Material
微电子器件工艺学 Micro-electronics Apparatus Technics
集成电路课程设计 Course Design of Integrate Circuit
集成电路原理与设计 Principles & Design of Integrate Circuit
微电子技术实验 Micro-electronics Technical Experiment
敏感器件 Sensitive Apparatus
微电子器件课程设计 Course Design of Micro-electronics Apparatus
电力系统最优规划 Optimal Planning in Power System
低温原理与设备 Cryo Fundamentals & Equipment
低温测试技术 Cryo Testing Technique
螺杆制冷压缩机 Spiral Lobe Refrigeration Compressor
空气调节 Air Regulation
吸收与蒸喷 Absorption & Steam Whiff
电路基本理论 Basis theory of Circuitry
现代管理概论 Introduction to Modern Business Management
制冷技术与设备 Refrigeration Technique & Equipment
低温制冷机 Cryo Refrigerator
微机在低温中的应
国际理财 International Financing
现代行情学 Modern Market
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词汇学 Lexicology
英语专题研究 English Special Research
发展经济学 Evolutive Economics
电力系统课程设计 Course Design of Power Systems
电子学课程设计 Course Design of Electronics
PC机原理 Principle of PC
双闭环设计与实验 Design & Experiment of Two Closed Loop
计算机组成原理课程设计 Principles of Computer Composition Course Design
大学物理 College Physics
大学物理实验 Experiment of College Physics
数字技术 Digital Technique
自动控制系统设计 Design o用 Computer Application in Cryo Processing
制冷低温测试技术 Refrigeration & Cryogenic Testing Technique
回转式制冷压缩机 Rotary Refrigerate Compressor
发电厂电气部分与动力部分 Electric Elements & Dynamics of Power Plants
变电站的微机检测 Computer Testing in Transformer Substation
IBM-PC IBM-PC
计算机模拟 Computer Imitation
断裂疲劳力学 Fatigue Fracture Mechanics
机械式传输信息机构 Mechanic Information Transmission Device
数理统计及应用 Mathematical statistics & Application
典型计算机分析 Classical Computer Analysis
计算机外部设备 Computer Peripheral Equipment
活塞压机气流脉动 Gas Pulsation of Piston Pressor
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国贸与进出口实务 International Trade & Imports and Exports Affairs
产品学 Production
铸铁合金 Cast Iron Alloy
现代生物概论 Introduction of Modern Biology
超精密加工和微细加工 Super-Precision & Minuteness Processing
泛读 Extensive Reading
时事日语 Current Affairs of Japanese
近代日本文学史文学作品选读 Contemporary Literature History of Japan
近代日本文学史文学作品选读 Contemporary Literature History of Japan
日本概况 Introduction of Japan
弹性波 Elastic Waves
机械产品及管理 Mechanic Products & Management
现代电视技术 Modern Television Technology
自控系统 Auto-Control System
电机统一理论 theory of Electrical Motor Integration
微型特殊电机 Micro Special Electrical Motor
电气传动 Electrified Transmission
电子测试与实验技术 Electronic Testing Technology & Experiment
软件基础课程设计 Course Design of Software Technique
成像原理与技术 Principles & Technique of Imaging
价格学 Price theory
工业技术经济 Industrial Technology Economics
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计算机控制系统 Computer Control System
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摄影技术 Techniques for Photography
物理光子实验 Photo-Physics Experiment
动力机械CAD Dynmical Mechine CAD
数字电路与微机 Digital Circuit & Computer
外国近现代建筑史 History of Western Neoteric & Modern Architecture
高压实验设备测量 High-Voltage Experimentation Equipment Measurement
过电压及数值计算 Hyper-Voltage & Numeric Calculation
脉冲功率技术 Pulse Power Techniques
电机 Motor
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分布式计算机系统 Distributed Computer System
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生物技术专题 Currents Issues in Biotechnology
生物技术实验 Biotechnology Experiment
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水运系统工程 Waterborne System Engineering
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骑行天下网 作者:tianzhu 2006-12-29 11:23:53
Bewise Inc. www.tool-tool.com
Reference source from the internet.


