機床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢2-資料下載頁
2025-06-17 05:03本頁面
【正文】 度提高加工速度等。 2) HEIDENHAIN公司 號稱在歐洲數(shù)控系統(tǒng)銷售第一的HEIDENHAIN公司，由于多年來從事精密模具加工，對加工速度及精度的提升有著深刻、獨到的見解。HEIDENHAIN公司研究了不同分辨率的碼盤對扭矩脈動的影響，并提出了使用高分辨率的編碼器有利于減小轉(zhuǎn)矩脈動的影響。另外，HEIDENHAIN還對機床運行時間和絲杠溫升變形規(guī)律進行研究。 綜上所述，各數(shù)控系統(tǒng)廠商對高速高精度控制的理解基本上是相同的，而且對動態(tài)精度的提高非常重視，所采取的主要措施體現(xiàn)在以下方面。 1) 高速下的平滑控制 通過對運動速度、加速度、加加速度的優(yōu)化，減少機床振顫，使加工更加平穩(wěn)，獲得更高的加工表面質(zhì)量。如HEIDENHAIN采用高分辨率的反饋器件減小轉(zhuǎn)矩脈動，F(xiàn)ANUC 利用MPC技術(shù)減少機床振顫。 2) 提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力 提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力不僅是高速加工的前提，也是保證精度的有利措施。如FANUC采用HRV4，反向間隙加速等方式減少因響應(yīng)滯后帶來的誤差。 3) 提高數(shù)據(jù)分辨率 以納米級的分辨率參與到各個環(huán)節(jié)，如：FANUC系統(tǒng)的納米插補技術(shù)。 圖10 不同分辨率下的脈動扭矩四、智能化控制是提高數(shù)控加工效率的有效手段 由于數(shù)控加工過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，為實現(xiàn)加工過程的多目標優(yōu)化，數(shù)控機床應(yīng)能根據(jù)切削條件的變化，基于多信息融合下的重構(gòu)優(yōu)化、智能決策，實時動態(tài)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。 在芝加哥IMTS2006上，加拿大英屬哥倫比亞大學Yusuf Altintas教授展示的切削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，采用現(xiàn)代測試技術(shù)檢測機床的各項運行參數(shù)和動態(tài)參數(shù)，并結(jié)合CAD/CAM技術(shù)，經(jīng)過優(yōu)化計算，合理地將刀具參數(shù)、機床參數(shù)以及被加工材料性能參數(shù)結(jié)合起來，得到刀具軌跡和運行參數(shù)，極大地提高了切削加工的效率和刀具的使用壽命。據(jù)介紹北美幾大飛機制造企業(yè)和汽車企業(yè)應(yīng)用了他的智能切削系統(tǒng)后，平均切削效率提高了8倍，平均刀具壽命提高了20倍。 五、CAD/CAM與CNC的集成已成為擴展數(shù)控系統(tǒng)功能的重要途徑 國際主流數(shù)控系統(tǒng)廠商在研制最新數(shù)控系統(tǒng)的同時，都非常注重對CAD/CAM/CNC集成技術(shù)的開發(fā)，并明確的將圖形化、集成式的編程系統(tǒng)作為擴展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機交互方式友好性的重要途徑。SIEMENS的Shop Turn、Shop Mill車間級集成式編程系統(tǒng)，F(xiàn)ANUC公司的集成式編程系統(tǒng)，HEIDENHAIN公司的對話框式集成編程系統(tǒng)等，都已成為各公司歷次展會宣傳的重點。 六、結(jié)束語 高檔數(shù)控系統(tǒng)是實現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證國防工業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略物資，工業(yè)發(fā)達國家至今仍限制向中國出口。目前，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化速度已經(jīng)嚴重制約了自主高端數(shù)字化裝備的研制，在航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備、軌道交通等所需的大型專用數(shù)控機床及工藝裝備基本依賴進口，已嚴重威脅到國民經(jīng)濟建設(shè)和國防安全，加快高檔數(shù)控系統(tǒng)的研究與產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。7 / 7
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