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自动化机床论文赏析八篇

发布时间:2023-03-23 15:13:59

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的自动化机床论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

自动化机床论文

第1篇

论文摘要:本文首先介绍了机床数控化改造的必要性,而重点在于介绍如何进行机床数控化改造,包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤,并列举了几个数控改造的实例,最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。

1机床进行数控化改造的必要性

微观上看,数控机床比传统机床有以下突出的优越性,而且 些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。

由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量,因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

可以实现加工的自动化,而且 柔性自动化,从而效率可比传统机床提高3~7倍。

由于计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记住和存储下来,然后按程序规定的顺序自动去执行,从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序,就可实现另一工件加工的自动化,从而使单件和小批生产得以自动化,故被称为实现了“柔性自动化”。

加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。

可实现多工序的集中,减少零件 在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现 时间无 看管加工。由以上五条派生的好处。如:降低了工人的劳动强度,节省了劳动力(一个人可以看管多台机床),减少了工装,缩短了新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应等等。

以上这些优越性是前人想象不到的,是一个极为重大的突破。此外,机床数控化还是推行FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

宏观上看,工业发达 家的军、民机械工业,在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是,采用信息技术对传统产业(包括军、民机械工业)进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外,还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS(管理信息系统)、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术,包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造(称之为信息化),最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中,数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已达20.8%,因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。

2如何进行机床数控化改造

2.1 数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点:其一是恢复原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复;其二是NC化,在普通机床上加数显装置,或加数控系统,改造成NC机床、CNC机床;其三是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;其四是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。

2.2数控系统的选择

数控系统主要有三种类型,改造时,应根据具体情况进行选择。

步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲,经驱动电路控制和功率放大后,使步进电机转动,通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序,便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端,故称之为开环系统,该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度,齿轮丝杠等传动元件的节距精度,所以系统的位移精度较低。该系统结构简单,调试维修方便,工作可靠,成本低,易改装成功。

异步电动机或直流电机拖动,光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是:由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号,随时与给定值进行比较,将两者的差值放大和变换,驱动执行机构,以给定的速度向着消除偏差的方向运动,直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂,成本也高,对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度,更快的速度,驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求,决定是否采用这种系统。

交/直流伺服电机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上,间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差,因此,它的精度比闭环系统的精度低,但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多,国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司;国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。

3数控改造中主要机械部件改装探讨。

一台新的数控机床,在设计上要达到:有高的静动态刚度;运动副之间的摩擦系数小,传动无间隙;功率大;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的。

滑动导轨副。对数控车床来说,导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外,还要有良好的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度,以减少导轨变形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和。

齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。

滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠,但应检查原丝杠磨损情况,如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级,螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低,但难以满足精度较高的零件加工。

第2篇

【关键词】普通车床 数控改造 步进电机 数控刀架

一、改造要求

CA6140车床主要用于对中小型轴类、盘类及螺纹零件的加工,加工这些零件工艺上要求机床应该满足以下要求:(一)能够控制主轴正反转,实现不同切削速度的主轴变速;(二)刀架能够实现纵向和横向的进给运动,并具有在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具的功能;(三)加工螺纹时,应保证主轴转一转,刀架移动一个加工螺纹的螺距或导程。

二、机械部分的改造

(一)降速比计算

(二)转动惯量计算

(三)刚度计算

三、安装调试

安装调试必须按照事先确定好步骤和要求进行,调试中首先测试安全哦保护系统的灵敏度,以防止人身和设备事故发生,调试现场必须要清理干净,各运动坐标拖板处于全行程的中心位置,先空载实验,然后加载实验。

四、结语

经过大量的实践证明,普通数控机床改造具有一定的可行性、实用性和稳定性,企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。

参考文献:

[1]余良英编著.床数控改造设计与实例.京:机械工业出版社;1998

第3篇

【关键词】数控机床;操作人员;操作规程;使用环境;开动率;机床故障

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到,能否达到数控机床以上所述的优点,还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。下面从操作者的角度来谈一下数控机床使用中应注意的事项,以保证数控机床的优越性得以充分发挥。下载论文

