数控系统的十种关键技术
高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用公告全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用随着科技的不断发展,数控机床作为制造业的重要装备之一,正逐渐成为制造业的主力军。
而高档数控机床的核心部件之一——高速精密电主轴,更是决定了整个机床性能和加工质量的关键部件。
本文将重点介绍高档数控机床高速精密电主轴的关键技术及应用。
一、高速精密电主轴的定义和特点高速精密电主轴是数控机床上用于驱动刀具旋转的核心部件,它直接影响了机床的加工精度、效率和稳定性。
一般来说,高速精密电主轴具有以下几个特点:1. 高速转速:高速精密电主轴的工作转速通常在10000rpm以上,甚至可以达到50000rpm以上。
高转速可以提高加工效率,缩短加工周期。
2. 高精度:高速精密电主轴需要具有极高的旋转精度和稳定性,以保证加工的精度和表面质量。
4. 高功率密度:高速精密电主轴需要具有高功率密度,以满足大功率输出的要求,同时尽可能减小轴体体积和重量。
1. 轴承技术:高速精密电主轴的轴承是其最关键的部件之一,直接影响轴的精度、稳定性和寿命。
目前主要采用陶瓷球轴承、陶瓷滚珠轴承和气体轴承等高速轴承技术。
2. 动平衡技术:高速精密电主轴在旋转时会产生不小的离心力,需要采用动平衡技术来消除不平衡导致的振动和噪音。
3. 冷却技术:高速精密电主轴在高速运转时会产生大量热量,需要采用有效的冷却技术来保持轴的温度稳定,避免发热过高导致零部件热变形。
4. 控制技术:高速精密电主轴需要配备精密的控制系统,以实现精准的转速控制、负载检测和自适应控制等功能。
5. 结构设计:高速精密电主轴的结构设计需要考虑到刚性和轻量化的平衡,同时保证轴体的稳定性和可靠性。
高速精密电主轴广泛应用于汽车、航空航天、铁路、军工等领域,主要用于高精度、高效率的加工。
具体应用包括精密零件加工、高速铣削、高速车削、高速钻孔等领域。
目前国内外一些知名数控机床制造商,如哈斯、西铁城、FANUC 等,都大量采用了高速精密电主轴技术,使其生产的数控机床具有更高的加工精度和效率,受到了市场的广泛认可。
数控机床主要技术点
数控机床主要技术点一、数控编程技术数控编程技术是数控机床的核心技术之一,它涉及到数控指令的编制、程序的输入和输出以及加工过程的控制等方面。
数控编程技术通过将零件的几何尺寸、工艺要求和加工条件等转化为计算机可识别的代码,实现对数控机床的精确控制。
二、机械传动与控制系统机械传动系统是数控机床的重要组成部分,它直接影响到机床的加工精度和性能。
机械传动系统包括主轴、进给轴、滚珠丝杠等部件,通过精准的传动和控制,实现机床的加工动作。
控制系统则是数控机床的“大脑”,它根据程序指令控制机械传动系统的运动,确保加工过程的准确性和稳定性。
三、刀具管理与切削参数优化刀具是数控机床的重要消耗品,刀具管理和切削参数优化对于提高加工效率和保证加工质量具有重要意义。
刀具管理包括刀具的选择、装夹、更换等环节,而切削参数优化则涉及到切削速度、进给速度、切削深度等方面的调整。
通过对刀具管理和切削参数的优化,可以提高加工效率、降低刀具消耗,同时保证加工过程的稳定性和表面质量。
四、加工精度与表面质量加工精度和表面质量是数控机床的核心指标之一,它们直接影响到零件的质量和性能。
数控机床的加工精度受到多种因素的影响,如机床精度、刀具磨损、加工参数等。
为了提高加工精度和表面质量,需要对这些因素进行综合控制和调整。
五、可靠性设计与维护数控机床的可靠性对于保证加工过程的稳定性和降低维护成本具有重要意义。
可靠性设计包括对机床的结构设计、材料选择、热设计等方面进行优化,以提高机床的可靠性和耐用性。
同时,定期的维护和保养也是保证机床可靠性的重要措施,包括对机械部件的检查、润滑,以及对电气部件的清洁、更换等。
六、智能化与自动化技术随着技术的发展,智能化和自动化技术已经成为数控机床的重要发展方向。
智能化技术包括人工智能、机器学习等先进技术的应用,可以实现自动化加工过程、自适应控制等功能。
自动化技术则包括自动换刀、自动检测、自动补偿等功能,可以提高加工效率、降低人工操作成本。
数控机床技术在精密加工中的关键技术要点
数控机床技术在精密加工中的关键技术要点数控机床技术是现代制造业中不可或缺的一项关键技术,它在精密加工中起到了至关重要的作用。
通过对数控机床技术在精密加工中的关键技术要点进行研究和探讨,可以更好地理解和应用这一技术,提高生产效率和产品质量。
首先,数控机床技术在精密加工中的关键技术要点之一是精度控制。
精密加工对于产品的精度要求极高,而数控机床通过精确可靠的控制系统,可以实现对加工过程中各个参数的精确控制,从而确保加工出的产品具备所需的高精度。
在精度控制方面,数控机床技术主要包括控制系统的和位置、速度、加工力等参数的控制,通过恰当地调整这些参数,可以实现精密加工所需的超精度。
其次,数控机床技术在精密加工中的关键技术要点之二是加工工艺优化。
加工工艺是精密加工的关键,而数控机床技术可以通过灵活的编程和优化的加工路径规划,最大限度地减少切削力和切削温度,降低机床振动和切削噪声,从而提高加工质量和效率。
此外,数控机床还可以根据不同的加工要求选择合适的刀具和切削参数,优化加工过程,避免由于材料硬度、刀具磨损等因素导致的加工质量下降。
再次,数控机床技术在精密加工中的关键技术要点之三是自动化控制。
数控机床可以实现工件的自动化加工,大大提高了加工效率和精度。
通过在数控机床上预先编制加工程序,工人只需简单地设置刀具和工件,机床就能按照程序执行加工操作。
同时,数控机床还能够自动检测加工过程中的异常情况,如刀具断裂、工件变形等,及时报警并采取相应的措施,保证加工的质量和安全。
此外,数控机床技术在精密加工中的关键技术要点还包括刀具选用和切削参数的优化、工件夹紧和定位方式的设计、加工过程的监控与调整等。
这些要点综合运用,可以最大限度地提高加工的精度、效率和质量,适应不断提升的精密加工需求。
总之,数控机床技术在精密加工中的关键技术要点涉及精度控制、加工工艺优化、自动化控制等方面。
通过合理运用这些关键技术要点,可以最大程度地满足精密加工的要求,提高加工效率和产品质量。
数控一代关键技术之数控系统
