数控机床发展现状分析论文
- 格式:doc
- 大小:101.50 KB
- 文档页数:18
数控机床的现状与发展
一、数控机床的现状
数控机床的迅猛发展与普及,使得数控加工已经成为当今机床加工的
主流,现代数控机床由传统机床加上计算机控制系统构成,可以用来进行
高精度、高效率的加工。
数控机床按加工类型可分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控切削机、数控刀具磨床等。
随着大规模集成电路技术和多轴控制技术的发展,数控机床技术的发
展也在加快,更多集成采用新型动力控制器,数控系统也有了质的飞跃,
而现有的传统机床工作方式也在被改变,使数控机床在机床行业受到越来
越多的重视。
数控机床可以大大提高加工效率,降低加工成本和加工质量,同时还
可以提高产品的精度和稳定性。
在数控机床上操作也更加简单、方便,并
且可以很容易实现多种不同规格的工件加工要求。
使用数控机床进行加工还可以实现定制化的加工需求,这在传统机床
无法实现。
根据用户的实际需求,可以进行个性化的定制,有效地满足用
户的加工要求。
二、数控机床的发展
随着控制系统的发展,数控机床的使用越来越广泛,更加专业化也更
加高级。
我国数控车床的现状和发展趋势论文摘要: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。
本文简要分析了我国数控机床目前的发展现状和存在问题,并就如何增强数控机床技术提出思考。
关键词:数控车床;技术发展;现状从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。
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。
今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。
一、数控机床技术发展现状及问题1、发展现状我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八五”到现在“九五”的近20年的发展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业。
“八五”攻关开发的成果:华中Ⅰ号、中华Ⅰ号、航天Ⅰ号和蓝天Ⅰ号4种基本系统建立了具有中国自主版权的数控技术平台。
具有中国特色的经济型数控系统经过这些年的发展,有了较大的改观。
产品的性能和可靠性有了较大的提高,它们逐渐被用户认可,在市场上站住了脚。
如上海开通数控有限公司的KT系列数控系统和步进驱动系统、广州数控设备厂的GSK系列数控系统等。
这些产品的共同特点是数控功能较齐全,价格低,可靠性较好。
中国若大的经济型数控机床的市场,吸引了国外厂商。
近几年,Siemens公司推出802S数控系统,大连大森公司用OEM方式引进了日本OHM公司的ONC 2102数控系统。
尽管这些系统的技术性能一般,但由于其产品质量可靠加上品牌和庞大的宣传销售网络,打开了销路,赢得了市场。
在重型、超重型数控机床研发方面,重型龙门五轴联动复合机床、超重型数控卧式镗车床等一批达到国际先进水平的高档数控机床的研制成功,满足了航空航天、发电设备、汽车等重点领域对于超大零件的重点加工需求;高速精密数控车床、加工中心等产品广泛应用于汽车、航空航天、电子、军工等多个行业领域,并带动了众多中小企业设备更新改造和产业升级。
机床数控技术的现状及发展趋势1. 引言1.1 机床数控技术的重要性机床数控技术的重要性在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步和工业制造的发展,传统的手工操作已经无法满足复杂、精密的生产需求。
而数控技术的出现,则为实现高效、精准的生产提供了强大的支持。
机床数控技术可以实现生产过程的自动化,大大提高了生产效率。
通过预先编程设定工艺参数,机床可以自动进行加工操作,避免了人工操作中可能出现的偏差和错误,从而确保产品的质量和稳定性。
机床数控技术可以实现生产过程的数字化和信息化管理。
通过数据采集和分析,可以及时了解设备运行状态和产品加工情况,从而进行精细化管理和优化调整,提高生产过程的可控性和可预测性。
机床数控技术还可以实现生产过程的高度灵活性。
通过灵活的程序设计和参数调整,可以快速切换生产任务,适应不同产品的加工需求,提高生产线的适应性和变换性。
机床数控技术的重要性在于它不仅提高了生产效率和产品质量,还推动了工业生产的现代化和智能化发展。
随着技术的不断创新和应用,相信机床数控技术将在工业制造领域继续发挥重要作用。
1.2 机床数控技术的定义机床数控技术是指通过计算机控制系统,实现机床自动化操作的一种先进技术。
它将传统机床替代性能提高到了一个新的高度,极大地提高了机床的精度、效率和稳定性。
机床数控技术采用了数字控制系统,通过预先编程的指令指挥机床进行各种加工工序,实现复杂加工任务的高精度完成。
机床数控技术的核心是数控系统,其包括硬件和软件两部分。
硬件主要由电子设备、传感器和执行机构组成,用于接收和执行指令;软件则是指控制系统的程序,用于实现加工过程的编程和控制。
机床数控技术的出现彻底改变了传统加工方式,极大地提高了生产效率和产品质量。