1.提高操作人员的综合素质

数控机床的使用比使用普通机床的难度要大,因为数控机床是典型的机电一体化产品,它牵涉的知识面较宽,即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识,因此对操作人员提出的素质要求是很高的。目前一个不可忽视的现象是数控机床的用户越来越多,但机床的利用率却不高,当然有时是生产任务不饱满,但还有一个更为关键的因素是数控操作人员素质不够高,碰到一些问题不知如何处理,特别是新购机床,由于电子元器件的质量问题,以及运输中受到的振动等因素影响,在正式投产3~6个月内数控系统出现一些故障现象,往往在维修手册中是查不到的,也可能以前从未遇到过,这就要求使用者具有较高的素质,能冷静对待问题,头脑清醒,现场判断能力强,当然还应具有较扎实的数控基础等。一般情况下,新购机床时机床厂家会为用户提供技术培训的机会,时间虽然不长,但他们的针对性很强,用户应予以重视,所送人员应包括以后的机床操作者。操作人员综合素质的提高不是一时二时的事,而要抓长久,在日后的使用中应不断积累,还有一个值得一试的办法是走访一些同类机床的老用户,他们有很强的实践经验,最有发言权,可请求他们的帮助,让他们为操作者进行一定的培训,这是短时间内提高操作人员综合素质最有效的办法。

2.遵循正确的操作规程

不管什么机床,它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一,也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作,如果机床在第一次使用或长期没有使用时,先使其空转几分钟,使用中注意开机、关机的顺序和注意事项(如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点),这些对初学者尤其应引起足够重视,因为他们缺乏相应的操作培训,往往在这方面容易犯错。

3.创造一个良好的使用环境

随着科学技术的进步,一般来说,数控机床的使用环境没有什么苛刻要求,可放置于普通机床一样的生产车间。话虽然这么说,但由于数控机床中含有大量的电子元件,它们最怕阳光直接照射,也怕潮湿和粉尘、振动等,这些均可使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路,引起机床运行不正常,这些一般在安装机床时就已经注意了。对于使用者而言,主要是注意周围环境的保护,比如说下雨天,就要注意不要将雨伞带到生产现场,更换鞋子等。

4.尽可能提高机床的开动率

数控机床购进后,如果它的开动率不高,这不但使用户投入的资金不能起到再生产的作用,还有一个令人担忧的问题是很可能因过保修期,设备发生故障需支付额外的维修费用,因为新购进的设备都有一定时间的保修期限,从以往的经验来看,CNC设备在使用初期故障率相对来说往往大一些,用户就应在这期间充分利用机床,使其薄弱环节尽早暴露出来,在保修期内得以解决。平常缺少生产任务,也不能空闲不用,这不是对设备的爱护,反而由于长期不用,可能由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏。使用者要定期通电,每次空运行1小时左右,利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。

第4篇

关键词:VC;数控机床;可靠性;信息管理系统

中图分类号:TH16, TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0108-01

1 系统设计

1.1 系统软件的开发平台

数控机床可靠性管理系统采用SQL Server 2000作为数据库软件,采用VC++6.0作为应用程序。VC++6.0是微软公司推出的一种可视化的、面向对象的Windows应用程序开发工具,VC既具有C++的强大功能和高效性,同时又具有可视化编程的方便性,所以越来越受到使用者的欢迎。

1.2 系统的功能模块[2]

该系统主要包括:用户管理模块、数据信息管理模块、设备运行状态查询模块、可靠性指标分析模块、报表输出模块。

2 SQL数据库的建立

2.1 ADO数据连接技术

ADO(ActiveX Data Objects)是微数据库应用程序开发的新接口,可以通过VC++先建立一个ADO连接对象,然后通过该对象打开到数据库的连接。为了简化操作,在使用ADO对象时可以将其封装到类中,这样只要引用封装类的头文件,即可使用封装过的ADO对象。[3]

