数控机床的发展趋势与数控加工
浅谈数控机床技术与发展趋势
技术改造浅谈数控机床技术与发展趋势戴佳豪(广西科技大学,广西 柳州 545000)摘 要:现如今,我国经济迅速发展,其中工业占据重要的位置,但对于工业而言,数控机床的使用和数控机床的关键技术发展是重中之重。
在世界各国的制造领域中,数控机床关键技术研究和发展成为了一个国家制造业发展水平的重要衡量标准。
,同时数控机床技术的发展可以带领一个产业和当地的经济发展,故对数控机床的关键技术的研究具有一定的战略意义。
本文是讨论对数控机床根据关键技术的不同进行不同的分类,并对数控机床未来发展趋势进行适当的研究讨论,希望能对与数控机床相关的业界同行带来一定的启发,共同提高我国在数控机床领域方面的技术和使用能力。
关键词:数控机床;制造业;关键技术;分类;特点;发展趋势我国在工业的生产过程中,国内数控机床在其中的占比相较于国外发达国家仍然很低,在数控机床的普及上,我们也要奋力追赶。
我国大部分的制造业和生产企业在生产和加工技术上都使用传统的机床生产技术,传统机床普遍落后于时代,这关系到所生产的产品的质量、种类、成本和质量。
上述存在着一些问题和缺陷,在国际市场上难以形成良好的市场竞争力。
因此提高对数控机床的应用能力和掌握数控机床的主要技术特性,准确应对机床的变革,加强数控机床发挥更大的价值,我的国家的工业生产可以促进进步的必要。
1数控机床关键技术分类1.1按照系统的特点分类按照系统的特点来进行数控机床的分类可以包括:直线数控系统、点位数控系统、轮廓数控系统三种机床类型。
不同的机床运动轨迹不同,点位数控系统是需要对数控机床移动部件进行点位式的位置移动,运动轨迹几乎没有要求,只要求点位的准确;直线数控系统必须保持两次位移之间的轨迹准确和点位准确;轮廓数控系统则需要以轴的方式对数控系统进行控制,运动的过程可以通过精准的调整来实现加工轨迹的曲线化以及加工结果的曲面化[1]。
1.2按进给伺服系统类型分类按数控系统的进给伺服系统有无位置测量装置,可分为开环数控系统和闭环数控系统。
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
01
02
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航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件,如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件,如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件,如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ,如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度,进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术,如自适应控制、模糊控 制等,使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数, 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初,中国数控机床 产业进入高速发展阶段, 技术水平不断提高,产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大, 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高, 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富, 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展,为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展, 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入,提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
浅析数控机床的发展进程及趋势
浅析数控机床的发展进程及趋势自20世纪末开始,我国制造业就开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步,机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。
机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素,既是生产力要素,又是重要商品。
机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。
数控机床的发展进程自上世纪50年代以来,世界数控机床主要经历了数控NC(NumericalControl)和计算机数控CNC(ComputerNumericalControl)2个阶段。
