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數控技術的機電裝置設計

發布時間:2023-02-12 04:14:41

1. 數控專業畢業設計

給你一些數控專業的題目,希望對你有所幫助(1)XX零件加工工藝分析與程序設計(數控車或數控銑或加工中心)包括零件圖、工藝分析與程序設計、數控程序編制、零件加工過程中出現的問題、編程心得。(2)數控機床XX部件電氣控制系統設計包括部件功能描述、實現原理設計、方案選擇、線路圖及零件圖、設計說明等。(3)XX型數控機床參數設置技術包括機床簡介、參數說明、設置技巧、注意事項等方面內容。(4)數控機床日常維護技術包括數控機床結構系統、維護原則、日常維護項目及原因分析等方面內容。(5)XX型數控機床XX故障分析與維修包括數控機床簡單介紹、故障現象描述、故障可能產生原因理論分析、故障診斷過程及維修方法等方面內容。(6)數控工藝編程綜合設計(7)數控機床維修(8)塑料模的設計與數控模擬加工(9)淺淡工藝結構合理性(10)減速箱的設計(11)粗鏜活塞銷孔專用機床及夾具設計(12)帶式輸送機傳動裝置設計(13)軸類零件的工藝設計(14)零件的數控編程設計(15)專用鑽夾具的設計 網上有很多範文啊,可以上網查啊 畢業設計嗎,做出自己的東西,有新意又有個性當然是最好啦!做不了那麼好,那也沒關系。不能做所有事情,卻總能做些事情的加油,就能有收獲啊! 畢業設計是完成高職數控技術專業培養目標所必須的實踐性教學環節,畢業設計為6周。一、畢業設計的一般步驟數控技術專業畢業設計大體分為三個階段:方案選擇及分析階段,設計階段和實施階段。方案分析階段大致包括熟悉課題、收集資料和可行性分析等階段,設計階段包括總體和詳細兩個階段。二、 編寫畢業設計(論文)1. 目錄和前言:簡述本課題的背景和理論根據。2. 系統功能和使用說明(1) 環境要求(2) 敘述對所做課題的系統分析、設計思想和實現方法。詳細說明本人所做的工作,鼓勵有創意或改進(此點是論文的主題)。(3) 實驗調試情況。系統在調試過程中出現的問題及解決方法。(4) 結論。對本系統作一個較全面的評價:包括主要功能、有何特點、存在的問題、改進意見等。(5) 列出參考文獻。3. 編寫要求(1) 畢業論文要條理清楚,文字通順,整齊美觀,用計算機列印。(2) 字數一般不少於3000字,包括圖表。畢業設計 ( 論文 ) 說明書規范化要求1.書寫格式要求:用電腦列印,符合下列次序: (1) 畢業設計( 論文) 題目; (2) 畢業設計( 論文) 評語; (3) 目錄; (4) 內容摘要(100 字,最好用中英文) ; (5) 引言; (6) 正文; (7) 參考文獻( 或資料) ; 2.文字要求:文字通順,語言流暢,無錯別字。3.圖紙要求:圖面整潔,布局合理,線條粗細均勻,圓弧連接光滑,尺寸標注規范,文字注釋必須使用工程字書寫。4.圖表要求:所有曲線、圖表、線路圖、流程圖、程序框圖、示意圖等不準徒手畫,必須按國家規定標准或工程要求繪制。5.份量要求:畢業設計( 論文) 字數不少於 0.3萬字。論文選題1、利用CAD/CAM軟體加工復雜曲面零部件指導教師:劉立群學生:藏大鵬、范雪峰、張曉佩、張雙林、劉標、范加俊、陳瑋、姜冰葵、寧城儒、黃峰、朱珠2、數控機床故障診斷的技巧指導教師:常平樹學生:許艷、邵佳、夏軍先、劉立中、李治德、武連成、逯海珍、方仲之、鄧源平、劉孝頂、除院生、姚英子3、結合實習內容,選擇一台設備進行剖析,分析其工作原理、功能,繪制傳動原理圖。說明其特點並繪制必要的圖樣,以及在設計和使用中應注意的問題。指導教師:邵冶群學生:周春、周紅花、韋小超、鄭禮明、劉佳路、張婷婷、董軍、邢二寬、張夢影、陶靜靜4、設計一台兩級減速器用於皮帶機傳動,要求繪制傳動原理圖,編制設計計算書,進行一級齒輪和軸的強度校核,並用AUTOCAD繪制圖樣。其參數如下:輸入轉速1500r/min、公稱輸入功率160KW,公稱傳動比4。

2. 詳細介紹一下數控技術和機電一體化

這是我們偉大的母校的招生簡章上的,呵呵:
◆機電一體化
專業特色:本專業人才被國家列為二十一切紀社會發展最急需的十大專業人才之一,是學校覆蓋面和就業領域最寬的專來。機電一體化技術是在機、光、電、自動控制和檢測、計算機應用等學科相結合的基礎上建立起來的一門綜合性應用技術,該主專業主要培養能進行機電一體化技術應用,並具有初步設計開發能力的高級工程技術人才。學生經過三年的學習,能夠掌握機、電、計算機等方面的基礎知識和必備技能,在電子技術、微機(包括單片機)及其介面技術方面有較強的軟、硬體開發應用能力,並能夠獨立進行微型智能化產品的開發與創新。
主幹課程:電子技術、機械原理及設計、微機原理及介面技術、感測器檢測及信號處理技術、匯編/高級語言程序設計、電機與控制、CAD/CAM/CAE、微機數控技術及應用、電氣控制與PLC、機電一體化技術與系統等。
服務方向:學生主要在各類大中型企業、公司、服務機構等從事機電一體化產品的開發、研究、製造、安裝調試、使用、維修、生產經營管理、營銷技術及管理工作,並具有獨立創業的能力。。
◆數控技術及應用(國家級教改試點專業)
專業特色:計算機技術與工程技術相結合是現代科技發展的一個重要方面。數控技術綜合應用了計算機應用技術、現代控制技術、感測器檢測技術等高新技術的最新成果,把傳統製造業推進到了信息化製造時代,是現代工業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,是一種知識密集型和資金密集型的技術,被國家列入"十五"期間重點發展的前沿技術。目前數控化率(設備擁有量中數控設備所佔的比例)已成為衡量一個國家或企業製造技術水平和經濟實力的重要指標之一。該專業主要培養數控技術和數控設備的研製、編程、維修、改造、營銷,機電設備的數字控制、檢測和數控設備的CAD/CAE/CAM應用開發等方面高級工程技術人才。數控技術專業畢業生一直是人力資源市場上最受歡迎的專業人才之一,工作條件好,待遇優厚,我校該專業畢業生一次就業率在97%以上。許多畢業生已成為所在單位的中高級管理人員和技術骨幹,部分優秀者還被企業選送出國深造。
主幹課程:電子技術、計算機應用、現代控制理論、微機原理與介面技術、機械設計基礎、機械製造技術,機床電氣控制與PLC、感測器與檢測技術、微機數控技術、數控機床與編程、CAD/CAM/CAE技術等。
服務方向:畢業生主要在數控行業各級技術管理機構、教育機構、研究機構;各數數控軟體開發公司;數控設備及其配套產品的生產企業;各類外資數控機構在華的辦事處;各類數控產品的經銷公司及技術咨詢公司;通訊、電子、機械、輕工等行業各類大、中型企業從事技術及管理工作。

