THWS 鑰匙圈：沒有模型、沒有毛胚、沒有夾具的 Siemens 840D sl 程式

德國一所大學把它在一台 Siemens 840D sl 控制器的五軸機 Spinner U5-620 上跑過的程式，公開在一份關於機台換線的開放資料集裡。三支程式中最短的一支，加工一個鑰匙圈：用 90° 倒角刀在一塊金屬板上描出 THWS 標誌和「thws」字樣，再在一端鑽一個掛環用的孔。對這個零件，資料集給了 NC 程式、刀具表、一張照片，以及每次加工的機台逐秒紀錄，但沒有 CAD 模型、毛胚、夾具或刀把。

一個 AI 代理拿到這支程式，透過 HiNC 的 Web API 建出一個仿真，讓它照程式的指令切出鑰匙圈；反覆重播，直到每一則訊息都有交代；再讓第二個代理盲建一次；最後用它找出週期的時間花在哪裡：28.7 秒的仿真時間中有 13 秒（45 %）是刀具在輪廓之間以切削進給上下移動 16 mm，把安全高度改成 2 mm，每件可省 10.5 秒，切出來的東西完全一樣。本頁的一切都是仿真，沒有在真實機台上切過。

案例

拿到的	缺少的
Keychain_Schluesselanhaenger.mpf，644 行 Siemens 840D sl 程式：兩道用 90° 倒角刀（ENTFRAESER_D8_N_90GRAD）的雕刻工序，一道用 Ø3.3 鑽頭（BOHRER_D3.3_VHM）的鑽孔工序	零件模型，因此沒有幾何差異可以比對
一份刀具表，列出每把刀的製造商與訂購碼；刀具廠的資料頁是公開的	毛胚尺寸與擺放位置、材料、夾具、刀把、伸出量、刀長
機台的型號與控制器、資料描述論文中成品鑰匙圈的照片，以及機台的逐秒紀錄（資料描述論文算出這個零件每次生產平均 83 筆，含中斷）	工件座標偏移、機台的座標與行程、原機台自有 M 碼的作用

這支程式用的是 Siemens 使用者天天會碰到的語法：DEF REAL 變數、機械座標移動 SUPA、取消擺角的 CYCLE800()、高速設定 CYCLE832、鑽孔用的 MCALL CYCLE81、以名稱叫刀（T="…"）並搭配刃號 D1，以及旋轉軸的 B、C 字——它們只會移到 0。

代理建了什麼

每個值都標明出處：讀取（來源寫明的）、推得（從來源推算的）、自選（來源沒說、由代理決定的）或量測（從 HiNC 讀回，並註明版本）。

項目	值	依據
機台	以腳本從簡單方塊與圓柱寫成的通用五軸機：主軸頭側 X、Y、Z；繞 Y 傾斜的搖籃（B）上載著 Ø360 旋轉台（C）；行程 X ±400 mm、Y ±300 mm、Z -250 至 650 mm、B ±110°、C 不限	自選。 程式會下 B 和 C，所以機台必須有這兩軸，而 HiNC 資源庫裡沒有可公開使用的五軸機。行程與台面大小是配合本系列另一個五軸案例選的，那個案例需要超過 ±60° 的 B 與至少 Ø300 的台面。
夾具	一台通用虎鉗：板子放在兩根平行塊上、位於虎鉗正中，板底在虎鉗底座上方 90 mm，鉗口跨著 25 mm 的板寬夾住、比板面低 2 mm	自選。 鑽頭會穿透板子，所以孔的下方要留空；倒角刀絕不能碰到鉗口。
毛胚	25 × 64 × 5 mm 的方塊	推得，其中一項為自選。鑽孔循環的深度 DP = -6.1835 可以讀成 5 + 0.6835 + 0.5：5 mm 板厚、Ø3.3 名目 135° 鑽尖的高度（1.65 / tan 67.5°），以及 0.5 mm 的穿透量。雕刻與孔都以 X ≈ -12.5 為中心；把 X0、Y0 當成板緣（CAM 的工件原點通常這樣取），板寬就是 25 mm（照片以雕刻長度 48.6 mm 定比例，約 25.7）。照片給出的長度是 64–66 mm；自選：64。
目標模型	無	讀取。 來源沒有模型，所以沒有幾何差異可查；驗收只看切削本身。
程式原點	上表面的 +X/+Y 角；在這台機台上 G54 = (12.5, 32, -5)	推得（鑽孔循環的參考面是 Z0；雕刻與孔都在 X、Y 的負側）；G54 的值由 HiNC 3.2.39 從模型量測。
控制器	Siemens；刀號 1、2 對應到程式的刀名；$TC_DP 補正列；宣告原機台的 M27、M29、M50、M51、M65；起始與換刀高度 Z610	讀取：廠牌與程式用到的碼。自選：刀號。推得：每一項怎麼設（見難題）。
材料	鋁；取資源庫中的 6061-T6	推得是鋁：照片是一塊亮面金屬板，而鑽頭的 S23632 在 Ø3.3 上是 245 m/min——正是刀具廠給短屑鋁的值。自選：以 6061-T6 代替。
倒角刀	錐形輪廓 Ø8、與水平面夾 45°、刃長 4 mm、尖頭、4 刃、全長 63 mm；螺旋角 0°、前角 0°、讓角 10°；伸出量 27 mm，裝在熱縮刀把上（鼻端 Ø24，量規長 80 mm）	讀取自刀具廠資料頁：直徑、輪廓角、刃長、全長、刃數、27 mm 的伸出量。推得：尖頭（4 mm 刃長等於 45° 下的 D/2）。自選：刀把、螺旋角（資料頁只寫「特殊螺旋角」），以及前角與讓角。
鑽頭	錐形輪廓 Ø3.3、135° 鑽尖、20 mm 刃溝、2 刃、Ø6 × 36 mm 刀柄、全長 62 mm；螺旋角 30°、前角 0°、讓角 10°；伸出量 26 mm，裝在 Ø6 刀把上	讀取自資料頁，包括 26 mm 的伸出量。自選：刀把、螺旋角，以及前角與讓角。
刀長	107 與 106 mm（刀把量規長 80 加伸出量）	推得。
雕刻深度	倒角刀補正列上 -0.3 mm 的長度磨耗	自選；見〈雕刻只擦過板面〉。
主軸	通用 24,000 rpm 電主軸，連續 7.5 kW	自選。 程式最高轉速 23,632 rpm；來源沒提主軸。
任務	原樣播放程式；開啟碰撞偵測；第一次用 1 mm，驗收用 0.0625 mm	自選。 刻線只有 0.6 mm 寬。