始于90年代初,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。
数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。
其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件,其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。
数控机床的发展趋势进入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。
数控机床正向以下几个方面发展。
(1)高速化:新一代数控机床为提高生产效率,向超高速方向发展,采用新型功能部件主轴转速达15,000r/min以上。
而高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动速度超过普通切削5~10倍,体现在数控机床上的主轴转速、进给率、运算速度等。
(2)高精度化:当前,在机械加工高精度的要求下,世界各工业强国已经不能满足于精密加工了,而是把超精密加工作为数控机床的未来发展方向。
其精度已经从微米级发展到亚微米级,甚至纳米级。
(3)功能复合化:工件一次装夹,能进行多种工序复合加工,可大大地提高生产效率和加工精度,是机床一贯追求的。
机床已逐渐发展成为系统化产品,用一台电脑控制一条生产线的作业。
数控机床的发展及趋势 论文
前言我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。
由于受到当时国产电子元器件水平低,部门经济等的制约,未能取得较大的发展。
在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。
经过“六五"的引进国外技术,“七五”的消化吸收和“八五”国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I 型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。
我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。
但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。
从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1 9 9 9年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
数控机床的发展及趋势1.数控机床的概述数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。
与普通机床相比,数控机床有如下特点:加工精度高,具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间,机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
1.1数控机床一般由下列几个部分组成主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
浅析数控加工技术的发展趋势
浅析数控加工技术的发展趋势近年来,随着我国数控加工技术的发展,关于数控加工技术发展趋势的研究也逐渐成为我国制造工业领域的热点。
但是我国制造业起步较西方国家晚,所以我国数控加工技术较西方国家还有不少差距。
所以研究数控加工技术的发展趋势,才能推动我国数控加工技术的正确发展。
标签:数控加工技术;趋势;展望一.数控是现在机床加工的主流数控加工技术的让制造业的生产方式由纯人工计算变成了机器计算,极大的提高了生产效率。
而数控加工技术的发展又进一步的改善加工环境提高加工效率降低加工成本。
所以数控加工技术一直在进步,由一开始被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度,震动,能耗等工况并加以控制和调整,在线测量工具,刀具磨损和预测刀具寿命,以及防止刀具和运动部件干涉,甚至为操作者进行语音导航或发送短信。
数控机床具备智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化,从而更加便捷的控制机床,精度更加稳定,效率更高。
所以说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。
二.數控加工技术的发展趋势从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。
2.1全面提升机床数控技术的加工精度。
应当在迎合时代发展趋势的基础上,重点强化生产能力,促使加工精度持续提升,从根本上提高产品质量,企业发展也将因此获得坚实的发展动力。