3. 數控專業具體是什麼數控的工作具體是什麼

數控技術專業也叫計算機數控技術。
數控技術專業是採用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控製程序來執行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置,使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現,均可通過計算機軟體來完成,處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執行元件帶動設備運行。
學習數控一般需要掌握英語、高等數學、工程力學、電工學、機械製造技術、數控加工工藝、數控編程、電氣控制與PLC、電工技術、電子技術、機械制圖、計算機繪圖(cad)、計算機基礎、可編程式控制制器、機械製造工藝與夾具、數控機床、數控機床故障與維修、典型數控系統等。
偏向電的則有數字電路,模擬電路,單片機原理及介面和應用,C程序設計,VF,VB程序設計,計算機網路技術,數控系統,數控加工工藝,數控編程,自動控制理論,液壓傳動與氣壓傳動等。
從事數控專業的工作具體可以分為3個層次:
1、藍領層:即數控操作技工,精通機械加工和數控加工工藝知識,熟練掌握數控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數控機床的簡單維護維修,此類人員市場需求量大,適合作為車間的數控機床操作工人,但由於其知識較單一,其工資待遇不會大高。
2、灰領層:其一,數控編程員:掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作,熟悉復雜模具的設計和製造專業知識,熟練掌握三維CAD/CAM軟體,如UG、PRO/E等;熟練掌握數控自動編程、手工編程技術。此類人員需求量大,尤其在模具行業非常受歡迎,待遇也很高。其二,數控機床維護、維修人員:掌握數控機床的機械結構和機電聯調,掌握數控機床的操作與編程,熟悉各種數控系統的特點、軟硬體結構、PLC和參數設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。此類人員需求量相對少一些,但培養此類人員非常不易,需要大量實際經驗的積累,非常缺乏,其待遇也較高。
3、金領層:屬於數控通才,具備並精通數控操作技工、數控編程員和數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識,並在實際工作中積累了大量實際經驗,知識面很廣。精通數控機床的機械結構設計和數控系統的電氣設計,掌握數控機床的機電聯調。能自行完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、安裝、調試和維修。能獨立完成機床的數控化改造.是企業(特別是民營企業)的搶手人才,其待遇非常之高。

4. 需求一篇機電一體化方面的畢業設計

數控技術
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

1.1 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。

參考文獻:
〔1〕 中國機床工具工業協會 行業發展部.CIMT2001巡禮〔J〕.世界製造技術與裝備市場,2001(3):18-20.
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〔4〕 楊學桐,李冬茹,何文立,等?距世紀數控機床技術發展戰略研究〔M〕.北京:國家機械工業局,2000.
對中國製造業信息化的戰略思考

