开放式网络化数控技术及其发展趋势
数控技术和装备的发展趋势
技术 ; ) ( 信息处理 、 工 、 2 加 传输技术 ; ) ( 自动控 制 3
技术 ; ) ( 伺服驱 动技术 ;5传 感器技 术 ; ) 4 () ( 软件 6
技术等。
1数控技术的发晨趋势 数控技 术的应用不但 给传统制造 业带来 了 革命性的变化 , 制造业成为工业化 的象征 , 使 而 且随 着数 控技 术 的不控技木和装备的发展趋势
摘 要: 简要 介 绍 了 "今 世 界 数 控 技 术 及 装 备 发 展 的 趋 势 及 我 国数 控 装 备 技 术 发 展 和 产 业 化 的现 3 -
状, 在此基础上讨论 了在世界各 国生产技 术快速发展的今天 , 发展我 国数控技 术及 装备、 高我 国制造 提 业信息化水平和 国际竞争 能力 的重要性 , 并从 竞增方面提 出了发展我 国数控技 术及 装备的几点看法。
而且效率 也大幅度提高。一般认为 , l台 5轴 联
动 机床 的效 率可 以等于 2台 3轴联 动机 床 , 特 别 是使 用立方氮化硼 等超硬材料铣 刀进行高速 铣 削淬硬 钢零件 时 , 5轴联动加工可 比 3轴联 动 加工发 挥更高 的效益 。但 过去 因 5轴联动数控 系统 、 主机结构复 杂等原因 , 其价格 要 比 3轴联 动数控 机床高 出数倍 , 加之编程技术 难度较大 , 制约 了 5轴联动机床 的发展。 当前 由于电主轴 的出现 ,使得 实现 5轴联 动加工 的复合主轴头结构 大为简化 ,其制造难 度 和成 本大幅度降低 ,数 控系统 的价 格差距缩 小 。因此 促进 了复合 主轴 头类型 5轴 联动机床 和复合加工机床 ( 5面加工机床 ) 含 的发展 。 13智能化 、 放式 、 . 开 网络 化成 为 当代数控 系统发展 的主要 趋势 2 世纪的数控装备将是具有 一定智能化 的 1 系统 ,智 能化 的内容包括在 数控系统 中的各个 方面 :为追求 加工效率和加 工质量方 面的智能 化, 如加工 过程的 自适应 控制 , 工艺参数 自动生 成; 为提高 驱动性能及使 用连接方便 的智能化 , 如前馈控 制 、 电机参数 的 自适 应运算 、 自动识别 负载 自动选定 模型 、 自整 定等 ; 简化编 程 、 简化 操作方面 的智 能化 , 如智 能化 的 自动编程 、 智能 化的人机界 面等 ; 还有智 能诊 断 、 智能监 控方面 的 内容 、 方便系统 的诊断及维修 等。 数控系统开放化 已经成 为数 控系统 的未来 之路。所谓开 放式数控系统 就是 数控系统 的开 发可以在统一 的运行平台上 ,面向机床 厂家和 最终用 户 , 通过 改变 、 增加 或剪裁 结构 对象 ( 数 控 功能 )形成 系列化 , , 并可 方便 地将用 户 的特 殊 应用和技术诀 窍集成到控制 系统 中,快 速实
数控技术的发展历程及发展趋势
数控技术的发展历程及发展趋势随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用,高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点,在模具制造等领域的应用也日益广泛。
机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动,以及机床结构的优化和轻量化。
高速加工不仅是设备本身,而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术,以及人员素质的集成。
高速化的最终目的是高效化,机床仅是实现高效的关键之一,绝非全部,生产效率和效益在"刀尖"上。
数控技术的发展历程及发展趋势如何?本文开门见山直接列举了数控技术的发展历程及未来的发展趋势。
数控技术的发展历程是什么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。
2024年数控技术发展前景
数控技术未来的发展趋势
(1)结构体系方面的发展趋势
数控机床的种类繁多但批量很小,为了适应其这一特点,在数控技术的结构体系方面的发展趋势是机床结构的模块化、数控功能的专门化。这样更有利于数控技术的生产和加工,形成不同层次的数控系统。
未来数控技术的发展趋势是智能化。随着科技的发展,数控技术智能化是大势所趋,并且可以存在于数控系统的各个部分。数控系统中可以应用自适应的控制系统,系统自动检测和调整相关的数据,使系统保持最佳的运行状态[4]。还可以建立人工智能的系统进行数控加工,采用加工规律形成人工智能系统控制生产加工;也可以开发智能的故障诊断和监控系统,更加快速、有效的对故障进行监控、诊断及维修。
结语:数控技术已成为先进制造技术的核心,是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。以上就是我为大家分享的数控技术的发展前景,希望对大家有所帮助!
