Ⅰ 數控畢業設計心得
摘要:介紹了普通車床的數控改造條件,同時介紹了對CA6140車床的主傳動系統和進給傳動系統進行了數控化改造
的過程。改造後的數控車床的加工能力、自動化水平和加工精度明顯提高。同時介紹了該車床機電聯動調試的經驗。
關鍵詞:普通車床;數控改造
中圖分類號: TG659 文獻標識碼: B 文章編號: 1001-3881 (2006) 4-208-2
企業要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發展,它必須在最短的時間內以優異的質量、低廉的成本,製造出合乎市場需要的、性能合適的產品,而產品質量的優劣,製造周期的快慢,生產成本的高低,又往往受工廠現有加工設備的直接影響。目前,採用先進的數控機床,已成為我國製造技術發展的總趨勢。購買新的數控機床是提高數控化率的主要途徑,而改造舊機床、配備數控系統把普通機床改裝成數控機床也是提高機床數控化率的一條有效途徑。我校為適應現代化生產和教學,對CA6140車床進行了數控化改造。
1 機床數控化改造的條件
1·1 機床基礎件有足夠的剛性
數控機床屬於高精度機床,工件移動或刀具移動的位置精度要求很高,必須在0·001~0·01mm之間,高的定位精度和運動精度要求原有機床基礎件具有很高的靜剛度和動剛度。本次用於改造的CA6140車床自購進後一直保養良好,機床基礎件剛性滿足要求。
1·2 機床數控改裝的總費用合適,經濟性好
機床數控改裝分兩部分進行:一是維修機械部分。更換或修理磨損零件,調試大型基礎零件,增加新的功能裝置,提高機床的精度和性能,另一方面是舍棄原有的一部分進給系統,用新的數控系統和相應的裝置來替代。改造總費用由機械維修和增加的數控系統兩部分組成。若機床的數控改造的總費用僅為同類型車床價格的50% ~60%時,該機床數控改造在經濟上適宜。經過考查,若購買同樣配置的車床約需10萬元,而我校機床數控改造的總費用為5·1萬元,僅佔51%,因此該機床數控改造在經濟上是合適的。
2 系統配置及主要技術規格
該系統由SIEMENS 802S系統、介面電路、驅動線路及步進電機等組成,另外還配有自動轉塔刀架、主軸變頻調速器及主軸編碼器等,系統屬開環控制系統。其主要技術性能和參數如下:
(1)系統控制部分。採用SIEMENS 802S系統,鍵盤和顯示部分裝在面板上。
(2)系統軟體具有若干指令。其中加工指令有
直線、斜線、螺紋、錐螺紋和圓弧等5條指令。可實現車削外圓、端面、台階、割槽、錐度、倒角、螺紋、順圓弧和逆圓弧等操作。控制指令有結束循環、暫停、延時、延時換刀、編碼換刀、通訊等,與加工指令配合,可加工出各種較復雜的零件。
(3)系統環境工作條件。溫度-10~+40℃;濕度為40% ~80%。
(4)輸入電網電壓。交流(220±22)V;頻率為50Hz;電流為1·5A。
(5)步進電機。BYG550C-2型電機兩台,驅動電壓為110V;相電流為2·5A;步距角為0·36°/步;靜力距為12N·m。
Ⅱ 數控技術實訓總結與體會
兩周的數控機床操作實訓轉眼間就結束了,從第一天的懵懵懂懂
到現在已經基本掌握數控編程、
模擬模擬、
零件加工以及多種對刀和
機床操作方法。
本次實訓使用的是華中數控模擬系統。
實際操作之前,
老師為我
們詳細講解並演示了數控銑床的操作方法以及操作注意事項。
在實際
操作時,認真按照老師的要求去做,遇到問題就向老師請教。老師對
提出的問題,總是耐心的解答。即使犯了錯誤,有的也只是鼓勵。
數控編程與加工
老師給我們布置任務,
我們按照工程圖對零件進行初步分析,
之
後便進行編程工作,
在編程過程中遇到了很多問題,
老師詳細的講解
使我對數控編程有了進一步的深刻領悟,並基本掌握數控程序的編
制。並很快編好了要加工的零件程序。
零件的加工
此次試訓的零件要在數控車床、
數控銑床上加工,
加工前在機床
上仔細校驗程序,並對錯誤進行更改,之後進行加工操作,並很快加
工出了成品合格零件。
總之,
本次數控實訓確實比以前提高了水平,
尤其在實際操作方
面和編程方面。
遺憾的是時間有些短,
通過實訓也發現了自己的不足。
比如說程序的編制還不熟練,
加工工藝方面還有待提高,
實踐經驗還
比較欠缺。今後要虛心學習,繼續提高自己的水平。
我相信通過我的努力,我以後一定會改掉這些缺點的
.