上学期查阅了不少关于铝合金车架的文献，刚才有新人问铝合金车架和其他材料的车架有什么区别，那我就把其中比较直观的简单的知识整理一下贴出来，大家看着玩玩吧。

1 铝合金是纯铝中加入Mg，Zn，Si，Cu等金属的合金。铝本身具有轻量、可塑性好、耐腐蚀等优点，加入其他金属后显著提高了机械性能。

自行车所使用的铝合金多数为
6000系（Al-Mg-Si）和
7000系（Al-Zn-Mg-Cu)两种，
经过热处理(铝耐高温，在高温下能改变性质)可以制成名种各样的材料。

6000系被认为是耐腐蚀、强度好、焊接性也好的材料。
7000系是铝合金中最强的材料。尤其是7075是特超硬铝(制造飞机的材料)，但是它的焊接难度大，耐腐蚀性差(会发白)等。


2 铝合金车架的优点
　
(1).可以制作重量轻的车架
铝的比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。热处理采用时效析出增强法，简单地说，在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时，会引起时效析出，若没有经过这个程序的车架，也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。
许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。T6标志表示经过热处理、时效。若没有热处理的话强度只能达到1/2，或者1/5的程度。
有7075标志的自行车零件(如XTR曲柄等)，严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效，因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理，通过热处理其强度可以增加5倍。
另外，7005合金也常用来制造车架，它的强度比不上7075，但是它在常温下也能够进行足够的时效的材料。这种材料也可用Padded加工制成薄料。但是材料本身的强度及杨氏弹性模量低，因此加粗管道直径来提高刚性。通常被称作铝制粗管道的是这种类型。

(2)长时间使用外观不怎么变化
铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢？原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。
另 一方面，骑这种材料制造的自行车时，骑的次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到 极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，到底长时间使用后强度变化将是如何呢！Dedacciai公司制作的SC61-10A等是表面施有 喷丸硬化加工(KET处理)的管道，这种加工的目的是延长疲劳的寿命。根据公开的数据，能提高140%。，KET处理是：疲劳破坏是在金属表面上所发生的 裂缝为起因，因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。


3 铝合金车架的缺点

1).铝是弹性率及刚性低的材料。因此采用粗的管道，或者改变形状如cross-over管、padded管等。
(2).需要进行热处理
必需进行热处理，否则强度不够。因此一般的规模不大的工厂无能力购买热处理设备。尤其是6000系的铝合金管，多数情况是管道厂家指定热处理条件。





4 几种车架材料的机械性能的数值比较：


（1） 密度：

用在自行车上的材料 密度（g/cm＾3）
铬钼钢(低合金钢) 7.9
铝合金 2.6-2.9
钛 4.5
钛合金 4.3-5.1
碳纤 (CFRP) 1.5-1.6
镁合金 1.7


（2） 拉伸强度：（材料抵抗破坏的能力）
指的是增加应力到一定程度时不单是成为塑性变形，还被拉断。
自行车材料的拉伸强度

用在自行车上的材料 拉伸强度 （MPa，N/mm＾２）

SCM415 (铬钼钢) 834以上
6061 (6000系铝合金) 无热处理的场合 100以上
有热处理的场合(T6) 246以上

7005 (7000系铝合金) 有热处理的场合(T6) 345以上

7075 (特超硬铝，飞机合金) 无热处理的场合 230以上
有热处理的场合(T6) 597以上

CPTi (纯钛) 有热处理的场合(T6) 597以上
用的较多的纯钛为如下：
PTT800 800
Grade4 588～753
UTT75 753

3-2.5Ti （３％Al－2.5V Ti合金） 685以上

6-4Ti （６％Al－４V Ti合金） 有热处理的场合 (时效)1160
无热处理的场合 980
注：
表中的有关热处理以如下数字来表示：
-0：完全退火
-T5：人工时效(无溶体化处理)
-T6：溶体化处理后人工时效
-T7：溶体化处理后稳定化处理
-T8：溶体化、硬化加工、人工时效