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我国数控技术的发展现状
数控技术在我国发展的时间较短,从上个世纪五十年代末开始发展至今,基本掌握了现代化的数控技术,建立了一批具有我国自身特色的数控研发和生产的基地,培育了大批专业的数控人才,数控技术产业初具规模。特别是近几年,我国加大了对数控技术的研发力度,在诸多方面取得突破性进展,如可以供应集成化和网络化的制造装备;五轴联动技术逐步成熟;进入了世界高速、高精度、精密数控机床的生产国的行列等等,并且拥有自主知识产权[2]。
数控机床的发展历史及其技术的发展趋势
3、在关键技术的应用方面,伺服驱动技术、数控系统技术和机械结构技术 都在不断发展,其中伺服驱动技术和数控系统技术的数字化、高频化、集成化, 以及机械结构技术的高刚度、高精度、高可靠性都是当前发展的主要方向。
综上所述,数控机床的关键技术和发展趋势对制造业的发展至关重要。未来, 随着科学技术的不断进步和创新,我们有理由相信,数控机床的关键技术和发展 趋势将会有更大的突破和创新。
2、虚拟现实/增强现实技术在数 控机床上的应用
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的引入,为数控机床的操作和维护提 供了全新的视角。通过VR技术,可以将加工过程进行模拟仿真,帮助操作人员提 前发现潜在的错误和问题,提高实际加工过程中的安全性。而AR技术则可以将加 工信息实时叠加到实际场景中,使操作人员能够更加直观地了解设备状态和加工 进度,提高生产效率。
高速化指的是数控机床的加工速度不断提高,高精度化则是指数控机床的加 工精度不断提高。复合化是指数控机床具备多种加工功能,能够实现一机多能。 智能化则是指数控机床具备智能化的加工能力和自我诊断修复功能。
三、数控机床关键技术分析
1、伺服驱动技术:伺服驱动技术是数控机床的重要组成部分,其性能直接 影响到数控机床的加工精度和速度。目前,伺服驱动技术正朝着数字化、高频化、 集成化方向发展,其中数字化伺服驱动技术通过提高脉冲频率和采样率,能够大 幅度提高伺服系统的性能。
四、结论
数控机床作为现代制造业的核心设备,其性能和使用寿命直接影响到生产效 率和产品质量。本次演示通过对数控机床的关键技术和发展趋势进行分析,得出 以下结论:
1、数控机床的关键技术包括伺服驱动技术、数控系统技术、机械结构技术 等,这些技术的发展程度直接决定了数控机床的性能和使用寿命。
机床数控技术的发展现状与趋势
机床数控技术的发展现状与趋势机床数控技术是一种将数字化信息传输到机床控制系统上,通过程序控制机床进行加工的技术.前若信息技术的迅猛发展和制造业的转型升线,风床数控技术得到J'广泛的应用,成为现代制造业的重要技术手段之一。
在国家“中国制造2025”战略的推动下,机床数控技术正迎来新轮的发展机遇,本文将就机床数控技术的发展现状与趋势迸行深入探讨.1.技术水平逐步提升近年来,随芥数控技术的不断进步,机床数控技术的水平也在不断提高。
从数控设备的加工精度、稳定性、速度等方面来看,都取得r较大的进步.尤其是在高速、高精度、高效加工方面,数控技术已经能鲂满足大部分工件的加工需求,成为工业制造中不可或浓的也要技术。
2.产必结构不断优化随着用户需求的不断提高,机床数控技术的产品结构也在不断进行询整和优化.数控机床的外观设计、操作界面、加工程序等都得到了更加科学合理的设计,提商了用户的使用体的,使得机床数控技术更和贴近实际生产需要.3.应用葩围不断扩大机床数控技术在不同领域的应用也不断扩大,不仅在传统的机械加工领域得到广泛应用,同时也在航空航天、汽车制造、电子信息等岛新技术领域发挥着史:要作用,随着人工智能、大数据等新技术的不断融合,机床数控技术的应用苑国将会更加广泛.-1.产业集聚效应凸显驰着机•床数控技术的不断发展,相应的产业集聚效应也Il益凸显,在我国,已经形成r以机床数控技术为核心的产业链,涵龙/数控设备制造'数控系统开发、自动化生产线集成等领域,形成了完整的产业生态链.这种产业集群的发展不仅促进了机床数控技术的不断进步,同时也推动了整个制造业的开线,二、机床数控技术的发展趋势1.智能化发展趋势明显髓石人工智能、大数据等技术的广泛应用,机床数控技术正朝石智能化方向发展。
未来的数控机床将具备更加智能的自动化功能,能终实现自主识别、自主修友、自主调整等功能.这将大大提高机床的生产效率和稳定性,推动整个制造业的智能化转型。
数控未来发展趋势
数控未来发展趋势随着科技的不断进步,数控技术在制造业领域发挥着越来越重要的作用。
数控技术的未来发展趋势有以下几个方面:一、智能化发展随着人工智能和大数据技术的快速发展,数控技术也将朝着智能化方向发展。
未来的数控系统将能够自主学习和优化加工过程,根据不同零件的特点和加工需求,自动调整工艺参数,提高生产效率和产品质量。
人机交互界面也将更加友好和智能化,不再需要复杂的编程操作,普通工人也能够轻松操作数控设备。
二、柔性化制造传统的数控设备通常是针对特定产品的加工需求进行设计和制造,不具备制造多种不同产品的能力。
未来的数控设备将更加柔性化,能够根据需求进行快速调整和转换,实现多品种、小批量的生产。
这将大大提高生产线的灵活性和响应能力,满足客户个性化需求,提高企业竞争力。
三、集成化发展未来的数控设备将趋向于集成化发展,通过不同设备的连接和协作,实现整个生产线的无缝连接。
这将形成一个数字化工厂,通过数据传输和共享,实现生产过程的可视化和追溯。
同时,数控设备还将与企业的ERP和MES等管理系统进行集成,实现生产计划和执行的无缝对接,提高生产效率和管理水平。
四、绿色化制造随着环境保护意识的增强,未来的数控设备将更加注重环保和节能。
通过优化工艺参数和切削条件,减少能源消耗和废料产生;采用环保材料和加工工艺,减少对环境的污染;同时,数控设备的自动化和智能化特性,也将减少人为操作误差,提高资源利用效率。
五、虚拟化与网络化未来的数控技术将与虚拟现实和云计算等技术相结合,实现虚拟化制造。
通过虚拟仿真和数字化建模,可以在计算机上预先模拟产品制造的全过程,以找出潜在问题和改进方案,减少实际制造中的不确定性和风险。
同时,数控设备也将通过互联网实现远程监控和调整,实现远程操作和维护。
总之,未来的数控技术将朝着智能化、柔性化、集成化、绿色化和虚拟化方向发展。
这将为制造业带来巨大的变革和发展机遇,提高生产力和竞争力。
同时,也需要加强相关技术的研发和培训,培养更多的数控专业人才,以应对未来的挑战。
谈谈数控技术的发展趋势
谈谈数控技术的发展趋势1数控技术发展趋势1.1性能发展方向(1)高速高精高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。
由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。
(4)实时智能化。
人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。
在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。
1.2 功能发展方向(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。
由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。
当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。