数控一代关键技术之数控系统发表时间:2013/6/6 作者:e-works王长兴来源:e-works关键字:数控系统数控机床数控编程投稿收藏好文推荐打印数控系统是数控机床装备的核心关键部件。
数控系统可用于数控机床的生产,也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造,其具体的应用市场为机电行业,包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。
另外,航空航天、船舶制造、大型电站设备、感化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业,都离不开高档机床,因而也为数控系统的发展提供了广阔的空间数控系统的不同可以直接影响数控装备的加工效率,而且直接影响到信息化系统的信息采集,因此选择一个适合的数控系统不仅仅是机床生产厂商需要考虑的,也是企业采购及信息化人员需要注意的一个重要事项。
一、数控系统的分类数控系统(Numerical Control System)是数字控制系统的简称,能够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。
目前市面上数控系统的种类繁多,从不同角度上来看数控系统可以分为多种类型。
从数控系统涉及的底层技术上来看,运动伺服系统是数控系统的核心,通常伺服系统分为开环控制数控系统、半闭环控制数控系统、全闭环控制数控系统。
每种系统都有其不同的优略势,半闭环控制数控系统以其调试方便,可以获得比较稳定的控制特性,因此在实际应用中,这种方式被广泛采用。
具体每种数控系统的功能特点如表1所示:从按被控机床的运动轨迹类型上来看,包含点位控制数控系统、直线控制数控系统、轮廓控制数控系统这几个类型。
根据这些系统所控机床运动轨迹需求,每种控制系统都有最为合适的使用环境,具体每种数控系统的特点及应用环境如表2所示:就系统硬件和软件组成及其结构形式而言,当今世界的各种数控系统大致可分为传统专用型数控系统、PC嵌入NC结构的开放式数控系统、NC嵌入PC结构的开放式数控系统、全软件型的开放式数控系统4种类型。
数控重要基础知识点
数控重要基础知识点数控技术是现代制造业中的重要组成部分,能够实现机床加工过程的数字化控制和自动化操作。
作为数控专业的学生或从事相关工作的人员,掌握数控的重要基础知识点至关重要。
下面将介绍一些数控的重要基础知识点。
1. 数控系统:数控系统是数控装置、执行机构、传感器、控制器和辅助设备等组成的系统,用来实现机床的自动化控制和运行。
其中,数控装置可根据预先编好的程序指令来进行加工操作。
2. 数控编程语言:数控编程语言是指用于指导数控机床进行加工的一套符号、代码和指令的语言。
常见的数控编程语言有G代码和M代码,G代码用于描述具体的加工运动轨迹,而M代码用于描述机床的辅助功能,如开关机、进给速度等。
3. 工件坐标系和机床坐标系:工件坐标系是指规定工件位置和工艺要求的坐标系,用于确定加工零件的几何特征和位置。
机床坐标系是指机床上某个参考点为原点,确定机床各轴相对位置和运动轨迹的坐标系。
4. 加工速度和进给速度:加工速度是指工件相对于刀具的运动速度,一般用转速或mm/min表示。
进给速度是指工件相对于刀具每分钟移动的距离,也是加工速度和主轴转速的乘积。
5. 刀具半径补偿:由于刀具直径等因素的存在,实际加工中需要对程序中的轨迹进行补偿,以保证加工精度。
刀具半径补偿可以通过G41和G42指令来实现,分别表示左补偿和右补偿。
6. 切削参数选择:切削参数的选择对加工结果和效率有着重要影响。
合理选择切削速度、进给速度和切削深度等参数,可确保加工的质量和效率。
7. 数控机床的常见操作及故障排除:熟悉数控机床的操作流程和常见故障排除方法是数控操作人员的基本要求。
掌握正确的操作步骤和故障排查技巧,可以提高加工效率和设备的使用寿命。
以上只是数控重要基础知识点的简要介绍,数控技术涉及的知识和技能还有很多。
不断学习和实践将帮助您更好地掌握数控技术,并在实际工作中取得更好的成果。
数控常用知识
数控常用知识数控,全称为数字控制(Numerical Control,简称 NC),是一种利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的方法。
随着科技的不断进步,数控技术在制造业中的应用越来越广泛,成为了现代制造业的重要支柱之一。
接下来,让我们一起深入了解一下数控的常用知识。
一、数控系统数控系统是数控机床的核心部分,它就像是机床的“大脑”,负责指挥机床的各种动作。
目前市场上常见的数控系统有发那科(FANUC)、西门子(SIEMENS)、三菱(MITSUBISHI)等。
这些数控系统都具有高度的稳定性、可靠性和精度。
数控系统的主要功能包括:1、轨迹控制:能够精确地控制机床坐标轴的运动轨迹,实现各种复杂形状的加工。
2、速度控制:根据加工工艺的要求,对机床坐标轴的运动速度进行调节。
3、插补功能:通过插补算法,在给定的起点和终点之间生成一系列中间点,从而实现平滑的运动。
4、刀具补偿:对刀具的半径和长度进行补偿,确保加工精度。
5、人机交互:提供友好的操作界面,方便操作人员进行编程、参数设置和监控机床状态。
二、数控机床的分类数控机床的种类繁多,按照不同的分类标准可以分为多种类型。
1、按运动方式分类(1)点位控制数控机床:只控制机床移动部件从一点精确地移动到另一点,在移动过程中不进行加工,常用于数控钻床、数控镗床等。
(2)直线控制数控机床:不仅要控制两点之间的准确位置,还要控制两点之间移动的速度和轨迹,常用于数控车床、数控铣床等。
(3)轮廓控制数控机床:能够对两个或两个以上坐标轴的运动同时进行控制,实现复杂形状零件的加工,如数控加工中心等。
2、按控制方式分类(1)开环控制系统:没有位置检测反馈装置,控制精度较低,但成本也相对较低,常用于经济型数控机床。
(2)闭环控制系统:在机床移动部件上安装位置检测反馈装置,能够实时反馈实际位置信息,控制精度高,但成本也较高,常用于高精度数控机床。
(3)半闭环控制系统:位置检测反馈装置安装在电机轴或丝杠轴上,不是直接检测移动部件的位置,精度介于开环和闭环之间,应用较为广泛。
数控方面知识点总结
数控方面知识点总结一、数控加工的基本原理数控加工是利用计算机控制机床进行加工的一种加工方式,其基本原理是先将加工所需的图纸数据输入到数控系统中,然后经过数控系统的处理,将加工指令传输到机床上,实现对工件的精密加工。
