㈠ 數控的起源與發展背景
1946年誕生了世界上第一台電子計算機,這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比,起了質的飛躍,為人類進入信息社會奠定了基礎。
6年後,即在1952年,計算機技術應用到了機床上,在美國誕生了第一台數控機床。從此,傳統機床產生了質的變化。近半個世紀以來,數控系統經歷了兩個階段和六代的發展。
1.1、數控(NC)階段(1952~1970年)
早期計算機的運算速度低,對當時的科學計算和數據處理影響還不大,但不能適應機床實時控制的要求。人們不得不採用數字邏輯電路"搭"成一台機床專用計算機作為數控系統,被稱為硬體連接數控(HARD-WIRED NC),簡稱為數控(NC)。隨著元器件的發展,這個階段歷經了三代,即1952年的第一代--電子管;1959年的第二代--晶體管;1965年的第三代--小規模集成電路。
1.2、計算機數控(CNC)階段(1970年~現在)
到1970年,通用小型計算機業已出現並成批生產。於是將它移植過來作為數控系統的核心部件,從此進入了計算機數控(CNC)階段(把計算機前面應有的"通用"兩個字省略了)。到1971年,美國INTEL公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件--運算器和控制器,採用大規模集成電路技術集成在一塊晶元上,稱之為微處理器(MICROPROCESSOR),又可稱為中央處理單元(簡稱CPU)。
到1974年微處理器被應用於數控系統。這是因為小型計算機功能太強,控制一台機床能力有富裕(故當時曾用於控制多台機床,稱之為群控),不如採用微處理器經濟合理。而且當時的小型機可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過多處理器結構來解決。由於微處理器是通用計算機的核心部件,故仍稱為計算機數控。
到了1990年,PC機(個人計算機,國內習慣稱微機)的性能已發展到很高的階段,可以滿足作為數控系統核心部件的要求。數控系統從此進入了基於PC的階段。
總之,計算機數控階段也經歷了三代。即1970年的第四代--小型計算機;1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基於PC(國外稱為PC-BASED)。
還要指出的是,雖然國外早已改稱為計算機數控(即CNC)了,而我國仍習慣稱數控(NC)。所以我們日常講的"數控",實質上已是指"計算機數控"了。
1.3、數控未來發展的趨勢
1.3.1 繼續向開放式、基於PC的第六代方向發展
基於PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬體資源豐富等特點,更多的數控系統生產廠家會走上這條道路。至少採用PC機作為它的前端機,來處理人機界面、編程、聯網通信等問題,由原有的系統承擔數控的任務。PC機所具有的友好的人機界面,將普及到所有的數控系統。遠程通訊,遠程診斷和維修將更加普遍。
1.3.2 向高速化和高精度化發展
這是適應機床向高速和高精度方向發展的需要。
1.3.3 向智能化方向發展
隨著人工智慧在計算機領域的不斷滲透和發展,數控系統的智能化程度將不斷提高。
(1)應用自適應控制技術
數控系統能檢測過程中一些重要信息,並自動調整系統的有關參數,達到改進系統運行狀態的目的。
(2)引入專家系統指導加工
將熟練工人和專家的經驗,加工的一般規律和特殊規律存入系統中,以工藝參數資料庫為支撐,建立具有人工智慧的專家系統。
(3)引入故障診斷專家系統
(4)智能化數字伺服驅動裝置
可以通過自動識別負載,而自動調整參數,使驅動系統獲得最佳的運行。
二、機床數控化改造的必要性
2.1、微觀看改造的必要性
從微觀上看,數控機床比傳統機床有以下突出的優越性,而且這些優越性均來自數控系統所包含的計算機的威力。
2.1.1 可以加工出傳統機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。
由於計算機有高超的運算能力,可以瞬時准確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量,因此可以復合成復雜的曲線或曲面。
2.1.2 可以實現加工的自動化,而且是柔性自動化,從而效率可比傳統機床提高3~7倍。
由於計算機有記憶和存儲能力,可以將輸入的程序記住和存儲下來,然後按程序規定的順序自動去執行,從而實現自動化。數控機床只要更換一個程序,就可實現另一工件加工的自動化,從而使單件和小批生產得以自動化,故被稱為實現了"柔性自動化"。
2.1.3 加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要"修配"。
2.1.4 可實現多工序的集中,減少零件 在機床間的頻繁搬運。
