现代数控制造执行系统技术与应用读书报告 ——数控系统发展趋势

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数控技术读书报告范文1 数控机床的发展 发展趋势

数控技术读书报告范文1 数控机床的发展 发展趋势

数控技术读书报告1 引言从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。

数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。

数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。

机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。

随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。

本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。

2 数控机床的发展趋势1. 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。

a. 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;b. 进给率:在分辨率为0.01µm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工;c. 运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。

由于运算速度的极大提高,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;d. 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。

数控技术读书报告范文3 数控系统的发展 发展趋势

数控技术读书报告范文3 数控系统的发展 发展趋势

数控技术读书报告【摘要】半个世纪以来,以计算机为主导和核心的信息技术,通过电视、现代通信等提高了人类生活的质量,还促使生产力飞速向前发展,开创了人类文明史、生产史的新纪元。

信息技术的飞速发展直接导致了知识经济的到来。

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。

【关键字】数控系统发展过程发展趋势概述从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了半个世纪历程。

随着电子技术和控制技术的飞速发展,当今的数控系统功能已经非常强大,与此同时加工技术以及一些其他相关技术的发展对数控系统的发展和进步提出了新的要求。

数控技术和数控装备是制造工业现代化的基础,是一个国家经济发展和综合国力的体现,而数控系统是数控技术和数控装备的核心。

近年来,国内外数控系统在柔性、精确性、可靠和集成性等方面取得了飞速的发展,许多理论与技术问题得到了较好的解决。

我国的数控产业经过了10余年的攻关,在许多关键技术和核心技术上,已达到国外先进水平,拥有了具有我国版权的数控系统。

数控系统的技术发展近年来十分迅猛,国外各大数控系统公司如F A N U C、S I E M E N S、A - B、MITSUBISHI、YASKAWA 等纷纷进入我国市场,竞争异常激烈,我国的数控产业所面临的形势非常严峻。

市场的竞争归根到底是技术的竞争,研究现代数控技术的发展方向,建立与发展符合我国国情的技术体系和数控产品,才能进一步扩大数控机床的市场份额,使我国的数控技术和数控产业在整个国际大市场中拥有一定的地位数控系统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。

数控系统的发展数控(NC)阶段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。

数控系统的技术发展趋势

数控系统的技术发展趋势
的要 求 。
关键 技术 ,其 功 能 强 弱 、性 能 优 劣 直 接 影 响着 数 控 没备的加 工 质 量 和 效 能 发挥 ,对 整 个 制 造 系统 的 集
成控 制 、高效 运 行 、更 新 发 展 都 具 有 至 关 重 要 的 影
响。因此 ,数 控 系统 技 术 不 仅 作 为 数 控 发 展 的先 导 技术 ,而且作 为 制 造 业 的基 础 性 战 略 技 术 ,越 来 越 得 到世 界各 国的 高度重 视和 大力 发展 。
及 使用连 接 方 便 的智 能 化 ,如 前 馈 控 制 、电动 机 参 数 的 自适 应 运 算 、 自动 识 别 负 载 、 自动 选 定 模 型及 白整 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 与 维修 等 。为实 现 控 制 系 统 的智 能 化 ,必 须 引入 自适
故障诊 断专 家 系 统 、参 数 自动 没定 和 大局 自动 管理
及 补 偿 等 自适 应 凋 节 系 统 ,在 高 速 加 工 时 的 综 合 运 动控 制 中 引 入 提 前 预 测 、动 态 前 馈 功 能 ,在 位 置 、
速 度控 制等 方 面采 用 模 糊 控 制 ,使 数 控 系 统 的控 制 性 能大 大提 高。


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数控 系统 的技术发展趋势
电子 工业 出版 社 ( 京 北 10 3 ) 李 0 0 6
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鞍 钢 集 团工 程技 术 有 限公 司