图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
浅析数控技术装备发展趋势
网络 化 数控 装 备 是 近 两年 国 际 著 名 机床 博 览 会 的 一 个 新 亮 点 。 数 控 装 备 的 网络 化 将 极 大 地 满 足 生 产 线 、 造 系统 、 制 制造 企 业 对 信 息 关 键 词 : 控 技 术 数 控 装 备 发展 数 集 成 的 需 求 , 是 实 现 新 的 制 造 模 式 如 敏 捷 制 造 、 拟 企 业 、 球 制 也 虚 全 装 备工 业 的技 术 水 平 和 现 代 化 程 度 决 定 着 整 个 国 民经 济 的水 平 造 的基 础 单 元 。 和 现代 化程 度 ,数 控 技 术 及 装 备 是 发 展 新 兴 高 新 技 术 产 业 和 尖 端 工 24 重 视 新 技 术标 ; 规 范 的建 立 . 隹、 业( 如信息技术及其产业、 生物技术及其产业 、 空、 航 航天等 国防工业 241 关于 数 控 系 统 设 计 开 发 规 范 综 上 所 述 , 放 式 数 控 系统 .. 开 产业) 的使 能 技 术 和 最 基 本 的 装 备 。 造 技 术 和 装 备 就 是 人 类 生 产 活 制 有更好 的柔性、 通用性 、 适应性、 扩展性 , 目前 , 国、 美 欧共体和 日本等 动 的最基本 的生产资料 ,而数控技术又是 当今先进制造技术和装备 国都 针 对 数 控 系 统 设 计 实 施 战 略 发 展 计 划 ,并 进行 开 放 式体 系结 构 最核 心的技术。 当今世界大力发展 以数控技术为核心 的先进制造技 数控 系统规 范( OMAC OS A、 E ) 研 究 和 制 定 , 界 3个 最 、 AC 0S C 的 世 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 大 的经 济 体 在 短 期 内 进 行 了几 乎 相 同 的 科 学 计 划 和 规 范 的制 定 , 预 的 重要 途 径 。 示 了数 控 技 术 的 一 个 新 的 变 革 时 期 的来 临。 我 国 在 2 0 0 0年 也 开 始 1 数 控 技 术 与 数 控 装 备 进 行 中 国 的 ON 数控 系统 的 规范 框 架 的研 究 和 制 定 。 C 数 控 装 备 是 以数 控 技 术 为 代 表 的 新 技 术 对 传 统 制 造 产 业 和 新 兴 242 关 于 数 控 标 准 数 控 标 准 是 制 造 业 信 息 化 发 展 的 一 种 趋 .. 制造业 的渗透形成的机 电一体化产品 , 即所谓 的数字化装备 ; 数控 技 势 。 数控 技 术诞 生 后 , 本 质 特 征 始 终 是 面 向加 工过 程 , 其 国际 上 正 在 术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术。 研究和 制定 一种新 的 C NC 系统 标 准 IO1 6 9 S E S 4 4 ( T P—N )其 目 C, 2 数 控 技 术 的发 展 趋 势 的 是 提供 一 种 不依 赖于 具体 系统 的 中性 机 制 ,能 够 描 述 产 品 整 个 生 数 控 技 术 的 应 用 对 国 计 民 生 的 ~ 些重 要 行业 ( 、 车 、 工 、 I 汽 丁 轻 医 命 周 期 内 的统 一 数据 模 型 , 而 实 现 整 个 制 造 过 程 , 至 各 个 工 业领 从 乃 疗等 ) 的发 展 起 着 越 来 越 重 要 的作 用 , 为 这 些 行业 所 需 装 备 的数 字 因 域 产 品信 息 的 标准 化 。 化 已是 现 代 发 展 的 大 趋 势 。 数 控 技 术 及 其 装 备 发 展 的趋 势 来 看 , 从 其 S E — C 提 出 一 种 崭 新 的 制 造 理 念 ,它 使 NC程 序 可 以 分 散 TPN 主要研究热点有以下几个方面 . 在 互 联 网 上 ,这 正 是 数 控 技 术 开 放 式 、 网 络 化 发 展 的 方 向 。 其 次 , 21 高 精 加 工 技 术 、 速 及 装 备 的 发 展 趋 势 质 量 、 率 是 先 进 S E — C 数 控 系 统 还 可 大 大 减 少 a T 图 纸 ( 7 % )加 工 程 序 编 . 高 效 TPN n 约 5 、 制造技术的主体。高速、 高精加工技术可极大地提高效率 , 高产 品 制 时 间 ( 3 % J D - ̄ 间( 5 % ) 提 约 5 和 ar , 约 0 。 / 的质量和档次 , 短生产周期和提高市场竞争能力。 缩 为此 日本 先端 技 3 对 我 国数 控 技术 及 其产 业 发 展 的基 本 估 计 术 研 究 会 将 其 列 为 5大 现 代 制 造 技 术 之 一 , 国 际 生 产 工 程 学 会 我 国数控 技术起步于 1 5 9 8年 , 6 近 O的发展历程 , 如今 , 国产数 ( R 将其 确 定 为 2 CIP) 1世纪 的 中 心研 究 方 向 之 一 。 控机床 的国内市场 占有率达 7 %, 0 配国产数控 系统 ( 普及型 ) 也达到 轿车工业 , 产 3 年 0万 辆 的生 产 节 拍 为 4 0秒 / , 须 解 决 轿 车 了 4 % 。到 目前 , 国 已经 建 立 了一 支 数 控 研 究 、 发 、 辆 还 0 我 开 管理 人 才 的 装 备 多 品 种 加 工 i 空和 宇 航 工 业 , 有 在 高切 削 速 度和 切 削 力 很 小 基 本 队伍 。 航 只 的情况下 , 才能对筋、 壁进行加工 。 近来采用大型整体 铝合金坯料“ 掏 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 空 ” 方法 来 制 造 机 翼 、 身 等 大 型零 件 , 构 件 的 强 度 、 的 机 使 刚度 和 可 靠 步 , 我 国 高 端 数控 技 术 的研 究开 发 , 其 是 在 产 业 化 方 面 的 技术 水 但 尤 性得到提高。这都 对加工 装备提 出了高速 、 高精和高柔性的要求。 平现状 与我 国的现 实需 求还有较大 的差距。纵 向看我国的发展速度 22 快 速 发 展 的 5轴 联 动 加 工 和 复 合 加 工 机 床 采 用 5轴 联 动 很快 , 向比( _ 横 与国外对 比 ) 不仅技 术水 平有差距 , 在某些方面 发展速 对三维曲面零件的加工 , 不仅光洁度高 , 而且效率也 大幅度提高。 由 度 也 有差 距 , 一 些 高精 尖 的 数控 装 备 的技 术水 平 差 距 有 扩 大 趋 势 。 即 于 电 主轴 的 出 现 , 得 实 现 5轴 联 动 加 工 的复 合 主 轴 头 结 构 大 为 简 使 4 对 我 国数 控 技 术 和 产 业 化 发 展 的 战 略 思 考 化 , 制造 难度 和成 本 大 幅度 降低 , 控 系统 的 价 格 差 距 缩 小 。 因此 其 数 41战略考虑 作 为制造大 国, . 我们 在世界产业转移 中要尽量接 促 进 了 复 合 主 轴 头 类 型 5轴 联 动 机 床 和 复 合 加 工 机 床 ( 5面 加 工 受前 端 而 不 是 后 端 的转 移 , 要掌 握 先进 制 造 核 心技 术 , 含 即 否则 在 新 一 机床 ) 发 展 。 