机械加工中数控机床的应用与发展方向
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数控技术在机械加工中的应用1. 应用背景机械加工是制造业中最常见的生产环节之一,而数控技术的出现和发展为机械加工带来了革命性的变化。
数控技术(Computer Numerical Control,CNC)是一种通过预先编程的方式,利用计算机控制机床进行自动化加工的技术。
相比传统的手工操作和半自动操作,数控技术具有高效、精确、灵活和可重复性好等优势,因此在现代制造业中得到广泛应用。
2. 应用过程数控技术在机械加工中的应用过程主要包括以下几个步骤:2.1 设计与编程需要进行产品设计,并将设计图转换为CAD(Computer-Aided Design)文件。
根据CAD文件进行CAM(Computer-Aided Manufacturing)编程,生成数控程序。
2.2 准备机床与刀具在进行数控加工之前,需要准备好适合的机床和刀具。
根据产品要求选择合适的机床,并安装调试好数控系统。
根据数控程序选择合适的刀具,并进行刀具的安装和调整。
2.3 加工操作在准备就绪后,将数控程序加载到机床的数控系统中。
根据程序设置加工参数,如切削速度、进给速度等。
接下来,将待加工工件放置到机床上,并进行定位和夹紧。
启动机床,在数控系统的控制下完成加工操作。
2.4 监控与调整在加工过程中,可以通过数控系统实时监控加工状态,并对加工参数进行调整。
如果发现问题或需要进行修正,可以根据需要修改数控程序,并重新加载到数控系统中。
3. 应用效果数控技术在机械加工中的应用效果主要体现在以下几个方面:3.1 提高生产效率相比传统的手工操作和半自动操作,数控技术能够实现全自动化的加工过程,大大提高了生产效率。
通过预先编程和自动化操作,加工速度更快且稳定,同时可以实现多任务并行处理。
3.2 提高加工精度数控技术利用计算机精确地控制机床的运动轨迹和切削参数,在保证稳定性的同时能够实现更高的加工精度。
相比传统的手工操作,数控技术能够减少人为因素对加工精度的影响,提高产品的一致性和质量。
数控加工技术的发展趋势随着科技的不断进步和制造业的发展,数控加工技术在工业制造中的地位日益重要。
数控加工技术以其高效、精准和灵活的特点,在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨数控加工技术的发展趋势,并对未来的发展方向进行展望。
1. 精度提升数控加工技术在过去几十年中取得了显著进步,加工精度大幅提高。
然而,随着科技的进步,人们对产品质量要求的提高,数控加工技术的精度也需要不断提升。
未来,通过新材料的研发、新技术的应用以及控制系统的优化,数控加工技术的精度将进一步提高,满足更高层次的加工需求。
2. 复合加工传统的数控加工通常只能完成单一的加工操作,如铣削、车削等。
而复合加工则是在同一台数控机床上进行多种加工操作,如铣削、钻孔、攻丝等。
复合加工的出现将大大提高生产效率,减少设备投资和占地面积。
未来,复合加工技术将得到更广泛的应用,并在自动化生产中发挥重要作用。
3. 智能化随着人工智能技术的发展,数控加工技术也在向智能化方向发展。
智能化的数控加工设备可以通过学习和优化算法实现自主决策、自动调节和在线监测。
未来,智能化的数控加工设备将更加灵活、智能和自适应,能够根据加工任务的需求进行自动化调整,提高生产效率和产品质量。
4. 高速加工随着制造业对产品加工效率的要求越来越高,高速加工技术应运而生。
高速加工技术通过提高切削速度和进给速度,实现对工件的快速、高效加工。
未来,随着材料科学和切削工具技术的不断进步,高速加工技术将成为数控加工的重要发展方向,进一步提升加工效率。
5. 加工复杂曲面在传统的数控加工中,对于复杂曲面的加工通常需要进行多次刀具的更换和人工的干预。
而随着数控机床的发展和刀具技术的进步,加工复杂曲面将变得更加容易。
未来,数控加工技术将可以更加高效、精确地完成对复杂曲面的加工,拓宽了数控加工技术的应用领域。
综上所述,数控加工技术的发展趋势包括精度提升、复合加工、智能化、高速加工和加工复杂曲面。
这些趋势将推动数控加工技术在制造业中的应用不断拓展,提高生产效率和产品质量。
数控机床在机械加工中的应用随着科技的进步和工业技术的不断发展,数控机床在机械加工领域中扮演着重要的角色。
数控机床利用计算机控制对工件进行精确的加工,具有高效、灵活和高精度等优点。
本文将探讨数控机床的应用领域和在机械加工中的重要性。
1. 数控机床的应用领域数控机床广泛应用于各种机械加工领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
首先,数控机床在航空航天领域的应用尤为重要。
飞机零件的制造对精度和质量要求非常高,传统机床很难满足这些要求,而数控机床可以通过精确的控制确保零件的加工质量。
其次,汽车制造也是数控机床的一个重要应用领域。
汽车零部件的制造需要高精度和批量生产,数控机床能够实现零件的快速和精确加工,提高了生产效率和产品质量。
此外,随着电子设备的不断进步,数控机床也在电子设备制造中得到广泛应用,例如手机外壳和键盘等精密零件的加工。
2. 数控机床在机械加工中的重要性数控机床在机械加工中具有重要的地位和作用。
首先,数控机床具有高效性。
传统机床需要操作员手动调整加工工艺和曲线路径,而数控机床通过预先编程实现自动化加工,大大提高了生产效率和工作效率。
其次,数控机床具有灵活性。
传统机床一旦设置了加工工艺,即使需要更改也需要进行繁琐的调整,而数控机床可以通过简单地修改程序来实现零件的加工方式的改变,节省了时间和资源。