国内外数控系统现状及发展趋势

国内外数控系统现状及发展趋势

国内外数控系统现状及发展趋势
数控系统是现代机械加工行业中不可或缺的一部分,其作用是将加工零件的CAD图形转化为机床的控制指令,实现自动化生产。

目前,国内外数控系统的发展已经进入了一个高速发展的新时期,其主要特点包括以下几个方面:
1.数字化与智能化:随着信息技术的飞速发展,数控系统已经从简单的控制机构向数字化、智能化的方向发展,可实现更加复杂的加工过程和更高质量的零件加工。

2.模块化设计:数控系统的模块化设计使其更加灵活,可以根据不同的加工需求和应用场景进行自定义配置,同时也更加易于维护和更新。

3.开放性与互联网化:数控系统越来越注重开放性和互联网化,可以方便地与其他软件和硬件进行集成,实现更加广泛的应用。

4.高速化和精度化:数控系统在加工速度和精度方面的要求越来越高,需要更加先进的控制算法和更加精确的传感器技术。

在未来,数控系统的发展将呈现以下趋势:
1.智能化:数控系统将更加注重智能化,通过人工智能等技术实现更加自动化和智能化的加工过程。

2.行业应用:数控系统将应用于更多的行业,如军工、航空、汽车等领域,实现更加复杂、高效的加工过程。

3.云计算:数控系统将更加注重云计算和云服务,实现更加灵活的部署和管理。

4.模块化设计:数控系统将继续向模块化设计方向发展,以应对不同加工需求和应用场景。

数控未来发展趋势

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。

简述数控系统与数控机床技术发展趋势

简述数控系统与数控机床技术发展趋势

数控系统与数控机床技术发展趋势一、数控系统发展趋势从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了46年历程。

数控系统由当初的电子管式起步,经历了以下几个发展阶段:分立式晶体管式--小规模集成电路式--大规模集成电路式--小型计算机式--超大规模集成电路--微机式的数控系统。

到80年代,总体发展趋势是:数控装置由NC向CNC发展;广泛采用32位CPU组成多微处理器系统;提高系统的集成度,缩小体积,采用模块化结构,便于裁剪、扩展和功能升级,满足不同类型数控机床的需要;驱动装置向交流、数字化方向发展;CNC装置向人工智能化方向发展;采用新型的自动编程系统;增强通信功能;数控系统可靠性不断提高。

总之,数控机床技术不断发展,功能越来越完善,使用越来越方便,可靠性越来越高,性能价格比也越来越高。

到1990年,全世界数控系统专业生产厂家年产数控系统约13万台套。

国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:●新一代数控系统采用开放式体系结构进入90年代以来,由于计算机技术的飞速发展,推动数控机床技术更快的更新换代。

世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。

开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,并向智能化、网络化方向大大发展。

近几年许多国家纷纷研究开发这种系统,如美国科学制造中心(NCMS)与空军共同领导的“下一代工作站/机床控制器体系结构”NGC,欧共体的“自动化系统中开放式体系结构”OSACA,日本的OSEC计划等。

开发研究成果已得到应用,如Cincinnati-Milacron公司从1995年开始在其生产的加工中心、数控铣床、数控车床等产品中采用了开放式体系结构的A2100系统。

