發(fā)布時(shí)間:2023-03-23 15:13:59
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的自動(dòng)化機(jī)床論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。

論文摘要:本文首先介紹了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性,而重點(diǎn)在于介紹如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造,包括數(shù)控系統(tǒng)的選擇、數(shù)控改造中對(duì)主要機(jī)械部件改裝探討和機(jī)床數(shù)控改造主要步驟,并列舉了幾個(gè)數(shù)控改造的實(shí)例,最后說(shuō)明了數(shù)控改造中的問(wèn)題并提出了建議。
1機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性
微觀上看,數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性,而且 些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。
由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力,可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量,因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。
可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化,而且 柔性自動(dòng)化,從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。
由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力,可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來(lái),然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序,就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化,從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化,故被稱為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”。
加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要“修配”。
可實(shí)現(xiàn)多工序的集中,減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能,因而可實(shí)現(xiàn) 時(shí)間無(wú) 看管加工。由以上五條派生的好處。如:降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了勞動(dòng)力(一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床),減少了工裝,縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期,可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。
以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的,是一個(gè)極為重大的突破。此外,機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC(柔性制造單元)、FMS(柔性制造系統(tǒng))以及CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。
宏觀上看,工業(yè)發(fā)達(dá) 家的軍、民機(jī)械工業(yè),在70年代末、80年代初已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是,采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過(guò)程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外,還包括在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS(管理信息系統(tǒng))、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù),包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化),最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中,數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已達(dá)20.8%,因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說(shuō)明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。
2如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造
2.1 數(shù)控化改造的內(nèi)容。機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn):其一是恢復(fù)原功能,對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù);其二是NC化,在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置,或加數(shù)控系統(tǒng),改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床;其三是翻新,為提高精度、效率和自動(dòng)化程度,對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新,對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工,恢復(fù)原精度;對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新;其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù),在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。
2.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇
數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型,改造時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。
