数控机床与数控技术综述报告
综述数控机床检测技术

综述数控机床检测技术综述数控机床检测技术1.引言数控机床是现代制造业中不可或缺的关键设备,其精度和性能的稳定性直接影响着工件的加工质量和生产效率。
为了确保数控机床的正常运行和高精度加工,数控机床检测技术起到了重要的作用。
本文将综述数控机床检测技术的发展和应用,探讨其在制造业中的重要性。
2.数控机床检测技术的发展历程2.1 传统机床检测技术传统机床检测主要依靠人工操作和直观经验,存在检测不准确、效率低下和主观因素影响等问题。
由于制造工艺的特殊性,传统机床检测无法满足数控机床高精度加工的要求。
2.2 数控机床检测技术的出现随着计算机技术和传感器技术的进步,数控机床检测技术得到了快速发展。
通过在数控机床上安装传感器,实时采集机床的各项参数,再通过计算机进行数据处理和分析,可以实现对机床性能、加工精度和稳定性的准确评估。
3.数控机床检测技术的分类3.1 几何误差检测技术几何误差是数控机床加工精度的重要影响因素,几何误差检测技术主要通过测量数控机床各轴移动的精度和定位误差,来对几何误差进行评估和调整。
3.2 动态特性检测技术动态特性检测技术主要通过测量数控机床在加工过程中的振动、冲击和动态特性,来评估机床的稳定性和工作状态。
3.3 加工质量检测技术加工质量检测技术主要通过检测加工后的工件精度、表面质量和尺寸等指标,来评估数控机床的加工性能和加工质量。
4.数控机床检测技术的应用领域4.1 精密加工领域在需要高精度加工的领域,如航天器械、光学仪器和精密模具制造等,数控机床检测技术能够确保加工精度和稳定性,提高产品质量。
4.2 自动化生产领域数控机床检测技术与自动化生产相结合,能够实现生产过程的智能化和自动化,提高生产效率和工作安全。
4.3 故障诊断与维护领域数控机床检测技术可以实时监测机床的工作状态和健康状况,及时发现故障和异常,减少机床维护和停机时间。
5.数控机床检测技术的挑战与展望5.1 多参数综合评估技术目前数控机床检测技术主要以单一参数为基础进行评估,如何将多种参数综合评估,更全面地反映数控机床的性能和加工质量,是亟待解决的问题。
数控技术与数控机床

数控技术与数控机床一、数控技术的概述数控技术,英文全称为Computer Numerical Control,简称CNC,是一种先进的化工技术。
它的主要作用是通过内嵌的计算机和程序控制系统,将机床运动和加工过程中的各种参数信息,实现准确控制和计算,从而达到优化生产的目的。
数控技术对于机械制造和生产领域的进步具有重要的意义。
在生产过程中,制造者可以更好地掌控生产过程和产品质量,提高产品质量和生产效率,同时减轻劳动强度,降低劳动成本。
因此,在现代工业生产中,数控技术的应用越来越广泛。
二、数控技术的优势1. 自动化程度高数控技术的主要特点是其高度自动化程度。
在加工车间中,只需通过程序设置,CNC机床就可以自动执行复杂(或简单)的操作,而且可以运行长时间,加工速度快,误差小,准确性高。
2. 精度高数控机床在加工过程中可以自动纠偏,实现精度高、误差小的加工,从而控制产品质量。
3. 生产效率高数控机床可以自动更换加工刀具和工件,节约了操作的时间和费用。
此外,因为是电脑控制,运行速度快,能够大大提高生产效率。
4. 反应迅速数控机床擅长靠程序作出对工件的快速反应,无需手动调整,提高了生产效率和生产速度。
5. 灵活性大数控机床具有很好的灵活性,它可以加工各种各样的工件,可以采用多种不同的加工方法,同时能够适应不同的加工需求,为生产提供了更多的选择。
三、数控机床数控机床是数控技术的核心设备。
数控机床,是一种高度精密的机械设备,其通过不同的工具,自动加工制造出各种各样的工件。
在CNC机床中,机床运动将通过内嵌的计算机和程序控制系统被准确控制和计算,保证最终产品的准确性和质量稳定性。
许多数控机床的功能和结构都很相似。
它们都配有工作台、主轴、刀库等部件。
其中,工作台是完成加工过程的平台部分,可以移动、旋转或固定,以适应加工过程中的各种要求;主轴是负责旋转和移动机械部件的重要部分;刀库则是存储各种不同切削工具的位置域。
四、数控机床的类型数控机床有许多不同的分类方式,其中,按照飞翔方式可分为铣床、车床、钻床、磨床等各种不同类型。
数控加工总结汇报稿

数控加工总结汇报稿数控加工是一种现代化的加工方法,具有高效、精密、灵活等特点,已经广泛应用于各个制造行业。
本文就数控加工的优势、应用领域、发展趋势等进行了总结和归纳。
首先,数控加工具有高效的特点。
传统的手工加工需要工人手工操作,需要较长的时间,并且容易出现误差。
而数控加工通过编程控制机床执行加工操作,减少了人力成本和时间成本,提高了加工效率。
同时,数控加工还可以实现自动化生产,提高了生产线的整体运作效率。