的 轮 国 际产 业 结 构 调 整 中 , 国 制造 业 将 徒 有 其 表 。 我 我们 以 资 源 、 境 、 环 在E M0 0 1展 会 上 , 日本 工 机 的 5面 加 工 机 床 采 用 复 合 主 市 场 为代 价 , 到 的 可 能 并 非 掌 握核 心 技 术 的 制造 中 心 的地 位 , 20 新 得 这样 轴头, 可实现 4个垂直 平面 的加工和任 意角度 的加工 , 得 5面加 必然 严 重 影 响 我 国现 代 制 造 业 的 发 展 。 使 工和 5轴 加 工 可 在 同一 台机 床 上 实 现 , 可 实 现倾 斜 面 和 倒 锥 孔 的 还 我 们 要从 国 家 安 全 战 略 的 高 度 来 重 视 数 控 技 术 和 产 业 问题 , 首 加工。德国 D MG 公 司 展 出 DMU o t n系 列 加 工 中 心 , 在 一 次 先从 社 会 安 全 看 , 为 制造 业 是 我 国就 业 人 口最 多 的行 业 , 造 业 发 V ui o 可 因 制 装夹 下 5面 加 工和 5轴 联 动 D a , 由 CN 系统 控 制 或 C D C 0: 可 C A /AM 展不仅可提高人 民的生活水平 , 而且还可缓解我 国就业 的压力 , 障 保 直 接 或 间接 控 制 。 社 会 的稳 定 : 次从 国 防 安 全 看 , 方 发 达 国家 把 高 精 尖 数控 产 品都 其 西 23 智 能 化 、 放 式 、 络 化成 为 当代 数控 系统 发展 的 主 要趋 势 列为 国家 的战略物质 , . 开 网 对我 国实现禁运和 限制。 2 1世 纪 的数 控 装 备 将 是 具 有 一 定 智 能 化 的 系 统 , 能 化 的 内容 智 42 发 展 策 略 立 足 于 我 国 的基 本 国情 , 国家 的战 略需 求和 国 . 以 包 括 在 数 控 系 统 中 的 各 个 方 面 :为 追 求 加 工 效 率 和 加 工 质 量 方 面 的 民经 济 的市 场 需 求 为导 向 , 以提 高 我 国 制 造 装 备业 综合 竞争 能 力和 智 能 化 ; 提 高 驱 动 性 能 及 使 用 连 接 方 便 的 智 能 化 化 编 程 、 化 产业化水平为 目标 , 系统 的方法 , 为 简 简 用
数控技术现状及发展趋势
数控技术现状及发展趋势数控技术是指利用数学模型和计算机编程控制机械设备进行加工和制造的技术,它是先进制造技术的重要组成部分。
随着工业自动化和制造业智能化的加速发展,数控技术在现代制造业中的应用越来越广泛,成为了推动中国制造向高端、智能化方向转型升级的重要手段之一。
一、数控技术现状数控技术已广泛应用于航空航天、机械制造、汽车、电子、医疗器械等领域。
目前,中国数控机床行业生产的数控机床制造技术和设备水平已经进入世界先进行列,除了满足国内消费者的需求之外,还在国际市场上有着强大的竞争力。
随着工业自动化和制造业智能化的不断推进,数控技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
从国内数控机床产业的发展来看,数控机床制造企业数量、产品种类和数量、市场份额及技术水平都在稳步提高,许多企业已经在产业链上形成了具备核心竞争力的业务模式。
二、数控技术的发展趋势1.数字化、智能化、网络化随着人工智能、物联网、云计算技术的迅速发展,数控机床也在数字化、智能化和网络化方向上快速前行。
数控机床不再是单纯的机械设备,它们开始拥有更多的智能功能,例如自适应、自诊断、自巡检等,以及通过互联网可以实现远程监控、远程诊断、远程维保等。
2.多元化、柔性化随着市场需求的多元化和个性化,数控机床的多元化、柔性化需求也越来越大。
目前制造企业需要更加灵活、高效、定制化的生产设备来满足不断变化的市场需求,这为数控机床的多元化和柔性化提供了更多的发展机会。
3.智能化制造在智能化制造方面,数控机床已经开始与其他智能制造设备进行集成,形成完整的智能制造生产线,例如数字化车间、智能装备等。
它们不仅能够自适应生产,还能够自主维护和管理,使整个生产过程更加高效和协调。
4.绿色制造随着环保意识的不断提高,绿色制造成为了制造业发展的重要趋势。
在数控机床行业中,绿色制造主要体现在节能、降耗和依靠可再生能源上。
未来数控机床制造企业需要更加注重绿色生产,减少对环境的影响,保证可持续发展。
开放式数控系统的现状与趋势
疑 问 ,开 放式控 制 系统是 机床控 制技 术 的发展方 向,将
硬件 和 软件 的 。对于现 代数控 机床 的控 制来说 ,需 要一 种 完全 以微机 为 基础 的 、和谐 的 、标 准化 的软件 环 境 ,
从 而能够 根据 用户 需要 实现 复杂 的控 制功 能 ,在缩 短 加 工 时间的同时 ,提 高加工质量 和柔性 ,如 图l 所示 。
( ) 可协 同性 。不 同应 用 模 块 能 够 协 同工 作 ,并 3
以确定 方 式交换 数据 。
( )规 模 可 变 。应 用 模 块 的功 能 和性 能 以及 硬 件 4
的规 模可 按照需 要 调整 。 实 践证 明 ,控 制 系统 的开 放程 度 将涉 及 人 机 界面 、 控 制核心 和整 个 系统 : ( )开 放 的人 机 界 面 。 “ 放 ” 仅 限 于 控 制 系 统 1 开
( )可 移植 性 。系统 的应用 模块 无需 经过 任何改 变 1
W M EM 1 2 0 期 0 7年 2月
维普资讯
数 控与 软件
C C & S f ae N o w r t
就 可 以用 于 另一平 台 ,仍 然 保持 其原 有性能 。 ( )可 扩 展 性 。不 同应 用 模 块 可 在 同一 平 台上 运 2
处理器 l
(户 编 接¨ I 程 c I 编 接J 用j 蓟 程 I 编 按I 狴 | 】 l l l
I I ,G F C P F T ,L , P
处理 : } } { 2
人机界gI i i
1 机界面 I 1 人机羿面 I 人
(制 TT,. 摔 蚴 rPG,  ̄, I R h
浅谈开放式数控系统的现状和发展趋势
目前 ,国际上 与开放 式数 控研 究 相关 的报导 不 少 ,最 有代表性 的仍是美国的 N C和 O C计划 、欧 G MA
盟 的 O A A计 划以及 日本的 O E SC S C计 划 这三个计划
数控 系统提 出 的挑 战。
1. 放 式数 控系统 的 概念 和 特 点 开
和系统平 台 .控 制软件包 括所 有对 系统专 用 的功能 . 数 控 系统 研究 的 日益 深入 .我 国 的相 关研 究也 越来
独立 的应用模块使用 OS A界面 ,并且可 以运行在 越受到重视 。经过 多年 的技 术攻关 .已经 有一批产 品 AC
和 O A A兼容 的系统平 台之 上。 日本的 O E SC S C计划是 和成果涌现 出来 。在这些产 品中 .有些是将原 有的系
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翻埯轼僻 粥#遇垃I.糊鬃,孰健徽撬 = _ | : 嘻 蟪t
块 化组织结 构 ,允许 用户 根据需要进 行选配 和继 承 、 更 改或 扩展 系统 的功 能 ,以便 迅速适 应不 同 的应 用 需 求。因此 l E E 标准定义开放式数控系统能够在多种 E 平 台上运 行 ,可 以和其他 系统 相互操 作 ,并能给用户