兩把刀在 HiNC 裡的設定；程式以名稱叫刀，刀號是代理自己定的：

	T1	T2
程式裡的名稱	ENTFRAESER_D8_N_90GRAD	BOHRER_D3.3_VHM
實際刀具（刀具表與資料頁）	Garant 208110 8，整體碳化鎢 90° 倒角刀，全長 63 mm	Garant 122380 3,3，整體碳化鎢鑽頭，全長 62 mm
輪廓	錐形，Ø8，與水平面夾 45°，刃長 4 mm	錐形，Ø3.3，與水平面夾 22.5°（135° 鑽尖），刃溝 20 mm
刃數、螺旋角、徑向前角、徑向讓角	4、0°、0°、10°	2、30°、0°、10°
刀柄（從刀尖起算）	Ø8，從 4 到 63 mm	Ø3.3 到 23 mm，在 26 mm 處擴到 Ø6，Ø6 到 62 mm
刀把：熱縮刀把，鼻端以上各高度的半徑	鼻端 R12，到 55 mm 處漸增為 R16.5，接著 R22 到 63 mm，再以 R31.75 到 80 mm 的量規線	鼻端 R10.5，到 55 mm 處漸增為 R15，其餘同 T1
伸出量；刀長	27 mm；107 mm	26 mm；106 mm
刃部材料	碳化鎢，鈷含量 10 %，晶粒 600 nm，取自 HiNC 的資源庫	同左

代理怎麼管理這件工作

• 先定通過標準，再開始跑。 在碰伺服器之前，代理逐行讀過程式，寫下一次正確的執行必須呈現什麼：哪些行會切到、切在哪裡、鑽頭鑽多深、程式原點落在哪裡、哪些字會發出訊息。每一次執行都拿這些來核對，第一次乾淨執行的數字則成為之後所有執行的基準——而不是看它「跑完了」。
• 一切經 Web API，每次寫入都讀回。 代理用 HiNC 網頁本身用的同一組路由建案，每寫一個值就讀回來，存檔、重新載入後再讀一次。
• 先粗後細。 先用 1 mm 在幾秒內檢查設定，之後才跑 0.0625 mm。
• 研究交給別人，決定自己做。 兩個輔助代理平行閱讀 HiNC 的原始碼與文件——一個查機台檔格式，一個查 API 呼叫以及模擬器怎麼處理程式裡的每個 Siemens 字——代理本身則同時推算毛胚。
• 共用的伺服器。 一個 HiNC 實例一次只開一個專案，而同一台伺服器上還有好幾個代理在建本系列的其他案例。代理先宣告自己用哪個實例，每次 reset 前確認沒有執行中的 run，用重新載入丟掉記憶體中的實驗，刪除暫存檔，做完後關閉專案。它把自己寫的五軸機台分享給需要的代理，對方也找出了這台機台的第一個缺陷（第二個難題）。
• 盲建。 自己的建案通過後，代理只把書面指示與輸入檔交給第二個代理。那個代理從零建出專案，得到相同的步數、切深、時間與訊息；它的專案只在隨機產生的識別碼與自由文字註記的措辭上不同。
• 對抗式審查。 另外三個代理被要求找出所有錯處：兩個審來源筆記與指示，一個審本頁。它們的發現都列在下面的難題裡，包括代理自己犯的三個錯。
• 人在哪裡介入。 實例需要代理沒有的登入帳號；代理沒有去讀伺服器的設定，而是問擁有者，由擁有者提供。擁有者的常設規則決定了建法：不用任何客戶或授權不明的東西（所以代理自己寫機台）、每把刀都裝在工廠實際會用的刀把上（所以用熱縮刀把與型錄伸出量）、每個案例的專案放在自己的資料夾。擁有者核准結束這項已完成的工作。之後擁有者把本系列的目的從訓練教材改成這種代理工作紀錄，代理便加做了時間分析與安全高度實驗，展示仿真如何幫上忙，而不只是重播。