2.1.5 擁有自動報警、自動監控、自動補償等多種自律功能,因而可實現長時間無人看管加工。
2.1.6 由以上五條派生的好處。
如:降低了工人的勞動強度,節省了勞動力(一個人可以看管多台機床),減少了工裝,縮短了新產品試制周期和生產周期,可對市場需求作出快速反應等等。
以上這些優越性是前人想像不到的,是一個極為重大的突破。此外,機床數控化還是推行FMC(柔性製造單元)、FMS(柔性製造系統)以及CIMS(計算機集成製造系統)等企業信息化改造的基礎。數控技術已經成為製造業自動化的核心技術和基礎技術。
2.2、宏觀看改造的必要性
從宏觀上看,工業發達國家的軍、民機械工業,在70年代末、80年代初已開始大規模應用數控機床。其本質是,採用信息技術對傳統產業(包括軍、民機械工業)進行技術改造。除在製造過程中採用數控機床、FMC、FMS外,還包括在產品開發中推行CAD、CAE、CAM、虛擬製造以及在生產管理中推行MIS(管理信息系統)、CIMS等等。以及在其生產的產品中增加信息技術,包括人工智慧等的含量。由於採用信息技術對國外軍、民機械工業進行深入改造(稱之為信息化),最終使得他們的產品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。而我們在信息技術改造傳統產業方面比發達國家約落後20年。如我國機床擁有量中,數控機床的比重(數控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已達20.8%,因此每年都有大量機電產品進口。這也就從宏觀上說明了機床數控化改造的必要性。
三、機床與生產線數控化改造的市場
3.1、機床數控化改造的市場
我國目前機床總量380餘萬台,而其中數控機床總數只有11.34萬台,即我國機床數控化率不到3%。近10年來,我國數控機床年產量約為0.6~0.8萬台,年產值約為18億元。機床的年產量數控化率為6%。我國機床役齡10年以上的佔60%以上;10年以下的機床中,自動/半自動機床不到20%,FMC/FMS等自動化生產線更屈指可數(美國和日本自動和半自動機床佔60%以上)。可見我們的大多數製造行業和企業的生產、加工裝備絕大數是傳統的機床,而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業的產品、市場、效益,影響企業的生存和發展。所以必須大力提高機床的數控化率。
3.2、進口設備和生產線的數控化改造市場
我國自改革開放以來,很多企業從國外引進技術、設備和生產線進行技術改造。據不完全統計,從1979~1988年10年間,全國引進技術改造項目就有18446項,大約165.8億美元。
這些項目中,大部分項目為我國的經濟建設發揮了應有的作用。但是有的引進項目由於種種原因,設備或生產線不能正常運轉,甚至癱瘓,使企業的效益受到影響,嚴重的使企業陷入困境。一些設備、生產線從國外引進以後,有的消化吸收不好,備件不全,維護不當,結果運轉不良;有的引進時只注意引進設備、儀器、生產線,忽視軟體、工藝、管理等,造成項目不完整,設備潛力不能發揮;有的甚至不能啟動運行,沒有發揮應有的作用;有的生產線的產品銷路很好,但是因為設備故障不能達產達標;有的因為能耗高、產品合格率低而造成虧損;有的已引進較長時間,需要進行技術更新。種種原因使有的設備不僅沒有創造財富,反而消耗著財富。
這些不能使用的設備、生產線是個包袱,也是一批很大的存量資產,修好了就是財富。只要找出主要的技術難點,解決關鍵技術問題,就可以最小的投資盤活最大的存量資產,爭取到最大的經濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。
四、數控化改造的內容及優缺
4.1、國外改造業的興起
在美國、日本和德國等發達國家,它們的機床改造作為新的經濟增長行業,生意盎然,正處在黃金時代。由於機床以及技術的不斷進步,機床改造是個"永恆"的課題。我國的機床改造業,也從老的行業進入到以數控技術為主的新的行業。在美國、日本、德國,用數控技術改造機床和生產線具有廣闊的市場,已形成了機床和生產線數控改造的新的行業。在美國,機床改造業稱為機床再生(Remanufacturing)業。從事再生業的著名公司有:Bertsche工程公司、ayton機床公司、Devlieg-Bullavd(得寶)服務集團、US設備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本,機床改造業稱為機床改裝(Retrofitting)業。從事改裝業的著名公司有:大隈工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。
4.2、數控化改造的內容
機床與生產線的數控化改造主要內容有以下幾點:
其一是恢復原功能,對機床、生產線存在的故障部分進行診斷並恢復;
