未来高档数控机床与基础制造装备

未来高档数控机床与基础制造装备
未来高档数控机床与基础制造装备

2.1高档数控机床与基础制造装备

高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床,基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等,具有基础性、通用性、和战略性的特征。

2.1.1需求

我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来十年,电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变,电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。

2.1.2目标

到2020年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%,数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%,主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%。

到2025年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%,其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时,精度保持性达到5年;数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%;主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。

2.1.3发展重点

1.重点产品

重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要,开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。

(1)电子信息设备加工装备

重点开发20000~60000r/min高速钻攻中心、五轴联动高速加工中心、PSA 贴敷机以及机器人化智能检测装配生产线等。

(2)航空航天装备大型结构件制造与装配装备

重点开发铝/镁/钛/高温合金等难加工材料用多轴联动龙门数控铣床、五坐标蒙皮镜像加工机床,机器人集群自动钻铆、复合材料自动铺丝/铺带、多维摩擦焊、超塑/扩散成形、精密控制热处理、结构疲劳及承载力测试装备、大飞机及大型火箭数字化总装等。

(3)航空发动机制造关键装备

重点开发针对叶片、叶轮、涡轮盘、机匣、主轴等关键零部件加工用的精加工卧式加工中心、车铣中心、镗床、内外圆磨机床以及重载惯性摩擦焊、碾压成形、单晶铸造、高温真空热处理、表面强化、激光微孔成形装备等。

(4)船舶及海洋工程装备关键制造装备

重点开发船舶及海工高强钢板单面焊双面成形(FCB)、曲面分段柔性支撑、高功率激光复合焊、多点压力成形等平面、曲面分段流水线关键装备;大型柴油机缸体、曲轴、齿轮、叶片、海工齿条等先进加工成形工艺装备;水深超过1000米饱合潜水焊接装备等。

(5)轨道交通装备关键零部件成套加工装备

重点开发铝镁合金/不锈钢车体的高效激光/搅拌摩擦焊新型装备,30吨轴重重载电力机车核心制造装备、120Km/h以上移动式高速焊轨设备,时速350Km/h 以上列车用齿轮、轴承、轮对、转向架、制动系统等轻量化加工成形成套装备等。

(6)汽车关键零部件加工成套装备及生产线

重点开发汽车发动机/变速箱等高效加工/近净成形装备及成组工艺生产线;开发柴油高压共轨、汽车安全、低成本超高强钢/铝合金/碳纤维汽车零部件、新能源汽车机电耦合系统等产业化急需的高效加工与成形、在线检测与装配成套装备。

(7)汽车四大工艺总成生产线

面向中高端车型,以超高强钢/铝合金/碳纤维轻质高强材料应用为方向,重点开发轻量化异种材质混合车身、基于国产机器人的伺服冲压/模压成形、高效连接(激光焊、铆、粘)、环保节能型涂装、数字化机器人装配等生产线。

(8)大容量电力装备制造装备

重点开百万千瓦级核电主泵优质铸造、气轮机焊接转子制造成套装备、百万千瓦级水轮机转轮等机器人焊接成套装备、超高压输变电设备精密制造装备、数字化装配成套装备等。

(9)工程及农业机械生产线

重点研发工程和农业机械发动机、变速箱以及高压大流量液压系统的精密加工成形装备与成套生产线,开发焊接、涂装、装配等基于机器人的生产线。

2.增材制造装备

重点突破具有系列原创技术的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、高温合金、非金属工程材料与复合材料等高性能大型关键构件高效增材制造工艺、成套装备、专用材料及工程化关键技术,发展激光、电子束、离子束及其它能源驱动的主流工艺装备;攻克材料制备、打印头、智能软件等瓶颈,打造产业链。

3.高档数控系统

重点开发多轴、多通道,高精度插补、动态补偿和智能化编程、具有自监控、维护、优化、重组等功能的智能型数控系统;提供标准化基础平台,允许开发商、不同软硬件模块介入,具有标准接口、模块化、可移植性、可扩展性及可互换性等功能的开放型数控系统。

4.高性能功能部件

重点开发20000~40000r/min高速电主轴、多轴联动主轴头、精密光栅、告诉高精度主轴轴承、1-2级滚珠丝杠导轨、定位精度小于6”的转台等,研发高性能功能部件精密加工、成形、检测、装配成套装备。

