数控技术大作业

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《数控加工工艺与编程》大作业36

《数控加工工艺与编程》大作业36

- 1 -毛坯50mm 棒料(学号后两位为01的做此题)- 2 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为02的做此题)毛坯φ45mm棒料(学号后两位为03的做此题)- 3 -毛坯φ90mm棒料(学号后两位为04的做此题)- 4 -- 5 -毛坯φ50mm 棒料(学号后两位为05的做此题)- 6 -毛坯φ55mm 棒料(学号后两位为06的做此题)毛坯φ30mm棒料(学号后两位为07的做此题)- 7 -毛坯φ55mm棒料(学号后两位为08的做此题)- 8 -毛坯φ65mm棒料(学号后两位为09的做此题)- 9 -毛坯φ55mm棒料(学号后两位为10的做此题)- 10 -- 11 -毛坯φ40mm 棒料(学号后两位为11的做此题)- 12 -(学号后两位为12的做此题)毛坯φ45mm 棒料1(-24.183,26)、2(-26.759,27.429)、3(-44.143,26.261)、4(-52,34.467)1234- 13 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为13的做此题)- 14 -毛坯φ50mm 棒料 1(Z-44, X36.641); 2(Z-65.271, X35.043); 3(Z-66.961, X34) (学号后两位为14的做此题)213- 15 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为15的做此题)- 16 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为16的做此题)- 17 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为17的做此题)- 18 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为18的做此题)- 19 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为19的做此题)- 20 -毛坯φ35mm 棒料(学号后两位为20的做此题)毛坯φ25mm棒料(学号后两位为21的做此题)- 21 -毛坯φ35mm棒料(学号后两位为22的做此题)- 22 -- 23 -毛坯φ40mm 棒料(学号后两位为23的做此题)- 24 -毛坯φ60mm 棒料(学号后两位为24的做此题)- 25 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为25的做此题)- 26 -毛坯φ30mm 棒料(学号后两位为26的做此题)- 27 -毛坯φ40mm 棒料(学号后两位为27的做此题)- 28 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为28的做此题)- 29 -毛坯φ45mm 棒料(学号后两位为29的做此题)- 30 -毛坯φ35mm 棒料(学号后两位为30的做此题)毛坯φ50mm棒料(学号后两位为31的做此题)- 31 -毛坯φ45mm棒料(学号后两位为32的做此题)- 32 -- 33 -毛坯φ25mm 棒料(学号后两位为33的做此题)- 34 -毛坯φ40mm 棒料- 35 -毛坯φ60mm 棒料- 36 -毛坯φ45mm 棒料。

数控原理与应用第一次大作业答案

数控原理与应用第一次大作业答案

《数控原理与应用》第一次大作业答案一、填空题1.数字控制是一种自动控制结束,是一种借助数字、字符或其他符号对某一加工过程进行可编程控制的自动化方法。

2.数控机床是指采用数字控制技术,控制刀具(或工件运动速度)和轨迹进行自动加工的一类机床。

3.数控技术的发展方向:高速度和高精度化,多功能化,智能化,高的可靠性。

4.数控机床的加工特点有加工精度高,生产效率高,自动化程度高,对加工对象的适应性强,经济效益好。

5.数控机床由信息输入,运算控制,伺服驱动及检测反馈,机床本体和机电接口组成。

6.按机床运动的控制轨迹,数控机床可分为点位控制和直线控制,轮廓控制。

7.按伺服控制的方式,数控机床可分为开环控制和闭环控制和混合控制。

8.按加工工艺及机床的用途,数控机床可分为金属切削类和金属成型类,特种加工类。

9.主轴部件的主参数有精度,静态刚度,抗振性,热稳定性。

10.预紧或预载荷是指使轴承滚道与滚动体之间有一定的过盈量。

11.主轴轴承的润滑方式有油脂润滑,油液润滑,油雾润滑,油气润滑。

12.回转台根据工作要求可分为数控转台,分度台。

13.数控加工对数控机床机械结构的基本要求是更高的精度、更好的动静态刚度,以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。

