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数控机床的发展趋势

文章出处:行业资讯 责任编辑:东莞市久益精密机械有限公司 发表时间:2017-08-23
  
  数控技术简称CNC,它是利用计算机及数宇化技术控制机床,实现自动加工过程的先进制造技术。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要发展趋势有以下几个方面:
1,数控系统的高速、高精度发展:
  效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。高速是保证效率的重要因素。为提高数控机床的加工精度,在控制精度方而采取很多措施,例如:提高系统最小分辨率、缩短采样插补周期、伺服系统采用全数字交流伺服、采用各种先进的控制算法,提高伺服系统的跟踪精度,甚至实现零误差跟踪。
2,控制智能化:
  智能化是为了提高生产的自动化程度。智能化不仅贯穿在生产加工的全过程,还贯穿在产品的售后服务和维修中。即不仅在控制机床加工时数控系统是智能的,就是在系统出了故障,诊断、维修也都是智能的,对操作维修人员的要求降至最低。目前,在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。智能数控系统不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界而更为友好,智能化的伺服系统能自动识别负载并自动优化调整参数,故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。
3,环保化:
  随着人们环境保护意识的加强,对环保的要求越来越高。不仅要求在机床制造过程中不产生对环境的污染,也要求在机床的使用过程中不产生二次污染。在这种形势下,装备制造领域对机床提出了无冷却液、无润滑液、无气味的环保要求,机床的排屑、除尘等装置也发生了深刻的变化。如美国HARDING的QUEST系列车床、德国HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技术。
4,采用五轴联动加工和复合快速加工:
  五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。为了尽可能降低加工的无用时间,可将不同的多功能整合在同一台机床上,因此复合快速的机床成为近年来发展很快的机种。
5,重视新技术规范、标准的建立:
  数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。传统的数控编程一直沿用IS06983标准的GM代码,本质是描述加工过程,在一定程度上限制数控系统开放性和智能化发展。为此,国际上正在研究和制定一种本质为而向对象的数控编程标准作为新的CNC系统标准即STEP-NC(STEP-compliantdateinterfacefornumericalcontrol)标准(ISO14649),以便提供一种不依赖于具体系统的中性机制,描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程和各个工业领域产品信息标准,取代在数控机床中广泛使用的ISO6983标准。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。该标准的推出,将使CAD/CAM/CNC之间实现真正的无缝连接,使网络化设计制造成为现实,将真正意义上的开放式数控系统得以实现。
6,体系开放化长期以来:
  数控系统都是在专有设计的基础上完成的,是一种封闭式的系统。这种封闭体系结构已经不能适应现代化生产的变革,不适应未来车间而向任务和定单的生产模式。开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(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,形成具有鲜明个性的名牌产品。数控系统在出厂时并没有完全决定其使用场合和控制加工的对象,更没有决定要加工的工艺,而是由用户根据自己的需要对软件进行再开发,以满足用户的特殊需要。
7,交互网络化:
  实行网络管理,不仅便于远距离操作和监控,也便于远程诊断故障和进行调整,不仅有利于数控系统生产厂对其产品的监控和维修,也适用于大规模现代化生产的无人化车间,还适用于到操作人员不宜的现场环境(如超精密加工环境或对人体有害的环境)中工作。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
8,数控系统向软数控方向发展:
  SOFT型开放式数控技术是一种最新开放体系结构的数控技术。它提供给用户最大的选择和灵活性,它的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡和相应的驱动程序一样。用户可以在WindowsNT平台上,利用开放的CNC内核,开发所需的各种功能,构成各种类型的高性能数控技术,与前几种数控技术相比,SOFT型开放式数控技术具有最高的性能价格比,因而最有生命力。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成为当代数控技术发展的重要趋势。
9,数控技术向高可靠性方向发展:
  随着数控机床网络化应用的日趋广泛,数控技术的高可靠性已经成为数控技术制造商追求的目标。而且数控系统比较贵重,为了满足长时间无人操作的需要,更要求数控系统和数控装置必须有较高的可靠性。
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