其次,数控加工具有精密的特点。
数控机床可以根据预设的程序精确控制加工过程,避免了手工操作时的误差。
此外,数控加工还可以进行多轴联动,使得加工过程更加精细和精确。
因此,数控加工在高精度零件的加工中具有明显的优势。
另外,数控加工还具有灵活性强的特点。
数控加工可以根据不同产品的要求进行不同的加工操作和加工路径的调整。
只需要修改机床程序,就可以实现不同零件的加工,大大提高了生产的灵活性和适应性。
这对于个性化定制、小批量生产等需求较多的行业尤为重要。
数控加工在各个制造行业都有着广泛的应用领域。
在汽车工业中,数控加工可以用于汽车零部件的加工,如发动机缸体、曲轴等。
在航空航天工业中,数控加工可以用于飞机零部件的加工,如发动机叶片、飞行控制系统等。
在电子工业中,数控加工可以用于电子元器件的加工,如电路板、半导体芯片等。
在模具工业中,数控加工可以用于模具的加工,如注塑模具、冲压模具等。
可以说,数控加工几乎涉及到各个领域的制造业。
随着科技的不断发展,数控加工也会不断向着更高的精度、更高的效率和更广的应用范围发展。
首先,数控加工技术将会更加智能化,实现更高程度的自动化。
例如,可以通过人工智能技术实现更智能的编程和加工控制。
其次,数控加工机床将会更加高性能化,实现更复杂的加工。
例如,超高速切削、五轴联动等技术的应用。
最后,数控加工将会更加适应数字化制造的需求,实现数据的连接和共享。
例如,通过云计算技术实现远程监控和管理。
探析数控高速加工技术综述

探析数控高速加工技术综述数控高速加工技术是一种高效的加工方法,在制造业中得到了广泛应用。
其主要优点是可以提高加工精度和效率,降低加工成本。
本文将探析数控高速加工技术的相关概念、应用、发展以及存在的问题。
一、概述数控高速加工技术是指采用数控加工设备,结合高速切削工具,进行高速、高效、高精度的自动化加工过程。
相对于传统的机械加工方法,数控高速加工技术不仅可以提高加工精度,而且可以缩短加工周期,降低成本,提高生产效率和竞争力,具有重要的应用价值和发展前景。
其主要应用于航空航天、汽车、模具、光学、医疗等领域。
二、应用数控高速加工技术的应用范围很广,主要包括以下几个方面:1.航空航天航空航天是数控高速加工技术应用的主要领域之一。
在制造飞机部件时,数控高速加工技术可以快速地完成复杂曲面的加工,提高加工精度和表面质量,保证飞机部件的质量和性能。
2.汽车制造在汽车制造行业,数控高速加工技术主要应用于汽车发动机的制造和零部件加工,以及其他大型机械设备的加工和维修。
利用数控高速加工技术,可以提高汽车发动机的工作效率和稳定性,降低噪音和污染,保证汽车的安全性和质量。
3.光学制造在光学行业,数控高速加工技术主要应用于光学元件的制造和加工。
利用数控高速加工技术,可以制造出高精度、高稳定性的光学元件,提高光学设备的精度和性能,满足不同领域的应用需求。
4.医疗制造在医疗行业,数控高速加工技术主要应用于人工骨、植入物等医疗设备的制造和加工。
利用数控高速加工技术,可以使医疗设备更加精确地适应不同的人体部位和病情,提高医疗治疗的效率和安全性。
三、发展趋势随着科技的不断发展和制造业的升级换代,数控高速加工技术也在不断地发展和完善。
未来数控高速加工技术的发展可能会朝着以下几个方向发展:1.高速切削目前数控高速加工技术的切削速度一般在500 m/min以上,但是随着材料的不断进步和加工工具的不断改进,未来数控高速加工技术的切削速度可能会更快,达到1 000 m/min以上。
数控机床报告

数控机床报告
数控机床报告
数控机床是一种通过计算机控制的机械设备,能够进行复杂的加工操作。
下面将对数控机床进行报告。
1. 概述
数控机床是现代制造业中的重要设备,它能够通过预先输入的指令,使机床自动进行加工操作,从而提高生产效率和产品质量。
2. 原理
数控机床的工作原理是通过计算机系统控制机床的运动,实现对工件的加工。
在加工过程中,机床会根据预先设定的程序,自动调整刀具的位置和运动速度,完成精确的加工操作。
3. 优势
与传统的手动机床相比,数控机床具有以下优势:
- 高精度:数控机床能够精确控制刀具的位置和运动速度,从而实现高精度加工。
- 高效率:数控机床能够自动进行加工操作,无需人工干预,从而提高了生产效率。
- 灵活性:数控机床能够根据不同的加工要求进行程序调整,实现多样化的加工操作。
- 自动化程度高:数控机床具备自动换刀、自动测量等功能,减少了人工操作的繁琐。
4. 应用领域
数控机床广泛应用于各个制造业领域,如航空航天、汽车、电子、仪器仪表等。
在这些领域中,数控机床能够实现对复杂零部件的高精度加工,提高产品质量。
总结:数控机床是现代制造业中的重要设备,它通过计算机控制,实现对工件的高精度加工。
