数控技术的应用论文
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数控技术毕业设计论文数控技术毕业设计论文数控技术作为一门现代制造技术,已经在各个领域得到广泛应用。
在工业制造中,数控技术不仅提高了生产效率,还提升了产品质量。
因此,对于数控技术的研究和应用具有重要意义。
本文将探讨数控技术的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
一、数控技术的发展历程数控技术起源于20世纪50年代的美国。
当时,随着航空航天工业的发展,对于高精度零部件的需求越来越大。
传统的机械加工无法满足这一需求,于是科学家们开始研究如何利用计算机控制机床进行加工。
经过多年的努力,数控技术逐渐成熟,并在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
二、数控技术的应用领域1. 航空航天工业航空航天工业对于零部件的精度要求极高,而且生产批量较小。
数控技术可以精确控制机床的运动轨迹,实现高精度加工。
因此,数控技术在航空航天工业中得到广泛应用,提高了零部件的质量和生产效率。
2. 汽车制造汽车制造是数控技术的另一个重要应用领域。
数控机床可以实现复杂零部件的加工,提高了汽车的安全性和性能。
同时,数控技术还可以实现柔性生产,适应不同型号的汽车生产需求。
3. 电子制造在电子制造领域,数控技术可以用于加工电子元器件、印刷电路板等。
数控机床的高精度和高效率可以提高电子产品的质量和生产效率,满足市场对于高性能电子产品的需求。
4. 医疗器械制造医疗器械制造对于产品的精度和卫生要求极高。
数控技术可以实现对医疗器械的精细加工,提高产品的质量和卫生性能。
同时,数控技术还可以实现个性化定制,满足不同患者的需求。
三、数控技术的未来发展趋势1. 智能化随着人工智能技术的发展,数控技术也将朝着智能化方向发展。
未来的数控机床将具备自主学习和决策能力,可以根据加工任务自动调整加工参数,提高生产效率和产品质量。
2. 网络化未来的数控机床将与互联网相连接,实现远程监控和管理。
制造企业可以通过云平台对机床进行集中监控和调度,提高生产的灵活性和效率。
3. 高速化随着电子技术和传感器技术的发展,数控机床的运动速度将大幅提高。
数控技术毕业论文(5篇)1.数控编程与其发展数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。
由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。
下面就对数控编程及其发展作一些介绍。
1.1数控编程的基本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。
刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.2数控编程技术的发展概况为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。
其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能)APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素。
APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。
针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP 等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
数控论文毕业论文随着现代工业的快速发展,数控技术在制造业中扮演着越来越重要的角色。
数控技术,即计算机数控技术,是利用计算机控制机床进行加工的一种技术。
本文旨在探讨数控技术在现代制造业中的应用,分析其优势以及面临的挑战,并提出相应的改进措施。
首先,数控技术的核心优势在于其高精度和高效率。
与传统的手工操作相比,数控机床能够实现更加精确的加工,减少人为误差,提高产品质量。
此外,数控机床的自动化程度高,可以连续工作,大大提高了生产效率。
其次,数控技术的应用范围广泛。
从简单的零件加工到复杂的模具制造,数控技术都能提供有效的解决方案。
在航空航天、汽车制造、医疗器械等多个领域,数控技术已经成为不可或缺的技术支撑。
然而,数控技术也面临着一些挑战。
首先,数控机床的购置和维护成本较高,对于一些中小企业来说,这可能是一个不小的负担。
其次,数控技术的更新换代速度快,对操作人员的技术水平要求较高,这也给企业带来了一定的压力。
为了应对这些挑战,我们可以采取以下措施:一是加大对数控技术的投入,通过政府补贴、税收优惠等政策,降低企业的成本压力。
二是加强数控技术人才的培养,通过职业教育和在职培训,提高操作人员的技术水平。
三是鼓励企业进行技术创新,通过自主研发和引进国外先进技术,提高数控机床的性能和可靠性。
总之,数控技术是现代制造业的重要支撑,其发展对于提高制造业的竞争力具有重要意义。
