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时间:2018-12-07
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1、浅谈国内外数控系统发展现状研究论文关键词:数控系统发展现状论文摘要:数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状,以期对我国数控系统发展有所帮助。数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统,到现在已走过了半个世纪。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。数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能,可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业
2、的高速发展,数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显,中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领,因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。、国外数控系统现状在国际市场,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)、发那克(FANUC)、三菱电机(MitsubishiElectrie)、海德汉(HEIDENHAIN)、博世力士乐(BoschRexroth)、日本大隈(Okuma)等。1.纳米插补与控制技术己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
3、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(IMTSXX)上,发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODELB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。[1]2.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
4、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1C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-liA、M-20OOiA、M-710ic。[2]1.智能化加工不断扩展随着计算机颂域中人工智能的不断渗透和发数控系统的智能化程度也得到不断提高。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
5、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。/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
6、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。二、国内数控系统现状随着国际学术及产业界对开放式数控系统研宄的日益推进,我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展,我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系,国产数控系统产业发展迅速,在质与量上都取得了飞跃。国内数控系统基本占领了低端数控系统市场
7、,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。[3]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
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