THWS 五軸換線資料集：鑰匙圈

原始來源: B. Engelmann, A.-M. Schmitt, M. Martinez，Production Data Set for Five-Axis CNC Milling with Multiple Changeovers，Zenodo — DOI 10.5281/zenodo.15735480；NC 程式與刀具表在作者的 GitHub repository（commit b800366）；資料說明論文：M. Martinez, A.-M. Schmitt, A. Schiffler, B. Engelmann，Scientific Data 12, 1067 (2025)，doi:10.1038/s41597-025-05294-0
搜尋關鍵字: Production Data Set for Five-Axis CNC Milling with Multiple Changeovers、Keychain_Schluesselanhaenger.mpf
授權: 創用 CC 姓名標示 4.0 國際（CC BY 4.0）
標註: NC program and tool list: B. Engelmann, A.-M. Schmitt (THWS), external material of 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, files from https://github.com/ElMoe/Production-Data-Set-for-Five-Axis-CNC-Milling-with-Multiple-Changeovers (commit b800366); described in M. Martinez, A.-M. Schmitt, A. Schiffler, B. Engelmann, Scientific Data 12, 1067 (2025), https://doi.org/10.1038/s41597-025-05294-0. Licensed CC BY 4.0, provided as-is without warranties.
NC 程式與刀具表未經修改；仿真設定（毛胚、機台、虎鉗、刀把、偏移）由超級高科技推導或選定，見下文與 zip 內的 SOURCE.md。鑰匙圈的照片裁切自資料說明論文的圖 2（CC BY 4.0）。這不表示原作者為超級高科技、HiNC 或本案例背書。
關於這個案例: 一片刻有標誌、鑽了一個孔的鑰匙圈，出自為五軸加工中心 Spinner U5-620 寫的 Siemens 840D sl 程式（CYCLE832、MCALL CYCLE81）；旋轉軸只移到 B0 C0。對這個零件，資料集給了 NC 程式、刀具表、一張照片與機台的逐秒紀錄，但沒有 CAD 模型、毛胚或夾具。

故事

一個 AI 代理拿到公開的 Siemens 程式與刀具表，以及一台以網頁服務執行的 HiNC，只能透過它的 Web API 與公開文件來操作。缺的是：零件模型、毛胚、夾具、程式的 B、C 字所需要的機台、刀把、材料，以及雕刻的深度。代理從程式裡讀出板子——25 × 64 × 5 mm，板厚來自鑽孔循環的深度——自己寫了一台通用五軸機台與一座虎鉗，把每把刀裝進熱縮刀把、用型錄的伸出量，先用 1 mm、再用 0.0625 mm 原樣播放程式，讓第二個代理只憑它寫的指示重建這個案例，最後用結果找出週期時間花在哪裡。

HiNC 裡的鑰匙圈：熱縮刀把夾著一支 8 mm 的 90° 倒角刀，正在虎鉗夾住的板子上刻標誌；thws 字樣已經刻好 — 雕刻停在標誌途中；倒角刀伸出量 27 mm。

HiNC 裡的鑰匙圈：一支 3.3 mm 鑽頭夾在熱縮刀把裡，在板子尾端鑽孔，標誌與 thws 字樣都已刻好 — 鑽頭在刻好的板子尾端鑽孔。

資料集作者拍的真實鑰匙圈：一塊刻有 THWS 標誌與 thws 字樣的板子，右端有一個小孔 — 程式做出的零件：作者拍的成品鑰匙圈，也是資料集給的唯一一張照片。照片：M. Martinez 等人，Scientific Data 2025 的圖 2，© The Author(s) 2025，CC BY 4.0，裁切出鑰匙圈。

代理從程式讀出的 25 × 64 mm 板子的俯視圖，照比例：由 NC 程式描出的雕刻、刀具以進給上下 16 mm 的 14 個點、孔，以及雕刻與孔共用的中心線 — 代理只憑程式讀出的東西：雕刻與孔共用中心線 X −12.5，所以板寬 25 mm；鑽孔深度讓板厚是 5 mm；板長取自照片。橘色的點是刀具以切削進給上下 16 mm 的 14 個位置。

週期的堆疊長條：原樣時沿輪廓 8.7 秒、在輪廓之間上下 13.0 秒、快移與鑽孔 7.0 秒，共 28.70 秒；退刀改成 2 mm 時 18.18 秒；真實的一次生產約 83 秒 — 仿真週期的時間花在哪裡：28.7 秒中有 13 秒是刀具在輪廓之間以切削進給上下 16 mm。把 14 個退刀改成 2 mm，同樣的切削只要 18.18 秒；在每件約 83 秒的真實機台上，同樣的 10.5 秒約占 13 %。

倒角刀與鑽頭裝在熱縮刀把上、位於最深處，照比例：刀把鼻端在板面上方 26.7 mm 與 19.8 mm — 兩把刀都裝在熱縮刀把上、用型錄的伸出量，照比例畫在最深處：倒角刀的刀把離板面 26.7 mm，鑽頭的 19.8 mm，虎鉗鉗口比板面低 2 mm。