我们应该充分认识到数控技术的优势和挑战,采取有效措施,推动数控技术的发展和应用。
参考文献:[1] 张三. 数控技术在现代制造业中的应用研究[J]. 机械工程学报,2020, 56(3): 123-135.[2] 李四. 数控机床的发展趋势与挑战分析[J]. 机械设计与制造,2021, (2): 45-50.[3] 王五. 提高数控机床加工精度的策略研究[D]. 北京:北京工业大学,2022.请注意,以上内容是一个示例性的毕业论文正文,它并不是一篇真实的论文,而是为了展示如何根据给定的标题撰写一篇论文的正文。
数控技术毕业论⽂范⽂3篇计算机毕业论⽂-数控技术和装备发展趋势及对策计算机毕业论⽂摘要: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。
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。
此外世界上各⼯业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重⼤措施来发展⾃⼰的数控技术及其产业,⽽且在“⾼精尖”数控关键技术和装备⽅⾯对我国实⾏封锁和限制政策。
总之,⼤⼒发展以数控技术为核⼼的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提⾼综合和国家地位的重要途径数控技术是⽤数字信息对机械运动和⼯作过程进⾏控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电⼀体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加⼯、传输技术;(3)⾃动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。
1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展的⼤趋势。
数控机床的应用毕业论文全文总结数控机床论文示例篇1摘要:本文根据自身实践和理论研究,对数控机床中的闭环控制系统进行了具体的论述,重点阐述了伺服闭环控制系统的主要特点,以及PID控制方法在速度闭环控制方面的应用,并以FANUC机床位具体案例,详细的分析了PID参数的调试方法,对闭环控制在数控机床中的推广应用提供了有力的技术支撑。
关键词:数控机床的论文1引言在现代化的设备生产中,数控机床的应用变得越来越广泛,而且对数控机床加工精度和速度的要求也越来越高。
为了更高精度、更高自动化水平的控制数控机床的加工,需要在加工过程中加入反馈调节,从而对机床加工过程中的误差因素进行实时调节,使误差不会随时间的延续进行累积,即在数控机床上实施闭环控制。
目前,在数控机床上应用闭环控制系统的设备很多,并且这些机床在加工复杂精密零件时取得了很好的效果。
本文根据自身实践经验和理论研究,对闭环控制在数控机床中的应用理论及具体案例进行了详细的论述,为闭环控制在数控机床中的应用和推广提供了有力的技术支撑。
2闭环控制在数控机床中的应用2.1数控机床中的闭环控制特点在数控系统中,伺服控制系统必须具备较好的稳定性、动态特性、稳态特性、鲁棒性等。
在所有的伺服系统中,稳定性是其最根本的要求,系统的稳定性有两种重要的作用,一是能自动排除外界对系统的干扰,能在有外部干扰的环境下,精确调节定位,二是自动恢复稳定状态,不管系统处于什么样的初始状态,都能够快速准确的进行定位;在闭环伺服控制系统中,动态特性是其最重要的衡量指标,它主要表现在系统的响应速度和振幅,在通常状态下,系统的最大振幅就表达这系统的控制精度,振幅越小,精度越高,而系统的响应速度是影响振幅的重要因素,系统的响应速度越快,系统的过渡时间就越小,系统的误差就越小,控制精度也就越高;稳态特性闭环控制系统的正常工作状态特性,主要是是指控制系统经过过渡阶段后,进入稳定状态的情况下,其最终输出的稳态指与预期的稳定指相符合的程度,通常情况下,伺服闭环控制系统会因为自身结构、内部摩擦力、外界干扰等非线性的因素导致系统的实际的稳态值与期望值存在一定的误差,这种误差就是稳态误差,稳态误差是衡量闭环控制精度的重要指标,而通过加入稳态误差补偿,可以有效的调整伺服控制系统的控制精度和跟踪速度;鲁棒性的主要作用是帮助闭环控制系统控制误差,其主要特点是在系统的约束条件发生变化时,保持系统自身的功能特性不变,即对于具有较好鲁棒性特征的闭环控制系统,即使参数发生了变化,控制自身仍有保持稳定性不变,系统的响应速度和振幅也不会随参数变化而变化,如鲁棒性好的数控机床长期使用造成的机械零件磨损不会导致机床自身误差的增大。
数控论文范文随着职业院校数控技师专业的不断发展,数控技师论文的辅导愈加重要。
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数控论文范文一:数控机床技术论文【摘要】文章首先介绍了数控机床的优点与缺点,接着阐述了数控机床的种类,最后指出了数控机床控制技术的发展与数控机床控制技术的发展趋势。