5.关键共性技术

(1)数字化协同设计及3D/4D全制造流程仿真技术

开展基于开放式网络、众创式协同创新设计以及面向装备产品全生命周期的数字化全流程建模与仿真技术。

(2)精密及超精密机床的可靠性及精度保持技术

研究高精度机床的可靠性和精度稳定性关键技术及推进路径,并建立可靠性及精度保持性大数据平台。

(3)复杂型面和难加工材料高效加工及成形技术

针对航空航天装备用难加工及复杂型面材料,研究高速、高效加工与先进成形技术。

(4)100%在线检测技术

基于机器视觉、非接触测量及灵巧机器人等先进技术,研究100%在线检测技术。

2.1.4应用示范工程

1.国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”智能化升级工程

2.航空航天高端制造装备应用示范工程

3.汽车轻量化材质关键部件及总成新工艺装备应用示范工程

4.舰船平面/曲面智能化加工流水线应用示范工程

2.1.5战略支撑与保障

1.建议组建国家数控机床共性技术协同创新中心,集中解决数字化设计技术、动静热特性试验技术以及可靠性、精度保持性等制约性关键技术。

2.建议组建国家先进成形工艺创新中心、推进制造工艺与制造装备的紧密结合。

官方解读-《中国制造2025》解读之:推动高档数控机床发展讲课稿

《中国制造2025》解读之:推动高档数控机床发展 【发布时间:2015年05月22日】【来源:工信部装备工业司】 《中国制造“2025”》将数控机床和基础制造装备列为“加快突破的战略必争领域”,其中提出要加强前瞻部署和关键技术突破,积极谋划抢占未来科技和产业竞争制造点,提高国际分工层次和话语权。这一战略目标的提出,是由数控机床和基础制造装备产业的战略特征以及发展阶段特征所决定的,我们应认真学习领会,深入贯彻落实。 一、数控机床和基础制造装备具有战略必争的产业特质 1.锚定我国装备制造业全球竞争地位 数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”,一个国家的机床行业技术水平和产品质量,是衡量其装备制造业发展水平的重要标志,“中国制造”2025将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一,主要原因是其对于一国制造业尤其是装备制造业的国际分工中的位置具有“锚定”作用:数控机床和基础制造装备是制造业价值生成的基础和产业跃升的支点,是基础制造能力构成的核心,唯有拥有坚实的基础制造能力,才有可能生产出先进的装备产品,从而实现高价值产品的生产。 2.支撑国防和产业安全的战略需求 在国防安全方面,数控机床和基础制造装备对制造先进的国防装备具有超越经济价值的战略地。现代国防装备中许多关键零部件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度,用普通加工设备

和传统加工工艺无法达到要求,必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。即使在全球一体化的今天,发达国家仍对我国采取技术封锁与限制。在产业安全方面,随着国内制造业升级速度加快,以装备制造业为代表的高技术含量高附加值产业与发达国家竞争加剧,工程机械、电气机械、交通运输装备正处于打入国际高端市场的攻坚期,而国内机床产品在加工精度、可靠性、效率、自动化、智能化和环保等方面还存在一定差距,进而导致产业整体竞争力不强。 3.满足用户领域转型升级的重要支撑 当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势,多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造,对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切,总体上来说,中高档数控机床市场需求上升较快,用户需要更多高速、高精度、复合、柔性、多轴联动、智能、高刚度、大功率的数控机床。例如,汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新快的发展趋势,新能源汽车发展加速,从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天产业领域,随着民用飞机需求量的剧增以及军用飞机的跨代发展,新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向发展,新一代技术急切需要更先进的加工装备来承载,航空制造装备朝着自动化、柔性化、数字化和智能化等方向发展。例如,在“两机专项”致力于突破的飞机发动机制造中,发动机叶片、

我国数控机床的发展趋势

我国数控机床的发展趋势 我国数控系统的发展概况: 历史回顾:我国数控系统研究起步于1958年,50多年的发展历程大致分为三个阶段: 第一阶段(1958-1979),封闭式发展阶段,这一阶段研制了晶体管数控系统与集成电路数控系统。在这一阶段,由于国外技术封锁与我国的基本条件限制,数控系统发展较慢。 第二阶段(1980-1989)就是国家“六五”“七五”期间以及“八五”前期,这一阶段通过引进技术,消化吸收,初步建立起国产化数控系统体系。 第三阶段(1990-至今)主要就是实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控设备的产业化取得实质性进步,已奠定了数控技术发展的基础,初步形成数控系统研发基地建立具有批量生产能力的数控系统生产厂。 我国数控系统发展现状: 第一数控化改造的基本完成,为节约成本,进一步发挥老式传统机床的功效与潜在价值,将大批传统老式机床改造为数控机床就是一种必然性与趋势。现在的工厂基本以实现数控化。老式机床基本淘汰,只有小部分用于但见生产,或者用于教学。 第二高级数控技术的缺失,我国企业机械制造整体水平与发达国家相比还有很大的差距。数控技术就是先进制造技术的核心技术,它的整体水平标志着一个国家工业现代化的水平与综合国力的强弱,

