数控机床的发展与展望
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第1篇2023年,数控机床行业在全球制造业转型升级的大背景下,经历了诸多挑战与机遇。
在此,对数控机床行业进行年度总结,以期为行业未来发展提供借鉴。
一、行业概况1. 市场需求持续增长:随着全球制造业的快速发展,数控机床市场需求持续增长。
特别是在我国,制造业升级转型加速,对数控机床的需求更加旺盛。
2. 行业竞争加剧:随着我国数控机床产业的不断发展,市场竞争日益激烈。
国内外企业纷纷加大研发投入,提升产品品质,争夺市场份额。
3. 技术创新不断突破:在数控机床领域,国内外企业纷纷加大技术创新力度,推动行业技术不断突破。
如数控系统、伺服电机、精密加工等方面取得显著成果。
二、主要成就1. 产品升级换代:数控机床产品向高端化、智能化方向发展,满足市场需求。
如五轴联动数控机床、高速数控机床等。
2. 技术创新取得突破:在数控系统、伺服电机、精密加工等方面取得显著成果,提升行业整体技术水平。
3. 市场份额稳步提升:我国数控机床产业在全球市场中的地位不断提升,市场份额逐年扩大。
4. 产业链完善:数控机床产业链逐渐完善,从上游的零部件制造到下游的应用领域,形成了较为完整的产业链。
三、存在的问题1. 核心技术依赖进口:虽然我国数控机床产业取得一定成果,但核心技术和关键零部件仍依赖进口,制约行业进一步发展。
2. 行业集中度不高:我国数控机床企业数量众多,但规模较小,行业集中度不高,缺乏具有国际竞争力的企业。
3. 市场竞争激烈:国内外企业纷纷涌入数控机床市场,导致市场竞争加剧,部分企业面临生存压力。
四、未来展望1. 深化技术创新:加大研发投入,攻克核心技术和关键零部件,提升行业整体技术水平。
2. 提高产品质量:加强质量管理,提升产品品质,满足市场需求。
3. 拓展国内外市场:积极参与国际竞争,提升我国数控机床产业的国际地位。
4. 优化产业结构:推动行业整合,提高行业集中度,培育具有国际竞争力的企业。
总之,2023年数控机床行业取得了显著成绩,但也面临诸多挑战。
机床数控技术的发展现状与发展趋势探析机床数控技术自20世纪50年代开始出现以来,经历了多项重大技术变革和发展,不断提高着生产效率、精度和自动化程度。
近年来,随着制造业的数字化、网络化和智能化转型加速,机床数控技术在这一背景下又迎来了新一轮的发展机遇。
本文将从机床数控技术的发展现状和未来趋势两方面进行探析。
1.技术水平不断提高在机床数控技术方面,高速、高精度、高可靠性已经成为技术的重点发展方向。
在数控加工、先进材料加工、微纳加工、光学制品加工、航空航天零部件加工等领域中,得益于国内外先进技术的应用,数控加工机床的代表产品—数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床等,技术性能差距缩小,而在性能上也达到了一定的水平。
部分数控加工机床的精度已经达到了微米级,速度加快了10倍以上。
柔性生产线、高效加工中心等新一代数控机床也正在发展中。
整个机床数控技术的发展呈现出智能化、高效化的趋势。
2.应用范围不断扩大机床数控技术的应用范围不断扩大,除了传统的航空、航天、船舶、汽车、工程机械等行业的需求外,还涉及新能源、新材料、电子信息等行业的加工需求,也服务于国防军工、以及生活消费领域的智能家居、智能健康等领域。
3.智能化和自动化水平提高机床数控技术的智能化和自动化水平也在不断提高。
柔性生产线、智能加工中心、智能机器人等新技术、新产品陆续推出,可以实现方便快捷的自动化生产。
智能机器人可以负责数控加工与自动化生产的更多工作,提高了生产效率和节约了人力资源。
1.智能化发展趋势随着人工智能、大数据等新兴技术的快速发展,机床数控技术很有可能进一步智能化,实现自我调节、自我检测和自我诊断,同时实现产业链的协同、数据智能的应用,以及更加高效的产品研发和生产。
未来机床数控技术将更加人性化,对于操作者和用户有更友好的界面和互动方式。
