数控系统在汽车零部件制造中的应用.docx

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1、数控系统在汽车零部件制造中的应用网络转载导语：汽车产业是我国国民经济重要的支柱产业，其产业链长、就业面广、消费拉动力大，在国民经济开展中发挥着重要作用。汽车产业是我国国民经济重要的支柱产业，其产业链长、就业面广、消费拉动力大，在国民经济开展中发挥着重要作用。随着汽车产业的迅速开展，汽车复杂关键零部件的高效、高精度、高稳定性加工成为缩短产品消费周期、进步企业效益和竞争力的有效措施。数控加工技术可实现复杂汽车零部件的快速成型制造，与此同时，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术都在当代汽车加工制造业中得到了广泛应用。数控制造技术在汽车零部件消费经过的智能化开展将成为汽车制造产业的一项

2、开展趋势。随着工业4.0和中国制造2025核心规划的提出，昭示着全球第四次工业革命的到来，更多地强调产品制造经过信息化与工业化的交融，实现制造装备及其控制的智能化，如智能工厂、智能消费、人机交互、物联网、机器自组织、数字化制造等。和数控系统是实现智能化消费的核心要素，数控加工技术可实现复杂汽车零部件的快速成型制造，并且数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术都逐步在当代汽车加工制造业中得到了广泛应用。数控系统在汽车零部件制造经过中的智能化开展也将成为当代汽车制造产业的一项必然开展趋势。本文介绍了数控系统用于汽车零部件制造经过的重要性，并简单介绍了经常使用的数控系统种类。随后具体介绍

3、了FANUC数控系统在智能制造方面的特点及其上风，并提出一些该系统针对汽车用特殊零部件制造经过的改良措施。在本文的最后，简单总结了将来数控系统的开展趋势。数控系统在汽车零部件制造经过中的重要性随着汽车产业的迅速开展，对汽车复杂关键零部件的高效、高精度、高稳定性加工成为缩短产品消费周期、进步企业效益和竞争力的有效措施。数控加工技术可便捷实现复杂汽车零部件的快速成型制造，与此同时数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术都在当代汽车加工制造业中得到了广泛应用。与手工消费制造而言，数控技术为实现汽车零部件制造的标准性、标准化，进步国产汽车零部件消费质量和实际装备率奠定了根底。数控技术可为汽

4、车关键零部件制造提供成套自动化解决方案，基于工业互联网和加工经过大数据的监控及远程效劳接收加工数据，随后进展虚拟加工及程序代码检测，接下来利用数控系统的加工状态自感悟、自学习、自适应、自优化功能实现工件的高质量加工，随后利用工业机器人和数控机床在线批量化检测方法实现数控机床在汽车关键零部件的高效柔性加工与批量化制造中的广泛应用。汽车零部件制造经过中常用数控系统种类目前，国产数控机床及日本、美国、欧洲进口机床较多采用发那科(FANUC)和西门子(SIEMENS)两种数控系统，均可使用G代码实现程序编制。其中，大局部车削、多轴铣削数控机床均采用上述两种数控系统，并方便与计算机辅助设计集成。上述两款

5、数控系统占据当今机床数控行业绝大多数市场份额。现今，引进的一些用于复杂曲面加工的德国多轴加工中心装备有海德汉(HEIDENHAIN)数控系统，该系统具有可视化和模块化大型程序编辑才能，可以快速插入和编辑信息并可实现复杂曲面及多孔构造的快速成型加工。随着智能制造和智能工厂的不断开展和建立，一些机床公司开场按照客户要求开发专用数控系统，例如日本大隈(OKUMA)公司、日本山崎马扎克(YAMAZAKIMAZAK)公司、德国德马吉森精机(DMGMORI)公司、中国沈阳机床(SMTCL)公司等。FANUC系统在智能化制造方面的特点及改良措施FANUC系统在当今世界数控系统的研发、设计、制造和销售方面具有