2 一 O 。随着制造商对产 品复杂程度和精度要求 的 O 3% 提 高 以及 对 产 品生产 成本 的降 低 对 数控 机床提 出 了更高 的要 求 ,而这 种不 断增 高 的要 求主要 不是 针 对 机械 系统 的要 求 ,而 是对数 控机 床 的内外 发展 现状 开
阳计 算所 的蓝 天 系列 等 。 武汉 华 中数 控股份 有限公
建立的开放 式数控委员会 ( pn N S o e ad D - 司推 出的华 中 I O e C c p n i 型数 控系统 .是利 用 P 平 台通过 串 c
数控产业的背景和发展趋势
数控产业的背景和发展趋势数控产业的背景和发展趋势一、引言数控(Computer Numerical Control)是一种通过计算机指令控制工具或设备运行的技术,它在工业制造领域中扮演着重要角色。
数控技术的出现不仅提高了工作效率,同时也提高了产品质量和生产灵活性。
数控产业是现代制造业的重要组成部分,对提升产业竞争力,推动经济发展起着至关重要的作用。
本文将从数控产业的背景和发展趋势两方面进行探讨。
二、背景1. 数控产业的历史数控产业起源于20世纪50年代的美国,当时美国在战争中取得的科技成果促使了数控技术的发展。
随着计算机技术和电子技术的迅猛发展,数控机床的出现引领了制造业的技术革新。
从那时起,世界各国纷纷开始投入研发和推广数控技术。
2. 数控产业的发展和应用数控技术的发展和应用,对制造业提供了更高的生产效率和质量控制能力。
在航空航天、汽车制造、机床制造、模具制造等诸多领域,数控技术发挥了重要的作用。
通过数控技术,制造商可以更加精确地控制加工过程,提高产品的一致性和精度。
三、数控产业的发展趋势1. 智能化随着人工智能技术的快速发展,数控产业正逐渐向智能化方向发展。
智能化数控系统能够自动识别加工工件,进行适应性调整,从而提高生产效率和品质。
同时,智能化数控设备在操作和维护方面也更加便捷,减少了人工操作的复杂性和难度。
2. 自动化自动化是数控产业的另一个重要趋势。
自动化数控设备能够实现工作的自动化,减少了人工干预的需求。
通过传感器和控制系统的整合,自动化数控设备可以根据实时数据进行智能调整,实现高效率和高精度的加工。
3. 网络化随着物联网技术的成熟,数控产业正逐渐实现网络化发展。
通过网络连接,数控设备可以与其他设备进行实时通信和数据交换,实现生产线的协同运作。
同时,通过物联网技术,制造商可以远程监控和管理数控设备,提高维护效率和故障排除速度。
4. 精密化数控产业正朝着更高精度的方向发展。
制造业对产品精度的要求越来越高,尤其是在航空航天、半导体和汽车等领域。
国内外数控技术的发展现状与趋势
国内外数控技术的发展现状与趋势一、本文概述数控技术,即数控加工编程技术,是现代制造业的核心技术之一,它涉及到计算机编程、机械设计、自动控制等多个领域。
随着科技的飞速发展,数控技术在国内外都取得了显著的进步,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等各个行业。
本文将对国内外数控技术的发展现状与趋势进行深入探讨,以期了解数控技术的最新发展动态,为相关领域的从业者提供有益的参考。
本文将回顾数控技术的起源与发展历程,从最初的简单数控系统到现在的高度智能化、网络化数控系统,阐述数控技术在国内外的发展历程和主要成就。
接着,本文将重点分析国内外数控技术的现状,包括数控系统、数控机床、数控编程软件等方面的发展情况,以及数控技术在各个行业的应用现状。
同时,本文还将探讨数控技术发展中的关键问题,如精度与效率、智能化与自动化、开放性与标准化等。
在趋势分析方面,本文将关注数控技术的前沿动态,探讨数控技术的未来发展方向。
随着、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展,数控技术将如何实现与这些技术的深度融合,提高加工精度、效率和智能化水平,将是本文关注的重点。
本文还将分析数控技术在绿色制造、智能制造等领域的应用前景,以及国内外数控技术市场竞争格局的变化趋势。
本文旨在全面梳理国内外数控技术的发展现状与趋势,为相关领域的从业者提供有价值的参考信息,推动数控技术的持续创新与发展。
二、数控技术的历史回顾数控技术,即数字控制技术,其发展历程可以追溯到20世纪40年代末。
初期的数控技术主要应用于军事工业,例如美国为了制造飞机叶片而研发的数控铣床。
随着计算机技术的飞速发展和普及,数控技术也逐步实现了电子化、信息化和智能化。
20世纪50年代,数控技术开始进入商业应用领域,主要用于机床加工和自动化生产线。
此时,数控系统多为硬件连线式,编程复杂,灵活性差。
进入60年代,随着计算机软件技术的发展,数控系统开始采用软件编程,大大提高了编程的灵活性和效率。
数控技术和装备的发展趋势与对策
绿色设 计 绿色材 料 绿色工 艺 绿色包 装 绿色处 理
通过绿色模块化设计,在产品设计制造中可以缩短设 计周期、缩短制造周期、降低研发与制造成本、提 高产品质量、提高管理效率及提高综合竞争能力。 如CJK6032A数控车床根据绿色可拆卸性设计思想, 采用镶钢-塑料导轨,可降低改造和维护志本,机床床 身可重复使用.导轨材料为聚四氟乙烯(PTEE)中 填充青铜粉和石墨制成软带,既可提高热导率,耐 磨性,压缩强度,拉伸弹性模量和风度,又能降低 线胀系数,改善导轨尺寸稳定性。数控快速点磨削 技术是一种可以实现符合绿色制造模式的绿色加工 技术,砂轮与工件处于点接触状态,实际磨削速度 高;磨削力极小,工件变形小,加工精度高;磨削 发热量少,散热冷却效果好,甚至可发实现“冷态” 加工;采用CNC两坐标联动,有更大的柔性。基于 绿色设计思想的现代数控机床设计,已成为机床设计 研究的一个热点,也为人类诠释了一种全新的设计与 生产理念
2.5加速数控机床的全国产业化,打好市场翻身仗
数控产业化的最终成功将体现在数控机床的 全国产化和市场占有率上。总体战略指导下, 采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数 控机床)、带中间(普通数控机床)、促重 型(重型关键装备)的方针,将是在国内市 场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军, 最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有 效战术和策略。
2.1 以科技创新为先导
回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要 还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不 多。例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服, 还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲 驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓 的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字 式伺服发展到用(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又 跟着发展此类系统,前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面 走,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大势,因此 要进一步扩大市场占有率,难度就很大了。为改变这种现状 , 我们必须大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国 特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的 技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品, 从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床 整机的完整的产业体系。