2.2 数据的录入

系统主要录入机床名称、故障维修时间、故障部位、故障现象和故障原因等数控设备基本数据信息。

3 功能模块实现

3.1 用户管理模块

该模块主要是为了确保系统数据的安全,将登录用户分为:普通、高级、管理员三类用户。

三类用户的权限如下:普通用户可以浏览和导出数据,不能编辑数据;高级用户可以编辑数据;管理员用户除了可以编辑数据外,还可以对普通和高级用户进行权限管理。

3.2 数据信息管理模块

该模块主要实现数控设备故障信息的添加、修改、删除、保存、导出等功能。

3.3 数控设备运行状态查询模块[4]

该模块是对数控机床的故障状态进行统计和查询,可以根据字段名、逻辑关系、过滤条件等进行查询,也可以导出相关的机床编号、故障编号、运行时间、故障率等信息,以方便进行故障分析。

3.4 可靠性指标分析模块[5]

该模块主要计算数控机床可靠性分析常用的三个指标MTBF、MTTR、A的值。

(1)平均故障间隔时间MTBF,一般可用式(1)计算。

(1)

其中,N0 为在评定周期内机床累计故障频数;

n为机床抽样台数;

ti为在评定周期内第i台机床的实际工作时间(h);

ri为在评定周期内第i台机床出现的故障频数。

(2)平均维修时间 MTTR,一般可用式(2)计算:

(2)

其中:tMi ――在评定周期内第i台数控床的实际修复时间(小时)。

(3)固有可用度 A,固有可用度A 综合了可靠度和维修度的可靠性特征量,其计算公式为:

(3)

3.5 报表输出模块

该模块主要是打印功能,可以输出数控设备的故障信息表、数控设备的运行状态、数控设备的可靠性指标分析等数据信息。

4 结语

数控机床可靠性管理系统是针对数控机床产品的基本故障信息管理和可靠性评估而开发的,通过软件的使用可以实现用户管理、数据信息管理、设备运行状态查询、可靠性指标分析、报表输出等功能,实现了设计的目的和要求。此外, 通过该软件的数据结果可以分析出数控机床的薄弱环节和潜在缺点,方便生产厂家采取改进机床的可靠性的措施, 并为机床使用厂家的维修计划提供建设性的依据,增加企业的经济效益。

参考文献

[1]李南,卢晓红,韩鹏卓,武文毅.数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述[J].组合机床与自动化加工技术,2012(11).

[2]郑锐.基于可靠性分析的数控机床维修策略研究[D].吉林:吉林大学硕士论文,2011.6.

[3]王锐,于速,张雨.Visual C++ 数据库系统开发完全手册[M].北京:人民邮电出版社,2006.7.

第5篇

关键词:合理使用,数控车床,管理

 

1.前言

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。它配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,数控车床又称为 CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

2. 如何合理使用数控车床

(1)做好试运转前的准备

数控车床几何精度检验合格后,需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布,不得用棉纱或纱布。论文写作,管理。清洗掉数控车床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗数控车床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以数控车床规定使滑油。仔细检查数控车床各部位是否按要求加了油,冷却箱中是否加足冷却液。数控车床液压站、自动间装置的油是否到油位批示器规定的部位。 检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常,各插装集成电路板是否到位。 通电启动集中装轩,使各部位及油路中充满油。做好数控车床各部件动作前的一切准备。

(2)数控车床操作、维修人员必须是掌握相应数控车床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,且必须按安全操作规程及安全操作规定操作数控车床;数控车床的PLC程序是数控车床制造商按数控车床需要设计的,不需要修改。不正确的修改,操作数控车床可能造成数控车床的损坏,甚至伤害操作者;除一些供用户使用并可以改动的参数外,其它系统参数、主轴参数、伺服参数等,用户不能私自修改,否则将给操作者带来数控车床、工件、人身等伤害;修改参数后,进行第一次加工时,数控车床在不装刀具小型数控铣床和工件的情况下用数控车床锁住、单程序段等方式进行试运行,确认数控车床正常后再使用数控车床;数控车床全部连接器、接头等,不允许带电拔、插操作。非专业人员不得打开电柜门,打开电柜门前必须确认已经关掉了数控车床总电源开关。