我堅信通
過這一段時間的實習,
所獲得的實踐經驗對我終身受益,
在我畢業後
的實際工作中將不斷的得到驗證,
我會不斷的理解和體會實習中所學
到的知識,
在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經驗不
斷的應用到實際工作來,
充分展示自我的個人價值和人生價值。
為實
現自我的理想和光明的前程努力。
Ⅲ 典型零件的數控加工畢業論文
典型零件加工工藝擬訂及自動編程(Mastercam)字數:14571,頁數:37 論文編號:JX071前 言數控機床是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物。它的出現以及所帶來的巨大效益引起世界各國科技界和工業界的普遍重視。隨著數控機床已是衡量一個國家機械製造業技術改造的必由之路,是未來工廠自動化的基礎。需要大批量能熟練掌握數控機床編程、操作、維修的人員和工程技術人員。但是我們裝備製造業仍存在「六有六缺」的隱憂,即「有規模、缺實力,有數量、缺巨人,有速度、缺效益,有體系、缺原創,有單機、缺成套,有出口、缺檔次。目前,振興我國機械裝備製造業的條件已經具備,時機也很有利。我們要以高度的使命感和責任感,採取更加有效的措施,克服發展中存在的問題,把我國從一個製造業大國建設成一個製造業強國,成為世界級製造業基地之一。
我選擇這個題目是因為此零件既包括了數控車床的又含有數控銑床的加工。用到了銑端面、銑凸台、鑽通孔、擴孔、絞孔、攻螺紋。對我們學過的知識大致都進行了個概括總結。這份畢業設計主要分為5個方面:1.抄畫零件圖2.工藝分析3.切削用量選擇4.工藝文件5.計算編程。零件圖通過在AUTOCAD上用平面的形式表現出來,更加清楚零件結構形狀。然後具體分析零件圖由那些形狀組成。數控加工工藝分析,通過對零件的工藝分析,可以深入全面地了解零件,及時地對零件結構和技術要求等作必要的修改,進而確定該零件是否適合在數控機床上加工,適合在哪台數控機床上加工,此零件我選擇在加工中心上進行是因為加工中心具有自動換刀裝置,在一次安裝中,可以完成零件上平面的銑削,孔系的鑽削、鏜削、鉸削、銑削及攻螺紋等多工位的加工。加工的部位可以在一個平面上,也可以在不同的平面上因此,既有平面又有孔系的零件是加工中心首選的加工對象,接著分析某台機床上應完成零件那些工序或那些工序的加工等。需要選擇定位基準;零件的定位基準一方面要能保證零件經多次裝夾後其加工表面之間相互位置的正確性,另一方面要滿足加工中心工序集中的特點即一次安裝盡可能完成零件上較多表面的加工。定位基準最好是表面已有的面或孔。再確定所有加工表面的加工方法和加工方案;選擇刀具和切削用量。然後擬訂加工方案確定所有工步的加工順序,把相鄰工步劃為一個工序,即進行工序劃分;先面後孔的加工順序,因為平面尺寸輪廓較大,用平面定位比較穩定,而且孔的深度尺寸又是以平面為基準的,故應先加工平面後加工孔。最後再將需要的其他工序如普通加工工序插入,並銜接於數控加工工序序列之中,就得到了要求零件的數控加工工藝路線。切削用量經過查表和計算求得,然後在填入工藝文件裡面。最後就是編程編程分手工編程和自動編程。這里採用MASTERCAM軟體自動編程。整個設計就算是完成了。最後,讓我們在數控機床上加工出該零件達到要求。
數控技術的廣泛應用給傳統的製造業的生產方式,產品結構帶來了深刻的變化。也給傳統的機械,機電專業的人才帶來新的機遇和挑戰。通過本次畢業設計讓我們畢業生更好的熟悉數控機床,確定加工工藝,學會分析零件,掌握數控編程。為即將走上工作崗位打下良好的基礎 目錄1.抄畫零件圖 1
2.零件的工藝分析與加工方案擬定 1
2.1零件工藝分析 1
2.2定位基準選擇 1
2.3選擇機床 1
2.4選擇加工方法 1
2.5工件的夾緊和定位 2
3.切削用量的確定 2
3.1毛坯的外輪廓尺寸 3
3.2工序一切削用量的選擇 3
3.3工序二切削用量的選擇 5
4.零件的工藝卡 12
4.1工序二的工件安裝與零點設定卡 12
4.3工序二的工序卡 12
4.4工序二的刀具卡 13
5.1 Master CAM軟體介紹 14
5.2 Master CAM實體模擬加工 14
總結 28
參考文獻 29文秘雜燴網 http://www.rrrwm.com
Ⅳ 求數控加工實訓總結和心得...
創作思路:
確定中心,寫出深意。我們要著於挖掘所寫事件中含有的生活哲理或找出它閃光的地方,反復思考,確定文章的中心思想。即善於從普通的小事中寫出深意來。
文章的六要素要交待清楚。一件事情的發生,離不開時間、地點、人物、事情的起因、經過和結果這六方面,即常說的「六要素」,只有交待清楚這幾方面,才能使讀者對所敘述的事,有個清楚、全面的了解。
正文:
時光匆匆,為期三周的數控編程與加工實訓轉眼就結束了,但是帶給我的感受卻永遠的留在了我的心裡。
總的來說,這次實訓對我來說還是挺重要的,或許對我今後的學習工作上有了不少幫助。在以後的時間里也恐怕不會再有這樣的機會去讓我們去體驗這樣的生活,也恐怕難有這樣的幸運去體驗身邊的每一樣東西到底是如何製造出來的了。
在實訓期間,雖然我們之前有學過一些理論的知識,但是實踐才能證明你的能力,所以我覺得這是一次理論與實踐相結合的好機會,又是將全面地檢驗我們的知識水平。數控加工實訓是培養我們學生實踐能力的有效途徑。又是我們大學生、工科類的大學生,非常重要的也特別有意義的實習訓課。
數控加工實習又是我們的一次實際掌握知識的機會,離開了課堂嚴謹的環境,讓我們會感受到車間的氣氛。同時也更加感受到了當一名車間工人的心情,使我們更加清醒地認識到肩負的責任。
很快我們就要步入社會,面臨就業了,就業單位不會像老師那樣點點滴滴細致入微地把要做的工作告訴我們,更多的是需要我們自己去觀察、自主學習。
不具備這項能力就難以勝任未來的挑戰。隨著科學的迅猛發展,新技術的廣泛應用,會有很多領域是我們未曾接觸過的,只有敢於去嘗試才能有所突破,有所創新。就像我們接觸到的車床、銑床,雖然它的危險性很大,但是要求每個同學都要去操作而且要加工出產品,這樣就鍛煉了大家敢於嘗試的勇氣。
數控加工實訓帶給我們的,不全是我們所接觸到的那些操作技能,也不僅僅是通過幾項工種所要求我們鍛煉的幾種能力,更多的則需要我們每個人在實訓結束後根據自己的情況去感悟。
去反思,勤時自勉,有所收獲,使這次實訓達到了他的真正目的。對我們來說,數控加工實訓是一次很好的學習、鍛煉的機會,甚至是我們生活態度的教育的一次機會!