具有超越其经济价值的战略物资地位。由于我国企业大部分数控机床与数控系统依赖进口,企业承受不了巨额购置费,且易受国外的控制,另外数控机床维修力量薄弱,进口的备件维修成本高,设备完好率低,大部分进口机床数控系统已经崩溃,有的甚至在进口后还没使用就已因为各方面原因不能使用等等。 第三中高档数控系统的开发与生产取得明显进展,1)研制出了开放式数控系统体系结构与软硬件平台。2)研制出了高档交流伺服驱动系统与主轴交流伺服控制系统。3)开发了数控机床集群控制系统。数控系统的发展趋势: 1高速度高精度化,速度与精度就是数控系统的二个重要技术指标,它直接关系到加工效率与产品质量。对于数控系统,高速度化,首先就是要求计算机数控系统在读入加工指令数据后,可以高速度处理技术伺服电动机的位移量,并要求伺服电动机高速度作出反映。此外,要实现生产系统高速化,还必须谋求主轴转速,进给率,刀具交换,托盘交换等各种关键部件实现高速化。搞精度化,一般就是通过减少数控系统的控制误差与采用补偿技术来达到。 与日本三菱数控系统的对比,所有三菱系列控制器都标准配备了RISC 64位CPU,具备目前世界上最高水准的硬件性能。(与M64相比,整体性能提高了1、5倍) 2 体系开放化,传统的数控系统就是一种封闭专用封闭式系统,各个厂家的产品之间以及与通用计算机之间不兼容,维修,升级困难。越来越难以满足市场对数控系统的要求,针对这种情况,人们提出了开

发展高端数控机床的共性技术需求

数控机床基础技术与关键共性技术 一. 可靠性设计与性能试验技术 1、研究目标 开展可靠性设计技术、可靠性试验方法、运行可靠性技术研究,提供在数控机床、重型装备及功能部件上能付诸应用的可靠性设计方法、试验分析方法和精度保持措施,在高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件上验证应用。 2、考核指标 分别针对高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件等产品开展可靠性综合设计方法和试验技术,提出基于运行状态的可靠性建模、设计和评估方法;在高速/精密数控机床、重型装备、数控系统、功能部件等方面实施应用,大幅度提高精度保持性。形成2-3项专利技术或专有技术,提出相关技术规范与标准。 3、研究内容 分别针对高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件等产品开展以下研究: (1)可靠性设计技术 数控机床现场运行状态的研究,分析影响整机及零部件可靠性的因素,给出整机及零部件的可靠性模型、评估方法和维护规范,提出可靠性评价方法、分配设计准则及若干可靠性增长技术。 (2)可靠性试验方法研究 系统提出机床及其主要零部件的可靠性测试技术、试验方法及其评价指标,建立机床及主要零部件的可靠性试验规范,开发若干适用的可靠性测试系统。 (3)运行可靠性技术研究

研究机床运行状态的故障发生及精度衰退规律,建立机床运行可靠性模型;提出加工精度评估方法,实现机床精度衰退预报及精度恢复,提出精度保持方法和维护技术。 二. 动态综合补偿技术 1、研究目标 形成机床运行误差的在线检测、预测及软硬件补偿的技术;在高速、重型、精密类数控机床中应用,显著提高其工作精度。 2、考核指标 在国产高档数控机床上实现运行误差预测、测量与数控在线补偿,加工轮廓误差降低30%以上;分别在高速、精密、重型数控机床进行示范应用。 形成2-3项专利技术或专有技术。 3、研究内容 分别针对高速数控机床、精密数控机床或重型数控机床,开展综合误差补偿技术研究。 研究数控机床几何误差、多轴伺服误差和加工状态下的综合误差建模、监测、识别及补偿技术;研究主轴、进给机构及整机热变形建模、识别与预测技术;研究工艺系统误差检测及精度保证技术;开发可嵌入数控系统的综合误差实时补偿的软硬件技术。 三. 数字化设计技术 1、研究目标 以提升机床产品性能和开发效率为研究目标,开展机床整机与关键部件的数字化设计技术研究,开发相关的支撑软件系统与机床多学科仿真分析与优化设计知识库,支持机床向高速、精密及复合化发展,

高端装备制造业发展规划

高端装备制造业“十二五”发展规划 高端装备制造业是以高新技术为引领,处于价值链高端和产业链核心环节,决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业,是现代产业体系的脊梁,是推动工业转型升级的引擎。大力培育和发展高端装备制造业,是提升我国产业核心竞争力的必然要求,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于加快转变经济发展方式、实现由制造业大国向强国转变具有重要战略意义。 根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《战略性新兴产业发展“十二五”规划》和《工业转型升级“十二五”规划》,编制本规划。规划期为2011-2015年。 一、发展现状与面临形势 高端装备主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备。按照《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确的重点领域和方向,现阶段高端装备制造业发展的重点方向主要包括航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备、智能制造装备。 经过改革开放30多年的快速发展,我国装备制造业取得了令人瞩目的成就,形成了门类齐全、具有相当规模和技术水平的产业体系,2009年、2010年连续2年产业经济总量位居世界第一,为高端装备制造业的发展奠定了坚实基础。 近10年来,我国高端装备制造业已形成一定的产业规模。2010年,高端装备制造业实现约1.6万亿元销售收入,约占装备制造业销售收入的8%左右。整体技术水平持续提升,围绕国民经济各行业的迫切要求,开发出了一大批具有知识产权的高端装备,如百万千瓦级超超临界火电发电机组、百万千瓦级先进压水堆核电站成套设备、1000KV特高压交流输变电设备、±800KV直流输变电成套设备、百万吨乙烯装置所需的关键装备、超重型数控卧式镗车床、精密高速加工中心、2000吨履带起重机、ARJ21新型支线飞机、“和谐号”动车组、3000米深水半潜式钻井平台等,气象卫星率先实现业务化运行,已初步形成了高端装备制造产业格局。

