數(shù)控機(jī)床概論-資料下載頁(yè)
2025-01-01 10:46本頁(yè)面
【正文】 具有不同的編程語(yǔ)言、非標(biāo)準(zhǔn)的人機(jī)接口、多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、非標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口等，這些缺陷造成了數(shù)控系統(tǒng)使用和維護(hù)的不便，也限制了數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。為了解決這些問(wèn)題，人們提出了 “ 開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng) ”的概念。這個(gè)概念最早見(jiàn)于 1987年美國(guó)的 NGC(Next Generation Controller)計(jì)劃， NGC控制技術(shù)通過(guò)實(shí)現(xiàn)基于相互操作和分級(jí)式的軟件模塊的 “ 開(kāi)放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（ SOSAS） ” 找到解決問(wèn)題的辦法。一個(gè)開(kāi)放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)能夠使供應(yīng)商為實(shí)現(xiàn)專(zhuān)門(mén)的最佳方案去定制控制系統(tǒng)。由于這樣一個(gè)富有哲理的概念作為 NGC計(jì)劃的奠基石， NGC代表了下一代控制技術(shù)。 4） 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)主要是進(jìn)行通訊 ， 共享信息 。 數(shù)控機(jī)床作為車(chē)間的基本設(shè)備 ， 它的通訊范圍是： （ 1） 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的 CNC裝置與數(shù)字伺服間的 通信 ， 主要通過(guò) SERCOS鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)字伺服控制信息； （ 2） 數(shù)控系統(tǒng)與上級(jí)主計(jì)算機(jī)間的通信； （ 3） 與車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及 I/O裝置的通信 ， 主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) ， 如 PROFIBUS等進(jìn)行通訊； （ 4） 通過(guò)因特網(wǎng)與服務(wù)中心的通信 ， 傳遞維修數(shù)據(jù)； （ 5） 通過(guò)因特網(wǎng)與另一個(gè)工廠(chǎng)交換制造數(shù)據(jù) 。 5） 提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性 可靠性是數(shù)控機(jī)床用戶(hù)最為關(guān)注的問(wèn)題，提高可靠性通?？刹扇∠铝幸恍┐胧? a、 提高線(xiàn)路的集成度。采用大規(guī)模集成電路、專(zhuān)用芯片及混合式集成電路，以減少元器件數(shù)量，精簡(jiǎn)外部連線(xiàn)和降低功耗。 b、 建立由設(shè)計(jì)、試制到生產(chǎn)的完整質(zhì)量保證體系。例如采取防電源干擾，輸入輸出隔離；使數(shù)控系統(tǒng)模塊化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化，以便組織批量生產(chǎn)和維修；在安裝制造時(shí)注意嚴(yán)格篩選元器件；對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行全面檢查考核等。 c、 增強(qiáng)故障自診斷功能和保護(hù)功能。由于元器件失效、編程及人為操作失誤等原因，數(shù)控系統(tǒng)完全可能出現(xiàn)故障。數(shù)控系統(tǒng)一般具有故障預(yù)報(bào)和自恢復(fù)功能。此外，應(yīng)注意增強(qiáng)監(jiān)控和保護(hù)功能，例如有的系統(tǒng)設(shè)有刀具破損檢測(cè)、行程范圍保護(hù)和斷電保護(hù)等功能，以避免損壞機(jī)床或報(bào)廢工件。由于采用了各種有效的增強(qiáng)可靠性的措施，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)到 MTBF=10000~36000小時(shí)。 6） 數(shù)字制造 1995年 12月，美國(guó) SME主席 ， “ 數(shù)字制造 ” （ “ digital manufacturing”）將會(huì)是我們的主要工作。什么是 “ 數(shù)字制造 ” 呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是用數(shù)字的方式來(lái)存儲(chǔ)、管理和傳遞制造過(guò)程中的所有信息。在計(jì)算機(jī)世界里，可以產(chǎn)生各種各樣的信息，并把物理過(guò)程虛擬化； DNC還可以對(duì)CAD/CAPP/CAM以及 CNC的程序進(jìn)行傳送和分級(jí)管理。 