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数控技术

时间:2022-02-12 11:18:59

数控技术

数控技术范文1

关键词 精加工;数控技术;译码

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0201-02

1 数控车床精加工程序的分析

数控机床的所有工作程序和工作内容全部是由其内部程序控制的,工件最终加工成什么标准也是有这些程序来决定的,即数控加工程序是数控机床的控制大脑。实际上数控机床加工产品水平,一部分是由机床本身精密系数决定,另一部分就是由其内部加工程序来控制的。数控车削加工操作要求输入程序尽可能简化,并一次输入程序、调试程序和对刀,确保加工过程中不需要对程序进行修改;数控车床加工操作程序通常情况下是根据零件轮廓来编写的,这种程序实际上就属于精加工程序,将其结合系统循环模块之后,即可完成多余余量的切除操作。数控加工特点决定着每一个数控加工程序中都包含有切削参数、刀锯运动类型、主轴转速和机床状态等相关信息,而且不同信息在程序中都有不同代码和格式相对应。在实际工业生产过程中,不同厂家生产出来的数控机床规格性能和结构等参数也不同,所以相应的输入其系统数控加工程序也不同。

数控加工程序可以看做是由多个程序段组成的,而每一个程序段就是整个程序的单位连续字节,由多个代码组成。每一个程序段所包含的内容不同,在数控加工过程中所承担的任务也不同。所谓程序段的格式,就是由哪些字母、数字或者符号,通过什么样的形式连接在一起。我们可以根据数控机床的型号以及所需要完成的任务来进行程序段的编写,并按照规定格式将单位程序段连接在一起。字地址程序段主要由语句号字、代码字以及程序段结束字符所组成,其中语句号字是数控系统识别成都段标号的重要标志,通常情况下程序段的起始符为N。

2 译码模块的处理过程

每一个数控加工任务确定之后,首先要进行的就是数控加工程序的编写,之后就是非常关键的插补运算处理。插补预处理的主要内容有译码、刀补计算以及加减速控制这三大块。译码模块在整个系统中的主要作用就是对数控加工程序进行插补变化,从而代码转换为系统可识别的数据及控制信息。

1)译码准则

译码模块的程序段译码和数据处理要按照一定的规定进行,且整个预处理过程必须遵循系统程序格式。

刀具上一段的终点即是下一段的起始点:数控加工过程是一个连续运动过程,刀具的运动轨迹是连续的,不能出现跳跃情况。因此在进行数控加工程序编写时,完全可以直接将刀具运动的终点作为接下来操作的起始点。

选择刀尖中心为控制对象:数控机床加工刀尖是CNC控制软件主要的控制对象,它被视为加工过程中的一个动点,任何几何形状的物体都需要经过刀尖的运动得以完成。因此数据加工程序就是控制这一点运动轨迹的程序。

按机床坐标系译码与计算:坐标系是数控机床加工工具的运动范围,每个机床自其制造完成之后,坐标系就已经固定了,因此数控加工程序的编写要遵循数控机床坐标系的规定和位置。

2)译码方法

编译方法:所谓编译方法即数控系统加工程序的预编译,根据不同加工任务编译出相对应的加工程序,实际加工时通过插补模块从系统中提取,用来控制加工工具的运动轨迹,从而实施加工操作。这种数控加工方法最大的优势就在于不需要在进行程序代码之间的转换,大大提高了数控加工效率。但其不足之处是需要占用系统较大的存储空间,而且对于加工零件较复杂的情况下,很容易影响系统的操作性能。

解释方法:该方法采用的是逐行译码、预处理和插补技术,在进行下一步加工程序之前,首先由解释程序对加工代码进行预处理后,再用来控制加工工具。这种数控加工方法使用起来较为简单,而且不需要系统提供较大的存储空间。但由于不同模块之间数据处理时顺序串行的,所以对解释程序的运行速度要求较高,必须要满足在不同程序段之间的来回转换。

3)数控加工程序的检错

数控加工程序的检错是译码过程的第一步,检错效果的好坏将直接影响着数控机床加工程序是否能够有效控制加工工具。检错就是对程序结构、词法以及语法进行检查,只有正确合法的程序段才能够进入系统。

(1)程序结构错误检查

数个程序段按照一定顺序连接后就组成了一个完整的数控程序,但单位程序段也可以看作是一个小型完整程序,其基本构造也是起止符、程序号、程序主体等。所以程序机构错误的检查,实质上就是对每一个程序段以及程序段之间联系进行检查。

(2)词法错误检查

词法也可以简单理解为语法,即数控程序语句的编写规则。数控加工程序词法检查主要设计不同功能代码字以及数字类型等,不同代码所对应的数据类型也不同。而且每一个数控加工程度中都不能出现未定义代码。

(3)出错处理

数控加工程序的编写难免会出现一些错误,正常情况下如果数控加工程序中有错误信息,系统会向用户进行提示,并将具体错误信息的出错原因和位置告知操作人员,以方便进行下一步的编辑修改。基本每一个数控系统都会预留一定空间存储区,用于保存错误信息。这里我们给出错误信息的结构定义:

#define ERROP_DATA_SIZE 50

Struct ERROR_DATA

{ Uint ErrorNo;

Uint Block_Num;

Char ErrorInfo[20];

Int ErrorType;

Char code[5];

}Error_Table[ERROR_DATA_SIZE];

(4)数据的整理和存放

数控加工程序整理过程可以简述为:首先从待加工程序中选择提取出需要加工的程序段,并对程序段进行编码,以明确其初始位置。按照字符串的形式将这些程序段存放至响应存储区,同时按照标准进行格式和词义检错。如经检查没有发现错误,即可将程序段进行分割,以字符串的形式将这些程序段存入指定存储区。

精加工数控技术是未来机械工业发展的重头戏,其涉及到很多学科领域。笔者目前的主要工作内容就是精加工数控技术的研究,虽然积累了一定的工作经验,但在理论基础上还有待提高。在今后的工作中,笔者将致力于精加工数控技术领域,以期能够在该领域做出一定成果。

参考文献

[1]关桂齐,杨松山,刘国良,陈士朋.我国数控技术发展的分析与研究[J].机械制造,2013,6:88-91.

