数控车床技能综合实训 (4).pdf

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1、 随着计算机技术的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下述方向发展。1.高速、高效、高精度 2.控制智能化 3.网络化 4.数控系统开放化 1.高速、高效、高精度 1）加工高速化主要体现在 使用高速 CPU 芯片；主轴高速化，采用电主轴，主轴转速可达 200,00r/min；采用全数字交流伺服；机床动、静态性能的改善；在分辨率为 1m 时，快进速度达 240m/min，可获得复杂型面的精确加工；换刀速度少于 1 s。2）加工高精度化表现为 提高机械的制造和装配精度；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；采用高分辨率位置检测装置，

2、提高位置检测精度；位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；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补偿和空间误差的综合补偿技术。2.控制智能化 随着人工智能技术的不断发展，为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高，体现在：（1）加工过程自适应控制技术：通过监测主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，辩识出刀具的受力、磨损以及破损状态，机床加工的稳定性状态；并实时修调加工参数（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、降低工件表面粗糙度以及保证设备运行的安全性。（2）加工参数的智能优化：将零件加工的

3、一般规律、特殊工艺经验，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”，获得优化的加工参数，提高编程效率和加工工艺水平，缩短生产准备时间。使加工系统始终处于较合理和较经济的工作状态。（3）智能化交流伺服驱动装置：自动识别负载、自动调整控制参数，包括智能主轴和智能化进给伺服装置，使驱动系统获得最佳运行。智能故障诊断与自修复技术 （4）智能故障诊断与自修复技术 智能故障诊断技术：根据已有的故障信息，应用现代智能方法，实现故障快速准确定位。智能故障自修复技术：根据诊断故障原因和部位，以自动排除故障或指导故障的排除技术。集故障自诊断、自排除、自恢复、自调节于一体，贯穿于全生命

4、周期。智能故障诊断技术在有些数控系统中已有应用，智能化自修复技术还在研究之中。3.网络化 数控系统网络化是先进制造模式的要求，数控机床作为网络中的一个节点，有助于解决自动化孤岛问题。支持网络通讯协议，既满足单机 DNC 需要，又能满足柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统、敏捷制造对基层设备集成要求。包括：网络资源共享。数控机床的远程（网络）控制。数控机床故障的远程（网络）诊断。数控机床的远程（网络）培训与教学（网络数控）数控系统中采用网络与光纤通讯技术实现运动和 I/O 的控制是数控技术的发展方向。由于技术封锁等原因，各系统中光纤通讯采用的协议没有兼容性和互换性，要求伺服驱动器以及

5、I/O 模块必须具有相应协议的光纤通讯接口，这样的系统软硬件开放性较差，而且系统的成本也较高。四、数控系统的开放化 1）传统数控系统的特点 由生产厂家支配价格和结构，各种接口不能通用。功能集成停止在微电子技术的应用上，而不是针对开放式的生产环境和功能。对于不同的产品，操作、维护方法都必须进行相应的培训。对于使用者，控制器成为黑盒子无法自行修改更新。由于传统数控系统的局限性，为满足现代化生产的要求，数控系统需要具有：开放性：可重构性、可维护性、允许用户进行二次开发 模块化：具有平台无关性 接口协议：可传递性、可移植性 可进化性：智能化 语言统一化 2）开放化数控系统的概念 数控系统可以在统一的运

6、行平台上开发，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁数控功能，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明特色的名牌产品。（2）开放式数控系统的优点 对于数控系统厂 品种减少、批量增加，易于满足用户要求；开放式的标准框架，促进各行业的软件厂商参与；软件开发效率提高，产品更新加快。对于机床厂 可使整机具有个性化，降低开发成本。减少对系统厂的依赖，保护自己专有技术。对于最终用户 购买机床时的初期成本透明化；能实现用户自身独特的 FA 系统设计；用户界面的一致性，易于使用和培训；有关数控机床的发展趋势就为大家介绍到这里，谢谢！