【关键词】数控机床控制技术数控机床是机电一体化的典型产品,数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。
随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点(一)数控机床的优点对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。
在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。
加工精度高,加工质量稳定。
目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。
此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。
生产效率高。
由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。
与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。
使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。
新版数控技术毕业论文(精品多篇)数控技术毕业论文篇一数控技术的进步与发展,在很大程度上提升了计算机的智能集成能力,智能科技的集成成为了数控技术的核心和关键点。
随着计算机数控技术的不断进步,计算机数控的相关标准也在不断地更新。
数控关键技术的运用能够提升数控机床的生产效率,实现数控机床的自动化、智能化作业,从而优化生产工艺,不断提升生产质量。
在数控机床中,智能集成数控关键技术的运用能够有效地提升零部件生产的效率和质量,提升零部件生产工艺的水准。
随着计算机技术的不断进步,传统的数控机床技术已经难以适应生产的需要,智能集成计算机数控关键技术成为发展的趋势,并逐步运用在实际的数控机床的零部件加工和生产中。
1 新型数控关键技术中的智能要素在新型数控系统中,现有的数控关键技术突破了传统的数控技术的弊端和不足之处,增加了很多智能化的要素,进一步提升了数控机床的生产效率,优化了数控机床的生产工艺。
例如特征技术,图形用户接口以及高级的语言概念和数据库结构都应该包含于此。
任务规划的智能化任务智能化是指数控机床将接受的任务,变为数控机床随环境的变化而不断调整的目标任务。
这样一来在数控机床加工零部件时,可以根据自身的相关性能而随时做出改变,以有效地提升零部件的生产工艺,减少不合格率,综合提升其生产性能。
自适应的人机界面在数控机床中,利用智能集成化的数控关键技术能够极大地提升其自动性和自主性,从而优化其管理模式及生产模式,提升数控机床的运作效率,提升数控机床的运作水平,不断提升其运作能力。
特别是在智能化的主导因素下,利用数控关键技术能够提升机床作业的人机互动性,便于数控机床可以自动化识别不同的人员,根据不同人员的使用习惯及方法来进行一定的自我适应,提升数控机床运作的整体实力和水平。
加工环节的智能控制提升了数控机床的智能化运转,最明显的体现在于,在数控机床的运转过程中,利用智能化的因素能够有效地提升数控机床加工环节中的质量和效率。
数控毕业论文摘要数控技术是一门将计算机技术与机械制造相结合的先进技术,广泛应用于各个行业的机械加工领域。
本文摘要将介绍数控技术的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
首先,数控技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时,随着计算机技术的飞速发展,人们开始尝试将计算机应用于机械加工领域。
最早的数控机床是由大型计算机控制的,体积庞大、成本高昂。
随着计算机技术的进一步发展,数控技术逐渐实现了小型化、智能化。
现如今,数控机床已经成为机械加工领域的主力军,大大提高了生产效率和产品质量。
其次,数控技术在各个行业的应用领域广泛。
在金属加工领域,数控机床可以实现高精度、高效率的加工,大大提高了产品的质量和生产效率。
在航空航天领域,数控技术的应用更是不可或缺的。
航空发动机、飞机结构等复杂零部件的加工离不开数控机床的精确控制。
在汽车制造领域,数控机床可以实现汽车零部件的批量生产,提高了生产效率和产品质量。
此外,数控技术还广泛应用于电子、医疗、船舶等领域。
然而,数控技术的发展并没有止步于此。
随着人工智能、物联网等新兴技术的兴起,数控技术也面临着新的挑战和机遇。
未来,数控技术将更加智能化、自动化。
通过人工智能技术,数控机床可以实现自动调整加工参数、自动检测零件质量等功能。
通过物联网技术,数控机床可以实现远程监控、故障预警等功能。
这些新技术的应用将进一步提高数控机床的智能化水平,推动数控技术的发展。
然而,数控技术的发展也面临一些挑战。
首先,数控机床的高成本限制了其在中小型企业中的应用。
其次,数控技术的快速发展也对操作人员的技术要求提出了更高的要求。
因此,培养高素质的数控技术人才是当务之急。
同时,加强对数控技术的研发和创新,提高数控机床的性能和稳定性也是重要的任务。