其二是NC化,在普通機床上加數顯裝置,或加數控系統,改造成NC機床、CNC機床;
其三是翻新,為提高精度、效率和自動化程度,對機械、電氣部分進行翻新,對機械部分重新裝配加工,恢復原精度;對其不滿足生產要求的CNC系統以最新CNC進行更新;
其四是技術更新或技術創新,為提高性能或檔次,或為了使用新工藝、新技術,在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。
4.3、數控化改造的優缺
4.3.1 減少投資額、交貨期短
同購置新機床相比,一般可以節省60%~80%的費用,改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只花新機床購置費用的1/3,交貨期短。但有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的製作與安裝過於費工、費錢,往往改造成本提高2~3倍,與購置新機床相比,只能節省投資50%左右。
4.3.2 機械性能穩定可靠,結構受限
所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件,而不是那種焊接構件,改造後的機床性能高、質量好,可以作為新設備繼續使用多年。但是受到原來機械結構的限制,不宜做突破性的改造。
4.3.3 熟悉了解設備、便於操作維修
購買新設備時,不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機床的加工能力;另外,由於多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現全負荷運轉。
4.3.4 可充分利用現有的條件
可以充分利用現有地基,不必像購入新設備時那樣需重新構築地基。
4.3.5 可以採用最新的控制技術
可根據技術革新的發展速度,及時地提高生產設備的自動化水平和效率,提高設備質量和檔次,將舊機床改成當今水平的機床。
五、數控系統的選擇
數控系統主要有三種類型,改造時,應根據具體情況進行選擇。
5.1、步進電機拖動的開環系統
該系統的伺服驅動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。由數控系統送出的進給指令脈沖,經驅動電路控制和功率放大後,使步進電機轉動,通過齒輪副與滾珠絲杠副驅動執行部件。只要控制指令脈沖的數量、頻率以及通電順序,便可控制執行部件運動的位移量、速度和運動方向。這種系統不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端,故稱之為開環系統,該系統的位移精度主要決定於步進電機的角位移精度,齒輪絲杠等傳動元件的節距精度,所以系統的位移精度較低。
該系統結構簡單,調試維修方便,工作可靠,成本低,易改裝成功。
5.2、非同步電動機或直流電機拖動,光柵測量反饋的閉環數控系統
該系統與開環系統的區別是:由光柵、感應同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號,隨時與給定值進行比較,將兩者的差值放大和變換,驅動執行機構,以給定的速度向著消除偏差的方向運動,直到給定位置與反饋的實際位置的差值等於零為止。閉環進給系統在結構上比開環進給系統復雜,成本也高,對環境室溫要求嚴。設計和調試都比開環系統難。但是可以獲得比開環進給系統更高的精度,更快的速度,驅動功率更大的特性指標。可根據產品技術要求,決定是否採用這種系統。
5.3、交/直流伺服電機拖動,編碼器反饋的半閉環數控系統
半閉環系統檢測元件安裝在中間傳動件上,間接測量執行部件的位置。它只能補償系統環路內部部分元件的誤差,因此,它的精度比閉環系統的精度低,但是它的結構與調試都較閉環系統簡單。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機作成一個整體時則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。
當前生產數控系統的公司廠家比較多,國外著名公司的如德國SIEMENS公司、日本FANUC公司;國內公司如中國珠峰公司、北京航天機床數控系統集團公司、華中數控公司和沈陽高檔數控國家工程研究中心。
選擇數控系統時主要是根據數控改造後機床要達到的各種精度、驅動電機的功率和用戶的要求。
六、數控改造中主要機械部件改裝探討
一台新的數控機床,在設計上要達到:有高的靜動態剛度;運動副之間的摩擦系數小,傳動無間隙;功率大;便於操作和維修。機床數控改造時應盡量達到上述要求。不能認為將數控裝置與普通機床連接在一起就達到了數控機床的要求,還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求,才能獲得預期的改造目的。
6.1、滑動導軌副