它具有高效率、高精度、灵活性和自动化程度高等优势,广泛应用于各个制造业领域。
数控车床总结报告范文(3篇)

第1篇一、前言随着现代工业技术的飞速发展,数控技术已成为机械制造行业的重要支柱。
为了更好地适应这一发展趋势,提高自身技能,我参加了数控车床的实习。
通过这次实习,我对数控车床有了更加深入的了解,现将实习情况总结如下。
二、实习目的与意义1. 了解数控车床的基本结构、工作原理和操作方法。
2. 掌握数控编程的基本知识,提高编程能力。
3. 培养实际操作技能,提高生产效率。
4. 熟悉数控车床的安全操作规程,增强安全意识。
三、实习过程1. 实习初期在实习初期,我们首先学习了数控车床的基本结构、工作原理和操作方法。
通过老师的讲解和实际操作,我们对数控车床有了初步的认识。
同时,我们还学习了数控编程的基本知识,了解了数控编程软件的使用方法。
2. 实习中期在实习中期,我们开始进行实际操作。
在师傅的指导下,我们逐步掌握了数控车床的操作技巧。
在此期间,我们完成了以下任务:(1)编写数控车床程序:根据零件图纸要求,使用数控编程软件编写数控车床程序。
(2)模拟加工:在计算机上对程序进行模拟加工,检查程序的正确性。
(3)实际加工:将程序输入数控车床,进行实际加工,并对加工结果进行检验。
3. 实习后期在实习后期,我们进一步提高了操作技能,并参与了以下任务:(1)复杂零件加工:学习加工复杂零件的技巧,提高加工精度。
(2)多轴联动加工:了解多轴联动加工原理,掌握多轴联动加工技术。
(3)加工中心操作:学习加工中心的操作方法,提高加工效率。
四、实习收获1. 理论知识与实践操作相结合:通过实习,我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
只有将所学知识应用于实际操作,才能真正提高自己的技能水平。
2. 编程能力提高:通过实习,我熟练掌握了数控编程软件的使用方法,提高了编程能力。
3. 操作技能提升:通过实际操作,我掌握了数控车床的操作技巧,提高了加工精度和效率。
4. 安全意识增强:在实习过程中,我们始终遵循安全操作规程,增强了安全意识。
五、实习体会1. 数控技术是现代工业的重要支柱,掌握数控技术对提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。
数控综合实践综述

一、引言随着科技的飞速发展,制造业正面临着前所未有的挑战。
为了提高生产效率、降低成本、提升产品质量,数控技术逐渐成为制造业的核心竞争力。
本文将从数控技术的起源、发展、应用以及在我国的发展现状等方面进行综述,以期为我国数控技术的发展提供参考。
二、数控技术的起源与发展1. 数控技术的起源数控技术起源于20世纪40年代,当时美国为了解决第二次世界大战中飞机生产过程中出现的大量模具问题,开始研究数控技术。
1952年,美国研制出世界上第一台数控机床,标志着数控技术的诞生。
2. 数控技术的发展自诞生以来,数控技术得到了迅速发展。
从早期的直线插补数控机床到今天的五轴联动数控机床,数控技术已经广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、医疗器械等领域。
(1)数控系统的演变数控系统经历了从电子管到晶体管、集成电路、大规模集成电路和微处理器的演变。
目前,以微处理器为核心的数控系统已成为主流。
(2)数控机床的发展数控机床从最初的直线插补数控机床发展到今天的五轴联动数控机床,加工精度和效率得到了显著提高。
(3)数控技术的应用领域拓展数控技术已经从最初的航空航天、汽车制造等领域拓展到模具制造、医疗器械、电子信息等行业。
三、数控技术的应用1. 航空航天领域数控技术在航空航天领域的应用主要体现在飞机、导弹、卫星等产品的加工制造过程中。
通过数控技术,可以提高加工精度、缩短生产周期、降低生产成本。
2. 汽车制造领域数控技术在汽车制造领域的应用主要体现在发动机、变速箱、车身等零部件的加工制造过程中。
通过数控技术,可以提高汽车零部件的加工精度、降低生产成本、提高生产效率。
3. 模具制造领域数控技术在模具制造领域的应用主要体现在模具的设计、加工和检测等方面。
通过数控技术,可以缩短模具开发周期、提高模具精度、降低模具成本。
4. 医疗器械领域数控技术在医疗器械领域的应用主要体现在手术器械、医疗器械零部件的加工制造过程中。
通过数控技术,可以提高医疗器械的加工精度、降低生产成本、提高生产效率。
数控技术文献综述

国内并联机床的发展并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视。
并联机床克服了传统串联机床移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷。