伴隨中國加入WTO和經濟全球化,中國正在成為世界製造業的中心。中國的製造業企業面臨更加激烈的國際國內市場競爭,如何迅速提高企業的核心競爭力,很重要的一點,就是加快企業的信息化進程。 製造業信息化作為國民經濟和社會信息化的核心,我國政府給予了高度的重視。國家科技部已正式啟動製造業信息化重大專項,將投資八個億大力推進製造業信息化關鍵技術研究及應用示範工程。 從八十年代中期企業逐步開始應用CAD軟體,到國家在九十年代實施CAD應用工程,到企業廣泛應用財務軟體,我國的製造業企業在實施信息化的道路上已經度過了近二十年時間,取得了很多經驗和教訓。本文將對中國製造業企業在實施信息化過程中的深層次的戰略問題進行深入的剖析,以幫助製造業企業能夠在信息化的道路上少走彎路,使信息技術能夠真正為企業經營服務,成為企業發展的原動力。 二.構成製造業信息化價值鏈的基本要素 國家和地方主管部門、製造業企業、咨詢服務企業、系統軟體供應商、製造業應用軟體供應商、電腦與外設供應商、網路產品供應商、渠道與代理商和軟體及系統集成商,是構成製造業信息化價值鏈的基本要素。製造業信息化價值鏈的每個基本要素之間都是相互聯系、相互作用、相互影響的。每個環節出問題,都可能導致製造業信息化工程的失敗。 圖1 製造業信息化的價值鏈 1.國家和地方主管部門是製造業信息化工程的管理者和推動者,其職責是: 1)負責對國家和地方的信息化工作進行宏觀引導與管理。 2)負責制定政策,實施項目和計劃,以點帶面,重點扶持,樹立樣板,推動信息化應用工程的發展。 3)負責推廣先進的信息技術。 4)負責建立和維護公正的市場秩序和競爭機制,保證各個基本要素實現多贏。 2.製造業企業是信息化的最終客戶,是主體,其他要素都是為這個客戶服務的。 每個製造業企業,都需要根據自己的行業、規模、發展階段、管理體制,來選擇個性化的信息化解決方案。要實施好信息化工程,企業必須注意以下問題: 1)企業領導必須對信息化建立基本的認識,必須認識到,信息化是一個工具,是一種手段,需要為我所用,為企業的發展服務。 2)信息化是首長工程,企業領導必須把它當作一個企業發展的戰略任務來抓,必須真抓實干。 3)信息化是一個復雜的系統工程,企業必須把信息化作為一個長期的分階段實施的大項目來進行科學地管理。在項目實施前,必須對信息化工程這個大項目的實施所要解決的問題、每個階段的目標、項目的人員組織、成本、考核標准進行計劃。在實施過程中,必須進行監控,必須對每一個階段的實施成果進行評估和分析。信息化工程這一關繫到企業生死存亡的項目的成功實施,必須滿足項目成功的三個基本條件,即實施周期、實施成本和實施效果。 4)任何一個試圖提高效率、降低成本的革新,一開始總是會降低效率、提高成本。企業這個大系統需要一段時間的適應,才能把革新的成果融入企業,信息化工程也不例外。因此,對信息化過程中的困難和問題,製造業企業應有客觀、理智的認識,企業領導要敢於冒有準備的風險。 5)信息化工程的關鍵,是企業能夠在咨詢服務商或者軟體公司的幫助下,弄清自己的需求。信息化軟體實際上是企業管理思想和理念的一種載體,如果軟體本身所包含的管理思想和理念與製造業企業相沖突,信息化工程是不可能成功的。因此,企業需要有既懂管理,又能夠清晰地描述自身企業的管理模式與信息化需求,並能夠與咨詢公司或軟體企業進行交流和配合的管理人才隊伍。 6)軟體既然是一種工具,就必須有能夠熟練使用這種工具的人。因此,企業需要培訓一批能夠熟練軟體的應用人才隊伍。 7)隨著技術的發展,軟體的應用平台日趨復雜。因此,企業需要有熟練掌握計算機硬體、網路和資料庫的維護人才,確保系統正常運行。在國外,越來越多的企業將這類工作外包給專業的軟體服務和集成商。 8)信息化建設需要消耗相當大的資金,因此,企業要充分考慮資金的獲取渠道與方式,做好預算與成本控制,避免信息化工程因為資金問題而中途夭折。 3.咨詢服務企業是製造業信息化的樞紐,其職責是: 1)幫助企業進行信息化需求的診斷和分析,制定製造業企業信息化的總體規劃。 2)幫助企業進行信息化軟體、硬體和系統集成方案的選型、實施與監理。 3)幫助企業進行多層次信息化人才的培訓。 4)不斷跟蹤和研究製造業信息化領域的技術、市場、產品和服務的發展變化趨勢,深入企業進行調查研究,為製造業企業推薦最合適的信息化解決方案。 4.製造業軟體企業是製造業信息化的工具製造商,其職責是: 1)提供能夠滿足製造業企業功能需求,能夠在企業的計算機和網路平台安全、可靠運行,並能實現與其它應用軟體集成的軟體產品。 2)軟體產品應具備先進性、實用性、可靠性、兼容性、開放性、易學易用性等特性。 3)為製造業提供軟體產品的安裝、培訓與服務。其中服務包含軟體實施、軟體升級、客戶化開發、解決應用中的問題等。 5.軟體服務和集成商是製造業信息化的橋梁,其職責是: 1)幫助企業進行信息化軟體的客戶化開發、培訓和系統升級。 2)幫助企業實現不同應用系統的信息集成。 3)幫助企業維護整個信息系統,並解決信息備份、信息安全問題。 6.電腦與外設供應商、網路產品供應商和系統軟體供應商組成了製造業信息化的基礎的、與具體應用無關的平台。該平台必須保證整個信息化系統運行的可靠性、安全性和兼容性。 7.渠道與代理商負責幫助產品供應商進行產品的銷售、服務與技術支持。大多數硬體與網路供應商和系統軟體供應商以分銷和渠道銷售為主;而製造業應用軟體公司則主要採用直銷,自主從事產品的銷售、服務和技術支持工作。 三.決定製造業信息化工程成敗的關鍵因素 製造業信息化的價值鏈中的各個環節都是決定信息化工程成敗的因素,而其中,政府主管部門、咨詢服務體系和製造業軟體企業,是最重要的因素。 首先,政府主管部門對於整個價值鏈的影響是巨大的,政府主管部門制定的政策如何、導向如何,對製造業信息化工程的成功至關重要。 在「九五」期間,國家科技部提出的CAD應用工程,就順應了當時的企業信息化狀況,帶動了一大批企業甩掉圖板,使用CAD軟體,使企業真正嘗到了信息化的甜頭,激發了企業實現信息技術深化應用的熱情。反之,有些地方和行業的主管部門,在推進信息化的過程中,採取了計劃經濟時代的一些地方保護、行業壟斷等做法,規定企業只能用某某產品、某某軟體,這就不利於信息技術的推廣應用。 第二,在製造業信息化工程實施的過程中,有沒有咨詢服務企業的參與,參與的程度與方式如何,也是導致信息化成功的關鍵因素。 許多製造業企業在實施信息化工程時,考慮得比較多的是建網路、買軟體和硬體,在購買前看演示時令人眼花繚亂的好功能,到了企業就是用不起來,數據格式不兼容、借口連不上等問題隨著而來。有的企業甚至成了「軟體展示廳」,買了一大堆軟體,但還是一個混合物,沒有真正實現「化合」,沒有真正集成起來。究其原因,就是沒有引進咨詢服務企業,進行認真、仔細的需求分析,缺乏有實際指導意義的總體規劃和實施及集成方案。 另一方面,咨詢服務業在中國還處於起步階段,還比較缺乏專業性的製造業信息化咨詢企業,高校的專家、教授和研究生是從事咨詢服務的主要力量。他們的優勢是對國內外先進技術和發展趨勢進行跟蹤研究,但是往往缺乏在企業工作和實施項目的實際經驗。 不少製造業軟體企業除了為製造業企業提供應用軟體之外,實際上也扮演了咨詢服務的角色。企業常常要求製造業軟體公司為企業制定信息化方案,甚至進行軟體與系統集成等。但是,由於製造業軟體企業是以賣自己的軟體為目的,所以免不了王婆賣瓜,少數軟體甚至用一些模糊、錯誤的概念來誤導製造業企業。因此,製造業信息化呼喚專業、獨立、中立的咨詢服務企業,來真正站在企業的角度,制定合理的製造業信息化解決方案。 武漢市製造業信息化工程技術研究中心於2002年1月成立,它是在製造業信息化工程深化實施的過程中應運而生的,在全國首創了由政府引導、高校和企業投資、市場化運作的新型運作模式。工程中心致力於通過深入的研究,來為不同行業、不同規模、不同體制和不同發展階段的製造業企業推薦最優化、最佳性能價格比的解決方案,使企業通過實現信息化,真正提升自己的核心競爭力和創新能力、顯著降低成本,獲得顯著的經濟和社會效益,避免信息化投資的失誤。 第三,製造業應用軟體的選型、實施、客戶化開發與信息集成,也是製造業信息化工程成功與否的關鍵環節。 目前,我國的製造業企業沒有執行統一的標准。許多企業採用行業標准、甚至是企業標准。連標准化程度最高的產品設計過程,也存在許多不同的要求,例如明細表的書寫方式等。在後續的工藝編制環節,則根據企業的產品、行業的特點不同,需求差別更大。有的以裝配工藝為主,有的以機加工工藝為主,有的以焊接工藝為主等。企業生成各種清單、報表的方式以及編碼方式也是五花八門,各不相同。 企業的管理模式則差別更大,一些傳統的大型製造業企業以縱向一體化為主,在整個企業集團建立了嚴格的分工,建立了內部的供應鏈,如一汽。而在一些民營經濟發達的地區,如浙江、江蘇、廣東等地,則建立了橫向一體化,形成了外部的供應鏈,如廣東南海的鋁行材供應鏈、重慶的摩托車供應鏈和浙江永康的小五金供應鏈等。不同的企業生產組織方式、產品特點、營銷模式、采購方式不同,形成了不同的管理模式,因此,不可能用一種類型的管理軟體來適應所有的企業。對於流程型企業,如石油、化工、鋼鐵企業,所使用的管理軟體與離散型製造業又有根本的區別。 製造業的內部管理環節眾多,差別巨大,因此,應用軟體的選型、客戶化開發和信息集成十分關鍵。每個應用軟體都有不同的市場定位,適合於

