关于数控技术的论文数控设计论文
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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。
数控加工毕业设计论文数控加工毕业设计论文【1】数控加工过程中的质量控制与管理随着科学技术的变化与发展,数控技术也取得了较大的提升。
通过数控加工技术,能够使得一些较为复杂的机械加工问题得到有效的解决,能够促使产品的精细化程度得到提升,促使企业的生产效率得到不断提升,并推动了产品的更新换代。
本文主要围绕数控加工过程中的质量控制与管理进行简要的探讨。
1 研究数控加工的重要意义在数控加工过程中,其操作方法的正规与否以及操作顺序的合理与否会对制造出来的产品质量有着重要的影响,这也就决定了我国数控加工产品的市场竞争激烈化。
此外,在数控加工过程中,其加工的科学性与合理性会使制造误差有所削减,这对于提升我国数控制造的产品质量有着重要的作用。
现如今,在机械制造业中,数控在其中占据着极其重要的地位,在我国制造业的发展中起到了重要的推动作用。
然而,在数控生产中,很难消除加工过程中所存在的失误,这样就制约了我国数控技术的进一步提升。
故此,提升我国的数控加工过程,能够促使机械制造产品的质量得到有效的提升。
2 存在的主要问题2.1 零件的质量未能得到有效的保障在工艺加工过程之中,其加工的流程主要是通过普通的设备来进行加工,其加工的程序也非常分散。
在零件周转过程中,要经历众多的环节,多次进行重复性的定位会对零部件造成一定的损伤,会导致零部件发生变形,这样就很难保证形位公差,致使零件的质量难以得到有效的保障。
此外,还存在着以下几方面的问题,①除锈打磨面积不到位,②焊机焊头尺寸超标,③铣床加工不精细,④正火加热参数不准确。
这些都使零件的质量得不到保障。
2.2 工作人员的专业素质较低首先,由于工作人员的专业素质较低,所以在生产过程中,经常会出现一些工作人员不重视加工过程的这一现象,很难及时的发现加工中所存在的错误,这样就导致浪费了大量的生产时间,导致生产成本的大量增加[1]。
其次,因为一些操作人员并不是非常了解数控加工的过程,当数控加工出现错误时,他们很难进行修正,这样就导致一些产品没有达到标准,造成了资源的浪费。
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。
第一章绪论1.1 数控机床概述数控技术,简称数控(Numerical Control—NC),是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。
由于现代数控都采用了计算机进行控制,因此,也可以称为计算机数控(Computerized Numerical Control—CNC)。
为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制,必须具备相应的硬件和软件。
用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体成为数控系统(Numerical Control System),数控系统的核心是数控装置(Numerical Controller)。
采用数控技术进行控制的机床,称为数控机床(NC 机床)。
它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品,是现代制造技术的基础。
控制机床也是数控技术应用最早、最广泛的领域,因此,数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。
数控机床种类繁多,有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等,凡是采用了数控技术进行控制的机床统称为NC 机床。
带有自动换刀装置ATC(Automatic Tool Changer—ATC)的数控机床(带有回转刀架的数控车床除外)称为加工中心(Machine Center—MC)。
它通过刀具的自动交换,工件可以一次装、夹完成多工序的加工,实现了工序集中和工艺的复合,从而缩短了辅助加工时间,提高了机床的效率;减少了工件安装、定位次数,提高了加工精度。
加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。
在加工中心的基础上,通过增加多工作台(托盘)自动交换装置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相关装置,组成的加工单元称为柔性加工单元(Flexible Manufacturing Cell—FMC)。
FMC 不仅是现了工序的集中和工艺的复合,而且通过工作台(托盘)的自动交换和较完善的自动监测、监控功能,可以进行一定时间的无人化加工,从而进一步提高了设备的加工效率。
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。
关于数控技术的论文数控设计论文
数控原理实验教学平台的设计与开发
摘要:为适应开放式数控系统及先进制造技术的发展趋势,开发研制了一套基于Google三轴数控装置的数控仿真实验平台。
该平台有助于数控原理与系统等相关课程的实践教学环节,对提高学生关于数控系统原理、结构、制造系统的直观认识和理解,增强学生自身动手能力奠定了基础。
关键词:数控系统;实验平台;数控原理
目前,我国99%的高档数控机床配置的是进口的高端数控系统,国内中高端数控系统产业发展滞后,很大程度上影响了我国制造装备业的水平和竞争力。
国产高性能数控系统的设计和开发离不开高素质工程技术人才的培养。
尽管很多学校建设了数控加工实验基地,购置了大批先进制造设备,但传统的数控实践环节主要在数控机床上进行,学生往往对数控机床操作与数控编程较熟悉,对数控机床体系结构的了解却有所欠缺,这对培养数控维护与设计人才很不利。
