數(shù)控技術發(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。清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 第 8章 數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 數(shù)控技術的發(fā)展趨勢數(shù)控技術的發(fā)展趨勢 開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構 STEP－－ NC 并聯(lián)機構機床及其控制并聯(lián)機構機床及其控制清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控技術不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，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. 功能復合功能復合化化5. 交互網(wǎng)絡交互網(wǎng)絡化化 數(shù)控技術的發(fā)展趨勢清華大學精儀系 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)動元件正被廣為應用，尤其在激光切割和高速加工中。清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 平面電機清華大學精儀系 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），主軸電機的轉子軸就是主軸部件。n 主軸最高轉速達 202300r/min。n 主軸轉速的最高加（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、導軌、高速加工：控制、伺服驅(qū)動、主軸、刀具、軸承、導軌、絲杠、卡盤、夾具、冷卻絲杠、卡盤、夾具、冷卻 清華大學精儀系 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。 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，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精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n采用誤差補償技術：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 。n設備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術。研究表明，綜合誤差補償技術的應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、導軌、絲杠、夾具、冷卻承、導軌、絲杠、夾具、冷卻 清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 隨著人工智能技術的不斷發(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 加工過程自適應控制技術： 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)（主軸轉速，進給速度）和加工指令，使設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備運行的安全性。以色列的外置式力自適應速度控制器以色列的外置式力自適應速度控制器 清華大學精儀系 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)出自學習功能的神經(jīng)網(wǎng)絡電火花加工系統(tǒng)。日本大目前已開發(fā)出自學習功能的神經(jīng)網(wǎng)絡電火花加工系統(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。清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n 智能故障診斷與自修復技術 n 智能故障診斷技術：根據(jù)已有的故障信息，應用現(xiàn)代智能方法，實現(xiàn)故障 快速準確定位快速準確定位 。n 智能故障自修復技術：根據(jù)診斷故障原因和部位，以 自動排除故障或指導故障的排除自動排除故障或指導故障的排除 技術。集故障自診斷、自排除、自恢復、自調(diào)節(jié)于一體，貫穿于全生命周期。n 智能故障診斷技術在有些數(shù)控系統(tǒng)中已有應用，智能化自修復技術還在研究之中。清華大學精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 日本京都大學、大阪機工、三菱電機、 MAZAK等 216。研究機構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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