5. 數控專業主要學什麼

數控專業主要掌握的理論:制圖、公差、機械加工工藝、機械設計、數控加工工藝、數控原理、數控編程、數控電控、數控機床維修、更高:CAXA電子圖版、CAXA製造工程師、proe、ug等任選。

實習:車床、銑床、數控車、數控銑床(加工中心)的機床操作和軟體模擬。

6. 機電一體化的畢業設計可以選擇哪些題目

一、現代機電控制技術應用方面(包括系統設計或設計、維修技術難點分析的論文)

1.土高精度大屏幕LED日歷時鍾

2.鍵多功能數顯鍵盤製作

3.交通燈控制系統

4.電梯控制系統

5.樓宇智能監控系統

6.數字溫度計

7.多溫度檢測系統

8.LCD數字顯示體溫計

二、數控技術應用方面(包括典型零件數控工藝編制或數控加工難點、數控設備維修技術分析的論文)

1.土某一副典型沖壓模具數控加工工藝

1.2某一副典型塑料模具數控加工工藝

3.3某一個汽車零件數控加工工藝

4.數控車床某一種故障分析與維修維護技術

5.數控銑床某一種故障分析與維修維護技術

6.加工中心某一種故障分析與維修維護技術

7.多種數控加工技術的綜合應用經驗

8.數控加-ET_藝與傳統工藝的結合

9.結合產學研崗位的數控技術應用的其他設計(論文)

三、機電裝置方面(包括系統設計或設計、維修技術難點分析的論文)

1.土某專用機械傳動系統設計

2.某農產品加工機器設計

3.某輕工產品加工機器設計

4.某專用機器技術改造

5.典型機床維修技術

7. 機電一體化技術在數控機床中的應用

新專業啊
也有叫機械電子工程的

這個專業好找工作

機電工程系機電一體化專業專業主幹課程介紹簡介

1、機械設計基礎
掌握通用機械零件的設計原理、方法和機械設計的一般規律,具有選用通用機械傳動裝置和初步具有設計簡單機械的能力,具有運用標准、規范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力,是機電專業的一門主幹技術基礎課。本課程為學生在今後的工作中解決機械技術問題打下一定的基礎。
課程學習應達到以下要求:掌握常用機構的工作原理和運動特點,初步具有分析機構和選擇傳動方案的能力。掌握通用零部件的功能和結構特點,初步具有分析簡單機械和設計機械傳動裝置的能力。具有運用標准、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。

2、工程材料及機制基礎
課程學習應達到以下要求:掌握機械加工工藝的基礎知識,主要加工方法的基本原理,特點和應用范圍。熟悉制訂機械加工工藝規程的基本知識。具有確定零件加工方法和制訂典型零件機械加工工藝規程的初步能力。具有綜合運用工藝知識,分析零件切削加工與裝配結構工藝性的初步能力。熟悉常用的機械工程材料的成分,組織結構,加工工藝與性能之間的關系及變化規律。掌握常用機械工程材料的性能與應用,具有選用常用機械工程材料和改變材料性能方法的初步能力。 掌握主要熱成形方法和板料沖壓的基本原理,特點和應用,熟悉影響產品質量的因素熟悉毛壞或零件的結構工藝性,並具有設計摶壞或零件結構的初步能力

3、電子技術
掌握模擬電路、數字電路的基本原理及分析方法,熟悉半導體、二極體、三極體、場效應管、放大電路、負反饋放大電路、集成放大電路、集成運算放大電路的線性與非線性應用、波形發生電路、功率放大電路、數字邏輯基礎、邏輯門電路基本知識及D\A與A\D轉換電路等基本知識。
課程學習應達到以下要求:對於模擬電子和數學電子的一些基本電路和應用電路具有建模能力和一定的分析設計能力,對於典型電路及其基本電路要求會計算重要電子電路參數,實驗課應重點偏向於增強學生理論與實踐相結合的能力,自己動手來加強對理論知識的了解及加深,計算能力,分析設計能力主要從考試及平時提問和作業來進行考核,實驗則主要通過實驗儀器的正確使用及連線,實驗結果的是否實現來考核。

4、可編程式控制制器
可編程序控制器是以微處理器為基礎,綜合了計算機控制技術和通訊技術而發展起來的一種新型的、通用的自動控制裝置,近來在工業生產過程中得到越來越廣泛應用。本門課程作為機電工程技術專業的必修課。通過學習使學生掌握PLC的硬體和軟體資源及其簡單的系統設計,為學生將來在生產中的具體應用打下良好的基礎。
課程學習應達到以下要求: 養成對小型控制系統要達到會分析被控對象的運動規律的分析能力。養成對小型控制系統要達到會選擇可編程序控制器型號、外圍設備及其相應的程序設計方法的設計能力。養成能運用所學的可編程序控制器軟、硬體知識,對類似機床進給、換刀等小型系統進行自動控制系統設計的職業崗位綜合能力。

5、單片機與介面技術
了解微機組成與結構,熟悉並掌握微機指令系統和匯編程序編制方法。熟悉擴展存儲器、輸入輸出電路AD和DA等、介面電路的使用方法,具有分析、調試匯編程序和簡單系統硬體能力。使學生從應用角度出發,在理論和實踐上掌握單片機的基本組成,工作原理、基本介面及其介面擴展方法。使學生學習後具有單片機應用系統硬、軟體的初步開發能力。
課程學習應達到以下要求:熟悉單片機的基本組成、基本特性。掌握單片機匯編語言程序設計的基本方法、熟悉上機調試過程。掌握單片機中斷工作方式及中斷處理過程。掌握單片機計數器/定時器各種工作方式及其應用程序設計。掌握單片機內置介面的基本原理及應用方法。掌握單片機存儲器及I/O介面擴展的基本原理及其應用方法。

6、數控機床及編程
了解數控機床的基本組成和工作原理,熟悉數控機床的機械結構,掌握典型的機械傳動和控制數控機床運動的插補原理及刀具補償運算。了解數控編程的一般方法,熟悉數控編程指令,能對需要編程的機械零件進行必要的工藝分析和軌跡計算,能對典型的加工零件進行數控編程。
課程學習應達到以下要求:掌握數控技術的基本原理、掌握數控編程的方法、了解數控技術在生產中的使用情況,並通過大量實踐操作,使學生對數控機床具有一定的實際操作能力,進入社會後能夠迅速達到工廠、企事業單位用人要求。能設計簡單的數控裝置或將一些舊設備改進為簡易數控機床。