難題

以下數字除非另註版本，都是在 HiNC 3.2.41、0.0625 mm 下量得。

程式預設的機台，資源庫裡沒有

• 情況。 程式會移動 B 和 C（G0 B0.0 C0.0、SUPA … B=_B_HOME C=_C_HOME）；HiNC 資源庫裡唯一的通用機台只有三軸。
• 錯過的風險。 在三軸機上，每個 B、C 字都不會被消化（Parsing--Unconsumed），重播永遠不會乾淨。
• 怎麼發現。 在建任何東西之前先讀程式。
• 解法。 用腳本寫一台通用機台：主軸頭側 X、Y、Z；繞 Y 傾斜的搖籃（B）載著旋轉台（C）；兩個旋轉軸在鏈上都取負向，使 B+、C+ 成為刀具相對工件的 ISO 正向。
• 證據。 HiNC 自行把 B、C 綁成旋轉軸，沒有任何一次重播發出 Parsing--Unconsumed。

搖籃太窄

• 情況。 鑰匙圈只用到 B0 C0，但借用這台機台做真正五軸零件（一個傾斜 10°、偏離 C 軸 50 mm 的圓錐台）的代理，在 HiNC 3.2.39 上得到 3,436 則 Collided(B,Z)。
• 錯過的風險。 一台在三軸工作上看起來沒問題的機台，對它原本也要支援的工作卻是錯的。
• 怎麼發現。 那個代理用機台的運動學算出碰撞的範圍：與引擎回報的是同一段（第 96 至 3713 行，對上引擎的第 96 至 3714 句；引擎把「移往下一點」算在下一句），所以是真的干涉。主軸鼻端（半徑 80 mm）到達 |y| = 206 mm，而搖籃側板從 |y| = 200 開始。
• 解法。 側板外移到 |y| 260–320 mm，軸承塔移到 330–450 mm。
• 證據。 那個夥伴案例在加寬後的機台上重播了兩個零件的每一個點，沒有任何碰撞。

有些機台零件永遠不會被檢查碰撞

• 情況。 HiNC 產生碰撞對時，沿著機台鏈從地面走到刀具、再走到工作台，並把兩條路上的地面 O 與底座 base 照名稱剔除；掛在 base 上的零件因此不會列入碰撞對。
• 錯過的風險。 耳軸軸承座——搖籃傾斜時主軸頭最可能撞上的東西——會被畫出來，卻從不被檢查。
• 怎麼發現。 寫鏈之前先讀機台文件。
• 解法。 軸承座掛在鏈上工作台側、自己的元素下。
• 證據。 夥伴案例的碰撞，報在搖籃上，那是鏈上同一側的零件。

存檔改寫了機台檔

• 情況。 第一次存檔後，專案載入的機台檔變了樣：HiNC 把角色綁定寫成元素、加上位元組順序記號，並重新排版實體。
• 錯過的風險。 被當成機台來源保存的檔案，會在每次有專案用它存檔時悄悄改變。
• 怎麼發現。 存檔後，那個檔案顯示為已修改。
• 解法。 代理自己做的設定檔留在自己的資料夾、保持原樣；建案時上傳副本到專案、載入的是副本，所以存檔只改寫專案的副本。
• 證據。 每次存檔後，設定資料夾裡的機台檔都沒變，被改寫的只有專案的副本。

讀者拿到的檔案裡沒有機台

• 情況。 這個案例的備份包原本只收來源本身的檔案與筆記；機台與虎鉗是代理的作品。
• 錯過的風險。 沒有人能從這個包重建這個案例。
• 怎麼發現。 交給盲建之前，先檢查這個包會包含什麼。
• 解法。 代理自己做的設定檔放在自己的資料夾，並隨案例一起打包。
• 證據。 盲建只用這個包，並且成功。

建案指南的工作台擺放會移動零件

• 情況。 本系列的建案指南用一個平移來擺放它那台三軸機的工作台；這台機台已經在同一條連接上帶著工作台的擺放。
• 錯過的風險。 照指南字面做，會蓋掉工作台 100 mm 的下降，整個設定都跟著移位。
• 怎麼發現。 對照機台的鏈讀這一步。
• 解法。 這個案例的指示跳過這一步。
• 證據。 G54 算出來是 (12.5, 32, -5)，正是虎鉗幾何放板子角落的位置。