天津市高档数控机床产业

天津市高档数控机床产业 发展三年行动方案(2018-2020年) 数控机床作为制造业发展的基石,处于价值链高端和产业链核心环节,对制造强国至关重要。加快高档数控机床产业发展,对于提升装备制造业的整体实力和竞争力,促进天津市产业升级具有重要意义。依据《中国制造2025》《智能制造工程实施指南(2016-2020年)》《天津市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《天津市工业经济发展“十三五”规划》,特制定本行动方案,期限为2018-2020年。 一、发展现状 (一)产业基本情况 2016年我国数控机床产业规模约1350亿元,产品种类1500种以上,年产量超30万台。其中,高档数控机床约占数控机床产业10%。目前,我国中低档数控机床已基本实现产业化,并开始走向国际化,产品质量和技术整体接近于国际先进水平,部分产品处于国际领先水平。但是,高档数控机床方面,还与瑞士、德国、日本、美国等国际先进水平存在差距。国产高档数控机床在国内的市场占有率仅在5%左右,部分产品完全依赖于进口。2017年,我国数控机床市场受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展,对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求,数控机床行业成长迅猛。 2017年天津市机床制造工业产业产值达到73亿元,同比增加近13亿元,增长约28%。我市聚集了一机床、二机

床、天锻、天二锻压、建科机械、精诚机床、天森智能等多家数控机床制造厂家及泰森数控一家数控系统生产厂家。天锻是中国机床制造行业“30强”企业。泰森数控主要从数控系统的研发和生产,并积极开展数控领域其他关键核心零部件的科技研发项目。依托天津大学、天津理工大学、河北工业大学等高校,成立天锻液压机专业研究所、天津市数控系统技术工程中心等多家工程技术中心,对数控机床领域重点技术进行攻关。目前我市拥有国家级技术中心1个、市级技术中心多个,有3家企业入选天津市科技小巨人领军企业,2家企业入选国家创新型企业,其中重点骨干企业研发投入占营业收入的比重超过4%,专利授予量超过1000件。 (二)重点产品和技术 天津第一机床厂的数控弧齿锥齿轮拉齿机,市场占有率达50%,年产能力200台,居行业首位。天津市天锻压力机有限公司、天津工业大学的ZS-THP29-6300汽车纵梁数控生产线项目,获得2016年度天津市科学技术进步二等奖。天津市泰森数控科技有限公司的嵌入式可重构数控系统技术,完成了相关技术成果的初步产业化,已形成了中高档数控系统与普及型数控系统系列化产品。 我市高档数控机床产业部分产品和科学技术处于国内领先水平。天锻压力机拥有我国液压机行业首家国家级企业技术中心及行业唯一的液压机专业研究所,负责液压机行业产品标准制定和修订;天津市数控系统技术工程中心是中国机械工程学会机床专业委员会的主任委员单位,在自主数控

数控机床的发展趋势及国内发展现状.doc

数控机床的发展趋势及国内发展现状 1.引言 从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 2.数控机床的发展趋势 2.1 高速化

随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min; (2)进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工; (3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度; (4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0. 5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 2.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 (1)提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使C NC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; (2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%;