對數控車床來說,導軌除應具有普通車床導向精度和工藝性外,還要有良好的耐摩擦、磨損特性,並減少因摩擦阻力而致死區。同時要有足夠的剛度,以減少導軌變形對加工精度的影響,要有合理的導軌防護和潤滑。
6.2、齒輪副
一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動,因而改造時,機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求,以保證機床加工精度。
6.3、滑動絲杠與滾珠絲杠
絲杠傳動直接關繫到傳動鏈精度。絲杠的選用主要取決於加工件的精度要求和拖動扭矩要求。被加工件精度要求不高時可採用滑動絲杠,但應檢查原絲杠磨損情況,如螺距誤差及螺距累計誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動絲杠應不低於6級,螺母間隙過大則更換螺母。採用滑動絲杠相對滾珠絲杠價格較低,但難以滿足精度較高的零件加工。
滾珠絲杠摩擦損失小,效率高,其傳動效率可在90%以上;精度高,壽命長;啟動力矩和運動時力矩相接近,可以降低電機啟動力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求。
6.4、安全防護
效必須以安全為前提。在機床改造中要根據實際情況採取相應的措施,切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件,工作時要嚴防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。大拖板與滑動導軌接觸的兩端面要密封好,絕對防止硬質顆粒狀的異物進入滑動面損傷導軌。
七、機床數控改造主要步驟
7.1、改造方案的確定
改造的可行性分析通過以後,就可以針對某台或某幾台機床的現況確定改造方案,一般包括:
㈡ 數控機床的主傳動系統
數控機床傳動系統是伺服電機或者伺服機構,普通機床的傳動是機械傳動,齒輪傳動,
前者使機床傳動部分結構簡單,內部緊湊;
㈢ 數控技術產生的背景國外數控技術的發展國內數控技術的發展方向,存在問題,解決問題方法或路徑
正好我是學這個的 數控技術產生背景,我課本第一章第一節第一段就是背景概述 我手動輸入你看看
隨著社會生產和科學技術的飛速發展,機械製造技術發生了深刻的變化,機械產品日趨精密復雜,且改型頻繁,傳統的普通加工設備已難以適應市場那個對產品多樣化的要求。因此,以數字控制技術為核心的新型數字程序控制機床應運而生。1952年美麻省理工學院研發第一台數控機床。
數控技術的發展向著高速化,精密化,高效能化,系列化及復合化方向發展(又翻書找半天- - )
國內數控技術發展存在很長一段路要走,我們普遍用的是日本的法納克與德國的西門子系統,加工精度是致命瓶頸,你做高精密零件國內的數控機床如何加工都不可能滿足加工尺度。
國家的發展壯大,科技生產力的進步,製造業的進步才能拉小與國外的差距。。。
㈣ 數控機床主傳動系統具有哪些特點
為了滿足數控機床加工精度高、加工柔性好、自動化程度高等要求,與普通機床比較,揚力集團的數控機床主傳動系統具備以下特點:
(1)變速范圍寬數控機床的主傳動系統要有較寬的調速范圍,以保證加工時能選用合理的切削速度,得到最大的生產率和最好的加工精度及表面質量。
(2)主軸變速迅速可靠由於直流和交流主軸電動機的調速系統日趨完善,不僅能夠方便地實現寬范圍的無級變速,還能減少中間傳遞環節,提高變速的可靠性。
(3)主軸組件的耐磨性高這能使傳動系統長期保證精度。凡有機械摩擦的部位都有足夠的剛度和良好的潤滑。
(4)轉速高、功率大這能使數控機床進行高速大功率切削,實現高效率加工.
(5)有較高的精度和剛度,傳動平穩,雜訊低數控機床加工精度的提高,與主傳動系統具有較高的精度密切相關.由於數控機床的主軸部件本身的精度高,傳動鏈短,故數控機床的主軸傳動系統的精度高。而且為了提高傳動件的製造梢度與剛度,齒輪齒面多採用高頻感應加熱淬火以增加耐磨性;最後一級採用斜齒輪傳動,使傳動平穩;採用精度高的軸承及合理的支承跨距等,以提高主軸組件的剛性。
(6)良好的抗振性和熱穩定性數控機床在加工時,可能由於斷續切削、加工餘量不均勻、運動部件不平衡以及切削過程中的自振等原因引起的沖擊力或交變力的干擾,使主軸產生振動,影響加工精度和表面粗糙度,嚴重時可能破壞刀具或主傳動系統中的零件,使其無法工作。主傳動系統的發熱使其中所有零部件產生熱變形,降低傳動效率,破壞零部件之間的相對位置精度和運動精度,造成加工誤差。為此,主軸組件要有較高的固有頻率,實現動平衡,保持合適的配合間隙並進行循環潤滑等。
㈤ 數控機床的發展背景和意義是什麼
數控機床是近帶工業的里程碑,發展背景我不記得了不過書本上因該有吧!學數控的專業書籍的第一章一般都有介紹!
意義是大大的減少勞動力的浪費,並大大的提高工業產品的水平,特別在精度,生產周期等方面!