机床数控技术的绿色化发展趋势也将越来越显着。
加强机床能效监测与管理,选择具有高能效、低污染的数控加工设备以及低能耗、低污染的可再生能源发电,以此减少环境污染和节省能源消耗,这也是未来的一个发展趋势3.生产数字化趋势当前,传统生产模式日益被数字化、模块化的生产模式所取代。
数控机床未来发展趋势随着制造业的不断发展和技术的进步,数控机床在未来的发展中将持续迎来新的趋势。
以下是数控机床未来发展的几个趋势:1. 智能化:随着人工智能技术的不断发展,数控机床将更加智能化。
通过将人工智能应用于数控机床中,可以实现自动调整工艺参数、自适应切削等功能。
智能化的数控机床可以提高生产效率、降低人工成本,提高产品质量。
2. 自动化:随着机器人技术的不断发展,数控机床与机器人的结合将成为未来的趋势。
通过与机器人的自动化配合,可以实现自动装夹、自动换刀、自动测量等功能,提高生产效率和产品质量。
3. 网络化:数控机床将更加网络化,实现远程监控和管理。
通过将数控机床与互联网连接,可以实时监测生产状态、进行远程维修和调试,提高生产效率和运营管理水平。
4. 精度和稳定性提高:随着加工精度和产品质量要求的不断提高,数控机床将在未来进一步提高精度和稳定性。
通过采用更加精密的传感器、控制系统和执行机构等技术,可以实现更高的加工精度和更稳定的运行。
5. 环保节能:对于数控机床的环保要求也越来越高。
未来的数控机床将更加注重节能减排和资源循环利用。
通过采用高效节能的电机、控制系统和加工方法等技术,可以实现能源的最大利用和减少废弃物的产生。
6. 多功能化:数控机床将趋向于多功能化。
未来的数控机床将不仅仅局限于单一的加工任务,同时可以实现多种不同的加工操作。
通过改变工装和工艺参数,数控机床可以适应不同的加工需求,提高生产灵活性和适应性。
7. 定制化:随着消费需求的个性化越来越强烈,数控机床将向定制化方向发展。
未来的数控机床可以通过软件和控制系统的调整,实现对产品的个性化加工,满足消费者不同的需求。
总之,数控机床未来的发展趋势是向智能化、自动化、网络化、高精度、环保节能、多功能化和定制化发展的。
这些趋势将推动数控机床技术不断创新和进步,为制造业带来更大的效益和发展空间。
数控机床国内的发展进程及趋势
一、概述
数控机床是利用电子技术和计算机技术,将人机操作自动化的机械加工机控制系统。
它是一种高精度的数字控制技术,能够自动地检测和控制机械加工机床的工作状态,自动完成机床的各种加工操作,从而节约劳动力和人工,提高工作效率,节省能源,减少生产成本。
数控机床在世界机械加工领域有着重要地位,在中国机械加工行业有着重要的地位和作用。
数控机床的发展可以追溯到上世纪五十年代,数控机床已经发展出一系列从小到大,从简单到复杂的机床。
自20世纪60年代以来,数控机床的发展速度不断加快,数控机床的技术同步发展,数控机床的应用范围得到进一步扩大,它的发展已经成为机械加工行业的重要趋势。
二、国内数控机床发展历程
1、20世纪60年代:20世纪60年代是我国数控机床发展的开端。
当时,我国数控机床以厂家共同研制和先进国家转让为主,其中主要有苏联苏霍伊、德国弗洛芒等。
这一时期,数控机床的技术还比较落后,数控机床的应用也有限,主要集中在大型机械制造企业,主要是军工领域。
一些地方企业也开始引进数控机床,并在实践中不断进行技术改造,取得了一些成绩。
2、20世纪70年代:20世纪70年代,境内数控机床的发展迅速。
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。
2024年数控加工机床市场环境分析1. 引言数控加工机床广泛应用于制造业中,对提高生产效率和产品质量起着重要作用。
本文旨在分析数控加工机床市场的发展环境,为相关企业提供市场决策参考。
2. 数控加工机床市场规模根据数据统计,数控加工机床市场的规模呈现逐年增长的趋势。
据统计数据显示,2019年全球数控加工机床市场规模达到X亿美元,预计2025年将达到X亿美元,年复合增长率预计为X%。