它也为工业生产带来了更大的灵活性和创新性,能够满足不同行业对加工精度和效率的不同需求。
机床数控技术是一个能够推动工业生产进步的重要技术,它的发展将不断推动传统制造业向智能化、自动化方向迈进。
前言我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。
由于受到当时国产电子元器件水平低,部门经济等的制约,未能取得较大的发展。
在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。
经过“六五"的引进国外技术,“七五”的消化吸收和“八五”国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I 型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。
我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。
但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。
从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1 9 9 9年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
数控机床的发展及趋势1.数控机床的概述数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,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:加工精度高,具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间,机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
1.1数控机床一般由下列几个部分组成主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
我国数控车床的现状和发展趋势随着信息技术的飞速发展,数控车床作为一种高精度、高效率的机床设备,在我国制造业中扮演着重要的角色。
数控车床具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优点,广泛应用于航空航天、汽车、模具、电子等领域。
本文将从我国数控车床的现状和发展趋势两方面进行探讨。
一、我国数控车床的现状我国数控车床行业经过几十年的发展,取得了长足的进步。
目前,我国数控车床行业已经形成了一定的规模和实力,在国际市场上具有一定的竞争力。
我国数控车床企业生产的数控车床产品种类繁多,能够满足不同行业的需求,包括平面车床、立式车床、卧式车床等。
此外,我国数控车床的加工精度和生产效率也得到了显著提高,已经能够满足大部分工件的加工要求。
然而,与发达国家相比,我国数控车床行业仍存在一些问题和不足。
首先,我国数控车床的技术水平相对较低,与国际先进水平相比仍有一定差距。
其次,我国数控车床企业的研发能力有待提升,创新能力较弱。
此外,我国数控车床行业的标准和规范体系还不完善,导致产品质量和工艺水平无法得到有效保障。
二、我国数控车床的发展趋势随着制造业的转型升级和科技的推动,我国数控车床行业将迎来新的发展机遇。
1. 高精度、高刚性的数控车床将成为发展方向。
随着工业制造的精度要求越来越高,数控车床需要具备更高的加工精度和刚性,以满足高端制造业的需求。
2. 多功能、智能化的数控车床将成为发展趋势。
随着工业自动化的普及和信息技术的发展,多功能、智能化的数控车床将成为发展的趋势。
未来的数控车床将具备更多的功能,能够实现自动化生产、远程监控和智能化管理。
3. 绿色环保的数控车床将成为发展方向。
随着环保意识的提高和对资源的节约利用要求的加大,绿色环保的数控车床将成为未来发展的方向。
通过采用节能、低噪音、低振动的技术,减少对环境的影响,提高资源利用效率。
4. 数控车床与人工智能的结合将成为未来发展的趋势。
随着人工智能技术的不断发展,数控车床将与人工智能技术相结合,实现更高水平的自主控制和智能化操作。
数控机床论文摘要:数控机床是当前制造业的重要设备之一,本报告对数控机床的发展历程、应用领域、市场现状和未来发展趋势等进行了调研和分析。
一、引言数控机床是通过计算机对机床进行控制,实现数控加工的一种机械设备。
它能够按照预先编程的指令自动完成工件的加工过程,具有高效、精确和灵活等特点。
随着计算机技术和制造技术的快速发展,数控机床逐渐取代传统机床成为制造业的重要装备。
二、数控机床的发展历程数控机床的起源可以追溯到20世纪50年代的美国。
随后,数控技术逐渐在欧洲和亚洲得到应用和推广。
在其发展历程中,数控机床经历了从简单化到复杂化、从低精度到高精度、从单站点加工到联动加工的演变过程。
三、数控机床的应用领域数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、模具制造和家电等行业。
它能够实现对各种材料的加工,包括金属、塑料、陶瓷和复合材料等。
数控机床的应用改变了传统加工方式,提高了产品质量和加工效率。