数控加工的基本原理主要包括数控系统、数控编程、数控机床等几个方面。
1. 数控系统:数控系统是数控加工的核心部件,它主要由计算机、控制器、输入设备和输出设备组成。
数控系统能够根据预先输入的加工程序,控制机床按照要求进行精密加工,实现工件的精确尺寸和形状。
同时,数控系统还可以实现自动换刀、自动校正、自动检测等功能,大大提高了加工效率和加工精度。
2. 数控编程:数控编程是数控加工的重要环节,它是将工件的加工要求和加工过程用特定的编程语言进行描述,然后输入到数控系统中,实现对机床的精密控制。
数控编程主要包括手动编程和自动编程两种方式,手动编程是通过手工输入指令来编制加工程序,而自动编程则是利用专门的软件工具进行加工程序的编制。
3. 数控机床:数控机床是数控加工的重要设备,它是一种能够根据数控系统的指令进行自动化加工的机械设备。
数控机床与传统的机床相比,具有加工精度高、加工效率高、生产自动化程度高等优点,能够满足复杂工件的加工需求。
以上是数控加工的基本原理,通过数控系统、数控编程和数控机床的配合,能够实现对工件的精密加工和高效生产。
二、数控系统的组成数控系统是数控加工的核心部件,它主要由计算机、控制器、输入设备和输出设备组成。
下面将分别介绍数控系统的各个组成部分。
1. 控制器:数控系统的控制器是整个系统的核心部件,它主要用于控制机床的运动,实现对工件的精密加工。
控制器由中央处理器、存储器、输入/输出接口等组成,能够对加工程序进行处理、运动控制、数据通信等功能,是数控系统中最关键的部件。
2. 输入设备:输入设备主要用于将加工所需的图纸数据输入到数控系统中,主要包括键盘、鼠标、数控编程软件等。
通过输入设备能够将加工图纸、加工工艺等数据输入到数控系统中,为后续的加工提供必要的参数和指令。
高速经编机数控系统的关键技术及发展
高速经编机数控系统的关键技术及发展摘要:随着人们对于经编织物需求的不断增长以及纺织产业结构调整的深化,经编机正向着高速化、智能化、网络化的方向发展。
主要体现在微处理技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的深入融合与应用。
关键词:高速经编机;数控系统;关键技术经编机作为生产速度最快、生产效率最高的织造机械,已成为国家“数控一代”装备创新工程重点发展的纺织装备之一。
随着计算机控制技术、现场总线控制技术、伺服驱动控制技术以及特种元件电气控制技术在经编机数控系统中的应用,现代经编机数控系统已逐渐形成与自身工艺要求及控制特征相匹配的系列化数控关键技术。
一、经编数控系统关键技术1.1 高速总线通信技术经编机虽然机型种类繁多,但相同的编织原理决定其基本的配置结构不会改变。
主轴成圈机构、送经机构、横移机构、牵拉/卷取机构,如果包含提花功能则再加上压纱提花等机构。
由于对各功能机构的控制方式不同,且不同机型同一功能机构内受控对象的数量也会不同(比如高速经编机与多梳经编机的电子横移梳栉数量),因此在现代经编机的数控化进程中,为了避免对每一种机型都要重新进行系统设计,开发人员会试图使用统一的系统架构,将经编机所有机型的不同功能均设计在内,在实际操作时再按具体机型进行功能组合与扩展配置,即模块化组合式开发。
而这种统一的系统架构,就是完成各功能单元间高速通信的现场总线信息网络。
作为分布在电气现场的通信总线,各种现场总线技术因其优越的抗干扰性能和数据传输速率而被迅速引入现代经编机的系统设计中。
分析图 1 中经编机的数控系统功能框图会发现,经编机的数控系统是一个典型的扁平状分布式运动控制系统,其中不仅包含 4 ~ 8 轴的送经/牵拉/卷取运动控制,4 ~ 95轴的横移运动控制,还包含多达3 640(130〞E28单把贾卡梳)~ 13 440(210〞E32两把贾卡梳)点高速输出,各功能单元均需要与主轴保持稳定可靠的同步,与主控单元进行快速高效的信息交互。
机械数控知识点总结手写
机械数控知识点总结手写1. 数控系统概述数控系统是将数字或逻辑控制技术应用到机床和其它制造设备上的自动控制系统,通过对机床的加工运动和工艺参数的自动控制,来实现工件的自动生产加工。
数控系统是一种高度智能化的自动控制系统,具有高精度、高效率、高稳定性和高柔性的特点。
2. 数控系统的组成数控系统通常由数控设备、数控软件和外围设备三部分组成。
数控设备包括数控装置、数据输入装置、数据处理装置和执行装置。
数控软件包括数控绘图软件、数控编程软件、数控仿真软件和数控管理软件。
外围设备包括存储设备、通信设备和辅助装置。
3. 数控系统的工作原理数控系统的工作原理是通过输入加工工件的工艺参数,如工件的几何形状、加工工序、工艺路径等,由数控软件进行处理,生成数控程序。
数控程序包括机床加工的各种参数和指令,经过数控设备的解释执行,控制机床和刀具按照程序指令进行自动加工。
4. 数控系统的优势与传统机械加工相比,数控系统具有精度高、效率高、重复性好、生产率高、人力劳动强度低、设备利用率高、加工工艺灵活等优势。
5. 数控系统的应用范围数控系统广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、电子设备、医疗器械、军工等领域,对于复杂、精密、多样化的零件加工具有很好的适应性和应用前景。
6. 数控系统的发展趋势随着数字技术和智能制造技术的不断发展,数控系统将朝着高精度、高效率、柔性化、智能化、网络化的方向发展。
未来数控系统将更加智能化,实现面向人机交互、智能识别加工工艺、实时监控、自动调整等功能。
7. 数控系统的关键技术数控系统的关键技术包括数控系统的结构设计、数控编程技术、数控仿真技术、数控传动技术、数控伺服控制技术、数控智能控制技术等。
8. 数控系统的操作与维护数控系统的操作包括数控编程、数控操作和数控监控,并需要熟悉数控系统的操作界面、各种参数设置、故障排除等技能。
数控系统的维护包括日常保养、定期检修、备件更换、故障维修等内容。
9. 数控系统的应用案例数控系统已经在各种制造行业得到广泛应用,如航空发动机零件加工、汽车车身模具加工、电子产品外壳加工、医疗器械加工等领域取得了显著的成绩。
数控技术发展趋势――智能化数控系统
数控技术发展趋势――智能化数控系统【摘要】智能化数控系统是数控技术发展的重要趋势。
本文首先介绍了智能化数控系统的定义,说明其是基于人工智能和大数据技术的数控系统。
其次分析了智能化数控系统的特点,包括高效、精准和自适应性等。