机床数控技术发展史论文
数控技术发展历史、现状及趋势机自1107 焦隆 1110310710 摘要:我是机电信息系机械设计制造及其自动化专业的一名学生,《机床数控技术》是我们这个学期的一门必修课,并且我将来可能从事这方面的工作,为此,我要掌握一些有关数控方面的知识,我会本着认真的态度对待此门课的学习,提高自己的专业知识,接下来我将介绍一下我对数控的发展史、现状以及趋势的一些认识。
关键字:发展历史、现状、发展趋势正文:1数控的发展历史数控技术,简称数控(Numerical Control)是指用数字、文字、符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
数控一般是指采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控。
1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。
从此,传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.1数控(NC)阶段(1952~1970年)早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。
随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即1952年的第一代--电子管;1959年的第二代--晶体管;1965年的第三代--小规模集成电路。
1.2计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在)到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。
于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段到1971年,美国INTEL 公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。
数控技术的发展趋势论文
1 毕业论文题目:数控技术的发展趋势专业:数控技术级别:08 级班级:数控2 班学号:7112080140 姓名:叶伟指导老师:吴菲 2 【论文关键词】:数控技术;发展;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,是今年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高薪技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术发展趋势。
3 目录一、引言....................................................4 二、国内外数控技术的发展概括................................4 三、数控技术发展趋势........................................5 3.1 性能发展方向.............................................5 3.2 功能发展方向.............................................6 3.3 体系结构的发展...........................................8 四、数控技术应用的新趋势....................................9 4.1 高速化发展新趋势.........................................9 4.2 精密化加工发展新趋势.....................................9 4.3 高效能发展新趋势.........................................10 4.4 开放化发展新趋势........................................10 4.5 复合化发展新趋势........................................10 五、数控技术智能化发展策略. ................................11 六、对我国数控技术和产业化发展的战略思考....................12 6.1 战略考虑.......... .......................................12 6.2 发展策略..................................................12 七、结束语..................................................13 4 广州华立科技职业学院大学专科毕业论文一、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。
智能化、开放化和网络化——当代数控技术的发展方向
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智 能 化 、 放 化 和 网络 化— — 当代 数 控 技 术 的发 展 方 向 开
I e l nt Ope I t r tz to t v l pme r c i n fCont mpor y CNC c ntli ge , n, n e ne i a i n:he De e o ntDi e to o e ar Te hno o y lg
摘要: 数控 机床 从 产 生到现 在 已走 完 了半 个世 纪 的 历程 。特 别是 近 年 来 , 随着 数 字和 信 息化 技 术 的飞速 发展 , 为适 应现 代化 生 产技 术 的要 求, 深层 次 的开放 式数 控 系统 已经 进入 我们 的视 野 , 蓬勃发 展 。目前 正朝 着模 块化 、 能化 和 智能化 方 向发展 。 文主要 对数 控技 术 的构成 、 并 全 本 在 我 国的发 展概 况、 发展 趋势 等 方向做 了 简单 的介 绍 。
n w tg t r mo ua ,v raie nd n elg n .Thi a e de a smpe i r d cin o he c mp sto o o i es mo e d lr es tl a itlie t s p p r ma i l nto u t n t o o iin fCNC,de eo me to o v lp n fCNC n o i ur c u r , n t e e o o nt a d isd v lpme tdr cin y n ie to .