综上所述,数控技术作为一门将计算机技术与机械制造相结合的先进技术,已经在各个行业的机械加工领域得到广泛应用。
随着人工智能、物联网等新兴技术的发展,数控技术将迎来更加智能化、自动化的发展阶段。
数控技术毕业论文通用9篇
未来发展方向建议篇一
1、高速化和高精度化
质量、效率是优良制造技术的关键。
高速和高精的加工技术会大大提高效率,同时也会提高产品档次和质量,并缩短生产的周期以及增强市场的竞争能力
2、多轴联动的加工与复合的加工
使用这种5轴联动来对三维曲面的零件进行加工,还可用刀具的最佳的几何形状来进行切削,这样光洁度很高,同时效率也提高了。
3、网络化、开放式、智能化
大量的采用计算机技术与网络通信的技术,这样机床制造厂商就可以通过远程技术体系,以此来实现工况的信息传输、查询、存储和显示,甚至是远程的智能诊断。
4、高柔性化
所谓柔性也就是数控设备对适应加工的对象变化的能力。
随着数控车床的发展,对加工对象变化有了很较强的适应性,并朝着单元的柔性化与系统的柔性化这个方向发展。
5、绿色化
在当今世纪,数控车床应该把重心放在节能与环保上,也就是要努力做到切削加工的工艺绿色化。
而且绿色制造这种趋势将使得我国把环保节能车床的发展放在重要位置,来为我们将来占领更广泛的世界市场做准备。
数控技术在汽车制造中的应用论文(13篇)篇1:数控技术在汽车制造中的应用论文1 数控机床的特点数字控制(Computerized Numerical Control)简称数控。
是用数字化的代码对加工对象的工作过程实现自动控制的一种方法。
数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成,它是数控机床的大脑。
与普通机床相比,数控机床有如下特点:(1)自动化程度高,劳动强度低。
(2)加工精度高,产品一致性好。
(3)多轴联动,能够实现复杂工件的加工。
(4)机械传动链短,结构简单,生产效率高。
篇2:数控技术在汽车制造中的应用论文(1)数控技术在汽车零部件生产中的应用。
近几年来,经济发展速度加快,汽车加工工业也得到一个很好的发展空间,并保持良好的发展势头,因而汽车零部件的加工制造技术也随之快速发展,数字技术的出现可以有效地使原本发展平缓的汽车零部件生产技术得到更快速的发展。
数控机床于最近几年来在汽车零部件制造工艺上得到了大力推广,使用数控机床生产出来的汽车零部件的品质在原有的基础上又提升了一个档次,同时还提高了加工生产的效率。
极大的满足现今竞争比较激烈的机械制造行业的市场要求,还能够有效地降低生产成本,以此可以实现一次投入,长期收益的良好生产目标。
传统的汽车加工工业主要讲究规模化与效益化,然而随着数控技术的出现及其在汽车加工制造业上得到广泛应用,使这一传统规律被打破,从而实现了多品类、小批量、小规模、高效率的生产目标。
另外在数控技术中,虚拟现实控制技术、柔性制造系统、计算机辅助制造技术也都在汽车制造工艺中得到了广泛的应用。
发动机作为汽车的心脏,精度要求非常之高,而且加工工艺复杂。
气缸体是发动机的最大零件,也是其他零部件的主要支撑体。
气缸体需要先铸造,再用数控加工中心铣“三孔四面”,然后还要使用数控镗床进行精镗缸筒。
活塞也是先行铸造,再用数控加工,最后精磨。
连杆则是先锻造,再用数控加工。
曲轴对动平衡要求非常高,凸轮轴的凸轮型线精度要求很高,必须使用数控机床加工。
数控技术的应用与发展1 绪论数控加工技术是20世纪40年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化加工技术。
其研究起源于飞机制造业,1947年,美国帕森斯公司为了精确地制作直升机机翼、桨叶和飞机框架,提出了用数字信息来控制机床自动加工外形复杂零件的设想。
他们利用电子计算机对机翼加工路径进行数据处理,并考虑到刀具直径对加工路径的影响,使得加工精度达到0.0381mm,这在当时的水平来看是相当高的。
1949年,美国空军为了能在短时间内制造出经常变更设计的火箭零件,与帕森斯公司和麻省理工学院伺服机构研究所合作,于1952年研制成功世界上第一台数控机床—三坐标立式铣床。
可控制铣刀进行连续空间曲面的加工,揭开了数控加工技术的序幕。
数控技术的应用数控技术的应用领域一制造行业机械制造行业是最早应用数控技术的行业,它担负着为国民经济各行业提供先进装备的重任。
应该重点研制开发与生产现代化军事装备用的高性能三轴和五轴高速立式加工中心。
五坐标加工中心、大型五坐标龙门铣、汽车发动机、变速箱、曲轴柔性加工生产线上用的数控机床和高速加工中心,以及焊接、装配、喷漆机器人、板件激光焊接机和激光切割机、航空、船舶、发电行业加工螺旋桨和水轮机叶片零件用的高速五坐标加工中心、重型车铣复合加工心等。
二信息行业在信息产业中,从计算机到网络、移动通信、遥控等设备,都需要采用基于超精技术、纳米技术的制造装备,如芯片制造的引线键合机、晶片键合机和光刻机等,这些装备的控制都需要采用数控技术。
三医疗设备行业在医疗行业中,许多现代化的医疗诊断、治疗设备都采用了数控技术,如CT诊断仪、全身刀治疗机以及基于视觉引导的微创手术机器人等。
四军事装备现代的许多军事装备,都大量采用伺服运动数控技术,如火炮的自动瞄准控制,雷达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。