程式的起始點是另一台機台的座標

• 情況。 程式用 SUPA G0 Z=_Z_HOME 和 X=_X_HOME Y=_Y_HOME 回起始點，值是 610、-365、224——Spinner 的機械座標。一次執行從機械原點開始，而換刀會把 Z 送到機台的換刀位置，預設是 0。
• 錯過的風險。 在機械原點時，主軸鼻端只在板面上方 5 mm；在 Z0 換刀，新刀會直直往下穿過板子。
• 怎麼發現。 第一次執行前，比對程式的起始點與機台自己的原點。
• 解法。 把起始與換刀高度設為 Z610，也就是程式自己的起始點。
• 證據。 兩列都讀回 610；沒有任何重播發出碰撞或行程錯誤。

設定行程的捷徑只涵蓋 X、Y、Z

• 情況。 本系列的三軸案例用一個呼叫同時設 X、Y、Z 的行程；這台機台還需要 B，而逐軸設定的路由接受帶正負號的下限。
• 錯過的風險。 照本系列給三軸機的標準值在這裡用那個捷徑，X、Y、Z 的上限會是 0，程式的起始點 Z610 就超出行程。
• 怎麼發現。 一位審查者讀了這兩個路由在控制器中的原始碼。
• 解法。 逐軸設定 X、Y、Z 與 B 的行程，下限帶負號；無限旋轉的 C 不設。
• 證據。 各行程讀回與送出的相同，沒有任何重播發出 StrokeLimit--*。

程式以名稱叫刀

• 情況。 T="ENTFRAESER_D8_N_90GRAD" 與 T="BOHRER_D3.3_VHM"；HiNC 的刀具庫以號碼為鍵。
• 錯過的風險。 沒有對照時，模擬器發出 ToolChange--NameUnresolved、不換刀、什麼都沒切——卻仍回報執行已完成。
• 怎麼發現。 一個輔助代理在剖析器的測試裡找到這種情況。
• 解法。 一張名稱對刀號的表（1 與 2）。驗收從不依賴「已完成」。
• 證據。 兩把刀都有切到：雕刻從第 292 步到第 4,252 步，鑽孔從第 5,161 步到第 5,201 步。

Siemens 補正表是另一張表

• 情況。 Siemens 執行依刀號與刃號從自己的 $TC_DP 表讀刀長，而不是從 HiNC 由刀具庫填入的通用表；兩張表套用磨耗的正負號也相反。
• 錯過的風險。 空的列會帶著警告退回；用通用表的正負號填磨耗，會讓刀具往錯的方向移動。
• 怎麼發現。 讀 Siemens 補正的文件與剖析器。
• 解法。 寫入 (1, 1) 與 (2, 1) 兩列，刀長 107 與 106 mm，並讀回。
• 證據。 剩下唯一的補正警告是刀號 0 的那一則（見〈第一次叫刀之前的刀具補正〉）。

雕刻只擦過板面

• 情況。 倒角刀的程式點停在上表面（Z 0 至 Z -0.009）；尖頭 90° 刀在那裡只碰到表面。
• 錯過的風險。 一次碰到零件、卻沒刻出標誌的執行——而且沒有模型可比對，不會有別的東西告訴你。
• 怎麼發現。 代理問：在真實機台上，雕刻深度從哪裡來？不是程式，那就來自設定：刀具資料或工件座標偏移，而資料集沒有記錄。
• 解法。 在倒角刀的 $TC_DP 列上給 -0.3 mm 的長度磨耗，就像操作員輸入雕刻深度那樣。這個深度是假設，並如此標明。
• 證據。 有磨耗時，雕刻段的切深峰值是 0.3025 mm，逐步切屑體積加總為 9.55 mm³；磨耗為 0 時，峰值是 0.0025 mm、體積為 0，而鑽孔不受影響。

鑽尖不是資料頁上的那個

• 情況。 板厚的推算依據是名目 135° 鑽尖，高 0.6835 mm；鑽頭資料頁寫的刃角到尖端距離是 0.73 mm。
• 錯過的風險。 把名目值說成實際鑽頭的值是錯的，由它推出的板厚也可能有偏差。
• 怎麼發現。 一位審查者拿來源筆記和資料頁比對。
• 解法。 筆記現在寫明，程式作者顯然用的是名目錐：只有這個值能讓 6.1835 成為整數的 5 + 0.5；模型也用同一個錐。
• 證據。 5 + 0.6835 + 0.5 = 6.1835 剛好成立；用 0.73 則湊不出整數板厚。