国内外数控机床对比

国内外当下主产机床对比 1 中高档、中低档数控系统的综合比较 以下精选各数控公司的中高档数控系统、中低档数控系统中最佳性能产品加以比较: (1)广州数控GSK21M数控系统 系统具有4轴3联动控制功能,可扩展至7轴4联动控制;支持直线、圆弧、样条曲线插补;最快进给速度可达60m/min;系统具有256点输入输出点;,支持梯形图编程;具有99组刀具长度补偿和刀具半径补偿;直线坐标轴具有反向间隙及螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户程序容量可达32MB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信,用于传输程序、参数和梯形图。支持U盘存储。 (2)凯恩帝K1000M/T II系列数控系统 系统具有4轴4联动控制功能;数字量输入输出点数可达40/24个,支持梯形图编程;数控系统NC代码处理速度可达10000/18s,最快进给速度可达24m/min;系统具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补等基本插补控制功能;具有刀具半径补偿、刀具长度补偿;具有反向间隙和螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户程序容量可达640KB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信传输程序、参数和偏置。支持U盘存储。(3)华中数控世纪星HNC-21M/T系列数控系统 系统基于嵌入式PC,具有5轴4联动控制功能,具有脉冲输出接口、模拟量输出接口;数字量输入输出点数可达40/32个;系统最小分辨率1μm,最大移动速度:16m/min;系统具有直线、圆弧、螺旋线、正弦线插补,自动加减速控制;支持小线段连续加工功能,适用于复杂模具加工;系统支持反向间隙补偿,多达5000点的双向螺距误差补偿功能; 8MB Flash程序断电存储,8MBRAM加工缓冲区,可选配硬盘支持2GB数控程序存储;可采用RS232接口传输数控代码,可选配以太网接口;系统具有刀具半径补偿、刀尖半径补偿和刀具长度补偿等。(4)大连大森dasen-3i、dasen-9i 自1995年成立以来,陆续推出了大森Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型及大森Ⅵ型数控系统,属于中、低档数控产品。目前供应的大森3i型数控系统是大森Ⅲ型数控系统的升级产品:系统具有3轴3联动控制功能;具有PLC在线显示、编辑、监控功能;加工程序容量可升级为240KB;最快速移动速度可达240m/min;计算机联机传输速度可达19200bps;采用130,000p/r绝对值编码器。 大森9i型数控系统,具有3轴2轴联动控制功能;最小分辨率1μm,最大移动速度30m/min;RS232通信接口;具有反向间隙补偿和螺距误差补偿功能;具有刀具半径、刀尖半径、刀具长度补偿功能;程序容量40MB以上,最多支持100个数控程序;采用内置PLC,数字量输入输出点可达44/44个。 (5)日本FANUC公司Fanuc-0i MB/TB系列数控系统 系统具有4轴4联动控制功能;具有4路D/A模拟量伺服闭环控制接口;数字量输入输出点数可达96/64;分辨率1μm时进给速度可达240m/min,分辨率为0.1μm时进给速度可达100m/min;系统具有直线、圆弧、螺旋线插补功能,支持刚性攻丝;数控系统具有刀具半径补偿、刀具长度补偿,且几何误差、磨损误差可以分别补偿;数控系统支持反向间隙补偿、螺距误差补偿;PMC指令处理速度可达3.3ms/1000步,采用梯形图编程,最大存储容量可达4000步;系统支持密码

论数控技术的发展趋势

论数控技术的发展趋势 【论文关键词】:数控技术; 趋势; 智能 【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。 1. 引言 数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 2. 国内外数控系统的发展概况 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。 3. 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: 3.1 高精度、高速度的发展趋势

高档数控机床对于企业的重要性

随着计算机技术的不断进步,世界各主要国家均意识到数控机床对于整个工业的支撑地位,特别是为了应对国际金融危机,它们纷纷调整数控机床产业政策,竞相发展高档数控机床,以促进工业和国民经济的发展。 在国际竞争加剧的同时,我国数控机床需求始终维持在旺盛状态。2000年以来,在巨大市场需求的拉动下,国内数控机床以年均30%的速度增长,从2003年开始,中国连续7年成为全球最大的机床消费国,目前是世界上最大的数控机床进口国。中国国际经济发展研究中心行业特邀研究员罗百辉表示,目前我国处于装备更新换代的高峰期和工业产业升级的关键期,对数控机床尤其是高档数控机床的需求仍将维持30%以上的高增长水平,预计这一增长速度仍将维持35年。 罗百辉认为机床产业的发展可以分两步走:到2015年,我国中高档数控机床生产基本满足国内需要,产品性能基本达到国际先进水平;到2020年,形成完善的数控机床产业链,国产数控系统和功能部件等配套件基本满足国内主机需要。国产中高档数控机床在国内市场占有主导地位,拥有几家掌握核心知识产权、具有国际竞争力和影响力的机床企业(集团),实现由机床生产大国向机床生产强国转变。 特别需要注意的是,世界著名机床工具企业在华都有经销商、生产基地(用SKD 办企业以避税)。如美国哈挺公司,专业生产小型数控车床及加工中心,近年快速扩大在华生产能力,计划从月产100台增加到300台,并在全国各地设立十余家具有4S店性质的销售服务店。北京Fanuc合资公司,这几年在华最高年产量为5.2万套各种数控系统及伺服、主轴系统,现在准备搞新的一期工程,达到月产两万套的能力,并细分市场,进行二次开发,增加相应的销售服务人员。 虽然我国大型机床生产企业在国际机床企业排名靠前,如沈阳机床集团排名第一,大连机床集团排名第四。从面子工程看,中国机床工业己跃居世界第一位,但业内人士及用户自己心里都有一杆秤。如处在世界前十位的德国DMG公司是由三家机床厂联合组成,每个厂仅有二三百人或稍多一些,总计才有近千名员工,与沈阳机床集团、大连机床集团拥有员工数以万计相比,是喜还是忧呢? 目前的机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场,造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低,企业没有足够的资金持续发展。罗百辉指出,随着产业的发展和竞争的升级,提高产品技术含量,拥有自主的专利、设计,注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。我国机床产业的发展需要以市场需求为导向,以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础,力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变。 数控英才网整理发布

