【正文】 感謝在百忙中評閱論文和參加答辯的各位領導和老師，由于首次作 CAPP 系統(tǒng)的開發(fā)，錯誤、漏洞一定不少，望各位老師不吝賜教。因此廣泛采用數(shù)控技術應用于制造業(yè)，無論從戰(zhàn)略角度還是發(fā)展策略，都是我國實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟大國必須要大力提倡和廣泛發(fā)展的。 我國的機械制造技術還遠落后與發(fā)達國家，在很多領域仍處于學習階段，而 PC 機進入數(shù)控領域，極快的促進了我國的數(shù)控技術的發(fā)展，這給我過提供了一個在數(shù)控生產(chǎn)領域趕超發(fā)達國家的機會。選擇一個合適的商用嵌入式實時操作系統(tǒng)，將插補、伺服、譯碼、數(shù)據(jù)處理等數(shù)控應用軟件往上“掛”，最終移植到一個硬件環(huán)境中去，形成最終使用戶滿意的數(shù)控系統(tǒng)，也就是個性化的 CNC 系統(tǒng)，這將是開放式數(shù)控的主要方向。每一個數(shù)控系統(tǒng)都是獨特的，不透明的。 2021 年 10 月國家勞動和社會保障部啟動機電類高層次技能型人材培訓工程，包括數(shù)控加工和維修人員。而這些零件加工程序一進入數(shù)控系 23 統(tǒng)后又還原二進制文件以供插補等運算。 數(shù)控相關技術和社會服務體系正在逐步完善 數(shù)控相關技術 ， 首推 CAD/CAM， 目前商用的 CAD/CAM 軟件十分豐富 ， UGII， Pro/E， Solidworks， Mastercam 等已十分普遍。 由于數(shù)控控制軟件目前沒有公開，因此最終用戶在進行二次開發(fā)時始終處于一種被動狀態(tài)，可以設想一下，未來的數(shù)控控制軟件是機床廠或系統(tǒng)集成商可以自由裝配的，就象目前的 PLC 梯形圖開發(fā)一樣隨意。用戶可根據(jù) CNC 制造商提供的集成方法和 22 文件自行開發(fā)，大大促進了數(shù)控技術的發(fā)展和普及。而后者主要匹配機床的主運動，例如進給速度，加減速，行程限制等。 數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境越來越友好 數(shù)控系統(tǒng)如何安裝在一臺機床上，這就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。 4)通過 PLC提供的參數(shù)和 CNC系統(tǒng)參數(shù)可以在 PLC和 零件加工程序之間傳遞信息，以完成某些特定功能。 2)PLC 直接控制坐標軸。 SERCOS 將 CNC(8055， 8070)和主軸、坐標軸驅(qū)動連結起來，每個節(jié)點亦有相應地址。因為 PCU 和 I/O 以及伺服系統(tǒng)的連結均依靠 p 礎 bus。 6)距離短，頻度高。 2)信息傳遞主要 是設備與設備之間，故對通信可靠性要求高。嵌入式硬件的使用有望使得數(shù)控系統(tǒng)硬件更趨標準化、系列化。 以日本 FANUC 16i/18i 和 160i/180i 為例，已形成超小、超薄型控制器，主控板僅為名片一樣大小，主處理器采用 Pentium 芯片。在電氣裝聯(lián)上廣泛采用表面安裝 (SMT)、三維高密度 (three dimensional high density)技術，極大地提高系統(tǒng)的可靠性。 3）三菱公司數(shù)字伺服的連接。 2） FANUC 數(shù)字伺服連接。通過數(shù)字設定可優(yōu)化速度、電流環(huán)，可進行轉矩限制，進行加減速控制，另外可以和外部計算機通訊，備份伺服參數(shù)，并在上位機顯示電流、扭矩波形，便于觀察。 CNC 的通訊功能還有一個目的是上傳數(shù)控機床的狀態(tài)及故障信息，以便上位機監(jiān)控并進行故障診斷。為解決大容量零件加工程序的傳遞和存儲，一是可采用 DNC 中的前端機進行分配和傳輸，即形成 DNC主機一前端機 .CNC的三層模式。第三層次為拓撲結構的完全可變的全開放的控制裝置。為應對開放式 數(shù)控未來的發(fā)展，我國從 2021 年開始實施開放式數(shù)控國家標準 GB/。 世界上一些著名的數(shù)控制造商紛紛推出 PCbased CNC 系統(tǒng)，例如 FANUC 公司的 FANUC 160/180，西門子公司的 siemens 840Di， FAGOR 17 公司的 FAGOR 8070。對機床應用工程師而言，開放式意味著對刀架移動、傳感器和邏輯控制有標準的輸入 /輸出接口 。 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。 第五、綠色化。 第四、柔性化。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(zhì)量的智能化，提高驅(qū)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。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)。 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(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)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)。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。 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。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。數(shù)控系統(tǒng)在熱態(tài)成型方面起著越來越大的作用。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。隨著采煤機產(chǎn)品開發(fā)的種類增多?，F(xiàn)代采煤機結構大都是多電機“分控橫擺”在每種機殼上都有電機安裝孔，此類孔孔徑比較大。在加工時，受齒輪加工機床和齒 輪刀具所限，難以實現(xiàn)范成加工或仿行加工，用數(shù)控鏜銑床編程加工比較容易實現(xiàn)，大大減少了生產(chǎn)投入和工藝準備時間。壓縮接觸面積均勻，才能滿足密封的功能，因此內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。氣割后在進行安全退火，改善了構件的組織和韌性。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。企業(yè)設備 數(shù)字化化程度高低 (數(shù)控設備占主要設備擁有量比率 )是代表工業(yè)化水平的標志，同時要組建符合廠情的生產(chǎn)模式，機床的配置上要根據(jù)被加工零件的圖紙的復雜程度、精度、材質(zhì)、數(shù)量和熱處理等因素來選擇機床。當今世界的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)和數(shù)控加工技術的應用無法分開了。數(shù)控機床加工工件的過程見圖 11 圖 11 數(shù)控機床加工工件的過程 8 第二章 數(shù)控技術在機械加工中的應用 控技術在汽車工業(yè)中的應用 近些年來，汽車工業(yè)發(fā)展突飛猛進，在如此快速的發(fā)展過程中，汽車配件的加工技術業(yè)同步在飛速發(fā)展，而數(shù)控技術的應用，在一定程度上更大的加快了汽車配件的生產(chǎn)制造。然后經(jīng)相應的輸入裝置把存放在該介質(zhì)上的零件程序輸入至 CNC裝置。 組成 數(shù)控機床主要有三大部分組成機床主體、數(shù)控裝置、伺服機構。而我國現(xiàn)代數(shù)控技術的發(fā)展尚處于對國外產(chǎn)品的模仿階段，缺乏 技術創(chuàng)新。