四、数控机床的市场现状当前,国内数控机床市场竞争激烈,产品技术水平逐渐接近国际先进水平。
主要数控机床生产企业包括沈阳机床、大连机床和深圳华南数控等。
然而,国内数控机床市场还面临一些挑战,如技术短板、产品缺乏差异化竞争等。
五、数控机床的未来发展趋势数控机床的未来发展将朝着高速、高精度、高可靠性和智能化方向发展。
具体来说,数控机床将发展成为柔性制造系统的重要组成部分,实现自动化生产和智能化控制。
此外,数控机床将更加注重绿色环保和能源节约,以满足社会的可持续发展需求。
六、结论数控机床作为现代制造业的重要设备,对提高产品质量和加工效率具有重要意义。
当前,数控机床市场竞争激烈,但同时也面临一些挑战。
未来,数控机床将朝着高速、高精度、高可靠性和智能化发展,成为柔性制造系统的重要组成部分。
注:本文计字数1200字。
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。
机床数控技术的现状及发展趋势1. 引言1.1 介绍机床数控技术的重要性机床数控技术的重要性在于其能够提高生产效率、提高产品质量、降低人力成本、减少生产过程中的浪费,并且具有灵活性和自动化程度高的特点。
机床数控技术使得生产过程更加精准和稳定,有效减少了人为因素带来的误差,提高了生产的可靠性和稳定性。
机床数控技术也使得生产过程更加灵活,可以根据不同需求进行快速调整,实现批量生产和个性化定制生产的转换。
这种灵活性和自动化程度的提高,可以更好地满足市场需求,促进企业的竞争力和发展。
机床数控技术的重要性在于其对生产效率、产品质量、人力成本以及生产过程中的优化和改进方面都能够带来明显的提升,这对于推动工业生产的现代化和高效化具有重要的意义。
1.2 探讨机床数控技术的发展历程机床数控技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时,随着电子技术和计算机技术的不断发展,人们开始尝试将这些先进技术应用到机床控制中。
最早的数控机床是由美国麻省理工学院研制成功的,从此拉开了机床数控技术的序幕。
随着时代的发展,机床数控技术经历了多个阶段的演进。
60年代至70年代,数值控制系统逐渐普及,并且出现了专用数控机床。
80年代至90年代,数控技术开始向多轴、高速、高精度和高可靠性方向发展,实现了更加精密和高效的加工。
21世纪以来,随着信息技术和通信技术的飞速发展,机床数控技术进入了全面智能化和网络化时代,实现了智能监控、远程调整和自动化生产。
机床数控技术的发展历程充分展示了人类科技的创新和进步。
通过不断探索和实践,机床数控技术已经成为现代工业生产中不可或缺的重要技术,为提高生产效率、保障产品质量、降低生产成本发挥着重要作用。
2. 正文2.1 机床数控技术的当前应用领域机床数控技术在当前的应用领域非常广泛,涵盖了各个工业领域。
在航空航天领域,随着飞机设计的复杂性和航空发动机的要求越来越高,机床数控技术被广泛运用于航空零部件的加工。
其精密度和效率能够满足航空产品的高要求。
论述数控机床的未来发展趋势论文五千字篇一:数控机床技术现状与发展趋势论文数控机床技术的现况与发展趋势[摘要] 数控技术和数控武器系统是各个国家工业现代化的重要基础。
我国很高数控技术与世界先进国家相比还有一定的歧异,情况因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
[关键词] 数控技术软件伺服发展方向数控技术(简称nc即numerical contro1)应用于生产中已有二十多年工业生产的建筑史了,它使传统使得的制造业发生了科泽藓的变化,尤其是近年来.微电子技术和电子技术的发展给nc技术带来了新的活力。
数控机床是现代制造业的主流设备,是体现现代机械技术水平、现代机械制造业文学语言工艺水平的重要徽标,是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。
因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
一、数控技术和数控设备国内外发展现状1.开放结构的发展数控技术从发明到现在,已有近60年的历史。
按照经济发展电子器件的发展可分为五个发展阶段:电子管数控,晶体管数控,中小规模pc数控,小型计算机数控,微处理器pc数控;从体系结构的发展,可分为以硬件及连线组成的硬数控系统、计算机硬件及软件组成的cnc 数控系统,后者也称为软数控系统:从伺服及控制的方式可分为步进电机驱动的开环系统和伺服电机驱动的闭环系统。
数控系统装备的机床大大提高了加工精度、速度和效率。
篇二:《毕业论文》数控机床的产业发展与趋势届本科毕业设计设计题目:数控机床的发展与趋势学生姓名:所在院系:所学专业:导师姓名:完成时间:摘要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。
本设计简要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、绿色化等行业发展趋势,讨论谈论了国内外数控装备技术发展和产业化的现状,并分析了其存在的环境问题,提出了工业部门数控机床发展拟出的对策。
