数控机床新技术特征概述
- 格式:doc
- 大小:18.00 KB
- 文档页数:2
数控技术概述数控是数字控制的简称,英文为 Numerical Control,简称NC。
目前数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC,很少再用NC这个概念了。
下面详细说明之:数控(Numerical Control NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。
数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。
1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。
现在,数控技术也叫计算机数控技术(Computer Numerical Control ),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。
一、数控技术的发展状况第一代数控系统:1952年至1959年,采用电子管元件。
第二代数控系统:1959年开始,采用晶体管元件。
第三代数控系统:1965年开始,采用集成电路。
第四代数控系统:1970年开始,采用大规模集成电路及小型通用计算机。
第五代数控系统:1974年开始,采用微处理机和微型计算机。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System-FMS)带有自动换刀装置(Automatic Tool Changer-ATC)的数控加工中心,是柔性制造的硬件基础,是制造系统的基本级别。
数控技术主要概念一、数控技术概述数控技术(Numerical Control, NC)是把数字控制系统应用于机床、仪器仪表等设备上的一种现代制造技术。
它是以数字信号形式控制机床等设备运动的一种自动化系统,利用计算机数控程序进行控制,实现自动化计算、运算和控制过程。
数控技术可以提高加工精度、降低零件自重和耗时、增强设备的灵活性和可靠性,从而提高生产效率和降低成本。
二、数控技术的基本要素1.数控机床数控机床是数控技术的核心。
它是将数控系统应用于机床制造中的一种特殊机床。
数控机床首先需具备常规机床的功能,如切削、钻孔、铣削、车削等,而且能够接受由计算机输出的数字控制指令,实现运动轨迹的精确控制。
数控机床的主要优点在于控制精度高、加工速度快、可编程性强、重复性好、操作简便等,广泛应用于各个生产领域。
2.数控系统数控系统是一套完整的自动化控制系统,由数控设备、计算机、输入设备、输出设备和控制器等组成。
数控系统可以通过计算机编程来实现机床的自动化控制,确保其运行精度和稳定性。
数控系统的常见类型有独立式数控系统、组合式数控系统、网络式数控系统等。
3.数控程序数控程序是指用程序语言对机床的加工流程、加工轨迹等进行编程的过程。
其目的是将产品的图形设计从计算机转化为数学模型,计算出机床的加工轨迹,使机床按照程序指令进行加工。
数控程序具有高度的可编程性,改变程序代码可以随时改变机床加工的形态。
4.数学模型数学模型是数控程序的基础,是将产品数字化后所得到的图形G代码进行转换所形成的三维模型。
数学模型中包含了产品的各种参数、材质和形态,是数控机床进行加工时所需的基础数据。
数学模型的建立可以通过CAD软件进行,也可以使用扫描仪将实物扫描为数字信号后进行建模。
三、数控技术的优点1.提高生产效率数控技术实现了机床的自动化、智能化,可以通过计算机编程精确控制工件的加工流程,提高加工效率和质量。
2.提高加工精度采用数控技术可以实现对机床各轴运动的精确控制,从而保证了加工精度、稳定性和一致性。
数控车床技术发展现状及趋势一、本文概述数控车床,作为现代制造业的核心设备之一,其技术发展水平直接关系到加工精度、生产效率和产品质量。
随着科技的日新月异,数控车床技术也在持续进步,不断满足复杂多变的制造需求。
本文旨在探讨数控车床技术的当前发展现状,分析其内在的技术特点与优势,并展望未来的发展趋势。
通过深入研究数控车床的控制系统、驱动技术、加工工艺等关键领域,本文期望为相关行业的从业者和技术人员提供有价值的参考信息,推动数控车床技术的进一步创新和应用。
二、数控车床技术发展现状数控车床技术作为现代制造业的核心组成部分,经历了从简单的数控编程到高度集成化和智能化的变革。
目前,数控车床技术的发展现状主要体现在以下几个方面:数控系统智能化:随着人工智能和大数据技术的不断融入,数控车床的控制系统日趋智能化。
现代数控系统能够自动识别材料类型、厚度和硬度,并自动调整切削参数以达到最优的加工效果。