7、伺服系統與機床電氣控制
本課程是機電一體化專業的必修專業課。讓學生初步了解機床電拖動系統的工作原理,簡單的設計計算方法,提高分析與解讀具體控制系統的能力,為全面掌握機床的控制和工作原理奠定基礎。
課程學習應達到以下要求:掌握常用的可控整流電路的工作原理、特點與分析方法。了解開環與閉環控制系統的組成、控制原理及特點。掌握一階、二階系統的典型輸入信號響應及系統穩定性和穩態誤差分析。了解電器伺服系統的基本結構和工作原理,位置控制方案,步進電動機的結構和工作原理,驅動電路的結構特點。了解直流電動機/三相交流非同步電動機的工作特性、轉速調節方法,以及三相交流非同步電動機的各種啟動方法和特點。了解機床電器控制系統的基本設計方法及注意事項。掌握機床電器控制系統的常用元器件,基本控制環節,了解車床、銑床、鑽床等常用機床的控制線路的結構和工作原理。

8、數控機床故障分析與維修
了解和掌握數控機床常見故障,熟悉引起故障的多種原因。掌握數控機床故障分析所需使用的常用設備儀器和常用手段及數控機床常見故障的維修方法,熟悉典型數控系統參數調整方法。初步掌握判斷已損壞電路的能力。

9、《工程力學》
是機電工程技術專業的一門技術基礎課程,為專業設備的機械運動分析和強度分析提供必要的理論基礎。通過本課程的學習,使學生理解和掌握力學的基本概念、基本原理、基本方法,注重理論在工程實踐中的應用,以利於培養學生分析問題、解決問題的能力。
課程的主要任務是:能從簡單機構或結構中選取隔離體,畫出受力圖。能對構件進行靜力分析,並能正確確定約束力。能正確應用截面法確定內力,並繪制簡單內力圖,確定危險截面。能分析和解決簡單受力構件的強度、剛度、穩定問題。對彎扭組合的圓軸,能畫出其計算簡圖,並能正確進行強度計算。了解常用材料在常溫靜載下的力學性能,破壞現象以及常用的測試方法。了解點、剛體的簡單運動規律,並能進行簡單運算。能應用動能定理和動靜法分析簡單的動力學問題。

10、《電工技術》課程
該門課程為機電一體化專業學生的一門專業基礎課,通過本門課程的學習,應使學生對於電路基礎知識常用電機以及繼電一接觸器控制,電工測量等理論知識掌握,同時還要注重培養學生的動手能力,強調重要內容的合理性和系統性。
課程的主要任務是:應使學生對於一般的交直流電路和磁路具有一定的分析和計算能力,在非同步電路動機的工作原理中對於電路於磁路之間的相互結用,應有更深一層的理解,具有一定的建模能力,繼電一接觸器等構成的電氣原理圖中簡單電路要求同學們具有一定的讀圖能力,能夠對於簡單電氣控制進行分析,在實驗中增加動手能力和與理論知識相結合的能力。
11、畫法幾何及機械制圖課程
工程圖樣被喻為"工程界的語言",它是科技工作者藉以表達和交流技術思想的重要工具,是工程技術部分的一項重要技術文件。本課程是一門技術基礎課,研究用投影法繪制工程圖樣的理論和方法。其主要目的是培養制圖、讀圖的基本技能和空間想像能力。
本課程的主要任務:研究投影法(主要是投影法)的基本理論;使學生對空間幾何問題的圖解法有初步了解;培養空間想像力和空間分析能力;培養繪制和閱讀機械圖樣的能力;使學生對計算機繪圖有初步的了解;有意識地培養學生的自學能力和創造能力及認真負責和嚴謹細致的工作作風。
12、計算機繪圖
計算機繪圖部分,是適應現代化建設的新技術,在本課程中應使每個學生對計算機繪圖及其發展的意義的初步的了解,並基本掌握AutoCAD軟體的二維繪圖方法。
教學基本要求熟練掌握《機械制圖國家標准》中有關圖紙幅面、比例、字體、圖線及尺寸標注的規定。掌握視圖選擇的基本原則,熟練掌握機件的各種常用表達方法和標注方法。了解零件圖的作用、內容;零件的常見工藝結構。掌握零件的測繪方法,典型零件的畫法及標注方法。熟練掌握螺紋緊固件連接裝配圖的畫法及規定標記。了解齒輪等常用件的規定囝法和標注。了解裝配圖的作用與內容;零件的編號方法及明細表的畫法。掌握AutoCAD軟體繪圖的基本方法。
13、《液壓氣動技術基礎》
本課程為機電一體化專業人員的一門專業技術基礎課,是工程技術人員必修課,通過本課程的學習,機類技術人員可獲得必要的液壓傳動基礎知識,熟悉液壓控制閥的特點,對簡單的液壓迴路具有設計能力。
對能力培養的要求
通過理論教學使學生具有設計簡單液壓系統的能力;具有分析典型液壓系統工作原理的能力;具有正確使用液壓控制閥的能力。掌握流體力學基礎知識。掌握流體傳動概念。重點掌握液壓泵及液壓馬達的工作原理重點掌握單向閥、液控單向閥的導通原理掌握常用基本迴路。了解氣動元件。
14、工程檢測技術
《工程檢測技術》是機電一體化專業的一門技術基礎課,強調動態測試中構成信號流程的基本理論、基本手段和基本技能。通過本課程的學習使學生能較正確地選用測試裝置和初步掌握進行動態測試所需要的基本理論、基本知識和基本技能。
對能力培養的要求基本掌握測試系統靜態、動態特性的描述方法和理想測試系統的條件。基本掌握常用感測器、信號的中間轉換和顯示記錄的原理,並能夠校正確地選用測試系統進行測試工作。能夠對測試信號進行分析和處理,包括對測試信號進行時域分析、頻域分析、幅值域分析等。

培養目標:
本專業培養學生從事數控加工、機械產品設計與製造、生產技術管理方面的高等工程技術應用型人才。要求學生能在生產現場從事產品製造、開發工作,或在技術部門從事工藝、管理工作。主要培養學生數控編程、加工及數控車床、數控銑床、數控加工中心及其它數控設備的操作維修、維護方面的理論知識和專業知識。並能獲得國家勞動和社會保障部頒發的數控工藝員技術等級證書,車鉗工等級證書。
主幹課程設置:
機械制圖及計算機繪圖,工程力學,機械設計,單片機原理及介面技術,機械製造技術基礎,電工電子基礎,電氣控制技術,數控機床控制技術和系統,數控機床原理及應用,數控機床編程與操作,CAD/CAM技術,機床夾具,數控機床維修技術。AUTOCAD平面繪圖,MASTERCAM三維設計,PRO/E實體造型。以及金工實訓,車鉗工實訓,數控車實訓 。
就業情況:
本專業畢業生主要面向珠三角外資大中型企事業單位及國有企事業單位的操作、銷售、工藝、設備維護等部門,主要培養數控機床操作人員、數控編程工藝人員、數控設備維修人員、數控設備營銷人員。此外還能從事CAD/CAM軟體應用,數控系統或設備的銷售與技術服務工作,數控設備的安裝調試及維護,以及車間生產組織與管理等工作.