（3）刚度：（材料抵抗变形的能力）。

刚度高的材料硬，承受负荷后变形也少；刚度低的材料较软，承受负荷后变形较多。作为自行车的材料，有些部位需要变形多些，有些部位需要变形少些。
刚度以杨氏弹性模量来表示。数据越大刚度越高。下表为自行车的各种材料的杨氏弹性模量


杨氏弹性模量

用在自行车上的材料 杨氏弹性模量(GNm^-2)

铬钼钢 (低合金钢) 200-207
铝合金 69-79
钛 116
钛合金 80-130
碳纤 70-200
镁合金 41-45

上面三个表格从数据上说明了铝合金车架的机械性能
a 重量轻，大约是钢架车的1/3
b 强度不是很高，但是热处理之后的强度足够应付普通乡间骑行
c 刚度偏软，踩踏时会产生车架轻微可恢复形变，高端铝合金车架可以通过制造工艺
改善这方面的问题。

与其他几种材料相比
价钱经济实惠、重量轻、强度适中。大概就是铝合金车架最好的描述了。

5 车架的寿命
车架的寿命就是多长时间之内不发生严重变形乃至管壁断裂
也就是车架的强度问题
如果能排除对车架施加大的冲击载荷（骑着车子从楼顶冲下）

那么对车架强度最至关重要的就是金属疲劳问题。
自行车的金属疲劳是不可避免的现象。具体地说：影响最大的是，加在管上的应力、管的材料、疲劳极限。
设 计自行车管道时，增加应力的话，不得不增加管壁的厚度。疲劳极限高而薄管壁的加工方法，目前主要采用Padded加工方法，这种方法是：发生集中应力的部 位如接合部位，按理应增加该部位的厚度，但是不增加厚度，代替它的方法是，减少应力小的管道的中心部位的管壁的厚度。在此举几个薄壁管道的例子。

铝制车架：Dedacciai公司的最高级铝管SC61-10A的管壁中央的厚度为0.8mm。最便宜的铝制车架的管道的厚度为1.8～1.3mm

作为自行车运动爱好者来说，能够骑上把管壁加工至极限的薄而轻的车子是可以接受的，但是乘骑的次数越多，强度越下降，年年要换新的车子的话，薄料的车子有什么用呢，当然专业选手就不同了，他们有练习用车及比赛用车。
至于大家这样普通玩乐用的车架，总会在轻量化和强度之间找到最优化的选择。

最后引用一下faster同学的名言：
目前车架追求轻量化还不如自己减肥来的实惠：）
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摘要 : 本文分析了数控加工后置处理技术的特征、面临的问题和当前的发展趋势，介绍了应通用后置处理器开发定制专用后置处理器的实践。
关键词 :自动编程工具 刀具路径文件 数控代码 后置处理器 数控加工程序


数 控编程是CAM的重要组成部分。它包括加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成。加工刀具路径文件可利用CAD/CAM软件，根据加工对象的结 构特征、加工环境特征其中包括机床-夹具-刀具-工件所组成的具体工序加工系统的特征）以及加工工艺设计的具体特征来生成描述加工过程的刀具路径文件。通 过后置处理器读取由CAM系统生成的刀具路径文件，从中提取相关的加工信息，并根据指定数控机床的特点及NC程序格式要求进行分析、判断和处理，最终生成 数控机床所能直接识别的NC程序，就是数控加工的后置处理数控加工后置处理是CAD/CAM集成系统非常重要的组成部分，它直接影响CAD/CAM软件的 使用效果及零件的加工质量。目前国内许多CAD/CAM软件用户对软件的应用只停留在CAD模块上，对CAM模块的应用效率不高，其中一个非常关键的原因 就是没有配备专用的后置处理器，或只配备了通用后置处理器而没有根据数控机床特点进行必要的二次开发，由此生成的代码还需人工做大量的修改，严重影响了 CAM模块的应用效果。