最重要的是,数控机床具有高精度。
机械零件的加工需要非常精确的尺寸和质量,数控机床可以根据设定的加工参数实现非常高的精度,保证了零件的质量和准确性。
在日常的实际应用中,数控机床被广泛用于各种机械加工工艺。
例如,钻孔、铣削、车削等加工过程都可以通过数控机床实现。
数控机床不仅可以用于加工普通的零件,还可以通过配备不同的刀具来实现复杂形状的加工。
同时,数控机床还可以实现多轴同步控制,提高了零件的加工效率和质量。
总之,数控机床在机械加工领域中的应用越来越广泛,并且发挥着重要的作用。
其高效性、灵活性和高精度的特点使其成为许多行业的首选设备。
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。
数控技术在机械制造领域中的应用提纲:一、数控技术在机械制造领域中的概述二、数控机床的应用与发展趋势三、数控刀具及加工工艺的特点与优势四、数控编程的特点与步骤五、数控技术在建筑领域中的应用与展望一、数控技术在机械制造领域中的概述数控技术是一项综合性的、高度自动化的制造技术,其应用涉及机械制造及相关领域的各个方面。
数控技术所具有的自动化、高精度、高效率、高灵活性与智能化等特点,不仅能够提高机械制造的水平和效率,也为推动绿色制造、数字化制造和智能化制造提供了有力支持。
数控技术在机械制造领域中的应用十分广泛,包括钣金加工、机械零部件加工、铸造加工等多个领域。
在数控技术的应用中,激光切割、电火花加工等高精加工技术的应用越发普及化,大幅提高了工作效率和加工质量。
二、数控机床的应用与发展趋势数控机床是数控技术的重要应用领域之一,是目前世界上十分普遍的加工工具。
与传统机床相比,数控机床具有高精度、高效率、高灵活性、高安全性等特点,被广泛应用于汽车、飞机、军工等领域。
数控机床的发展趋势主要表现为智能化和绿色化两个方面。
智能化要求机床能够实现快速、准确的智能控制,实现高精度加工、高效能利用等高性能加工要求。
绿色化要求机床在生产环节中实现能量利用、资源利用和环境利用的协调统一,实现绿色环保的需求。
三、数控刀具及加工工艺的特点与优势在数控机床中的刀具及加工工艺具有高精度、多样性、无人化、高效的特点,被广泛应用于难加工材料的加工。
制造高质量的零部件,需要精密的刀具和高效的加工工艺,而数控加工中涉及的刀具和加工工艺正是其中的重要环节。
数控刀具具有切削能力强、自动换刀方便等特点,可以快速、高效、准确地完成各种形状零部件加工。
加工工艺方面,数控加工中采用的加工路径和转速、进给、切削深度等参数能够满足不同加工对象的不同需求,自动化程度高、准确度高、效率高。
四、数控编程的特点与步骤数控编程是数控机床中的核心环节之一,掌握数控编程技能对提高加工质量和效率非常重要。
机电信息工程机械数控技术的应用现状和发展趋势战彦江(齐齐哈尔工程学院,黑龙江齐齐哈尔161000)摘要:本文首先针对机械数控技术进行了简单介绍,之后重点分析了这一技术的应用现状和发展趋势,以期在相关领域的研究中提供借鉴。
关键词:数控技术;应用现状;发展趋势1机械数控技术的应用现状1.1机械数控技术在工业生产中的应用在传统的工业生产过程中,工作人员需要长时间处于高压、高温的环境之中,这就导致很多工人在作业过程中容易出现不良反应,进而造成各种安全事故的发生,对于工业生产的发展而言十分不利。
机械数控技术在工业生产中的应用不仅能够有效解决上述问题,而且能够提升工业生产的工作质量和作业效率,对于推动工业生产的发展具有重要作用&具体而言,为了在工业生产中应用机械数控技术,需要提前在计算机系统录入工业生产中会用到的各种程序代码,实现对生产程序的完整构造,并借助这一生产程序形成对于各种机械设备的操作指令,最终达到工业生产自动化的目标。
为了避免生产过程中出现各种故障,确保整体流程的安全性,技术人员需要提前在计算机系统设置相应的检测程序,对于操作过程中的不当行为和设备故障进行快速化报警,这样才能有效降低危险系数,促进后续生产过程的顺利进行。
另外,机械数控技术在工业生产中的应用,能够对生产的全过程进行严格把控,这种方式不仅在很大程度上简化了人力和物力的投入,最重要的是生产出来的产品具有高度的统一性和标准性,符合当前模块化建设的目标。
值得注意的是,为了让机械数控技术在工业生产领域实现有效利用,需要工业企业提升工作人员的专业素养及相关技能,使其更加顺畅地对各种先进设备进行操作和管控。
1.2机械数控技术在汽车工业中的应用随着经济的发展和人们生活水平的提升,当前社会对于汽车的需求量逐渐增大,这也直接推动了汽车生产领域的竞争日趋激烈。
在这种环境的影响下,汽车行业不仅需要提高生产过程的工作效率,而且需要根据人们的需求完善对于汽车的个性化设计,这样才能形成自身的独特优势,达成现代化发展的建设目标。
应用技术幸福生活指南 146 幸福生活指南 数控技术在机械制造技术中的应用王明智南京斯沃软件技术有限公司 江苏 南京 210000摘 要:随着高新科技快速发展,从而推动了各行各业技术创新,而在机械制造领域技术的开发也日益趋向于成熟,这都是众多科研人员经过多年不懈努力后而获得的成就,其标志着机械制造业的不断突破、变革与创新。
在机械制造技术中,数控技术被广泛应用,二者有机会结合促进了机械制造业迅速发展。
而本文主要就是针对数控技术在机械制造技术中的应用进行了分析,首先阐述了数据技术原理;然后重点来分析数据技术在工业生产、汽车工业、数控机床加工、航天工业的应用情况。
关键词:数控技术;机械制造技术;应用引言 我国经济快速增长,人们生活水平日益提高,对于产品创新也有了更多多元化需求,为此很多现代化产品也开始进行不断创新与改革,优化升级产品,以满足目前市场消费人群需求。