[2]王燕.解析数控技术专业校内生产性实训基地建设实践[J].成功(教育),2013,24:88.

[3]陈雅娟.机械数控技术的应用现状和发展趋势[J].科技与企业,2013,24:174.

数控技术范文2

[论文摘要]随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术。

一、国内外数控系统发展概况

目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。

二、数控技术发展趋势

(一)性能发展方向

(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。(4)实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

(二)功能发展方向

(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。(3)多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

(三)体系结构的发展

(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。(2)模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。(3)网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。(4)通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。

三、智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。

参考文献

[1]电动机降压起动器的选择与分析,凌浩,2000.12 vol.20 P66.

数控技术范文3

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统产业和新兴制造业的渗透形成的一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

数控技术的应用随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业的数字化已是现展的大趋势。从目前数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要有以下几个方面。

1、高速、高精技术及装备的新趋势。效率、质量是先进制造技术的主体,高速、高精技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

2、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势。21世纪的数控技术将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求效率和质量方面的智能化,如过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

3、重视新技术标准、规范的建立。数控标准是信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个过程、乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展将产生深远的影响。

二、数控技术及其产业发展的基本估计

我国企业数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件和限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国家产业化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段,我国国产数控的产业化取得了实质性进步。纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩:(1)奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化、产业化。(2)初步形成了数控产业基地。基本形成了我国的数控产业基地。(3)建立了一支从事数控研究、开发、管理的人才队伍。

三、对数控技术和企业化应用的思考

企业是数控技术研发、生产、使用的主体。在产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,换得的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心任务”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严惩影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在企业安全战略的高度来重视数控技术和产业化问题。

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高企业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现企业数控技术的跨跃式发展。

强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模企业的数控技术最终难以有出头之日。

数控技术范文4

所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。

2数控技术的特点

数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。

3数控技术在机械制造中的具体应用

随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用:

3.1数控技术在煤矿机械中的应用

我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。

3.2数控技术在汽车工业中的应用

近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。

3.3数控技术在工业生产中的有效运用

在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。

3.4数控技术在机械设备上的有效运用

在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图)

4数控技术在机械制造中的应用的发展前景

数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。

5结束语

数控技术范文5

在高速发展的当今社会中,数控机床的发展也越来越快。数控技术,是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。是我国衡量制造工业生产的重要指标,也是世界列强不遗余力发展和提升的重要技术,在提高生产力的同时市场经济也会得到相应的提升。我国在数控技术上很早就开始了专业研究,注入了很多人力财力,所以我国的数控技术有着很高的水平和竞争力。煤矿是非常重要的资源,所以如何提升煤矿的开采效率和降低成本以及资源的利用成为大型煤矿企业共同关注的问题。数控技术采用电牵引采煤机为龙头的液压支架、重型刮板和带式输送机、重型掘进机、提升机等配套设备为大型煤矿行业搭建平台。当然,数控技术在发展和完善中也存在着许多问题,尤其是在机械工业中:首先,对我国的数控行业的发展困难没有足够的重视。其次,许多企业没有积极的创新技术,无法领悟核心技术,没有指定研究标准。再次,数控技术产业较多,没有完善的市场和网络。最后,我国在培训数控人才上缺乏好的机构,导致数控技术的人才匮乏,这些阻碍了数控技术的发展,影响了我国数控技术的发展。从总的方面来说,我国的技术落后于发达国家。数控技术的不断发展和完善,已经成为设备运行以及加工过程实现自动化的重要技术。我们可以运行数控技术的自动化控制,来有效的实现大型机械的自动化处理,搭建一个智能的系统,便于维修和管理。因此,数控技术在煤矿机械的运行上以及控制上有着很实际的作用。不仅可以提升机械设备的功能、效率、可靠性还可以将整套系统带入到一个全新的体制,更高的标准。相比于传统的制造业,有些较难较复杂的工序,特别是一般机床和设备无法完成的零件加工处理,以及在新产品的研制和生产上还有在细节上的提高效率节省时间,数控技术有着太多传统制造业无法完成的任务。

二、分析数控技术在煤矿运行中可能存在的问题

1.管理上需要更完善的制度,煤矿技术在数控技术搭建的运行平台上,需要有全面的管理技术。但是在实际操作时,平台上对于操作者的专业要求不高甚至是零基础,导致了数控技术与煤矿机械融合中的管理缺陷,没有形成较为完整的管理机制,这样可能会造成大型机械的损耗,运行不利以及人员上的混乱等等问题。另外,在保养和维修期间,没有非常严格的标准和制度,可能会造成设备的精准度出现偏差,在日后的生产工艺上出现问题,也可能会造成在同等水平的对比之下处于下风,从而影响了数控技术在煤矿领域上的效益。

2.工艺指导上存在着不足,在数控技术的应用上,没有对整体的运行情况更详细的了解,没有指定严谨的统一的管理方式,例如设计周期三个星期,试制周期三个月,无故障运行三年。特别是在整体以及二者融合的艺术运用上,对产品质量的控制没有工艺上的全面指导,这些问题可能会造成技术与机械运行上的不匹配,不便于提高整体的工作效能。

三、研究数控技术在煤矿机械中的应用与发展

1.精湛技术的高目标要求。我国的煤矿资源非常丰富,所以煤矿也成为全国能源系统中的主导,所以,在研究数控技术的全面运用上,不妨着手与煤矿企业的生产要求、发展趋势等多方面,同时也可针对煤矿的开采以及保护设备和精度调节中入手。这样,在激烈的市场竞争中,煤矿企业在谋发展、求壮大等技术层面上想取得突破,可以搭建一个合理的管理严谨的生产模式,例如机床配置的图纸样式以及复杂程度、准确度和数量进行全面的分析,选择更为适合的机床。尽管不能全面的投资购置大数量的数控加工机床,也可以围绕着现有的一些型号以及加工基础,进行普通机床与数控技术机床的融合,建立出全新的生产模式,可以形成更高精度的指标。同时在普通机床与数控机床相结合的过程中,出现的一些技术处理上的问题,在得到解决的同时,也有利于提升和改进,大大保证了生产质量和稳定性。此外,煤矿企业需要掌握一些数控技术,煤矿企业可以结合自己当前拥有的普通设备的基础上,利用企业的资源,选择国内或者是进口的数控技术、设备等,就可以对现有的资源和人员进行改造以及培训,形成全新的结合型数控技术,在应用的过程中,体现出数控技术的占用资源少、操作简单等优点,可以更加协调的适应比较复杂的制造和生产。