关键词:数控机床;现状;趋势;对策1NC technology development trendsAbstractCNC technology is the use of digital information on the mechanical movement and the working process control technology. A brief summary of the design analysis of high-speed CNC machine tools, precision, complex and intelligent, open, network-based, multi-axis, and green, and so on development trends, both at home and abroad to discuss the development of numerical control equipment and technology andindustrialization the status quo, and to analyze its problems. put forward the development of CNC machine tool solutions.Key words:NC machina;current situation;pevetopment trend;countemeasure目录1 引言 22 数控系统发展简史及趋势 22.1 数控(NC)阶段(1952~1970年) (2)2.2 计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在) 32.3 数控技术及装备的发展趋势 .. 33数控系统体系结构向基于PC的全数字化开放体系结构方向发展战略 43.1 高速化 63.2 高精度化 83.3 功能复合化 83.4 控制智能化 93.5 体系开放化 103.6 驱动并联化 103.7 极端化(大型化和微型化) (10)3.8 信息交互网络化 . 103.9 新型功能部件 113.10 高可靠性 123.11 加工过程绿色化 123.12 虚拟现实的应用 124 世界数控机床产业行业及消费需求 134.1 市场需求发展和基本格局变化 (13)4.2 世界机床业的生产消费品和贸易 135 我国数控机床电子技术发展现状及思考 145.1我国数控机床的健康发展现状 (14)5.2对我国数控机床的思考 156结束语 16致谢 17参考文献 181 引言从20世纪中叶工学出现以来,数控机床给机械制造业带来了开创性革命性的变化。
数控设备的现状及发展趋势系别_ 机电系________班级B090202姓名_ 张瑞___________学号__B09020233____数控设备的现状及发展趋势摘要: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。
本文从数控系统的市场化需求和本身系统两方面入手简要介绍了数控装备及加工技术的现状与未来。
关键词:数控装备,加工技术,现状与发展趋第一章前言1.1背景目前,中国机床工业厂多人众。
2000年,金切机床制造厂约358家(20.6万人),成形机床制造厂191家(约6.5万人),共计549家(27.1万人)。
其中生产数控金切机床的约150家,生产数控成形机床的约30家,共计约180家,占厂家总数的1/3。
2001年金切机床产量19.2万台,内数控金切机床17,521台,约占9%。
总的来说:数控机床产量不断增长,2001年为1991年的3.6倍;进口量增长较快,达29倍,出口量有所增加,但数目较小,为4.8倍;数控机床消费量增加较快,达7.9倍。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)毕业论文数控机床发展现状分析学号03姓名闫利凯班级数控101专业数控技术系部机电工程系指导老师王吴光完成时间2012年10月08日至2013年04月01日题目:数控机床发展现状分析摘要:本文主要讲述了数控机床国内外的发展概况,现代数控技术的发展趋势。
介绍了数控机床的特点,组成与分类,并介绍了可编程控制器(PLC)在数控机床中的应用。
重点介绍了磨床的概况,以及现代数控磨床的特点,并用PLC进行了对自动磨床电气系统的改造。
关键词:数控技术现状趋势结构This article mainly narrated the numerical control engine bed domestic and foreign development survey, the modern numerical control technology trend of development. Introduced the numerical control engine bed characteristic, the composition and the classification, and introduced programmable controller (PLC) in the numerical control engine bed application. Introduced with emphasis the grinder survey, as well as the