在机械制造领域中,数控技术可谓是此领域创新举措,不仅仅将产品功能性提高了,而且更具实效性、可靠性,优质产品越来越多。
另外,数据技术在机械制造技术中的应用使生产生本大幅度降低,生产成效越来越高。
为此现代化社会对于新技术应用越来越广泛,而机械制造中数控技术的应用就成为了关键所在,只有充分领会、掌握此技术,才能发挥其应用价值,为国民经济发展贡献绵薄之力。
1 数控技术应用原理 1.1 数控技术原理 在现代化数字控制体系中,数控技术是其简称,其原理在于对不同类型机床控制主要信赖于程序中的存储功能,系统中是由程序控制、设备输入、输出、计算机数字控制等组合而成[1]。
这也就是人们常说的CNC 系统,可以自动的阅读输入设备中的数值,并自动的进行解码,确保机床处于正常运作中,使生产或者是加工的零件符合要求。
1.2 数控技术工作原理 数控技术核心是装置,主要指的就是计算机,与普通计算机不同的是,此计算机是专为系统服务的,其功能非常的齐会,既有普通计算机基本的功能、结构,又具有数控机床相关功能[2]。
数控技术在自动化机械制造中的运用【摘要】数。
数控技术是一种现代化的机械加工技术,具有高精度、高效率、灵活性强等特点,已经在自动化机械制造领域得到广泛应用。
本文首先介绍了数控技术的定义和特点,以及自动化机械制造的发展背景。
然后详细探讨了数控技术在车床加工、铣床加工、激光切割、成型加工和自动化装配等方面的应用。
在强调了数控技术在自动化机械制造中的重要性,指出未来数控技术将继续发展,应用范围将更加广泛,同时也需要不断地注重技术创新和人才培养,以适应市场需求和产业发展的要求。
数控技术的发展趋势是自动化、智能化,将为自动化机械制造带来更加美好的未来。
【关键词】数控技术、自动化机械制造、车床加工、铣床加工、激光切割、成型加工、自动化装配、重要性、发展趋势1. 引言1.1 数控技术的定义和特点数超过2000字的提示信息。
感谢理解!以下是关于的内容:数控技术是指利用数字控制系统,通过预先设定的程序实现对机床和其他生产设备进行自动控制和操作的一种制造技术。
数控技术的核心是数值控制系统,通过输入数值信息和指令,实现对加工过程中的位置、速度、转速、加工深度等参数的精确控制,从而实现高效、精准的加工过程。
数控技术的特点主要包括以下几个方面:一是高精度。
由于数控系统可以精确控制加工参数,因此能够实现高精度的加工,提高产品的质量水平;二是灵活性。
数控系统可以根据不同的加工需求,快速调整加工程序和参数,适应不同形状、尺寸的工件加工;三是高效率。
数控加工可以减少人工操作,提高生产效率,缩短加工周期,降低生产成本;四是可靠性。
数控系统采用数字化控制,运行稳定可靠,具有高度的自动化程度,减少了人为失误。
数控技术是现代自动化机械制造的重要组成部分,具有高精度、灵活性、高效率和可靠性等特点,为提高生产效率和产品质量,降低生产成本,推动制造业转型升级发挥了重要作用。
1.2 自动化机械制造的发展背景随着科技的不断进步和工业化的加速发展,自动化机械制造已经成为了现代工业生产的重要组成部分。
数控专业发展方向数控专业是现代制造业中的重要技术领域,随着科技的不断发展,数控技术在工业生产中的应用也越来越广泛。
本文将从数控专业发展的背景、前景以及需要具备的技能等方面,探讨数控专业的发展方向。
一、数控专业发展的背景随着科技的进步和人们对高效精确生产的需求,传统的机械加工方式已经不能满足现代工业的需求。
数控技术的出现,使得机械加工变得更加精确、高效,并且可以实现复杂曲线的加工。
数控技术的应用不仅提高了生产效率,还降低了人工操作的难度和风险,因此在制造业中得到了广泛的应用。
二、数控专业的发展前景1. 自动化生产趋势:随着工业自动化程度的提高,数控设备将发挥越来越重要的作用。
未来的工厂将更加智能化,数控技术将成为生产线上的核心技术。
2. 高精度加工需求:随着科技的进步,对产品的精度要求越来越高。
数控技术可以实现微米级的精度,因此在精密机械、航空航天等领域有着广阔的应用前景。
3. 智能制造发展:数控技术是实现智能制造的重要基础,通过与人工智能、大数据分析等技术的结合,可以实现生产过程的优化和智能化管理,提高生产效率和产品质量。
三、数控专业需要具备的技能1. 数学基础:数控技术需要运用到许多数学知识,如几何、代数、微积分等。
掌握扎实的数学基础对于学习和应用数控技术非常重要。
2. 机械基础:数控技术是在机械加工基础上发展起来的,因此对机械加工的基本原理和工艺有一定的了解是必要的。
3. 编程技能:数控设备需要通过编程来实现加工路径的控制,因此掌握编程技能对于数控专业的学习和实践至关重要。
4. 自主学习能力:数控技术是一个不断发展和更新的领域,学习能力和自主学习的能力对于跟上行业发展的步伐至关重要。
四、数控专业的发展方向1. 数控机床制造与研发:数控机床是数控技术的核心设备,随着市场对高精度、高效率数控机床的需求增加,数控机床制造与研发的发展前景非常广阔。
2. 数控编程与运维:数控编程是数控技术的关键环节,掌握数控编程和运维技能的人才将会受到市场的青睐。
我国数控机床的现状和发展数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。
数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。
因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。
一.国内外数控机床的发展(1)我国数控机床的发展我国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。
