數(shù)控技術(shù)發(fā)展范文

時(shí)間:2023-03-25 02:10:55

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數(shù)控技術(shù)發(fā)展

篇1

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革,各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資,對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā),提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn),對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體,機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長期以來,我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù),無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見,傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程,因此,對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸,西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。

(4)實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展,由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展:自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高,從而達(dá)到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。(2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息??梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,可視化技術(shù)可用于CAD/CAM,如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圖或高級(jí)語言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗?,用戶可在?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)??删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù),是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行,不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu),便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí),可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化,必須采用多變量的閉環(huán)控制,在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式,易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系,從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

篇2

目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體,機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來,我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù),無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見,傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程,因此,對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

(一)性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3)工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸,西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。(4)實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

(二)功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。(2)科學(xué)計(jì)算可視化??茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。(3)多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

(三)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù),是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,提高系統(tǒng)的可靠性。(2)模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。(3)網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行,不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化,必須采用多變量的閉環(huán)控制,在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式,易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系,從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn):

[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析,凌浩,2000.12vol.20P66.

篇3

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);發(fā)展;就業(yè);趨勢(shì)

在人類的發(fā)展歷史上,數(shù)控技術(shù)對(duì)于人類社會(huì)的進(jìn)步,有著重要的數(shù)據(jù)支持作用,在世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人民的生活范圍內(nèi),數(shù)控技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)方面,在未來的社會(huì)中,數(shù)控技術(shù)對(duì)于社會(huì)的發(fā)展,也有著非常重要的推進(jìn)作用。就我國的社會(huì)建設(shè)發(fā)展分析,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,極大的推進(jìn)了機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,從批量生產(chǎn)的發(fā)展形勢(shì),逐漸轉(zhuǎn)向與高精技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)。

一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前為止,數(shù)控技術(shù)已經(jīng)在我國機(jī)械制造業(yè)中有了廣泛的應(yīng)用,而且扮演著越來越重要的角色,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向?qū)⑹侨藗兯P(guān)注的焦點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)實(shí)時(shí)智能化、軟件硬件開放化等將成為數(shù)控技術(shù)的主要研究方向,數(shù)控技術(shù)實(shí)時(shí)智能化可以使機(jī)械加工過程中各種工藝參數(shù)自動(dòng)生成、加工過程自適應(yīng)控制、電機(jī)參數(shù)自適應(yīng)運(yùn)算。這些功能將不僅可以保證制造過程順利穩(wěn)定的獨(dú)自進(jìn)行,還可以大大節(jié)省勞動(dòng)力,為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件開放化,可以讓用戶更具自己的需要,隨意對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行第二次開發(fā),其使用權(quán)限和使用范圍也將不受出廠商的限制。如果數(shù)控系統(tǒng)在這兩方面取得了發(fā)展,不僅可以使數(shù)控技術(shù)的操作更簡便,而且會(huì)使數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛。除此之外,如果數(shù)控系統(tǒng)采用高頻率的中央處理器、高分辨率的檢測(cè)元件、交流數(shù)字伺服系統(tǒng),再結(jié)合配套電主軸、直線電機(jī)等先進(jìn)技術(shù)就可以大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短產(chǎn)品的市場(chǎng)周期,使企業(yè)能擁有更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

數(shù)控技術(shù)并不是一成不變的,它也在隨著時(shí)代的變化,漸漸的發(fā)展,變得更加符合生產(chǎn)的需要。進(jìn)一步的優(yōu)化,使得數(shù)控技術(shù)慢慢改進(jìn)了本身的功能,也修復(fù)了存在的漏洞和缺點(diǎn)。而且,隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,機(jī)械加工技術(shù)變成了評(píng)價(jià)一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要因素。所以,經(jīng)過一代又一代科學(xué)家的努力,現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)變得更加符合生產(chǎn)的需要。

二、數(shù)控技能型人才的就業(yè)前景

數(shù)控加工具有高柔性、高精度、高效率特點(diǎn),同時(shí)可以大大減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。發(fā)展數(shù)控加工是當(dāng)前我國機(jī)械制造技術(shù)改造的必由之路。由于我國處于數(shù)控加工技術(shù)的大力發(fā)展階段,大量的數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)的加工手段的快速引進(jìn),卻沒有大量熟練數(shù)控技術(shù)操作的人員參與,因此造成該行業(yè)嚴(yán)重缺乏人才。數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,尤其是機(jī)械制造業(yè)中,普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。企業(yè)對(duì)較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。而對(duì)于數(shù)控加工專業(yè),不僅要求從業(yè)人員有過硬的實(shí)踐能力,更要掌握系統(tǒng)而扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。因此,既有學(xué)歷又有很強(qiáng)操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會(huì)較緊缺、企業(yè)最急需的高技術(shù)人才。