Ⅳ 數控專業畢業論文總結怎麼寫
數控技術和數控裝備是製造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關繫到一個國家的戰略地位。因此,世界上各工業發達國家均採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。 在我國,數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視,近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域,以PC平台為基礎的國產數控系統,已經走在了世界前列。但是,我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題,特別是在技術創新能力、商品化進程、市場佔有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時,如何有效解決這些問題,使我國數控領域沿著可持續發展的道路,從整體上全面邁入世界先進行列,使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位,將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。 為完成此任務,首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此,本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。 1 總體戰略 制定符合中國國情的總體發展戰略,對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究,我們認為以科技創新為先導,以商品化為主幹,以管理和營銷為重點,以技術支持和服務為後盾,堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。 1.1 以科技創新為先導 中國數控技術和產業經過40多年的發展,從無到有,從引進消化到擁有自己獨立的自主版權,取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展,可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式,按部就班地發展,真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段,是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞台的新世紀,這一常規途徑就很難行通了。例如,在國外模擬伺服快過時時,我們開始搞模擬伺服,還沒等我們占穩市場,技術上就已經落後了;在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時,我們就跟著搞這類所謂的數字伺服,但至今沒形成大的市場規模;近來國外將數字式伺服發展到用網路(通過光纜等)與數控裝置連接時,我們又跟著發展此類系統,前途仍不樂觀。這種老是跟在別人後面走,按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統,在技術上難免要滯後,再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠,實行就地開發、就地生產和就地銷售,使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢,因此要進一步擴大市場佔有率,難度自然就很大了。 為改變這種現狀,我們必須深刻理解和認真落實「科學技術是第一生產力」的偉大論斷,大力加強數控領域的科技創新,努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術,逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品,從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣,才不會被國外牽著鼻子,永遠受別人的制約,才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場,打開國際市場,使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。 1.2 在商品化上狠下工夫 近幾年我國數控產品雖然發展很快,但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言,國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受,因此出現國產數控系統用於舊機床改造的例子較多,而裝備新機床的卻很少,機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要,而是說明從商品的角度看,我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。 影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外,更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往,一些數控技術和產品的研究、開發部門,所追求的往往是一些體現技術水平的指標(如多少通道、多少軸聯動、每分鍾多少米的進給速度等等),而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視,在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高,甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由於一些小問題而表現不盡人意,最後喪失了信譽,打不開市場。這說明,高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的,將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。 另一方面,數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易於大批量生產,應用環境也不那麼簡單。數控產品是在生產環境中使用,面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透,就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用,甚至鑒定時都難以發現。這就造成,同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好,而在別的用戶那兒卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用於加工某些零件工作得很好,但用於加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況,有時是用戶操作人員的水平問題,但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題,國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品,如為考驗新開發的數控系統,廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序,讓數控系統運行各種各樣的程序,一旦發現問題,即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程後,數控系統的潛在問題就大為減少。