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機械加工論文范文例文 數控技術在機械加工中的應用

版權:原創標記本站原創 星級:★★★★★5.0主題:機械加工技術范文范文 級別:優秀論文范例 范疇:電大學年論文 論文范文編號:biyelunwendq0136265 期刊發表:國家級 全文字數:2000字 投稿作者:ruhpuc 審稿編輯:聞名學者 閱讀次數:55904

本論文可用于機械加工論文范文寫作參考研究.

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機械加工技術范文論文 機械加工技術范文

數控技術對于機械制造的現實意義

數控技術在機械加工的現狀

高效數控加工技術應用

三維CAD技術在機械設計中的應用

1.1.2 國內數控技術發展現狀

我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為三個階段:第一階段從1958-1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的"六五"、"七五"期問以及"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,由于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,我國數控技術在研究、開發和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"八五"的后期和"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占有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。目前我國一部分普及型數控機床的生產已經形成一定規模,產品技術性能指標較為成熟,價格合理,在國際市場上具有一定的競爭力。我國數控機床行業所掌握的五軸聯動數控技術較成熟,并已有成熟產品走向市場。同時,我國也已進人世界高速數控機床生產國和高精度精密數控機床生產國的行列。我國現有數控機床生產廠家100多家,生產數控產品幾千種以上。產品主要分為經濟型、普及型和高檔型三種類型。在CIMT2003上,中國內地共展出機床700多臺,在600多臺金屬切削機床和近100臺金屬成形機床展品中,數控機床分別占75%和54%。這既體現了中國機床市場的需求趨勢,也反映了中國在數控機床產業化方面取得了突破性進展。雖然我國在數控產品的研究開發生產各方面有了較大的進步,但目前我國占據市場的產品主要集中在經濟型產品上,而在中檔、高檔產品上市場比例仍然很小,與國外一些先進產品相比,在可靠性、穩定性、速度和精度等方面均存在較大差距。與發達國家相比,我國數控機床行業在信息化技術應用上仍然存在很多淺論數控技術在機械加工中的應用不足。其主要表現在以下三個方面:

①信息化技術基礎薄弱,對國外技術依存度高。我國數控機床行業總體的技術開發能力和技術基礎薄弱,信息化技術應用程度不高。行業現有的信息化技術來源主要依靠引進國外技術,對國外技術的依存度較高,對引進技術的消化仍停留在掌握已有技術和提高國產化率上,沒有上升到形成產品自主開發能力和技術創新能力的高度。具有高精、高速、高效、復合功能、多軸聯動等特點的商l生能數控機床基本上還依賴進口。

②產品成熟度較低,可靠性不高。國外數控系統平均無故障時問在10000h以上,國內自主開發的數控系統僅3000~5000h;整機平均無故障工作時間國外達800h以上,國內最好只有300h。

③創新能力低,市場競爭力不強。我國生產數控機床的企業雖達百余家,但大多數未能形成規模生產,信息化技術利用不足,創新能力低,制造成本高,產品市場競爭能力不強[2]。

1.2 數控技術分析(簡介)

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,其技術范圍覆蓋很多領域:機械制造技術;信息處理、加工、傳輸技術;自動控制技術;伺服驅動技術;傳感器技術;軟件技術等。

在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。

當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。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,不僅大力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。因此大力發展以數控技術為核心的先進制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。

1.3 本文研究內容

1.3.1 高速、高精度化

高速切削加工不僅可以提高生產效率,而且可以改善加工質量,所以自20世紀90年代初以來,便成為機床技術重要的發展方向。 各國相繼推出了許多主軸轉速10000r/min至60000r/min以上的加工中心和數控銑床。高速切削加工正與硬切削加工、干切削和準干切削加工以及超精密切削加工相結合,正從銑削向車、鉆、鏜等其他工藝擴展,正向較大切削負荷方向發展。

機械加工方法

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高速加工對機床和功能部件的要求是:主軸功能部件的速度應能達到12000-40000r/min;工作臺最高進給速度應達到40-60m/min;加速度達到1g;高剛性的機械部件結構;高穩定、高剛度、冷卻良好的高速主軸;精確的熱補償系統;高速處理能力的控制系統;(具有NURBS插補功能和預處理能力的控制系統)[3]。

瑞士的米克朗(MIKRON)公司生產的HSM立式加工中心,它在主軸轉速為0000r/min(12.5kW)、進給速度40m/min、加速度17m/s2的情況下,實現平穩運行,日本安田公司生產的YBM950V型立式加工中心,其主軸在20000-30000r/min高速運轉時,仍十分平穩,銑削平面的粗糙度可達0.4um。

國產數控機床及其功能部件無論在技術參數上,還是在各種動態指標上,與工業發達國家的同類產品均存在一定差距。目前,國內沈陽機床集團在引進技術的基礎上成功開發出BW60HS/I型系列高速臥式加工中心,并已批量進入市場。 該機采用電主軸,主軸最高轉速16000r/min,由零至最高轉速的時間為1s,快速移動速度60m/min。寧江集團開發的高速加工中心主軸轉速高達40000r/min。

當前,在數控機床精密化方面,美國的水平最高,不僅生產中小型精密機床,而且由于國防和尖端技術的需要,研究開發了大型精密機床。其代表產品有LLL實驗室研制成功的DT-3型精密車床和LODTM大型光學金剛石車床,它們是世界公認水平最高的、達到當前技術最前沿的大型精密機床。 其它國家也相應研制成功各種類似的裝備,如英國的Cranfield、日本的東芝機械等。近年來我國對超精密機床的研制也一直在進行。 北京機床研究所研制成功了JCS-027型超精密車床、JCS-031型超精密銑床、JCS-035型數控超精密車床等。

1.3.2 智能化、開放式、網絡化

數控系統除在高速高精高效化、工藝復合性等方面發展外,還在實時智能化方面加強了充分的認識和重視。早期的實時系統通常針對簡單的理想環境,其作用是如何調度任務,確保任務在定期內完成。然而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為[4]。隨著實時系統和人工智能相互結合,人工智能正在向著具有實時響應的、更現實的領域發展;而實時系統也正朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展;由此產生了實時智能控制的新領域。在數控技術領域,實時智能控制研究和應用的主要趨勢分支有:自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如,在數控系統中配備編程專家系統、故障診斷專家系統、參數自動設定和刀具自動管理及補償等自適應調節系統,在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態前饋功能,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使數控系統的控制性能大大提高,從而達到最佳控制的目的[5]。

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日本MAZAK株式會社的日本工廠是世界上為數不多的智能管理的代表。 整個工廠實行計算機網絡智能化管理。智能生產中心通過機床的數控系統、生產線上的網絡管理PC機、立體倉庫的計算機進行管理。智能生產中心由CAM-WARE輔助制造編程系統、智能化日程管理系統、智能化工具管理系統、智能化監控系統組成。馬扎克公司在中國的企業,生產現場的數控機床用以太網并與智能生產中心相連。 在此基礎上再借助以太網與企業上層的CAS/MRP(EPR)等系統聯接,實現整個企業的信息集成,建立了智能網絡化工廠。

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參考資料:

[1]數控技術在機械加工中的應用

[2]數控技術在機械加工中的應用

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