(3)正确进行超程复位和急停复位。

数控车床在运行过程中或手动运行时出于操作不慎或程序问题,导致往某一方向的运行超出数控车床的行程(即超程),此时行程开关压下,数控车床在这一运动方向上自动锁住运行,应往相反方向运行数控车床直至解除超程报警,恢复正常。

当加工操作过程中发生紧急情况时,按下操作面板上的“急停”按钮采取白我保护后,计算机仍继续工作,但伺服电源和电动机已断电。经手工控制使得数控车床恢复正常后,可继续进行加工操作。

(4)重视工作环境,避开阳光直射,安装防振装置,并尽量远离振动源。数控车床附近不应有电焊机、高频处理等数控车床,避免高温对数控车床精度的影响。始终保持数控车床的清洁与完整,周围工具、刀具及附属数控车床要整齐摆放。数控车床需要的压缩空气压力应符合标准,并保持清洁。通风管路严禁使用镀锌铁管,防止铁锈堵塞过滤器。要定期检查和维护气、液分离器,严禁水分进入气路。要有保护环节与装置。装置要保持清沾、油路畅通,各部位良好。油液必须符合标准,并经过滤。过滤装置要定期清洗、更换滤芯,经检验合格才能使用。电气系统的控制柜和强电柜门,应尽量少开。防止灰尘、油雾对电子元器件的腐蚀及损坏。论文写作,管理。经常清理数控装置的散热通风系统,使数控系统可靠地运行。数控装置的正常工作温度为55℃-60℃。有超温情况时,一定要立即停机检测。论文写作,管理。数控装置储存器(RW)的电池由系统自行随时测定报警,及时更换才能继续维持RW中的参数和程序等数据。更换电池时要在通电情况厂,切忌在断电情况下拔掉电池,防止数据丢失。插板、印制电路板(如EPROM块等)不能在通电情况F插拨,否则会出现一些无法补救的故障。也不要经常进行断电插拨。论文写作,管理。论文写作,管理。在加工工件前,必须先对各坐标进行检测加工。操作者必须齐数控车床启动后进行“归零”操作,防止数据丢失。数控车床精密测量装置不能随意拆动。复查程序,经模拟试验后再正式开始停机两周以上时应及时给数控车床通电,数控车床参数设置不能随意修改,以免影响数控车床性能发挥。误操作时要即时向维修人员说明情况,进行即时处理。数控车床外部结构简化,密封可靠,自诊断功能日益完善,在对其的日常维护中除需对必要部分进行清洁擦拭外,不得任意拆卸其他部位。

(5)加强数控车床管理

数控车床管理是数控车床管理的重要内容之一,是企业数控车床管理中不可忽视的环节。数控车床是防止和延缓零件磨损和其他形式失效的重要手段之一。加强数控车床的管理工作,并把它建立在科学管理的基础上,按技术规范的要求,正确选用各类材料,并按规定的时间、部位、数量进行,以降低摩擦、减少磨损,使数控车床有良好的是数控车床安全、稳定、持续、高效运行的重要保证,对于企业减少能耗,降低成本,降低数控车床故障发生率,延长数控车床使用寿命,保持数控车床完好并充分发挥数控车床效能和社会经济效益都具有十分重要的意义。

掌握工作重点,即保持清洁,合理用油,按时定量,方法得当,不漏防堵。要求他们在主管人员的指导下,遵守换油规程,执行数控车床卡片的规定,做好数控车床循检工作,并认真填写好记录。可以将部位、名称及加油点数;每个加油点油脂牌号;加、换油时间;每次加、换油数量;每个加、换油点的负责人编制成图表。维护人员要认真执行,并做好运行记录。专业人员要定期检查和不定期抽查图表执行情况,发现问题及时处理。论文写作,管理。点检人员必须随时注意数控车床各部状况,发现问题及时报告和处理。

参考文献:

[1]龚洪浪.提高数控车床加工质量的措施[J].电气制造,2006,(03).

