cnc数控车床

时间:2024-07-25 11:23:14编辑:奇事君

数控车床和cnc有什么区别

数控车床和cnc的区别有结构区别、结构区别、加工范围不同等。1、结构区别CNC加工中心至少是三轴控制,而CNC数控车床是两轴控制。2、结构区别CNC加工中心有刀库,CNC数控车床用的是刀架。CNC加工中心刀库分类比CNC数控车床刀架分类要多,有圆盘式、斗笠式、链式、飞碟式、同动式等等,大部分刀库的刀具容量都要比CNC数控车床刀架的刀具容量大。3、加工范围不同CNC加工中心的加工范围比CNC数控车床加工范围要大,CNC数控车床主要是用来加工回转零件。数控车床和cnc的就业方向:现在企业中一般操作和编程是分开的,操作的话,车床加工不允许戴手套,比较辛苦,工资是计件的,相对较高,现在普遍都是数控设备了,工作比较好找。编程属于行管岗位,固定工资,理论上有正常的休班,但是有时候可能有紧急情况要经常加班,工资也不错。就是可能会遇到一些棘手的事,比如零件尺寸不好保证,或者加工表面质量不好,需要大量的经验,前景很不错,一个好的编程能保证生产的顺利进行和对资源的有效运用。

数控和cnc有什么区别

数控和cnc的区别有:结构区别、刀具区别、加工范围不同、编程区别等。1、结构区别CNC加工中心至少是三轴控制,而CNC数控车床是两轴控制。2、刀具区别CNC加工中心有刀库,CNC数控车床用的是刀架。CNC加工中心刀库分类比CNC数控车床刀架分类要多,有圆盘式、斗笠式、链式、飞碟式、同动式等等,大部分刀库的刀具容量都要比CNC数控车床刀架的刀具容量大。3、加工范围不同CNC加工中心的加工范围比CNC数控车床加工范围要大。CNC数控车床主要是用来加工回转零件。4、编程区别CNC加工中心和CNC数控车床编程在某些方面比较相似,但是CNC加工中心编程更为复杂一些。CNC的优点:1、大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。2、加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。3、可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。数控车床的优点:1、加工精度高,具有稳定的加工质量。2、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件。3、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。

CNC和数控车床有什么区别?

CNC和数控车床是现代机械加工中常见的两个概念,它们之间存在一些区别。下面是它们的区别以及举例:
1. CNC(Computer Numerical Control)是一种通过计算机控制机床进行加工的技术。它通过预先编写好的程序,将加工工序转化为机床可以理解和执行的指令,实现自动化加工。CNC技术可以应用于各种不同类型的机床,包括车床、铣床、钻床等。
举例:在汽车制造过程中,使用CNC技术的机床可以精确地加工发动机缸体和缸盖,确保其尺寸和形状的精度,从而提高发动机的性能和可靠性。
2. 数控车床是一种特定类型的CNC机床,专门用于车削加工。相比于其他类型的机床,数控车床更加专注于旋转工件的加工。数控车床通过计算机控制刀具的运动轨迹和工件的旋转速度,实现高精度的车削加工。
举例:在航空航天领域,数控车床被广泛应用于加工航空发动机的涡轮叶片。这些叶片通常由高温合金材料制成,需要进行复杂的形状加工。数控车床可以根据预先编写的程序,精确地控制刀具的运动轨迹和工件的旋转速度,实现高质量的加工效果。
总结来说,CNC是一种通过计算机控制机床进行加工的技术,而数控车床是CNC技术在车削加工中的一种应用。CNC技术可以应用于各种类型的机床,而数控车床则专注于旋转工件的车削加工。


cnc是什么意思?