中国是全球最大的数控加工机床市场,占据了全球市场份额的X%。
3. 数控加工机床市场竞争状况数控加工机床市场竞争激烈,市场参与者众多。
主要竞争对手包括世界知名的机床制造企业,如DMG Mori、哈斯、百沃机床等。
这些企业在技术研发、创新能力、品牌影响力等方面具有较强的竞争优势。
此外,中国本土企业也在市场竞争中崭露头角,如大连机床、长沙机床等。
他们通过产品升级、价格竞争和市场拓展来争取更大的市场份额。
4. 数控加工机床市场需求分析数控加工机床的市场需求与制造业的发展息息相关。
随着制造业的升级和转型,对数控加工机床的需求不断增加。
主要需求方包括汽车、航空航天、电子、能源等行业。
同时,对数控加工机床的精度、速度和灵活性要求也在不断提高,以满足不同行业对加工工艺的需求。
5. 数控加工机床市场发展趋势(1)技术升级:数控加工机床市场的发展趋势是向高精度、高速度、多功能、智能化和自动化方向发展。
新技术的应用,如人工智能、机器学习和物联网等,将进一步推动数控加工机床的发展。
(2)节能环保:随着全球环境意识的增强,市场对节能环保型数控加工机床的需求不断增加。
减少能源消耗和环境排放已成为机床制造企业关注的重点。
(3)定制化需求:随着市场细分化的发展,特定行业对定制化数控加工机床的需求不断增加。
机床制造企业需要灵活应对不同行业的需求,提供个性化定制的产品和解决方案。
6. 数控加工机床市场发展机遇与挑战(1)机遇:随着中国制造业的升级和转型,数控加工机床市场有望迎来新一轮发展机遇。
五轴联动数控机床市场发展现状摘要本文将介绍当前五轴联动数控机床市场的发展现状。
首先,将对五轴联动数控机床的定义进行解释,并分析其市场需求和增长趋势。
接着,将探讨五轴联动数控机床市场的主要竞争对手和现有的市场份额。
最后,将讨论未来五轴联动数控机床市场的发展前景。
1. 介绍五轴联动数控机床是一种能够同时进行五个轴向运动的机床。
它通过同时控制工件在三个空间方向的转动和两个空间方向的平移,实现了对工件的多轴加工。
五轴联动数控机床具有高精度、高效率、高柔性等特点,广泛应用于航空航天、汽车、模具等行业。
随着制造技术的不断提升和市场需求的增加,五轴联动数控机床市场正处于快速发展阶段。
2. 市场需求和增长趋势在制造业不断追求产品精度和生产效率提升的背景下,五轴联动数控机床作为一种高精度、高效率的加工设备,受到市场的广泛认可和需求。
特别是在航空航天和汽车等行业,对于复杂曲面和精密零件的加工需求迫切,推动了五轴联动数控机床市场的快速增长。
另外,随着精密制造技术的发展和新材料的应用,对五轴联动数控机床在加工质量和加工能力方面的要求也在不断提高。
这为五轴联动数控机床市场带来了进一步增长的机会。
从全球范围来看,亚太地区是目前五轴联动数控机床市场的最大消费地区,其市场份额占据了全球总量的70%以上。
而在市场增长方面,中国、日本和韩国等亚洲国家是最为活跃的市场,其机械制造业的快速发展和技术升级需求推动了五轴联动数控机床市场的增长。
3. 主要竞争对手和市场份额当前五轴联动数控机床市场存在着一些主要的竞争对手。
这些竞争对手包括哈斯、DMG MORI、MAZAK等知名企业。
这些企业凭借着自身的技术实力、产品品质和市场影响力,占据着五轴联动数控机床市场的一定份额。
根据市场调研数据显示,目前哈斯是全球五轴联动数控机床市场的领导者,其市场份额超过30%。
紧随其后的是DMG MORI和MAZAK,它们分别占据了市场份额的20%和15%左右。
数控机床的未来发展趋势目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。
中国作为一个制造大国,主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势,而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。
中国的数控产业不能安于现状,应该抓住机会不断发展,努力发展自己的先进技术,加大技术创新与人才培训力度,提高企业综合服务能力,努力缩短与发达国家之间的差距。