然后探讨了智能化数控系统的关键技术,如机器学习、深度学习和云计算等。
接着讲述了智能化数控系统在各行业中的应用,如汽车制造、航空航天和电子制造等。
最后展望了智能化数控系统未来的发展方向,指出将更加智能化、自主化和智能化。
智能化数控系统将在工业生产中发挥更大的作用,带来工业生产效率的提升,推动整个工业领域的发展。
【关键词】数控技术,智能化数控系统,发展趋势,特点,关键技术,应用,未来发展方向,工业生产,效率提升1. 引言1.1 数控技术发展趋势――智能化数控系统随着科技的不断进步,数控技术也在不断发展。
智能化数控系统作为数控技术发展的重要趋势,正逐渐成为工业生产中的主流。
智能化数控系统通过集成先进的人工智能技术,实现自动化、智能化,提高生产效率,减少人为操作的失误。
其在各行业中的应用也越来越广泛,包括机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
智能化数控系统的定义很明确,就是在传统数控系统基础上融入了人工智能和大数据等技术,使其具有更强的自主学习和决策能力。
其特点包括高度智能化、自适应性强、运行稳定、操作简便等。
发展智能化数控系统的关键技术主要包括数据采集与处理、机器视觉、智能控制等方面。
未来,智能化数控系统将继续发展,不仅将在工业生产中发挥更大作用,提高生产效率,还将不断创新,为人类带来更多便利和发展机遇。
这一发展趋势将持续引领工业生产的未来方向,引领工业4.0时代的到来。
2. 正文2.1 智能化数控系统的定义智能化数控系统是一种基于人工智能和自动化技术的先进制造系统,它将数字化控制技术与智能化技术相结合,实现了对机床和工件的智能管理和控制。
智能化数控系统利用先进的算法和模型,实现了对加工过程的智能监控和优化,提高了加工精度和效率,减少了人为操作的干扰,为工业生产提供了更好的解决方案。
数控系统使用知识要点详解
数控系统使用知识要点详解为了更好地理解和应用数控系统,本篇文章将详细介绍数控系统的使用要点,并提供实用的知识和技巧。
一、数控系统基础知识1. 数控系统的定义和分类数控系统是一种通过数字指令控制机床运动的自动化系统。
根据控制对象的不同,数控系统可分为点位控制系统、路径控制系统和伺服控制系统。
2. 数控系统的组成和工作原理数控系统主要由数控设备、工作台和执行机构三部分组成。
数控设备通过数字指令输入、处理和输出,控制工作台上的执行机构实现机床的运动。
3. 数控系统常用的编程语言数控系统常用的编程语言包括G代码和M代码。
G代码用于定义机床的协调控制功能,而M代码则用于定义机床的辅助功能和操作。
二、数控系统的操作技巧1. 数控系统的开机与关机操作在开机前,确保数控设备和机床供电正常。
开机时需按照操作手册正确启动数控设备,并进行检查确认。
关机时要按照操作手册正确关闭设备,确保机床处于安全状态。
2. 数控系统的程序输入与修改数控系统的程序输入通常通过外接存储设备或直接连接计算机实现。
在输入程序时,要确保程序格式正确、逻辑清晰,并进行必要的程序测试和修改。
3. 数控系统的参数设置与调整数控系统的参数设置对加工效果和机床性能起到重要作用。
合理设置机床的加工参数和工件的坐标系参数,可以提高加工精度和效率。
4. 数控系统的轴运动与加工操作数控系统中,轴运动是机床加工的基本要素。
操作人员需熟悉轴运动指令,并正确操作数控系统完成加工操作,同时保证操作的安全性。
5. 数控系统的故障排查与维护保养数控系统的故障排查和维护保养对于确保系统正常运行至关重要。
操作人员需了解各类故障的原因和解决方法,并按照维护手册进行定期维护和保养。
三、数控系统的应用案例1. 数控系统在零件加工中的应用数控系统广泛应用于零件加工领域,如车削、铣削、钻孔等。
通过数控系统的精确控制,可以提高零件加工的精度和效率。
2. 数控系统在雕刻和雕铣加工中的应用数控系统在雕刻和雕铣加工领域有着广泛的应用,如木雕、石雕、铜雕等。
数控系统知识点总结
数控系统知识点总结数控系统的知识点主要包括数控技术基础、数控编程、数控机床和加工工艺等内容。
本文将从这几个方面对数控系统进行总结,希望能够帮助对数控领域感兴趣的读者了解更多关于数控系统的知识。
一、数控技术基础1. 数控系统的基本原理数控系统主要由数控装置、执行机构、传感器和执行器等组成,通过控制系统对加工过程进行数字化控制。
数控系统的基本原理是通过数学模型和控制算法实现对机床运动的精确控制,从而实现高精度、高效率的加工作业。
2. 数控技术的发展历程数控技术起源于20世纪50年代,经过了数控装置、计算机数控以及柔性制造系统等阶段的发展,逐渐成熟并被广泛应用于工业生产中。
随着信息技术的不断进步,数控技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
3. 数控系统的分类数控系统根据不同的加工方式和工艺要求,可以分为铣床数控系统、车床数控系统、激光切割数控系统等多种类型。
每种数控系统都有其特定的数控技术特点和应用范围。
4. 数控系统的结构组成数控系统一般包括数控装置、执行机构、传感器和执行器等组成。
数控装置是数控系统的核心部件,它包括硬件和软件两方面,用于实现数控编程、运动控制和加工过程监控等功能。
5. 数控系统的性能指标数控系统的性能指标包括精度、重复定位精度、加工效率和稳定性等多个方面。
这些性能指标直接影响着数控机床的加工质量和生产效率。
二、数控编程1. 数控编程的基本概念数控编程是将工件的几何形状和加工要求转化成数控系统能够理解和执行的指令序列,以实现对工件的精确加工。
数控编程包括手动编程和自动编程两种方式,每种方式都有其特定的应用场景和优缺点。
2. 数控编程的编制工艺数控编程的编制工艺包括工件几何数据的获取、加工工艺的确定、工艺路线的规划以及数控程序的编写等多个环节,需要根据具体的加工要求和数控系统特点进行综合考虑。
3. 常见数控编程语言常见数控编程语言有ISO编程语言、G代码和M代码等多种类型。
不同的数控编程语言适用于不同类型的数控机床和加工要求,程序员需要根据实际情况选择合适的编程语言进行编制。
数控系统的十种关键技术
数控系统的十种关键技术引言数控系统及相关的自动化产品主要是为数控机床配套。
数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品:数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。
