數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(存儲版)
【正文】 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： STEP—NC1. 目前 CNC系統(tǒng)現(xiàn)狀 :n 繪制描述加工零件幾何形狀、尺寸公差和材料等屬性的CAD圖紙，并以符合 STEP標(biāo)準(zhǔn)的 IGES格式存放到文件；n 將該 IGES文件讀入 CAM系統(tǒng)，后置處理成 RS274D（ISO6983）標(biāo)準(zhǔn)定義的 G代碼；n 由 CNC讀入 G代碼文件進(jìn)行數(shù)控加工。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 缺點(diǎn)：n按 ISO6983由 CAM生成的代碼，數(shù)據(jù)量極大?；?STEPNC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，描述基于 STEPNC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)字模型，更加準(zhǔn)確、簡潔，非常適合于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的數(shù)字制造。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 1）對企業(yè)，從 CAD傳到 CAM的圖紙減少 75％；2）對車間， CAM計(jì)劃編制時(shí)間減少 35％；3）采用智能優(yōu)化，對中小工件加工時(shí)間減少 50％；4）更加安全、合適的刀具選擇；5）不需要后置處理。n 美國的 STEP Tools公司是制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，率先開發(fā)了基于 STEPNC的數(shù)字產(chǎn)品模型，用作機(jī)床的輸入。 一、 PKM’s Control Technology 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： CNC system based on RTLinux ＋ PMACPostprocessor of Parallel Kinematic Machines清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 運(yùn)動學(xué)分析： 運(yùn)動坐標(biāo)系原點(diǎn) OT1在基礎(chǔ)坐標(biāo)系中的位矢為：清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： s表示 sin ， c表示 cos， a是進(jìn)動角， b是章動角， g是自轉(zhuǎn)角 OB1XYZ的 Z軸轉(zhuǎn) a角，達(dá)到 x1y1z1的姿勢； x1軸轉(zhuǎn) b角，達(dá)到 x2y2z2的姿勢； z2軸轉(zhuǎn) g角，達(dá)到終端的姿勢 OT1xyz。在近幾年的國際知名機(jī)床博覽會上，一些世界著名的機(jī)床廠商都展出了他們研制的并聯(lián)機(jī)床，得到了行家們的高度評價(jià)，被認(rèn)為是 “ 自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步 ” ， “21 世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備 ” 。前者目標(biāo)發(fā)展 STEPNC，使其成為一種高效、數(shù)字化的 CNC設(shè)備輸入文件標(biāo)準(zhǔn)，使 CNC設(shè)備成為模型驅(qū)動的、具有智能控制的加工設(shè)備。不僅可以傳遞工程圖紙的幾何信息，而且可以傳遞工程圖紙全部信息、真正含義。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： STEP－ NC （ ISO16469）： 是 STEP在 NC領(lǐng)域的擴(kuò)展，定義了 AP238應(yīng)用協(xié)議，作為 CAM與 CNC系統(tǒng)間的接口，可以與其他協(xié)議共享數(shù)據(jù)。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。R: Revivable（可再生性） 252。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 216。n 廣泛的編程層次： 將軸的直線和圓弧運(yùn)動作為最終輸出，它們經(jīng)過更高層的加工過程描述，進(jìn)行廣泛的編程。三、日本的 OSEC計(jì)劃清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： OSEC結(jié)構(gòu)模型資源管理 動作生成EIA碼譯碼器 OESC執(zhí)行系統(tǒng) 手動執(zhí)行機(jī)械控制機(jī)床控制設(shè)備控制伺服控制 PLC控制資源控制OSECAPIOSECAPI在控制中隱藏硬件，伺服和在控制中隱藏硬件，伺服和 PLC控制塊的輸入信息是硬件控制塊的輸入信息是硬件的唯一接口，實(shí)現(xiàn)電機(jī)、的唯一接口，實(shí)現(xiàn)電機(jī)、 I/O等控制硬件的即插即用等控制硬件的即插即用 。n 控制器軟件功能模塊 AS (Application Software)n模塊之間具有友好的接口協(xié)議 API (Application Programming Interface)通過平臺 API交換系統(tǒng)信息。 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 4. 開放式數(shù)控裝置的概念結(jié)構(gòu)硬件配置單元軟件配置單元標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)硬件數(shù)控系統(tǒng)基本硬件數(shù)控功能應(yīng)用程序DOS(WINDOWS)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng) RTM應(yīng)用程序接口NC構(gòu)件庫清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 5. 開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控的優(yōu)點(diǎn)n 數(shù)控系統(tǒng)廠n 品種減少、批量增加，易于滿足用戶要求；n 開放式的標(biāo)準(zhǔn)框架，促進(jìn)各行業(yè)的軟件廠商參與；n 軟件開發(fā)效率提高，產(chǎn)品更新加快。清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： 基于 IEEE1394總線的數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件原理清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： PC＋光纖通訊卡 Fire Wire ）系統(tǒng)既具有了 PMAC與 SERCOS控制卡兩者的優(yōu)勢，又在工藝性和配套性方面取得了新進(jìn)展。n數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）培訓(xùn)與教學(xué)（網(wǎng)絡(luò)數(shù)控）趨勢 —— 交互網(wǎng)絡(luò)化清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： n數(shù)控系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡(luò)與光纖通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和I/O的控制是數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)形式。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。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)。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(bǔ)償技術(shù)：n采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù) 。n 直線電機(jī)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。n 閱讀報(bào)告的字?jǐn)?shù)不得少于 3500漢字。n 主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá) 202300r/min。三井精機(jī)的 JidicH5D型超精密臥式加工中心的定位精度為 177。系列數(shù)控系統(tǒng)具有人工智能自動編程功能。具體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)安全、高效、高速 加工的智能化數(shù)控機(jī)床216。 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： PC＋ NC異型螺桿加工數(shù)控系統(tǒng)清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 62773269 Email： CAD、 CAM、 CNC三者關(guān)系圖 清華大學(xué)精儀系 葉佩青 Tel： 6
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