以往,我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣,即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。 因此,我們應充分重視上述問題,在商品化上切實狠下工夫,將其作為數控產業的主幹來抓,貫穿於技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中,從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。 1.3 將管理和營銷作為產業發展重點 經過20來年市場風雨的沖擊,國人已越來越認識到,技術固然重要,但在市場經濟的環境下,要在激烈的全球競爭中獲勝,管理和營銷就顯得更為重要。例如,我國台灣生產的數控機床不但佔領了大陸市場的相當大的份額,而且還打進了美國市場。是台灣數控機床的技術和質量超過美國了嗎?顯然不是。那他們靠的是什麼?重要的一條就是在企業管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發技術和提高水平上,忽視了經營管理、市場開拓、產品營銷等方面的工作,結果在新技術、新產品開發出來以後,在產品質量提高以後,企業仍然處於產品銷售不暢的困境〔1〕。國內外的經驗說明,數控產品的競爭力不僅取決於技術,更取決於經營管理能力和營銷能力。 因此,從現在起我們應將管理和營銷作為產業發展重點,真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛,建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制,一方面切實加強企業管理,激發企業負責人和廣大職工的負責精神、創造精神和獻身精神,努力提高產品的競爭能力;另一方面充分調動企業內外、行業內外一切積極因素,大力加強市場開拓力度,奮力打通營銷渠道。可以堅信,有過硬競爭力的產品,再加上北京開關廠那樣的「找、掙、鑽、搶」精神,我們就一定能在市場競爭中取得勝利。 1.4 大力加強技術支持和服務 數控系統和數控機床作為典型的高技術產品,對用戶的技術支持和服務是相當重要的。以前國產數控產品喪失信譽的原因,除可靠性問題外,另一大問題就是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數控機床或數控系統,一旦出現問題卻叫天天不應,叫地地不靈,以後誰還敢買我們的產品。因此,應將對用戶的技術支持和服務當成重要的日常工作來抓,使我們在市場上向縱深挺進時,有一個強大後方。因此,為了取得數控產品市場競爭的全面勝利,必須建立以技術支持和服務為核心的強大後方。當然,為贏得主動,後方也須主動出擊。目前,利用先進的信息技術手段(如網路和多媒體),將為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。 1.5 堅持可持續發展道路 可持續發展是下一世紀企業發展的重要戰略,我國數控產業要有大的發展也必須堅持走可持續發展的道路。綠色是實現可持續發展的重要途徑,其主要思想是清潔和節約。為此應大力加強綠色數控產品的開發,加速促進數控產品、數控產業以及整個製造業的綠色化,主要戰略措施應考慮以下幾方面:①有效減少產品製造及使用過程中的環境污染。如減少數控機床的鑄件結構,消除鑄造對環境的污染;將數控機床主軸的潤滑以油氣潤滑、噴油潤滑等取代油霧潤滑,減少對生產環境的污染;在精密數控機床及其運行環境的溫度控制中取消氟利昂製冷的恆溫技術;以電傳動代替機械傳動,減少雜訊污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。如以軟體代替硬體,從而減少硬體製造的資源和能源消耗及污染,並減少產品壽命結束後硬體裝置的拆卸回收問題;以永磁驅動代替感應驅動,提高效率和功率因數,節約能源;以電傳動代替機械傳動,提高效率,減少能源消耗。③加強用數控技術改造傳統機床。這既符合運用信息技術和自動化技術改造傳統產業,使傳統產業生產技術和裝備現代化這一產業可持續發展的目標得以實現,又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數百萬台,加強用數控技術改造傳統機床將成為下世紀我國數控領域的重要發展方向。 ④大力發展綠色數控機床。綠色數控機床應是材料消耗少、能耗低、無污染,壽命長且便於拆卸回收的新型機床。例如,以並聯結構代替串聯結構就是開發綠色數控機床的一條途徑,這是因為並聯結構機床消耗的金屬材料僅為常規串聯結構機床的幾分之一,其加工量也比常規機床大幅度減少,特別是消除了大型結構件的鑄造,這將顯著降低機床製造過程中的能源消耗和對環境的污染。此外,並聯結構機床有利於採用電傳動,效率高,可有效降低使用中的能源消耗。 國際標准化組織制定了ISO14000環境管理標准,全球環境問題「法律化」的趨勢正在進一步發展,可持續發展將成為企業通向國際市場的通行證〔2〕。因此,我們的數控產品要在下一世紀走向國際市場,我們的企業就必須「從我做起,從現在做起」。 2 技術途徑 2.1 發展具有中國特色的新一代PC數控系統 數控系統是各類數控裝備的核心,因此通過科技創新首先發展具有中國特色的新型數控系統,將是推動數控產業化進程的有效技術途徑。 實踐證明,10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機(包括工業PC)產量大、價格便宜,技術進步和性能提高很快,且可靠性高(工業PC主機的MTBF已達30年〔3〕)。因此,以其作為數控系統的軟硬體平台不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比,而且還可充分利用通用微機已有軟硬體資源和分享計算機領域的最新成果,如大容量存儲器、高解析度彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外,以通用微機作為數控平台還可獲得快速的技術進步,當PC機升級換代時,數控系統也可相應升級換代,從而長期保持技術上的優勢,在競爭中立於不敗之地。 目前,PC數控系統的體系結構有2種主要形式:(1)專用數控加PC前端的復合式結構;(2)通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網路與數控裝置連接起來,組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好,但由於開發和生產成本太高,近期難以被國內廣大用戶所接受。我們認為,上述結構並不是符合中國國情的最好方案,適合中國國情的應是將所有數控功能全軟體化的集成式結構,因為這種結構的硬體規模最小,不但有利於降低系統成本,而且更重要的是可以有效提高系統的可靠性。 幾十年的經驗表明,可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多,但過大的硬體規模和較低的硬體製造工藝水平往往對可靠性造成最大的威脅。