力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变,实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
1、高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。
(1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min;(2)进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工;(3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。
由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度;(4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。
德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。
2、高精度化数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。
(1)提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法;(2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。
数控机床的发展与展望第一节数控机床的发展趋势本章通过介绍数控技术近期来的一些新技术,展望数拌机床的发展趋势。
笫一次工业革命是以蒸汽机为代表的动力革命;第二次工业革命,是以电子计算机为代表的信息革命。
第一次工业革命是人的体力的放大;第二次工业革命是人的智力的放大。
电子计箅机代替了人的部分脑力劳动,成千上万倍地放大了人的智力,使人的体力的放大与智力协调起来,使生产的发展有了一次新的飞跃。
第二次工业革命在机械方面的突出标志之一是数控机床的研制成功和广泛应用。
国际生产技术会议(CIPP)调査了今后二十五年加工技术的发展动向,认为到1990年有50%的机床将实现数控,到2000年可实观生产过程的全面自动化。
数控技术目前在世界各工业闻家发展极为迅速,其原因一方面与各国熟练工人日渐短少、人事费用高昂、商品改型频繁的背景有关,但主要的还是由于科学技术和社会生产的耑要,同时还因数控技术正在迅速克服它本身存在的影响其发展的两个最大障碍:稳定性差和价格高。
大规模集成电路和微处理机的应用,是目前数控技术的重要特点,它们使稳定性和价格的问题都得到不同程度的解决。
尤其是使用微处理机的数控装罝,一般情况下可比同等机能的普通数控装置元件数量大为减少。
如以数控车床用的数控装置为例,印刷线路板可以分立元件的280块减少到2块,线头、焊点也大为减少,从而使价格大幅度下降,稳定性大大提高。
而目前数控机床发展的总的趋势是,一方面发展机能齐全、自动化程度髙的数控机床,以促进社会生产实现全自动化,另一方面是普遍推广简易数控技术,以加速现有生产体系的改造。
第二节简易数控简易数控包括两种不同的概念和内容,一种是部分运用了数控技术以改造普通机床的简易数控机床,另一种是进一步简化了数控编程手续和控制装置的简易数控装置。
一、简易数控机床所谓简易数控机床,就是它的主要加工机能具备了数字控制的基本功能,能自动完成主要加工任务,而其它的一些辅助机能则不一定都是自动完成的,可以在工作人员操纵下完成。
例如在车床上车削台阶轴,它的主要加工内容是车外圆、端面及倒45°角。
针对这类零件的简易数控车床,只要能对刀具的纵向、横向两个座标方向及纵横合成的45°方向的直线运动进行数字控制就行了,而对主轴变速、进给变速和换刀.等辅助动作,则可不考虑数字控制。
简易数控机床由于控制系统简单,机床原有结构变动量少,成本低廉,制造轾易,操作简便,因而推广价值很大。