14.数控机床进给传动系统的基本要求有精度,稳定,快速响应。

二、名词解释及问答题:1.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制 p11-122.轮廓控制中,根据联动坐标轴数的不同分为哪几种形式 p123.什么是开环控制、闭环控制,闭环控制又分为哪两种控制方式 p144.数控机床的机械结构主要有哪几部分组成 p19“学习目标”5.提高数控机床结构性能应采取哪些措施p 256.什么是主轴电机,它有哪些优点 p337.数控机床主传动系统结构形式可以分为哪几类 p328.数控机床进给传动系统机械结构中的关键部件有哪几种 p469.什么是主轴准停装置,它的作用是什么p4210.滚动导轨具有哪些优点 p 5011.数控回转工作台有哪两种主要部件p5612.机床主轴预紧的原因是什么 p3713.提高数控机床进给传动系统的机械结构性能,因采哪些主要措施p43三、简述题1.简述机床数字控制的原理 p22.简述数控机床机械结构的主要特点p193.主轴轴承润滑方式的优缺点p384.在数控机床进给系统中使用丝杠螺母副的原因是什么,及其消除间隙方式p475.简述丝杠螺母副消除间隙的方法p476.在无间隙传动的齿轮副中,消除齿轮间隙的方法有哪几种?试述每种方法的工作原理p527.在数控机床的刀库中,目前常使用哪种方法选择刀具?简述该方法选刀的优点p618.简述单臂双爪机械手换刀的过程p649.试述双导程蜗杆与普通涡杆涡轮副的不同点p5710.数控机床的刀库常用有哪几种形式,其选择原则是什么?p60。

数控技术作业1

数控技术作业1

数控技术作业1(1)数控机床由哪几部分组成?各部分的基本功能是什么?(2)什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?(3)按照伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?答:(1)数控机床是数值控制的工作母体的总称。

一把由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。

输入输出设备主要实现程序编制、程序和数据的输入和显示、存储和打印。

数控装置是机床的核心,它接受来自出入设备的程和数据,并按输入信息的要求完成数值运算、逻辑判断和输入输出控制等功能。

伺服系统是接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件(如主轴驱动、进给驱动)。

测量反馈装置该装置由测量部件和响应的测量电路组成,其作用是检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。

机床本体是数控机床的主体,是用于完成各种切削加工的机械部分,包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

(2)主要是走刀路线的控制上的区别。

1.点位控制:刀具移动过程不加工,是指只定位,不需要插补或插补精度够低,经济型机床。

2.直线控制:移动时加工,是指直线插补,相对来说只是一些简单的插补运动,机加工机床。

3.轮廓控制:相对于直线控制,走到路线不一定是直线,有可能是曲线(平面或者空间),是指多轴插补,含圆弧,曲面,空间几何,复杂插动,模具类型机床。

(3)1.开环控制数控系统:这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。

CNC装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大,转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电/断电的电流脉冲信号,驱动步进电动机转动,再经机床传动机构(齿轮箱,丝杠等)带动工作台移动。

这种方式控制简单,价格比较低廉,被广泛应用于经济型数控系统中。

2.半闭环控制数控系统:位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制。

数控技术答大作业(复习资料

数控技术答大作业(复习资料

《数控技术》大作业复习一、回顾作业3月25日《数控技术》数控技术作业一、简答题:1.数控铣削的主要加工对象是什么?答、数控铣削的主要加工对象有以下几类:1)平面类零件2)变斜角类零件3)曲面类零件4)复杂零件5)高精度零件6) 一致性要求好的零件2.加工中心的主要加工对象是什么?答、加工中心的主要加工对象有以下几类:1)既有平面又有孔系的零件:2)结构形状复杂,普通机床难加工的零件3)外表不规则的异型零件4)周期性投产的零件5)加工精度要求高的中小批量零件6)新产品试制中的零件3.数控铣削和加工中心加工工艺主婴包括哪些内容?答、数控铣削和加工中心加工工艺主要包括如下内容:1)分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求。