以往,國產數控系統在總體設計時由於種種原因的限制,不得不選用技術指標不太高的普通CPU,這樣,為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統,有時還需另加一些專用或通用硬體電路來實現數控系統的一些高實時性功能(如細插補、位置伺服控制等),從而造成系統硬體規模龐大。對於數控系統這種批量不大的產品,在國內現有工藝條件下,很難從硬體製造的角度保證系統的可靠性,因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳,對國產數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響,使得不少用戶現在還心有餘悸。 因此,我們在開發新型數控系統時,應優先選用新型高性能CPU(如高主頻的Pentium II、Pentium III等)作為系統的運算和控制核心,並盡量用軟體來實現數控的所有功能。這樣,可大幅度減小系統硬體的規模。此外,還應在軟體設計、電源設計、接插件設計與選用、接地與屏蔽設計和施工等方面採用強抗擾高可靠性設計與製造技術,從而全面提高系統的可靠性。 由於一個新型高性能CPU可以代替數十個普通CPU(如80286、80386等),因此,在基於高性能CPU的PC平台上不僅可以完成數控系統的基本功能(如信息處理、刀補計算、插補計算、加減速控制等)和開關量控制功能(內裝PLC),而且還可以完成伺服控制功能。這樣,以前由DSP完成的數字化伺服控制功能(如位置控制、速度控制、矢量變換控制等)均可由PC中的CPU完成,從而實現內裝式伺服控制,這不僅有效縮小了數控部分的硬體規模,而且還大幅度縮小了伺服控制部分硬體規模。 這種具有內裝PLC和內裝伺服控制的全軟體化集成式數控系統,其硬體規模將達到最小化,整個數控系統除一個PC平台外,剩下的只有驅動機床運動的功率介面和反饋介面。這既有效提高了系統可靠性,又消除了信息傳遞瓶頸,提高了系統性能,同時還可顯著降低系統成本,使系統(包括電機)售價將可降至現有數控系統的一半左右。顯然,這種高性能、高可靠性、低成本的新型數控系統將具有極強的競爭力,有望為開創中國數控的新局面作出貢獻。 此外,集成化PC數控系統還有一大優點,就是容易實現開放式結構。這是因為,這種系統的硬體本身已經是完全開放的,構成開放式數控系統的工作完全在軟體上,只要制定好標准和協議,從信息處理、軌跡插補、加減速控制、開關量控制到伺服控制都可以實現開放,從而可大大方便用戶的使用。 2.2 推進數控功能部件的專業化生產 解決數控系統問題後,如何實現數控機床的模塊化設計與製造便是我國機床製造企業快速響應市場需求,在競爭中獲勝的另一關鍵。要實現數控機床的模塊化設計製造,必須解決數控機床功能部件的專業化生產問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。因此,在今後的若干年內,我們必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。其要點如下: (1)新型永磁電主軸單元 電主軸已成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件。但目前這類產品幾乎都為感應非同步型,存在以下突出問題:①轉子上存在繞組,有大電流流過,因此轉子發熱嚴重,直接影響主軸精度;②低速出力小且轉矩脈動大,難以滿足寬范圍切削要求;③效率和功率因素低,不僅電機體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多;④控制系統復雜、成本高。 因此,利用我國稀土永磁材料的優勢,開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元,將可有效解決現有電主軸存在的問題,形成具有中國特色的新一代電主軸產品。由於永磁電主軸的機械結構和控制系統都較感應非同步型電主軸簡單,因此易於進行專業化大規模生產。當然,這還要攻克主軸支承(陶瓷軸承、流體動靜壓軸承、磁懸浮軸承)技術、高精度高速動平衡技術、高速驅動、檢測與控制技術、高可靠性安全保證技術等關鍵技術。 (2)廉價的高性能伺服系統 目前,一套進給交流伺服系統(驅動器+電機)的價格一般都在萬元以上,主軸伺服系統的價格高達數萬元,已成為降低國產數控機床成本的一大障礙。因此,應配合新型集成化國產數控系統的發展,大力開發廉價的高性能內裝式伺服系統。由於內裝式伺服的硬體部分只有電機和功率介面,充分利用我國的永磁資源優勢,通過專業化生產可以把電機的造價降下來,而採用智能化的IPM模塊作為功率介面也很便宜,因此將內裝式進給伺服的價格控制在數千元以內,將內裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內,將是完全可能的。 (3)直線交流伺服系統 直線交流伺服系統是下一世紀數控機床不可缺少的功能部件,目前我國還沒有成熟產品,因此應加強研究、開發和推廣應用。考慮到常規機床的防磁問題較難解決,而並聯機床的防磁相對容易,因此可為常規結構機床開發感應非同步型直線電機,為並聯結構機床開發永磁同步型直線電機,從而揚長避短,構成符合實際應用要求的新型高速高精度進給系統。在此基礎上,可進一步開發將驅動與支承合二為一的磁懸浮工作台。 (4)零傳動數控轉台與擺頭 數控轉台與擺頭是多坐標數控機床的關鍵部件,傳統的採用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉台與擺頭不僅製造難度大、成本高,而且難以達到高速加工所需的速度和精度,因而必須另闢蹊徑開發新型零傳動(無機械傳動鏈)數控轉台和擺頭,以促進我國高速高精度多坐標數控機床的發展。 (5)高速高精度檢測裝置 高速高精度是下世紀數控機床發展的主題,這不但需要高性能的控制和驅動,同時還需要高品質的檢測環節,因此應在現有技術基礎上,進一步開發0.1 μm以上精度的高速(60 m/min以上)線位移感測器和100萬脈沖/r的角位移感測器,此類技術國外對我國是封鎖的。 2.3 加速數控機床的全國產化,打好市場翻身仗 數控產業化的最終成功將體現在數控機床的全國產化和市場佔有率上。在上述總體戰略指導下,採取抓兩頭(低價位數控機床和高速高效數控機床)、帶中間(普通數控機床)、促重型(重型關鍵裝備)的方針,將是在國內市場上快速收復失地,在國際市場上穩步進軍,最終打贏國產數控機床市場翻身仗的一種有效戰術和策略。關於普通數控機床的發展已有許多文章作了專門論述,因此下面僅就低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床的發展問題作一討論。 (1)大力發展低價位數控機床 低價位機床是功能滿足用戶要求(無功能浪費)、技術指標適中、可靠性好、價格便宜的普及型數控機床。這類機床已成為國際市場上數控機床的發展趨勢之一,也是國內眾多用戶渴求的產品,其市場前景相當廣闊。然而,如果採用國外數控系統(包括伺服)按照傳統思路來發展低價位機床,是很難將價格降至廣大用戶所能接受的水平的。因此,採用本文提出的新型集成化國產數控系統來發展高性能的低價位數控機床,將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量,由此構成的全國產普及型數控車床的售價完全可以控制在10萬元以內,三坐標數控銑床可控制在15萬元左右,加工中心可控制在20萬元左右。此價位的國產數控機床將是具有較強競爭力的。 (2)加速開發高速高效數控機床 高速高效是數控機床發展的另一大潮流。