三、幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀

很多學(xué)生通過已就業(yè)的學(xué)生得到如下的信息:學(xué)與不學(xué)是一樣的。教育部、信息產(chǎn)業(yè)部、國防科工委等部門認(rèn)為,我國藍(lán)領(lǐng)層數(shù)控技術(shù)人才是指在生產(chǎn)崗位上承擔(dān)數(shù)控機(jī)床具體操作的技術(shù)工人,在企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位中占70.2%,是目前需求量最大的數(shù)控技術(shù)工人。可以預(yù)見,企業(yè)對(duì)藍(lán)領(lǐng)層的數(shù)控技術(shù)工人有很大的需求,而對(duì)他們的知識(shí)和能力要求會(huì)越來越高?!盎翌I(lǐng)層”是指在生產(chǎn)崗位上承擔(dān)數(shù)控編程的工藝人員和數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員。這類人員在企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位中占25%。其中,數(shù)控編程工藝人員占12.6%,數(shù)控機(jī)床維護(hù)維人員占12.4%。隨著企業(yè)進(jìn)口大量的設(shè)備,“灰領(lǐng)層”數(shù)控人才需求明顯增加。就目前就業(yè)形勢(shì)來看,大家做的都是藍(lán)領(lǐng)工作,學(xué)與不學(xué)也沒有什么區(qū)別;但就個(gè)人長期發(fā)展來看,學(xué)與不學(xué)是不一樣的,學(xué)好與學(xué)不好是不一樣的。學(xué)好才有可能成為灰領(lǐng)、金領(lǐng),才有可能拿到更好的工資待遇。

數(shù)控技術(shù)是發(fā)展新型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的重要技術(shù)。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。 我國目前不僅僅是數(shù)控化比率低,就是現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床由于缺乏專門人才而未被充分利用,數(shù)控技術(shù)是目前最典型的、應(yīng)用最廣泛的機(jī)電光一體化綜合技術(shù),因此我國迫切需要大量的從研究開發(fā)到使用維修的各個(gè)層次的技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn):

[1]彭平.試論機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用[J].科技致富向?qū)В?011(26).

篇4

關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);數(shù)字化裝備;信息處理;自動(dòng)控制

中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374 (2010)28-0028-01

工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)最基本的裝備。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:機(jī)械制造技術(shù);信息處理、加工、傳輸技術(shù);自動(dòng)控制技術(shù),等等。

1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,它對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:

高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)。

軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展。

智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立。

對(duì)我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)。

我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段;第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進(jìn)技術(shù),消化吸收,初步建立起國產(chǎn)化體系階段;第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究,進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。

縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來看取得了以下成績:(1)奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。(2)初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。(3)建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。

雖然我國在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。

從國際上來看,對(duì)我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下:(1)技術(shù)水平上,與國外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大;(2)產(chǎn)業(yè)化水平上,市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);(3)可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

2對(duì)我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的發(fā)展策略

強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo),按國家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國家之急需。

在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

總之,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我國加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì).行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng),2001,(3).

[2] 梁訓(xùn),王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng),2001,(3).

篇5

關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù) 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)05-0210-01

隨著時(shí)代的發(fā)展,制造業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的制造模式,投入巨資研發(fā)先進(jìn)的制造技術(shù),數(shù)控技術(shù)就是其中之一。目前,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛,在不斷應(yīng)用的過程中也順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展發(fā)生了相應(yīng)的變革,向著更高端的技術(shù)水平邁進(jìn)。

1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程與重要性

數(shù)控技術(shù)的歷史是從1952年開始的,美國研制出了第一臺(tái)試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng),標(biāo)志著數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生。數(shù)控系統(tǒng)從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了四個(gè)主要的發(fā)展階段,分別是研究開發(fā)階段、推廣應(yīng)用階段、系統(tǒng)化階段、高性能集成化階段。經(jīng)過這四個(gè)階段的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)逐漸走向成熟,并向新的發(fā)展階段邁進(jìn)。

數(shù)控技術(shù)的廣泛使用為制造業(yè)提供了全新的生產(chǎn)制造模式,數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械和工作的活動(dòng)進(jìn)行控制的一項(xiàng)技術(shù)[1]?,F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)包括傳統(tǒng)的機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù),具有高效率、高精度和柔性自動(dòng)化等顯著特點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)是國家工業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù),與國家的戰(zhàn)略地位緊密相連,體現(xiàn)一個(gè)國家的綜合國力,所以數(shù)控技術(shù)往往成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志。

2 我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)在我國發(fā)展的時(shí)間較短,從上個(gè)世紀(jì)五十年代末開始發(fā)展至今,基本掌握了現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù),建立了一批具有我國自身特色的數(shù)控研發(fā)和生產(chǎn)的基地,培育了大批專業(yè)的數(shù)控人才,數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。特別是近幾年,我國加大了對(duì)數(shù)控技術(shù)的研發(fā)力度,在諸多方面取得突破性進(jìn)展,如可以供應(yīng)集成化和網(wǎng)絡(luò)化的制造裝備;五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)逐步成熟;進(jìn)入了世界高速、高精度、精密數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)國的行列等等,并且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)[2]。

雖然我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展較快,在一些先進(jìn)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步,但同時(shí)我們也應(yīng)該看到,我國的數(shù)控技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相比還存在一定的差距,在發(fā)展中還存在著一定的問題。首先,我國數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)薄弱,對(duì)于許多先進(jìn)的數(shù)控信息化技術(shù)主要依賴于對(duì)國外技術(shù)的引進(jìn),自主研發(fā)和創(chuàng)新能力較弱,缺乏生產(chǎn)高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床的能力,大多采取進(jìn)口,信息化的應(yīng)用程度和水平偏低;其次是數(shù)控產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性較低,還不是很成熟,與國外的數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間相比相差很遠(yuǎn);最后,國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)缺乏創(chuàng)新能力,雖然擁有眾多的數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)企業(yè),但許多企業(yè)的規(guī)模有限,信息化技術(shù)的應(yīng)用程度低,缺乏技術(shù)創(chuàng)新的能力,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3 數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 功能方面的發(fā)展趨勢(shì)