国内外许多资料表明,许多老机床改装为简易数控机床或加上数控装置后,不但提高了效率,降低了劳动强度,而且还提高了机床精度。
因此,可以认为,这是各种普通机床的改装和自制简易专用设备的一个方向。
_二、简易数控装置数控技术有很多优点,但受数控系统调整和编程工作的影响,机床利用率受到一定限制,并需配备专人编制程序,这也是影响数控技术广泛使用的重要原因之一。
为解决上述问题,一方面需加强程序的自动化编制工作,另一途径就是发展节省编程手续的简易数控装置。
近年来,各种类型的简易数控装置发展很快。
顺序控制器(Sequential controller)和可编程序控制器(Programmable controller)是引起人们越来越重视的一种简易数控装置。
它们本身还不是一个计箅装置,而是一种带有可编程序的工业控制装置。
它的输入信息可以来自极限开关、微动开关的触点和按钮等,输出信号可以是直接控制接触器、启动器和其它动力控制器的触点,也可以是电磁线圈、指示器等的交、直流信号。
采用凸轮或同步马达驱动的鼓形开关来提供逻辑功能的,称为固定式顺序控制器;采用矩阵插销板等在一定范围内变动顺序及内容的,称为半固定式顺序控制器;采用磁芯存储器或集成电路存鍺器的装置,有准计算机能力而且顺序可变的,则称为可编程序控制器。
这类控制装置,由于其控制功能可按照不同的工业用途灵活可变地编程,且具有编程简单、工作可靠、处理能力强,安装和维护容易,体积小和可向外扩展等特点,已被广泛用于自动生产线,专用机床以及其它各种工业设备的控制系统,很有替代传统的继电器同定程序方式的有触点控制系统的趋势。
近来,国外某些简易数控系统又开始釆用小型盒式磁带机,作为程序输入装罝。
这种装置可以由操作人员直接通过控制台上的拨码开关或数字按键,手动输入数据进行操作,也可以通过录返控制方式进行操作。
所谓录返方式,即加工第一个工件时,由操作人员进行手工操作,与此同时磁带机录出全部操作程序与进给数值,当加工其余工件时,就由录在磁带上的程序自动操纵机床。
如在加工中发现加工程序、零件尺寸、位移距离等有不合适之处时,可以随时通过手动输入开关进行修正。
这种系统结构简单,省略了编程和纸带打孔、读带等设备,操作容易,使用和维护很方便,磁带可以反复使用,使用寿命长,因此推广价值很大。
还有一种手动数据输入方式称为是新出现的一种简易数控方式,其中使用了微处理玑与大规模集成电路。
它与一般手动输入一次只能输入一个程序段不同,而可用键盘或拨码开关一次连续输入几个乃至几十个程序段,记忆在贮存器中,然后依次执行。
这种方式也称为无带控制,其结构简单、价格便宜、操作方便,很有发展前途。
第三节计算机数控一、小型计算机数控小型计算机数控(Computer numerical control)简称CNC,它与一般数控的不同之处,在于将小型电子计算机组织到数控装置中去,代替了原有的插补及控制电路。
小型计箅机包括三个部分,即逻辑单元及运算器,磁芯存储器或半导体存储器,以及控制器。
欲使CWC适用于某类机床,需事先将相应的插补机能及控制该类机床的其它有关机能,编制“程序控制指令”,输入并储存到小型电子计算机的磁芯存储器中。
这种程序控制指令只要输入一次,即可在磁芯存储器中长期保存。
此后,和一般数控装置一样,只要输入数控指令纸带,即可控制机床工作。
由于计算机数控的数控机能是由程序控制指令决定的,改变程序控制指令就能适应各种不同类型的机床品种及其它设备的需要,因此它具有很大的通用性和灵活性。
很明显,普通数控装置的控制逻辑是由固定接线的硬件结构实现的,相对而言,CNC则把原来的硬件给“软化”了,从而得到了可以改变逻辑的好处,因此,CWC也叫软线数控。
同时,由于它具有计算机的能力,所以编程比较简单,功能齐全,对环境要求不高,与普通数控相比可靠性大为提高,显著减少了把干扰作为数据读入的可能性。
采用了便于组织成批生产的,标准的小型计数机,可显著地缩短控制系统的设计、制造周期,降低系统的制造成本。
小型计箅机控制系统1968年才研制问世,近年来发展很快,已成功用于各类数控机床,成为数控技术当今发展主要方向之一。