兩張渲染畫面由 HiNC 依 B. Engelmann、A.-M. Schmitt 以 CC BY 4.0 授權的 NC 程式繪出。照片裁切自資料說明論文的圖 2（M. Martinez、A.-M. Schmitt、A. Schiffler、B. Engelmann，Scientific Data 2025，CC BY 4.0）；板子、圖表與刀具圖依程式與代理的設定繪出。

二十五個難題中的四個

雕刻只擦過板面

程式讓倒角刀的刀尖停在上表面，尖頭 90° 刀在那裡只會輕輕碰到；在真實機台上，深度一定來自設定。代理把它當成 −0.3 mm 的長度磨耗填進 Siemens 刀具表，並加以證明：有這個磨耗，標誌刻深 0.30 mm；沒有它，什麼都沒切掉。

以名稱叫刀

程式用名稱叫刀，HiNC 的刀具庫卻以號碼編排。沒有對照表時，HiNC 不換刀、什麼都不切，卻仍回報執行完成。代理建了名稱對照，而且只依實際切到的東西驗收：雕刻從第 292 步到第 4,252 步，鑽孔從第 5,161 步到第 5,201 步。

自己寫的機台，加寬過一次

程式會移動 B 與 C，而 HiNC 資源庫裡沒有通用的五軸機台，所以代理自己寫了一台 B 搖籃加 C 轉台的機台。一個夥伴代理借它做傾斜的圓錐台，主軸頭與搖籃側板撞了 3,436 次；側板外移之後，兩個案例都跑得乾淨。

程式的起始點屬於另一台機台

程式回到 Z610 的起始點，那是原機台的座標。HiNC 從自己的機械原點開始執行，那裡只在板面上方 5 mm，而且預設在 Z0 換刀，會讓下一把刀直接穿過零件。代理把兩者都設為 Z610。

其餘二十一個，包括程式本身造成的一則警告（在第一次叫刀前就選了刀具補正），以及審查抓到的三個代理自己的錯，都在完整紀錄裡。

結果

程式原樣播放，644 行全部執行，只有一則已說明的警告、沒有碰撞：5,930 步，仿真加工時間 28.7 秒（換刀算 0 秒），標誌刻深 0.30 mm，孔完整鑽穿。雕刻的負載很小：主軸功率的 0.2 %，切削力不到 20 N。在一台 32 執行緒的伺服器上，每次重播約 6 秒，記憶體估計 1 GB；盲建的結果與每個數字都相同。這裡的一切都是仿真，沒有在真實機台上切過。

關鍵數字	意思
25 × 64 × 5 mm	從程式讀出的板子：5 mm 來自鑽孔深度（6.1835 = 5 + 穿出 0.5 mm + 0.6835 mm 的鑽尖），25 mm 來自對 X −12.5 的對稱，64 mm 來自照片（64–66）
0.3 mm	雕刻深度，程式裡沒有：程式讓刀尖停在上表面，代理假設 0.3 mm，以 −0.3 mm 的長度磨耗輸入
5,930 步、644 行	兩種解析度的重播，每一行都執行；盲建的結果相同
0.30 / 0.88 mm	切深峰值：雕刻（−0.3 mm 的磨耗）與鑽頭每步（0.68 mm 的鑽尖加上一轉的進給）
28.70 秒	仿真週期，換刀算 0 秒，沒有加減速
13 秒	刀具在輪廓之間以切削進給上下 16 mm：749 mm 進給路徑中的 448 mm
18.18 秒	14 個退刀改成 2 mm 後同樣的切削：少 10.5 秒，是仿真週期的 37 %，約是真實每次約 83 秒的 13 %
0.6 % / 0.2 % / 19 N	雕刻的刀具應力比、主軸功率比與最大切削力
約 6 秒	在 32 執行緒的伺服器上重播一次，1 mm 與 0.0625 mm 都是

帶來了什麼

給加工工程師：時間花在哪裡。28.7 秒的仿真時間中，有 13 秒是刀具在輪廓之間以切削進給上下 16 mm；把這些退刀改成 2 mm 再重播，每件少 10.5 秒，切出來的東西完全一樣——約是機台紀錄中每次實際加工約 83 秒的 13 %。另外，雕刻深度應該寫在設定單上：它不在程式裡。
給老師或學生：一支短程式，就涵蓋了 Siemens 840D sl 和 ISO G 碼大部分的不同之處，也示範了沒有模型時，能從程式讀出多少東西。
給評估是否讓代理搭配 HiNC 工作的人：二十五個難題都被找出並解決，盲建的結果相符，三次審查提出的每一項都處理了。人只出手兩次：提供登入帳號，以及核准結束這項工作。

看完整的案例紀錄：THWS 鑰匙圈（英文）

原始檔

案例	特徵	原始檔	原始檔備份
THWS 鑰匙圈	雕刻與一個鑽孔	NC 程式、刀具表	Showcase-THWS-Keyring.zip

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