中图 分 类 号 : H 9 f 一] T
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 :0 6 4 1 ( 00)2 0 6 一 1 10 — 3 1 2 1 3 — 19 O
我国数控技术的发展现状及发展趋势
内燃机与配件0引言在经济全球化的背景下,国内外制造业正在发生着巨大变化,制造业的规模和水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志[1]。
数控机床是制造业发展的基础,是实现先进制造技术的基石,而数控技术的发展是一个国家制造业现代化的重要标志。
采用数控技术能满足大批量、高精度、多品种等复杂零件的加工与制造,是实现工业制造自动化、信息化、数字化、集成化、柔性化和网络化的重要的基础保障,同时也是现代机床的灵魂和核心。
尽管通过多年的发展和研究,我国数控技术已经取得了一些成就,但目前与发达国家相比,我国数控技术水平仍存在较大差距。
本文通过对目前数控机床的发展现状研究,来探讨我国数控机床的未来发展趋势。
1数控技术的发展现状近年来,我国的数控技术已经得到了高度重视,加之很多企业开始加大研发力度并且自主创新,数控技术取得了很大的进展。
但国内数控机床的发展仍存在以下问题:①缺少合理化的切削参数、缺少工艺数据库和知识库以及缺少数字化制造管理系统,较长就会影响整体的我国数控技术的发展现状及发展趋势柴彩彩(西安汽车科技职业学院,西安710600)摘要:随着全球经济的快速发展,各国都纷纷制定战略,力图推动中高端制造业回流。
数控技术是发展制造业的关键,是高新技术产业之根,但我国数控技术在发展中还存在一些问题,国内数控机床的研究人员应充分认识到我国数控技术与发达国家之间的差距,努力研究先进的制造技术,加大创新力度,使我国数控技术走在世界的前端。
本文主要研究我国数控技术的发展现状及发展趋势,进而提升数控产业的发展速度。
Abstract:With the rapid development of global economy,all the countries have formulated strategies,trying to promote the backflow of high-end manufacturing.Numerical control technology is the key to the development of manufacturing industry and the root of high and new technology industries.But there are still some problems in the numerical control technology in our country.The domestic researchers in numerical control machine tool should fully realize the gap between the developed countries and our country and make efforts to study advanced manufacturing technology.At the same time,pay more attention to innovation and make the numerical control technology in our country lies in the front of the world.This paper mainly studies the development situation at present and development trend of numerical control technology in our country in order to promote the development of numerical control industry.关键词:数控技术;发展现状;趋势Key words:the numerical control technology;current development situation;development trend源,这时光电开关开始工作,光电开关的输出信号线控制继电器的线圈工作,继电器的常闭触点30和87断开,继电器的触点30和87a导通,举升电磁阀停止工作,实现举升缸的保护作用。
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开放式网络化数控技术及其发展趋势Newmaker1 引言20世纪90年代,国外的数控系统完成了从16位机向32位机和伺服驱动从直流式向交流全数字式的转变,数控系统体系结构从封闭转向开放,从而使数控系统可充分利用计算机技术的丰富资源,能根据控制对象的要求迅速、灵活地更换软硬件,并能及时吸收新技术,使得数控技术发展步伐加快,开发周期缩短。
从2000年美国芝加哥国际机床展和2001年北京国际机床展等展览会中,可以看出数控技术及数控机床发展的一些最新趋势为:开放式智能化的数控系统成为数控技术的发展方向;5轴联动加工兴起,所谓“高速即意味着5轴”;数控加工网络化,提高了机床的生产使用效率;以高速主轴和直线电机的应用为特征,高速加工进一步向纵深发展;车铣复合加工中心更具前途;“软”数控技术发展,基于工业PC机、PCI/ISA总线、通用操作系统+实时内核的数控系统大量涌现。
2 开放式网络化数控的基本概念开放式数控系统的本质是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,形成系列化,并可将用户的特殊应用集成到控制系统中,实现不同品种、不同档次的开放式数控系统。
IEEE关于开放式系统的定义是:开放式系统能有效地运行于不同的平台之上,可以与其他应用系统相互操作,并提供与用户交互的统一风格,即所谓互操作性、可移植性、可伸缩性和可互换性。
随着计算机软硬件技术的发展,目前对开放式系统最新的具体的看法包括:(1) 开放式控制系统的硬件和软件都应是柔性的,它允许改变硬件的基本配置,而软件更在所有控制级别上可以改变。
(2) 开放式结构系统的软硬件必须是真正“即插即用”的,如果产品必须被“召回”以安装新的硬件和软件,那就不是真正的开放。
(3) 控制器必须是标准化的,以使第三方能在此基础上参与新硬件和新软件的开发。
(4) 开放式系统允许第三方软件作为系统的部件增加进来,也就是说它是一个标准系统,在这个标准上系统能在部件级别上与其他部件集成,并能共享数据。
(5) 一个开放式控制系统能在系统的级别上同其他系统协同工作。
网络数控就是通过网络、Internet/Intranet将制造单元和控制部件相连,或将制造过程所需资源(如加工程序、机床、工具、检测监控仪器等)共享。
网络化包括两个方面:内部网络(现场总线网络)和外部网络。
(1) 内部网络内部网络是指数控系统内CNC单元与伺服驱动及I/O逻辑控制等单元以现场总线网络连接。
对于数控系统硬件,开放性主要是指其计算机、网络、伺服系统及I/O 逻辑控制等单元,应该具有统一的互联标准,以实现互换性。