这种数控的工作母机是国家工业现代化的重要物质基础之一。
数值控制(简称“数控”或“NC”)的概念是把被加工的机械零件的要求,如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置,由该装置控制驱动机床刀具的运动而加工出零件。
而在传统的手动机械加工中,这些过程都需要经过人工操纵机械而实现,很难满足复杂零件对加工的要求,特别对于多品种、小批量的零件,加工效率低、精度差。
1952年,美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作,发明了世界上第一台三坐标数控铣床。
控制装置由2000多个电子管组成,约一个普通实验室大小。
伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。
其插补装置采用脉冲乘法器。
这台NC机床的研制成功标志着NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。
现代CNC系统的功能、性能大大提高,故障率已降至0.01次/(月·台)。
以FANUC公司为例,1991年开发成功的FS15系统与1971年开发的FS220系统相比,体积只有后者的十分之一,而加工精度提高了10倍,加工速度提高了20倍,可靠性提高了30倍以上。
现在,NC技术已成为先进制造技术的基础和关键技术。
NC技术的发展已有50多年历史,它是在多种技术交叉的基础上发展起来的。
这里主要介绍十种关键技术。
1 电子元件技术的发展微电子技术的发展,对数控技术起着极大的推动作用。
日本FANUC公司在1956年开始采用电子管研究NC,1959年就采用锗晶体管组成NC,1963年采用硅晶体管研制出FS220、FS240等系统,1969年又采用中小规模IC更新了FS220、FS240等系统。
20世纪70年代,开始采用3SI推出了FS5、FS7、FS3、FS6、FS0、FS18、FS16、FS20、FS21、FS15等一系列CNC 系统,从4位的位片机(FS7)到16位的8086(FS6)和32位的80486(FS0)。
数控编程关键技术
数控编程关键技术(1)复杂形状零件的几何建模在三维几何建模(造型)非常完善的今天,关键是曲面造型,曲面造型是用曲面表达物体形状的造型方法包括曲线曲面生成和编辑裁剪、拼接、过渡、偏置等。
与实体造型相比,曲面造型具有控制更加灵活的优点。
目前市场上流行的UG, Pro/ENGINEER, Cimatron,MasterCAM等软件都具有这方面的功能,它们各有特色,各有侧重点,都可以保存为(.IGES )通用格式,实现各软件造型功能的互补。
(2)加工方案与加工参数的合理选择根据建立的被加工零件的几何模型确定数控加工中的加工工艺路线及加工的参数。
其中,刀具、刀轴控制方式,走刀路线和进给速度的自动优化选择与自适应控制,都是近年研究的重点问题,其目标在于满足加工要求、机床正常运行和刀具一定寿命的前提下达到尽可能高的加工效率。
(3)刀具轨迹生成刀具轨迹生成的首要任务目标,是使所生成的刀具轨迹能满足无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削负荷、代码质量高。
同时,刀具轨迹生成还应满足通用性好、稳定性好、编程效率高、代码量小等条件。
数控编程的核心工作是生成刀具轨迹,然后将其离散成刀位点,经后置处理产生数控加工程序。
目前刀具轨迹生成是基于实体加工的原理。
实体加工的加工对象是一个实体(一般为CSG和B-Reps混合表示的),它由一些基本体素经集合运算(并、交、差运算)而得。
实体加工不仅可用于零件的粗加工和半精加工,大面积切削掉余量,提高加工效率,还可用于基于特征的数控编程系统的研究与开发,是特征加工的基础。
实体加工一般有实体轮廓加工和实体区域加工两种。
实体加工的实现方法为层切法(SLICE),即用一组水平面去切被加工实体,然后对所得到的交线产生等距线作为走刀轨迹。
(4)基于特征加工与特征编程技术参数化特征造型己发展了较长时间,但基于特征的刀具轨迹生成方法的研究才刚刚开始。
特征加工使数控编程人员不再对那些低层次的几何信息(如点、线、面、实体)进行操作,而转变为直接对符合工程技术人员习惯的特征进行数控编程,大大提高了编程效率。
CNC工作原理
CNC工作原理CNC(Computer Numerical Control,计算机数控)是一种通过计算机控制机床运动和加工工具进行加工的技术。
它基于数学模型和计算机程序来控制机床的运动,实现高精度、高效率的加工过程。
本文将详细介绍CNC工作原理,包括其基本组成、工作流程和关键技术。
一、CNC工作原理的基本组成1. 控制系统:CNC机床的核心部份,由计算机和相关控制器组成。
计算机负责处理和存储加工程序,控制器负责接收计算机指令,并将其转化为电信号,控制伺服系统和执行系统的运动。
2. 伺服系统:负责控制机床各轴的运动。
它由伺服机电、编码器、传感器和驱动器等组成。
编码器用于测量轴的位置和速度,传感器用于检测加工过程中的各种参数,驱动器则负责将电信号转化为电能驱动伺服机电。
3. 执行系统:负责完成具体的加工任务。
它包括主轴、进给系统和刀具等。
主轴负责旋转刀具,进给系统负责控制刀具在工件上的运动。
二、CNC工作原理的工作流程1. 加工程序编制:首先,根据零件图纸和加工工艺要求编写加工程序。
加工程序是一系列的指令,用于控制机床的运动和加工工具的操作。
它包括刀具路径、进给速度、切削参数等信息。
2. 加工程序输入:将编写好的加工程序输入到CNC机床的控制系统中。
可以通过U盘、网络或者直接连接计算机的方式进行输入。
3. 加工参数设置:根据加工工艺要求,设置加工参数,如刀具半径补偿、切削速度、进给速度等。
这些参数会影响加工结果的质量和效率。
4. 机床调试:在开始正式加工之前,需要进行机床的调试。
通过手动操作机床,检查各轴的运动是否正常,刀具是否与工件相切等。
5. 加工过程监控:一旦机床开始加工,控制系统会根据加工程序的指令,控制伺服系统和执行系统的运动。
同时,通过传感器和编码器等装置,监控加工过程中的各种参数,如切削力、轴的位置和速度等。
6. 加工结果评估:加工完成后,需要对加工结果进行评估。