目前，从技术上讲，由于CAD/CAM系统硬件和软件的发展，对加工对象、加工系统建立三维模 型、运用图形交互的方法实现刀具路径的生成、加工过程仿真和干涉碰撞检查已经是可行的。北京市机电研究院在工程实践中已付诸实施，并取得了良好效果。而要 使生成的刀具路径文件转换成数控NC程序，驱动和控制机床实施加工，还必须以相应的后置处理器开发为条件。

对于使用多种CAD/CAM系统，配备多种机床各种类型数控系统的情况就更为复杂，这是因为后置处理面临如下纷繁的情况：
1.刀具路径文件格式的多样性

刀 具路径文件采用APT语言格式，这种语言接近于英语自然语言，它描述当前的机床状态及刀尖的运动轨迹。它的内容和格式不受机床结构、数控系统类型的影响。 但不同的CAD/CAM软件生成的刀具路径文件的格式均有所不同,如："调用n号刀具，长度补偿选用a寄存器中的值"，表示这一功能的指令在不同的CAM 系统表述格式不同。例如几种CAD/CAM系统的表述格式如表1所示。
表1 CAD/CAM系统的表述格式
CAD/CAM系统
表 述 格 式
UG-II

LOAD/TOOL，n，ADJUST，a
SDRC Master

LOADTL/n，l，h
Pro/ENGINEER

LOADTL/n，OSETNO，a
CV CADDS

LOAD/TOOL，n，OSETNO，a


2.NC程序格式的多样性

NC程序由一系列程序段组成，通常每一程序段包含了加工操作的一个单步命令。程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M．．．．．地址字和相应的数字值组成的。
(1) ISO-1056-1975标准对其中的部分准备代码功能、辅助功能代码的功能作了统一的规定，如：G00快速点位运动、G01直线插补、G02顺时针圆 弧插补、G03逆时针圆弧插补、G04驻留。但还有大量的未作统一规定的‘不指定代码'，其中不指定的‘G'代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功 能，如表2所示。

表 2 根据需要自行制定的‘G'代码功能
G码 FANUC-15MA系统 TOSNUC 800-M
G10 数据设置 撤消坐标转换
G11 取消数据设置模式 坐标转换
G15 取消极坐标命令

G16 极坐标命令

未 做统一规定的‘M'代码由数控机床制造厂根据其机床所具有的附属设备功能制定其代码功能。如日本日立精机公司制造的柔性加工单元HG500，带有16个托 盘（PPL），托盘可自动交换，实现无人加工。为了控制托盘自动进入主机，它用M87～M89代码控制A.P.C门的开关：
M87 A.P.C door right open A.P.C右侧门打开
M88 A.P.C door left open A.P.C左侧门打开
M89 A.P.C door close A.P.C门关闭
(2)有些数控系统对部分G代码的功能并不严守ISO-1056标准的规定，而是自行定义，如表3所示。

表 3 东芝数控系统自行定义的G码功能
G码
TOSNUC 800-M

ISO
G20
参考点返回检查

英制
G21

第2、3、4参考点返回检查

公制
G44
取消长度补偿

刀具偏置-负
G93
局部坐标系设定

时间倒数进给率



(3)个别数控系统的NC程序采用了比较特殊的代码格式，如HEIDENHAIN
TNC 426系统，
右补偿直线插补语句格式： FL X+10 Y+10
RL，对应于标准代码 ：G01 G42 X10 Y10。