2.整体优势在企业中的表现。在受到不同领域包括采煤企业的不同影响下,特别是大型机械种类、现社会中先进的设备等的运行方式,能够从多角度多方面提升采煤企业的效益,增强开采的技术和安全性等。

3.当今社会工业的飞速发展,也加速着人类生存环境的恶化。在我国科技的发展浪潮中,资源的利用率以及环保逐渐成为许多人关注的问题。煤矿企业并不特殊,所以,煤矿企业也应该积极响应人民的号召满足人们的需求。在传统的制造生产中,煤矿企业的生产对环境造成了极大的污染,而且资源利用率很低,并且施工人员以身犯险,安全问题没有丝毫的保障。但是如果煤矿机械与数控技术的结合就会很有效的解决这一系列难题。自动化、少污染、高利用率、使煤矿企业在绿色环保的趋势下稳步前行,满足国家和人民对于煤矿的需求。同时也推动了先进技术的发展和实施。当然,工业的绿色化也会增进数控技术的发展。

四、总结

数控技术范文6

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

2.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

3.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.

[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.

数控技术范文7

课程体系是一个专业所设置的课程相互间的分工与配合,是由各类课程构成的有机的、完整的统一体,是学校人才培养目标与培养规划的具体化,课程体系是否合理直接关系到人才培养的质量。合理的课程体系应根据专业特点,以企业岗位需求为导向,结合企业实际生产案例进行构建,所培养的人才应能够适应科技和社会发展的需要,具有扎实的理论基础、较宽的知识面、较强的实践能力和较高的综合素质,并且具有一定的创新精神。目前,企业所需要数控技术人才主要有3个方面:进行数控机床的操作和日常维护工作的技术工人、从事数控编程的工艺人员以及数控维修人员。从人才岗位需求的调研情况分析,数控类技术人才中操作工所占比例最大,其次为数控编程员,最后为数控维修员。因此,做为以培养应用型人才为目标的高等院校,可结合企业对人才的需求情况,将数控技术的应用分为两个方向:以机为主的数控编程与加工技术;以电为主的数控技术应用与数控设备维修。根据本院校机制专业数控技术应用为目标定位的发展方向和现有教学资源,将培养数控加工工艺、编程与操作人才作为目标,结合职业岗位能力要求,构建以零件加工为中心的数控技术课程体系。通过相关课程教学,使学生掌握机制专业必备的工程材料与热处理、互换性与测量技术和金属切削加工工艺等基本知识,具备数控机床的操作、日常维护和编制中等复杂程度机械零件的数控工艺规程和加工程序的能力,并且能运用三维CAD/CAM软件进行三维造型设计和自动编程。

2目前数控技术课程体系存在的问题

(1)课程教学内容缺乏系统性。数控技术属于一门综合性技术类课程,综合应用CAD/CAM、机械加工工艺、机械制造和数控机床与编程等相关内容,这些课程之间应该是相辅相成,相互关联的。但是,在实际教学过程中,这些课程的教学内容设置未从数控技术人才的需求角度进行系统性的统筹安排,没有将相关课程构成课程体系,所确定的教学内容相对独立,没有考虑其它相关课程的开设情况,缺乏必要的衔接。例如:本校开设的《机械制造技术》课程中涉及零件加工工艺的内容,但学生却无从检验所制定的工艺是否合理。而《数控机床与编程》课程又只侧重数控编程本身,对加工工艺的制定过程重视不够。在课程设置时,如果只针对该课程本身单独确定教学内容,则不利于学生理解掌握完整的零件数控加工过程,导致学生不能系统的掌握所学知识,无法提高综合应用能力。因此,在课程内容设置时应充分考虑机制专业数控技术应用方向对知识体系的要求,通过一条主线,将相关课程的知识点进行有效串联,按照企业对数控技术人才的需求进行教学。

(2)课程理论教学与实践教学环节未较好融合,且教学内容与生产实际脱节。目前,本校的理论课程与实践课程均为单独开设,独立完成,由此会导致理论教学与实践教学环节不能较好地融合。考虑到目前企业数控系统的使用情况和市面适合使用的教材,本校理论课程采用Fanuc系统,但是学校工程实训中心使用的机床为华中数控系统,由此导致理论教学与实践教学出现分离,虽然两者在编程和操作方面比较接近,但是对于初学者而言两者不统一会对系统地掌握编程和操作方法产生较大的阻碍。目前所进行的数控实训,主要目的是让学生掌握数控机床的操作与编程,而对于零件加工工艺却没有严格按照企业实际生产编制相关工艺文件,如此进行的实践教学没有充分结合《机械制造技术》课程所学的理论知识,由此培养的人才难以适应数控编程技术岗位的需求,脱离了加工工艺的数控实训仅仅只能够培养机床操作工人,这与本校数控技术应用方向人才培养定位存在偏离。