这是因为加工能效的跨越式提升将为企业抢占市场份额夯实基础,相对的,产品加工精度旳提升,也将为产品性能的提升及发展増添助力,其使用寿命也将随之延长2.2向看智能化方向发晨。
数控机床的发展历史和趋势
未来的数控机床
智能化、 3.智能化、网络化: 智能化 网络化:
追求加工效率的智能化,如自适应控制; 追求加工效率的智能化,如自适应控制;提高驱动性 能及使用连接方便的智能化,如电机参数的自适应运 能及使用连接方便的智能化, 算等;简化编程、简化操作的智能化, 算等;简化编程、简化操作的智能化,如智能化的自 动编程、智能诊断等。 动编程、智能诊断等。 数控装备的网络化实现了新的制造模式如敏捷制造、 数控装备的网络化实现了新的制造模式如敏捷制造、 虚拟企业等。 虚拟企业等。
数控机床的发展先后 经历了电子管( 经历了电子管(1952 )、晶体管 晶体管( 年)、晶体管(1959 )、小规摸集成电 年)、小规摸集成电 路(1965年)、大规 年)、大规 模集成电路及小型计 算机( 算机(1970年)和微 年 处理机或微型机算机 (1974年)等五代数 年 控系统。 控系统。
高精度、高可靠性 高精度、高可靠性: 普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高 普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高 5μm; 到±5μm; 精密级加工中心的加工精度则从± 5μm, 精密级加工中心的加工精度则从±3~5μm, 提高到± 1.5μm。 提高到±1~1.5μm。 数控装置的平均无故障时间值已达6000小时 数控装置的平均无故障时间值已达6000小时 平均无故障时间值已达6000 以上,驱动装置达30000小时以上。 30000小时以上 以上,驱动装置达30000小时以上。
2.复合化、多轴化: 2.复合化、多轴化: 复合化 一次装夹,整体加工。 一次装夹,整体加工。 在加工自由曲面时, 在加工自由曲面时,5轴联动控制对球头 铣刀的数控编程比较简单, 铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣 刀在铣削3 刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切 从而提高加工效率。 速,从而提高加工效率。
数控车床技术发展现状及趋势
数控车床技术发展现状及趋势一、本文概述数控车床,作为现代制造业的核心设备之一,其技术发展水平直接关系到加工精度、生产效率和产品质量。
随着科技的日新月异,数控车床技术也在持续进步,不断满足复杂多变的制造需求。
本文旨在探讨数控车床技术的当前发展现状,分析其内在的技术特点与优势,并展望未来的发展趋势。
通过深入研究数控车床的控制系统、驱动技术、加工工艺等关键领域,本文期望为相关行业的从业者和技术人员提供有价值的参考信息,推动数控车床技术的进一步创新和应用。
二、数控车床技术发展现状数控车床技术作为现代制造业的核心组成部分,经历了从简单的数控编程到高度集成化和智能化的变革。
目前,数控车床技术的发展现状主要体现在以下几个方面:数控系统智能化:随着人工智能和大数据技术的不断融入,数控车床的控制系统日趋智能化。
现代数控系统能够自动识别材料类型、厚度和硬度,并自动调整切削参数以达到最优的加工效果。
高精度与高效率:随着超精密加工技术和新型切削工具的应用,数控车床的加工精度得到了显著提升。
同时,通过优化数控算法和机床结构,提高了加工效率,减少了非生产时间。
复合加工能力:现代数控车床不仅具备车削、铣削、钻孔等基本功能,还能实现磨削、激光加工等多种加工方式的复合,从而在一台机床上完成复杂零件的多工序加工。
模块化与标准化:数控车床的设计制造越来越倾向于模块化和标准化,这不仅简化了生产流程,降低了制造成本,还有利于机床的维护和升级。
网络安全与远程监控:随着工业0和物联网技术的发展,数控车床的网络安全和远程监控成为新的关注点。
现代数控系统配备了完善的安全防护措施,并通过云平台实现远程故障诊断和监控,大大提高了设备的运行可靠性和维护效率。
绿色环保与节能减排:数控车床在设计和制造过程中越来越注重绿色环保和节能减排。
通过优化机床结构、减少空载时间和使用环保切削液等措施,有效降低了能耗和污染排放。
数控车床技术在高精度、高效率、复合加工、智能化和网络化等方面取得了显著进展,为现代制造业的转型升级提供了有力支撑。
数控技术的现状发展趋势
数控技术的现状发展趋势
一、数控技术的现状
数控技术是将计算机技术和机械技术有机结合起来的一种技术,被广
泛应用于机床的自动化控制,以提高机床的加工精度和生产效率。
近年来,在精密加工、自动化制造等领域的发展,数控技术发挥了重要作用。
随着数控技术已经取得的重大进步,如今主要使用的数控技术有数控
加工中心、数控车床、数控刨削机、数控火花机等等。
这些设备具有自动
化操作、加工精度高、操作安全性好、节省能源、制造效率高等特点。
数控技术在特种机床、智能机床等方面也得到广泛的应用,在气动控制、电动控制、传动控制等多方面的发展,促进了数控机床的精确操作,
在计算机技术、机器人技术、伺服控制技术等方面也取得了很大的进步,