3.技术需求的多样性

随着技术的发展和应用的进展，现在的后置处理技术已不能停留在仅仅是对刀具路径文件

的代码转换，而是增加了从具体的加工需求特征、具体的数控机床和数控系统的特征出发，赋
予后置处理器以更多的功能要求。

高速数控加工的出现不仅对机床结构和数控系统提出了新的要求，对于加工工艺的策划、

工艺参数的设置和加工约束的设置也提出了新的要求。于是有的厂商开发了专门支持高速加工

的后置处理器。这种后置处理器对于配备有高速加工控制器的机床，可借助该后置处理器所配

置的专家系统工具，描述自己的高速加工需求特征，后置处理器可生成相应的代码，激活/撤

消相应的高速加工操作指令，可根据使用需求进行仿真。对于未配备高速加工控制器的机床，

该后置处理器还能设定进给速度变化的最大允许增量，根据允许惯性力设定允许的最大加/减

速，设定加速时间常数和回路增益时间常数，设定速度超调数据等。

又如各种数控系统在曲面加工时，所用的曲面拟合模型不尽相同，有的用Nurbs拟合模

型，有的用Bezier拟合模型，有的用Polymial拟合模型，还有的用Spline拟合模型，后置处理
器就面临支持相应的多种曲面拟合模型的问题。

在工程实践中，当遇到相似加工对象的相似加工需求时，常常可以用已有的行之有效的NC

加工程序进行修改后使用。然而如何确保修改结果的正确性则是个问题，不能都放到机床上去

调试，这在单件加工时尤为重要。此外，现有的许多CAD/CAM系统的加工仿真只是以所生成的

刀具路径文件为基础进行加工仿真和干涉检查，这显然是不够的。因此，以NC代码指令集及其

相应参数设置为信息源的仿真（包括逻辑仿真和过程仿真）就显得十分重要。
因此,一个完善的后置处理器应具备以下功能：

(1）接口功能：后置处理器能自动地识别、读取不同的CAD/CAM软件所生成的刀具路径文件。

(2）NC程序生成功能：数控机床具有直线插补、圆弧插补、自动换刀、夹具偏置、冷却等一系

列的功能，功能的实现是通过一系列的代码组合实现的。代码的结构、顺序由数控机床规定的

NC格式决定。当前世界上一些著名的后置处理器公司开发出通用后置处理器，它提供一种功能

数据库模型，用户根据数控机床的具体情况回答它所提出的问题，通过问题回答生成用户指定

的数控机床的专用后置处理器。用户只需要具有机床操作知识和NC编程知识，就能编出满意的

专用后置处理器。当所提供的数据库不能满足用户的要求时，它提供的开发器允许用户进行修

改和编译。因此可以按照数控机床的功能建立一个关系数据库，每个功能如何实现，由用户根

据机床的结构、使用的数控系统指定控制的代码及代码结构。

(3）专家系统功能：后置处理器不只是对刀具路径文件进行处理、转换，还要能加入一定的工

艺知识。如高速加工的处理、加工丝杠时切削参数的选择等。

(4）反向仿真功能：以NC代码指令集及其相应参数设置为信息源的仿真。它包括两部分：

NC程序的主体结构检查和NC程序语法结构检查；数控加工过程仿真。以NC程序为基础，模拟仿

真加工过程，判断运动轨迹的正确性及加工参数的合理性。

不同结构的机床、不同的数控系统、不同的编程习惯，其NC程序的结构和格式千差万别。

因此，反向仿真难度非常大。目前，尚未有较成熟的商品性软件。

综上所述，要使所生成的数控程序不经手工修改，直接应用于数控机床加工，则必须针对

每一台数控机床定制专用的后置处理器。这就要求开发人员熟悉所用的CAM系统及所生成的刀

具路径文件的格式、熟悉所用数控机床及其数控系统代码功能及其表述格式，而这一工作是智

力密集和劳动密集兼而有之的过程。当面临的CAM系统众多，机床及其数控系统众多的情况

下，从头开发专用后置处理器的工作就显得相当繁重。因此，近年来出现了以开发通用后置处

理器为基础，应用数控代码导向等相关技术定制数控机床专用后置处理器的做法，用通用后置

处理器解决共性问题，用定制后置处理器解决个性问题。实践表明，这是一种有效的方法。该

院应用这一方法从1996年起，陆续开发定制了包括龙门式五面加工中心、龙门式立式加工中

心、卧式柔性加工单元、立式加工中心、数控车床、车削中心等多种类型机床的十种专用后置