我是學習計算機數字控制(數控編程)的有什麼問題可以追問!
追問:
我現在要寫畢業論文的開題報告,首先得寫數控機床的發展背景(相當於它的過去)和意義
回答:
你是學習什麼專業的,畢業論文的話其實不用謝發展背景和意義的,當然用來湊字數是很不錯的兩個話題!
理論上畢業論文是你實習地一個非機密零件的加工工序還有其工序的講解,咋附加零件藍圖就可以了!
追問:
我學機械的 主修數控技術。 論文可以不寫那個的, 但是開題報告要做個闡述的啊 必須寫的。我的選題是《機械加工中數控機床的應用與發展方向》 要做一個選題的背景和意義的闡述的!! 回答:
你們是規定的論文題目哈,跟我當時的不一樣!
如果說是應用與發展方向,我建議你取看看那些數控愛好者論壇,找一些近期比較新的床子和系統的介紹!然後在做一些設想,我的觀點是發展方向是多軸的居多!
我幫你找找發展背景吧,可能是那種網路上粘貼回來的哦,別介意!補充:
美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上,技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特點。
1.美國的數控發展史
美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費,且網羅世界人才,特別講究「效率」和「創新」,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重於基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放鬆了引導,致使數控機床產量增加緩慢,於1982年被後進的日本超過,並大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。
2.德國的數控發展史
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研製出第一台數控機床後,德國特別注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統,均為世界聞名,競相採用。
3.日本的數控發展史
日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出於藍而勝於藍。自1958年研製出第一台數控機床後,1978年產量(7,342台)超過美國(5,688台),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604台,出口27,409台,佔59%)。戰略上先仿後創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人,科研人員超過600人,月產能力7,000套,銷售額在世界市場上佔50%,在國內約佔70%,對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。
4.我國的現狀
我國數控技術的發展起步於二十世紀五十年代,通過「六五」期間引進數控技術,「七五」期間組織消化吸收「科技攻關」,我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進口機床的發展勢頭依然強勁,從2002年開始,中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國,2004年中國機床主機消費高達94.6億美元,國內數控機床製造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力,究其原因主要在於國產數控機床的研究開發深度不夠、製造水平依然落後、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢,充分認識國產數控機床的不足,努力發展先進技術,加大技術創新與培訓服務力度,以縮短與發達國家之問的差距。
㈥ 數控專業的就業背景是啥
數控技術是製造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎;是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的技術手段;數控技術是國防現代化的重要戰略物質;是關繫到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業。加入世貿組織後,中國正在逐步變成"世界製造中心"。為了增強競爭能力,製造企業已開始廣泛使用先進的數控技術。據統計,目前我國數控機床操作工短缺60萬左右。數控人才短缺已引起中央領導、教育部、勞動與社會保障部等政府部門的高度重視。"月薪6000難聘數控技工"、"年薪16萬招不到模具技工"成為全社會普遍關注的熱點問題。
㈦ 為什麼要研究數控,數控的歷史背景是什麼
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。數控一般是採用通用或專用計算機實現數字程序控制,因此數控也稱為計算機數控(Computerized Numerical Control ),簡稱CNC,國外一般都稱為CNC,
它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年,穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世;19世紀末,以紙為數據載體並具有輔助功能的控制系統被發明;1938年,香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸,奠定了現代計算機,包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年,第一台數控機床問世,成為世界機械工業史上一
㈧ 數控車銑床的背景與意義