数控原理与系统课程是机电、自动化等电类专业的一门重要课程,课程的特点是理论与实践结合紧密,特别强调实践环节的训练,可以通过数控教学实验平台,使学生加深对数控系统原理及其结构的认识。
1数控原理硬件实验平台
Google公司开发的三维数控平台GXYZ工作台,采用了“PC+运动控制器”形式构建数控系统的硬件平台,控制装置由PC机、运动控制卡、电控箱和相应驱动器等组成,机械部分采用滚珠丝杠传动的工作台,用于实现目标轨迹和动作。
为了记录运动轨迹和动作效果,配备有笔架和绘图装置。
如图1所示,各部件全部设计成相对独立的模块,便于面向不同实验进行重组,其结构组成适合教学活动的开展。
图1 三维数控平台硬件原理图
2数控原理软件实验平台的构成模块设计
该公司提供的软件实验平台采用面向对象技术开发,可完成数控系统工作原理的演示,但在实际教学过程中发现,与课程的教学目的不相符合,即学生在学习完相关课程内容后,仅通过演示这样的实践性环节无法对数控原理与系统的工作过程有深刻理解,对数控系统的研发更无从谈起。
为此,基于该硬件实验平台以及相关的运动控制器函数库,独立研制了有针对性的、可实时显示平台模拟和实际运动轨迹的、具有丰富的可视化图形界面的数控工作台实验加工软件。
考虑到学生有限的编程知识和开发经验,软件实验平台应以模块简单化同时能有针对性的练习需掌握的教学内容作为基本出发点。
根据教学要求,重点设置了下列3个模块作为主要训练内容。
2.1 译码诊断模块
一个计算机数控系统从接收加工程序到加工出合格的零件,中间经历了多个信息处理阶段。
例如:数控加工程序被输入系统后,需要将有关数据信息与功能指令等转换为系统能识别的信号,从而做出相应的动作。
对于操作数控系统的人员,这个转换过程是不可见的。
为了剖析数控系统工作原理,需要使学生能够熟悉:从键盘或其他存储设备等输入到系统中的由大量ASCII字符组成的数控加
工程序,是如何转变为计算机能够处理的一系列二进制数的。
同时,还需要检验学生必须完成的转换结果。
据此开发了译码诊断界面,通过交互式的输入实现信息的获取;具体的转换功能的实现通过功能按键获取消息执行相应代码来完成,这部分工作是学生独立完成的;为了便于验证,转换的结果以文件形式输出。
译码诊断模块的人机交互界面如图2所示。
输入的加工程序可能存在语法或逻辑错误,根据规则,经过诊断后,若有问题,则在界面的控制面板处列出所有错误,图形区不再显示代码表示的轨迹,如图2(a)所示;若代码均符合规则,那么将轨迹显示在图形区,检验相关数据存储的正确性,如图2(b)所示。
(a)
(b)
图2 译码诊断模块的人机交互界面
2.2 刀具半径补偿模块
刀具半径补偿是数控加工程序预处理时的一个重要步骤。
实际加工时,刀具与被加工零件的接触部位可能是点、线、面中的一种,而且处于动态变化中,但对于数控系统而言,需要找到一个位置固定的部位作为控制对象,对于刀具而言,就是刀位点,即通过刀具半径补偿在刀触点与刀位点之间建立联系。
学生在搞清楚这些基本概念后,针对二维空间刀具半径补偿的4种情况,每种情况又分为不同的刀具半径补偿过程,实现刀具半径补偿,建立起刀心点轨迹。
同样,为了验证正确性,以图形方式显示刀补轨迹和零件轮廓信息。
如图3所示,(a)中控制面板选择左刀补—圆弧接圆弧,进而选择刀具补偿的第二个阶段—建立刀补。
(b)中在编辑框输入两段圆弧的端点、半径以及刀具半径,选择按键“刀补计算”,完成刀补运算。
最终的结果显示在界面左侧的图形区。
学生不需将精力放在界面设计上,在此模块中,针对“刀补计算”控件编制相应的功能代码,从而达到熟练掌握数控系统刀补功能实现的原理。
(a)
(b)
图3 刀具半径补偿模块的人机交互界面
2.3 插补模块
插补是数控系统的核心功能。
插补功能的强大与否决定了整个数控系统的档次。
根据教学内容,以了解数控系统的工作过程、掌握数控系统插补的基本原理为目的,不做深度要求,开发的实验平台包含了脉冲增量插补和数据采样插补。
分别对直线轨迹和圆弧轨迹,有逐点比较法插补、数字积分法插补、数据采样二阶近似法插补等方法供学生作实践内容。
对于采用“PC+运动控制器”形式的硬件实验平台,工作台按预定轨迹的动作需要调用运动控制卡的相关库函数。
因此,关于运动控制卡相关参数的设置、插补命令的底层执行、插补时实时位置的检测与显示等都在开发平台中预先完成,学生只需要完成各种插补算法的实现,即对相应控件编制代码。
为了能使插补轨迹更为直观,验证学生插补算法编制的正确性,软件实验平台的图形区可实时绘制出实验工作台的轨迹(如图4所示)。
图4 插补模块的人机交互界面
2.4 进给运动控制模块
实现位置等被控制量的快速和精确控制是数控系统一直追求的目标。
而准确控制工作台各运动轴的位置,与整个硬件实验平台的运动控制模型相关。
一般这个模型的瞬态和稳态特性均不符合要求,对该模型简化作为控制对象,加入控制器改善系统的位置阶跃响应等性能,使学生能对此有感性认识。
3结束语
学生经过基础课的学习,具备了最基本的编程技能和基础,但距离开发一个系统、实现一个具体的功能还有一定的差距。
通过这一系列关于数控工作原理与体系结构实践环节的训练,有效地将基础课与专业课的学习紧密联系,避免学生动手能力差等问题。
利用数控原理教学实验平台对学生进行实践环节的训练,不仅可以节省大量的教学投资,使学生在实验过程中掌握数控技术的核心内容,而且可直观地进行数控实验,深入地了解数控系统的组成结构和原理。
同时该系统还可作为学生毕业设计、课程设计等教学环节的资源。
参考文献
[1]汪木兰.数控原理与系统[M].北京:机械工业出版社,2004
[2]邵群涛.数控系统综合实践[M].北京:机械工业出版社,2004
[3]马昭,樊留群.数控机床控制系统仿真实验平台的开发与研究[J].机械设计与制造,2008,3:133~135
[4]顾雪艳,曹锦江.基于三菱数控系统综合实验平台的研制[J].中国现代教育装备,2009,6:42~44
[5]吴爱萍,汪木兰.数控原理与系统课程实践教学体系与改革[J].中国现代教育装备,2007,3:22~24。