數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用與發(fā)展-wenkub
2023-07-08 15:58:55 本頁面
【正文】 我們在數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用上還有很長一段路要走，我們翹首以待中國的DNC(數(shù)字制造)技術(shù)能早日到來。當然，隨著微處理器的發(fā)展以及現(xiàn)代SOPC技術(shù)的發(fā)展，無論從機械加工的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展還是從機械設(shè)備的維修檢測以及集成程度的層次上，都勢必有極大程度的提高。 數(shù)控技術(shù)特點(1)能方便地改變加工工藝參數(shù)，因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制。關(guān)鍵詞：機械制造 數(shù)控技術(shù) 應(yīng)用發(fā)展第一章 數(shù)控技術(shù)概述所謂數(shù)控技術(shù)，即是運用計算機編寫程序?qū)C械加工制造進行控制的技術(shù)。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強機械制造業(yè)對外界元素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用干機械制造行業(yè)。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)，計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度，高效率、柔性自動化等特點。(2)能高質(zhì)量的完成普通機床難以完成的復(fù)雜零件和零件曲面形狀的加工。而我國現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展尚處于對國外產(chǎn)品的模仿階段，缺乏技術(shù)創(chuàng)新。第二章 數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)的應(yīng)用2．1數(shù)控技術(shù)在設(shè)備上的應(yīng)用機械設(shè)備是機械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，擁有了控制能力的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。豐要運用機器設(shè)備的生產(chǎn)線上，比如裝配、焊接，噴漆等方面。尤其在汽車批量裝配、噴漆或者大型集裝箱的安裝，搬運等方面起到了不可忽視的作用。2．3數(shù)控系統(tǒng)在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用近些年來，汽車工業(yè)發(fā)展突飛猛進，在如此快速的發(fā)展過程中，汽車配件的加工技術(shù)業(yè)同步在飛速發(fā)展，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上更大的加快了汽車配件的生產(chǎn)制造。當今世界的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)和數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用無法分開了。2．5數(shù)控系統(tǒng)在采煤機制造方面的應(yīng)用現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快，品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。不但提高構(gòu)件質(zhì)量也降低了能源的無用浪費。用數(shù)控機床編程加工，較容易的保證其曲面精度，滿足浮動油封的使用要求。目前，所有采煤機種大模數(shù)少齒數(shù)的齒輪一般都是用數(shù)控鏜銑床編程加工的，編出加工一個齒形的子程序，利用角度偏置或坐標旋轉(zhuǎn)編程功能，加工其余齒形。另外再加工牽引殼體端面的對接孔時，由于另一端是耳子與截割部搖臂相聯(lián)，只能臥式加工。新的工裝胎具數(shù)量也相應(yīng)增多，生產(chǎn)投入增加，制造周期也長。數(shù)控機床的充分使用，大大的提高了加工質(zhì)量，減少了生產(chǎn)的投入，縮短了制造周期。在液壓鍛造壓力機上裝上數(shù)控系統(tǒng)，能夠達到較高的工作速度，提高了生產(chǎn)率，縮短了每件加工時間，降低了能耗，鍛造精度高壓力機的經(jīng)濟性得到明顯提高。20世紀60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運性能大為改善，而且減少了機械設(shè)備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用日益廣泛，進一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、計算機群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。數(shù)控機床是機床業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，它將朝著以下五個方向發(fā)展：第一、復(fù)合化。數(shù)控機床的智能化體現(xiàn)在系統(tǒng)的各個方面，如提高加工效率和加工質(zhì)量的智能化，提高驅(qū)動性能和方便使用連接的智能化，追求簡化編程與操作的智能化，為方便系統(tǒng)診斷與維修的智能診斷、智能監(jiān)控等。第四、柔性化。第五、綠色化。近幾年來，在引進消化國外數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國已生產(chǎn)出自主版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床，但是中、高檔以上的數(shù)控系統(tǒng)仍然是以進口產(chǎn)品為主，研究目前數(shù)控機床及技術(shù)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向，將對開發(fā)出中、高檔的數(shù)控產(chǎn)品，進一步擴大數(shù)控機床市場份額起到重要作用。薄膜晶體管液晶顯示器(TFTLCD)技術(shù)使得顯示裝置趨于平板化，更便于機電一體化安裝并改善人機界面。用光纜連結(jié)I/O模塊，采用分散配置，便于機電一體化。 體系結(jié)構(gòu)向開放式發(fā)展開放式數(shù)控的討論已有好些年了，但是應(yīng)該看到，對于開放式結(jié)構(gòu)至今沒有一致性的定義。對大公司和大學(xué)的研究工程師來說，開放式意味著以上這些均來自隨即拿來就用的積木塊。由于采用了工業(yè)級PC機及桌面操作系統(tǒng)Windows，DOS等，其豐富的軟、硬件資源給用戶帶來諸多的方便。開放式數(shù)控(ONC)就其開放程度可分為三個層次。這三個層次中第一層次目前基本達到。這種情況對于最終用戶和系統(tǒng)集成商而言帶來諸多不便。未來實時Linux(RT Linux)有望成為CNC實時操作系統(tǒng)的主流。2)信息傳遞主要是設(shè)備與設(shè)備之間，故對通信可靠性要求高。6)距離短，頻度高。因為PCU和I/O以及伺服系統(tǒng)的連結(jié)均依靠p礎(chǔ)bus。SERCOS將CNC(8055，8070)和主軸、坐標軸驅(qū)動連結(jié)起來，每個節(jié)點亦有相應(yīng)地址。2)PLC直接控制坐標軸。4)通過PLC提供的參數(shù)和CNC系統(tǒng)參數(shù)可以在PLC和零件加工程序之間傳遞信息，以完成某些特定功能。 CNC的通訊、網(wǎng)絡(luò)功能不斷擴大從早期的DNC，RS23422和485一直到目前的MAP，EtIlemet等，數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)通訊功能在不斷增強。第二種最簡單的方法可利用CNC和后臺編輯功能，在切削時同時傳遞零件加工程序。 數(shù)字式交流伺服成為主流數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)體積小，性能好，調(diào)試方便，克服了過去模擬伺服系統(tǒng)用電位器調(diào)節(jié)的不便。對FAGOR 8055，8070而言，現(xiàn)場總線SERCOS連接CNC和主軸、伺服驅(qū)動與圖1連接相同。OiC系統(tǒng)則采用FSSB光纖進行CNC和伺服通信，這和三菱伺服的連結(jié)類似。 數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境越來
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