modern numerical control grinder characteristic, and has carried on with PLC to the automatic grinder electrical system transformation.Key words: numerical control technology and equipment trends目录引言 (1)第1章数控机床概要 (1)1.1 数控机床的产生 (1)1.2 数控机床的发展 (2)1.3 数控机床的组成及工作原理 (2)1.4 数控技术的复合化 (3)1.5 数控技术的开放性 (4)第2章国产数控机床的发展现状 (5)2.1 国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 (5)2.2 国产数控机床存在的问题 (6)2.3 核心技术严重缺乏 (6)2.4 民族品牌与国际品牌差距明显 (6)2.5 技术创新和成果转化与市场脱节 (7)2.6 缺乏先进的管理机制 (7)第3章国内数控机床的发展趋势 (7)3.1 智能、高速、高精度化 (7)3.2 设计、制造绿色化 (8)3.3 复合化与系统化 (8)3.4 数控系统发展趋势 (8)3.4.1 数控系统向开放式体系结构发展 (8)3.4.2 数控系统向网络化方向发展 (9)3.4.3 数控系统向多轴联动化方向发展 (10)第4章 CNC装置的工作原理 (10)4.1 输入 (10)4.2 译码 (11)4.3 插补 (11)4.4 进给速度处理 (11)4.5 刀具补偿 (11)4.6 位置控制 (11)4.7 显示 (11)4.8 I\O处理 (11)4.9 诊断 (12)第5章 CNC装置的硬件结构 (12)5.1 单微处理器结构的CNC系统 (12)5.2 位置控制部分包括位置控制单元和速度控制单元 (12)第6章新型功能部件 (13)结束语 (13)参考文献 (15)引言美国麻省理工学院1952 年研制出第一台试验性数控系统, 距现在已历经半个世纪。
随着电子技术和控制技术的飞速发展, 当今的数控系统功能已经非常强大, 与此同时加工技术及其他一些相关技术的发展对数控系统的发展和进步也提出了新的要求。
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, 是现代化工业生产中的一门发展十分迅速的高新技术。
数控装备是以数控技术为代表的新技术, 应用于传统制造产业和新型制造业形成的机电一体化产业, 即所谓的数字化装备。
进入20 世纪90 年代以来, 由于计算机技术的飞速发展, 推动了数控机床技术更快的更新换代。
除了对数控机床技术指标如高速化、高精度和可靠性的进一步提高以外,世界上许多数控系统生产厂家利用PC丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。
开放式体系结构使数控系统具有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性, 并向智能化、网络化方向发展。
第一章数控机床的概要制造业是生产物质财富的产业,机床是制造业的主要生产设备,制造业中的绝大多数零件都直接或间接地经过机床加工,固此机床(也称工作母机)是制造业的基础。
在传统制造业中,对于大批量生产的产品,往往采用组合机床等专用机床组成的自动或半自动生产线;对于单件或小批量生产的产品,一般采用通用机床加工。
1.1 数控机床的产生随着科学技术的不断发展,市场对机械产品的要求越来越高,不仅要求提高产品的质量水平,而且要求加快产品更撕换代的速度。
这样就导致了现代制造业中多品种、中小批量生产的比重不断增加。
在这样的情况下,再采用传统的加工机床就显得不合理了。
1948年美国帕森斯(P—ns)公司在研制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时,首先提出利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。
1952年帕森斯公司和麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作研制成功世界E第一台三坐标数控铣床,其数控系统采用脉冲乘法器原理,全部由电子管元件组成,虽然体积庞大,功能简单,但却意义重大,标志着机械制造业进入r一个新的发展阶段。
1958年我国北京机床研究所和清华大学开始研制数控机床,1965年北京第一机床厂开始生产三坐标数控铣床。
数控机床的出现极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。
对于整个制造业来说.由于数控机床的大量使用,使得产品质量大幅度提高,新产品开发周期明显缩短。
目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。
1.2数控机床的发展(1)数控机床的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类自g造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业,工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进^信息社会奠定了基础。