6、强大的权力。其产品系列覆盖多种制造工艺，如车削、铣削、磨削、加工中心等。FANUC数控系统使用起来较为方便、稳定、可靠，对工业环境的要求比拟低。FANUC系统采用较为通用的G代码编制程序，并且程序语句构造简单，系统稳定可靠。该系统可根据零件图上指定的零件轮廓尺寸直接编程，如直线倾角、圆弧半径、倒角值等，简单直观。FANUC系统可以自行规划粗加工和精加工循环途径及按照设计值留有设计者指定的加工余量，简化了复杂编程。针对多孔零件只需给定孔中心位置，随后可采用简单的循环指令如G82-G89实现多孔自动循环加工。在进展曲面加工经过中，可利用宏程序(例如将#1,#2等作为变量)根据曲面方程(含有#1,#

7、2等变量的方程)直接编程，直观、高效、实用。与此同时，FANUC系统具有便捷的坐标系变换功能，可简单实现多坐标系混合编程。FANUC系统具有智能化人机交互界面，从创立加工程序到实际加工的所有操纵最终都能在同一画面上进展调试和仿真，轻松实现车床、加工中心以及铣床加工循环丰富的编程引导、可视化和检查功能。在智能化方面，FANUC系统可以利用丰富的网络功能，构建合适CNC机床的系统，还可以将CNC与电脑连接起来，进展复杂零件的3D设计及NC代码转化(利用CAM软件)随后进展NC程序传输和监视CNC状态，实现复杂几何形貌零件的智能化制造。还可以通过以太网将工厂内的机床连接起来，对机床的运转状态进展集中

8、统一治理、控制和监视，实现CNC与电脑的高度交融。图1展示了FANUC系统FS0i-F(C)在智能化消费或者智能化工厂建立方面的应用。目前FANUC系统引入了实时优化控制实现对智能机床的控制，根据负载、温度、位置等机械状况的变化，进展实时优化控制。通过使用这些功能群来实现高速、高精度和高质量加工。尤其在汽车部件和金属模具等复杂外形的加工时，通过预读的程序指令判定指令外形，适当控制速度和加速度，在公差范围内获得平滑加工途径，使得机械性冲击减弱，发挥数控机床的最优性能和智能化制造。针对于汽车行业薄壁壳体零件的制造，如发动机壳体、变速箱壳体等铣削经过应该装载一些特殊的后处理程序，比方切削经过中由于低

9、刚度壳体造成的切削振颤导致加工精度的降低(如图2)，装载自适应转速控制和机床各轴力矩、扭矩监测模块，通过自动调节主轴转速以到达各轴力矩维持切削稳定状态，进步加工质量和加工效率。目前日本大隈(OKUMA)公司已将该功能装在自研发的数控系统中，降低对操纵者需具备大量加工经历的要求。同时装载各轴电机力矩及扭矩监测数控模块也有助于判别切削经过中刀具或者刀柄与工件或者夹具的瞬间碰撞，进而急停机床运动，保护主轴不受损伤。另外，希望FANUC系统装载在线检测模块如雷尼绍(Renishaw)探头，尤其针对汽车多孔零件的孔径检测和位置检测，将一些简单的三坐标检测功能集成于数字控制系统，实现加工、检测和修复一体式

10、的高精度、高效率加工形式。将来数控系统开展趋势展望面对多自由度复杂零部件高质量、高效率的一体化智能消费制造需求，将来的数控系统向着多自由度复合加工化的方向开展，实现一次装卡完成多加工面的车、铣、钻等多工艺复合加工。另外，数控系统需要拥有更先进的轨迹规划策略和电机控制策略以实现高速、高精度加工。随着智能化制造的开展趋势，数控系统需拥有高度智能化的人机界面，并实现加工工艺规划功能和加工经过的诊断和自适应控制策略，将来的数控系统将会实现机床自身制造全程全方位的自己监测和治理。数控系统可根据零部件的3D模型自动规划装卡位置、加工轨迹和加工刀具，更有可能采用以太网和互联网技术实现工厂各机床的互相通讯和协作，规划时间最短化工艺步骤，借助于与机械手的通讯实现自动上下料和装卡、搬运等，实现关键复杂零部件的自动智能化快速成型制造。0