数控技术的发展趋势

数控技术的发展趋势 日期: 2009-11-27 6:13:15 浏览: 327 来源: 学海网收集整理作者: 未知 数控技术是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 我国数控技术起步于1958 年,在近50 年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基础条件的限制,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,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段由于改革开放、国家的重视、研究开发环境和国际环境的改善,我国的数控技术的研究、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,在此阶段我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。 1.取得的成绩 纵观我国数控技术近50 年的发展历程,特别是经过四个五年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩: ——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开发的基础,部分技术已商品化和产业化。——初步形成了数控产业基地在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂、兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 ——建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 2.存在的差距 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但也要清醒的认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的技术水平差距有扩大趋势。与国外水平相比时,我国数控技术水平和产业化水平大致估计如下: 1)技术水平比国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大; 2)产业化水平市场占有率低,品种覆盖面小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对较差;可靠性不高,商品化程

数控机床主要应用于四大行业领域

数控机床主要应用在四大领域 2018-11 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确规定了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大 专项要“重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需 要的高档数控机床”,“逐步提高我国高档数控机床与基础制造成 套装备的自主开发能力,满足国内主要行业对制造装备的基本需求”。专项实施方案提出:到2020年,形成高档数控机床与基础制 造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际ling先;建立起完整的功能部件研发和配套能力;形 成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系;培养和建立一支 高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所 需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内。 ??为了更准确全面掌握行业最新发展情况,进一步了解重点用户需求和机床行业的发展情况,为专项实施提供 参考依据,中国机床工具工业协会接受国家发展与改革委员会工业 司的委托,组织了30多名行业专家,于2008年6-7月,由机床工 具协会主要领导带队,分4个调研组对航空、船舶、汽车、发电设 备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。通过深入行业 用户现场调研和交流,更加清楚地了解了这些用户行业的发展情况、典型零件的特点以及对设备的需求情况。 航空工业 ??航空工业典型零件的结构特点是大量采 用整体薄壁结构,形状复杂。为了增加航空器的机动性,增加有效 载荷和航程,降低成本,进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料,对材料性能要求越来越高。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合

金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝 件形状复杂,孔、空穴、沟槽、加强筋等较多,工艺刚性差。 ??根据航空工业加工件的结构特点和加工 要求,需要带A、B摆角或A、C摆角的五轴联动加工中心、高速加 工中心、大型双龙门立式加工中心、大型数控龙门镗铣床、精密数 控车床、大型数控精密立式车削中心、车铣复合加工中心、叶盘高 效加工中心、端面弧齿磨床、高速转子叶尖磨床、缓进给强力磨床、拉床、相关电加工机床、激光熔覆加工机床、板类件无模多点成形 压力机、定向单晶熔炼炉、电液束流设备等。要求机床具有足够的 刚性,操作简单,人机界面清楚,要求样条插补(NURBS),过程均 匀控制,以减少对拐角处加工精度的影响,具有在线测量仿真功能。 船舶工业 ??大型船舶的关键加工件集中在大功率柴 油机的机座、机架、气缸体、缸盖、活塞杆、十字头、连杆、曲轴,以及减速箱传动轴、舵轴和推进器(螺旋桨)等,关键加工件材质 为特种合金钢,一般为小批加工,要求加工成品率100%。关键加工 件具有重量大,形状复杂、精度高,加工难度大等特点。大型船舶 关键件加工需要具有大功率、大扭矩、高可靠性以及多轴的重型、 超重型数控机床和专用加工机床,如重型、超重型数控龙门镗铣床,大型旋风车床,数控重型龙门铣和重型数控落地镗、数控车、磨床、深孔钻床,以及大型钢板压制、酸洗、热处理和火焰切割机等。其 中重型、超重型曲轴和大型螺旋桨加工具有典型性,需要超重型数 控专门机床、超重型多轴联动机床加工。 汽车工业 ??汽车发动机和车身冲压件生产线具有连续、高效、高可靠性的特点,汽车行业迫切希望机床制造厂能专门

高端装备制造业技术创新研究

高端装备制造业技术创新研究摘要:高端装备制造业作为我国战略性新兴产业之一,具有知识、技术密集等特点,能够有效促进产业升级,推动国民经济发展。对国内外学者的研究进行梳理,从高端装备制造业技术创新发展趋势、影响因素和有效途径三个方而分别进行阐述并总结,以期为促进高端装备制造业的技术创新提供依据。 关键词:高端装备制造业;技术创新自主创新能力;研究文献;综述 0引言 高端装备制造业是具有中国现代特色的专有名词。作为我国战略新兴产业之一,以先进技术为指导,为各产业提供富含高端技术和高附加值的装备产品,对我国高端领域产业的发展和国际竞争力的提高有不可替代的作用。高端装备制造业属于知识、技术密集型产业,其发展方向引领着我国先进技术的发展趋势。高端装备制造业处于整条生产线的中枢地位,其发展水平决定了该产业的发达程度。由其特点可见,技术创新是促进高端装备制造业发展的重要方式。 1高端装备制造业技术创新的发展趋势 孙韬[门认为,高端装备制造业的技术创新会逐渐向国际化、信息化、智能化、环保化方向发展。于兆吉等[2]指出,高端装备制造业技术创新的发展目标是要在环保的基础上获取最大利润,形成可持续发展的经济增长方式。孙景新[3]认为,中国经济要想从资源消耗型粗放式发展转变为向技术、知识密集型发展,高端装备制造业可作为突破口。马玉山在“2015中国制造业创新论坛〃中指出,高端装备制造业在精细