步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后,使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序,便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端,故稱之為開(kāi)環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度,齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度,所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)試維修方便,工作可靠,成本低,易改裝成功。
異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng),光柵測(cè)量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是:由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào),隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較,將兩者的差值放大和變換,驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng),直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜,成本也高,對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度,更快的速度,驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)??筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求,決定是否采用這種系統(tǒng)。
交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng),編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上,間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差,因此,它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低,但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。在將角位移檢測(cè)元件與速度檢測(cè)元件和伺服電機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)則無(wú)需考慮位置檢測(cè)裝置的安裝問(wèn)題。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多,國(guó)外著名公司的如德國(guó)SIEMENS公司、日本FANUC公司;國(guó)內(nèi)公司如中國(guó)珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司和沈陽(yáng)高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和用戶的要求。
3數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討。
一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床,在設(shè)計(jì)上要達(dá)到:有高的靜動(dòng)態(tài)剛度;運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小,傳動(dòng)無(wú)間隙;功率大;便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求,還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求,才能獲得預(yù)期的改造目的。
滑動(dòng)導(dǎo)軌副。對(duì)數(shù)控車床來(lái)說(shuō),導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性外,還要有良好的耐摩擦、磨損特性,并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛度,以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響,要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和。
齒輪副。一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度,數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無(wú)間隙傳動(dòng),因而改造時(shí),機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求,以保證機(jī)床加工精度。
滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。被加工件精度要求不高時(shí)可采用滑動(dòng)絲杠,但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況,如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于6級(jí),螺母間隙過(guò)大則更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低,但難以滿足精度較高的零件加工。
【關(guān)鍵詞】普通車床 數(shù)控改造 步進(jìn)電機(jī) 數(shù)控刀架
一、改造要求
CA6140車床主要用于對(duì)中小型軸類、盤(pán)類及螺紋零件的加工,加工這些零件工藝上要求機(jī)床應(yīng)該滿足以下要求:(一)能夠控制主軸正反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)不同切削速度的主軸變速;(二)刀架能夠?qū)崿F(xiàn)縱向和橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),并具有在換刀點(diǎn)自動(dòng)改變四個(gè)刀位完成選擇刀具的功能;(三)加工螺紋時(shí),應(yīng)保證主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀架移動(dòng)一個(gè)加工螺紋的螺距或?qū)С獭?/p>
二、機(jī)械部分的改造
(一)降速比計(jì)算
(二)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
(三)剛度計(jì)算
三、安裝調(diào)試