2)确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如划分工序、安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。

3)加工工序的设计,如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、工步划分。

刀具选择和确定切削用量等。

4)数控加工程序的调整,如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿及确定加工路线等.4.为什么要进行刀具补偿?答、刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿。

如果不进行长度补偿,我们在编程时就必须考虑刀具的实际长度和各把刀具的不同长度,这样就非常不方便,而刀具长度补偿功能它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定的值增加或减少一个偏置量。

这使得在程序编制中,可以不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸,方便和简化了编程。

另外,在编程时是以刀位点进行编程,而刀位点与刀刃切削点间有一个半径的偏差,如果不进行刀具半径补偿,我们就必须增求出刀具刀位点的运动轨迹,这样编程也非常不方便。

当进行了半径补偿,可不必求出刀具刀位点的运动轨迹,只需按被加工工件轮廓曲线编程,同时在程序中给出刀具半径的补偿指令,就可加工出零件的轮廓曲线,使编程工作简化。

5.什么是固定循环指令?答、固定循环指令,主要用于孔加工,包括钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等.使用固定循环指令,一个程序段可以完成一个孔的全部动作(钻孔进给、退刀、孔底暂停等),达到简化程序、减少偏程工作量的目的。

数控专业大作业

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学校年月
一、 作业要求
1、配合件宜选择本岗位实际加工的产品,非加工岗位的同学或在加工岗位但不生产配合件的同学可以选择下列配合件完成本作业。

[配合件一]:子弹模型
毛坯:Φ50×65mm ,Φ50×110mm,45#钢。

外表面粗糙度均为Ra1.6。

件2与件3间不得有接痕。

6×3
8
5
23
Φ47Φ40M 30×2
C2
件1
8
35°
35°
Φ38Φ30Φ15Φ13
Φ3
Φ85
0-0.0250-0.025
配合图
未注倒角C1
[配合件二]双向配合A
毛坯:Φ60×57mm,Φ60×60mm,45#钢。

未注表面粗糙度均为Ra3.2。

椭圆,长半轴28
[配合件三]双向配合B
毛坯:Φ65×65mm,Φ65×86mm,45#钢。

未注表面粗糙度均为Ra3.2。

-0.02
2、自主完成本作业。

有困难可请教本岗位师傅或学校实习指导教师。

3、设计完成需提交纸质文档和电子档,电子档传送至邮箱:
二、 图样分析 1、零件结构分析
2、加工精度分析
3、加工表面粗糙度分析
4、配合分析
三、工艺分析
1、数控机床、数控系统选择
2、工具、量具选择
3、刀具清单
4、加工顺序及工艺参数
四、相关计算
五、加工程序编制
六、加工说明。

数控加工工艺编程大作业

数控加工工艺编程大作业

《数控加工工艺与编程》大作业加工图1所示零件,毛坯为φ50mm棒料,材料为45钢,单件生产。

图1 上机作业零件图
一、加工工艺的确定
1、分析零件图样
该零件为轴类零件。

主要加工面包括:外圆柱面、外圆锥面、外圆弧、外沟槽、外螺纹等。

其中多个尺寸有较高的尺寸精度和表面质量,无形位公差要求。

2、工艺分析
1)加工方案的确定
根据零件的加工要求,各表面的加工方案确定为:粗车→精车
2)装夹方案的确定
此零件采用三爪自定心卡盘装夹棒料φ50外圆,毛坯伸出卡盘95~100mm,完成各部分加工,注意找正。

3)加工工艺的确定
加工工序卡见表1。

表1 数控加工工序卡
装夹:夹φ50外圆毛坯面,找正,对刀,毛坯伸出卡盘95~100mm,调程序
加工刀具卡见表2。

表2 数控加工刀具卡
二、加工程序的编制
1、工件坐标系的建立
以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。