并联机床可完成从毛坯至成品的多道加工工序,实现并联机床加工的复合化。
并联机床是近年来发展起来的一种新型结构机床。
因没用实体坐标轴,固又称为虚拟轴机床。
并联机床是空间机构学研究成果在数控机床领域中的创造性应用,它集机构学理论﹑机器人技术和数字控制技术于一体,是多学科交叉的新兴产物。
它的发展可以分为3个阶段:模拟器阶段、并联机器人阶段和并联机床阶段。
并联机床的优点并联机床是新一代的数控机床。
它完全打破了传统机床结构的概念,采用了多杆并行驱动方式。
从机床整体来说,传统的串联机构机床是属于位置求解简单而机构复杂的机床而相对于并联机构机床,则机构简单而位置求解复杂。
在并联机构的位置分析中,位置反解比较简单,位置正解却非常复杂,与串联机构截然相反。
与串联机构机床相比,并联机床主要有以下优点。
(1)刚度重量比大。
因采用并联闭环静定或非静定杆系结构,且在准静态情况下,传动构件理论上为仅受拉压载荷的二力杆,故传动机构的单位重量具有很高的承载能力。
(2)动态性能好。
运动部件惯性的大幅度降低有效地改善了伺服控制器的动态品质,允许动平台获得很高的进给速度和加速度,因而特别适合各种高速数控作业。
(3)机床结构简单,集成化、模块化程度高。
这使得并联机床结构设计和加工等多方面得以简化。
(4)变换坐标系方便。
由于没有实体坐标系,机床坐标系与工件坐标系的转换全部靠软件完成,非常方便。
(5)技术附加值高。
并联机床结构看起来很简单,但设计、控制却很复杂,具有“硬件”简单、“软件”复杂的特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品。
(6)使用寿命长。
并联机床由于没有传统机床导轨,避免了导轨磨损、锈蚀、划伤等现象。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数控机床与数控技术综述报告【摘要】数控机床——是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。
数控机床与普通机床的主要区别在于:数控机床带有数控系统(程序控制系统),可以通过编制程序来实现自动化加工。
而普通机床没有该特性。
本文在介绍数控机床特点的基础之上,根据我国数控技术的现状,分析了国家在数控技术领域的研究工作以及国内外机床的发展趋势【关键词】数控机床数控研究发展趋势引言数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备,它的发展一直备受人们关注。
数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,它开创了机械产品向机电一体化发展的先河,因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。
另一方面,通过持续的研究,信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升,进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。
从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。
1.数控机床概述1.1 数控机床的特点:数控机床对零件的加工过程,是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。
它是一种高效能自动或半自动机床,与普通机床相比,具有以下明显特点:(1)适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工,因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。
(2)加工精度高(3)加工稳定可靠实现计算机控制,排除人为误差,零件的加工一致性好,质量稳定可靠。
(4)高柔性加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,可大大节省生产准备时间。
在数控机床的基础上,可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。
(5)高生产率数控机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,一般为普通机床的 3~5 倍,对某些复杂零件的加工,生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
(6)劳动条件好机床自动化程度高,操作人员劳动强度大大降低,工作环境较好。