安裝調(diào)試必須按照事先確定好步驟和要求進(jìn)行,調(diào)試中首先測(cè)試安全哦保護(hù)系統(tǒng)的靈敏度,以防止人身和設(shè)備事故發(fā)生,調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)必須要清理干凈,各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程的中心位置,先空載實(shí)驗(yàn),然后加載實(shí)驗(yàn)。
四、結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐證明,普通數(shù)控機(jī)床改造具有一定的可行性、實(shí)用性和穩(wěn)定性,企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存、得到發(fā)展,它必須在最短的時(shí)間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本,制造出合乎市場(chǎng)需要的、性能合適的產(chǎn)品,而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣,制造周期的快慢,生產(chǎn)成本的高低,又往往受工廠現(xiàn)有加工設(shè)備的直接影響。目前,采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床,已成為我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑,而改造舊機(jī)床、配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改裝成數(shù)控機(jī)床也是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]余良英編著.床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例.京:機(jī)械工業(yè)出版社;1998
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;操作人員;操作規(guī)程;使用環(huán)境;開(kāi)動(dòng)率;機(jī)床故障
數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物,是技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。它與普通機(jī)床相比,其優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的,不僅零件加工精度高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,且自動(dòng)化程度極高,可減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度,大大提高了生產(chǎn)效率,特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工,因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位愈來(lái)愈顯得重要。但我們要清醒地認(rèn)識(shí)到,能否達(dá)到數(shù)控機(jī)床以上所述的優(yōu)點(diǎn),還要看操作者在生產(chǎn)中能不能恰當(dāng)、正確地使用。下面從操作者的角度來(lái)談一下數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng),以保證數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性得以充分發(fā)揮。下載論文
1.提高操作人員的綜合素質(zhì)
數(shù)控機(jī)床的使用比使用普通機(jī)床的難度要大,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它牽涉的知識(shí)面較寬,即操作者應(yīng)具有機(jī)、電、液、氣等更寬廣的專業(yè)知識(shí),因此對(duì)操作人員提出的素質(zhì)要求是很高的。目前一個(gè)不可忽視的現(xiàn)象是數(shù)控機(jī)床的用戶越來(lái)越多,但機(jī)床的利用率卻不高,當(dāng)然有時(shí)是生產(chǎn)任務(wù)不飽滿,但還有一個(gè)更為關(guān)鍵的因素是數(shù)控操作人員素質(zhì)不夠高,碰到一些問(wèn)題不知如何處理,特別是新購(gòu)機(jī)床,由于電子元器件的質(zhì)量問(wèn)題,以及運(yùn)輸中受到的振動(dòng)等因素影響,在正式投產(chǎn)3~6個(gè)月內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象,往往在維修手冊(cè)中是查不到的,也可能以前從未遇到過(guò),這就要求使用者具有較高的素質(zhì),能冷靜對(duì)待問(wèn)題,頭腦清醒,現(xiàn)場(chǎng)判斷能力強(qiáng),當(dāng)然還應(yīng)具有較扎實(shí)的數(shù)控基礎(chǔ)等。一般情況下,新購(gòu)機(jī)床時(shí)機(jī)床廠家會(huì)為用戶提供技術(shù)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),時(shí)間雖然不長(zhǎng),但他們的針對(duì)性很強(qiáng),用戶應(yīng)予以重視,所送人員應(yīng)包括以后的機(jī)床操作者。操作人員綜合素質(zhì)的提高不是一時(shí)二時(shí)的事,而要抓長(zhǎng)久,在日后的使用中應(yīng)不斷積累,還有一個(gè)值得一試的辦法是走訪一些同類機(jī)床的老用戶,他們有很強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),最有發(fā)言權(quán),可請(qǐng)求他們的幫助,讓他們?yōu)椴僮髡哌M(jìn)行一定的培訓(xùn),這是短時(shí)間內(nèi)提高操作人員綜合素質(zhì)最有效的辦法。
2.遵循正確的操作規(guī)程
不管什么機(jī)床,它都有一套自己的操作規(guī)程。它既是保證操作人員安全的重要措施之一,也是保證設(shè)備安全、產(chǎn)品質(zhì)量等的重要措施。使用者必須按照操作規(guī)程正確操作,如果機(jī)床在第一次使用或長(zhǎng)期沒(méi)有使用時(shí),先使其空轉(zhuǎn)幾分鐘,使用中注意開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)的順序和注意事項(xiàng)(如開(kāi)機(jī)后首先要用手動(dòng)或用程序指令自動(dòng)回參考點(diǎn)),這些對(duì)初學(xué)者尤其應(yīng)引起足夠重視,因?yàn)樗麄內(nèi)狈ο鄳?yīng)的操作培訓(xùn),往往在這方面容易犯錯(cuò)。
3.創(chuàng)造一個(gè)良好的使用環(huán)境