2、编制程序
程序见表3。

表3 程序
三、仿真结果
仿真加工后的零件见图2所示。

图2 仿真加工完成的零件
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数控技术大作业1

数控技术大作业1

《数控技术》大作业一数控技术和数控机床是制造业现代化的基础,是一个国家综合国力的重要体现。

我国在从制造大国向制造强国转变的过程中,大力发展数控技术具有重要意义。

近几年来,在引进消化国外数控技术的基础上,我国已生产出自主版权的数控系统和数控机床,但是中、高档以上的数控系统仍然是以进口产品为主,研究目前数控机床及技术的现状及未来的发展方向,将对开发出中、高档的数控产品,进一步扩大数控机床市场份额起到重要作用。

随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLSI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DSP)技术。

在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(three dimensional high density)技术,极大地提高系统的可靠性。

高速高性能存储技术,比如闪烁存储(flash memory),移动存储(PCMCIA card)等极大地方便用户。

薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)技术使得显示装置趋于平板化,更便于机电一体化安装并改善人机界面。

作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISC CPU,保证高速、高精度的数控加工。

以日本FANUC 16i/18i和160i/180i为例,已形成超小、超薄型控制器,主控板仅为名片一样大小,主处理器采用Pentium芯片。

CNC和伺服采用50M/S 的高速串行总线。

用光缆连结I/O模块,采用分散配置,便于机电一体化。

在通讯方面采用PCMCIA存储卡和外部计算机通讯,或采用调制解调器,用电话和人机通讯。

嵌入式硬件的使用有望使得数控系统硬件更趋标准化、系列化。

数控系统的开发成本也会随着降低。

开放式数控的讨论已有好些年了,但是应该看到,对于开放式结构至今没有一致性的定义。

某些用户认为开放式表示能够接受当地使用的通信协议;而另一些用户认为开放式意味着所有控制器操作界面完全一致;对机床应用工程师而言,开放式意味着对刀架移动、传感器和逻辑控制有标准的输入/输出接口;对大公司和大学的研究工程师来说,开放式意味着以上这些均来自随即拿来就用的积木块。

数控技术作业

数控技术作业

数控技术作业(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--杭州师范大学钱江学院课程作业数控技术课程作业1(共 5 次作业)/涉及章节:第1、2章一、选择题1.数控机床的组成部分包括( )。

A.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库2.计算机数控系统的优点不包括( C )。

A.利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能C.数控系统功能靠硬件实现,可靠性高D.系统性能价格比高,经济性好3.准备功能G代码中,能使机床作某种运动的一组代码是( )。

、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G01、G02、G03、G90、G91、G92、G04、G18、G19、G40、G41、G42、G02、G03、G17、G40、G41、G424.对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z轴的正方向是( A )。

A.从此基准点沿床身远离工件的方向 B.从此基准点沿床身接近工件的方向C.从此基准点垂直向上的方向 D.从此基准点垂直向下的方向二、编程题1.在图示零件上钻孔。

请采用教材中给定的代码格式(JB3208—83)编制加工程序。

要求: (1)在给定工件坐标系内用增量尺寸编程,图示钻尖位置为坐标原点;(2)坐标原点为程序的起点和终点,钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ;(3)进给速度50mm/min,主轴转速600r/min;(4)钻通孔时,要求钻头钻出工件表面4mm。

杭州师范大学钱江学院课程作业数控技术课程作业2(共 5 次作业)/涉及章节:第4章一、选择题1.数控系统常用的两种插补功能是( )。

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数控技术大作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII2015-16 学年第二学期研究生课程考核(读书报告、研究报告)考核科目:数控技术学生所在院(系):机电工程学院学生所在学科:机械工程姓名:杨朔学号: 1502210088题目:1、数控技术的发展趋势2、叙述比较积分法差补的原理,并画出用软件实现时的流程图3、描述任意一种数控系统产品的软件结构。