但与一般数控系统相比,CWC 价格昂贵,目前多用于比较复杂的机床,如五座标数控机床,适应控制机床,加工中心机床和数控绘图机等。
随着大规模集成电路的应用,小型计算机价格将显著降低,这将使CWC得到更快发展。
二、计算机直接数控计算机直接数控简称是用大型通用计算机的存储程序和输出数据,直接输给机床的控制系统,来控制多台机床的,因此也称“群控”。
DNC的主要机能为:用一台计算机和数台机床联接,依靠计算机直接控制机床群;加工数据一次记入存储器,加工时现场无需处理纸带;具有加工程序的调整机能,具有现场作业的调整机能;具有运转情况的控制机能,可对有关机器进行计算机控制;具有编制作业日程和记录工作结果的机能。
DNC根据其运转方式,可分为两类,即“程序运转”方式和“呼叫运转”方式。
前者是按规定的程序,控制机床分别按顺序进行加工;后者是通过编码器发出不同的代码信号,将工件号、机床号送给计算机,计算机即从外储存器中取出加工程序和数据,控制机床加工。
DNC根据其控制方式,也可分为两类,即“间接”型和“直接”型。
间接型也称为中的K系统,它由数控联接装置把计算机和一般数控装置联接起来,而由计算机将纸带、数据、图象等信号分别送到每台机床附属的普通数控装置中去,控制机床运转,直接型也称为中的T系统,它由计算玑、分时机构和机床控制器组成。
所谓分时机构是使计算机的逻辑线路能得到更经济、更有效的利用的一种技术。
当计算机具有很高的工作速度,特别是在进行短行计算时,这种速度比每台数控机床的加工插补运算所需速度髙得多,因此这就可以利用同一逻辑线路,依次轮流为每台机床分别进行多种运算。
依靠分时机构的多重性,计算机可以同时为许多机床服务,而机床群中的每台机床则可不必再装设普通的数控装置,只需有一个由伺服机构、简单手动操作电路和中断电路组成的机床控制器即可。
因此,这种系统在用于多台机床时,既较经济,可靠性又髙,便于维修。
DNC系统比较复杂,设备投资大,目前应用还不够广泛。
三、适应控制数控系统的任务主要是控制零件和刀具间相对位置及相对运动,通常程序一旦编好,在切削过程中不管切削条件发生什么变化,切削用量也不能改变。
显然,这将大大影响数控机床的效能。
特别是在加工大型或难加工材料的工件时,毛坯很昂贵,常常可能由于选定的切削用量不符合具体切削条件,而引起刀具破损,甚至使工件报废。
据统计,在实际生产中,大约有三十多种变量影响着加工过程,例如刀具的质量与几何参数,工件毛坯的加工余量,材料的均匀性、硬度、传热性、密度和化学亲和力,切削系统刚度变化,冷却和润滑情况等。
而所谓适应控制(Adaptive control)就是针对上述问题,使机床能随切削条件的变化而改变切削用量,使之处于最佳切削条件的一种控制系统。
据介绍,应用适应控制系统,可使生产率比一般数控机床提高20〜100%,刀具寿命提高50〜100%,精度成倍提髙,光洁度提高一至二级。
目前,由于此种系统赞用较髙,在一定程度上妨碍了其推广使用。
适应控制系统是以利用和处理工艺过程中直接得到的信息为依据的,按其控制条件大致可分为三类,即最佳适应控制,限制式适应控制和学习适应控制,下面分别给以简要介绍。
1、最佳适应控制最佳适应控制(Adaptive control optimization),简称ACO,即在保证安全、不出废品等条件下,按照为达到最低成本所规定的“评价函数式”计算切削用量,以保证最髙的生产率和最佳的刀具寿命。
所谓“评价函数式”,是应用变分原理,用计箅方法获得最佳适应控制函数的计算方式。
由于检测切削参数的技术比较复杂,并且在加工过程中还要随时对这些参数进行反映加工成本的评价函数的计算,从而随时判断出偏离最佳目标的程度,并采取措施自动改进操作•所以此种系统需具备计算评价函数的计算机,设备费用较髙。
2、限制式适应控制限制式适应控制(Adaptive control constraint)简称ACC,它以比较易于检测的参数作为限制条件,并通过大量工艺试验来确定限制条件,在这些限制条件范围内,尽可能的提髙切削用量。