發展高速高效數控機床的技術途徑可有以下幾條:①通過提高切削速度和進給速度,從而達到成倍提高生產效率,有效提高零件的表面加工質量和加工精度並解決常規加工難以解決的某些特殊材料(如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼)和特殊形狀零件(如復雜薄壁零件)的高效加工問題。②通過工藝復合,減少工件的安裝次數,有效縮短搬運和裝夾時間。例如,將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心,可實現一次裝卡完成零件的大部分(或全部)加工。③採用高速高精度圓周銑加工孔和以螺旋軌跡插補實現不鑽底孔的直接攻絲等新加工方法,大幅度減少換刀次數,提高加工效率。④為數控機床開發智能尋位加工功能,消除對精密夾具和人工找正的依賴,有效縮短單件小批加工的准備時間。 在我國現實條件下如果沿用傳統思路是難以實現上述途徑的,因此,必須立足國情,結合實際勇於創新,大膽探索新的道路。 考慮到常規數控機床在總體結構上基本上採用工件和刀具沿各自導軌共同運動的方案,一方面由於機床傳動環節剛性不足和導軌中的摩擦阻力較大,使運動部件難以獲得高的進給速度;另一方面由於工件、夾具和工作台的總質量比較大,使之難以獲得高的加速度。此外,傳統機床結構是一種串聯開鏈結構,組成環節多、結構復雜,並且由於存在懸臂部件和環節間的聯接間隙,不容易獲得高的總體剛度,因此難以適應高速高效加工的特殊要求。為此,開發國產高速高效數控機床時,可採用工件固定,以直線電機組成並聯短鏈直接驅動主軸和刀具運動、將高速高精度傳動與高剛度支撐合二為一的適合於高速高效加工中心的新型結構。採用該結構的高速高效數控機床不但速度高、剛度高,如果在傳動與控制上處理得當,可以達到比常規機床更高的加工精度和加工質量,而且具有機械結構簡單,零部件通用化、標准化程度高,製造成本低,易於經濟化批量生產等顯著優點。因此,沿此思路發展高速高效數控機床將是一條符合國情、易於取得成功的道路。 (3)突破重型數控機床的設計製造技術 重型數控機床(特別是多坐標重型數控機床)是國民經濟和國防生產中的重大關鍵設備,屬於戰略物資,真正先進的重型數控機床國外是不可能賣給我們的,因此,在我國下世紀數控產品的發展中必須依靠自己的力量進行解決。發展重型數控機床必須有過硬的基礎,我們在數控機床國產化的進程中應不斷總結經驗,加強基礎技術和關鍵技術研究,充分發揮我國產學研相結合的優勢,各部門通力合作、共同努力,爭取在下世紀初取得突破性進展。 目前,在發展重型數控機床中除需加強基礎理論研究外,還應加強其關鍵技術研究。例如,重型機床的控制就是需要加以特殊解決的關鍵問題。因重型機床加工的工件特別昂貴不允許報廢,為了確保機床工作可靠,在數控系統中可採用雙(或多)CPU冗餘工作方案,以確保運算和控制的絕對正確,並在出現故障時自動診斷、自動修復或自動替補,確保加工不出問題。此外,在電源上可採取雙蓄電池供電的全隔離供電方案,即一組電池在給系統供電時,可對另一組電池進行充電,電網與控制系統是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網電壓波動厲害、干擾嚴重對數控系統造成的影響,從而有效保證系統的可靠性。又如,重型數控機床的驅動也是一大關鍵問題。當行程長度超過5 m,普通滾珠絲桿就難以勝任大負荷的傳動,因此目前一般採用預加負載的雙齒輪-齒條機構、靜壓蝸桿-蝸母條機構、四足(或雙足)爬行進給機構等來實現長行程傳動。但這些方案存在結構復雜、速度和加速度低、動態性能差、難以達到高精度、維護保養復雜等問題。為此可發展陣列式高效直線電機直接驅動技術和空間並聯機構驅動技術,以新的途徑來解決重型數控機床的高速、高精度驅動問題。除此之外,機床結構的優化設計、長行程精密檢測、重力變形補償、切削力變形補償、熱變形補償等也是重型數控機床中必須解決的關鍵問題,必須予以充分重視。 3 結語 制定符合中國國情的總體發展戰略,確立與國際接軌的發展道路,對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析,對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上,對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討,提出了以科技創新為先導,以商品化為主幹,以管理和營銷為重點,以技術支持和服務為後盾,堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上,研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。 我們衷心希望,我國科技界、產業界和教育界通力合作,把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇,迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰,為在21世紀使我國數控技術和產業走向世界的前列,使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗
Ⅵ 作一篇數控加工零件畢業論文要注意哪些方面
摘要:簡要介紹了當今世界數控技術及裝備發展的趨勢及我國數控裝備技術發展和產業化的現狀,在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下,發展我國數控技術及裝備、提高我國製造業信息化水平和國際競爭能力的重要性,並從戰略和策略兩個層面提出了發展我國數控技術及裝備的幾點看法。
裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過「各種經濟時代的區別,不在於生產什麼,而在於怎樣生產,用什麼勞動資料生產」。製造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進製造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國製造業廣泛採用數控技術,以提高製造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業,而且在「高精尖」數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發展以數控技術為核心的先進製造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統製造產業和新興製造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械製造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)感測器技術;(6)軟體技術等。
1 數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化,使製造業成為工業化的象徵,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面〔1~4〕。
1.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上,伺服系統的MTBF值達到30000h以上,表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展,應用領域進一步擴大。