开放式体系结构可以大量采用通用微机的先进技术,如多媒体技术,实现声控自动编程、图形扫描自动编程等。

数控系统继续向高集成度方向发展,每个芯片上可以集成更多个晶体管,使系统体积更小,更加小型化、微型化。

数控技术的发展趋势

数控技术的发展趋势

数控技术的发展趋势随着工业的发展和科技的进步,数控技术正在取得快速发展。

数控技术是一种利用计算机或者专用数控系统控制机床进行加工的技术,其主要特点是具有高度自动化、高精度和高效率的特点。

以下是数控技术发展的一些趋势。

首先,数控技术的软硬件集成化趋势越来越明显。

随着计算机技术的不断发展,数控系统的软件和硬件也在不断的提升。

硬件方面,数控系统的处理器性能不断提高,内存和存储容量也随之增加。

软件方面,数控系统的功能越来越强大,可以实现更多的加工功能,比如曲线加工和复杂曲面加工等。

同时,数控系统还可以实现与其他系统的集成,比如与企业资源计划系统(ERP)进行数据传输和交互。

这种集成化的趋势,使得数控技术更加智能化和高效化。

其次,数控技术的智能化趋势也逐渐显现。

随着人工智能技术的不断发展,人们对数控技术的智能化要求也越来越高。

智能化数控技术可以实现人机交互,通过图像识别和语音识别等技术,可以实现机床的自动编程和故障诊断等功能。

同时,智能化数控技术还可以实现机床的自我学习和优化加工,提高加工质量和效率。

再次,数控技术的绿色化趋势也变得越来越重要。

随着环境保护意识的不断增强,人们对机械加工过程中产生的废气、废水和废渣等问题越来越关注。

绿色化数控技术可以通过优化机床的结构和使用新型的切削材料,减少加工过程中的能源消耗和废物排放。

同时,绿色化数控技术还可以通过优化加工路径和加工参数,降低加工过程中的噪音和振动,提高工作环境的舒适度。

最后,数控技术在制造业的应用范围也在不断扩大。

数控技术在航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域的应用越来越广泛。

随着新材料和新工艺的不断出现,传统的机械加工已经无法满足对产品质量和效率的要求,数控技术成为了解决这些问题的重要手段。

同时,数控技术还可以实现生产过程的柔性化和个性化,满足不同用户的需求,提高产品的差异化竞争能力。

综上所述,数控技术的发展趋势包括软硬件集成化、智能化、绿色化和应用范围扩大等方面。

国内外数控系统现状及发展趋势

国内外数控系统现状及发展趋势

2、数控系统的市场规模
随着制造业的快速发展,国内外数控系统的市场规模不断扩大。根据相关统 计数据,全球数控系统的市场规模预计在2025年将达到1200亿美元。中国作为制 造业大国,其数控系统的市场规模也在不断增长,成为全球最大的数控系统市场 之一。
3、数控系统的技术水平
经过多年的发展,国内外数控系统的技术水平已经有了很大的提高。从最初 的机械传动式数控系统到现在的计算机数控系统,数控系统的精度、速度和稳定 性得到了极大的提升。同时,人工智能、物联网等技术的融入也使得数控系统的 智能化程度越来越高。
展望
展望未来,数控系统将继续在制造业中发挥重要作用。随着技术的不断进步 和应用场景的不断扩展,未来的数控系统将更加注重智能化、多功能化和灵活性。 同时,随着云计算、物联网等技术的发展,数控系统将能够实现更加广泛的数据 采集和分析,从而为制造业的发展带来更多的价值。
结论
总的来说,数控系统的发展趋势是数字化、智能化、多功能化和灵活性。尽 管目前数控系统在技术、经济和人才等方面还面临着一些挑战,但随着科技的不 断进步和应用场景的不断扩展,相信这些挑战也将得到逐步解决。因此,我们有 理由相信,数控系统将继续在制造业中发挥重要作用,为现代制造业的发展带来 更多的机遇和价值。
4、数控系统未来的发展趋势和 机遇
未来,数控系统将朝着更加智能化、自主化、网络化的方向发展。随着工业 4.0、智能制造等概念的推广,数控系统将与各种先进技术更加深入地融合,实 现更加高效、智能的生产模式。同时,随着各种新兴行业的发展,数控系统也将 拥有更多的应用场景和机遇。
三、结论
本次演示对国内外数控系统的现状及发展趋势进行了详细的探讨。目前,数 控系统已经广泛应用于各个领域,市场规模不断扩大,技术水平不断提高,应用 前景广阔。未来,数控系统将朝着更高精度、更高速度、更稳定可靠的方向发展, 同时将融合更多的、物联网、5G等技术,实现更加智能化、自主化的控制。

