【文章內容簡介】 也很高。隨著采煤機產(chǎn)品開發(fā)的種類增多。新的工裝胎具數(shù)量也相應增多，生產(chǎn)投入增加，制造周期也長。利用數(shù)控機床編程加工可替代一些胎具工裝，如在機殼上使用數(shù)量較多的鉆磨胎具等。減少很多胎膜具的設計與制造。對數(shù)控機床加工替代不了必不可少的工裝，可用數(shù)控機床來 11 加工此類工裝，縮短了工藝準備時間。數(shù) 控機床的充分使用，大大的提高了加工質量，減少了生產(chǎn)的投入，縮短了制造周期。數(shù)控機床具有高速切削加工的設備基礎，特別是在采煤機市場競爭日益激烈的情況下，如何提高制造質量和加工效率，增強競爭力，更多的占有市場份額，應用先進的制造技術是立足之本。 在壓力加工技術方面，在熱壓力加工范圍內。數(shù)控系統(tǒng)在熱態(tài)成型方面起著越來越大的作用。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。 在航空 和宇航工業(yè)領域中，有一些特殊的零部件為薄壁和薄筋需要加工，材料可能為鋁或者鋁合金，剛度很差，只有在高切削速度和切削力很小的情況下。才能對這些筋、壁進行加工。這對我們傳統(tǒng)的切割工藝是一項挑戰(zhàn)，因而，致控技術的高速、高精、高柔性的特點正符合要求，數(shù)控技術的應用，使得切割能夠順利并迅速地進行，有效地節(jié)省更多的能源。 上 的應用 機械設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 12 求，具備了控制能力的機床設備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床 控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，主軸變速、刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件 。 數(shù)控技術在木材方面的應用 目前主要的 CNC 木材加上設備種類有： ，基本功能是三軸連動，具有多個 (1— 6)高速主軸電機，每個主軸即可單獨工作，又可以任意組合或 同時工作，可實現(xiàn)多個工件同時加工。具有效率高的特點， ，根據(jù)功能可實現(xiàn)三軸聯(lián)動、四軸聯(lián)動或五軸聯(lián)動，具有 2 套能夠自動更換刀具的高速主軸電機和可裝有眾多刀具 (含有加工單元 )的刀庫，每個主軸即可單獨工作又可同時工作，可自動快速更換刀具， ，一般具有 2 一 l 6個刀軸，能對平面或圓柱面進行批量的比例縮放雕刻 的機器人雕刻機，能對固定不動的工件進行表面雕刻 (桿件系統(tǒng) )運動機構的數(shù)控加工中心，是一種全新的機床，對板材加工沒有任何限制； ，基本功能是 二軸聯(lián)動，是針對板材的 13 曲線加工，提高了板材的利用率； ，實現(xiàn)加工數(shù)據(jù)輸入，鉆排的自動定位，以提供工件精度和工作效率； ，能進行刀具或圖紙的圖像采集，矢量化處理，數(shù)據(jù)標定， Nc 指另生成及刀具刃磨加工； ，具有壓梁、先導鋸和自動板材進料裝置，所有的板材下料均通過按鍵存儲，在線數(shù)據(jù)輸入和板材下料最佳優(yōu)化編程 ，能對固定或移動的工件進行表面的噴涂。 航空和宇航工業(yè) 的應用 在航空和宇航工業(yè)領域中，有一些特殊的零部件為薄壁和薄筋需要加工 ，材料可能為鋁或者鋁合金，剛度很差，只有在高切削速度和切削力很小的情況下。才能對這些筋、壁進行加工。這對我們傳統(tǒng)的切割工藝是一項挑戰(zhàn)，因而，致控技術的高速、高精、高柔性的特點正符合要求，數(shù)控技術的應用，使得切割能夠順利并迅速地進行，有效地節(jié)省更多的能源。 14 第三章 數(shù)控技術的發(fā)展與趨勢 展 方向 機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器 — 接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至 50年代，出現(xiàn)了交磁放大機 — 電動機控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。 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速系統(tǒng)和交流調速系統(tǒng)不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機— 電動機控制系統(tǒng)。在 20世紀的 60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置 — 順序控制 器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術的發(fā)展及應用，在 20世紀 70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器 —— 可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業(yè)控制。 隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的應用日益廣泛，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)。計算機集成制造系統(tǒng)及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現(xiàn)產(chǎn)品從設計到制造的 全部自動化。世界已經(jīng)步入了新的機電 15 一體化時代，它是以數(shù)字化制造技術為核心的時代，數(shù)控機床就是其中的代表。如今歐美日等發(fā)達國家已經(jīng)先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，而我國還處于發(fā)展階段，還有很大的發(fā)展空間。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、復合化。隨著數(shù)控機床技術的發(fā)展，機床復合技術和復合加工技術逐漸成熟，在一臺機床上可以實現(xiàn)車、銑、鉆、攻絲、絞孔、擴孔等多種操作工序和實現(xiàn)工序間的復合加工，大大提高了機床效率。如今復合加工機床正朝著多樣化的態(tài)勢發(fā)展。 第二、智能化。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量的智能化，提高驅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。目前數(shù)控機床的智能化技術已經(jīng)在數(shù)控系統(tǒng)中得到了較多體現(xiàn)。 第三、高精度化。精密加工技術的發(fā)展使數(shù)控機床加工精度由原來的絲級提升至目前的微米級和亞微米級，一些特種加工精度甚至可達納米級。 第四、柔性化。機器人與主機的柔性化組合可以提高效率，得到了廣泛應用。柔性自動化技術是制造行業(yè)滿足市場需求和實現(xiàn)產(chǎn)品更新的主要手段。作為先進制造領域的基礎技術， 它已經(jīng)成為各國制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。 第五、綠色化。低碳節(jié)能是各行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，數(shù)控機 16 床業(yè)也必然朝綠色化方向發(fā)展。數(shù)控技術和數(shù)控機床是制造業(yè)現(xiàn)代化的基礎，是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。我國在從制造大國向制造強國轉變的過程中，大力發(fā)展數(shù)控技術具有重要意義。 近幾年來，在引進消化國外數(shù)控技術的基礎上，我國已生產(chǎn)出自主版權的數(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。 數(shù)控技術未來的發(fā) 展 條件 體系結構向開放式發(fā)展 開放式數(shù)控的討論已有好些年了，但是應該看到，對于開放式結構至今沒有一致性的定義。某些用戶認為開放式表示能夠接受當?shù)厥褂玫耐ㄐ艆f(xié)議 。而另一些用戶認為開放式意味著所有控制器操作界面完