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一般來(lái)說(shuō),數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境沒(méi)有什么苛刻要求,可放置于普通機(jī)床一樣的生產(chǎn)車間。話雖然這么說(shuō),但由于數(shù)控機(jī)床中含有大量的電子元件,它們最怕陽(yáng)光直接照射,也怕潮濕和粉塵、振動(dòng)等,這些均可使電子元件受到腐蝕變壞或造成元件間的短路,引起機(jī)床運(yùn)行不正常,這些一般在安裝機(jī)床時(shí)就已經(jīng)注意了。對(duì)于使用者而言,主要是注意周圍環(huán)境的保護(hù),比如說(shuō)下雨天,就要注意不要將雨傘帶到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),更換鞋子等。
4.盡可能提高機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率
數(shù)控機(jī)床購(gòu)進(jìn)后,如果它的開(kāi)動(dòng)率不高,這不但使用戶投入的資金不能起到再生產(chǎn)的作用,還有一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題是很可能因過(guò)保修期,設(shè)備發(fā)生故障需支付額外的維修費(fèi)用,因?yàn)樾沦?gòu)進(jìn)的設(shè)備都有一定時(shí)間的保修期限,從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,CNC設(shè)備在使用初期故障率相對(duì)來(lái)說(shuō)往往大一些,用戶就應(yīng)在這期間充分利用機(jī)床,使其薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露出來(lái),在保修期內(nèi)得以解決。平常缺少生產(chǎn)任務(wù),也不能空閑不用,這不是對(duì)設(shè)備的愛(ài)護(hù),反而由于長(zhǎng)期不用,可能由于受潮等原因加快電子元器件的變質(zhì)或損壞。使用者要定期通電,每次空運(yùn)行1小時(shí)左右,利用機(jī)床運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱量來(lái)去除或降低機(jī)內(nèi)的濕度。
關(guān)鍵詞:VC;數(shù)控機(jī)床;可靠性;信息管理系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TH16, TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2017)02-0108-01
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)
數(shù)控機(jī)床可靠性管理系統(tǒng)采用SQL Server 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,采用VC++6.0作為應(yīng)用程序。VC++6.0是微軟公司推出的一種可視化的、面向?qū)ο蟮腤indows應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具,VC既具有C++的強(qiáng)大功能和高效性,同時(shí)又具有可視化編程的方便性,所以越來(lái)越受到使用者的歡迎。
1.2 系統(tǒng)的功能模塊[2]
該系統(tǒng)主要包括:用戶管理模塊、數(shù)據(jù)信息管理模塊、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢模塊、可靠性指標(biāo)分析模塊、報(bào)表輸出模塊。
2 SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
2.1 ADO數(shù)據(jù)連接技術(shù)
ADO(ActiveX Data Objects)是微數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的新接口,可以通過(guò)VC++先建立一個(gè)ADO連接對(duì)象,然后通過(guò)該對(duì)象打開(kāi)到數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。為了簡(jiǎn)化操作,在使用ADO對(duì)象時(shí)可以將其封裝到類中,這樣只要引用封裝類的頭文件,即可使用封裝過(guò)的ADO對(duì)象。[3]
2.2 數(shù)據(jù)的錄入
系統(tǒng)主要錄入機(jī)床名稱、故障維修時(shí)間、故障部位、故障現(xiàn)象和故障原因等數(shù)控設(shè)備基本數(shù)據(jù)信息。
3 功能模塊實(shí)現(xiàn)
3.1 用戶管理模塊
該模塊主要是為了確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全,將登錄用戶分為:普通、高級(jí)、管理員三類用戶。
三類用戶的權(quán)限如下:普通用戶可以瀏覽和導(dǎo)出數(shù)據(jù),不能編輯數(shù)據(jù);高級(jí)用戶可以編輯數(shù)據(jù);管理員用戶除了可以編輯數(shù)據(jù)外,還可以對(duì)普通和高級(jí)用戶進(jìn)行權(quán)限管理。
3.2 數(shù)據(jù)信息管理模塊
該模塊主要實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備故障信息的添加、修改、刪除、保存、導(dǎo)出等功能。
3.3 數(shù)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢模塊[4]
該模塊是對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和查詢,可以根據(jù)字段名、邏輯關(guān)系、過(guò)濾條件等進(jìn)行查詢,也可以導(dǎo)出相關(guān)的機(jī)床編號(hào)、故障編號(hào)、運(yùn)行時(shí)間、故障率等信息,以方便進(jìn)行故障分析。
3.4 可靠性指標(biāo)分析模塊[5]
該模塊主要計(jì)算數(shù)控機(jī)床可靠性分析常用的三個(gè)指標(biāo)MTBF、MTTR、A的值。
(1)平均故障間隔時(shí)間MTBF,一般可用式(1)計(jì)算。
(1)
其中,N0 為在評(píng)定周期內(nèi)機(jī)床累計(jì)故障頻數(shù);
n為機(jī)床抽樣臺(tái)數(shù);
ti為在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)機(jī)床的實(shí)際工作時(shí)間(h);
ri為在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)機(jī)床出現(xiàn)的故障頻數(shù)。
(2)平均維修時(shí)間 MTTR,一般可用式(2)計(jì)算:
(2)
其中:tMi ――在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)數(shù)控床的實(shí)際修復(fù)時(shí)間(小時(shí))。
(3)固有可用度 A,固有可用度A 綜合了可靠度和維修度的可靠性特征量,其計(jì)算公式為:
(3)
3.5 報(bào)表輸出模塊
該模塊主要是打印功能,可以輸出數(shù)控設(shè)備的故障信息表、數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)控設(shè)備的可靠性指標(biāo)分析等數(shù)據(jù)信息。