界面圖形化功能。用戶界面的圖形化是未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),用戶界面是使用者與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接紐帶,因此用戶界面的開發(fā)工作十分重要。根據(jù)用戶對(duì)界面的不同需求,可以將用戶界面圖形化,這樣便于用戶的操作,使用戶界面清晰明了。

科學(xué)計(jì)算可視化功能??梢暬夹g(shù)可以將數(shù)據(jù)的處理和解釋變得更加有效率,利用圖形、動(dòng)畫等多樣化的可視手段進(jìn)行信息交流,使其不再局限在文字的抽象表達(dá)之上[3]??茖W(xué)計(jì)算的可視化可以減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

多媒體技術(shù)功能。多媒體技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)綜合處理各類文字、聲音、視頻等信息,在數(shù)控技術(shù)之中應(yīng)用多媒體技術(shù),可以使信息的處理更加全面和智能,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過程,促進(jìn)數(shù)控技術(shù)水平的提高。

3.2 結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控機(jī)床的種類繁多但批量很小,為了適應(yīng)其這一特點(diǎn),在數(shù)控技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)床結(jié)構(gòu)的模塊化、數(shù)控功能的專門化。這樣更有利于數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)和加工,形成不同層次的數(shù)控系統(tǒng)。

未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是智能化。隨著科技的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)智能化是大勢(shì)所趨,并且可以存在于數(shù)控系統(tǒng)的各個(gè)部分。數(shù)控系統(tǒng)中可以應(yīng)用自適應(yīng)的控制系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)整相關(guān)的數(shù)據(jù),使系統(tǒng)保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)[4]。還可以建立人工智能的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控加工,采用加工規(guī)律形成人工智能系統(tǒng)控制生產(chǎn)加工;也可以開發(fā)智能的故障診斷和監(jiān)控系統(tǒng),更加快速、有效的對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)控、診斷及維修。

網(wǎng)絡(luò)化和集成化的結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)需求,數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化和集成化是其主要手段,一方面要將數(shù)控技術(shù)從點(diǎn)和線的狀態(tài)向面和體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變,同時(shí)也要重視數(shù)控技術(shù)的實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性。

3.3 產(chǎn)品性能方面的發(fā)展趨勢(shì)

未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必定追求產(chǎn)品的高性能,數(shù)控機(jī)床要具有高速、高效的性能,縮短切割時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)要具有高精度,從高精密加工的狀態(tài)過渡到超精密加工的狀態(tài),提高產(chǎn)品的精密度,完善數(shù)控的加工工藝。由于數(shù)控機(jī)床要在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中完成工作,所以要求數(shù)控產(chǎn)品具有較高的穩(wěn)定性和可靠性,性能要比一般的產(chǎn)品水平高,并且具有預(yù)警和保護(hù)措施。

4 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)對(duì)制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用,是制造技術(shù)的關(guān)鍵,同時(shí)也是工業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的技術(shù)基礎(chǔ)。我國數(shù)控技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展還相對(duì)比較落后,要結(jié)合我國自身的實(shí)際,加大對(duì)數(shù)控技術(shù)的研發(fā)和投入,提高自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,沿著數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展方向大踏步的邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳義榮,林雨.我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2005(2):22-25.

[2]曾毅.基于嵌入式Linux的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研究[D].華南理工大學(xué),2012.

篇6

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工技術(shù):現(xiàn)狀;趨勢(shì)

1.數(shù)控加工技術(shù)概述及特點(diǎn)

數(shù)控加工技術(shù)是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行及其加工過程進(jìn)行控制的一種自動(dòng)化技術(shù)?,F(xiàn)在,數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù),這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存儲(chǔ)的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn),均可通過計(jì)算機(jī)軟件來完成。數(shù)控技術(shù)是典型的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過程自動(dòng)化的基礎(chǔ),是自動(dòng)化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分【1】。數(shù)控技術(shù)把機(jī)械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。

數(shù)控加工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù),其主要特點(diǎn)為:

(1)能高質(zhì)量地完成一般機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工;

(2)能方便地改變加工工藝參數(shù)(如切削用量),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制;

(3)可實(shí)現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工,從而確保高質(zhì)量的加工精度同時(shí)又減少了輔助時(shí)間;

(4)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具,既減少了換刀和安裝時(shí)間,又提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化程度和工具的管理水平;

