浅谈机电数控一体化的发展与革新

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1、浅谈机电数控一体化的发展与革新殷俊华王力辽宁省大连海洋渔业集团公司船厂116113摘要20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。数控技术的应用不但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，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化己是现代发展的大趋势。关键词数控PLC远程控制一体化我国数控机床制造业在80年代曾有过高

2、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。但是从1995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，对数控设备牛产起到了很大的促进作用，尤为重要，通过第6代的系统更新优点很多，其中主要有：（1）元器件集成度高，可靠性好，性能高（2）技术层次高，更新速度快（3）提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域。（4）数控系统异常发达，可升级速度快，跟上时代脚步。在最近几年的数控机床为适应加

3、工技术发展，主要有以下几大突破（1）高速化由于高速加工技术普及，机床普遍提高各方面速度，其己由过去一般机床的0・5G（重力加速度）提高到5〜2G,最高可达15G,直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采用内装式主轴电机。（2）高精度化数控机床的定位精度已由一般的0・01〜0・02mm提高到0.008mm左右，数控中两轴以上插补技术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的圆弧都可以达到lμ的圆度，插补前多程序段预读，大大提高插补质量，并可进行自动拐角处理等。（3）复合加工、新结构机床6轴虚拟轴机床，串并联较链机床等。采用特殊机械结构

4、，数控的特殊运算方式，特殊编程要求。（4）使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床。如内冷钻头由于使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑，在钻深孔时大大提高效率。（5）数控机床的开放性和联网管理，已是使用数控机床的基本要求，它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段，而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此，计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、异行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来，这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。于此同时在现代化工生产中，传统的手动操作已远远不能获得好的控制品质。目前

5、，在电气控制领域，国内外普遍采用PLCo特别是在高温高压、易燃易爆高危生产领域，PLC以其在工业恶劣环境下仍能高可靠性工作，及抗干扰能力强的特点而获得更为广泛的使用。PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。由于PLC是专为工业控制而设计的，其结构紧密、坚固、体积小巧，是实现机电一体化的理想控制设备。随着微电子技术的快速发展,PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。其中RLC在工业生产的环境条件远比通用计算机所处的环境差，因此要求PLC具有很强的抗

6、干扰能力，更简易操作性,更简便的编辑能力，更快捷的维修方式，更优越的灵活性。最后实现机电一体化充分并且完美的体现岀它的优势。PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽，如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越人的作用。数控技术的发展趋势将不但给传统制造业带

7、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的高速、高精加工技术及装备的新趋势使高速、高精加工技术可极人地提高效率，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。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一更加智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势其中采用5轴联动对三维曲面零件的加工，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铳刀进行高速铳削淬硬

8、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。21世纪的数控装备将是具有一•定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各