[2]孙伟.回转工作台式加工中心工件坐标系的快速确定[J].机械制造,2002,(03).

[3]陆凤云,李景慧,苏显清.采用CAD作图法完成数控编程各节点的计算[J].机械制造,2002,(07).

[4]吴玉香.浅谈改造数控车床的质量控制[J].现代商贸工业,2007,(07).

第6篇

关键词:机械加工数控技术原理发展趋势应用

中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)11(a)-0009-02

在机械加工行业当中,数控加工技术的应用越来越广泛。随着现代技术的发展进步以及市场日益竞争,传统的机械加工技术无法有效满足产品多元化以及更新换代的要求。小批量多品种产品的比例越来越高,同时产品交货成本以及质量方面的要求也日益严格,需要机械加工技术有着相匹配的柔性[1]。要想进一步提高机械加工行业产品适应外界变化的能力,需要我们最大限度挖掘数控技术的应用价值,从而将机械设备的效率、功能、产品质量以及可靠程度提高到新的层面,满足市场竞争的要求。

1数控技术概述

数控技术指的是将机械加工技术以及计算机技术相结合,来有效控制机械加工的过程,其中主要的控制内容包括位置、速度、角度等机械量以及同机械能量存在联系的开关量。数控技术可以说是一门新兴技术,有着高精度、高效率以及柔性自动化等方面的优点,是机械加工自动化的前提条件,属于现代集成系统必不可少的重要内容[2]。

现代数控系统当中综合应用电气传动技术、计算机技术、精密测算技术、机械制造技术以及自动控制技术,组成部分主要是数控系统(CNC系统)。数控系统借助于存储程序来控制不同的机床,包括CNC装置、软件、输出装置、输入装置以及速度控制单元,CNC装置可以说是数控系统的核心部分。CNC装置作为特殊化的计算机,应用过程是确保硬件在软件控制下进行工作。数控技术涉及测量技术、信息处理技术、计算机技术、机械制造技术以及自动化技术,能够满足机械加工行业对于安全性、精度以及速度的要求,可以说是实现机械加工数字化以及集成化的前提条件,有着广阔发展前景[3]。

2数控技术应用的发展趋势

数控技术经历半个多世纪的持续发展,从最初的封闭数控系统逐渐发展到计算机控制系统。计算机数控的性能优越,一方面可以应用于不同平台,从而实现方便快捷的管理与操作,另一方面性价比也越来越高。不过需要注意的是,在数控技术不断发展进步的过程当中,仍然存在着一些细节问题,例如多品种加工。与此同时,在航天工业以及航空工业当中,加工的大多数零部件属于薄筋零件以及薄壁零件,使用的材料为铝合金,因此刚度比较低。在加工的过程当中,需要确保切削速度快同时切削力度低[4]。当前情况下,这些要求在很多航天航空零件的加工当中都无法顺利实现。数控技术的优点是其他的机械加工技术难以匹敌的,因此在可以遇见的未来,数控技术仍然会持续发展改进,不断提高性价比,提高自动化水平以及智能化水平,并在此基础上改进加工效率以及加工质量,增强自身的市场竞争力,从而适应机械加工行业发展的需求。除此之外,数控加工技术还需要改进控制系统以及处理系统,完善机床结构,降低机床的质量以及体积,提高传动精度以及刚度,延长机床的使用寿命,这也是数控技术在机械加工行业当中应用需要进一步改进的领域[5]。

