数控技术及装备(a)
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数控技术和装备发展趋势及对策汪洋(安徽理工大学机械工程学院,淮南,232001)摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
中图分类号:G718.5文献标识码:A文章编号:1672—7355(2012)10—0200—01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、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
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。
数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。
高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。
为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIR。
)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆。
而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋。
刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。
《数控技术及装备》课程教学大纲适用于四年制本科机械设计制造及其自动化专业(建材机械方向)学分:1.5总学时:24理论学时:18 实验/实践学时:6/0一、课程的性质、任务和要求《数控技术及装备》是机械设计制造及其自动化专业的选修课程。
本课程共24学时,1.5学分。
《数控技术及装备》课程的主要任务是:通过该课程的学习,要求掌握数控加工技术的基础知识、数控加工编程技术(包括手工编程和计算机辅助编程技术)、熟悉数控机床的操作,重点掌握计算机数控装置硬件和软件结构、插补原理、刀具补偿原理;数控装置的驱动和位置检测原理。
熟悉数控机床的机械结构。
学习本课程后,应达到下列基本要求:1.正确设计被加工零件的数控加工工艺,正确的选择刀具、切削参数和数控机床。
2.正确编制被加工零件的数控加工程序。
3.熟悉数控机床的基本操作。
4.在掌握计算机数控装置的硬件和软件工作原理、伺服驱动系统、位置检测装置、数控机床机械结构的基础上,初步具有数控机械设计的能力。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程:微机原理及应用、机械设计。
参考教材:[1]《数字控制技术与数控机床》,扬有君,机械工业出版社,1999[2]《现代数控技术及应用》,刘启中,机械工业出版社,2000[3]《伺服系统中的传感器》,曲家骐,机械工业出版社,2000[4]《数控机床》,易红,机械工业出版社,2005三、课程内容(一)数控技术概述主要内容:数控机床的基本概念,数控机床的特点,数控机床的工作原理及组成,数控机床的种类及应用范围,现代数控技术在机械制造中的应用和发展。
重点:数控机床的工作原理及组成(二)数控加工技术基础知识主要内容:数控加工的工艺处理,数控机床的刀具与工具系统,数控编程的基础知识。
重点:工艺处理(三)数控编程技术主要内容:数控车床编程,数控铣床和加工中心编程,数控加工的计算机辅助编程技术。
重点:数控编程(四)数控机床操作主要内容:数控系统面板,数控机床的操作模式,数控机床的对刀操作,刀具参数设置与自动换刀,数控机床的安全操作。
学期:08年春季学期考试科目:机床数控技术及应用考试形式:闭(A)1.数控机床主要由机床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
1.矢量变换控制法的应用使交流电动机变频调速后的机械特性和动态性能足以和直流电机相媲美。
2.PLC具有响应快、性能可靠、易于使用、编程和修改程序并可直接控制机床电气等特点,现已广泛用于数控机床的辅助控制装置。
3.数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。
按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。
4.一般数控加工的程序的编制分为三个阶段完成,即工艺处理、数学处理和程序调试。
4.编程时的数值计算,主要是计算零件的节点和基点的坐标。
直线段和圆弧段的交点和切点是基点,逼近直线段和圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。
5.位置检测元件可分为两类,常见的光栅尺和直线感应同步器属于直接测量元件,光电编码器和旋转变压器属于间接测量元件。
6.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置,又称主轴定位功能。
它是自动换刀所必须的功能。
可分为机械准停和电气准停。
6.进给伺服系统实际上是一种高精度的位置跟踪与定位系统。
7.数控机床上导轨形式主要有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
8.数控机床是按数字信号形式控制的,每一脉冲使机床移动部件产生的位移称为脉冲当量。
8.位置检测系统所能测量到的最小位移量称为分辨率。
二、选择题(共30分,每小题2分)1.对刀操作是用来确定( B )原点在机床坐标系中的位置的。
A、机床坐标B、工件坐标C、编程坐标D、相对坐标1.数控机床有不同的运动形式,需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向,编写程序时,总是采用( B )的原则来编写程序的。
A 刀具固定不动、工件移动B 工件固定不动、刀具移动C 根据机床实际移动情况决定D . A或B2. “CNC”的含义是( B )。
A.数字控制 B. 计算机数字控制 C.网络控制2. 用于控制主轴的启停、换向、切削液启停、刀库选换刀、液压夹紧和松开等的接口是( B )。