1.2 5軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其製造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。
在EMO2001展會上,新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭,可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現,還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3 智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能),形成系列化,並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求,也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的「CyberProction Center」(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出「IT plaza」(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開放製造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。
1.4 重視新技術標准、規范的建立
1.4.1 關於數控系統設計開發規范
如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,並進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
1.4.2 關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於ISO6983標准,即採用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質特徵是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個製造過程,乃至各個工業領域產品信息的標准化。
STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命,對於數控技術的發展乃至整個製造業,將產生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的製造理念,傳統的製造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下,NC程序可以分散在互聯網上,這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次,STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。
目前,歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEP Tools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者,他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(Super Model),其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。
2 對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步於1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由於國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的「六五」、「七五」期間以及「八五」的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由於改革開放和國家的重視,以及研究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的「八五」的後期和「九五」期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在「九五」末期,國產數控機床的國內市場佔有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。
b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數控技術的研究開發,尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上,與國外先進水平大約落後10~15年,在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上,市場佔有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產水平及成套能力較低;外觀質量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標准規范的研究、制定滯後。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網路等支撐體系。
c.機制方面。不良機製造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標准落後,水平較低,數控系統新標准研究不夠。
3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1 戰略考慮
我國是製造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是後端的轉移,即要掌握先進製造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國製造業將進一步「空芯」。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際「加工中心」和「組裝中心」,而非掌握核心技術的製造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代製造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先從社會安全看,因為製造業是我國就業人口最多的行業,製造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,「東芝事件」和「考克斯報告」就是最好的例證。
3.2 發展策略
從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國製造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國製造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現製造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以「做得出、用得上、賣得掉」為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備製造業乃至整個製造業的可持續發展奠定基礎。