浅析数控系统的现状及发展趋势

浅析数控系统的现状及发展趋势

2月, 国家质量 监督 检验检 疫 总局发 布第 1 号 总局 公告 ,公布 了 O 数 控 系统 的工 作过 程 : 1输 入 : () 零件 加 工程 序 一般 通 过 D NC (09年第 4批产 品质量 国家 监督抽 查 结果》 这次对 2 类 产 品质 从 上 一级 计 算机 输入 而 来 ; 2 译码 : (0 2 。 9 () 译码 程序 将 零件 加 工 程序 翻 量进 行 国家监 督抽 查 中,涉及 机床 工 具行 业 的是数 控 系统 和数 显 译 成计 算机 内部 能识别 的语 言 ; 3 数据 处理 : 括刀 具半径 补偿 、 () 包 装 置 , 抽 查 了北 京 、 宁、 海 、 苏 、 共 辽 上 江 浙江 、 湖北 、 东 、 川 、 广 四 贵 速 度计 算 以及 辅助 功能 的处 理 ;4 插 补 : 已知 一条 曲线 的种类 、 () 在 州 等 9 省 、市的 2 家 企业 生产 的 1 种 数控 系统 和 6种 数显 装 起 点 、终点 以及进 给速 度 后 ,在起 点和 终 点之 间进行 数据 点 的密 个 1 5 置产 品 。本 次抽 查依 据 《 械 安全 机械 电气 设 备第 l 分 : 机 部 通用 技 化 ;5 伺 服 输 出: 服控 制程 序 的 功 能是 完成 本 次插 补 周 期 的位 () 伺
术 条 件 》 B 2 61 20 、 机 床 数 字 控 制 系 统 通 用 技 术 条 件 》 置 伺服 计算 , G 52 . 02 《 — 并将结 果发 送到 伺服 驱动 接 口中去 。 J / 83—2 0 、光栅 数字 显示 仪表》B T o 8. 2o B T 82 0 l《 J / lo O1 Oo和 《 — 光 栅 线位 移传 感器 ̄B T 08 . 0 O 国 家标准 及 行业 标准 的 要 J / 1002 —20 等

数控系统发展趋势

数控系统发展趋势

数控系统发展趋势
数控系统是指利用数字控制技术实现对机床、机器人、自动化生产线等设备的控制。

随着科技的不断发展,数控系统也在不断演进。

下面将从三个方面探讨数控系统的发展趋势。

首先,数控系统向智能化发展。

智能化是当前科技发展的热点,也是数控系统发展的一大趋势。

随着人工智能、机器学习等技术的不断发展,数控系统可以通过学习算法实现自主调整和优化加工参数,提高加工效率和质量。

同时,智能化的数控系统还可以通过与其他设备的联网和数据交换,实现自动调度和监控,提高生产效率和自动化水平。

其次,数控系统向高精度发展。

随着科技的进步,对于加工精度的要求也越来越高。

未来的数控系统将采用更加精密的传感器和测量技术,实现对加工过程的实时监控和调整。

同时,新材料的不断发展和加工工艺的突破,也将进一步推动数控系统的精度提高。

高精度的数控系统将大大提高产品的精度和质量,满足更高层次的市场需求。

最后,数控系统向柔性化发展。

传统的数控系统主要是针对特定的加工任务进行编程和设置,不具备灵活性。

未来的数控系统将会更加灵活,可以适应多样化的加工任务。

例如,通过添加更多的轴和传感器,使得机床可以实现更多种类的加工方式,提高了机床的灵活性。

此外,将数控系统与机器人技术相结合,可以实现机器人的自主加工,提高生产线的柔性化程度。

综上所述,数控系统未来的发展趋势是智能化、高精度和柔性
化。

这些趋势将使得数控系统在各个领域中的应用更加广泛和重要。

随着科技的不断进步,人们对于加工效率、质量和灵活性的要求也会不断提高,数控系统的发展也将不断满足这些需求。

浅谈数控系统未来的发展趋势和走向

浅谈数控系统未来的发展趋势和走向

数控系统发展趋势摘要:随着电子技术和控制技术的飞速发展,当今的数控系统功能已经非常强大,与此同时加工技术以及一些其他相关技术的发展对数控系统的发展和进步提出了新的要求。

关键词:数控技术、趋势、集成、智能、微处理机数控系统将来发展的主要目标为,进一步减低价格,增加可靠性,拓宽功能,提高操作舒适性,提高集成性,提高系统的柔性和开放性,减小体积,提高数控机床的生产能力。