使得数控加工的技术更加成熟可靠。
二、数控技术的发展趋势
(一)智能化加工方面
数控技术在加工过程中,将会朝着更高级,更自动化,更智能化的方
向发展,精度、准确性更高,技术更成熟。
此外,智能化对加工质量的控制,将会发展成多层次的监控,如:传
感器采集参数,在计算机端进行实时监控,直接控制机床端的机器人,准
确控制加工参数,改变机床加工的运行轨迹。
数控机床的现状和发展趋势
我国数控机床的现状和发展数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。
数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。
因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。
一.国内外数控机床的发展(1)我国数控机床的发展我国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。
建国初期在1958—1979年间为第一阶段,第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。
改革开放,从1979年至今为第二阶段。
在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国家(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。
在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、多轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。
至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
(2)国外数控技术的发展数控机床的起源1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
数控机床和数控技术的发展及未来趋势
Science &Technology Vision 科技视界在工业国家,科学技术和生产力主要是体现在制造业中。
人们的衣食住行、办公生活的各个方面都与制造业息息相关。
制造行业作为各行各业的基础和生产力的一种表现形式,对于综合国力和国际地位的提高有着至关重要的地位。
在高新技术生产和尖端的工业制造中,数控机床和数控技术是最重要的生产设备和技术[1]。
在制造业发达的工业国家,数控技术及其设备被列为国家的战略物资,并且在“高精尖”的数控关键技术上,对我国实行封锁和限制政策。
因此,对数控技术的大力发展,提高工业制造水平俨然成为我国加速发展经济,提升综合国力的重要途径。
1数控机床和数控技术的产生随着社会的发展与制造业对生产设备要求的不断提高,数控机床作为一种以数字指令形式控制机床运行的新型加工设备应运而生。
其发展历程大致如下:1940年,位于美国密歇根州的一家飞机制造企业为了加工飞机的叶片,对生产设备的加工轨迹进行设计,并进行了数据的分析处理,这是早期的数控思想的萌芽。
1948年,美国首先提出使用脉冲信号对机床的运动轨迹进行控制,并于1952年由Parsons 公司和M.I.T 合作,率先研制出世界上的第一台数控机床。
它采用的是电子管元件,体积庞大。
但作为世界上的第一台综合计算机、自动控制、伺服驱动以及测量技术等新型机床,开辟了数字化加工的新时代。
1959年,数控机床的硬件发生改变,晶体管元件和印刷电路板取代了之前的电子管元件和硬接线板,机床的体积大大缩小,并且在这一时期出现了带有自动换刀装置的数控机床(加工中心),数控机床进入另一个时代。
1965年小规模的集成电路应用于数控装置,不仅使机床的体积更小、能耗低、可靠性高,而且价格也更低,这促进了数控机床的产量发展。
19世纪60年代末期,出现了多台机床由一台计算机直接控制的系统(DNC),以及使用小型计算机控制数控系统的形式(CNC),使数控机床进入采用小型计算机控制的第四代。
数控机床的发展趋势
3 按控制方式分类
(1)开环控制(Open Loop Control)即不带位置测 量元件,数控装置根据控制介质上旳指令信号, 经控制运算发出指令脉冲,使伺服驱动元件转过 一定旳角度,并经过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副, 使执行机构(如工作台)移动或转动。特点是没 有来自位置测量元件旳反馈信号,对执行机构旳 动作情况不进行检验,指令流向为单向,控制精 度较低。
CIMS旳构成能够分下列几种部分:
(1)设计过程
(2)加工制造过程
(3)计算机辅助生产管理 (4)集成措施及技术
思索题:
1、 数控机床由哪几部分构成?简述数控机床各构成部分 旳作用。
2 、什么是数字控制、柔性制造单元(FMC)、直接数控 (DNC)?
3、 什么是点位控制?
4、 什么是开环控制、闭环控制和半闭环控制系统?