(5)便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造。

2.國內(nèi)數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀

我國數(shù)控加工技術(shù)經(jīng)過50多年發(fā)展,取得較顯著成效,已基本掌握數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)等基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)。高檔數(shù)控系統(tǒng)在我國“八五”期間攻關(guān)項(xiàng)目中均已陸續(xù)通過國家鑒定,中檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)及功能也已日漸成熟和豐富。但我國數(shù)控技術(shù)仍存在許多不足,尤其是產(chǎn)業(yè)化方面,數(shù)控技術(shù)水平遠(yuǎn)不能滿足我國現(xiàn)實(shí)需【2】。歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的探索與發(fā)展,我國數(shù)控設(shè)備性能、可靠性都有了明顯的提高,并逐漸被社會(huì)所認(rèn)可,穩(wěn)步于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之中?,F(xiàn)今,我國的數(shù)控機(jī)床企業(yè)已逐步擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),數(shù)控技術(shù)整體競(jìng)爭(zhēng)力和綜合實(shí)力顯著增強(qiáng),新產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)勢(shì)頭強(qiáng)勁,不僅可滿足國內(nèi)需求,有的還已出口國外。但就數(shù)控機(jī)床擁有量而言,我國雖已近300萬臺(tái)的擁有量穩(wěn)居世界前列,但是我國的機(jī)床控化率僅為2%左右,而與西方工業(yè)國家20%的控化率相比仍存在較大差距。

3.數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

伴隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已不再局限在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,在一些重要行業(yè)中,如汽車、輕工、醫(yī)療等也都紛紛融入現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù), 并且對(duì)這些行業(yè)的發(fā)展起到了顯著的推動(dòng)作用。目前,數(shù)控技術(shù)的主流發(fā)展方向主要為以下幾方面:

(一)開放式發(fā)展方向

數(shù)控加工技術(shù)的開放式發(fā)展可有效促使數(shù)控系統(tǒng)更加靈活、柔性、具備適應(yīng)性、通用性和擴(kuò)展性,推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展, 使數(shù)控設(shè)備和數(shù)控機(jī)床可根據(jù)時(shí)展靈活的進(jìn)行更新?lián)Q代。開放式的數(shù)控系統(tǒng)可在不同的平臺(tái)上有效運(yùn)行,與其他系統(tǒng)進(jìn)行相互操作,同時(shí)可與用戶交互風(fēng)格,因此,開放式系統(tǒng)具備互操作性、可互換性、可伸縮性等特征。開放式結(jié)構(gòu)可利用通用微機(jī)技術(shù)進(jìn)行聲控自動(dòng)編程, 實(shí)現(xiàn)圖形掃描自動(dòng)編程。極大的提高了系統(tǒng)的可靠性,使數(shù)控系統(tǒng)變得更加微型化、小型化;同時(shí),利用其對(duì)外開放的軟、硬件資源可推動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多品種、多檔次,并大大縮短生產(chǎn)周期。

(二)智能化發(fā)展方向

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展, 人工智能技術(shù)滲透其中, 數(shù)控加工技術(shù)朝向智能化方向發(fā)展成為必然。數(shù)控技術(shù)的智能化就是借助人工智能技術(shù)對(duì)制造過程進(jìn)行全面監(jiān)控,并對(duì)工作過程及決策進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)數(shù)控程度編制、加工過程及故障診斷的智能化。智能化數(shù)控技術(shù)主要表現(xiàn)為以下幾方面:第一,將自適應(yīng)控制融入數(shù)控系統(tǒng)中,自動(dòng)測(cè)量多種參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上,最大程度的提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本;第二,加入自動(dòng)編程和人機(jī)對(duì)話功能;第三,設(shè)置故障自動(dòng)診斷功能;第四,利用模式識(shí)別技術(shù),使機(jī)器可以自動(dòng)識(shí)別圖樣,借助聲控技術(shù)對(duì)其行駛語言命令加工。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展下,智能化數(shù)控技術(shù)將更加系統(tǒng)完善,數(shù)控技術(shù)智能化也將具備更為廣闊的應(yīng)用前景。

(三) 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)是近些年國際數(shù)控機(jī)床博覽會(huì)的新亮點(diǎn),是數(shù)控加工技術(shù)邁向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展格局的有力手段,網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)可將各機(jī)床聯(lián)網(wǎng),繼而對(duì)聯(lián)網(wǎng)機(jī)床實(shí)現(xiàn)無人化操控和遠(yuǎn)程控制,有效的滿足了制造企業(yè)及產(chǎn)品生產(chǎn)線對(duì)信息集成的要求,同時(shí)是更新制造模式,例如,虛擬企業(yè)、全球制造、敏捷制造的基礎(chǔ)型單元。數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展便于CN 內(nèi)部與數(shù)字伺服之間及上級(jí)主計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,便于維修數(shù)據(jù)的傳遞,方便與其他工廠的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)信息的廣泛共享。另外,制造業(yè)可利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),連接起不同位置、不同制造資源的各制造企業(yè),擺脫產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工中時(shí)間與空間的限制,節(jié)約時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。

4.結(jié)束語

數(shù)控加工技術(shù)是制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)步發(fā)展的技術(shù)保障,影響著社會(huì)乃至國家的發(fā)展與興旺。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地??傊谖覈芯亢桶l(fā)展數(shù)控制造技術(shù)勢(shì)在必行。在新一輪數(shù)控技術(shù)革新的浪潮中,我們應(yīng)看清形勢(shì),準(zhǔn)確把握數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì),采取正確的技術(shù)革新手段,不斷創(chuàng)新、與時(shí)俱進(jìn), 爭(zhēng)取在關(guān)鍵技術(shù)上不斷取得突破性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

【1】代元沛. 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(05).

【2】宋春華. 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 裝備制造技術(shù),2011(03).

【3】陳明潤. 智能化數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展方向探究[J]. 煤炭技術(shù),2013(06).