可以通过测量工件的尺寸精度、表面质量等指标,来判断加工结果是否符合要求。
《智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现》
《智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现》一、引言在当今的工业制造领域,智能化数控系统已经成为生产过程中的重要组成部分。
智能化数控系统通过结合先进的计算机技术、控制技术以及自动化技术,实现了对制造过程的精确控制与高效管理。
本文将详细探讨智能化数控系统的体系结构,以及关键技术研究与实现的过程。
二、智能化数控系统体系结构智能化数控系统的体系结构主要包括硬件结构、软件结构和数据传输结构。
1. 硬件结构:硬件结构是智能化数控系统的基石,主要包括中央处理器、输入输出设备、存储设备以及各种传感器和执行器等。
这些硬件设备通过总线或网络相互连接,形成一套完整的硬件系统。
2. 软件结构:软件结构是智能化数控系统的核心,主要包括操作系统、控制系统、数据处理系统等。
这些软件系统共同协作,实现对制造过程的精确控制和高效管理。
3. 数据传输结构:数据传输结构是智能化数控系统的重要组成部分,它负责各硬件和软件之间的数据传输和交换。
通过高效的数据传输结构,可以保证制造过程的实时性和准确性。
三、关键技术研究在智能化数控系统的研究与实现过程中,关键技术主要包括以下几个方面:1. 人工智能技术:人工智能技术是实现智能化数控系统的关键技术之一。
通过人工智能技术,可以实现制造过程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。
2. 机器学习技术:机器学习技术可以帮助系统不断学习和优化自身的性能,以适应不断变化的制造环境和需求。
通过机器学习技术,可以实现对制造过程的实时监控和预测,提高制造过程的稳定性和可靠性。
3. 传感器技术:传感器技术是实现智能化数控系统的重要手段之一。
通过传感器技术,可以实时获取制造过程中的各种数据和信息,为控制系统的决策提供依据。
4. 网络通信技术:网络通信技术是实现智能化数控系统数据传输和交换的关键技术。
通过高速、稳定的网络通信技术,可以保证制造过程的实时性和准确性。
四、关键技术研究与实现在智能化数控系统的研究与实现过程中,我们需要将上述关键技术进行有效的整合和应用。
《智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现》
《智能化数控系统体系结构及关键技术研究与实现》一、引言随着科技的飞速发展,智能化数控系统已成为现代制造业的核心技术之一。
该系统以数字化技术为基础,通过集成计算机、网络、传感器、自动化控制等先进技术,实现了对制造过程的精确控制与智能化管理。
本文将详细探讨智能化数控系统的体系结构,关键技术研究及其实现方法。
二、智能化数控系统体系结构智能化数控系统的体系结构主要包括硬件层、软件层和应用层。
1. 硬件层:包括中央处理器、输入输出设备、传感器、执行器等。
这些硬件设备负责接收、处理和执行指令,实现制造过程的自动化控制。
2. 软件层:包括操作系统、数控编程软件、数据库管理系统等。
软件层是智能化数控系统的核心,负责实现系统功能的逻辑控制与数据处理。
3. 应用层:根据具体应用需求,将硬件层和软件层进行集成与优化,实现特定制造过程的智能化控制与管理。
三、关键技术研究1. 数字化技术:数字化技术是实现智能化数控系统的关键技术之一。
通过将制造过程进行数字化建模,实现制造过程的精确控制与优化。
2. 传感器技术:传感器技术是实现智能化数控系统的重要手段之一。
通过安装各种传感器,实时监测制造过程中的各种参数,为系统提供实时数据支持。
3. 自动化控制技术:自动化控制技术是实现制造过程自动化的关键技术。
通过计算机对制造过程的控制与优化,实现制造过程的精确、高效和自动化。
4. 网络化技术:网络化技术是实现智能化数控系统的重要手段之一。
通过网络将各个设备进行连接,实现信息的实时传输与共享,提高系统的整体性能。
四、关键技术研究与实现1. 数字化技术研究与实现:通过对制造过程进行数字化建模,实现制造过程的精确控制与优化。
具体实现方法包括建立数字化模型、数据采集与处理、数据分析与优化等。
2. 传感器技术研究与实现:通过安装各种传感器,实时监测制造过程中的各种参数。
具体实现方法包括传感器选型、安装位置选择、信号处理与分析等。
3. 自动化控制技术研究与实现:通过计算机对制造过程的控制与优化,实现制造过程的精确、高效和自动化。
数控的基本原理及方法
数控的基本原理及方法数控(Controlled Numerical Control, CNC)是一种机器控制技术,利用计算机控制数控系统,通过数学模型来操控数控机床实现加工操作。
数控的基本原理和方法主要包括数学模型的建立、实时路径规划、指令转换、执行控制和反馈控制等。
数控的基本原理是通过计算机对工件进行三维建模,并将模型转化为机床能够理解的数学模型。
这个数学模型通常是三维坐标系下的坐标点、线和圆弧等几何元素的集合,描述了工件的几何特征和加工要求。
实时路径规划是数控的核心技术之一。
通过对数学模型进行分析和计算,确定工件在加工过程中各个切削点的位置,实现刀具轨迹的规划。
实时路径规划主要包括直线插补和圆弧插补两种方式。
直线插补是沿直线路径进行插补,圆弧插补则是按照圆弧路径进行插补。
指令转换是将路径规划结果转化为机床能够执行的指令。
通过将刀具的插补轨迹转化为数控机床的控制指令,包括刀具移动的起始位置、方向和速度等信息,实现对机床的控制。
指令转换通常包括编程语言的解析和二进制指令的生成两个步骤。
执行控制是将指令发送给数控机床,并控制机床按照指令进行加工操作。
数控机床通过执行控制系统接收并执行指令,将刀具按照路径规划的结果进行移动和切削操作。
执行控制还包括对加工过程中的各个参数进行实时监测和调整,确保加工质量和稳定性。
反馈控制是指控制系统对机床加工过程中的各个参数进行实时监测和反馈。
通过传感器对机床的位置、速度、力和温度等参数进行监测,并将监测结果反馈给控制系统进行实时调整。
这样可以确保加工过程中的精度、质量和安全。
数控的方法包括手动编程、自动编程和联机编程三种方式。
手动编程是将工件的几何图形和加工要求通过数控编程语言手动输入到计算机中,利用计算机软件自动生成数控机床可执行的刀具轨迹。