(9)数控工具磨床(NC Tool Grinding Machine) (10)数控坐标磨床(NC Jig Grinding Machine) (11)数控电火花加工机床(NC Dieseling Electric
Discharge Machine) (12)数控线切割机床(NC Wire Discharge Machine) (13)数控激光加工机床(NC Laser Beam Machine) (14)数控冲床(NC Punching Press) (15)加工中心
(3)柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是 由加工系统(由一组数控机床和其他自动化工艺设备, 如清洗机、成品试验机、喷漆机等构成)、物料自动 储运系统和信息控制系统三者相结合,由中央计算机 管理使之自动运转旳制造系统。
2 计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System)
数控机床的未来发展趋势
数控机床的未来发展趋势目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。
中国作为一个制造大国,主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势,而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。
中国的数控产业不能安于现状,应该抓住机会不断发展,努力发展自己的先进技术,加大技术创新与人才培训力度,提高企业综合服务能力,努力缩短与发达国家之间的差距。
力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变,实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
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。
(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: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;(3)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;(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。
德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。
2、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。
(1)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;(2)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。
数控技术的发展趋势
数控技术是一门集计算机技术、现代制造技术、信息技术、微电子技术和自动化控制技术为一体的综合技术,是近年来工业发展领域应用最为广泛的高新技术。
智能技术随着现代化科学技术的不断发展,逐步朝着高精度、高速度和复杂零件施工设计发展,是现代化机床装备的灵魂和核心,也是目前机械制造领域的发展目标,具有着广阔的应用前景。
1、国内外数控系统发展概况目前,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。
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。
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。
数控机床技术现状及发展趋势
数控机床技术现状及发展趋势一、技术现状数控机床技术是一种以计算机技术为基础,通过编程控制机床进行加工制造的技术。
目前,数控机床技术已经广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
在技术现状方面,数控机床技术已经取得了长足的进步。
首先,数控机床的精度和效率得到了显著提高。
通过采用高精度的传感器、先进的控制系统和优化的加工工艺,数控机床的加工精度已经达到了微米级,甚至更高。
同时,数控机床的加工效率也得到了大幅提高,可以满足大规模生产的需求。
其次,数控机床的功能和性能得到了不断扩展。
除了基本的加工功能外,现代数控机床还具备了测量、装配、检验等多种功能,可以实现一站式加工。
此外,数控机床还具有高度柔性化、智能化等特点,可以根据不同的加工需求进行快速调整和优化。
二、发展趋势随着科技的不断发展,数控机床技术也在不断进步。
未来,数控机床技术将朝着以下几个方向发展:1. 高精度化:随着制造业对产品精度要求的不断提高,数控机床的加工精度也将不断提高。
未来,数控机床将采用更先进的传感器、控制系统和加工工艺,实现更高精度的加工。
2. 智能化:随着人工智能技术的发展,数控机床将实现更高程度的智能化。