五其他行业在轻工行业,采用多轴伺服控制(最多可达50个运动轴)的印刷机械、纺织机械、包装机械以及木工机械等。
在建材行业,用于石材加工的数控水刀切割机,用于玻璃加工的数控玻璃雕花机,用于服装加工的数控绣花机等。
1.2 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。
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大现代制造技术之在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h 以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大1.3 数控技术的应用分类按工艺用途分类金属切削类数控机床,包括数控车床、数控钻床、数控铣床、数控磨床、数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度,以及很高的设备柔性。
金属成型类数控机床;这类机床包括数控折弯机、数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。
数控特种加工机床;这类机床包括数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。
其他类型的数控设备;非加工设备采用数控技术,如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。
按运动方式分类点位控制;点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动,在运动和定位过程中不进行任何加工工序。
如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。
直线控制;点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位,而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。
轮廓控制;轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。
它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置,而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量,即要求控制运动轨迹,将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。
按控制方式分类开环控制;即不带位置反馈装置的控制方式。
半闭环控制;指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置,通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器,与输入的指令进行比较,用差值控制运动部件。
闭环控制;是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置,将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较,用差值控制运动部件,使运动部件严格按实际需要的位移量运动。
按数控制机床的性能分类经济型数控机床、中档数控机床、高档数控机床;按所用数控装置的构成方式分数硬线数控系统、软线数控系统数控技术的发展2.1 高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势,近几年来,在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。
主要表现在:1. 机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步,复合加工技术日趋成熟,包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等复合,车磨复合,成形复合加工、特种复合加工等,复合加工的精度和效率大大提高。
“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡,完全加工”等理念正在被更多人接受,复合加工机床发展正呈现多样化的态势。
2.智能化技术有新突破数控机床的智能化技术有新的突破,在数控系统的性能上得到了较多体现。
如:自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段,智能化提升了机床的功能和品质。
3.机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用,使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。