化管理的基础上,要加强“政产学研用〃相结合,研发出更完善的创新产品。 2高端装备制造业技术创新的影响因素 Song [5]指出,美国高端装备制造业的优势建立离不开政府的政策鼓励支持,如减少税收、给予投资补贴、建立研发试点机构等。日木政府为提升国内装备制造企业技术的竞争优势,在国内建立"官产学〃联合组织和国外高端技术引进研发机构。可以看出,政府支持是影响其国内装备制造业技术创新发展的重要因素。Lee, Tang-Chih 提出,高新技术产品的销售水平与其生产技术的先进水平呈正相关。根据美国经济生产的基本情况发现,投资于IT行业的比重在持续增长,且消费者对其生产或消费的装备水平升级有更大需求[6]。Yam [7]根据香港制造业的实际情况,发现外部投入的增加可有效促进企业的自主研发创新及合理配置可利用资源。AdegokeOke [8]以英国制造业企业为研究对象,分析了企业中劳动灵活性与混合灵活性的相互作用对产品创新的影响。高丹丹[9]将R&D人力资源、R&D 资木投入以及创新产品研发相关的费用归为技术创新投入因素,将申报的专利数、己成功授权的专利数以及研发出的创新产品数归为创新产出因素。王佳瑶[10]以知识基础存量、知识流动能力、知识创造能力三个维度作为高端装备制造业企业知识创新能力构成要素,政府因素、市场因素、技术因素是促进技术创新出现的主要原因。 3高端装备制造业技术创新的途径 Om恰等[22]指出,加强企业生产链中各环节的沟通与协调可有效

未来高档数控机床与基础制造装备

2.1高档数控机床与基础制造装备 高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床,基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等,具有基础性、通用性、和战略性的特征。 2.1.1需求 我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来十年,电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变,电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。 2.1.2目标 到2020年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%,数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%,主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%。 到2025年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%,其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时,精度保持性达到5年;数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%;主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。 2.1.3发展重点 1.重点产品

重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要,开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。 (1)电子信息设备加工装备 重点开发20000~60000r/min高速钻攻中心、五轴联动高速加工中心、PSA 贴敷机以及机器人化智能检测装配生产线等。 (2)航空航天装备大型结构件制造与装配装备 重点开发铝/镁/钛/高温合金等难加工材料用多轴联动龙门数控铣床、五坐标蒙皮镜像加工机床,机器人集群自动钻铆、复合材料自动铺丝/铺带、多维摩擦焊、超塑/扩散成形、精密控制热处理、结构疲劳及承载力测试装备、大飞机及大型火箭数字化总装等。 (3)航空发动机制造关键装备 重点开发针对叶片、叶轮、涡轮盘、机匣、主轴等关键零部件加工用的精加工卧式加工中心、车铣中心、镗床、内外圆磨机床以及重载惯性摩擦焊、碾压成形、单晶铸造、高温真空热处理、表面强化、激光微孔成形装备等。 (4)船舶及海洋工程装备关键制造装备 重点开发船舶及海工高强钢板单面焊双面成形(FCB)、曲面分段柔性支撑、高功率激光复合焊、多点压力成形等平面、曲面分段流水线关键装备;大型柴油机缸体、曲轴、齿轮、叶片、海工齿条等先进加工成形工艺装备;水深超过1000米饱合潜水焊接装备等。 (5)轨道交通装备关键零部件成套加工装备 重点开发铝镁合金/不锈钢车体的高效激光/搅拌摩擦焊新型装备,30吨轴重重载电力机车核心制造装备、120Km/h以上移动式高速焊轨设备,时速350Km/h 以上列车用齿轮、轴承、轮对、转向架、制动系统等轻量化加工成形成套装备等。 (6)汽车关键零部件加工成套装备及生产线

数控技术的现状和发展趋势

目录 摘要 (1) 1绪论 (1) 2数控技术国外现状 (1) 2.1开放结构的发展 (1) 2.2伺服系统 (1) 2.3 CNC系统联网 (1) 2.4功能不断发展扩大 (1) 3数控技术发展趋势 (1) 3.1性能发展方向 (1) 3.2功能发展方向 (1) 3.3体系结构发展方向 (1) 3.4智能化新一代PCNC数控系 (1) 3.5新一代数控技术关键问题 (1) 结语 (1) 参考文献 (1) 致 (1)