通过引入人工智能技术,数控机床可以实现自适应加工、智能故障诊断等功能,提高加工效率和安全性。
3. 柔性化:未来,数控机床将更加注重柔性化设计。
通过采用模块化设计、可编程控制等技术,数控机床可以快速适应不同的加工需求,提高生产效率。
4. 绿色化:随着环保意识的提高,数控机床将更加注重绿色化设计。
通过采用环保材料、节能技术等措施,数控机床可以降低能耗和排放,实现可持续发展。
总之,数控机床技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
未来,随着科技的不断发展,数控机床技术将不断进步和创新,为制造业的发展提供更加强有力的支持。
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。
数控机床的发展历程及未来趋势
(山东建筑大学机电工程学院济南 250101)0前言机床(machine tools)是指用来制造机器的机器。
又被称为“工作母机”或“工具机”。
早在15世纪就已出现了早期的机床,1774年英国人威尔金森发明的一种炮简篷床被认为是世界上第1台真正意义上的机床,它解决了瓦特蒸汽机的气缸加工问题。
至18世纪,各种类型机床相继出现并快速发展,如螺纹车床、龙门式机床、卧式锐床、滚齿机等,为工业革命和建立现代工业奠定了制造工具的基础。
1952年,世界上第1台数字控制机床在美国麻省理工学院问世,标志着机床数控时代的开始。
数控机床是一种装有数字控制系统(简称“数控系统”)的机床数控系统包括数控装置和伺服装置两大部分,当前数控装置主要采用电子数字计算机实现,又称为计算机数控(computerized numerical control,CNC)装置[1]。
1数控机床的发展历程特点1952年世界第1台数控机床在美国麻省理工学院研制成功,这是制造技术的一次革命性跨越。
数控机床采用数字编程、程序执行、伺服控制等技术,实现按照零件图样编制的数字化加工程序自动控制机床的轨迹运动和运行,从此NC技术就使得机床与电子、计算机、控制、信息等技术的发展密不可分。
随后,为了解决NC程序编制的自动化问题,采用计算机代替手工的自动编程工具和方法成为关键技术,计算机辅助设计/制造(CADCAM)技术也随之得到快速发展和普及应用[2]。
可以说,制造数字化肇始于数控机床及其核心数字控制技术的诞生。
正是由于数控机床和数控技术在诞生伊始就具有的几大特点--数字控制思想和方法、“软(件)-硬(件)”相结合、“机(械)-电(子)-控(制)-信(息)”多学科交叉,因而其后数控机床和数控技术的重大进步就一直与电子技术和信息技术的发展直接关联。
最早的数控装置是采用电子真空管构成计算单元,20世纪40年代末晶体管被发明,50年代末推出集成电路,至60年代初期出现了采用集成电路和大规模集成电路的电子数字计算机,计算机在运算处理能力、小型化和可靠性方面的突破性进展,为数控机床技术发展带来第一个拐点一由基于分立元件的数字控制(NC)走向了的计算机数字控制(CNC),数控机床也开始进入实际工业生产应用。
数控加工技术的现状和发展趋势
明” 。数控技 术 已经从 被动执 行运 动指令 发展 到能够
铣复合中心,通过合资、引 进技术和 自主开发,某些产品 已能满足部分国内高端用户要求。但是 , 卧式车铣复合加
工中心、带蹭由 轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中 或c 心和高精度卧式车削中心仍然主要依靠进口。 国产立 式加 工 中心 在技 术上 比较成 熟 ,技 术性 能 与国际水平接近 ,生产厂家较多并具 有一 定批 量,得到 了国内用户认可。 由于在性价比上具 有优势 ,保质期过 后维修服务费用较低 ,基本可以满足国内市场 的需要 。 当前的关键是大力提高产品的质量和可靠性 ,加 强售前
外 圆磨床和各种数控高效专用磨床等产品进 口较多。
比较成熟的数控机床 ,如立式加工中心、中小规格卧式加 工中心 、数控车床等产品的市场由于可靠性和精度保持性
等方面略逊一筹 ,外国公司也因而占有相 当市场份额。
国产 数控 重型 金切机 床在价 格 上具 有很 大优 势 , 售价仅 为国外同类产 品的一半左右 ,通过近几年的 自 主 开 发和 实际生产应用和考核 ,除个别超重型的 、多轴控
高速 加工 大幅 度提 高 了加 工效率 ,高 效加 工除 了 关注高 效率 外 ,还 考虑 高能效 和高 效益 。滑板 自动交 换 、机 器人装 卸、柔性 制造单 元和 系统 等 自 动化 系统集 成是进 一步提高 劳动生产率 重要措施 , 是机床产业可持
数控技术的发展趋势
数控技术的发展趋势 中国作为⼀个制造⼤国,主要还是依靠劳动⼒、价格、资源等⽅⾯的⽐较优势,⽽在产品的技术创新与⾃主开发⽅⾯与国外同⾏的差距还很⼤。
下⾯,店铺就为⼤家讲讲数控技术的发展趋势,⼀起来了解⼀下吧! 数控技术的发展趋势 数控技术不仅给传统制造业带来了⾰命性的变化,使制造业成为⼯业化的象征,⽽且随着数控技术的不断发展和应⽤领域的扩⼤,它对国计民⽣的⼀些重要⾏业的发展起着越来越重要的作⽤。