3数控技术课程体系的构建

3.1数控技术课程体系结构与内容的确定

建立数控技术课程体系首先必须根据企业岗位对人才的要求,设置课程体系结构,确立课程体系所包括的课程及每门课程的地位、作用,注重课程之间的内在联系和相互衔接。在教学内容的设置上以实用、够用为原则,选择能够充分反映本课程体系最必须、最实用的内容,对课程中的重复内容和繁琐的理论推导等实用性不强的理论进行压缩,确保课程教学的效果和效率。根据本校机制专业数控技术应用方向所开设的课程和从事数控编程工艺人员的专业知识要求及岗位能力需求,将《机械制图》《互换性与技术测量》《工程材料》和《机械制造技术基础》作为机制专业数控技术方向的专业基础课程重点培养学生制图、读图的能力,使学生了解零件加工的各项技术要求,掌握工程材料的基础知识和毛坯成型、零件加工的基本理论,培养分析和解决机械制造过程中一般技术问题的能力,为后续数控技术核心课程的学习奠定基础。作为数控技术课程体系的核心课程《数控机床与编程》和《机械CAD/CAM》一方面使学生掌握基本数控加工编程方法,另一方面结合数控技术的发展需要使学生熟练操作一种CAD/CAM软件。除了理论课程以外,还应开设制图测绘实训、机械加工工艺课程设计和数控机床实训。通过实践教学环节使学生在掌握理论知识的基础上,提升动手能力和工程实践能力。在开设必修的理论课程和实践课程的基础上,还可结合企业需求开设《模具制造工艺》和《先进制造技术》等选修课程或涉及制造业新思维、新知识、新技术的专题讲座,让学生根据自己的兴趣爱好及对今后的发展目标自主选择学习。

3.2以零件加工为中心的数控课程体系构建的思路

在课程体系构建时可以典型零件加工为主线,将相关课程的理论和实践环节进行有效串联。以实际生产中一些典型零件的加工为案例,如可分为轴类、盘套类、平面轮廓类、曲面轮廓类和箱体类几种加工项目,每一类零件按照由易到难,分为若干个零件加工项目,如轴类零件加工可具体分为阶梯轴、曲面轴和偏心轴等项目,所确定的项目一方面要能够反映企业真实的加工案例,另一方面要覆盖数控技术课程体系中所有的知识点。同时,将每个零件加工项目划分为若干个任务阶段,按照学生的课程学习过程,将数控技术课程体系的相关知识点,如零件三维建模、零件加工工艺设计、数控编程和数控机床操作等内容,通过若干个典型零件加工的项目串联起来,形成系统的知识体系。在课程教学过程中,所有课程都以零件加工为中心,以完成加工项目为目标,将项目教学法贯穿始终。学生在教师的指导下,综合利用所学的机械制图、互换性与技术测量、工程材料和机械制造技术等专业知识,分析零件图样,创建三维实体模型,根据加工条件选择合适毛坯、加工设备和刀具,拟定详细的数控加工工艺规程,并借助数控仿真软件进行手工编程或利用CAD/CAM软件完成自动编程,最后在工程实训中心利用加工设备完成零件加工,并对有关技术参数进行检测,根据零件加工情况,分析加工过程中各种误差产生的原因,同时针对原因提出改进措施。通过构建以零件加工为中心的数控课程体系,将企业实际生产案例作为项目引入课程教学,以项目为驱动理论联系实际的教学,不仅能够使学生了解企业完整的零件加工过程,改变目前教学过程中工艺设计与加工制造分离的现状,而且还可以通过具体的项目,使学生具有明确的学习目的,充分激发学习的主动性,系统地掌握所学的理论知识与实践知识,提高分析问题、解决问题的能力,培养团队合作意识。通过完成项目在学校内模拟企业工作环境,培养学生职业素养与职业技能,提高技术应用能力,为学生今后就业及尽快适应岗位需求奠定基础。

3.3编写适用于课程教学的教材

数控技术范文8

关键词:数控技术;机械加工;技术应用

一、引言

当前的科学技术快速发展,在新的形势下,中国企业的工业化水平得到很大程度的提升,并且机械加工的水平也逐渐提升,在机械加工当中应用数控技术是其中的重要成就,具有十分重要的意义,应用数控技术可以提升机床控制能力、提升生产效率,避免人员伤亡,此外,数控技术应用是工业化发展的必然要求。

二、在机械加工当中应用数控技术的意义分析

在机械加工当中应用数控技术具有必要性,一方面,数控技术应用可以提升机床的控制力,另一方面,提升生产效率,以及危险环节可以避免人工参与,从而有效避免人员的伤亡,此外,随着科学技术的发展,机械加工中应用数控技术是工业化发展的必然的要求。因此,相关人员应当高度重视数控技术,并且将数控技术广泛应用在企业机械加工生产当中。第一,提升机床控制能力,在机械加工的过程中,机械设备中的机床是其中相当重要的一个部分,在其中应用数控技术,可以促使机床的控制能力提升,并且提升机械加工效率以及避免重大的安全隐患,从而提升企业的生产力以及经济效益。应用数控技术,在另一个层面可以促使相关的操作流程更为流畅,促使加工效率得到提升的同时提升产品的质量。第二,工业发展必然的要求,随着社会的不断发展,经济快速增长,经济发展的同时推动了技术的进步,随着技术的进步带动了信息技术的发展。在工业当中广泛应用信息技术是当前的重要趋势,因此,应当高度重视信息技术在企业工业化当中的应用,推动机械加工行业得到快速发展,在机械加工的过程当中,使用数控技术,不但可以促使汽车等相关行业得到发展,而且可以促使相应零部件生产效率得到大幅度的提升,此外,数控技术,可以促使操作更为方便快捷,以及减少其中的各种错误以及故障出现的概率。第三,提升效率以及避免伤亡,数控技术的快速发展,可以推动机械加工的发展,并且进一步推动机器人产业。其中,机器人在工业当中的作用正在凸显出来,不但可以提升工作效率,而且避免人工的参与,危险环节使用机器人可以有效避免人员的伤亡。比如,在工业生产当中应用工业机器人,尤其是某种危险设备维修当中,通常人工维修即便没有事故也会对人体造成很大的伤害,而使用机器人则不会出现这样的隐患,有效避免伤害,例如,电磁辐射、电力设备维修等都可能造成维修人员身体不适。