3数控技术在机械加工中的应用

第一,工业产品加工当中的应用。随着技术的不断发展进步,现代工业生产的竞争日益激烈,同时加工难度也越来越高。对现代工业生产的设备来说,通常情况下都需要在恶劣复杂的环境当中工作,完成工作人员无法胜任的工作。当前情况下,数控技术的自动化控制作用可以满足这方面的要求。在工业产品加工的过程当中,计算机组成控制单元,指挥机械手根据要求把程序写入到系统当中,然后向驱动单元发送指令,执行程序要求的操作步骤,并且实时进行检测。要是发现不合格的动作或者是操作,传感装置就会在第一时间反馈消息,控制单元采取相应的措施做好保护,保护措施执行方面是机械元件以及伺服系统共同负责的。在工业产品加工过程当中应用数控技术,能够有效提高生产的效率,并且减少人力资源消耗,在此基础上提高产品质量以及安全性能[6]。

第二,汽车加工当中的应用。随着我国交通运输业的发展,人们对汽车的要求也日益提高,一方面表现在对汽车数量的要求增加,另一方面体现在对汽车性能,例如环保以及速度方面要求的日益严格。所以汽车加工生产的过程当中,日益重视复杂关键部件的研制以及加工。通过应用数控技术,显著推动汽车工业的发展,并且能够在短时间内加工制造复杂零部件。除此之外,汽车工业迅速改进,但是受汽车产品特性的影响,对配件的要求也越来越严格。数控技术需要随之发展改进,满足高速生产线以及柔性生产线的要求,从而高效经济地生产汽车产品以及零部件。

第三,机械设备加工当中的应用。机械设备可以说是机械制造的重要前提条件,在机械制造当中有着无法取代的重要地位。数控技术能够为机床加工的控制提供理想的控制途径,数控机床加工的过程是将各类零件的几何信息以及工艺信息实现数字化的处理,通过程序的方式来达到一体化管理的目的,并且应用计算机来操作数控机床。这样一来就能够实现高精度、自动化以及高效率的加工操作。这一过程当中,最显著的优点是在加工零部件的时候,不需要像传统的操作那样从事多步骤的操作,仅仅需要输入设定好的程序。这样一来一方面改进机械设备加工制造的效率,另一方面也显著简化加工制造的过程,从而在确保机械设备可控的基础上,加工得到想要的设备。

第四,煤矿机械加工当中的应用。当前使用的采煤机有着品种多以及采煤速度快等方面的优点,批量比较少,所以需要使用焊件生产。传统上的机械加工技术无法有效满足煤矿机械加工过程当中的焊件下料,因此应当选择使用数控气割技术,替代传统上使用的仿型法,使用龙骨板程序来完成滚筒下料。通过应用数控气割技术,可以发挥切割质量高以及切割速度快等方面的优点。某些特殊零件焊接的坡口能够直接进行切割,从而显著改进生产的效率。数控气割另一个典型的优点是安装使用可以调节的补偿装置,原理同数控机床的铣刀补偿比较类似,这一装置可以借助于调节切缝来更加准确地加工毛坯件。

综上所述,在机械加工过程当中数控技术有着重要的应用价值,一方面推动机械加工业的发展,另一方面也为经济社会的进步做出贡献。数控技术应用已经成为机械加工的重要象征,随着数控技术持续发展,我国需要进一步提高自主创新能力,从而为数控技术的应用创造条件,实现机械加工行业的稳定进步。

参考文献 

[1] 李峥.机械制造中数控技术的应用[J].山东工业技术, 2015,3(24):18. 

[2] 贾书豪.机械制造中数控技术的应用研究[J].橡塑技术与装备,2015,2(24):63-64. 

[3] 田磊,曹永峰.试论机械制造中数控技术的应用[J].工程技术:文摘版,2016,3(9):261. 

[4] 曹彧.现代机械加工中数控技术的应用研究[J].橡塑技术与装备,2015,1(24):59-60. 

[5] 姚瑞.机械加工中数控技术的发展及其应用[J].电子测试,2015,5(21):151. 

第7篇

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。论文百事通机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。新晨

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

第8篇

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