尽管⼗多年前就出现了⾼精度、⾼速度的趋势,但是科学技术的发展是没有⽌境的,⾼精度、⾼速度的内涵也在不断变化,正在向着精度和速度的极限发展。
从世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下⼏个⽅⾯: 1.机床的⾼速化、精密化、智能化、微型化发展 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,⽽且是机床、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。
2.五轴联动加⼯和复合加⼯机床快速发展 采⽤五轴联动对三维曲⾯零件进⾏加⼯,可⽤⼑具最佳⼏何形状进⾏切削,不仅光洁度⾼,⽽且效率也⼤幅度提⾼。
⼀般认为,1台五轴联动机床的效率可以等于2台三轴联动机床,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,五轴联动加⼯可⽐三轴联动加⼯发挥更⾼的效益。
但过去因五轴联动数控系统主机结构复杂等原因,其价格要⽐三轴联动数控机床⾼出数倍,加之编程技术难度较⼤,制约了五轴联动机床的发展。
当前数控技术的发展,使得实现五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。
数控机床发展趋势及发展策略分析
技术改造—280—数控机床发展趋势及发展策略分析李 晨(沈阳机床股份有限公司,辽宁 沈阳 110000)引言数控机床的精密程度和操作效率对整个制造业具有深远的影响,并且数控技术的自动化和智能化也是制造业未来发展的新风向。
数控加工技术提高了我国制造业的发展,但是相比于西方先进国家的数控机床技术,我国数控机床在设计和制造方面还存在着一定的差距,本文对数控机床的发展现状和存在的问题进行详细的分析,并就数控机床技术未来的发展趋势以及发展策略进行了全面的阐述,以期为我国数控机床的发展提供参考。
1数控机床的特点与地位现代社会当中,人们对产品的要求越来越高,尤其体现在产品的种类、数量和精度、形状等方面,传统加工设备以及难以适应这种变化。
数控机床是普通机床的现代化表现,能够有效解决复杂零件的加工问题。
总的来说,数控机床中应用了大量现代技术,比如计算机技术、自动检测技术、微电子技术等等,数控机床主要具备精度高、效率高、柔性高的特点,是机械加工现代化的重要标志。
数控机床的应用不仅可以提高企业的市场适应能力,促进企业的可持续发展,而且能让自动化生产得到实现,有效节约人力物力资源,加快科技进步。
数控加工技术也是军事工业不可缺少的关键技术,像飞机、导弹等武器装备中需要的零件,都需要借助数控机床完成,因此数控机床在国防现代化建设中也起到了重要作用。
2数控机床发展趋势2.1高效率、高精度 一台数控机床可以支持多种零件的加工,加工不同的零件,只需调整相关控制程序,即可进行多模式的生产,不仅节约了生产的时间,同时能够强化数控机床的应用范围。
由于数控机床具有更快的加工效率,并且大大简化了加工人员的布局,不仅能为企业降低生产的效率,同时还能缩短生产的周期,能够更适应市场的波动,做出快速的产品生产战略布局。
国内数控机床能够根据不同领域的需要进行针对性的升级,因此能够对模具、制造、机械加工等多个领域均有广泛的应用。
数控机床能够实现更高的加工精度,因此对于精度较高的相关器件均可以采用国内的数控机床进行加工,由于精度的提升,能够使产品的质量得到有效的保障。
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数控机床的发展趋势与数控加工
数控机床是一种高精度、高效能的机械加工设备,它已经成为现代制造业的重要组成部分。
随着科技的发展,数控机床在设计、制造、使用、应用上都已经越来越成熟。
本文将讨论数控机床的发展趋势以及数控加工技术的应用。
1. 向高端化、智能化发展
随着制造技术的进步,越来越多的企业倾向于使用高精度、高效能的数控机床来替代传统机床,并朝着高端化、智能化的方向发展。
一方面,在机床产品的结构、功能、性能等方面加强创新;另一方面,利用智能化技术,实现机床自动化、柔性化、信息化操作。
2. 以功能多样化为发展趋势
数控机床的应用范围越来越广泛,需求越来越个性化。
因此,数控机床产品的发展趋势是功能多样化,以满足不同行业和用户的需求。
如:五轴数控加工中心,可完成复杂的雕刻、铣削、钻孔、切割等工艺,具有较大的工件加工范围。
3. 绿色环保、节能减排是未来方向
随着全球环境污染和能源危机日益加剧,绿色环保已成为未来制造业的主要方向。
数控机床作为制造业的主要工具之一,也需要面对环境警察,并加强环保措施。
未来数控机床将采用能源高效、低污染的电源和机械系统,减少碳排放量。
4. 数控技术对制造业的影响
随着数控技术的快速发展,数控加工成为了制造业的主要工艺之一。
传统机械加工逐渐被数控加工取代。
数控加工制造具有精度高、质量好、高效率和低成本等特点。
未来,数控加工将越来越广泛地应用在制造业各个领域,包括航空航天、工程机械、电子互联、汽车、机械等领域。
总之,数控机床的发展趋势是高端化、智能化、功能多样化、绿色环保和节能减排。
数控技术的应用正在改变制造业的面貌,数控加工也将在未来得到更广泛的应用。