4 結(jié)語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床可靠性管理系統(tǒng)是針對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的基本故障信息管理和可靠性評(píng)估而開(kāi)發(fā)的,通過(guò)軟件的使用可以實(shí)現(xiàn)用戶管理、數(shù)據(jù)信息管理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢、可靠性指標(biāo)分析、報(bào)表輸出等功能,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目的和要求。此外, 通過(guò)該軟件的數(shù)據(jù)結(jié)果可以分析出數(shù)控機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)和潛在缺點(diǎn),方便生產(chǎn)廠家采取改進(jìn)機(jī)床的可靠性的措施, 并為機(jī)床使用廠家的維修計(jì)劃提供建設(shè)性的依據(jù),增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:合理使用,數(shù)控車床,管理
1.前言
數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。它配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔,機(jī)床就具有廣泛的加工藝性能,可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件,數(shù)控車床又稱為 CNC車床,即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床,是目前國(guó)內(nèi)使用量最大,覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床,約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一,它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置,幾十年來(lái)一直受到世界各國(guó)的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。
2. 如何合理使用數(shù)控車床
(1)做好試運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備
數(shù)控車床幾何精度檢驗(yàn)合格后,需要對(duì)整機(jī)進(jìn)行清理。用浸有清洗劑的棉布或綢布,不得用棉紗或紗布。論文寫(xiě)作,管理。清洗掉數(shù)控車床出廠時(shí)為保護(hù)導(dǎo)軌面和加工面而涂的防銹油或防銹漆。清洗數(shù)控車床外表面上的灰塵。在各滑動(dòng)面及工作面涂以數(shù)控車床規(guī)定使滑油。仔細(xì)檢查數(shù)控車床各部位是否按要求加了油,冷卻箱中是否加足冷卻液。數(shù)控車床液壓站、自動(dòng)間裝置的油是否到油位批示器規(guī)定的部位。 檢查電氣控制箱中各開(kāi)關(guān)及元器件是否正常,各插裝集成電路板是否到位。 通電啟動(dòng)集中裝軒,使各部位及油路中充滿油。做好數(shù)控車床各部件動(dòng)作前的一切準(zhǔn)備。
(2)數(shù)控車床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)數(shù)控車床專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員或經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的人員,且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作數(shù)控車床;數(shù)控車床的PLC程序是數(shù)控車床制造商按數(shù)控車床需要設(shè)計(jì)的,不需要修改。不正確的修改,操作數(shù)控車床可能造成數(shù)控車床的損壞,甚至傷害操作者;除一些供用戶使用并可以改動(dòng)的參數(shù)外,其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等,用戶不能私自修改,否則將給操作者帶來(lái)數(shù)控車床、工件、人身等傷害;修改參數(shù)后,進(jìn)行第一次加工時(shí),數(shù)控車床在不裝刀具小型數(shù)控銑床和工件的情況下用數(shù)控車床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行,確認(rèn)數(shù)控車床正常后再使用數(shù)控車床;數(shù)控車床全部連接器、接頭等,不允許帶電拔、插操作。非專業(yè)人員不得打開(kāi)電柜門(mén),打開(kāi)電柜門(mén)前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了數(shù)控車床總電源開(kāi)關(guān)。
(3)正確進(jìn)行超程復(fù)位和急停復(fù)位。
數(shù)控車床在運(yùn)行過(guò)程中或手動(dòng)運(yùn)行時(shí)出于操作不慎或程序問(wèn)題,導(dǎo)致往某一方向的運(yùn)行超出數(shù)控車床的行程(即超程),此時(shí)行程開(kāi)關(guān)壓下,數(shù)控車床在這一運(yùn)動(dòng)方向上自動(dòng)鎖住運(yùn)行,應(yīng)往相反方向運(yùn)行數(shù)控車床直至解除超程報(bào)警,恢復(fù)正常。
當(dāng)加工操作過(guò)程中發(fā)生緊急情況時(shí),按下操作面板上的“急停”按鈕采取白我保護(hù)后,計(jì)算機(jī)仍繼續(xù)工作,但伺服電源和電動(dòng)機(jī)已斷電。經(jīng)手工控制使得數(shù)控車床恢復(fù)正常后,可繼續(xù)進(jìn)行加工操作。
(4)重視工作環(huán)境,避開(kāi)陽(yáng)光直射,安裝防振裝置,并盡量遠(yuǎn)離振動(dòng)源。數(shù)控車床附近不應(yīng)有電焊機(jī)、高頻處理等數(shù)控車床,避免高溫對(duì)數(shù)控車床精度的影響。始終保持?jǐn)?shù)控車床的清潔與完整,周圍工具、刀具及附屬數(shù)控車床要整齊擺放。數(shù)控車床需要的壓縮空氣壓力應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn),并保持清潔。通風(fēng)管路嚴(yán)禁使用鍍鋅鐵管,防止鐵銹堵塞過(guò)濾器。要定期檢查和維護(hù)氣、液分離器,嚴(yán)禁水分進(jìn)入氣路。要有保護(hù)環(huán)節(jié)與裝置。裝置要保持清沾、油路暢通,各部位良好。油液必須符合標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)過(guò)濾。過(guò)濾裝置要定期清洗、更換濾芯,經(jīng)檢驗(yàn)合格才能使用。電氣系統(tǒng)的控制柜和強(qiáng)電柜門(mén),應(yīng)盡量少開(kāi)。