數控銑床引是在一般銑床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別。
其主要功能基本相同。
1、 點位控制功能
此功能可以實現對相互位置精度要求很高的孔系加工。
2、 連續輪廓控制功能
此功能可以實現直線、圓弧的插補功能及非圓曲線的加工。
3、 刀具半徑補償功能
此功能可以根據零件圖樣的標注尺寸來編程,而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸,從而減少編程時的復雜數值計算。
4、 刀具長度補償功能
此功能可以自動補償刀具的長短,以適應加工中對刀具長度尺寸調整的要求。
5、 比例及鏡像加工功能
比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標值來執行。鏡像加工又稱軸對稱加工,如果一個零件的形狀關於坐標軸對稱,那麼只要編出一個或兩個象限的程序,而其餘象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現。
6、 旋轉功能
該功能可將編好的加工程序在加工平面內旋轉任意角度來執行。
7、 子程序調用功能
有些零件需要在不同的位置上重復加工同樣的輪廓形狀,將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序,在需要的位置上重復調用,就可以完成對該零件的加工。
8、 宏程序功能
該功能可用一個總指令代表實現某一功能的一系列指令,並能對變數進行運算,使程序更具靈活性和方便性。 -
㈨ 數控加工的發展背景
數控技術起源於航空工業的需要,20世紀40年代後期,美國一家直升機公司提出了。
數控機床的初始設想,1952年美國麻省理工學院研製出三坐標數控銑床。50年代中期這種數控銑床已用於加工飛機零件。60年代,數控系統和程序編制工作日益成熟和完善,數控機床已被用於各個工業部門,但航空航天工業始終是數控機床的最大用戶。一些大的航空工廠配有數百台數控機床,其中以切削機床為主。數控加工的零件有飛機和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發動機的機匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發動機燃燒室的特型腔面等。數控機床發展的初期是以連續軌跡的數控機床為主,連續軌跡控制。
連續軌跡控制又稱輪廓控制,要求刀具相對於零件按規定軌跡運動。以後又大力發展點位控制數控機床。點位控制是指刀具從某一點向另一點移動,只要最後能准確地到達目標而不管移動路線如何。
㈩ 數控加工技術的背景與意義
1.數控加工技術產生的背景:
數控技術起源於航空工業的需要,20世紀40年代後期,美國一家直升機公司提出了。
數控機床的初始設想,1952年美國麻省理工學院研製出三坐標數控銑床。50年代中期這種數控銑床已用於加工飛機零件。60年代,數控系統和程序編制工作日益成熟和完善,數控機床已被用於各個工業部門,但航空航天工業始終是數控機床的最大用戶。一些大的航空工廠配有數百台數控機床,其中以切削機床為主。數控加工的零件有飛機和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發動機的機匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發動機燃燒室的特型腔面等。數控機床發展的初期是以連續軌跡的數控機床為主,連續軌跡控制。
連續軌跡控制又稱輪廓控制,要求刀具相對於零件按規定軌跡運動。以後又大力發展點位控制數控機床。點位控制是指刀具從某一點向另一點移動,只要最後能准確地到達目標而不管移動路線如何。
2.數控加工技術帝意義特點:
數控機床一開始就選定具有復雜型面的飛機零件作為加工對象,解決普通的加工方法難以解決的關鍵。
數控加工的最大特點是用穿孔帶(或磁帶)控制機床進行自動加工。由於飛機、火箭和發動機零件各有不同的特點:飛機和火箭的零、構件尺寸大、型面復雜;發動機零、構件尺寸小、精度高。因此飛機、火箭製造部門和發動機製造部門所選用的數控機床有所不同。在飛機和火箭製造中以採用連續控制的大型數控銑床為主,而在發動機製造中既採用連續控制的數控機床,也採用點位控制的數控機床(如數控鑽床、數控鏜床、加工中心等)。
工序集中
數控機床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫,換刀過程由程序控制自動進行,因此,工序比較集中。工序集中帶來巨大的經濟效益:
⑴減少機床佔地面積,節約廠房。
⑵減少或沒有中間環節(如半成品的中間檢測、暫存搬運等),既省時間又省人力。
自動化
數控機床加工時,不需人工控制刀具,自動化程度高。帶來的好處很明顯。
⑴對操作工人的要求降低:
一個普通機床的高級工,不是短時間內可以培養的,而一個不需編程的數控工培養時間極短(如數控車工需要一周即可,還會編寫簡單的加工程序)。並且,數控工在數控機床上加工出的零件比普通工在傳統機床上加工的零件精度要高,時間要省。⑵降低了工人的勞動強度:數控工人在加工過程中,大部分時間被排斥在加工過程之外,非常省力。
⑶產品質量穩定:數控機床的加工自動化,免除了普通機床上工人的疲勞、粗心、估計等人為誤差,提高了產品的一致性。
⑷加工效率高:數控機床的自動換刀等使加工過程緊湊,提高了勞動生產率。
柔性化高
傳統的通用機床,雖然柔性好,但效率低下;而傳統的專機,雖然效率很高,但對零件的適應性很差,剛性大,柔性差,很難適應市場經濟下的激烈競爭帶來的產品頻繁改型。只要改變程序,就可以在數控機床上加工新的零件,且又能自動化操作,柔性好,效率高,因此數控機床能很好適應市場競爭。
能力強
機床能精確加工各種輪廓,而有些輪廓在普通機床上無法加工。數控機床特別適合以下場合:
1、不許報廢的零件。
2、新產品研製。
3、急需件的加工。
數控技術對實行自控化作業有深遠影響。