三、推动机械加工当中应用数控技术的主要措施分析

在机械加工当中应用数控技术,不但可以提升机床控制的能力,而且提升企业生产效率以及产品的质量,推动企业工业化的发展。此外,避免人员伤亡,因此,应当在机械加工当中广泛应用数控技术,以下是针对如何应用数控技术的几点措施。第一,高度重视数控技术的应用,虽然,数控技术的作用很大,并且应用范围也比较广泛,但是,依然有部分企业忽视数控技术的重要作用,没有对数控技术引起高度的重视,尤其企业管理层不重视数控技术,从而导致企业机械加工难以大范围应用数控技术,因此,企业管理者应当高度重视数控技术,并且深入了解数控技术的意义,促使数控技术可以应用在企业产品生产当中。此外,应当对员工进行必要的数控技术培训工作,从而提升员工数控技术的专业素质。第二,不断创新以及优化设备,为了促使数控技术可以广泛应用在生产当中,应当不断创新以及优化设备,促使数控技术发挥重要的作用,相关人员应当增加自身的创新能力,不断转变观念,大胆创新,优化企业相关的设备,从而保障产品的质量。不断改进企业的机械设备以及机器等,优化相关设备并且对操作流程进行优化创新,在日常实践当中不断完善企业的数控技术,提升企业的工业化程度。第三,强化信息技术应用,企业的经营生产当中应当不断加强对信息技术的应用,促使信息技术可以深入以及广泛应用在机械加工的过程中,进而促进数控技术可以在实践当中不断得到发展。应当应用数控技术当中最新的成果,促使数控技术逐渐向智能化、现代化的方向转变,促使数控技术带动生产力的提升,不但提升工作的效率,而且提升产品的质量,进而提升企业的整体经济效益。不仅如此,强化信息技术的应用可以促使机械加工流程更为顺畅、便捷,提升机械加工的水平以及推动企业的工业化程度。

四、结束语

综上所述,在机械加工当中应用数控技术是大势所趋,不但可以提升机床控制力,而且提升工作效率以及避免相关人员的伤亡,为了促使数控技术可以广泛应用在企业的机械加工当中,应当增强对数控技术的重视度、优化设备、不断创新以及强化信息技术的应用。

参考文献:

[1]陈彩珠.研究企业加工机械中数控技术应用及其商业化发展[J].橡塑技术与装备,2016(12):19-20.

[2]王鑫.数控技术在机械加工中的应用及其发展前景[J].山东工业技术,2015(03):180.

[3]郑金辉.试分析数控特种加工技术在模具制造中的有效应用[J].数字技术与应用,2014(09):221+223.

数控技术范文9

1.1矿用本安型振动监测分析仪

振动监测分析仪将实时诊断与在线监测集成为一体,可有效促进机械设备的智能化及信息化发展,并实现设备全周期的故障实时诊断分析与状态监控。该分析仪可完成的功能有:(1)先进的智能诊断及故障定量分析,其采用独特的信号表征及识别技术,内部集成基于小波、频域、时域理论故障特征提取技术及智能诊断和故障定量算法,可准确测定分析故障损坏部位及损坏程度,并将振动监测数据资料自动转化成预测性机械状态报警,以解决原有故障诊断对维护人员过于依赖的问题;(2)12通道数据同步快速采集,其以对振动模拟信号实施抗混滤波处理为前提,使用精度为16位的AD采集芯片完成12通道振动信号的同步快速采集;(3)利用快速以太网接口/RS485接口实现诊断结果与原始数据的实时上传及记录;(4)安置250M电子盘,可本地存储故障状况及振动数据,保证设备以外停运时可完成“黑匣子”功能;(5)以故障机理作为理论基础,利用被检测设备零部件的机械参数设置,自动完成不同设备故障频率运算。

1.2带式输送机

煤矿生产工作环境通常异常恶劣,空气湿度高,且包含电磁波干扰、尘土及振动污染等,所以数控设备应保证避免受环境影响而正常工作,因此设备应采用良好密封技术处理,且具有较高的抗电磁干扰、防潮、抗震性能。当前国内使用的带式输送机数控技术水平不断提高,已普遍使用调速型液力耦合器及行星齿轮减速器两类驱动系统。液力耦合器的涡轮机泵轮间不存在机械联系,转矩利用工作液体进行传递,具备优良的隔振效果,且其能在转速稳定状态下,输出无级持续变化的、变化范围较宽的转速,具有良好的节能效用;行星齿轮减速器具有减速裕度广、体积小、精度高、传动速度快等优点,在带式输送机中可有效改善煤炭的输送效率。在带式输送机中应用数控技术不仅能降低30%以上的电量消耗,且能大幅度提升煤矿生产质量。

1.3掘进机

掘进机是当前煤矿生产中的非常重要的机械设备,数控技术在掘进挖掘机中的应用有两大优势:(1)可在运行过程中对设备自身进行实时监测,并能即时反馈与诊断出现的故障问题,如温度监控等;(2)实现了掘进机的自动化,即前进方向自动监控、切割电机功率自行调整、切割面大小尺寸自行检测等。

1.4采煤机

(1)在无链牵引采煤行走机构中,摆线销轨轮与驱动轮参数通常采用少齿数与大模数,在加工中因受到齿轮刀具及齿轮加工机床的限制,完成仿形加工及范成加工的难度较高,而采用数控镗铣床实施编程加工可大幅度降低工艺准备周期及生产投入;(2)数控气割机安装有自动可调整切缝补偿装置,其可方便对构件轮廓开展程序控制,即能准确调整修补切缝补偿值,以精确控制毛坯加工余量,因此其在零件粗加工中可广泛应用,如采用数控气割粗加工齿槽,齿形的加工余量分布均匀,切割补偿调整适当,可精准控制余量大小;切割完成后再实施退火处理,不仅能改善晶粒与组织的细化程度,且能提升精加工的切削性。

2结束语

数控技术范文10

一、丰富教学活动,促进学生发展

数控技术专业是中职院校中核心专业之一,该专业的设立与企业生产的发展有着密切的关系。通过对数控技术专业学生就业情况进行走访调查,我们可以知道,中职数控技术专业学生的就业率相对较高,但是学生适应工作岗位的能力却存在着一定的缺陷,绝大部分学生进入工作岗位后难以快速融入工作环境之中,并且对工作中出现的实际问题难以进行有效的解决。这些都证明了中职数控教育在教学的过程中没有对岗位的需要进行充分考虑,存在着明显的不足。鉴于此,在专业实际教学过程中,中职院校应对这种不足应高度重视,积极予以应对。首先,中职院校在数控技术教学的过程中,应丰富教学活动。数控技术教师不应再局限于课堂的教学,还应积极地组织学生走出课堂去,到实际的企业中去,对工厂的生产情况进行参观,并安排学生进行短期的实习,使得学生可以更好地了解实际工作的情况,对未来的工作有一个基础性的掌握。其次,教师在教育教学的过程中,不仅要对学生的专业知识进行教学,同时也应涉及一些心理上的引导,让学生树立吃苦耐劳的优秀品质,将德育教育融入到专业教育之中。只有这样才能在心理上让学生做好准备,以便迎接未来工作的挑战。