高精度与高效率:随着超精密加工技术和新型切削工具的应用,数控车床的加工精度得到了显著提升。
同时,通过优化数控算法和机床结构,提高了加工效率,减少了非生产时间。
复合加工能力:现代数控车床不仅具备车削、铣削、钻孔等基本功能,还能实现磨削、激光加工等多种加工方式的复合,从而在一台机床上完成复杂零件的多工序加工。
模块化与标准化:数控车床的设计制造越来越倾向于模块化和标准化,这不仅简化了生产流程,降低了制造成本,还有利于机床的维护和升级。
网络安全与远程监控:随着工业0和物联网技术的发展,数控车床的网络安全和远程监控成为新的关注点。
现代数控系统配备了完善的安全防护措施,并通过云平台实现远程故障诊断和监控,大大提高了设备的运行可靠性和维护效率。
绿色环保与节能减排:数控车床在设计和制造过程中越来越注重绿色环保和节能减排。
通过优化机床结构、减少空载时间和使用环保切削液等措施,有效降低了能耗和污染排放。
数控车床技术在高精度、高效率、复合加工、智能化和网络化等方面取得了显著进展,为现代制造业的转型升级提供了有力支撑。
数控机床技术特征与发展【关键词】数控机床;技术;发展从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。
随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。
本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。
制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
随着社会的进步和科技的发展,现代机械制造工程领域方面越来越多地采用智能化、自动化,新设备、新技术的应用越来越普遍。
数控机床结构与特征分析张晓东(佳木斯煤矿机械有限公司,程聪黑龙江佳木斯154000)工程技术』7睛要]数控机睐的构成包括加工程序、输入装置、数控装置、伺服系统和机床拳体。
数控杌床的特征主要有自动化程度高、具有加工复杂形状零停的能力、生产准备周期短、加工精度高、质量稳定、生产效率高、易于建立计算机通信网络。
,哄键词】数控机床;加工程亭;输入装置;数控装置;自动化;伺服系统数字控制是用数字化信号对机械设备的运动及加工i揪行控制的一种方法,简称数控(N C)。
作为。
中自动控制技术。
它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量,也可以控制温度、压力、流量等物理量。
数控机床就是采用了数控技术的机床,即装备了数控系统的机床。
数控机床是—个装有程序控制系统的机床,该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
程序控制系统,就是所说的数控系统。
数控丰几床是一种以数字量作为指令信息形式,通过电子计算机或专用电甬千算装置,对信息进行处理而实现自动控制的机床。
数控机床是电子技术、计算机技术、自动控制、精密测量、伺服驱动和精密机械结构等新技术综合应用的成果,是一种柔性好、效率高的自动化机床。
1数控机床的构成及原理数控机床尽管种类繁多,但是她们的组成部分基本相同,包括加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统和辅助控制装置、检测装置及机床本体。
见图1L一—1玉巫(卜一图1数控机床基本组成1)加工程序。
数控机床工作是通过机器执行所编制的90T程序指令,实现加工零件的全部操怍f言息和刀具相对于工件位移信息等。
加工程序可存储在信息载体上,常用的控制介质有,穿孔纸带、磁带、磁盘等,加工程序是以代码的形式按规定格式存储的。
2)输入装置。
它可以是机床操控面板E的键盘和按钮,通过它进行人工编程输入。
为了提高数控机床的利用率,加工信息被事先录入信息载体(穿孔磁带、磁带或磁盘)。
根据所使用的信息载体不同,数控机床相应配置光电纸带输八机、磁带机或磁盘驱动器等不同的输入装置,通过它迅速读取加工信息,令机床按程序指令进行加工。
1 绪论1.1 数控技术的发展历史和特点在二十世纪中期,数控技术开始从发达国家发展起来。
1948年,John T.Parson 开发了第一台数控机床,翻开了制造业的新篇章。
五十年代,NC技术开始进入快速发展阶段,迎来了被称为“第二次工业革命”的时代。
70年代计算机控制技术(DNC,CNC)的出现加快了数控机床发展的步伐,具有代表性的是GE FANUC Automation公司推出第一台CNC数控装置(1973年)。
80年代是计算机技术迅速发展时期,也促进了CNC的性能提高。