新一代数控系统广泛采用多微处理机系统。

大量采用大规模集成电路和三维高密度焊接的印制电路板,是系统小型化、经济、可靠。

中、高档数控系统趋向于采用记忆PC机的硬件构成形式,通过这种形式使应用PC软件(如MS Windows)、PC工具和PC硬件成为可能。

这样做的优点在于,硬件方面,由于PC机市场大,导致PC组件价格低廉,从而使基于PC机的数控系统价格降低;软件方面,PC 软件功能强,且容易接受和推广,例如:有功能和强的各种标准操作系统、图形工具、编辑器、实时数据库以及向TCP/IP那样的通信协议。

数控系统中集成数据库,可以实现方便的工艺、校正、诊断和刀具等数据的存储。

为减少数控系统的开发时间,并适应用户不断变化的需求,新一代数控系统应是开放式数控系统。

开放式数控系统要求引用标准组件(如PC卡、标准的元器件、标准启动系统和数据库等),应用开放的模块化结构来构成系统的硬、软件,是系统便于组合、扩展和升级,并且应使系统的硬件和软件相互分离,是系统能提供柔性的、以适应地控制功能。

开放式数控系统具有外部开放性和内部开放性。

外部开放性反映在外部接口具有统一性和标准性,如一致的数控编程器、统一的通信接口、统一的伺服控制接口和通用的操作控制接口。

内部开放性是内部数控核心控制功能软件和附加的可选功能软件在系统中易于集成,并易为用户所掌握。

在CNC核心功能领域中,现代数控系统能与CAD/CAM系统连接,并将发展三维刀具补偿、超前数控加工程序段预处理及新的插补方式(如样条插补)处理使系统进行各种复杂几何形状的控制,能在高精度下实现高速进给。