一、cnc是什么意思 1、 CNC(一种由程序控制的自动化机床)一般指计算机数字控制机床。计算机数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。英文简称CNC,又称数控机床、数控车床,香港和广东珠三角一带称为电脑锣。 2、 计算机数控就是利用一个专用的可存储程序的计算机执行一些或全部的基本数字控制功能的NC系统。早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC),1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统,一般是采用专用计算机并配有接口电路,可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC(计算机数控),很少再用NC这个概念了。 3、 计算机数控一般也称为数控,要了解计算机数控应该从理解数控开始。数控是数字控制的简称,数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。早期时有两个版本:NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控技术。CNC(Computerized Numerical Control):计算机数控技术–新版,数控的首选缩写形式。NC可能是CNC,但CNC绝不是指老的数控技术。 4、 “CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。 5、 传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。 二、数控功能 1、坐标轴控制   能同时联动控制3,4和5个坐标轴。能达到较高的切削速度和加工质量。 2、刀具偏置补偿 现代数控系统往往具有三维空间直线的刀具半径补偿功能。 3、编程功能   系统提供某些编程功能。通常可以使用系统的彩色图形显示终端,人工编制由直线和圆弧组成的平面轮廓件的加工程序,系统配有软件自动计算轮廓的交点与切点。 4、平行作业 系统可以平行地实现两种工作模式:机床受控模式和编程模式。 当机床正在受系统控制进行某零件的加工时,操作人员可以同时用键盘完成上述手工编程工作,或通过数据传输接口进行外部程序的输入或对已有程序进行编辑修改作业。当机床正在加工时,图形显示终端可以同时模拟另一加工程序的执行,以便检查与编辑。 5、刀具管理和监控   现代数控机床朝加工中心方向发展。通常铣镗类机床带有几十把刀具的刀库,车削中心往往也有刀具库。数控系统具有控制和管理刀库的功能。刀具的更换在加工机床上是由数控系统按程序控制换刀机构自动换刀的。 6、高、低速进给控制   系统对机床运动部件的进给速度控制性能是数控系统的一个重要性能指标。现代数控系统能在很短距离内以相当高的进给速度控制机床切削运动。这对曲面加工是十分有利的,可以大大缩短加工时间,尤其对曲率变化较大的过渡区加工,仍可获得好的加工质量。 三、发展趋势 1、高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工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。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,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。 2、五轴联动加工和复合加工机床快速发展 数控技术采用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铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,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。 3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 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个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;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、方便系统的诊断及维修等。 4、重视新技术标准、规范的建立 如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。 5、实时操作系统进入CNC 严格意义上说,数控控制软件中包含着实时操作系统的思想,例如任务调度、存储器管理、中断处理等,但这种技术是隐含的,是和数控应用程序比如插补,伺服、译码等混合的。每一个数控系统都是独特的,不透明的。这种情况对于最终用户和系统集成商而言带来诸多不便。在开放式数控呼声日益高涨的今天,研究实时操作系统在CNC软件中的应用是顺理成章的事。特别是最近嵌入式实时操作系统的技术发展迅猛,这对于数控控制软件的开发将产生革命性的影响。

cnc什么意思

CNC(一种由程序控制的自动化机床)一般指计算机数字控制机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。CNC系统的多任务性。CNC系统通常作为一个独立的过程控制单元用于工业自动化生产中,因此它的系统软件必须完成管理和控制两大任务。系统的管理部分包括输入、I/O处理、显示和诊断。系统的控制部分包括译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制。在许多情况下,管理和控制的某些工作必须同时进行。实时中断处理CNC系统控制软件的另一个重要特征是实时中断处理。CNC系统的多任务性和实时性决定了系统中断成为整个系统必不可少的重要组成部分。1、外部中断。主要有纸带光电阅读机读孔中断、外部监控中断(如紧急停、量仪到位等)和键盘操作面板输入中断。前两种中断的实时性要求很高,通常把这两种中断放在较高的优先级上,而键盘和操作面板输入中断则放在较低的中断优先级上。2、内部定时中断。主要有插补周期定时中断和位置采样定时中断。在有些系统中,这两种定时中断合二为一。但在处理时,总是先处理位置控制,然后处理插补运算。3、硬件故障中断。它是各种硬件故障检测装置发出的中断,如存储器出错、定时器出错、插补运算超时等。4、程序性中断。它是程序中出现的各种异常情况的报警中断,如各种溢出、清零等