原機台的五個 M 碼

• 情況。 開頭有 M50，結尾有 M27、M29、M51、M65。程式的註解說出其中三個：「Spuelung Spaenefoerderer Absaugung」——沖洗、排屑機、抽風。
• 錯過的風險。 每個沒宣告的碼都會發出 Parsing--Unconsumed；把它們從程式刪掉，則會掩蓋程式真正做的事。
• 怎麼發現。 一個輔助代理稽核了程式裡的每一個字。
• 解法。 每一個都宣告為不會移動任何東西的機台功能，並附上註記。程式原樣播放。
• 證據。 在 N80、N6400 與 N6410 有五則 DeclaredMCode--UnmodeledEffects，沒有 Parsing--Unconsumed。

第一次叫刀之前的刀具補正

• 情況。 第 N190 行 SUPA G0 X=_X_HOME Y=_Y_HOME B=_B_HOME C=_C_HOME D1，在程式叫任何刀之前就選了刃號 D1。
• 錯過的風險。 一則可能被誤認為設定錯誤的警告——或被人用改程式的方式「修掉」。
• 怎麼發現。 它是最後剩下的那一則警告：(T0, D1) 的 SiemensToolOffset--TcdpRowMissing。
• 解法。 保留原樣並加以說明：程式以 T0 / M6 結束，所以真實主軸在下一次開始時大概也是空的；而這一行是機械座標移動，不切任何東西。
• 證據。 每一次執行都只有這一則警告，盲建的也一樣。

在 HiNC 中，SUPA 不套刀長

• 情況。 HiNC 把 SUPA 當成 G53：該行把主軸量規線定位在機械座標上，不套框架，也不套刀長。
• 錯過的風險。 期待 SUPA 期間刀長仍有效的程式，會落在別的位置。840D sl 是否保留刀長，代理沒有查證。
• 怎麼發現。 一個輔助代理稽核剖析器。
• 解法。 檢查程式：每一個移動 Z 的 SUPA 行都同時以 D0 取消補正（N180、N250、N6100、N6240、N6360），所以兩種讀法得到同樣的移動。NC 方言文件的 Siemens 段寫有這個行為。
• 證據。 程式裡五個 SUPA 的 Z 移動都帶 D0，重播在這些地方都沒有發出行程或碰撞訊息。

MCALL 退回前一行的高度

• 情況。 MCALL CYCLE81(10.,0.,3.,-6.1835) 指定了退刀面（RTP）10；HiNC 則退回鑽孔位置前一行的 Z。
• 錯過的風險。 前一行的 Z 與 RTP 不同的程式，會退到另一個高度。
• 怎麼發現。 剖析器稽核。
• 解法。 這裡前一行（N6300）停在 Z10，與 RTP 相同，結果一樣。
• 證據。 程式裡退刀面與前一行的 Z 都是 10。

T0 / M6 讓最後一把刀留在主軸上

• 情況。 在真實機台上，程式結尾的 T0 與 M6 會把鑽頭收回；在 HiNC 中，換成刀號 0 什麼都不做。
• 錯過的風險。 之後的任何移動，都會拖著一把真機已經不在手上的刀。
• 怎麼發現。 剖析器稽核。
• 解法。 這裡它是 M30 之前的最後一行，所以沒有影響；NC 方言文件寫有這個行為。
• 證據。 它之後沒有任何移動。

指南的伸出量規則與全長固定的刀

• 情況。 本系列的建案指南把伸出量定為刃長與最深切削兩者中較長者加 5 mm，再進位到 5 mm 的倍數：倒角刀 10 mm、鑽頭 25 mm。
• 錯過的風險。 一把 63 mm 的倒角刀只露出 10 mm，就得把 53 mm 的刀柄塞進刀把。
• 怎麼發現。 拿規則算出的數字對照刀具自己的全長。
• 解法。 採用型錄的伸出量：27 mm（留 36 mm 刀柄夾持）與 26 mm（鑽頭 36 mm 刀柄全部夾入），並在旁邊寫明理由。代理也在建案指南裡加上：刀具本身的長度迫使伸出量較長時，寫明數值與理由。
• 證據。 由刀長與程式算出：最深處時，刀把鼻端在毛胚上方 26.7 mm（倒角刀）與 19.8 mm（鑽頭）。

本系列建案指南對兩把刀做的刀把檢查：

檢查	T1 倒角刀	T2 鑽頭
刀把鼻端半徑對刀具半徑	12 > 4 mm	10.5 > 1.65 mm
伸出量對刃長	27 ≥ 4 mm	26 ≥ 20 mm
最深處；當時刀把鼻端的位置	Z -0.31（程式 Z -0.009，磨耗 0.3 mm）；Z +26.7	Z -6.18；Z +19.8
指南的伸出量規則；實際採用	max(4, 0.31) + 5 → 10 mm；27 mm	max(20, 6.18) + 5 → 25 mm；26 mm
刀長	107 = 80 + 27 mm	106 = 80 + 26 mm
驗收重播中的 Collision--Detected	無	無

reset 之前讀到的程式原點是錯的

• 情況。 由模型算 G54 的路由，在剛擺好夾具和零件之後，回了一個錯的值。
• 錯過的風險。 整支程式跑在錯的位置。
• 怎麼發現。 夥伴案例在 reset 前讀到 (-62.7, 65.2, -134.9)，reset 後才讀到預期的 (50, 0, -55.742)。
• 解法。 先 reset 再計算：reset 是一個邊界，執行中的設定副本要到這時才會吃進工作階段內所做的修改。
• 證據。 這次建案與盲建的 G54 都是 (12.5, 32, -5)，雕刻也落在板子上。