防止灰塵、油霧對(duì)電子元器件的腐蝕及損壞。論文寫(xiě)作,管理。經(jīng)常清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng),使數(shù)控系統(tǒng)可靠地運(yùn)行。數(shù)控裝置的正常工作溫度為55℃-60℃。有超溫情況時(shí),一定要立即停機(jī)檢測(cè)。論文寫(xiě)作,管理。數(shù)控裝置儲(chǔ)存器(RW)的電池由系統(tǒng)自行隨時(shí)測(cè)定報(bào)警,及時(shí)更換才能繼續(xù)維持RW中的參數(shù)和程序等數(shù)據(jù)。更換電池時(shí)要在通電情況廠,切忌在斷電情況下拔掉電池,防止數(shù)據(jù)丟失。插板、印制電路板(如EPROM塊等)不能在通電情況F插撥,否則會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法補(bǔ)救的故障。也不要經(jīng)常進(jìn)行斷電插撥。論文寫(xiě)作,管理。論文寫(xiě)作,管理。在加工工件前,必須先對(duì)各坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)加工。操作者必須齊數(shù)控車床啟動(dòng)后進(jìn)行“歸零”操作,防止數(shù)據(jù)丟失。數(shù)控車床精密測(cè)量裝置不能隨意拆動(dòng)。復(fù)查程序,經(jīng)模擬試驗(yàn)后再正式開(kāi)始停機(jī)兩周以上時(shí)應(yīng)及時(shí)給數(shù)控車床通電,數(shù)控車床參數(shù)設(shè)置不能隨意修改,以免影響數(shù)控車床性能發(fā)揮。誤操作時(shí)要即時(shí)向維修人員說(shuō)明情況,進(jìn)行即時(shí)處理。數(shù)控車床外部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,密封可靠,自診斷功能日益完善,在對(duì)其的日常維護(hù)中除需對(duì)必要部分進(jìn)行清潔擦拭外,不得任意拆卸其他部位。
(5)加強(qiáng)數(shù)控車床管理
數(shù)控車床管理是數(shù)控車床管理的重要內(nèi)容之一,是企業(yè)數(shù)控車床管理中不可忽視的環(huán)節(jié)。數(shù)控車床是防止和延緩零件磨損和其他形式失效的重要手段之一。加強(qiáng)數(shù)控車床的管理工作,并把它建立在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上,按技術(shù)規(guī)范的要求,正確選用各類材料,并按規(guī)定的時(shí)間、部位、數(shù)量進(jìn)行,以降低摩擦、減少磨損,使數(shù)控車床有良好的是數(shù)控車床安全、穩(wěn)定、持續(xù)、高效運(yùn)行的重要保證,對(duì)于企業(yè)減少能耗,降低成本,降低數(shù)控車床故障發(fā)生率,延長(zhǎng)數(shù)控車床使用壽命,保持?jǐn)?shù)控車床完好并充分發(fā)揮數(shù)控車床效能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的意義。
掌握工作重點(diǎn),即保持清潔,合理用油,按時(shí)定量,方法得當(dāng),不漏防堵。要求他們?cè)谥鞴苋藛T的指導(dǎo)下,遵守?fù)Q油規(guī)程,執(zhí)行數(shù)控車床卡片的規(guī)定,做好數(shù)控車床循檢工作,并認(rèn)真填寫(xiě)好記錄??梢詫⒉课?、名稱及加油點(diǎn)數(shù);每個(gè)加油點(diǎn)油脂牌號(hào);加、換油時(shí)間;每次加、換油數(shù)量;每個(gè)加、換油點(diǎn)的負(fù)責(zé)人編制成圖表。維護(hù)人員要認(rèn)真執(zhí)行,并做好運(yùn)行記錄。專業(yè)人員要定期檢查和不定期抽查圖表執(zhí)行情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。論文寫(xiě)作,管理。點(diǎn)檢人員必須隨時(shí)注意數(shù)控車床各部狀況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告和處理。
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關(guān)鍵詞:機(jī)械加工數(shù)控技術(shù)原理發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用
中圖分類號(hào):TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2017)11(a)-0009-02
在機(jī)械加工行業(yè)當(dāng)中,數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及市場(chǎng)日益競(jìng)爭(zhēng),傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)無(wú)法有效滿足產(chǎn)品多元化以及更新?lián)Q代的要求。小批量多品種產(chǎn)品的比例越來(lái)越高,同時(shí)產(chǎn)品交貨成本以及質(zhì)量方面的要求也日益嚴(yán)格,需要機(jī)械加工技術(shù)有著相匹配的柔性[1]。要想進(jìn)一步提高機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)品適應(yīng)外界變化的能力,需要我們最大限度挖掘數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,從而將機(jī)械設(shè)備的效率、功能、產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠程度提高到新的層面,滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求。
1數(shù)控技術(shù)概述
數(shù)控技術(shù)指的是將機(jī)械加工技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,來(lái)有效控制機(jī)械加工的過(guò)程,其中主要的控制內(nèi)容包括位置、速度、角度等機(jī)械量以及同機(jī)械能量存在聯(lián)系的開(kāi)關(guān)量。數(shù)控技術(shù)可以說(shuō)是一門(mén)新興技術(shù),有著高精度、高效率以及柔性自動(dòng)化等方面的優(yōu)點(diǎn),是機(jī)械加工自動(dòng)化的前提條件,屬于現(xiàn)代集成系統(tǒng)必不可少的重要內(nèi)容[2]。