处理器，数控系统包括FANUC、TOSNUC、MITSUBISH、A2100、A850、MAZAK等，覆盖了该院的产

品和使用的数控设备，并在工程应用中取得了良好的效果。其中，对三轴带回转工作台的卧式

加工中心、五面加工中心的专用后置处理器的开发，建立了该类结构机床的后置处理结构模

型，积累了开发的经验。以下简要介绍该院应用通用后置处理器定制开发用于
HC800/FANUC-15MA的专用后处理器的方法：
* 使用的定制开发软件......Pro/E
的NCPOST模块。该模块为加拿大ICAM技术公司生产的ICAM通
用后置处理开发器。
*
使用的CAM软件......Pro/E的CAM模块。应用Pro/E的CAM模块，设计加工环境，进行模拟加工
仿真，生成刀具路径文件。
*
NC程序应用对象......卧式加工中心HC800。该机床为日本日立精机公司制造生产，配备‘X'

、‘Y'、‘Z'三条直线轴，一个回转工作台，一个容量为120把刀的链状刀库，六个交换托

盘；控制系统为FANUC-15MA主要用于箱体类零件的加工。

(1)首先了解机床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式（手动还
是自动）。

(2)机床配备的数控系统，熟悉该系统的NC编程包括功能代码的组成、含义，是否有不同于
ISO-1056-1975标准的代码格式。

(3)应用通用后置处理器导向模板，根据以上掌握的知识，逐条回答模板提出的问题，定制专

用后置处理器。通用后置处理器根据外界输入的信息，调用其内部数据库模型，经判断、排
列、组合后，生成用户要求的专用后置处理器。

应用按此方法定制的HC800/FANUC-15MA专用后置处理器处理刀具路径文件，生成的NC程序
约80%可用，还有20%需作进一步开发。

(4)当通用后置处理器提供的数据模型不能全部满足用户的要求，或者用户需要优化处理NC程

序时，则应用开发软件修改数据库模型。这就需要开发人员掌握CAM模块的使用方法，掌握刀

具路径文件的格式，并具备软件开发和加工工艺方面的经验。

本专用后置处理器应用的机床为配备一个回转工作台的三轴卧式加工中心，工作台回转不

能参与切削运动。机床配备六个交换托盘，可实现托盘的自动交换。刀库为链状结构，容量为

120把刀的，在加工的同时可预选下一把刀具。在Pro/E的CAM模块和NCPOST模块中均无此类机

床的数据库模型。为完善该专用后置处理器，使其自动生成的NC程序不再需要人工做修改，可

对CAM模块的加工环境参数进行特定的设置，并用NCPOST模块的开发语言进行宏程序编制，建

立此类机床的数据模型。为优化生成的NC程序，用宏程序修改通用后置处理器内部数据输出结

构。如：NC程序中用到的所有工件坐标系与机床坐标系的数值关系，可在NC程序开头自动设

置，数控机床可直接辩识，不需手工输入；工作台回转前，主轴头退回最远；换刀前输出刀具
名称等。

经过上述工作所定制的专用后置处理器生成的NC程序已用于该院的主导产品VMC750B－

30101主轴箱体的加工，加工出的零件全部满足图纸要求。此外，他们在Pro/E的CAD/CAM集成
软件环境下，可以实现"反向仿真功能"。

目前商品化的通用后置处理器，加拿大ICAM公司的CAM-POST软件具有典型性。该软件可以

覆盖国内外流行的90%以上的CAD/CAM软件和90%以上的NC系统，功能较强。它可以读取所覆盖

的CAD/CAM软件所生成的刀具路径文件，定制所覆盖的NC系统的专用后置处理器，它主要分为
如下两部分：
（1）QUEST:数据库模板系统。

数据库模板中包含各种类型的机床及控制系统可能遇到的问题及解决的方法。用户根据需

要，回答问题，得到专用的数据库。当数据库模板不能满足用户的要求时，可用
Post-processor
Development编制宏程序，进行二次开发。

（2）GENER：应用QUEST产生数据库，把由CAM系统产生的刀具路径文件转换成数控机床所能直
接识别的NC程序。
ICAM公司新推出的CAM-POST
V-12具有高速加工所要求的处理功能，能支持Bezier、