机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。
4.精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级(0.01mm)提升到目前的微米级(0.001mm),有些品种已达到0.05μm左右。
超精密数控机床的微细切削和磨削加工,精度可稳定达到0.05μm左右,形状精度可达0.01μm左右。
采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级(0.001μm)。
通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术,提高机床加工的几何精度,降低形位误差、表面粗糙度等,从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。
5.功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展,并取得成熟的应用。
全数字交流伺服电机和驱动装置,高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机,高性能的直线滚动组件,高精度主轴单元等功能部件推广应用,极大的提高数控机床的技术水平。
2.2 数控技术的发展从1952年第一台数控机床问世后,数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展,其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC 系统。
其中前三代为第一阶段,称作为硬件连接数控,简称NC系统;后三代为第二阶段,乘坐计算机软件数控,简称CNC系统。
2.3 机床的发展趋势数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。
(1)工序集中20世纪50年代末期,在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心,即自备刀具库的自动换刀数控机床。
在加工中心机床上工件一次装夹后,机床的机械手可以自动更换刀具,连续的对工件进行多种工序加工。
目前,加工中心机床的刀具库容量可达到100多把刀具,自动换刀装置的换刀时间仅需0.5~2秒。
加工中心机床使工序集中在一台机床上完成,减少了由于工序分散,工件多次安装引起的定位误差,提高了加工精度,同时也减少了机床的台数与占地面积,压缩了半成品的库存量,减少了工序间的辅助时间,有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。
(2)高速、高效、高精度高速、高效、高精度是机械加工的目标,数控机床因其价格昂贵,在上述三方面的发展也就更为突出。
(3)方便使用数控机床制造厂把建立友好的人机界面、提高数控机床的可靠性作为提高竞争能力的主要方面。
1)加工编程方便手工编程和自动编程已经使用了几十年,有了长足的发展,在手工编程方面,开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能,CAD/CAM的研究发展,从技术上来讲可以替代手工编程。
但是一套适用的CAD/CAM软件加上计算机硬件,投资较大,学习、掌握时间较长,对大多数的简单工件很不经济。
近年来,发展起来的图形交互式编程系统(WOP,又称面向车间编程),很受用户欢迎。
这种编程方式不使用G、M代码,而是借助图形菜单,输入整个图形块以及相应参数作为加工指令,形成加工程序,与传统加工时的思维方式类似。
图形交互编程方法在制定标准后,有可能成为各种型号的数控机床统一的编程方法。
2)使用方法数控机床普遍采用彩色CRT进行人机对话、图形显示和图形模拟的。
有的数控机床将采用说明书、编程指南等存入系统供使用者调阅。
第三章数控技术的分类及关键技术3.1 数控系统的控制原理计算机数控系统一CNC系统的组成与特点二CNC系统由硬件和软件组成,其组成框图如图2-1所示。
根据上述组成框图,CNC系统有如下特点:1 灵活性对于NC系统,一旦提供了某些控制功能,就不能被改变,除非改变硬件。
而CNC系统,只要改变相应的软件即可,而不要改变硬件。
2 通用性在CNC系统中,硬件采用通用的模块化结构,而且易于扩展,并结合软件变化来满足数控机床的各种不同要求。
接口电路由标准电路组成,给机床厂和用户带来了很大方便。
这样用一种CNC系统就能满足多种数控机床的要求,当用户要求某些特殊功能时,仅仅改变某些软件即可。
3 可靠性CNC系统中,零件数控加工程序在加工前一次性全部输入存储器,并经过模拟后才被调用加工,这就避免了在加工过程中由于纸带输入机的故障产生的停机现象。
许多功能都由软件完成,硬件结构大大简化,特别是大规模和超大规模集成电路的采用,可靠性得到很大的提高。
4 数控功能多样化CNC系统利用计算机的快速处理能力,可以实现许多复杂的数控功能,如多种插补功能、动静态图形显示、数字伺服控制等。