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Ⅶ 數控專業零件加工畢業設計論文
需要操作人員考慮和決定的操作內容及動作,按規定的代碼格式編製成數控加工程序,記錄在控制介質上。加工時,控制介質上的代碼信息輸入數控機床的控制系統,控制系統對輸入的信息進行運算與控制,並不斷的向直接指揮機床運動的電動能轉換部件機床伺服機構發出脈沖信號,伺服機構對其進行轉化放大,然後有驅動裝置和傳動機構驅動機床按所編的程序進行運動,就自動加工出我們需要的零件。數控加工工藝主要包括以下幾個方面的內容:
1) 通過零件圖分析選擇並確定進行數控加工的內容;
2) 結合加工表面的特點和數控設備的功能對零件進行數控加工的工藝分析;
3) 進行數控加工的工業設計;
4) 根據編程的需要,對零件圖進行數學處理和計算;
5) 編寫加工程序單;
6) 按程序單製作控制介質;
7) 檢驗與修改加工程序;
8) 首件試加工以進一步修改加工程序,並對現場問題進行處理。
9) 編制數控加工工藝技術文件。
1.2.2數控加工的工藝特點
數控加工與通用機床加工相比較,許多方面遵循的原則基本一致。但由於數控機床本身自動化程度高,控制方式不同,設備費用高,使數控加工工藝響應形成了以下幾個特點。
1) 工藝的內容十分具體
2) 工藝設計非常嚴密
3) 注重加工的適應性
1.2.3數控加工的工藝適應性
根據數控加工的特點,一般可按工藝適應程度將零件分為以下三類:
I、最適應類
1) 形狀復雜,加工精度要求高,用通用設備無法加工或能加工但保證不到質量的零件;
2) 用數學模型描述的復雜曲線或曲面輪廓零件;
3) 難測量、難控制進給或難控制尺寸的殼體或盒型零件;
4) 必須在一次裝夾中合並完成多工序等多工序的零件;
II、適應類
1) 在通用機床上加工時極易受人為因素干擾,零件價值不高,但質量失控就會造成極大的經濟影響的零件;
2) 在通用機床上加工必須製造復雜的專用工裝的零件;
3) 需要多次更改設計後才能定型的零件;
4) 在通用機床上加工需要做長時間調整的零件;
5) 有通用機床加工時,生產率很低或體力勞動強度很大的零件;
III、不適應類
1) 生產批量大的零件;
2) 裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件;
3) 加工餘量很不穩定,且數控機床上無在線檢測系統可自動調整零件坐標系的零件;
4) 必須用特定的工藝裝備協調加工的零件;
以上零件採用數控加工後,在生產效率與經濟性方面一般無明顯改善,更有
可能弄巧成拙或得不償失,所以一般不應作為數控加工的選擇對象。
1.3 數控加工工藝過程的組成
Ⅷ 急求 數控實訓總結 一篇
在短短的一個多星期的數控實習中,我了解了西門子系統和FANUC系統的數控編程的方法和機床加工操作過程,在工作單位一直從事華中系統的數控機床的實訓,對其它系統知之甚少,在這里通過老師對編程指令、編程事例的具體分析講解,我拿到了一個零件圖基本上能按照西門子系統的指令編寫程序,為了驗證自己程序的正確與否,能夠通過學校機房的宇龍模擬軟體正確模擬走刀軌跡。 此次數控車床選用了DMG NEF400型單軌後置式。這種機床採用SIEMENS 840D POWER LINE系統並裝有西門子公司先進的互動式編程軟體Shop Turn。在Shop Turn環境下學員既不需要有任何數控編程基礎,也不需要有計算機輔助制圖基礎。其友好的交互界面會引導操作者完成參數化編程所需的參數輸入工作,其強大的工藝分析軟體會自動生成加工程序。學員只需要把眼光集中在加工工藝上,選擇合適的工量夾具;選擇合適的工藝方法;掌握機床基本操作,了解各工藝參數的意思,最後享受Shop Turn加工的產品。 本次數控銑床培訓選用鑫泰科技生產的GSVM6540L2數控銑床,該機床數控系統分別採用發那克(FANUC 0i Mate—MC)系統,該機床整機剛性適中,操作方便靈活,可進行立銑、鑽、擴、鏜、攻絲等加工工序。在數控銑床上對刀很重要, 對刀的的准確程度將直接映影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應。當零件加工精要求較高時,可用杠桿百分表或千分表找正,使刀位點與對刀點一致。常用的對刀方法有:採用碰刀(或試切)的方法、採用百分表(或千分表)對刀、採用尋邊器對刀。另外還掌握了工件坐標原點的確定,如我們在加工圓形工件時的坐標原點的確定是這樣確定的:① 將所用銑刀裝到主軸上並使主軸中速旋轉; ②手動移動銑刀沿 X (或 Y )方向靠近被一測邊,直到銑刀刃輕微接觸到工件表面,選擇OFS/SET功能鍵,將欲所設定的工件坐標系中的X (或 Y )置零,然後按下「測量」鍵, 保持 X 、 Y 坐標不變,將銑刀沿 Z 方向退離工件。 ③手動移動銑刀沿 X (或 Y )方向靠近另一測邊,直到銑刀刃輕微接觸到工件表面。選擇POS功能鍵,觀看相對坐標中所測軸的坐標值並除2,記錄下其值,保持 X 、 Y 坐標不變,再次將銑刀沿 Z 方向退離工件,用手輪將所測X (或 Y )的坐標值移動到前面所記錄的坐標值,選擇OFS/SET功能鍵,將欲所設定的工件坐標系中的X (或 Y )置零,然後按下「測量」鍵,將此時位置在機床坐標系下的 X (或 Y )坐標值輸入系統偏置寄存器中(自動完成),④沿 Y (或 X )方向重復以上操作,將 Y (或 X )的坐標值輸入系統偏置寄存器中。⑤將銑刀在Z方向上接近工件上表面,為避免損傷工件表面,可以在刀具和工件之間加入塞尺進行對刀,這樣應將塞尺的厚度減去。選擇OFS/SET功能鍵,將欲所設定的工件坐標系中的Z值設定為塞尺厚度的負值,然後按下「測量」鍵,將此時位置在機床坐標系下的 Z坐標值輸入系統偏置寄存器中(自動完成),此時工件坐標系建立完成,這時可以看到建立的工件坐標系各坐標值為0,同時注意對比檢查在「OFS/SET」和「POS」中的機床坐標系各軸坐標值是否一致。以此類推,還可以採用標准芯軸和塊規來對刀,通過對刀,確定了工件坐標系。 通過一個星期的上機練習,不懂的地方能及時請教老師,和其他學員也能互相交流學習,感覺學習的收獲還是挺大的,在學習的最後兩天,根據課程安排要上機床操作加工零件,我們所有學員都設計了非常有個性的圖,都爭先恐後的傳輸程序,加工出的零件也都刻上自己的名字和工作單位的標志,看得出我們著實是很有成就感的。 上海第二工業大學為我們所有培訓學員提供了良好的學習環境,也為我們學員間相互交流提供了良好的平台。實習中,我的眼界開闊了,實踐操作水平得到了大幅提高。在實際教學中,我親身感受了比較先進的教學方法,理論和實踐一體的先進教室和教學設備、邊學習邊動手操作的高效教學方法、駕輕就熟實踐經驗豐富的教師,都讓我為之震撼。都讓我為之震撼。在此我要說一聲:「學院的領導和教師們你們辛苦了,謝謝你們!」
Ⅸ 寫一篇 關於 淺談數控機床零件加工前的准備 的畢業論文 要求3000到4000字
論文天下
Ⅹ 數控加工中心實訓小結
學習小結
通過近2年來我對數控技術的學習,使我對數控加工及編程有了更深的認識,在這段時間里我受益非淺。在指導老師的精心指導和同學的幫助下,使我對Mastercam軟體的結構和加工流程有了比較深的認識,我完全是從一個門外漢變成了可以簡單的繪制零件圖及模擬加工了,在此我感謝我的指導老師和幫助我的同學。在本次實訓過程中我翻閱了大量有關方面的書籍,通過這次數控編程的實訓,讓我對其有了更深的了解:數控自動編程比手動編程大大的降低了編程的時間和難度,既提高了效率又減少勞動強度。通過這次實訓還讓我在以後的工作的中看清了方向,並奠定了一定的基礎。