NURBS、Polynomial和Spline四种曲面拟和模型，在QUEST中设置了专家系统工具等，使软件的
功能又大有扩展。

近年来，计算机硬件技术飞跃发展，使微机的性能价格比不断提高。目前世界上许多知名

的CAD/CAM软件公司已着手开发了基于微机的CAD/CAM软件，使原来只能在工作站上运行的软

件，在微机上同样可以运行。硬件成本的大幅度降低，使CAD/CAM能够得以广泛应用。

现代工业正在逐渐向多品种、小批量的方向发展，
需要高效、快速、高度柔性的制造系
统，
CAD/CAM的广泛应用为其提供了可能，并且促进了这种发展。后置处理器的定制是联结

CAD/CAM软件与加工设备的关键技术，它直接影响到CAD/CAM的集成。

能够处理不同类型格式的刀具路径文件，并做优化处理，以适应不同类型的机床、不同类

型的系统、不同类型的零件的加工需求，生成的NC程序不需人工做二次修改，而直接应用于机
床是后置处理器技术的发展方向。

【作者: furseal
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英文名称sapphire

在 矿物学上与红宝石同属刚玉，化学式为a12o3，但所含的微量元素不同。广义的蓝宝石是指除红宝石外所有可用作宝石的刚玉类矿物，因此它可有各种不同的颜 色，相应地所含微量元素也有所不同。如蓝色者含铁和钛(fe2+，ti4+)，黄色者含镍(ni3+)，绿色者含铁和铬(fe3+，cr3+)，翠绿色者 含钒，紫色者含钒和铬，褐色者含锰和铁等等。蓝宝石和红宝石一样具有相似的结晶习性，均属三方晶系，但它更常见的晶形为短粗的复三方双锥体和桶状晶体。也 可见有相似的晶面条纹。玻璃光泽。亚透明至不透明。一轴负晶。折射率n。＝1．768～1。78，n。＝1．757～1．770。重折率0．008～0． 009，色散0．018。有显著的二色性，蓝色者为紫蓝一蓝绿，或暗紫一蓝；绿色者为绿一黄绿；橙色者为黄褐(橙)一淡黄；黄色者为中黄一淡黄；紫色者为 紫罗蓝一橙等等。蓝宝石也常见有星光效应。一般无荧光显示，但也有少数浅蓝色蓝宝石在长波紫外线下具红色或橙色荧光；还有少数黄色蓝宝石在紫外线和x射线 下呈现橙一黄色荧光。硬度9。相对密度3．99～4．10。无解理，但有平行(10（l）o)或(o001)的裂开。蓝宝石的产量比红宝石的产量要大得 多，而且也可见有较大的晶体。迄今发现的最大一颗蓝宝石重达19千克，产自斯里兰卡的砂矿。其次一颗是1935年在澳大利亚昆士兰发现的，重2302克 拉。尽管如此，大于100克拉的优质蓝宝石毕竟是非常少见的。蓝宝石主要是岩浆成因矿物。世界上已发现的蓝宝石大多来自碱性玄武岩及其风化后所形成的砂矿 中。如澳洲、柬埔寨、泰国以及我国的蓝宝石矿。此外，也有少量蓝宝石来自类似红宝石那样的接触变质的矽卡岩以及碱性伟晶岩脉中。蓝宝石也和红宝石一样并列 为世界四大名贵宝石之一，在工业上则用作精密仪器的轴承和研磨材料。
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