为使数控系统硬件具有互换性,目前欧洲CNC制造商在其产品中广泛应用SERCOS(Serial Real -time Communication System,一种适于高速伺服控制的网络接口协议,于1995年成为IEC 1491国际标准)现场总线作为与数字驱动单元的接口,采用Profibus现场总线等作为与I/O逻辑控制单元的接口。
(2) 外部网络外部网络指的是数控系统与系统外的其他控制系统或外部上位计算机以网络连接。
通过网络实现对设备的远程控制和无人化操作、远程加工程序传输、远程诊断和远程维修服务、技术服务,并提高机床生产率。
网络生产管理系统通过企业内部网(Intranet)随时监视生产现场情况进行最优计划和调度;操作工人技艺数据库将通过丰富经验和直觉形成的技艺数字化,不断积累并与全公司共享,实现高效、高质量加工,并依此创造新工艺、新知识和新诀窍;新的CAD/CAM系统可将CAD数据立即转变为加工程序、工具清单、工艺卡和加工工艺图样,实现并行工程来缩短生产周期。
此外通过因特网与外界联接,可为每一个客户设立一个窗口,快速反应客户的要求。
在多品种小批量的条件下,将机床联网,能将切削时间由25%提升至65%。
远程诊断产品可以在个人电脑前轻松地操纵远在车间里的机床设备,诸如编辑修改零件程序和PLC程序、监控各轴当前状态、进行文件传输等。
不仅用于故障发生后对数控系统进行诊断,而且还可用作用户的定期预防性诊断。
3 开放式网络化数控平台的基本结构开放式网络化数控系统平台由系统硬件和系统软件组成。
系统软件包括实时操作系统、通讯系统、设备驱动程序以及其他可供选择的系统程序,如数据库系统和图形系统。
系统软件通过标准的应用程序接口(即API)向应用软件提供服务。
系统硬件包括组成系统的各种物理实体。
系统硬件对外部的表象和接口可以是一致的,也可以通过设备驱动程序使之与操作系统分隔。
系统硬件各部分通过信息管理网络和开放设备级网络互连,传递命令和数据信息,并行完成数控任务。
对于数控系统硬件来讲,开放性主要是指其计算机、网络、伺服系统及I/O逻辑控制等单元应该具有统一的标准,以实现互换性。
要使其硬件具有互换性,全球所有数控系统制造商都认为应该采用现场总线技术。
4 开放式网络化数控系统的应用近年来,我国相继开发出了如华中Ⅰ型、航天Ⅰ型、中华Ⅰ型、蓝天Ⅰ型等数控系统。
华中Ⅰ型以通用工业微机为硬件平台,模块化的开放式体系结构,达到了国际先进水平,获得了国家科技进步二等奖、国家教委科技进步一等奖,是目前获得国家奖级别最高的国产数控系统。
开放式数控系统软、硬件平台,已在DOS、Linux操作系统平台开发成功。
已经开发出了车床、铣床、加工中心、仿形、轧辊磨、滚刀磨、拉刀磨、工具磨、凸轮轴磨床、非圆齿扇插齿机、齿条插齿机、弧齿锥齿轮铣齿机、镗床、激光加工、玻璃机械、纺织机械、医疗机械等30多个数控系统应用品种。
这也证明华中数控系统具有优良的开放性和二次开发性。
在国家863计划和科技攻关计划多年连续的支持下,我国基本掌握网络化数字化制造系统的基础技术。
如1999年在中国北京举行的国际机床博览会上,武汉华中数控股份有限公司率先推出了网络数控系统原型机,实现了通过Intranet远程操作控制异地数控机床。
博览会上,北京航空航天大学与北京市机电研究院合作,展出了基于PC计算机和光纤数字通讯伺服技术(SERCOS)的开放式数控系统,通过光纤同时控制1~8台机床上的50个伺服轴和主轴,组成的柔性生产线示范系统,获得国内机床行业高度评价。
在2001年的北京国际机床博览会上,华中数控与北京第一机床厂合作,展示了基于Internet的远程故障诊断技术;与桂林机床股份有限公司合作,展出了由四台机床联网组成的远程控制技术。
这些都为网络环境下数控系统的研究开发奠定了良好的基础。
又如华中数控在江苏常柴股份有限公司,将其模具车间的5台加工中心和一台仿形数控机床联网,可在远程异地设计、编程,然后通过Internet网络传送和共享零件加工程序,实现了CAD/CAM/CNC的网络集成,大大提高了生产效率和设备的利用率。
常柴股份有限公司的北厂模具车间有四台数控机床采用了华中网络式数控系统,所有机床通过内部局域网(NT网)连接。
模具车间的NT 网络上的服务器,通过Internet与5km外的常柴总厂计算中心连接。
总厂计算中心由UGⅡ或其他CAD/CAM软件生成的数控程序可通过Internet和服务器传送到任何一台数控机床的控制系统中。
由于华中网络CNC具有较大的内存和外存空间,其资源可共享到计算机网络上。
因此,每台配华中数控系统存储器上的数控程序,可通过网络共享到其他任何一台华中数控系统上。
这使得数字化仿形测量所生成的数控加工程序可共享到其他非仿型功能的数控机床上加工模具。
由于计算机局域网络的数据传送速度极快(约为10~100MB/s以上,而DNC接口的速度约为9.6kB/s),对于复杂模具的大容量程序的传送速度非常快捷、可靠。
开放式网络化数控在我国有以下几个方面的切实应用需求:(1) 网络制造、全球制造:在新的制造模式下,通过数控系统的上网,可满足未来制造企业在企业动态联盟过程中和制造系统重组过程中,通过网络对外发布或允许外部了解自己的制造能力,甚至组成网上虚拟车间(工厂)和电子商务,实现异地CAD/CAM/CNC 的网络制造。
(2) 大容量存储资源共享:我国现有的大部分数控系统内存较小,没有网络功能(仅有速度较低的DNC接口),没有大容量存储设备(如硬盘)。
而大型复杂模具加工程序量非常大,一般以1MB为计量单位。
应用网络数控系统即可在高速局域网上满足CAD/ CAM系统与数控系统进行大容量信息的通信与交换的要求。
(3) 远程监控与诊断:当数控系统产生故障时,数控系统生产厂家可以通过Internet对用户的数控系统进行快速诊断与维护,可以大大减少维护的盲目性,提高设备完好率。
满足用户对数控机床的远程故障监控、故障诊断、故障修复的要求。
(4)远程操作和远程培训:通过把数控加工机床像办公网络中的共享打印机一样共享到网络上,满足某些制造行业对加工设备远程操作的要求(如火箭发动机装药后的整形加工)以及远程培训的要求。
5 结论开放式网络化数控系统能高起点提高我国数控技术和产业化水平:(1) 采用统一硬件平台和软件平台的技术,其技术发展具有连续性和持续性。
(2) 国内数控系统开发生产厂家不必为基本硬件组件和软件组件的开发生产重复投入过多的设备与资金,可以集中力量开发其专长的项目,以国内总体的开发力量与国外大公司竞争,可以大幅度地提高国产数控系统的竞争力。
(3) 国内主要数控厂家使用相同的基本硬件,可以提高硬件生产数量。
适度规模生产可以大幅度降低数控系统的成本,提高产品的质量,增强产品的一致性。
(4) 在开放式网络化数控系统上,可以方便地增加智能化控制功能,提高我国数控系统的档次。
(5) 开放式网络化数控系统便于生产管理,可提高数控机床的生产率。
(6) 基于规范的开放式网络化数控系统的售后服务更易于进行。
充分认识到发展开放式网络化数控技术的紧迫性,开发具有我国自主版本的数控系统并进行示范应用,对于推动我国新一代数控系统发展,提高国产数控系统参与市场竞争的综合能力、为实现数控系统规模化生产奠定基础等方面均具有十分重要的意义。