DNC技術(shù)使 CNC與通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起 , 還可以傳送維修數(shù)據(jù)，使用戶(hù)與數(shù)控生產(chǎn)廠(chǎng)家直接通信；進(jìn)而把制造廠(chǎng)家聯(lián)系在一起，構(gòu)成虛擬制造網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，如何把這些信息從計(jì)算機(jī) “ 下載 ” 到生產(chǎn)線(xiàn)，在生產(chǎn)過(guò)程中利用這些信息控制機(jī)器，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品；這個(gè)全過(guò)程就是數(shù)字制造。 數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中的地位 公司級(jí)管理計(jì)算機(jī) 工廠(chǎng)級(jí)管理計(jì)算機(jī) 工廠(chǎng)級(jí)管理計(jì)算機(jī) 車(chē)間級(jí)管理計(jì)算機(jī) 車(chē)間級(jí)管理計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)高速公路 數(shù)控設(shè)備 1 數(shù)控設(shè)備 N CRT監(jiān)視操作站 通信控制 數(shù)控機(jī)床的選擇 （一）什么時(shí)候選擇數(shù)控機(jī)床？ （二）選擇什么樣的數(shù)控機(jī)床？ 數(shù)控機(jī)床的性能指標(biāo)反映了數(shù)控機(jī)床的基本性能，是選擇數(shù)控系統(tǒng)的主要依據(jù)，概括起來(lái)如下： 機(jī)床的規(guī)格指標(biāo)： 1．行程范圍（空間加工范圍） ——— 根據(jù)工件尺寸選 2．?dāng)[角范圍（空間加工部位） ——— 根據(jù)工件輪廓和加工要求選 3．主軸功率和進(jìn)給軸扭矩 ——— 根據(jù)工件尺寸和切削用量選 可反映加工能力和機(jī)床的剛度和強(qiáng)度 4．控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù) ——— 根據(jù)工件輪廓和加工要求選 5．刀具系統(tǒng) ——— 根據(jù)加工要求選 機(jī)床的精度指標(biāo)： 1. 脈沖當(dāng)量（控制分辨率） —— 根據(jù)加工精度選 2. 定位精度和重復(fù)精度 ———— 根據(jù)加工精度選 3. 分度精度 ———— 根據(jù)加工精度選 （二）選擇什么樣的數(shù)控機(jī)床？ 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)： 1．主軸轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)范圍 ——— 根據(jù)切削用量選 2．進(jìn)給速度和調(diào)節(jié)范圍 ——— 根據(jù)切削用量選 機(jī)床的可靠性指標(biāo)： 1. 平均無(wú)故障時(shí)間（ MTBF) 2. 平均修復(fù)時(shí)間 (MTTR) 3. 平均有效度 A 其他指標(biāo)： 1．輔助功能（ M功能） ———— 根據(jù)機(jī)床功能選 2. 自動(dòng)加減速功能 —— 根據(jù)工作臺(tái)質(zhì)量和速度選 3. 開(kāi)關(guān)量接口 —— 根據(jù)所連接的電器元件選 以上性能指標(biāo)可以作為選擇數(shù)控裝置時(shí)參考，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控裝置的性能指標(biāo)也在不斷地豐富和提高。一般來(lái)說(shuō)，性能越高的數(shù)控裝置，價(jià)格也越貴，所以對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)并不一定一味地追求高性能，而應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際需要，綜合考慮性能和價(jià)格，作出最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。 課堂小結(jié) 通過(guò)本次課的教學(xué)，學(xué)生必須明確什么是數(shù)控？什么是數(shù)控機(jī)床？ 通過(guò)對(duì)普通機(jī)床的比較，得出數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及加工對(duì)象。在理解的基礎(chǔ)上牢記數(shù)控機(jī)床的組成及分類(lèi) 。進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)合理選擇數(shù)控機(jī)床。 了解數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程及趨勢(shì)。
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