cnc是什么

cnc是一种由程序控制的自动化机床。CNC(一种由程序控制的自动化机床)一般指计算机数字控制机床。计算机数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。英文简称CNC,又称数控机床、数控车床,香港和广东珠三角一带称为电脑锣。“CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)。按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。

cnc是什么

cnc一般指计算机数字控制机床,按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。nbsp; cnc是指什么意思,这个我们在工厂里面会经常看到一种设备,操作也相对比较复杂,下面来给大家详细的介绍一下。详细内容 01 CNC(一种由程序控制的自动化机床)一般指计算机数字控制机床。计算机数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。英文简称CNC,又称数控机床、数控车床,香港和广东珠三角一带称为电脑锣。 02 计算机数控就是利用一个专用的可存储程序的计算机执行一些或全部的基本数字控制功能的NC系统。早期的数控系统是由硬件电路构成的称为硬件数控(Hard NC),1970年代以后,硬件电路元件逐步由专用的计算机代替而称为计算机数控系统,一般是采用专用计算机并配有接口电路,可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都是CNC(计算机数控),很少再用NC这个概念了。 03 计算机数控一般也称为数控,要了解计算机数控应该从理解数控开始。数控是数字控制的简称,数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。早期时有两个版本:NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控技术。CNC(Computerized Numerical Control):计算机数控技术--新版,数控的首选缩写形式。NC可能是CNC,但CNC绝不是指老的数控技术。 04 “CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。 05 传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。

数控车床新手入门教程

数控车床新手入门教程(1)打开机床电气柜的电源总开关,接通机床主电源,电源指示灯亮,电气柜散热风扇启动;(2)在机床操作面板上按下系统电源启动【ON】键(关机时按【OFF】键),为数控系统上电,待显示器工作并显示初始画面;(3)松开【急停】按钮(关机时按下【急停】按钮),为伺服系统上电。(4)关机则是用相反的顺序操作。使工作方式置于【回零】键的位置上,该键指示灯亮,按【+X】键,此时工作台以快速进给方式移向参考点。返回参考点后“X零点”指示灯亮。同样按【+Z】键完成Z向返回参考点的操作。2. MDI方式回参考点(1)选择机床操作面板模式选择【MDI】键;(2)选择数控系统面板程序功能【PROG】键;(3)选择数控系统面板插入【INSERT】键,输入指令“G28 U0 W0”;(4)按循环启动【CYSLE START】键,启动程序回零。请点击输入图片描述

数控车床新手如何入门

1.是编程 (学会自主编程,如果有普通车床的基础,要进入数控那就比较容易了。如果没有普通车床的加工基础,那就得买些相关数控的书籍看看,多了解、多看例题。更要熟悉常用的指令如:)2.是操作。下载个数控仿真系统做一些练习。既然是新手,就要先去了解一下数控的基本知识。了解数控设备的重要保养及安全使用。 要学会自主编程,如果有普通车床的基础,要进入数控那就比较容易了。如果没有普通车床的加工基础,那就得买些相关数控的书籍看看,多了解、多看例题。更要熟悉常用的指令如:(G01\G02\G03\G90\G71\G72\G73\G70)。

数控车床刀补详细讲解是什么?