8. 數控車床自動回轉刀架機械結構及控制裝置設計選題的意義

數控車床的刀架是機床的重要組成部分刀架用於夾持切削用的刀具,因此其結構直接影響機床的切削性能和切削效率。在一定程度上,刀架的結構和性能體現了機床的設計和製造技術水平。隨著數控車床的不斷發展,刀架結構形式也在不斷翻新。其中按換刀方式的不同,數控車床的刀架系統主要有回轉刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。自1958年首次研製成功數控加工中心自動換刀裝置以來,自動換刀裝置的機械結構和控制方式不斷得到改進和完善。自動換刀裝置是加工中心的重要執行機構,它的形式多種多樣,目前常見的有:回轉刀架換刀更換主軸頭換刀以與帶刀庫的自動換刀統。

9. 數控技術原理的原理分析

通俗的說,數控技術就是使用計算機來對其他設備實現控制的功能,是電子信息技術、軟體開發等多種計算機技術的綜合應用。以下是數控技術原理原理與應用探究,希望能提供幫助。
關鍵詞:數控技術;機械加工;機床研究
1數控技術原理
1.1基本概念
所謂數控技術,就是指在使用數字信息的基礎上,對機器的加工和活動進行控制的一種技術。在數控技術中,不但包括了以往經常使用的機械製造技術、計算機技術等,它還包含了很多先進的技術,比如可以預先進行編程,然後使用已經編譯好的程序來對設備實現控制的作用。除此之外,數控技術還對CAD/工程化的方向的發展起到了很大的促進作用。
通俗的說,數控技術就是使用計算機來對其他設備實現控制的功能,是電子信息技術、軟體開發等多種計算機技術的綜合應用。如今,微電子已經得到了快速的發展,而隨之產生的結果就是數控技術在先進的機械加工之中已然成為了主體。不單數控的系統性能得到了很好的實現,並且其功效也得到了很大的提升。因此,數控技術對於機械加工機床有重要的作用。
1.2工作原理
在數控技術的裝置中,主要包含了計算機系統、介面單元(且這個介面單元適合數控機床的功能相匹配的),以及機床的么個功能的模塊結構。在裝置之中,計算機系統的作用就是通過網路來實現遠程操作,從而對機床進行控制。這樣不但能夠使得工作台在計算機的控制下有著精準的定位,而且對於整個生產過程的加工效率的提升也有著很重要的作用。
除此之外,為了保證計算機可以按照預設的要求進行工作,就必須將工件的位置在進行加工之前對它採取固定措施,這時需要對工件加工的速度進行觀察,使其適中。然後,在系統的輸入端將一些數據輸入進去,之後在電力作用下機床就能夠在計算機的控制下,按照之前設計的路線進行准確的執行任務了。
整個對於機床的控制都是通過計算機來進行的,在工作的整個過程中我們所需要做的只是將預設的數據輸入到控制的系統之後,之後計算機就能夠自動的對這些數控進行處理,然後對機床進行控制,使其正常的加工。利用數控方式來對機器加工機床進行控制,可以使得機床完成很精準的工作,並且完成的效率很高。
2數控技術的應用
2.1工業中應用
在工業的生產中,數控技術得到了廣泛的使用,主要是應用在對機械設備進行生產的生產線上。通過使用計算機,可以在對機械進行生產的裝備中依次按照要求寫入相應的代碼,從而對生產實現精準的、有效的控制。
在工業生產中,數控技術往往是用來代替一些人工難以完成的任務,這是因為數控技術是基於計算機進行控制的,而計算機有著的高准確度的特點,所以數控技術不但能夠使得生產的產品有著很高的質量,並且還可以消耗較少的成本,對於工業生產的促進有著很大的作用。使用數控技術應用到工業生產中,不但減少了差錯率,而且能夠節省勞動人員的數量,使得工作人員的環境也相應的得到了改善。
在使用數控技術的時候,如果出現了未知的錯誤,為了使得生產加工的程序能夠繼續執行下去,並且使得工作人員的安全得到保證,系統會將錯誤的信息回饋給計算機的系統,並且停止工作防止錯誤的繼續執行。數控所有的這個特點,能夠保證工業中生產的設備有著較好的質量,不會出現問題。
2.2機床中應用
在機械加工的技術中,數控的方式對它的發展起到了很大的作用。並且,機電一體化的系統中,數控有著核心的作用,所以它的使用對於機械加工機床的效率的提高也有著很好的效果。在機床的應用中,計算機能夠通過它的數控系統來發送指令,機床中心收到了這些指令之後就可以按照指令的要求進行工作,這樣機床就能夠通過執行這些指令從而進行機械零件的加工了。
數控技術的使用,使得傳統的加工方式得到了翻天覆地的變化。通過在系統中輸入需要加工的零件的尺寸,系統對信息進行分析、執行之後就能實現零件的加工,實現了使用數控技術取代人工操作的功能。

10. 數控機床基礎知識

數控機床基本概念

1.1.1 數控技術與數控

數控技術,簡稱數控(Numerical Control—NC),是利用數字化信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。由於現代數控都採用了計算機進行控制,因此,也可以稱為計算機數控(Computerized Numerical Control—CNC)。

為了對機械運動及加工過程進行數字化信息控制,必須具備相應的硬體和軟體。用來實現數字化信息控制的硬體和軟體的整體成為數控系統(Numerical Control System),數控系統的核心是數控裝置(Numerical Controller)。

採用數控技術進行控制的機床,稱為數控機床(NC機床)。它是一種綜合應用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和機床設計等先進技術的典型機電一體化產品,是現代製造技術的基礎。控制機床也是數控技術應用最早、最廣泛的領域,因此,數控機床的水平代表了當前數控技術的性能、水平和發展方向。

數控機床種類繁多,有鑽 銑 鏜床類、車削類、磨削類、電加工類、鍛壓類、激光加工類和其他特殊用途的專用數控機床等等,凡是採用了數控技術進行控制的機床統稱為NC機床。