篇7

機(jī)械制造等相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有其復(fù)雜性、多樣性以及一些客觀環(huán)境因素的制約,因此我國在機(jī)械制造等相關(guān)方面還沒有形成一套成熟的、完整的理論體系,但隨著我圍微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,由其是對(duì)數(shù)控加工及制造技術(shù)提出了越來越高的要求?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也從以前的單一形式發(fā)展成現(xiàn)在的多樣化、復(fù)雜化、高智能化。

關(guān)鍵詞

數(shù)控技術(shù)機(jī)械制造 應(yīng)用與發(fā)展

前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”為重要特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快以及人們對(duì)商品需求的多樣化,傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)正在發(fā)生極其深刻的改變,多品種小批量生產(chǎn)的比重越來越大,對(duì)產(chǎn)品的交貨質(zhì)量和成本要求越來越高,要求現(xiàn)代制造技術(shù)具有較高的柔性,即要求機(jī)械制造業(yè)對(duì)各種外界因素的適應(yīng)能力或者產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力越來越強(qiáng),亦即要求空間和時(shí)間的靈活性越來越大,其關(guān)鍵的技術(shù)是數(shù)控技術(shù)。而數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行及其加工過程進(jìn)行控制的一種自動(dòng)化技術(shù)?,F(xiàn)在,數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存儲(chǔ)的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置。使輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn),均可通過計(jì)算機(jī)軟件來完成。它是典型的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。

一、數(shù)控技術(shù)及其特點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)機(jī)床加工精度的要求越來越高。如果完全靠提高零部件制造精度和機(jī)床裝配精度的傳統(tǒng)方法來設(shè)計(jì)制造高精度數(shù)控機(jī)床,勢(shì)必大幅度提高機(jī)床的成本,在有些情況下甚至不可能。面對(duì)這一現(xiàn)實(shí),我們對(duì)以低成本實(shí)現(xiàn)高精度的途徑進(jìn)行了探索,提出~種通過信息、控制與機(jī)床結(jié)構(gòu)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床高精度軌跡控制的方法,其核心思想是:①采用具有高分辨率和高采樣頻率的新型插補(bǔ)技術(shù),在保證速度的前提下大幅度提高軌跡生成精度;②通過新型雙位置閉環(huán)控制,有效保證希望軌跡的高精度實(shí)現(xiàn)。③以

信息化軌跡校正消除機(jī)械誤差和干擾對(duì)軌跡精度的影響,從而保證所控制的機(jī)床可在生產(chǎn)環(huán)境中長期高精度運(yùn)行。其中軟件的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的組成部分,是硬件按照要求工作的指揮者。下位機(jī)軟件是運(yùn)行程序,負(fù)責(zé)從上位機(jī)接收數(shù)據(jù)并控制執(zhí)行部件工作和檢測(cè)機(jī)床狀態(tài)的任務(wù),基于數(shù)控機(jī)床制造中的復(fù)雜性、多樣性,在數(shù)控機(jī)軟件以A11L語言和CAM軟件和NC語言為主,ATL語言由CAM軟件產(chǎn)生,用來描述刀具運(yùn)行軌跡的一種說明性語言,并且可在CAM軟件里進(jìn)行模擬。

數(shù)控加工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù),其主要特點(diǎn)為:

(1)能高質(zhì)量地完成一般機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工;

(2)能方便地改變加工工藝參數(shù)(如切削用量),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制;

(3)可實(shí)現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工,從而確保高質(zhì)量的加工精度同時(shí)又減少了輔助時(shí)問;

(4)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具,既減少了換刀和安裝時(shí)間,又提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化程度和工具的管理水平;

(5)便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和微處理器的采用,數(shù)控技術(shù)得到了飛速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

二、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

長期以來,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床始終處于低檔迅速膨脹,中檔進(jìn)展緩慢,高檔依靠進(jìn)口的局面,特別是國家重點(diǎn)工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進(jìn)口,技術(shù)受制于人。究其原因,國內(nèi)本土數(shù)控機(jī)床企業(yè)大多處于“粗放型”階段,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、

質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進(jìn)水平相比落后了5一10年;在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達(dá)到了10-15年。結(jié)合中國生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導(dǎo)向。我國發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),應(yīng)結(jié)合實(shí)際,注重實(shí)用,即對(duì)國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。所以我國應(yīng)結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)際,逐步實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的全球化。我國在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化的同時(shí)還應(yīng)結(jié)合我國的具體國情進(jìn)行分析。在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化的同時(shí)注意到發(fā)展的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化的綠色化。綠色制造通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠的設(shè)備、綠色:工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用網(wǎng)以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作哦啊能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。同時(shí)是原材料和能源的利用率達(dá)到最高。

2.1數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)床設(shè)備是機(jī)械工業(yè)的“母機(jī)”,只有機(jī)床設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,加工出來的產(chǎn)品才能達(dá)到質(zhì)量穩(wěn)定可靠,企業(yè)才有較強(qiáng)的應(yīng)變能力。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即把計(jì)算機(jī)作為一種控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上,也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制。這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、機(jī)床電機(jī)的啟動(dòng)和停止、主軸變速、工件松開夾緊、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制

介質(zhì)上,發(fā)出各種指令控制機(jī)床伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件,使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。