数控刀补详细讲解,刀补常用的方法是里加外减。刀补有形状补偿和磨耗补偿,一般换新刀片在磨耗里让0.3到0.5左右。在刀补有两个数据栏,一个是对刀用的,一个是填刀补用的。把页面调到刀补的页面上,找到所对刀的刀号(T0101就把光标放在01上)。然后开始对刀,刀尖轻轻的沾着工件的端面,就沿着X方向退出来。数控车床刀补加减用法刀补常用的方法是里加外减。刀补有形状补偿和磨损补偿。一般而言,新刀片的磨损量约为0.3至0.5。刀补有两个数据栏,一个用于对刀,另一个用于填刀。1、刀补是刀具长度的一个非常重要的概念。编程零件时,首先要指定零件的编程中心,然后才能建立工件编程坐标系,它只是一个工件坐标系,零点一般在工件上。与X和Y平面中的编程零点不同,长度补偿*与Z坐标相关,因为刀具由主轴锥孔定位而不发生变化,因此Z坐标的零点不同。2、数控车床又称CNC车床,计算机数字控制车床是我国使用量比较大、覆盖面**广的数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息技术于一体的机电一体化产品。它是一种高精度、高效率、高自动化、高柔性的机械制造设备。3、数控机床的技术水平及其在金属切削机床产量和总拥有量中所占的比例,是衡量国民经济发展和工业制造业整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,在数控机床中占有十分重要的地位。几十年来,它一直受到世界各国的重视,并得到了迅速发展。

数控刀补怎么使用方法

1、在数控机床的控制系统中打开数控刀补功能,并设置好所需的修正量、修正方式以及修正类型等参数。2、根据零件的尺寸和加工要求,选择合适的切削刀具和进给速度,开始进行加工。3、在加工过程中,根据实际情况观察加工效果,如发现切削刀具的位置不准确或进给量偏大或偏小等问题,可通过数控刀补功能进行修正。4、进行数控刀补时,要先确定需要修正的方向和量,然后通过数控机床的操作界面或手柄等设备进行相应的调整,直到达到所需的修正效果为止。5、进行相关检测和测量,确保零件的尺寸和精度符合要求。如果需要进一步修正,可再次运用数控刀补功能进行调整。数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合,才能充分发挥其应有的效能。


简述数控机床的发展趋势

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。

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。
2、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;
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。

5、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。
6、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;
7、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。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%;

采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。

1、功能复合化
复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。
加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。
在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。

2、控制智能化
随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面:
加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性;
加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的;
智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位;
智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息,对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真,用以确定错误引起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验;
智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行;
智能4M数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工 (Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。

3、体系开放化
向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期;
向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求;
数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。

4、驱动并联化
并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。
并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。

5、端化(大型化和微型化)
国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。

6、信息交互网络化
对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单元。

7、新型功能部件
为了提高数控机床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括:
高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用;
直线电动机:近年来,直线电动机的应用日益广泛,虽然其价格高于传统的伺服系统,但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态性能有了提高。如:西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等;德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机;

电滚珠丝杆:电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成,可以大大简化数控机床的结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。

8、高可靠性
数控机床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控机床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内最高只有300小时。

9、加工过程绿色化
随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资源、环境问题尤为突出。因此,近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现,并在不断发展当中。在21世纪,绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展,占领更多的世界市场。

10、多媒体技术的应用
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。除此以外,在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等,因此有着重大的应用价值。


数控机床的发展趋势

数控机床的发展趋势:1、多功能化配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心,能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工,现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削,即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。2、高速度、高精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品质量。目前,数控系统采用位数、频率更高的处理器,以提高系统的基本运算速度。同时,采用超大规模的集成电路和多微处理器结构,以提高系统的数据处理能力,即提高插补运算的速度和精度。3、智能化现代数控机床将引进自适应控制技术,根据切削条件的变化,自动调节工作参数,使加工过程中能保持最佳工作状态,从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度,同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能,在整个工作状态中,系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。4、数控编程自动化随着计算机应用技术的发展,目前CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用,是数控技术发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样,再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理,从而自动生成NC零件加工程序,以实现CAD与CAM的集成。5、可靠性最大化数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片,利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路,以减少元器件的数量,来提高可靠性。通过硬件功能软件化,以适应各种控制功能的要求,同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化,使得既提高硬件生产批量,又便于组织生产和质量把关。

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