数控技术的现状和发展趋势 CNC technology, the status quo and development trends 摘要 本文简要介绍了当今世界数控技术发展的趋势及国外数控技术发展的现状,在此基础上本文从性能、功能和体系结构三个方面介绍了数控技术的发展方向。阐述肯定了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并提出了实现文中所述发展方向的关键技术。 关键词:数控,发展趋势,功能,性能,开放性。 Abstract: This paper mainly introduces the current d evelopment ambition of numerical control technology a nd the developing .ON the basis of this the paper introduce the development direction from the aspect s of capacity, function and structure. PCNC is the key technology to achieve this, because PCNC adapt s to the complex producing procedure and is a new generation of intelligence. Key words:NC, trends, features, performance, openness

高档数控机床与基础制造装备

“高档数控机床与基础制造装备” 科技重大专项课题预算书 (2009年度) 课题编号: 课题名称: 课题责任单位:(盖章) 课题责任单位法定代表人:(签章) 课题组长:(签章) 课题责任单位财务部门负责人:(签章) 课题起止日期:年月日至年月日编制日期:年月日

编报说明 一、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题预算书甲方为专项实施管理办公室,乙方为课题责任单位,丙方为地方主管部门。 二、课题预算书是课题执行的重要依据。课题责任单位应根据课题预算申报书和课题预算评审报告,遵循目标相关性、政策相符性和经济合理性的原则,认真填报课题预算书。 三、所有课题责任单位的名称,应当填写法人单位全称。预算数据以“万元”为单位,精确到小数点后两位。各类标准或单价以“元”为单位,精确到个位。课题预算书中不同地方出现的相同设备、材料等实物信息应当填写规范和统一的名称。 四、表3-1、3-2的分年度预算表和预算说明,按实际执行年度填写。 五、课题预算书一式五份。专项实施管理办公室两份,财政部一份,课题责任单位一份,地方主管部门一份。

承诺书 本课题预算书的编制是在认真阅读理解科技重大专项资金管理办法及国家相关财务规章制度基础上,按程序和规定编制的。本单位法定代表人、财务部门负责人、课题组长保证预算书各项内容真实、客观,并承担由此引起的相关责任。 法定代表人(签章): 年月日 财务部门负责人(签章): 年月日 课题组长(签章): 年月日

中央财政资金以外其他渠道资金来源证明 (单位全称),承诺为科技重大专项课题提供配套资金万元,资金来源为(1.地方财政资金;2.单位自筹资金;3.其他渠道获得的资金(需详细说明))。 配套资金的使用和管理要求(包括使用方向、用途、开支项目等): 。 特此证明!

数控车床基础知识

广州市XXXX技工学校 教案册 (生产实习) 课题数控车床基本知识 教师 时间

课题练习与作业 图样 技术要求: 1、以01为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 2、以02为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 名称材料45#额定工时

课题学习要求(引言) 本课题的教学目的 掌握数控加工的入门知识、组成及工作原理,及数控编程的基础知识;熟练数控的基本功能。 掌握数控编程通用 G 代码、M 功能、S 功能、T 功能。 一、数控车床加工特点以及加工流程(0.3课日) 1数控的定义: 数控是指用数字来控制,通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术。 2、数控机床的特点: 1)、具有高度柔性, 2) 、加工精度高, 3) 、加工质量稳定、可靠。 4) 、生产率高。 5) 、改善劳动条件。 6)、利于生产管理现代化。 3、数控机床的组成和工作原理 1)、数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、 CNC 装置(或称CNC 单元)、伺服单元、驱动装置(或称执行机 构)、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 下图是数控机床的组成框图,其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控 (CNC )系统。 2)、工作步骤 在数控机床上加工零件通常经过以下几个步骤: 加 工 阶 段 编 程 阶 段

4、数控车床编程的基础知识 数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件,是因为数控车床按事先编制好的加工程序,经其数控装置“接收”和“处理”,从而实现对零件的自动加工的控制。 使用数控车床加工零件时,首先要做的工作就是编制加工程序。从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质(加工程序单或数控带等)的全过程,称为程序编制,其主要内容和一般过程如下图所示: 修改f 丄| | f * | f修改 1)图样分析 根据加工零件的图纸和技术文件,对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。 2)辅助准备 根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。 3)制定加工工艺 拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床,刀具及切削用量等。 4)数值计算 在编制程序前,还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算,作为程序输入数据,主要包括:数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算。 5)编写加工程序单 根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式,逐段编写加工程序。此外,还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。 6)制作控制介质 加工程序完成以后,还必须将加工程序的内容记录在控制介质上,以便输入到数控装置中。如穿孔带、磁带及软盘等,还可采用手动方式将程序输入给数控装置。 7)程序校核 加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用,通常可以通过数控车床的空运行检查程序格式有无出错或用模拟防真软件来检查刀具加工轨迹的正误,根据加工模拟轮廓的形状,与图纸对照检查。 但是,这些方法尚无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准而造成的零件误差大小,及切削用量选用是否合适、刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求,所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查,以便对程序进行修正。

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