先進制造技術發(fā)展趨勢(編輯修改稿)
2024-12-11 03:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 傳統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng) 傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)采用專用的封閉體系結構的數(shù)控系統(tǒng)，如 FANUC 0系統(tǒng)、MITSUBISHI M50系統(tǒng)、 Siemens 810系統(tǒng)等。 由于其封閉的硬件軟件結構，系統(tǒng)功能的擴展、改變和維修都比較困難，一般須由系統(tǒng)供應商進行。 目前，由于開放體系結構數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)，已逐漸減小。 “PC嵌入 NC”結構的開放式數(shù)控系統(tǒng) 這是一種專用數(shù)控軟硬件技術與通用計算機結合的開發(fā)的產(chǎn)品，如、FANUC18i、 16i系統(tǒng) 、 Siemens840D系統(tǒng)、 Num1060系統(tǒng)、 AB 9/360等數(shù)控系統(tǒng)。 它具有一定的開放性，但由于它的 NC部分仍然是傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，其體系結構仍是不開放的。因此，用戶無法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心。這類系統(tǒng)結構復雜、功能強大，但價格昂貴。 “NC嵌入 PC”結構的開放式數(shù)控系統(tǒng) 由開放體系結構運動控制卡 +PC機構成。這種運動控制卡通常選用高速處理器作為 CPU，具有很強的運動控制和 PLC控制能力。如美國 Delta Tau公司用 PMAC多軸運動控制卡構造的 PMACNC數(shù)控系統(tǒng)、日 本 MAZAK公司用三菱電機的 MELDASMAGIC 64構造的 MAZATROL 640 CNC等。 這類系統(tǒng)具有較好的開放性，它開放的函數(shù)庫供用戶在 WINDOWS平臺下自行開發(fā)構造所需的控制系統(tǒng)。因而這種開放結構運動控制卡被廣泛應用于制造業(yè)自動化控制各個領域。 軟件開放式數(shù)控系統(tǒng) 系統(tǒng)的 CNC功能基本上由計算機軟件實現(xiàn)，而硬件部分僅是計算機與伺服驅(qū)動和外部 I/O之間的標準化通用接口。其典型產(chǎn)品有美國 MDSI公司的Open CNC、德國 Power Automation公司的 PA8000 NT等。 這種系統(tǒng)的開放性非常好，用戶可以在其系統(tǒng)平臺上，利用開放的 CNC內(nèi)核，開發(fā)所需的各種功能，構成各種類型的高性能數(shù)控系統(tǒng)， 軟件開放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價格比，成為當今數(shù)控技術發(fā)展的方向。 數(shù)控系統(tǒng)性能和功能方面發(fā)展 開放性： 系統(tǒng)可通過光纖與 PC機連接，采用 Window兼容軟件和開發(fā)環(huán)境。功能以高速、超精（具有高精納米插補功能）為核心，并具有智能控制。特別適合於加工航空機械零件、汽車及家電的高精零件、各種模具和需 5軸加工的復雜零件，以及用作超精機械控制。 高級復雜 的功能： 可進行各種數(shù)學的插補，如直線、圓弧、螺旋線、漸開線、螺旋漸開線、樣條等插補，也可以進行 NURBS插補。采用 NURBS插補可以大大減少 NC程序的數(shù)據(jù)輸入量，減少加工時間，特別適合于模具加工。NURBS插補不需任何硬件。 強大的聯(lián)網(wǎng)通信功能： 適應工廠自動化需要，支持標準 FA網(wǎng)絡及 DNC的連接?？陕?lián)接工廠干線或控制層通信網(wǎng)絡、設備層通信網(wǎng)絡、 RS485接口傳送 I/O信號或采用 PrellbusDP進行高速通信。 高速內(nèi)裝 PMC： 由專用的 PMC處理器控制梯形圖和順序程序，可用 C語言在PC機上編程，基本 PMC指令執(zhí)行時間為： ；最大步數(shù)： 32,000步。 友好的用戶界面，操作、維護方便： 普遍采用觸摸屏、 2D和 3D彩色圖形顯示、軟件硬件的模塊化結構等，給操作和系統(tǒng)維護帶來很大方便。 新一代數(shù)控加工設備的特征（ 1） 高速化：目前，車床和車削中心的主軸轉速達到 8000r/min，加工中心的主軸轉速一般都在 15000～ 20200r/min，高的達到 60000r/min，切削進給速度一般達到 20m/min，高的甚至達到 60m/min，為充分發(fā)揮刀具材料性能、提高加工效率、降 低加工成本，并且提高加工精度和表面加工質(zhì)量，數(shù)控裝備將進一步向更高速度或超高速方向發(fā)展。 高精度：在加工精度方面，近十年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由 177。 10μ m提高到 177。 5μ m，精密級加工中心則從 177。 3~5μ m，提高到 177。 1~ m，并且超精密加工精度已開始進入納米級 ( m)。 高可靠性：國外數(shù)控裝置的 MTBF己達 6000小時以上。伺服系統(tǒng)的 MTBF達到 30000小時以上。表現(xiàn)出非常高的可靠性。 柔性化、網(wǎng)絡化、集成化：為適應制造自動化的發(fā)展，向 FMC、 FMS和 CIMS提供基礎設備，要求數(shù)控系 統(tǒng)不僅能完成通常的加工功能，而且還能夠具備自動測量，自動上下料、自動換刀、自動更換主軸頭（有時
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