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中綜合應(yīng)用電氣傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密測(cè)算技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù),組成部分主要是數(shù)控系統(tǒng)(CNC系統(tǒng))。數(shù)控系統(tǒng)借助于存儲(chǔ)程序來(lái)控制不同的機(jī)床,包括CNC裝置、軟件、輸出裝置、輸入裝置以及速度控制單元,CNC裝置可以說(shuō)是數(shù)控系統(tǒng)的核心部分。CNC裝置作為特殊化的計(jì)算機(jī),應(yīng)用過(guò)程是確保硬件在軟件控制下進(jìn)行工作。數(shù)控技術(shù)涉及測(cè)量技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù),能夠滿足機(jī)械加工行業(yè)對(duì)于安全性、精度以及速度的要求,可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工數(shù)字化以及集成化的前提條件,有著廣闊發(fā)展前景[3]。
2數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的持續(xù)發(fā)展,從最初的封閉數(shù)控系統(tǒng)逐漸發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)數(shù)控的性能優(yōu)越,一方面可以應(yīng)用于不同平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)方便快捷的管理與操作,另一方面性價(jià)比也越來(lái)越高。不過(guò)需要注意的是,在數(shù)控技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程當(dāng)中,仍然存在著一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,例如多品種加工。與此同時(shí),在航天工業(yè)以及航空工業(yè)當(dāng)中,加工的大多數(shù)零部件屬于薄筋零件以及薄壁零件,使用的材料為鋁合金,因此剛度比較低。在加工的過(guò)程當(dāng)中,需要確保切削速度快同時(shí)切削力度低[4]。當(dāng)前情況下,這些要求在很多航天航空零件的加工當(dāng)中都無(wú)法順利實(shí)現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是其他的機(jī)械加工技術(shù)難以匹敵的,因此在可以遇見(jiàn)的未來(lái),數(shù)控技術(shù)仍然會(huì)持續(xù)發(fā)展改進(jìn),不斷提高性價(jià)比,提高自動(dòng)化水平以及智能化水平,并在此基礎(chǔ)上改進(jìn)加工效率以及加工質(zhì)量,增強(qiáng)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,從而適應(yīng)機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的需求。除此之外,數(shù)控加工技術(shù)還需要改進(jìn)控制系統(tǒng)以及處理系統(tǒng),完善機(jī)床結(jié)構(gòu),降低機(jī)床的質(zhì)量以及體積,提高傳動(dòng)精度以及剛度,延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命,這也是數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用需要進(jìn)一步改進(jìn)的領(lǐng)域[5]。
3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用
第一,工業(yè)產(chǎn)品加工當(dāng)中的應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,同時(shí)加工難度也越來(lái)越高。對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備來(lái)說(shuō),通常情況下都需要在惡劣復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中工作,完成工作人員無(wú)法勝任的工作。當(dāng)前情況下,數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化控制作用可以滿足這方面的要求。在工業(yè)產(chǎn)品加工的過(guò)程當(dāng)中,計(jì)算機(jī)組成控制單元,指揮機(jī)械手根據(jù)要求把程序?qū)懭氲较到y(tǒng)當(dāng)中,然后向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送指令,執(zhí)行程序要求的操作步驟,并且實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。要是發(fā)現(xiàn)不合格的動(dòng)作或者是操作,傳感裝置就會(huì)在第一時(shí)間反饋消息,控制單元采取相應(yīng)的措施做好保護(hù),保護(hù)措施執(zhí)行方面是機(jī)械元件以及伺服系統(tǒng)共同負(fù)責(zé)的。在工業(yè)產(chǎn)品加工過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù),能夠有效提高生產(chǎn)的效率,并且減少人力資源消耗,在此基礎(chǔ)上提高產(chǎn)品質(zhì)量以及安全性能[6]。
第二,汽車加工當(dāng)中的應(yīng)用。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)汽車的要求也日益提高,一方面表現(xiàn)在對(duì)汽車數(shù)量的要求增加,另一方面體現(xiàn)在對(duì)汽車性能,例如環(huán)保以及速度方面要求的日益嚴(yán)格。所以汽車加工生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中,日益重視復(fù)雜關(guān)鍵部件的研制以及加工。通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù),顯著推動(dòng)汽車工業(yè)的發(fā)展,并且能夠在短時(shí)間內(nèi)加工制造復(fù)雜零部件。除此之外,汽車工業(yè)迅速改進(jìn),但是受汽車產(chǎn)品特性的影響,對(duì)配件的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。數(shù)控技術(shù)需要隨之發(fā)展改進(jìn),滿足高速生產(chǎn)線以及柔性生產(chǎn)線的要求,從而高效經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)汽車產(chǎn)品以及零部件。