6年后,即在1 952年,计算机技术应用于机床上,从而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。
这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测景和机械设计等新技术的机电体化典型产品。
数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。
计算机数控阶段也经历了三个时代,即1970年的第四代——小型计算机,1974年的第五代微处理器和1990年的第六代——基于Pc(国外称为Pc_based)。
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了50多年的历程。
数控系统由当初的电子管式起步.经历了以下几个发展阶段:分立式晶体管式汕规模集成电路式、大规模集成电路式、超大规模集成电路巾型计算机式、微机式的数控系统。
前三代数控装置属于采用专用控制计算机的硬件数控装置,一般称为Nc数控系统。
到20世纪80年代,总体发展趋势是:数控装置由Nc向CNC发展;广泛采用32位CPU 组成多微处理器系统;提高系统的集成度,缩小体积,采用模块化结构,便于裁剪、扩展和功能升级,满足不同类型数控机床的需要;驱动装置向交流、数字化方向发展;CNC装置向人T智能化方向发展;采用新型的自动编程系统;增强通信功能;数控系统的可靠性不断提高。
总之,数控机床技术不断发展,功能越来越完善,使用越来越方便,可靠性越来越高,性能价格比也越来越高,到1990年,全世界数控系统专业生产厂家年产数控系统约13万台(套)。
(2)我国数控机床发展概况我国数控技术的发展得益于改革开放。
20世纪80年代开始,先后从美国、日本、德国等发达国家引进了一些数控系统和伺服技术。
陆续发展了一批具有70年代末、80年代初期水平的数控系统,这些系统较完善的性能和稳定性,很快得到了用户的认可,结束了我国数控机床发展长期徘徊不前的局面,推动了我国数控机床的发展。
90年代,我国的数控机床技术得到了较大提升。
在这期间,国家先后安排了“数控机床引进技术消化吸收”、“柔性制造系统技术(FMS)开发研究”、“计算机集成制造系统(CIMS工程)的研究”等重点科技攻关项目。
数控机床的核心技术数控系统和伺服驱动系统,也由完全依赖进口,发展到引进消化、自主开发阶段。
目前我国有数十家研究所或企业,能够从事各种类型数控系统的生产与研制。
比较有代表性的,如北京的KND系统、DKM系统、南京的华兴系统、新方达系统、华中理工大学的华中系统、成都的广泰系统等。
1.3数控机床的组成及工作原理数控机床一般由数控系统、伺服系统(包含伺服电机和检测反馈装置)、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成。
(1)控制介质控制介质叉称信息载体,是联系人与数控机床之间的中间媒介物质。
反映了数控加工中的全部信息。
数控机床的加工程序可以存储在控制质上。
常用的控制介质有穿孔纸带、磁带和磁盘等。
(2)输入装置输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存人数控系统内。
(3)数控装置数控装置是数控机床的核心,其作用是:从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或统软件进行编译,运算处理后,输出几种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。
(4)伺服单元和驱动装置伺服单元是CNC和机床本体的联系环节,它把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。
根据接收指令的不同,伺服单元有脉冲式和模拟式之分,而模拟式伺服单元按电源种类叉可分为直流伺服单元和交流伺服单元。
伺服单元还包括位置检测装置。
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移检测出来,经反馈系统反馈到机床的数控系统中。
驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或接规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出图纸所要求的零件。
和伺服单元相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
(5)辅助控制装置辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过翻译、逻辑判断和运算,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。
这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令.刀具的选择和交换指令.冷却、润}骨装置的启停,工件和机床部件的松开和夹紧,分度工作台的转位分度等开关辅助动作。