2.2數(shù)控技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人是一種能模擬人的手、腕和臂等部分動(dòng)作,按照預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌

跡、動(dòng)作等要求編成程序,使工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操縱工具的自動(dòng)化裝置。工業(yè)機(jī)器人可以在改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率方面起重要作用。它主要用在機(jī)器制造業(yè)的生產(chǎn)線上裝卸料和裝配方面,以及在諸如噴漆、噴砂、焊接等惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行工作,甚至在人類無法進(jìn)入的環(huán)境如深水作業(yè)、對(duì)放射性物質(zhì)的操作、太空作業(yè)等條件下進(jìn)行工作。

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力部分和控制部分等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械結(jié)構(gòu)等組成,能模仿人臂的動(dòng)作}動(dòng)力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)元件的作用下實(shí)現(xiàn)動(dòng)作;控制部分由微機(jī)數(shù)控系

統(tǒng)組成,是工業(yè)機(jī)器人的指揮系統(tǒng),它控制機(jī)器人按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng),并可記憶各種指令信息,如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等,向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令,使工業(yè)機(jī)器人完成規(guī)定的動(dòng)作;必要時(shí)還可對(duì)工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)動(dòng)作出錯(cuò)或發(fā)生故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào);對(duì)于較高級(jí)的工業(yè)機(jī)器人還有檢測(cè)傳感系統(tǒng)和感覺系統(tǒng)。

2.3數(shù)控技術(shù)在其它方面的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)除上述的應(yīng)用范圍外,還有常與數(shù)控機(jī)床配套使用,用來測(cè)量在

數(shù)控機(jī)床上加工的零件的位置、尺寸和形狀誤差的計(jì)算機(jī)數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。此外,還有利用數(shù)控技術(shù)加工出各種形狀的工件的數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)和數(shù)控火切割機(jī)等。

三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看,數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:

1、高精高速高效化速度

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)鍵的性能指標(biāo),是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。若采用高速cpu芯片、rise芯片、多cpu控制系統(tǒng)、高分辨率檢測(cè)元件、交流數(shù)字伺服系統(tǒng)、配套電主軸、直線電機(jī)等技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。在今后的幾年,超精密數(shù)控機(jī)床正在向精密化、高速化、智能化和納米化發(fā)展,匯合而成的新一代數(shù)控機(jī)床。

2、柔性化

數(shù)控系統(tǒng)采用新~代模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面更寬,可靠性更強(qiáng),可滿足不同用戶的需求。同一群控系統(tǒng)能根據(jù)不同生產(chǎn)流程,自動(dòng)進(jìn)行信息流動(dòng)態(tài)調(diào)整,發(fā)揮群控系統(tǒng)的功能。

3、多軸化

多軸聯(lián)動(dòng)加工,零件在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上一次裝夾后,可進(jìn)行自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)等操作,完成多工序、多表面的復(fù)合加工,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。

4、軟硬件開放化

用戶可根據(jù)自己的需要,對(duì)數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行二次開發(fā),用戶的使用范圍不再受生產(chǎn)商的制約。

5、實(shí)時(shí)智能化

在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著:自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等方面發(fā)展。如編程專家系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)出了故障時(shí),診斷、維修等實(shí)現(xiàn)智能化。

結(jié)束語

總之,我國要搞好機(jī)械自動(dòng)化,不但要起點(diǎn)高,瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水準(zhǔn),而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術(shù),堅(jiān)持提高與普及相結(jié)合的方針,同時(shí)從我國具體的基本國情出發(fā),使我國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有的才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。

參考文獻(xiàn)

1.林其駿.《數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用》[M].第1版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1 998:11―1 8

篇8

一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,它對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

(一)高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

在加工精度方面,近10年來,普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心則從3~5μm提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。

在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

(二)5軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn),使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含5面加工機(jī)床)的發(fā)展。

(三)智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

二、我國數(shù)控技術(shù)差距及原因

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國際上來看,對(duì)我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下:

1、技術(shù)水平上,與國外先進(jìn)水平大約落后10―15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。

2、產(chǎn)業(yè)化水平上,市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對(duì)差;可靠性不高,商品化程度不足;國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。

3、可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。

(1)認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足;對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對(duì)我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。

(2)體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少;沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。

(3)機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。

(4)技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。

三、對(duì)我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展分析

(一)戰(zhàn)略考慮

我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

(二)發(fā)展策略

從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強(qiáng)調(diào)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品;沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo),按國家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國家之急需。

篇9

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)

1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,使人們的生活水平得到了顯著提高,而對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量也有了更高要求。為了滿足消費(fèi)者的需求,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,許多企業(yè)開始使用數(shù)控技術(shù)來輔助產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造。與國外發(fā)達(dá)國家相比,我國關(guān)于數(shù)控機(jī)床技術(shù)的研究時(shí)間較短,技術(shù)也相對(duì)落后,對(duì)于數(shù)控機(jī)床技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用還處在初級(jí)階段,無法徹底的將數(shù)控機(jī)床技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來,在實(shí)際的使用當(dāng)中也存在一些問題,對(duì)我國制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展造成了不利影響。