(7)有利于管理现代化采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展,为实现生产过程自动化创造了条件。
但与此同时,数控机床也具有一些无法避免的缺点,比如:(1)投资大,使用费用高(2)生产准备工作复杂由于整个加工过程采用程序控制,数控加工的前期准备工作较为复杂,包含工艺确定、程序编制等。
(3)维修困难数控机床是典型的机电一体化产品,技术含量高,对维修人员的技术要求很高。
1.2现代数控机床的两个基本评定指标成本、质量、生产率和产量、交货期是衡量企业生产能力和市场竞争能力的4个要素,采用传统的非数控生产方式只有达到一定阈值的大批量的规模生产才能取得上述4个方面的统一。
但在当前激烈的市场竞争环境下,以生产为中心,企业为主导的卖方市场已转向以市场需求为中心、用户为主导的买方市场,产品需求呈现多样化和个性化。
为此,发展柔性结构体系的数控制造装备及制造系统是实现在快速多变的市场环境中对用户驱动的市场需求作出灵活、快速响应的关键。
高效柔性化和高精化分别反映了制造业在竞争激烈的市场环境下的两个最主要的要求,即产品生产变换的灵捷性和产品质量的持续提高。
(1)高效柔性化虽然传统的非数控机床也具有一定的柔性,但它不能获得高的效能和稳定的精度,更不适应复杂型面的加工。
因此,基于数控技术的高效柔性化的制造装备及制造系统需兼具下列特性:①高度的灵活性和多品种生产的快速适应性。
②高效的生产能力,包括:高生产率,借助于高速化和提高金属切除率等途径。
高稳定性,对于光机电集成的数控机床,着重要求其降低故障率,提高可靠性,以提高制造装备及系统的开动率(利用率)。
(2)高精化产品的加工精度直接影响到其工作性能、寿命、能耗和噪声等,因此,数控机床的高精化是市场需求和技术发展的必然结果。
2.我国数控机床情况概述2.1我国数控机床的现状从上世纪80年代起,机床制造业的发展虽有起伏,但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。
经过“九五”数控车床和加工中心(包括数控铣床)的产业化生产基地的形成,所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。
但在中、高档数控机床方面,与国外一些先进产品相比,仍存在较大差距。
相比之下,我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。
2.2我国数控机床的研究和发展方向基于以上现实,为了加速振兴我国的机床制造业,当前宜加强如下五方面的研究和发展工作:(1)以高速化为先导,提高数控机床的综合性能。
(2)加快数控机床向高效柔性化和高精化发展的步伐,推进mm级精度机床工程的规划和实施。
(3)加强发展多功能复合加工的数控机床来提高单件和中小批量生产的加工精度和高效柔性化。
(4)对于中大批量生产、发展快速重组制造系统和可重构机床将是一个合理的解决方案。
(5)发展网络制造单元以适应数字化企业的构建。
以下各节将对上述五个发展方面作扼要的叙述。
(1)以高速化为先导,提高数控机床的综合性能数控机床的高速化是提高其高效柔性和高精化的一个重要措施。
它既可提高机床的切削能力和缩短辅助时间,又能改善切屑形成过程,减少刀齿每转进给量和降低切削力,有助于提高加工精度,德国BMW公司用硬质合金刀片加工钢件随着高速化使精度得到提高。
但主轴转速和进给速度的提高也会引起一些负面影响,使机床结构和测量系统的热变形和位置控制的跟踪误差随之增大。
因此,高速化的发展不能单纯地追求转速的提高必须考虑改善各项制约因素,才能不致事倍功半。
除了上述提及的热误差和控制精度,还要注意机床结构的静动态刚度、动平衡和刀具的性能等。
(2)推进mm工程,研制高效精密数控机床目前国内生产的数控机床尚缺少高效微米精度级的产品,现有的数控机床产品大多不能同时满足作为典型的支柱产业的汽车制造业对数控制造装备的高效和高精的综合要求。
为此,需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求,它们的性能用图3中D区域来表示。
由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级(mm)范围内,因此可称为“mm级制造装备及技术研究”,简称“mm工程”(Micro Precision Machine Tool Engineering)。
(3)发展复合加工数控机床、缩短制造过程链多功能复合加工数控机床简称复合机床,或称为多功能加工或完全加工机床。
复合机床的含义是在1台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工。