4、简述永磁同步电机矢量控制原理。

1.数控技术的发展趋势1.1数控技术简介数控系统是数字控制系统简称,是数控机床的关键技术所在。

早期是由硬件电路构成的,称为硬件数控;1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替,称为计算机数控系统。

CNC系统是根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序输入装置、输出装置、计算机数控装置、可编程逻辑控制器、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。

CNC系统的核心是CNC 装置。

1.2数控技术发展的历史与趋势1.2.1数控技术的发展简史数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的,其过程大致如下:1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。

由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现智能化,网络化制造。

现在,数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。

1.2.2数控技术发展趋势(1)体系开放化发展计算机技术的飞速发展,推动数控系统更快地更新换代。

开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易地实现智能化、网络化。

1)向未来技术开放:软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容。

2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求;3)数控标准的建立:标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。

(2)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:分辨率为0.01µm时,最大进给率达到240m/min可获得复杂型面的精确加工;3)运算速度: CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到上千兆赫。

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。

(3)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。

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CNC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;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%;采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。

(4)功能复合化复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。

根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。

缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。

国内外的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。

(5)控制智能化随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。

具体体现在以下几个方面:1)加工过程自适应控制技术2)加工参数的智能优化与选择3)智能故障自诊断与自修复技术智能故障回放和故障仿真技术4)智能化交流伺服驱动装置(6)驱动并联化并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、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,被认为是“21世纪新一代数控加工设备”。

(7)信息交互网络化使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。

(8)多轴联动化方向发展在加工自由曲面时,而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显著改善加工表面的粗糙度,多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。

1.3数控技术的发展现状1.3.1国内发展现状随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进,我国的相关研究也越来越受到重视。

经过几十年的发展,我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系,国产数控系统产业发展迅速,在质与量上都取得了飞跃。

国内数控系统基本占领了低端数控系统市场,在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。

其中,武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气(集团)总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统,分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。

国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展,已能满足一般的应用,并能与进口产品竞争,占领了国内的大部分市场。

伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。

1.3.2国外发展现状在国际市场,德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。

国外的主要数控系统制造商有西门子(Siemens)、发那克(FANUC)、三菱电机(Mitsubishi Electric)、海德汉(HEIDENHAIN)、博世力士乐(Bosch Rexroth)、日本大隈(Okuma)等。

(1)纳米插补与控制技术已走向实用阶段纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器,使数字伺服控制器的位置指令更加平滑,从而提高了加工表面的平滑性。

将“纳米插补”应用于所有插补之后,可实现纳米级别的高质量加工。

在两年一届的美国芝加哥国际制造技术(机床)展览会(IMTS 2010)上,发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B数控系统。

除了伺服控制外,“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制;刚性攻螺纹等主轴功能。

西门子展出的828D所独有的80bit 浮点计算精度,可使插补达到很高的轮廓控制精度,从而获得很好的工件精度。

此外,三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。

(2)机器人使用广泛未来机床的功能不仅局限于简单的加工,而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。

机器人作为数控系统的一个重要应用领域,其技术和产品近年来得到快速发展。

机器人的应用领域,不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位,而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域,从传统的减轻劳动强度的繁重工种,发展到IC封装、视觉跟踪及颜色分检等领域,大大提高了数控机床的工作效率。

典型的产品有德国的KUKA,FANUC 公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。

(3) CAD/CAM技术的应用当前,为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序,解决复杂曲面的编程问题,国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。

最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持,可以大幅地提高加工效率。

ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM软件公司的产品除了具备传统的CAM软件功能模块,还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。

1.3.3国内数控技术发展与国外数控技术发展存在的差距国内数控系统与国外数控系统存在的差距主要体现在中高档机床数控系统上。

高性能数控系统、电主轴、纳米精度光栅等功能部件及整机设计制造的核心技术,是发展高端数控机床最关键的因素。

据了解,数控系统相当于数控机床的大脑,在整个机器的价值中占到五分之一数控加工中心。

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