1.1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

從我國目前的情況來看,制造業(yè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,企業(yè)除了在質(zhì)量上要滿足消費(fèi)者的需求以外,在生產(chǎn)數(shù)量上也要滿足市場(chǎng)的需要,否則就會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的尷尬局面,影響企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益的最大化。因此,數(shù)控機(jī)床技術(shù)便被應(yīng)用于制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中。由于產(chǎn)品加工數(shù)量的不斷增多,對(duì)于產(chǎn)品加工工藝的要求也越來越多,對(duì)于數(shù)控加工設(shè)備的依賴也就越來越嚴(yán)重。具有關(guān)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)前我國的制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中,有90%以上的零件都是采用數(shù)控技術(shù)來進(jìn)行加工的,甚至有的零件數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的使用率達(dá)到了100%。尤其是在數(shù)控機(jī)床技術(shù)逐漸被人們所熟知的今天,該項(xiàng)技術(shù)的使用率越來越高,有效的提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

1.2 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在發(fā)展中存在的問題

1.2.1 存在著“三缺”的問題

所謂的“三缺”是指:在數(shù)控機(jī)床技術(shù)在使用的過程中,缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù);在實(shí)踐的過程中,缺乏足夠的理論指導(dǎo);在技術(shù)創(chuàng)新的過程中,缺乏研究發(fā)展的平臺(tái);相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的缺乏,使得我國在使用數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中,無法對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更加深入的了解,無法將其的優(yōu)勢(shì)完全發(fā)揮出來,產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)效果有限,無法最大限度的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)收益。數(shù)控機(jī)床技術(shù)作為一項(xiàng)高科技技術(shù),需要擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫做支持。以我國目前的情況來看,數(shù)控機(jī)床加工數(shù)據(jù)庫的建立還有待于完善。因此,對(duì)于數(shù)據(jù)庫的使用范圍也是十分的有限,制約了我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。

1.2.2 存在著“一低”的現(xiàn)象

所謂的“一低”指的是數(shù)控加工技術(shù)的總體效率較低,產(chǎn)品加工生產(chǎn)的質(zhì)量關(guān)系到消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的購買意向,產(chǎn)品加工生產(chǎn)的效率,則關(guān)系到企業(yè)能否最大限度的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床技術(shù)中“一低”的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前,國家已經(jīng)針對(duì)該現(xiàn)象展開了專項(xiàng)研究,并取得了一定的成果。在數(shù)控機(jī)床技術(shù)未來的發(fā)展中,必將起到良好的促進(jìn)作用,進(jìn)一步提升我國制造業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2 我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)問題對(duì)策

2.1 重視數(shù)控機(jī)床理論探索

由于數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的時(shí)間比較短,相應(yīng)的專業(yè)人才也比較短缺,使得機(jī)床技術(shù)的研究理論成果比較少,試驗(yàn)的環(huán)境不夠完善。針對(duì)我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)理論上的落后,我們必須提高這方面的投入,特別是人才的培養(yǎng),在高校中設(shè)置這門學(xué)科,培養(yǎng)該學(xué)科的實(shí)踐能力,并能夠從實(shí)踐中總結(jié)出理論經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際的工作中,能夠利用有限的理論資源來提高生產(chǎn)效率,建立一定規(guī)模的研究機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床技術(shù)各個(gè)方面的理論探索。

2.2 提高數(shù)控機(jī)床開發(fā)設(shè)計(jì)能力

數(shù)控機(jī)床是集電機(jī)、電子、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科為一體的高科技設(shè)備,當(dāng)前我國在數(shù)控機(jī)床自主研發(fā)、設(shè)計(jì)方面還有很大的差距,主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)沒有對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行整合、以靜態(tài)設(shè)計(jì)模式為主、設(shè)計(jì)沒有充分的論證僅僅依靠以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定型化設(shè)計(jì)等。這種設(shè)計(jì)往往導(dǎo)致零件加工同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,缺乏創(chuàng)新,有關(guān)零件細(xì)分產(chǎn)品較少很難滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的需求。因此,在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重探索數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)理論,提高機(jī)床性能和功能的創(chuàng)新意識(shí),不斷優(yōu)化在數(shù)控機(jī)床方面的探究和應(yīng)用,逐漸實(shí)現(xiàn)油靜態(tài)設(shè)計(jì)到動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)化。

2.3 加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性探究

數(shù)控機(jī)床工作性能是判定機(jī)床質(zhì)量的重要指標(biāo),是用戶比較關(guān)心的重要內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定性一般使用平均故障時(shí)間間隔來判定,該參數(shù)不但描述了產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)間度量值,而且還綜合反映了機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的綜合實(shí)力。因此,應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性方面的研究,建立和完善機(jī)床可靠性評(píng)價(jià)體系,熟悉機(jī)床故障發(fā)生的模式,在設(shè)計(jì)時(shí)采用相關(guān)措施加以避免,全面提高數(shù)控機(jī)床的可靠性能。

3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的依賴程度越來越大,以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的飛速發(fā)展為數(shù)控機(jī)床功能的擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐,使數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,而且逐漸向智能化、高精度化以及網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。數(shù)控技術(shù)控制智能化主要通過執(zhí)行相關(guān)算法對(duì)加工的產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別,從而選擇合理的加工參數(shù)。智能化功能的實(shí)現(xiàn)極大的提高零件加工的精讀,提高機(jī)床的工作效率。因此,能夠在同條件下完成多個(gè)零件的加工。數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化是未來發(fā)展的主要特點(diǎn)之一,通過網(wǎng)絡(luò)能夠保證加工參數(shù)在各個(gè)車間進(jìn)行傳遞,既能達(dá)到數(shù)據(jù)之間的共享還能對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,因此大大提高了機(jī)床的操作效率。