数控系统发展趋势及对专项管理的启示

数控系统发展趋势及对专项管理的启示

数控系统发展趋势及对专项管理的启示随着科技的不断进步和产业的快速发展,数控系统作为现代化生产的重要工具,受到越来越广泛的应用。

数控系统通过数字化控制,使得制造过程更为精准、高效、安全,大大提高了生产效率和产品质量。

本文将围绕数控系统的发展趋势以及对企业专项管理的启示进行探讨。

一、数控系统发展趋势1.数字化建模:数字化建模已经成为数控系统发展的重要趋势。

数字化建模可以将产品的基本信息、结构、性能参数等进行可视化展示和优化设计,然后通过数控设备将这些信息转化为实际生产的工艺流程。

数字化建模也可以帮助企业进行数据管理和共享,提高生产效率和产品质量。

2.智能化生产:智能化生产是数控系统发展的一个重要目标。

通过人工智能、物联网等技术与数控系统进行结合,实现对生产过程的自动化、智能化和精益化管理。

智能化生产可以大大提高生产效率和降低成本,同时也能够保障产品的准确性和品质稳定性。

3.柔性化生产:柔性化生产已经成为数控系统发展的一个重要趋势。

柔性化生产可以根据产品的不同要求,实现对物料、工艺和设备等的灵活调配,从而满足不同需求的产品生产。

柔性化生产可以帮助企业快速响应市场变化,提高生产效率,缩短产品生产周期。

二、对专项管理的启示1.全面推进数字化建模数字化建模是数控系统发展的重要趋势,也是对专项管理的启示。

企业应该全面推进数字化建模,加强信息化和数据化建设,实现对产品生产的全程管控和可视化,提高生产效率和产品质量。

数字化建模可以帮助企业优化资源配置和流程管理,通过数据分析和挖掘,提高管理水平和决策效率。

2.鼓励柔性化生产柔性化生产是数控系统发展的一个重要趋势,也是对专项管理的启示。

企业应该鼓励柔性化生产,实现生产线和设备的智能化管理和柔性调配,提高生产效率和快速响应市场变化。

同时也要加强生产过程的监控和质量管理,保障产品的稳定性和准确性。

3.提高智能化管理水平智能化生产是数控系统发展的一个重要目标,也是对专项管理的启示。

数控系统的发展趋势

数控系统的发展趋势

数控系统的发展趋势
随着现代社会的发展,越来越多的企业或机构都用数控系统来提高生产力、提高质量和控制成本。

因此,数控系统的发展正在迅速发展,引起了越来越多的关注。

首先,数控系统的发展将主要集中在解决制造过程中概念化设计、规划设计、机械制造、机械加工、测试调试等问题的解决上。

在这方面,先进的技术可以使制造精度、工艺可靠性和稳定性都得到提高。

例如,在数控机床的加工过程中,可以实现高精度的加工能力,以及高精度的测量和操作。

此外,在自动化设备中也可以实现更高的自动化水平,实现无人值守的生产过程。

其次,数控系统的发展将主要集中在简化现有的系统结构和多媒体技术的应用上。

在系统结构方面,基于先进的技术,可以实现更强大的系统功能,并可以降低系统的复杂程度和成本。

此外,多媒体技术可以使数控系统的操作更加便捷,同时也可以提高数控系统的可靠性和稳定性。

此外,在数控系统的发展中,还可以实现更广泛的功能。

例如,可以实现对制造工艺参数的自动调节和调整,以实现更高效的生产。

此外,还可以在数据的处理和智能逻辑的处理上实现更大的改进,以满足制造业的高需求。

数控技术发展趋势

数控技术发展趋势

数控技术发展趋势——智能化数控系统1国内外数控系统发展概况随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。

在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM 与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。

加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。

CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。

在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。

由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。

2数控技术发展趋势2.1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。

现代数控制造执行系统技术与应用读书报告数控系统发展趋势资料

现代数控制造执行系统技术与应用读书报告数控系统发展趋势资料

现代数控制造执行系统技术与应用读书汇报——数控系统发展趋势学号:姓名:专业:数控系统发展趋势1、数控系统旳概述1.1概述自1952年美国研制出第一台试验性数控系统以来,数控技术旳发展十分迅速,数控系统也由原先旳硬连接数控发展成为今天旳计算机数控(CNC),它是综合了计算机、通信、微电子、自动控制、传感、测试、机械制造等技术而形成旳一门边缘学科。

近几年来,机械加工业大量采用数控机床取代老式旳一般机床进行机械加工,一般机械逐渐被数控机械所替代。

数控机床综合了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制、电机与拖动、电子和电力、精密测量、气液压及现代机械制造技术等多种先进技术旳机电一体化产品,是数控机床旳心脏。

具有高精度,高效率,柔性自动化等特点决定了此后发展数控机床是我国机械制造业技术改造旳必由之路,是工厂自动化旳基础。

数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企业旳重要技术装备。

机床数控系统,即计算机数字控制(CNC)系统是在老式旳硬件数控(NC)旳基础上发展起来旳。

它重要由硬件和软件两大部分构成。

通过系统控制软件与硬件旳配合,完毕对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。

CNC系统运用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具赔偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。

使数控机床按照操作设计规定,加工出需要旳零件。

1.2发展历程数控系统也由当时旳电子管式起步,发展到了今天旳开放式数控系统,经历了如下几种发展阶段: 分立式晶体管式→小规模集成电路式→大规模集成电路式→小型计算机式→超大规模集成电路→微机式旳数控系统。

第一代数控系统,以MIT研制旳三坐标数控系统为标志,系统所有采用电子管元件,逻辑运算与控制采用硬件电路完毕。

第二代数控系统,以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。

第三代数控系统,60 年代中期,由于小规模集成电路旳出现,使其体积变小、功耗减少,数控系统旳可靠性得以深入提高,推进了数控系统旳深入发展。

数控系统发展趋势

数控系统发展趋势

数控系统发展趋势從目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展。

标签:数控系统;发展趋势;高精尖一、性能发展方面1.1高精高速高效化速度效率、质量是先进制造技术关键的性能指标,是先进制造技术的主体。

若采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统配套电主轴、直线电机等技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