二、引入生本思想,注重模块教学

数控技术专业学生虽然学习的是同一专业课程,但是真正步入工作岗位后同一专业的学生在工作分工上仍然存在着一定的差异性。因此,为了让学生可以在毕业后更好地适应自己的工作岗位,并找准自己的工作定位,中职院校在进行数控技术专业教学的过程中,可以适当的在专业内部开展模块教学。所谓模块教学就是个性教学的一种变形。其主要是从实际工作岗位的角度出发,按照工作方向的不同、内容的不同等将数控技术教学分为多个模块,比如数控铣、加工中心、数控车等,使得学生可以依照自己的实际情况以及兴趣爱好等有选择地进行学习。这种教育方法在提升学生专业技能的同时,也可以更好地帮助学生形成岗位技能,使其可以适应具体工作岗位的要求。除此之外,在进行数控技术教学的过程中,教师还应注重生本思想在教育教学中的应用,积极与学生进行沟通,了解学生对课程学习的实际需要,并结合学生的这种需要对数控技术教学进行调整,使得学生的学习水平可以得到更好的提升。

三、激发学习兴趣,培养职业感情

教学研究证明理论与实践之间不可分割,片面地追求理论教学或者实践教学都不利于教育教学的发展,阻碍了专业技术的培养和人才的发展。就中职院校数控技术教学而言,其目前存在的主要问题就是理论与实践的分离,教师在授课的过程中将理论教学与实践教学分立开来,没有注重二者之间的结合,因此使得学生很难将所学知识在实际的工作中融会贯通。所以数控专业教师在教育教学过程中,应强化课堂教学与实践教学的结合,积极采用理实一体化的教学方法,并以此为契机对学生的学习兴趣进行激发,职业感情进行培养。首先,数控技术专业教师应充分利用现代的多媒体教学,通过多媒体教学的应用实现课堂实践的可能。例如,在课堂中向学生进行图片的展示;组织学生进行生产视频的观看等等,让学生在课堂上也能了解到实际工作的情况。这样不仅加深了学生对知识的掌握程度,同时这种直观生动的教学方式也使得学生的学习兴趣得以提升。其次,要为学生创造实际动手操作的机会,让学生真正地融入到工作岗位之中去,进而培养学生的职业感情,以便学生毕业后工作更加顺利。增加学生实际操作能力的途径有很多种,有条件的院校可以建立数控技术实践基地。让学生可以在校内进行实践岗位的模拟。缺乏实践基地的学校还可以通过引入教学软件的形式,让学生利用网络进行模拟操作。并且,中职院校还可以和相关企业建立校企合作关系,使得学生可以进入企业之中进行实习。综上所述,中职教育立足于社会实际,促进社会发展的有效推动力之一。因此中职教育在开展数控技术专业教学的过程中,也应从岗位需求出发,对教育教学中的不足进行完善,保障数控技术专业人才的培养质量。

作者:孙扣梅 单位:江苏省盐南中等专业学校

数控技术范文11

【关键词】精加工;数控技术;工业生产

1 数控车床精加工程序的分析

数控机床的所有工作程序和工作内容全部是由其内部程序控制的,工件最终加工成什么标准也是有这些程序来决定的,即数控加工程序是数控机床的控制大脑。实际上数控机床加工产品水平,一部分是由机床本身精密系数决定,另一部分就是由其内部加工程序来控制的。数控车削加工操作要求输入程序尽可能简化,并一次输入程序、调试程序和对刀,确保加工过程中不需要对程序进行修改;数控车床加工操作程序通常情况下是根据零件轮廓来编写的,这种程序实际上就属于精加工程序,将其结合系统循环模块之后,即可完成多余余量的切除操作。数控加工特点决定着每一个数控加工程序中都包含有切削参数、刀锯运动类型、主轴转速和机床状态等相关信息,而且不同信息在程序中都有不同代码和格式相对应。在实际工业生产过程中,不同厂家生产出来的数控机床规格性能和结构等参数也不同,所以相应的输入其系统数控加工程序也不同。

数控加工程序可以看做是由多个程序段组成的,而每一个程序段就是整个程序的单位连续字节,由多个代码组成。每一个程序段所包含的内容不同,在数控加工过程中所承担的任务也不同。所谓程序段的格式,就是由哪些字母、数字或者符号,通过什么样的形式连接在一起。我们可以根据数控机床的型号以及所需要完成的任务来进行程序段的编写,并按照规定格式将单位程序段连接在一起。字地址程序段主要由语句号字、代码字以及程序段结束字符所组成,其中语句号字是数控系统识别成都段标号的重要标志,通常情况下程序段的起始符为N。

2 译码模块的处理过程

2.1 译码准则

译码模块的程序段译码和数据处理要按照一定的规定进行,且整个预处理过程必须遵循系统程序格式。

刀具上一段的终点即是下一段的起始点:数控加工过程是一个连续运动过程,刀具的运动轨迹是连续的,不能出现跳跃情况。因此在进行数控加工程序编写时,完全可以直接将刀具运动的终点作为接下来操作的起始点。

选择刀尖中心为控制对象:数控机床加工刀尖是CNC控制软件主要的控制对象,它被视为加工过程中的一个动点,任何几何形状的物体都需要经过刀尖的运动得以完成。因此数据加工程序就是控制这一点运动轨迹的程序。

按机床坐标系译码与计算:坐标系是数控机床加工工具的运动范围,每个机床自其制造完成之后,坐标系就已经固定了,因此数控加工程序的编写要遵循数控机床坐标系的规定和位置。