4 總結(jié)

綜上所述,數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國具有較大的應(yīng)用市場(chǎng),在未來的發(fā)展過程中,必將成為制造業(yè)企業(yè)不可獲取的技術(shù)之一。雖然,數(shù)控機(jī)床技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中,還存在著一系列的問題有待于完善。但是,數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)于制造業(yè)企業(yè)的重要性是不言而喻的。因此,我們要抓住世界經(jīng)濟(jì)一體化的機(jī)遇,學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)理論,并將其應(yīng)用到我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)創(chuàng)新中來,促進(jìn)我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展,使我國不僅能成在制造數(shù)量上達(dá)到世界先進(jìn)水平,在制造技術(shù)和質(zhì)量上也達(dá)到世界先進(jìn)的水平。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 現(xiàn)狀 趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

1、前言

進(jìn)入21世紀(jì),我國的經(jīng)濟(jì)逐漸走進(jìn)了全球經(jīng)濟(jì)一體化的舞臺(tái),進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。我國機(jī)床制造業(yè)社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程中大規(guī)模需要的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也遭受到了來自國外制造業(yè)的強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)壓力,加速技術(shù)的引進(jìn)和自主研發(fā)是解決機(jī)床制造業(yè)快速騰飛的關(guān)鍵。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷的擴(kuò)大,因此,其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡要分析了數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀,并指出了未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2、我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放后,我國數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機(jī)遇。在80年代初,我國先后從美國、德國等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù),填補(bǔ)了我國在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個(gè)時(shí)代的的數(shù)控系統(tǒng),通過不斷的完善,這些系統(tǒng)的可靠性得到了用戶的肯定,總而結(jié)束了我國數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸,這個(gè)時(shí)期的數(shù)控機(jī)床技術(shù)我國還是主要以借鑒國外先進(jìn)技術(shù)為主,對(duì)一些知識(shí)進(jìn)行消化吸收。在90年代,我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個(gè)階段國家針對(duì)實(shí)際情況,先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)(FMS)開發(fā)研究”、“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS工程)的研究”等一系列重大的科研項(xiàng)目,大力推動(dòng)我國數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進(jìn)程。這樣我國數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),也由進(jìn)口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國已有數(shù)十家的研究所和企業(yè)可以從事各類數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。其中比較知名的有北京的KND系統(tǒng)、南京的華興系統(tǒng)、成都的廣泰系統(tǒng)等。

但是由于我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的起步比較晚,在一些領(lǐng)域的研究還是很存在差距。導(dǎo)致在數(shù)控機(jī)床的性能和可靠性方面與發(fā)達(dá)國家相比還是存在著距離。目前在推動(dòng)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過程中,我國的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問題。如:缺乏核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、缺乏有效的管理機(jī)制、在與國際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)缺乏實(shí)力等問題。

3、數(shù)控機(jī)床未來的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 高速化和高精度化

盡管很多年前就已經(jīng)提出了數(shù)控機(jī)床的高速化和高精度發(fā)展的目標(biāo),但是在科學(xué)探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對(duì)高精度、高速度的內(nèi)涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量是數(shù)控機(jī)床一直的追求。更高的速度和更精準(zhǔn)的加工技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 智能化

21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑?。目前,智能化的理念已?jīng)滲透到了數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分。如加工過程的對(duì)工藝的自調(diào)節(jié)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)顯示。還為了提高驅(qū)動(dòng)方便的各種人性化設(shè)計(jì),如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修,已經(jīng)有智能診斷、智能監(jiān)控程序和感應(yīng)裝置,方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行反饋和維護(hù),減少了查找故障的時(shí)間,為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

3.3驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化

并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷,在機(jī)床主軸(一般為動(dòng)平臺(tái))與機(jī)座(一般為靜平臺(tái))之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng),可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能,更能滿足復(fù)雜特種零件的加工,具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)在國外已經(jīng)開始嘗試對(duì)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗(yàn)。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)機(jī)床進(jìn)行連接,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測(cè)功能,同時(shí)也方便對(duì)機(jī)床程序的修改。目前數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個(gè)方面的能力:一是可以將程序從監(jiān)測(cè)室可靠的傳輸?shù)矫颗_(tái)機(jī)床,然后對(duì)其運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控;二是可以隨時(shí)采集到每臺(tái)機(jī)床的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行查看和備份;三是可以將不同機(jī)床間的程序進(jìn)行相互交換,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;四是可以在線提取到每臺(tái)數(shù)控機(jī)床的刀具磨損情況和估計(jì)刀具的使用壽命,然后電腦實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控?fù)Q刀程序的執(zhí)行。

4、結(jié)語

目前,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異,高速化、高精度化、智能化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。中國作為一個(gè)制造大國,數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)該重視對(duì)國內(nèi)技術(shù)人才的培養(yǎng),努力打造具有自主品牌的核心產(chǎn)品。力爭(zhēng)早日擺脫目前在高精端設(shè)備上依賴進(jìn)口的局面,為把我國從一個(gè)制造大國發(fā)展成為一個(gè)研發(fā)大國而奮斗。

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