建国初期在1958—1979年间为第一阶段,第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。
改革开放,从1979年至今为第二阶段。
在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国家(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。
在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、多轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。
至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
(2)国外数控技术的发展数控机床的起源1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
摘要简要介绍了当今世界数控机床发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状。
阐述了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装备的几点看法。
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,数控机床是发展新兴高新技术产业和尖端工业制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控机床又是当今先进制造技术和装备不可缺少的设备。
当今世界各国制造业广泛采用数控机床,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。
论文主要阐明了:数控机床是典型的机电一体化产品,它综合了电子计算机、自动控制、自动检测、液压与气动以及精密机械等方面的技术。
数控机床的高精度、高效率决定了发展数控机床是当前中国制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。
关键词:发展趋势;原理;数控机床AbstractIntroduces briefly now the world numerical control machine develops tendency and our country numerical control equipment technological development and industrial production present situation.Elaborated develops our country numerical control technology and the equipment, raises our country manufacturing industry informationization level and the international competition ability importance, and proposed from the strategy and the strategy two stratification planes develops our country numerical control equipment several views.The equipment industry technical level and the modernized degree were deciding the entire national economy level and the modernized degree, the numerical control machine is the development emerging high technology and new technology industry and the state-of-art industry technique of manufacture and the equipment is the humanity produces active the most basic producer goods, but the numerical control machine also is advanced now the technique of manufacture and equips the essential equipment.Now the various countries manufacturing industry widely uses the numerical control machine, sharpens the manufacturing capacity and the level, enhances to the dynamic changeable market adaptiveness and competitive ability.The paper has mainly expounded: The numerical control machine is the typical integration of machinery product, it synthesized the electronic accounting machine, the automatic control, the automatic detection, the hydraulic