帶有自動換刀裝置ATC(Automatic Tool Changer—ATC)的數控機床(帶有回轉刀架的數控車床除外)稱為加工中心(Machine Center—MC)。它通過刀具的自動交換,工件可以一次裝、夾完成多工序的加工,實現了工序集中和工藝的復合,從而縮短了輔助加工時間,提高了機床的效率;減少了工件安裝、定位次數,提高了加工精度。加工中心是目前數控機床中產量最大、應用最廣的數控機床。

在加工中心的基礎上,通過增加多工作台(托盤)自動交換裝置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相關裝置,組成的加工單元稱為柔性加工單元(Flexible Manufacturing Cell—FMC)。FMC不僅是現了工序的集中和工藝的復合,而且通過工作台(托盤)的自動交換和較完善的自動監測、監控功能,可以進行一定時間的無人化加工,從而進一步提高了設備的加工效率。FMC既是柔性製造系統FMS(Flexible Manufacturing System)的基礎,又可以作為獨立的自動化加工設備使用,因此其發展速度較快。

在FMC和加工中心的基礎上,通過增加物流系統、工業機器人以及相關設備,並由中央控制系統進行集中、統一控制和管理,這樣的製造系統稱為柔性製造系統FMS(Flexible Manufacturing System)。FMS不僅可以進行長時間的無人化加工,而且可以實現多品種零件的全部加工和部件裝配,實現了車間製造過程的自動化,它是一種高度自動化的先進製造系統。

隨著科技發展,為了適應市場需求多變的形勢,對現代製造業來說,不僅需要發展車間製造過程的自動化,而且要實現從市場預測、生產決策、產品設計、產品製造直到產品銷售的全面自動化。將這些要求綜合、構成的完整的生產製造系統,稱為計算機集成製造系統(Computer Integrated Manufacturing System-—CIMS)。CIMS將一個更長的生產、經營活動進行了有機的集成,實現了更高效益、更高柔性的智能化生產,是當今自動化製造技術發展的最高階段。在CIMS中,不僅是生產設備的集成,更主要的是以信息為特徵的技術集成和功能集成。計算機是集成的工具,計算機輔助的自動化單元技術是集成的基礎,信息和數據的交換及共享是集成的橋梁,最終形成的產品,可以看成是信息和數據的物質體現。

1.1.2 數控系統及其組成

數控系統的基本組成

數控系統是所有數控設備的核心。數控系統的主要控制對象是坐標軸的位移(包括移動速度、方向、位置等),其控制信息主要來源於數控加工或運動控製程序。因此,作為數控系統的最基本組成應包括:程序的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三部分。

輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的作用是進行數控加工或運動控製程序、加工與控制數據、機床參數以及坐標軸位置、檢測開關的狀態等數據的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數控設備都必備的'最基本的輸入/輸出裝置。此外,根據數控系統的不同,還可以配光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。作為外圍設備,計算機是目前常用的輸入/輸出裝置之一。

數控裝置數控裝置是數控系統的核心。它由輸入/輸出介面線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數據,通過內部的邏輯電路或控制軟體進行編譯、運算和處理,並輸出各種信息和指令,以控制機床的各部分進行規定的動作。

在這些控制信息和指令中,最基本的是坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量指令。它經插補運算後生成,提供給伺服驅動,經驅動器放大,最終控制坐標軸的位移。它直接決定了刀具或坐標軸的移動軌跡。

此外,根據系統和設備的不同,如:在數控機床上,還可能有主軸的轉速、轉向和起、停指令;刀具的選擇和交換指令;冷卻、潤滑裝置的起、停指令;工件的松開、夾緊指令;工作台的分度等輔助指令。在數控系統中,它們是通過介面,以信號的形式提供給外部輔助控制裝置,由輔助控制裝置對以上信號進行必要的編譯和邏輯運算,放大後驅動相應的執行器件,帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。

伺服驅動伺服驅動通常由伺服放大器(亦稱驅動器、伺服單元)和執行機構等部分組成。在數控機床上,目前一般都採用交流伺服電動機作為執行機構;在先進的高速加工機床上,已經開始使用直線電動機。另外,在20世紀80年代以前生產的數控機床上,也有採用直流伺服電動機;對於簡易數控機床,也有用作為執行器件。伺服放大器的形式決定於執行器件,它必須與驅動電動機配套使用。

以上是數控系統最基本的組成部分。隨著數控技術的發展和機床性能水平的提高,對系統的功能要求也日益增強,為了滿足不同機床的控制要求,保證數控系統的完整性和統一性,並方便用戶使用,常用較為先進的數控系統,一般都帶有內部可編程式控制制器作為機床的輔助控制裝置。此外,在金屬切削機床上,主軸驅動裝置也可以成為數控系統的一個部分;在閉環數控機床上,測量、檢測裝置也是數控系統必不可少的。對於先進的數控系統,有時甚至採用計算機作為系統的人機界面和數據的管理、輸入/輸出設備,從而使數控系統的功能更強、性能更完善。

總之,數控系統的組成決定於控制系統的性能和設備的具體控制要求,其配置和組成具有很大的區別,除加工程序的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三個最基本的組成部分外,還可能有更多的控制裝置。圖1-1的虛線框部分表示計算機數控系統。

NC、CNC、SV與PLC的概念

NC(CNC)、SV與PLC(PC、PMC)是數控設備中最為常用的英文縮寫,在實際使用中,在不同的場合具有不同的含義。

NC(CNC)NC與CNC分別是數控(Numerical Control)與計算機數控(Computerized Numerical Control)的常用英文縮寫。由於現代數控都採用了計算機控制,因此,可以認為NC和CNC的含義完全等同。在工程應用上,根據使用場合的不同,NC(CNC)通常有三種不同的含義:在廣義上代表一種控制技術——數控技術;在狹義上代表一種控制系統的實體——數控系統;此外,還可以代表一種具體的控制裝置——數控裝置。

SVSV是伺服驅動(Servo Drive,簡稱伺服)的常用英文縮寫。按日本JIS標准規定的術語,它是“以物體的位置、方向、狀態作為控制量,追蹤目標值的任意變化的控制機構”。簡言之,它是一種能夠自動跟隨目標位置等物理量的控制裝置。

在數控機床上,伺服驅動的作用主要有兩個方面:一是使坐標軸按照數控裝置給定的速度運行;二是使坐標軸按照數控裝置給定的位置定位。

伺服驅動的控制對象通常是機床坐標軸的位移和速度;執行機構是伺服或;對輸入指令信號進行控制和功率放大的部分常稱為伺服放大器(亦稱為驅動器、放大器、伺服單元等),它是伺服驅動的核心。