在今后的几年,随着现代科学技术的发展,对超精密加工技术不断提出了新的要求。

新材料及新零件的出现,更高精度要求的提出等都需要超精密加工工艺,大力发展新型超精密加工机床,完善现代超精密加工技术,以适应现代科技的发展,超精密数控机床正在向精密化、高速化、智能化和纳米化发展,汇合而成的新一代数控机床,1.2多轴化多轴联动加工,零件在一台数控机床上装夹后,可进行自动换刀、旋转主轴头、能转工作台等操作,完成多工序、多表面的复合加工,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。

采用5轴联动对三维曲面零件加工,可使用刀具最佳几何形状进行切削,不仅加工表面粗糙度值低,而且效率也大幅度提高。

一般,1台5轴联动机床的效率等于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轴联动加工比3轴联动加工能发挥更高的效益。

1.3软硬件开放化用户可根据自己的需要,对数控系统软件进行二次开发,用户的使用范围不再受生产商的制约。

1.4实时智能化在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。

如编程专家系统故障诊断专家系统,当系统出了故障时,诊断、维修等实现智能化。

二、功能发展方面2.1图形化界面功能和水平进一步提高高档数控系统发展对图形化界面的功能和水平要求进一步提高,用户希望看到更丰富、更形象、更直观的界面,以此减少用户编程难度,提高编程和加工效率。

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现代数控制造执行系统技术与应用读书报告——数控系统发展趋势学号:姓名:专业:数控系统发展趋势1、数控系统的概述1.1概述自1952年美国研制出第一台试验性数控系统以来,数控技术的发展十分迅速,数控系统也由原先的硬连接数控发展成为今天的计算机数控(CNC),它是综合了计算机、通信、微电子、自动控制、传感、测试、机械制造等技术而形成的一门边缘学科。

近几年来,机械加工业大量采用数控机床取代传统的普通机床进行机械加工,普通机械逐渐被数控机械所代替。

数控机床综合了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制、电机与拖动、电子和电力、精密测量、气液压及现代机械制造技术等多种先进技术的机电一体化产品,是数控机床的心脏。

具有高精度,高效率,柔性自动化等特点决定了今后发展数控机床是我国机械制造业技术改造的必由之路,是工厂自动化的基础。

数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企业的主要技术装备。

机床数控系统,即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。

它主要由硬件和软件两大部分组成。

通过系统控制软件与硬件的配合,完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。

CNC系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。

使数控机床按照操作设计要求,加工出需要的零件。

1.2发展历程数控系统也由当初的电子管式起步,发展到了今天的开放式数控系统,经历了以下几个发展阶段: 分立式晶体管式→小规模集成电路式→大规模集成电路式→小型计算机式→超大规模集成电路→微机式的数控系统。

第一代数控系统,以MIT研制的三坐标数控系统为标志,系统全部采用电子管元件,逻辑运算与控制采用硬件电路完成。

第二代数控系统,以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。

第三代数控系统,60 年代中期,由于小规模集成电路的出现,使其体积变小、功耗降低,数控系统的可靠性得以进一步提高,推动了数控系统的进一步发展。

上述三代,都属于硬逻辑数控系统,称为NC(Numberical Control)。

1970 年在芝加哥展览会上,首次展出了采用小型计算机的计算机数控CNC(Computer Numberical Control)装置,标志着计算机数控技术的问世,数控系统发展到了第四代。

第五代数控系统,20世纪70年代后期,中、大规模集成电路技术所取得成就,促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生,并逐步应用于数控系统。

进入90 年代,受通用微机技术飞速发展的影响,数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础,向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。

1.3数控系统的组成是由系统程序、输入输出设备、通信设备、数控装置、可编程控制器、伺服驱动装置和测量装置等组成。

数控装置是数控系统的核心,数控装置有两种类型:一是完全由硬件逻辑电路的专用硬件组成的数控装置即NC 装置;二是由计算机硬件和软件组成的计算机数控装置即CNC装置。