pressure and the aspect and so on air operated as well as precision machinery technologies.The numericalcontrol machine high accuracy, the high efficiency had decided the development numerical control machine is the current Chinese manufacturing industry technological transformations way that must be taken, will be the future factory automation foundation.Key word:trend of development ,principle,numerical control machine前言从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。
1 数控机床的概述1.1 数控机床简介数控机床是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。
数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。
输入数控装置的程序指令记录在信息载体上,由程序读入装置接收,或由数控装置的键盘直接手动输入。
数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。
随着数控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。
此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。
1.2 数控机床产生随着生产和科学技术的飞速发展,社会对机械产品多样化的要求日益强烈,产品更新越来越快,多品种、中小批量生产的比重明显增加,同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长,机械产品的结构日趋复杂,其精度日趋提高,性能不断改善,激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化、高效和高质量复杂零件加工要求。
因此,对制造机械产品的生产设备——机床,必然会相应地提出高效率、高精度和高自动化的要求。
在机械产品中,单件与小批量产品占到70%——80%。
这类产品的生产不仅对机床提出了“三高”要求,而且还要求机床应具有较强的适应产品变化的能力。
特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件,若采用通用机床加工,只能借助画线和样板用手工操作的方法来加工,或利用靠模和仿型机床来加工,其加工精度和生产效率都受到了很大的限制。
数控机床就是为了解决单件、小批量,特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。
1947年美国PARSONS公司为了精确制造直升飞机机翼、浆叶和框架,开始探讨用三坐标曲线数据控制机床运动,并进行实验加工飞机零件。
1952年麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所用实验室制造的控制装置与辛辛那提(Cincinnati Hydrotel)公司的立式铣床成功的实现了三轴联动数控运动,实现控制铣刀连续空间曲面加工,它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果,是一种新型的机床,可用于加工复杂曲面零件。
该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命,使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段,揭开了数控加工技术的序幕。
2 数控机床的组成与工作原理、特点2.1 数控机床的组成数控机床是利用数控技术,准确地按照事先编制好饿程序,自动加工出所需工件的机电一体化设备。
在现代机械制造中,特别是在航空、造船、国防、汽车模具及计算机工业中得到广泛应用。
数控机床通常是有程序载体、CNC装置、伺服系统、检测与反馈装置、辅助装置、机床本体组成,如图2-1所示。
图2-1 数控机床的组成框图1.程序载体图2-2程序载体组成图如图2-2,数控机床是按照输入的零件加工程序运行的。
零件加工程序中包括机床上刀具和零件的相对运动轨迹、工艺参数(如进给量,主轴转速等)和辅助运动等。
将零件加工程序以一定的格式和代码存储在一种载体上,这种载体称为程序载体。
目前加工程序的执行方式按数控机床控制系统的内存空间大小分为两种方式:一种是采用CNC方式,即先将加工程序输入机床,然后调出来执行;另一种是采用DNC方式,即将机床与计算机连接,机床的内存作为存储缓冲区,加工程序由计算机一边传送,机床一边执行。
2. CNC装置(又称计算机数控装置)图2-3CNC装置组成图如图2-3所示,CNC装置是CNC系统的核心,主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、外围逻辑电路和输入/输出控制等,如图2-3。
CNC装置的功能是接受从输入装置送来的脉冲信号,并将信号通过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和控制指令。