共用的主軸檔在第一次存檔時改變

• 情況。 本系列使用的主軸描述檔，在第一次存檔時被 HiNC 改寫成較新的格式（2,495 bytes 變成 3,111）。
• 錯過的風險。 拿專案的副本和原檔比對的檢查，會無故失敗。
• 怎麼發現。 盲建在存檔後比對了檔案大小。
• 解法。 上傳當下就比對，而不是存檔之後。
• 證據。 每一次上傳的長度都與本機檔案相符；重新載入沒有回報任何訊息。

只出現一次的訊息

• 情況。 碰撞準備的那一對訊息（Collision-Prepare--Start 與 --Done）只在碰撞偵測由關轉開時出現：新建專案的第一次重播，或載入一個存檔時偵測關著的專案之後的第一次重播。本案的專案存檔時偵測是開的，所以載入或重新載入之後都不會出現。
• 錯過的風險。 逐一核對每則訊息 id 的驗收，會把同一種執行一次判為乾淨、一次判為不乾淨。
• 怎麼發現。 盲建在粗跑時看到它，細跑時沒有。
• 解法。 預期訊息清單把這對訊息列為可能出現、不算異常。
• 證據。 此後每一次執行的訊息都對得上這份清單。

步數比經驗法則多

• 情況。 重播有 5,930 步；「切削時間 × 主軸轉速」預測約 3,800。
• 錯過的風險。 以這條法則估的記憶體會偏低。
• 怎麼發現。 盲建的報告。
• 解法。 主軸轉著時，切削之間的移動也會被仿真成步；代理把建案指南改成以主軸轉動的全部時間估算。
• 證據。 盲建重現了 5,930 步。

一張看得到刀把的圖

• 情況。 選取某一步，並不會把畫出來的刀具移過去，而重播頁面預設也不畫刀具。
• 錯過的風險。 一張沒有刀把的圖——本系列不接受。
• 怎麼發現。 最早的幾張圖只拍到虎鉗與板子，刀具停在程式的起始點。
• 解法。 打開刀具的繪製，並在切削途中暫停重播：雕刻時暫停一次，鑽孔則一行一行地推進去。
• 證據。 本頁的兩張 HiNC 畫面。

讀取移除體積

• 情況。 逐步切屑體積在整次執行上的加總，約是刻槽幾何體積的三分之一、孔的一半；它到底算的是什麼，沒有查清。
• 錯過的風險。 把它當成移除體積引用，會是錯的。
• 怎麼發現。 拿加總值與刻槽和孔的幾何體積比較。
• 解法。 只用它比較同一支程式的不同執行，從不當作絕對值。
• 證據。 原程式與安全高度變體的加總值，到小數第三位都相同。

代理自己的錯

• 情況。 審查在代理的文字裡找到三個錯：標註句列了描述資料集那篇論文的四位作者，而資料集與檔案的署名分別是其中三位與兩位；指示用錯的理由解釋「先 reset」；以及第一次讀照片時，把孔之後的板長讀成 6 mm，照片實際顯示 7 到 7.5 mm。
• 錯過的風險。 授權條件沒有做到；讀者去追一個不存在的原因；長度寫得比照片能支持的更精確。
• 怎麼發現。 審查者拿標註句和資料集自己的紀錄比對、拿解釋和原始碼比對，並重新量了照片。
• 解法。 三個都已更正；審查也讓每個推得的值（板子尺寸、材料、深度）都掛上明確的標示。
• 證據。 下方的標註句與資料集的紀錄相符；長度寫成 64–66 mm，並註明取 64。