由于计算机技术的不断发展,尤其是微处理器和微型计算机应用于数控装置后,现在NC装置已逐步被CNC 装置所取代。

数控系统的硬件除了一般计算机具有的CPU、EPROM、RAM接口外,还具有数控位置控制器、手动数据输入(MDA)接口、视频显示(CRT 或LCD)接口和PLC 接口等。

所以CNC 装置是一种专用计算机。

目前CNC系统大都采用体积小,成本低,功能强的微处理机。

系统主要由微机及其相应的I/O 设备、外部设备、机床控制及其I/O通道组成。

数控系统的软件分为管理软件和控制软件两种。

管理软件用来管理零件程序的输入、输出、刀具位置、系统参数、零件程序显示、机床状态及报警,故障诊断等。

控制软件由译码、插补运算、刀具补偿、速度控制、位置控制等软件组成。

系统程序存于计算机内存储器。

所有的数控功能基本上都依靠该程序来实现。

硬件是软件活动的物理基础。

而软件则是整个系统的灵魂,整个CNC装置的活动均依靠系统软件来指挥。

2、国内外数控系统的发展现状2.1国外数控系统的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)、法兰克(FANUC)、三菱电机(Mitsubishi Electric)、海德汉(HEIDENHAIN)、博世力士乐(Bosch Rexroth)、日本大隈(Okuma)等。

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,法兰克就展出了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。

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。

智能化加工不断扩展。

随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界面极为友好,并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。

伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置,能自动识别负载并自动优化调整参数。

应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息,并自动调整系统中的相关参数,改进系统的运行状态;车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息,分析相关数据,预测机床状态,使相关维护提前,避免事故发生,保证其不稳定工况下生产的安全,减少机床故障率,提高机床利用率。

应用先进的伺服控制技术,伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动,产生反向的作用力,消除振动。

应用主轴振动控制技术,在主轴嵌入位移传感器,机床可以自动识别当前的切削状态,一旦切削不稳定,机床会自动调整切削参数,保证加工的稳定性。

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。

2.2国内数控系统的发展现状我国数控技术起步于1958年,发展历程大致可分为三个阶段:第一阶段是封闭式发展阶段。

在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。

第二阶段是引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。

在此阶段,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了较大的进步。

第三阶段是实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。

在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。

目前我国数控技术的发展已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡,也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。

现已出现了一批能百台成批量生产数控机床、数控系统的企业。

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。

近期,武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统,成功开发了CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。

国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。

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。

2.3国内数控系统的发展存在的问题然而,由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差,技术积累较少,研发队伍的实力较弱,研发的投入力度不够,国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距,限制了数控系统的发展。

主要问题有以下几方面:技术创新成分低、消化吸收能力不足。

技术引进是加快我国数控技术发展的一条重要途径,但引进技术后要实现从根本上提高我国数控技术水平,必须进行充分的消化吸收。

消化吸收的力度不强,不但无法摆脱对国外技术的依赖,而且还会造成对国外技术依赖性增强的反作用。

技术创新环境不完善。

我国尚未形成有利于企业技术创新的竞争环境。

企业技术创新的动力来源于对经济利益的追求和外部市场的竞争压力,其主动技术创新意识不强。

企业还没有建立良好的技术创新机制,绝大部分企业的技术创新组织仍处于一种分散状态,很难取得高水平的科研成果。

产品可靠性、稳定性不高。

可靠性、稳定性上与国外技术相差较大,影响了产品的市场占有率。

网络化程度不够。

我国数控技术的网络化程度不够,其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。

体系结构不够开放。

大部分数控产品体系结构不够开放,用户接口不完善,少数具有开放功能的产品又不能形成真正的产品,只是停留在试验、试制阶段。

用户不能根据自己的需要将积累的技术经验融入到系统中,无形中流失了很多对数控技术改进、创新和完善的资源。

服务水平与能力欠缺。

一部分企业不顾长远利益,对提高自身的综合服务水平不够重视,只注重推销而不注重售前与售后服务,导致用户对制造商缺乏信心。

3、数控系统的发展趋势3.1新一代数控系统采用开放式体系结构进入20世纪90年代以来,由于计算机技术的飞速发展,推动数控机床技术更快的更新换代。

世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。

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