伺服驅動不僅可以和數控裝置配套使用,而且還可以單獨作為一個位置(速度)隨同系統使用,故也常稱為伺服系統。在早期的數控系統上,位置控制部分一般與CNC製成一體,伺服驅動只進行速度控制,因此,伺服驅動又常稱為速度控制單元。

PLCPC是可編程序控制器(Programmable Controller)的英文縮寫。隨著個人計算機的日益普及,為了避免和個人計算機(亦稱PC)混淆,現在一般都將可編程序控制器稱為可編程序邏輯控制器(Programmalbe Logic Controller——PLC)或可編程序機床控制器(Programmable Machine Controller——PMC)。因此,在數控機床上,PC、PLC、PMC具有完全相同的含義。

PLC具有響應快、性能可靠、使用方便、編程和調試容易等特點,並可直接驅動部分機床電器,因此,被廣泛用來作為數控設備的輔助控制裝置。目前,大多數數控系統都帶有內部PLC,用於處理數控機床的輔助指令,從而大大簡化了機床的輔助控制裝置。此外,在很多場合,通過PLC的軸控制模塊、定位模塊等特殊功能模塊,還可以直接利用PLC,實現點位控制、直線控制以及簡單的輪廓控制,組成數控專用機床或數控生產線。

1.1.3 數控機床的組成與加工原理

數控機床的基本組成

數控機床是最典型的數控設備。為了了解數控機床的基本組成,首先需要分析數控機床加工零件的工作過程。在數控機床上,為了進行零件的加工,可以通過如下步驟進行:

據被加工零件的圖樣與工藝方案,用規定的代碼和程序格式,將刀具的移動軌跡、加工工藝過程、工藝參數、切削用量等編寫成數控系統能夠識別的指令形式,即編寫加工程序。

將所編寫的加工程序輸入數控裝置。

數控裝置對輸入的程序(代碼)進行解碼、運算處理,並向各坐標軸的伺服驅動裝置和輔助機能控制裝置發出相應的控制信號,以控制機床的各部件的運動。

在運動過程中,數控系統需要隨時檢測機床的坐標軸位置、行程開關的狀態等,並與程序的要求相比較,以決定下一步動作,直到加工出合格的零件。

操作者可以隨時對機床的加工情況、工作狀態進行觀察、檢查,必要時還需要對機床動作和加工程序進行調整,以保證機床安全、可靠的運行。

由此可知,作為數控機床的基本組成,它應包括:輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動和反饋裝置、輔助控制裝置以及機床本體等部分(如圖1-1所示)。

圖1—1中的虛線框部分統稱為數控系統,實現對機床主機的加工控制。目前數控系統大部分採用計算機數控(即CNC),圖中的輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動和反饋裝置構成的機床數控系統,作用在上面已經敘述。下面再簡要介紹其他組成部分。

圖1—1數控機床的組成

測量反饋裝置它是閉環(半閉環)數控機床的檢測環節,其作用是通過現代化的測量元件:脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、光柵、磁尺和激光測量儀等,將執行元件(如、刀架等)或工作台等的實際位移的速度和位移量檢測出來,反饋回伺服驅動裝置或數控裝置,並補償進給的速度或執行機構的運動誤差,以達到提高運動機構精度的目的。檢測裝置的安裝、檢測信號反饋的位置,決定於數控系統的結構形式,伺服內裝式脈沖編碼器、測速機以及直線光柵等都是較常用的檢測部件。

由於先進的伺服都採用了數字式伺服驅動技術(稱為數字伺服),伺服驅動和數控裝置間一般都採用匯流排進行連接;反饋信號在大多數場合都是與伺服驅動進行連接,並通過匯流排傳送到數控裝置。只有在少數場合或採用模擬量控制的伺服驅動(俗稱模擬伺服)時,反饋裝置才需要直接和數控裝置進行連接。

輔助控制機構、進給傳動機構它是介於數控裝置和機床機械、液壓部件之間的控制部件。其主要作用是接受數控裝置輸出的主軸轉速、轉向和啟停指令;刀具選擇交換;冷卻、潤滑裝置的啟停指令;工件和機床部件的松開、夾緊工作台轉位等輔助指令信號,以及機床上檢測開關的狀態等信號,經必要的編譯、邏輯判斷、功率放大後直接驅動相應的執行元件,帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。它通常由PLC和強電控制迴路構成,PLC在結構上可以與CNC一體化(內置式PLC),也可以相對獨立(外置式PLC)。

機床本體就是數控機床的機械結構件,也是由主傳動系統、進給傳動系統、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動系統、潤滑系統、冷卻裝置、排屑、防護系統等部分組成。但為了滿足數控的要求,充分發揮機床性能,它在總體布局、外觀造型、傳動系統結構、刀具系統以及操作性能方面都已發生了很大的變化。機床機械部件包括床身、箱體、立柱、導軌、工作台、主軸、進給機構、刀具交換機構等。

數控加工的原理

在傳統的金屬切削機床上,加工零件時需要操作者根據圖樣的要求,通過不斷改變刀具的運動軌跡和運動速度等參數,使刀具對工件進行切削加工,最終加工出合格零件。

數控機床的加工,其實質是應用了“微分”原理。其工作原理與過程可以簡述如下(圖1-2):

數控裝置根據加工程序要求的刀具軌跡,將軌跡按機床對應的坐標軸,以最小移動量(脈沖當量)進行微分(圖1-2中的△X、△Y),並計算出各坐標軸需要移動的脈沖數。

通數控裝置的“插補”軟 件或“插補”運算器,把要求的軌跡用以“最小移動單位”為單位的等效折線進行擬合,並找出最接近理論軌跡的擬合折線。

③數控裝置根據擬合折線的軌跡,給相應的坐標軸連續不斷地分配進給脈沖,並通過伺服驅動使機床坐標軸按分配的脈沖運動。圖1-2數控加工原理示意圖

由上可見:第一,只要數控機床的最小移動量(脈沖當量)足夠小,所用的擬合折線就可以等效代替理論曲線。第二,只要改變坐標軸的脈沖分配方式,即可以改變擬合折線的形狀,從而達到改變加工軌跡的目的。第三,只要改變分配脈沖的頻率,即可改變坐標軸(刀具)的運動速度。這樣就實現了數控機床控制刀具移動軌跡的根本目的。

以上根據給定的數學函數,在理想軌跡(輪廓)的已知點之間,通過數據點的密化,確定一些中間點的方法,稱為插補。能同時參與插補的坐標軸數,稱為聯動軸數。顯然,當數控機床的聯動軸數越多,機床加工輪廓的性能就越強。因此,聯動軸的數量是衡量數控機床性能的重要技術指標。

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