尤其是苹果公司推出人机图形交互功能的PC机以后,不仅出现了相应的CNC系统,而且导致CAD/CAM技术的出现,实现了计算机辅助设计与辅助制造的一体化。
90年代技术上的最大进展莫过于信息技术的长足进步,信息高速公路和互联网的出现,使世界在20世纪的最后十年里发生了巨大的变化。
计算机硬件、软件、通讯技术的进步把制造业带进了新的发展阶段。
数控机床的控制系统出现了“以PC机为平台、开放式结构、无产权”的发展趋势,1995年Manufacturing Data System公司推出的CNC,可实时收集数据,可实现借助于互联网远程通讯。
1.1.1数控加工的特点数控加工是采用数字信息对零件的加工过程进行定义,并控制机床进行自动加工的一种自动化加工方法,它具有以下几个方面的特点:(l)具有复杂形状加工能力复杂形状零件的加工在飞机、汽车、船舶、模具、动力设备和国防军工等产品的制造过程中占有重要地位,复杂形状零件的加工质量直接影响这些产品的整体性能。
数控加工过程中刀具运动的任意可控性使得数控加工能完成普通加工难以完成或者根本无法进行的复杂曲面加工。
(2)高精度数控加工使用数字程序来控制刀具的运动实现自动加工,排除了人为的误差因素,而且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正,因此采用数控加工可以极大地提高零件的加工精度。
(3)高效率数控加工的生产效率一般比普通加工高2~3倍,在加工复杂零件时生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
重型机床要在技术服务上争一流经过几十年的努力,我国重型和超重型机床发展速度加快,年产量已超过2000台;产值数控化率超过70%;从2002年到2008年产值年均增长42.38%,2009年产值是2000年的13.7倍,在产品规格上制造许多世界极限:立式车床最大规格25m,镗铣床镜杆直径320mm,龙门镗铣床龙门加工宽度11m,卧式车铣床最大加工直径5m,最大承重500吨,轧辊磨床最大磨削直径2500mm等。
技术水平有新的突破和提高,已掌握的先进技术有:机械传动间隙消除和对传动误差补偿技术;龙门移动同步技术;大跨距横梁位移补偿技术;镗铣床主轴悬臂位移补偿技术;超大载荷偏载的卸荷导向技术;特大型零件加工、装配及精度保证;静压导轨和静压轴承技术等。
正是由于掌握了先进技术,许多产品还荣获国家科技进步一等奖:如武重的CKX5316 0数控车铣复合加工机床;险峰机床厂的MK84125轧辊磨床;齐一机的θ1-105曲轴连杆颈旋风铣床;以及江苏多棱的TH42160B/5X五轴联动龙门加工中心等。
此外,还有一批具有先进水平的产品出现:武重生产的双龙门数控镗铣床,龙门宽6.8m,加工长度57m,是目前X轴行程最长的机床,双龙门、四铣头为国内首创,加工效率是普通铣床的六倍,可五面加工。
齐二机床的TK6932双立柱数控落地镗铣床,镗杆直径320mm,立柱行程41m、主轴箱行程8m、滑枕行程2m、总重量760吨。
应用立柱优化技术,方滑枕伸出直线度伺服补偿技术,滑枕及镗轴热伸出补偿技术,重型高速主轴升温控制技术及重平衡锤减震技术。
北一机床的XKA28105×300桥式五轴车铣复合机床,龙门宽度10.5m,最大加工高度7.5m,主轴最大扭矩9500牛M,配有大功率大扭矩A/C轴机械传动摆角铣头,可五轴联动。
还配有9.5m车铣双速数控转台、承重300吨,主要性能达到国内领先、世界先进水平。
重型机床的特点之一,结构复杂,零件特大特重,不仅要掌握开发设计,还要解决毛坯、零件制造、装配等技术和物资条件;重型机床使用寿命长,上世纪70年代“大打矿山之仗”中,因国内生产能力有限,重型机床供不应求,于是两次从欧洲购买97台旧重型机床。
第一次购买13台机床
平均役龄超过19年,买来后仍然继续使用。
另外市场需求经过高峰之后会有调整,在这种情况下如再继续增加生产点或扩充生产能力是危险的,要慎之又慎。
另外,重型机床是最需要实现数字化和复合化,因此更加速发展数控化复合化重型机床。
齐二机床在发展极限规格镗铣床的同时,还向封头制造业提供专门化的附头车铣床,为汽车业提供覆盖件多工位压力机,为航空和风电工业提供大型筒段铺缠一体化设备,不断扩大服务领域的做法值得同行学习。
重型机床不仅要供应国内市场,还要增加出口。
武重便向英国出口XK2645数控龙门移动镗铣床、FB260数控落地镗铣床和CKX52 80数控双柱立式车铣床。
只要我们认真对待,品种对路、质量可靠、服务周到,扩大出口是大有可为的。
重型机床寿命周期长,用过多年之后,可通过高新技术再制造,使旧机床焕发新的生机,节能节材,绿色环保,利国利民,再制造应在重型机床行业首先开展起来。