加快复合数控机床的发展步伐,提高工序的集中度,使加工过程链集约化,可以提高多品种单件和中小批量加工的工效。
复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。
通常这些时间占零件整个生产周期的40%~60%,即使在信息管理良好的情况下,仍将占20%左右。
因此,复合数控机床具有明显的技术效果。
(4)高效柔性化的新一代制造系统在可重构制造(Reconfigurable Manufacturing)技术支持下,构建具有适应大批量高效生产的柔性化制造系统是一个值得注意的发展动向。
为此发展了能对多变的市场需求作出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术,并取得了初步成功的应用。
(5)发展网络化制造单元,推进企业制造能力的高效柔性化在信息化技术蓬勃发展的推动下,制造业正面临着一个以提升竞争能力为目标的构建全企业数字化时代。
作为主要制造装备的数控机床及其组成的制造系统也将积极地向数字化制造迈进,它将成为一个信息集成和快速实施的制造单元,其主要特征可归结为3F、3I和3S,即:3F(柔性化、联盟化和新颖化)、3I(集成化、信息化和智能化)、3S(系统化、软件化和个性化)。
(6)开展可靠性设计,加强全面质量管理,保证数控机床的可靠性增长数控机床多发的故障率一直是影响我国数控机床品质的一个重要问题。
数控机床与传统机床相比,由于增加了数控系统、伺服控制单元、以及自动化功能部件和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压、气动元件和机电装置。
由于元器件和装置数量的增多易于导致出现失效概率的增大。
因此,为了保证数控机床有高的可靠性,设计时不仅要考虑其功能和力学特性,还要进行可靠性设计,根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标,在配套件采购和制造过程中重视质量要求,加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。
3.国内外数控机床的发展趋势目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、复合化、智能化、并联驱动化、、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。
(1)向高速度、高精度方向发展速度和精度是数控机床的两个重要指标,直接关系到产品的质量和档次、产品的生产周期和在市场上的竞争能力。
加工精度的提高不仅在于采用了滚珠丝杠副、静压导轨、直线滚动导轨、磁浮导轨等部件,提高了CNC系统的控制精度,应用了高分辨率位置检测装置,而且也在于使用了各种误差补偿技术,如丝杠螺距误差补偿、刀具误差补偿、热变形误差补偿、空间误差综合补偿等。
在加工速度方面,以电主轴和直线电机的应用为特征,使主轴转速大大提高高速进给要求数控系统的运算速度快、采样周期短,还要求数控系统具有足够的超前路径加(减)速优化预处理能力(前瞻处理),有些系统可提前处理5000个程序段。
(2)向柔性化、功能集成化方向发展数控机床在提高单机柔性化的同时,朝单元柔性化和系统化方向发展,如出现了数控多轴加工中心、换刀换箱式加工中心等具有柔性的高效加工设备;在现代数控机床上,自动换刀装置、自动工作台交换装置等已成为基本装置。
随着数控机床向柔性化方向的发展,功能集成化更多地体现在:工件自动装卸,工件自动定位,刀具自动对刀,工件自动测量与补偿,集钻、车、镗、铣、磨为一体的“万能加工”和集装卸、加工、测量为一体的“完整加工”等。
(3)向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域不断渗透和发展,数控系统向智能化方向发展。
在新一代的数控系统中,由于采用“进化计算”(Evolutionary Computation)、“模糊系统”(Fuzzy System)和“神经网络”(Neural Network)等控制机理,性能大大提高,具有加工过程的自适应控制、负载自动识别、工艺参数自生成、运动参数动态补偿、智能诊断、智能监控等功能。
(4)向高可靠性方向发展数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标,它主要取决于数控系统各伺服驱动单元的可靠性。
为提高可靠性,目前主要采取以下措施:①采用更高集成度的电路芯片,采用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路,以减少元器件的数量,提高可靠性。