數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(已修改)
2025-01-08 16:33 本頁面
【正文】 數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢葉 佩 青精儀系精儀系 制造所制造所清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 作業(yè)：閱讀報告n 在下列專題中選擇一項，查閱相關(guān)資料并寫出讀書報告n 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢；n 進給伺服系統(tǒng)和驅(qū)動電機發(fā)展趨勢；n 主軸驅(qū)動系統(tǒng)和主軸電機發(fā)展趨勢；n 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢；n 國外最新數(shù)控系統(tǒng)或機床介紹、比較（至少 6種）n 要求：n 至少閱讀 5篇 2023年以后的文獻資料，其中外文資料不得少于 2篇，并在上交時附上相應(yīng)的參考文獻。n 閱讀報告的字數(shù)不得少于 3500漢字。n 上交時間 11月 30日以前。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 第 8章 數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) STEP－－ NC 并聯(lián)機構(gòu)機床及其控制并聯(lián)機構(gòu)機床及其控制清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)不斷采用計算機、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著下述方向發(fā)展。1. 運行高運行高速化速化2. 加工高精加工高精化化3. 控制智能控制智能化化4. 功能復(fù)合功能復(fù)合化化5. 交互網(wǎng)絡(luò)交互網(wǎng)絡(luò)化化 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 進給、主軸、刀具交換、托盤交換等實現(xiàn)高速化，并具有高加（減）速度。n 進給率高速化：n 在分辨率為 1?m時， Fmax=240m/min，可獲得復(fù)雜型面的精確加工；n 在程序段長度為 1mm時， Fmax=30m/min，并且具有；趨勢 —— 運行高速化反饋信號：反饋信號： 4MHz清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： Linear Motorn 在高效加工中心上達到 90 m/min的快移速度和1g的加速度。n 直線電機作為高效驅(qū)動元件正被廣為應(yīng)用，尤其在激光切割和高速加工中。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 平面電機清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n 換刀速度n （刀到刀）n （切削到切削）n 工作臺（托盤）交換速度 。n 主軸高速化： 采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機），主軸電機的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件。n 主軸最高轉(zhuǎn)速達 202300r/min。n 主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為 ，即僅需 秒即可從 0提速到 15000r/min。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： Spindle Motor 高速加工：控制、伺服驅(qū)動、主軸、刀具、軸承、導(dǎo)軌、高速加工：控制、伺服驅(qū)動、主軸、刀具、軸承、導(dǎo)軌、絲杠、卡盤、夾具、冷卻絲杠、卡盤、夾具、冷卻 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 提高機械的制造和裝配精度；提高數(shù)控系統(tǒng)的控制精度；采用誤差補償技術(shù)。 IC制造裝備、納米控制。n 提高 CNC系統(tǒng)控制精度：n 采用高速插補技術(shù)，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給，使 CNC控制單位精細化；n 采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本交流伺服電機已有裝上 106 脈沖 /轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器，其位置檢測精度能達到 ?m/脈沖）n 位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。趨勢 —— 加工高精化清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n采用誤差補償技術(shù)：n采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù) 。n設(shè)備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術(shù)。研究表明，綜合誤差補償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少 60％～ 80％。三井精機的 JidicH5D型超精密臥式加工中心的定位精度為 177。?m。高精加工：控制、伺服驅(qū)動、主軸、刀具、傳感器、軸高精加工：控制、伺服驅(qū)動、主軸、刀具、傳感器、軸承、導(dǎo)軌、絲杠、夾具、冷卻承、導(dǎo)軌、絲杠、夾具、冷卻 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，體現(xiàn)在：趨勢 —— 控制智能化n 加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)： 通過 監(jiān)測 主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息， 辯識 出刀具的受力、磨損以及破損狀態(tài)，機床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)；并實時 修調(diào) 加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速，進給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最佳運行狀態(tài)，以 提高 加工精度、降低工件表面粗糙度以及設(shè)備運行的安全性。以色列的外置式力自適應(yīng)速度控制器以色列的外置式力自適應(yīng)速度控制器 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n 加工參數(shù)的智能優(yōu)化 :將零件加工的一般規(guī)律、特殊工藝經(jīng)驗，用現(xiàn)代智能方法， 構(gòu)造 基于專家系統(tǒng)或基于模型的 “加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器 ”， 獲得 優(yōu)化的加工參數(shù)， 提高 編程效率和加工工藝水平， 縮短 生產(chǎn)準備時間。使加工系統(tǒng)始終處于較合理和較經(jīng)濟的工作狀態(tài)。目前已開發(fā)出自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工系統(tǒng)。日本大目前已開發(fā)出自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工系統(tǒng)。日本大隈公司的隈公司的 7000系列數(shù)控系統(tǒng)具有人工智能自動編程功能。系列數(shù)控系統(tǒng)具有人工智能自動編程功能。n 智能化交流伺服驅(qū)動裝置： 自動識別負載、自動調(diào)整控制參數(shù)，包括智能主軸和智能化進給伺服裝置，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳運行。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n 智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù) n 智能故障診斷技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法，實現(xiàn)故障 快速準確定位快速準確定位 。n 智能故障自修復(fù)技術(shù)：根據(jù)診斷故障原因和部位，以 自動排除故障或指導(dǎo)故障的排除自動排除故障或指導(dǎo)故障的排除 技術(shù)。集故障自診斷、自排除、自恢復(fù)、自調(diào)節(jié)于一體，貫穿于全生命周期。n 智能故障診斷技術(shù)在有些數(shù)控系統(tǒng)中已有應(yīng)用，智能化自修復(fù)技術(shù)還在研究之中。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 日本京都大學(xué)、大阪機工、三菱電機、 MAZAK等 216。研究機構(gòu)216。具體目標實現(xiàn)安全、高效、高速 加工的智能化數(shù)控機床216。系統(tǒng)特征
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