第三,機(jī)械設(shè)備加工當(dāng)中的應(yīng)用。機(jī)械設(shè)備可以說(shuō)是機(jī)械制造的重要前提條件,在機(jī)械制造當(dāng)中有著無(wú)法取代的重要地位。數(shù)控技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)床加工的控制提供理想的控制途徑,數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程是將各類零件的幾何信息以及工藝信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的處理,通過(guò)程序的方式來(lái)達(dá)到一體化管理的目的,并且應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)操作數(shù)控機(jī)床。這樣一來(lái)就能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、自動(dòng)化以及高效率的加工操作。這一過(guò)程當(dāng)中,最顯著的優(yōu)點(diǎn)是在加工零部件的時(shí)候,不需要像傳統(tǒng)的操作那樣從事多步驟的操作,僅僅需要輸入設(shè)定好的程序。這樣一來(lái)一方面改進(jìn)機(jī)械設(shè)備加工制造的效率,另一方面也顯著簡(jiǎn)化加工制造的過(guò)程,從而在確保機(jī)械設(shè)備可控的基礎(chǔ)上,加工得到想要的設(shè)備。
第四,煤礦機(jī)械加工當(dāng)中的應(yīng)用。當(dāng)前使用的采煤機(jī)有著品種多以及采煤速度快等方面的優(yōu)點(diǎn),批量比較少,所以需要使用焊件生產(chǎn)。傳統(tǒng)上的機(jī)械加工技術(shù)無(wú)法有效滿足煤礦機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中的焊件下料,因此應(yīng)當(dāng)選擇使用數(shù)控氣割技術(shù),替代傳統(tǒng)上使用的仿型法,使用龍骨板程序來(lái)完成滾筒下料。通過(guò)應(yīng)用數(shù)控氣割技術(shù),可以發(fā)揮切割質(zhì)量高以及切割速度快等方面的優(yōu)點(diǎn)。某些特殊零件焊接的坡口能夠直接進(jìn)行切割,從而顯著改進(jìn)生產(chǎn)的效率。數(shù)控氣割另一個(gè)典型的優(yōu)點(diǎn)是安裝使用可以調(diào)節(jié)的補(bǔ)償裝置,原理同數(shù)控機(jī)床的銑刀補(bǔ)償比較類似,這一裝置可以借助于調(diào)節(jié)切縫來(lái)更加準(zhǔn)確地加工毛坯件。
綜上所述,在機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中數(shù)控技術(shù)有著重要的應(yīng)用價(jià)值,一方面推動(dòng)機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展,另一方面也為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為機(jī)械加工的重要象征,隨著數(shù)控技術(shù)持續(xù)發(fā)展,我國(guó)需要進(jìn)一步提高自主創(chuàng)新能力,從而為數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造條件,實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。
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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。當(dāng)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(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)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(guò)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。論文百事通機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。
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??刹眉粜詮?qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群拉系統(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(guò)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。
(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(jiǎn)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。科學(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。
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(kāi)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(guò)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(yǔ)育表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)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(wú)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(guò)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))、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,可直接用梯形圈或高級(jí)語(yǔ)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)崅?cè),用戶可在標(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(guò)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LED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)??蓪?shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。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(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,掘高系統(tǒng)的可靠性。新晨
(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(guò)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(wú)人化操作,通過(guò)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(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
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