結果與效益

在 HiNC 3.2.41、0.0625 mm 下量得。仿真週期把換刀算成 0 秒，也沒有加減速。

結果	數值
步數；執行的程式行數	5,930；644 行全部
雕刻切深峰值	0.30 mm（0.3 mm 磨耗加上程式 0.009 mm 的起伏）
鑽孔每步切深峰值	0.88 mm（0.68 mm 鑽尖加上一轉的進給 0.14 mm，在 0.0625 mm 解析度之內）
仿真週期	28.70 s
刀具降伏應力比，雕刻	0.6 %
主軸功率比，雕刻	0.2 %
主軸扭矩比，雕刻	0.08 %
最大切削力分量，雕刻	19 N（Z）；18 N（Y）
切削的累計主軸能量	174 J（主軸少轉 10 秒時仍是同一個值，所以只計切削）
最深處刀把鼻端在毛胚上方的高度（計算值）	26.7 mm（倒角刀）、19.8 mm（鑽頭）
鑽孔的負載（模型算出，不應引用：鑽頭被當成錐形銑刀仿真，見〈誠實的限制〉）	軸向力 1.6 N，X、Y 為 0（真實 Ø3.3 鑽頭在鋁上約上百 N）；熱降伏比 0.60
訊息	Sys-Init--FileLines 1、DeclaredMCode--UnmodeledEffects 5、Msg--Display 3（程式的 MSG）、SiemensToolOffset--TcdpRowMissing 1（已說明）；沒有 Collision--Detected，沒有 StrokeLimit--*

用來檢查設定的粗跑與驗收跑：

	1 mm，HiNC 3.2.39	0.0625 mm，HiNC 3.2.41
步數	5,930	5,930
執行的程式行數	644	644
是否切到毛胚，整次執行與雕刻段（第 0–5,000 步）	是	是
雕刻段切深峰值，第 0–5,000 步	0.29 mm	0.3025 mm
鑽孔段每步切深峰值，第 5,000–5,930 步	1.61 mm	0.884 mm
仿真週期	28.70 s	28.70 s
在 32 執行緒的伺服器上重播一次	約 6 s	約 6 s

一次重播的每一則訊息，以及發出它的程式行：

訊息	嚴重性	數量	位置，以及為什麼在預期之內
Sys-Init--FileLines	訊息	1	程式檔有 644 行
DeclaredMCode--UnmodeledEffects	訊息	5	M50（N80）、M27（N6400）、M29、M51 與 M65（N6410）：原機台自己的功能，已宣告為不移動任何東西
Msg--Display	訊息	3	程式的 MSG("MILL_FINISH")（N230）與 MSG("DRILL_METHOD")（N6220），以及第二個 MILL_FINISH 合併成的一則（N2740，「repeated 2x」）
SiemensToolOffset--TcdpRowMissing	警告	1	N190：在第一次叫刀之前、主軸還是空的（T0）時就選了 D1；見〈第一次叫刀之前的刀具補正〉
Parsing--Unconsumed、ToolChange--NameUnresolved、StrokeLimit--*、Collision--Detected	--	0	沒有

給加工工程師。 仿真告訴你時間花在哪裡。28.7 秒的仿真時間中，21.7 秒是 F2069 的進給，而這 749 mm 的進給路徑裡有 448 mm 是刀具在輪廓之間以切削進給上下 16 mm——13 秒。代理把程式複製一份，把 14 個退刀從 Z16 改成 Z2、兩道雕刻工序開頭以快移到達的進刀點（N330、N2810）保留 Z16，重播後得到 18.18 秒，切屑體積加總、切深峰值、切削能量與訊息都相同。只要真實的夾持低於板面，就像這台虎鉗一樣，每件可省 10.5 秒，而且在花任何機台時間之前就驗證過了。機台紀錄顯示真實每次約 83 秒（含換刀與中斷），所以在機台上的節省比較接近 13 %，而不是仿真的 37 %。機械負載離任何極限都很遠，所以這個零件的時間是由路徑決定，而不是由切削決定。還有，雕刻深度不在程式裡：它應該寫在設定單上。

安全高度實驗的數字，在 HiNC 3.2.41 上，進給路徑取自程式：

	原樣的程式	14 個退刀改成 Z2
仿真週期	28.70 s	18.18 s：少 10.5 s，-37 %
F2069 的進給路徑	749 mm，21.7 s	385 mm，11.2 s
其中在輪廓之間上下的部分	448 mm：14 次下刀與 14 次退刀，各 16 mm	84 mm：兩個進刀點之後的下刀仍是 16 mm，其餘 2 mm
切深峰值，雕刻／鑽孔	0.3025／0.8842 mm	相同
逐步切屑體積加總，雕刻／鑽孔——只作比較用（見〈讀取移除體積〉）	9.550／23.356 mm³	到小數第三位都相同
切削的累計主軸能量	174 J（4.842 × 10⁻⁵ kWh）	相同
訊息	如上所列；沒有碰撞	相同

給老師或學生。 這一支短短的程式，涵蓋了 Siemens 840D sl 程式和 ISO G 碼大部分的不同之處：變數、機械座標移動、擺角與平滑及鑽孔的循環、以名稱叫刀與 $TC_DP 表，以及機台特有的 M 碼。這個案例也示範了在沒有模型時，能從程式讀出多少東西——從鑽孔深度讀出板厚、從對稱讀出板寬——以及讀取到哪裡為止、之後就必須標明是假設。