自动编程是通过计算机辅助设计(CAD)软件进行自动建模,然后由计算机自动生成数控程序。
联机编程是将计算机与数控机床进行联机连接,直接通过计算机对机床进行编程和控制。
CNC工作原理
CNC工作原理CNC(Computer Numerical Control)是一种通过计算机控制的数控系统,广泛应用于各种机械加工领域。
它通过预先编写好的程序指令,控制机床进行各种加工操作,实现高精度、高效率的加工过程。
本文将详细介绍CNC工作原理,包括其基本组成、工作流程和关键技术。
一、CNC工作原理的基本组成CNC系统由计算机、数控设备、传感器和执行机构等多个组成部分构成。
其中,计算机是CNC系统的核心,用于编写、编辑和存储加工程序,并通过数控设备将程序指令传输给机床。
数控设备包括数控控制器、数控伺服系统和数控操作面板等,用于接收和解析计算机传输的指令,并控制机床的运动。
传感器用于检测机床的位置、速度和加速度等参数,并将其反馈给数控设备。
执行机构包括伺服电机、液压系统和气动系统等,用于驱动机床进行各种加工操作。
二、CNC工作原理的基本流程1. 编写加工程序:在计算机上使用专门的编程软件,根据零件的几何形状和加工要求,编写相应的加工程序。
加工程序包括加工路径、切削参数和加工顺序等信息。
2. 传输加工程序:将编写好的加工程序通过数控设备传输给机床。
传输方式可以是通过有线连接,也可以是通过网络传输。
3. 解析加工程序:数控设备接收到加工程序后,进行解析,将程序指令转换为机床能够理解和执行的指令。
解析过程包括语法检查、坐标系转换和插补运算等。
4. 控制机床运动:数控设备根据解析后的指令,通过控制执行机构,驱动机床进行各种运动。
运动包括直线插补、圆弧插补和螺旋线插补等。
5. 监控加工过程:数控设备通过传感器实时监测机床的位置、速度和加速度等参数,并将其反馈给计算机进行处理。
同时,还可以监控刀具磨损情况和加工质量等。
6. 完成加工任务:机床按照加工程序指令进行加工操作,直至完成所有加工任务。
数控设备可以根据需要进行自动化换刀、自动化测量和自动化修补等操作,提高加工效率和精度。
三、CNC工作原理的关键技术1. 插补算法:插补算法是数控设备控制机床进行各种运动的关键技术。
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数控系统的十种关键技术引言数控系统及相关的自动化产品主要是为数控机床配套。
数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透而形成的机电一体化产品:数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。
这种数控的工作母机是国家工业现代化的重要物质基础之一。
数值控制(简称“数控”或“NC”)的概念是把被加工的机械零件的要求,如形状、尺寸等信息转换成数值数据指令信号传送到电子控制装置,由该装置控制驱动机床刀具的运动而加工出零件。
而在传统的手动机械加工中,这些过程都需要经过人工操纵机械而实现,很难满足复杂零件对加工的要求,特别对于多品种、小批量的零件,加工效率低、精度差。
1952年,美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作,发明了世界上第一台三坐标数控铣床。
控制装置由2000多个电子管组成,约一个普通实验室大小。
伺服机构采用一台小伺服马达改变液压马达斜盘角度以控制液动机速度。
其插补装置采用脉冲乘法器。
这台NC机床的研制成功标志着NC技术的开创和机械制造的一个新的、数值控制时代的开始。
现代CNC系统的功能、性能大大提高,故障率已降至0.01次/(月·台)。
以FANUC公司为例,1991年开发成功的FS15系统与1971年开发的FS220系统相比,体积只有后者的十分之一,而加工精度提高了10倍,加工速度提高了20倍,可靠性提高了30倍以上。
现在,NC技术已成为先进制造技术的基础和关键技术。
NC技术的发展已有50多年历史,它是在多种技术交叉的基础上发展起来的。
这里主要介绍十种关键技术。
1 电子元件技术的发展微电子技术的发展,对数控技术起着极大的推动作用。
日本FANUC公司在1956年开始采用电子管研究NC,1959年就采用锗晶体管组成NC,1963年采用硅晶体管研制出FS220、FS240等系统,1969年又采用中小规模IC更新了FS220、FS240等系统。
20世纪70年代,开始采用3SI推出了FS5、FS7、FS3、FS6、FS0、FS18、FS16、FS20、FS21、FS15等一系列CNC 系统,从4位的位片机(FS7)到16位的8086(FS6)和32位的80486(FS0)。
1996年,FANUC 采用最新专用芯片352Pin的微电子工艺BGA封装及采用MCM工艺生产的微处理器,推出了小型化高性能的i系列数控系统,大小只有原有系统的1/4,大大减小了占用的空间,提高了系统的性能及可靠性。
2 软件的应用在1970年的芝加哥展览会上,首次展出了由小型机组成的CNC数控系统。
大约在同时,英特尔公司发明了微处理器。
1974年,美、日等国相继研制出以微处理器为核心的CNC,有时也称为MNC。
它运用计算机存贮器里的程序完成数控要求的功能。
其全部或部分控制功能由软件实现,包括译码、刀具补偿、速度处理、插补、位置控制等。
采用半导体存贮器存贮零件加工程序,可以代替打孔的零件纸带程序进行加工,这种程序便于显示、检查、修改和编辑,因而可以减少系统的硬件配置,提高系统的可靠性。
采用软件控制大大增加了系统的柔性,降低了系统的制造成本。
3 数控标准的引入随着NC成为机械自动化加工的重要设备,在管理和操作之间,都需要有统一的术语、技术要求、符号和图形,即有统一的标准,以便进行世界性的技术交流和贸易。
NC技术的发展,形成了多个国际通用的标准:即ISO国际标准化组织标准、IEC国际电工委员会标准和EIA美国电子工业协会标准等。
最早制订的标准有NC机床的坐标轴和运动方向、NC机床的编码字符、NC机床的程序段格式、准备功能和辅助功能、数控纸带的尺寸、数控的名词术语等。
这些标准的建立,对NC技术的发展起到了规范和推动作用。
最近,ISO基于用户的需要和对下一个5年间信息技术的预测,又在酝酿推出新标准“CNC控制器的数据结构”。