2.2 译码方法

编译方法:所谓编译方法即数控系统加工程序的预编译,根据不同加工任务编译出相对应的加工程序,实际加工时通过插补模块从系统中提取,用来控制加工工具的运动轨迹,从而实施加工操作。这种数控加工方法最大的优势就在于不需要在进行程序代码之间的转换,大大提高了数控加工效率。但其不足之处是需要占用系统较大的存储空间,而且对于加工零件较复杂的情况下,很容易影响系统的操作性能。

解释方法:该方法采用的是逐行译码、预处理和插补技术,在进行下一步加工程序之前,首先由解释程序对加工代码进行预处理后,再用来控制加工工具。这种数控加工方法使用起来较为简单,而且不需要系统提供较大的存储空间。但由于不同模块之间数据处理时顺序串行的,所以对解释程序的运行速度要求较高,必须要满足在不同程序段之间的来回转换。

3 数控加工程序的检错

3.1 程序结构错误检查

数个程序段按照一定顺序连接后就组成了一个完整的数控程序,但单位程序段也可以看作是一个小型完整程序,其基本构造也是起止符、程序号、程序主体等。所以程序机构错误的检查,实质上就是对每一个程序段以及程序段之间联系进行检查。

3.2 词法错误检查

词法也可以简单理解为语法,即数控程序语句的编写规则。数控加工程序词法检查主要设计不同功能代码字以及数字类型等,不同代码所对应的数据类型也不同。而且每一个数控加工程度中都不能出现未定义代码。

3.3 出错处理

数控加工程序的编写难免会出现一些错误,正常情况下如果数控加工程序中有错误信息,系统会向用户进行提示,并将具体错误信息的出错原因和位置告知操作人员,以方便进行下一步的编辑修改。基本每一个数控系统都会预留一定空间存储区,用于保存错误信息。

3.4 数据的整理和存放

数控加工程序整理过程可以简述为:首先从待加工程序中选择提取出需要加工的程序段,并对程序段进行编码,以明确其初始位置。按照字符串的形式将这些程序段存放至响应存储区,同时按照标准进行格式和词义检错。如经检查没有发现错误,即可将程序段进行分割,以字符串的形式将这些程序段存入指定存储区。

4 结论

精加工数控技术是未来机械工业发展的重头戏,其涉及到很多学科领域。笔者目前的主要工作内容就是精加工数控技术的研究,虽然积累了一定的工作经验,但在理论基础上还有待提高。在今后的工作中,笔者将致力于精加工数控技术领域,以期能够在该领域做出一定成果。

【参考文献】

[1]董伟,杨向东.多轴多刀数控技术研究进展[J].机床与液压,2013,10:159-162.

[2]关桂齐,杨松山,刘国良,陈士朋.我国数控技术发展的分析与研究[J].机械制造,2013,06:88-91.

数控技术范文12

论文摘要:高速切削技术是机械制造业发展的必然趋势,其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量。高速切削技术不仅涉及到高速切削加工工艺及高速切削机理,而且包括高速切削所用的刀具、机床等诸多因素。本文着重介绍了高速切削各相关技术的研究动态,并对高速切削技术的应用前景进行了展望。

一、 高速加工的技术优势

高速加工在切削原理上是对传统切削认识的突破。据资料介绍,在国外的高速加工试验中已经证实,当切削速度超过一定值(V=600m/min)后,切削速度再增高,切削温度反而降低,在切削过程中产生的热量进入切削并从工件处被带走。试验条件下的测试证明了在大多数应用情况下,切削时工件温度的上升不会超过3℃。相应地,在已给定的金属切除率下,当切削速度超过某一数值之后,实际切削力会近似保持不变。

经过理想的高速加工后,切屑变形及其收缩加工的实现与应用对航空制造业有着重要的意义。高速加工自身必须是一个各相关要素相互协调的系统,是多项先进技术的综合应用,为此机床厂商应进行大力的开发研制,推出与高速加工相关的新技术设备。

二、 数控高速加工的发展现状

实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备),在机械制造业得到广泛应用,相应的管理模式、技术、理念随之融入企业。在我国航天、航空、汽轮机、模具等行业,程度不同地应用了高速加工技术,其间的差距在于国家对该行业投入资金、引进政策等支持的多少,以及企业家们对高速加工系统技术认识的深浅。相对于汽车制造业而言,这类机械制造行业基本上是属于工艺离散型制造业。其高速加工技术主要表征在对高速数控机床与刀具技术的应用上。目前国内已引进的加工中心、数控镗、铣床主轴转速一般≤8 000r/min(极少有12 000r/min),快进速度≤40m/min。对铸铝、锻铝合金体、高强度铸铁和结构钢件,多采用超细硬质合金、涂层硬质合金刀具材料和标准结构的各类刀具加工。超硬刀具材料及专用结构刀具应用还较少,加之机床主轴转速偏低,一般不能进入高速切削领域。以铣削加工为例,这些行业加工铝合金工件:切削速度1 000m/min,进给速度15m/min,每齿进刀量0.35mm。车削:切削速度700m/min。铣削铸铁、结构钢(含不锈钢)工件:切削速度500m/min,进给速度10m/min,每齿进刀量0.3mm。上述行业中,数控设备利用率仅为25%左右。预计“十五”期间,上述行业将会在应用高速加工技术方面发生跳跃式的进步与发展。

三、 数控高速加工机床的关键技术

高速机床是实现高速切削加工的前提和关键。具有高精度的高转速主轴,具有控制精度高的高轴向进给速度和进给加速度的轴向进给系统,又是高速机床的关键所在。分述如下:

1. 高速主轴

高速主轴是高速切削最关键零件之一。目前主轴转速在10 000~20 000 r/ min的加工中心越来越普及,转速高达100 000 r/ min、200 000 r/ min、250 000 r/ min的实用高速主轴也正在研制开发中。高速主轴转速极高,主轴零件在离心力作用下产生振动和变形,高速运转摩擦和大功率内装电机产生的热会引起高温和变形,所以必须严格控制。为此对高速主轴提出如下性能要求:(1)高转速和高转速范围;(2)足够的刚性和较高的回转精度;(3)良好的热稳定性;(4)大功率;(5)先进的和冷却系统;(6)可靠的主轴监测系统。