給評估這種做法值不值得的人。 在 32 執行緒的伺服器上，每次重播兩種解析度都約 6 秒；代理總共跑了約二十次，包括實驗與拍圖。一次執行約需 30 MB 的步結果，加上服務本身約 1 GB 的基底（依文件的規則估算，未實測）。除了建案的代理，還有七個輔助代理參與：三個做研究、一個盲建、三個審查。人只需要出手兩次：提供登入帳號，以及核准結束這項工作。審查找到的錯誤都在發佈前修正了。

誠實的限制

• 板子的尺寸、材料與雕刻深度，是代理對程式與照片的解讀，不是來源的資料。5.5 mm 的板子不留穿透量、或 4.5 mm 的板子穿透 1 mm，也都符合鑽孔深度。
• 機台不是 Spinner U5-620。它的座標不同，只用到 B0 C0，而真實的夾持方式未知。
• 鑽孔的物理量不是鑽削模型：鑽頭被當成錐形銑刀仿真，軸向力（不到 2 N）遠低於真實鑽頭。它的幾何——切在哪裡、切多深——是對的；它的負載不應引用。
• 仿真週期沒有加減速，換刀算成 0 秒。安全高度的節省只在仿真中驗證；切屑、冷卻液與真實機台的加減速都不在其中。
• 刀把離板子的間隙是代理自己的檢查：最深處時刀把鼻端在板面上方多高，由刀具幾何與程式算出（見〈指南的伸出量規則與全長固定的刀〉）；驗收重播的碰撞檢查不是它的證據。
• 840D sl 在 SUPA 期間是否保留刀長，沒有查證；這支程式兩種情況結果都一樣。

讀者可以帶到自己案例的

• 沒有模型時，程式本身仍帶著尺寸：固定循環的參考面與深度、對稱的特徵、孔的位置。
• 用尖頭刀、路徑停在 Z0 的程式，深度來自設定。在相信一次乾淨的執行之前，先查清楚它從哪裡來。
• 面對 Siemens 程式：對應刀名、填 $TC_DP、宣告機台自己的 M 碼、從程式的 SUPA 移動取起始與換刀高度，並檢查每個 SUPA 的 Z 移動是否帶 D0。
• 在 reset 之後取程式原點。
• 看時間分解。沒切到東西的進給移動，是最便宜能省下的秒數，而仿真能證明切削沒有改變——但要拿節省和真實週期比，而不是和仿真週期比。
• 依證據驗收——步數、切到什麼、切深、時間、每一則訊息的 id——絕不依「已完成」。

來源與授權

• 程式與刀具表：B. Engelmann, A.-M. Schmitt (THWS)，https://github.com/ElMoe/Production-Data-Set-for-Five-Axis-CNC-Milling-with-Multiple-Changeovers，為 B. Engelmann, A.-M. Schmitt, M. Martinez, "Production Data Set for Five-Axis CNC Milling with Multiple Changeovers", https://doi.org/10.5281/zenodo.15735480 的外部資料。
• 描述於 M. Martinez, A.-M. Schmitt, A. Schiffler, B. Engelmann, Scientific Data 12, 1067 (2025), https://doi.org/10.1038/s41597-025-05294-0。
• 授權：Creative Commons Attribution 4.0 International，https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/，依現狀提供，不附任何保證。
• 修改之處：程式與刀具表原樣使用。安全高度實驗重播的是一份把 14 個退刀的 Z16 改成 Z2 的程式副本；這份副本不對外發佈。毛胚、機台、虎鉗、刀把與補正由代理推得或自選。兩張看得到刀把的圖是那個仿真的渲染畫面；示意圖與圖表由程式與代理的設定檔繪出；三個產品的照片是資料描述論文的圖 2（© The Author(s) 2025），依 CC BY 4.0 原樣重製。
• 讀者請到原網站取得檔案；本頁不提供下載。連結失效時可搜尋：「Production Data Set for Five-Axis CNC Milling with Multiple Changeovers」、「Keychain_Schluesselanhaenger.mpf」。公司網站保留一份原始檔的副本，只作為原始連結失效時的備份。

從 GitHub repository 取得的檔案，可以用來源筆記給的 SHA-256，核對它是否就是本頁仿真所用的那一個：

檔案	commit b800366 時在 repository 中的路徑	SHA-256
Keychain_Schluesselanhaenger.mpf	NC_code/Keychain_Schluesselanhaenger/Keychain_Schluesselanhaenger.mpf	df1831facaed2c20fb3ab6735d8894bfe01fdf7ffc8412ceefb453f6fda5cb8f
Tool_information.csv	Tool_information/Tool_information.csv	139243c00f0841ac6b10981eaf7c5afbcb3fe6b5d0d981bda4bfd09f43fa63af

另見

• 實作案例——本系列的其他案例
• 專案建構——這些步驟所依循的建案流程
• 透過 HTTP API 進行重播驗收——一次執行據以驗收的證據
• Siemens 刀具補正（英文，未鏡像）——$TC_DP 表
• 刀具幾何——刀把輪廓、伸出量與刀長