它把AMT(先进制造技术)的内容集中在两个主要的级别和它们之间的连接上:第一级CAM,为车间和它的生产机械:第二级是上一级,为数据生成系统,由CAD、CAP、CAE和NC编程系统及相关的数据库组成。
4 伺服技术的发展伺服装置是数控系统的重要组成部分。
20世纪50年代初,世界第一台NC机床的进给驱动采用液压驱动。
由于液压系统单位面积产生的力大于电气系统所产生的力(约为20:1),惯性小、反应快,因此当时很多NC系统的进给伺服为液压系统。
70年代初期,由于石油危机,加上液压对环境的污染以及系统笨重、效率低等原因,美国GETTYS公司开发出直流大惯量伺服电动机,静力矩和起动力矩大,性能良好,FANUC公司很快于1974年引进并在NC机床上得到了应用。
从此,开环的系统逐渐被闭环的系统取代,液压伺服系统逐渐被电气伺服系统取代。
电伺服技术的初期阶段为模拟控制,这种控制方法噪声大、漂移大。
随着微处理器的采用,引入了数字控制。
它有以下优点:①无温漂,稳定性好。
②基于数值计算,精度高。
③通过参数对系统设定,调整减少。
④容易做成ASIC电路。
对现代数控系统,伺服技术取得的最大突破可以归结为:交流驱动取代直流驱动、数字控制取代模拟控制、或者称为软件控制取代硬件控制。
20世纪90年代,许多公司又研制了直线电动机,由全数字伺服驱动,刚性高,频响好,因而可获得高速度。
5 自动编程的采用编程的方法有手工编程和自动编程两种。
据统计分析,采用手工编程,一个零件的编程时间与机床加工之比,平均约为30:1。
为了提高效率,必须采用计算机或程编机代替手工编程。
自动编程需要有自动化编程语言,其中麻省理工学院研制的APT语言是最典型的一种数控语言,它大大地提高了编程效率。
从70年代开始出现的图象数控编程技术有效地解决了几何造型、零件几何形状的显示、交互设计、修改及刀具轨迹生成、走刀过程的仿真显示、验证等,从而推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
6 DNC概念的引入及发展DNC概念从“直接数控”到“分布式数控”的变化,其内涵也发生了变化。
“分布式数控”表明可用一台计算机控制多台数控机床。
这样,机械加工从单机自动化的模式扩展到柔性生产线及计算机集成制造系统。
从通信功能而言,可以在CNC系统中增加DNC接口,形成制造通信网络。
网络的最大特点是资源共享,通过DNC功能形成网络可以实现:①对零件程序的上传或下传。
②读、写CNC的数据。
③PLC数据的传送。
④存贮器操作控制。
⑤系统状态采集和远程控制等。
7 可编程控制器的采用在20世纪70年代以前,NC控制器与机床强电顺序控制主要靠继电器进行。
60年代出现了半导体逻辑元件,1969年美国DEC公司研制出世界上第一台可编程序控制器PLC。
PLC很快就显示出优越性:设计的图形与继电器电路相似,形象直观,可以方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存贮和传送:PLC没有继电器电路那种接触不良,触点熔焊、磨损、线圈烧断等缺点。
因此很快在NC机床上得到应用。
目前,在NC机床上指令执行时间可达到0.085µs/步,最大步数为32000步。
而且,使用PLC还可以大大减少系统的占用空间,提高系统的快速性和可靠性。
8 传感器技术的发展一台NC系统与机械连结在一起时,它能控制的几何精度除受机械因素的影响外,闭环系统还主要取决于所采用的传感器,特别是位置和速度传感器,如可测量直线位移和旋转角度的直线感应同步器和圆感应同步器、直线和圆光栅、磁尺、利用磁阻的传感器等。
这些传感器由光学、精密机械、电子部件组成,一般分辨率为0.01~0.001mm,测量精度为±0.02~0.002mm/m,机床工作台速度为20m/min以下。
随着机床精度的不断提高,对传感器的分辨率和精度也提出了更高的要求。
于是出现了具有“细分”电路的高分辨率传感器,比如FANUC公司研制的编码器通过细分可做到分辨率为10-7r。
利用它构成的高精度数控系统为超精控制及加工创造了条件。
9 开放技术的产生1987年美国空军发表了著名的“NGC(下一代控制器)”计划,首先提出了开放体系结构的控制器概念。
这个计划的重要内容之一便是提出了“开放系统体系结构标准规格(SOSAS)”。
美国空军把开放的体系结构定义为:在竞争的环境中允许多个制造商销售可相互交换和相互操作的模块。
机床制造商可以在开放系统的平台上增加一定的硬件和软件构成自己的系统。
当前在市场上开放系统基本上有两种结构:①CNC+PC主板:把一块PC主板插入传统的CNC机器中,PC板主要运行非实时控制,CNC主要运行以坐标轴运动为主的实时控制。
②PC+运动控制板:把运动控制板插入PC机的标准插槽中作实时控制用,而PC机主要作非实时控制。
为了增加开放性,主流数控系统生产厂家往往采用方案①,即在不改变原系统基本结构的基础上增加一块PC板,提供键盘使用户能把PC和CNC联系在一起,大大提高了人机界面的功能。
典型的如FANUC公司的150/160/180/210系统。
有些厂家也把这种装置称为融合系统(fusion system),由于它工作可靠,界面开放,越来越受到机床制造商的欢迎,成为NC技术的发展趋势之一。
10 制造技术的发展CNC机床的发展建立在NC技术、机械构造技术和制造技术的基础上,这三种技术的进步和发展也互相推动。
而且,NC本身的发展也是建立在机械的发展基础上。
①机械加工速度和精度的提高,要求NC系统的功能不断扩大、改进和完善,特别是高速高精加工的要求产生了高速高精控制系统,包括快速程序输入、高速高精插补、控制及输出。
②机械结构的简化与改进及新加工功能的完善,要求NC的软件功能越来越复杂,元部件性能越来越高。
比如,采用宽调速、高速、大转矩的进给系统和大功率的主轴系统以简化机械结构和提高机床的加工效率及精度。
③机械加工的连续运行、连线、协调,要求NC系统可靠性不断提高,加工和系统信息不但可以控制、处理、传送、管理而且通过网络可以共享。
结语目前,我国的机床工业正从生产大国逐渐变为机床强国,主要体现在数控机床产品的技术水平和质量不断发展及提高。
其中,特别是数控系统和数控机床的可靠性不断提高。
由于对产品结构进行了调整,新的数控产品不断涌现,如多坐标联动、高速、高精等数控机床的研制成功。
北京发那科机电有限公司作为一家中国国内的数控系统制造和销售企业,有必要为我国机床工业的发展提供更加可靠、功能更多的数控产品以满足我国机床工业的需要。