2. 快速进给系统

高速切削时,为了保持刀具每齿进给量基本不变,随着主轴转速的提高,进给速度也必须大幅度地提高。目前高速切削进给速度已高达50m/min~120m/min,要实现并准确控制这样的进给速度对机床导轨、滚珠丝杠、伺服系统、工作台结构等提出了新的要求。而且,由于机床上直线运动行程一般较短,高速加工机床必须实现较高的进给加减速才有意义。为了适应进给运动高速化的要求,在高速加工机床上主要采用如下措施:(1)采用新型直线滚动导轨,直线滚动导轨中球轴承与钢导轨之间接触面积很小,其摩擦系数仅为槽式导轨的1/ 20左右,而且使用直线滚动导轨后,“爬行”现象可大大减少;(2)高速进给机构采用小螺距大尺寸高质量滚珠丝杠或粗螺距多头滚珠丝杠,其目的是在不降低精度的前提下获得较高的进给速度和进给加减速度;(3)高速进给伺服系统已发展为数字化、智能化和软件化,高速切削机床己开始采用全数字交流伺服电机和控制技术;(4)为了尽量减少工作台重量但又不损失刚度,高速进给机构通常采用碳纤维增强复合材料;(5)为提高进给速度,更先进、更高速的直线电机己经发展起来。直线电机消除了机械传动系统的间隙、弹性变形等问题,减少了传动摩擦力,几乎没有反向间隙。直线电机具有高加、减速特性,加速度可达2g,为传统驱动装置的10~20倍,进给速度为传统的4~5倍,采用直线电机驱动,具有单位面积推力大、易产生高速运动、机械结构不需要维护等明显优点。

3. 高速切削刀具技术

(1)刀具材料。高速切削加工要求刀具材料与被加工材料的化学亲合力要小,并具有优异的机械性能和热稳定性,抗冲击、耐磨损。目前在高速切削中常用的刀具材料有单涂层或多涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石等。

(2)高速切削刀具结构。高转速引起的离心力在高速切削中会使抗弯强度和断裂韧性都较低的刀片发生断裂,除损伤工件外,对操作者和机床会带来危险。因此,高速切削刀具除了满足静平衡外还必须满足动平衡要求。动平衡一般对小直径刀具要求不严,对大直径刀具或盘类刀具要求严格。外伸较长的刀具,必须进行动平衡。另外需要对刀具、夹头、主轴等每个元件单独进行平衡,还要对刀具与夹头组合体进行平衡。最后,将刀具连同主轴一起进行平衡。但目前还没有统一的平衡标准,对ISO1940-1标准中的平衡质量G值为平衡标准也有不同的看法,有的企业以G1为标准(所谓G1,即刀具在10 000r/min回转时,回转轴与刀具中心轴线之间只允许相差1Lm),有的以G215为标准。

(3)高速切削刀具几何参数。高速切削刀具刀刃的形状正向着高刚性、复合化、多刃化和表面超精加工方向发展。刀具几何参数对加工质量、刀具耐用度有很大的影响,一般高速切削刀具的前角平均比传统加工刀具小10b,后角约大5b~8b。为防止刀尖处的热磨损,主、副切削刃连接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖,以增大刀尖角,加大刀尖附近刃区切削刃的长度,提高刀具刚性和减少刀刃破损的概率。

(4)高速切削刀柄系统。加工中心主轴与刀具的连接大多采用7B24锥度的单面夹紧刀柄系统,ISO、CAT、DIN、BT等都属此类。用在高速切削加工时,这类系统出现了许多问题,主要表现为:刚性不足、ATC(自动换刀)的重复精度不稳定、受离心力作用的影响较大、刀柄锥度大,不利于快速换刀及机床的小型化。针对这些问题,为提高刀具与机床主轴的连接刚性和装夹精度,适应高速切削加工技术发展的需要,相继开发了刀柄与主轴内孔锥面和端面同时贴紧的两面定位的刀柄。两面定位刀柄主要有两大类:一类是对现有7B24锥度刀柄进行的改进性 设计,如BIG-PLUS、WSU、ABSC等系统;另一类是采用新思路设计的1B10中空短锥刀柄系统,有德国开发的HSK、美国开发的KM及日本开发的NC5等几种形式。

4. 高速切削工艺

高速切削具有加工效率高、加工精度高、单件加工成本低等优点。高速加工和传统加工工艺有所不同,传统加工认为,高效率来自低转速、大切深、缓进给、单行程,而在高速加工中,高转速、中切深、快进给、多行程则更为有利。高速切削作为一种新的切削方式,目前尚没有完整的加工参数表可供选择,也没有较多的加工实例可供参考,还没有建立起实用化的高速切削数据库,在高速加工的工艺参数优化方面,也还需要做大量的工作。高速切削NC编程需要对标准的操作规程加以修改。零件程序要求精确并必须保证切削负荷稳定。多数CNC软件中的自动编程都还不能满足高速切削加工的要求,需要由人工编程加以补充。应该采用一种全新的编程方式,使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线。目前, Cimatron、Mastercam、UG、Pro/E等CAM软件,都已添加了适合于高速切削的编程模块。

5. 高速机床的床身、立柱和工作台

通过计算机辅助工程的方法,特别是用有限元进行优化设计,能获得减轻重量、提高刚度的床身和工作台。

四、 结语

高速加工技术是现代先进制造技术之一,其产生是市场经济全球化和各种先进技术发展的综合结果。在此背景下,高速加工技术应运而生,逐步发展成为综合性系统工程技术,并得到越来越广泛的应用。高速加工的巨大吸引力在于实现高速加工的同时,保证了高速加工精度。航空航天、汽车及模具制造业对高速加工的认同与强烈要求,推动着高速加工技术在国际上的发展。

参考文献:

[1]宾鸿赞.加工过程数控[M].武汉:华中科技大学出版社,2004.