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數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨向“六化” 目前,,**先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起,,超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,,柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟,,對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展,。
1.高速度,、高精度化速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo),它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量,。目前,,數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器,,以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度,。同時(shí),采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu),,以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,,即提高插補(bǔ)運(yùn)算的速度和精度,。并采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的直線伺服進(jìn)給方式,其高速度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性相當(dāng)優(yōu)越,。采用前饋控制技術(shù),,使追蹤滯后誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度,。
為適應(yīng)超高速加工的要求,,數(shù)控機(jī)床采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸一體化,,主軸電機(jī)的軸承采用磁浮軸承,、液體動(dòng)靜****承或陶瓷滾動(dòng)軸承等形式。目前,,陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始擁有應(yīng)用,。
2.多功能化配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫(kù)容量可達(dá)100把以上)的各類加工中心,能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削,、鏜削,、鉆削、車削,、鉸孔,、擴(kuò)孔、攻螺紋等多種工序加工,,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸,、多面體切削,,即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工,。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級(jí)中斷控制方式,即可在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制,,實(shí)現(xiàn)所謂的“前臺(tái)加工,,后臺(tái)編輯”。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的要求,,數(shù)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)距離串行接口,,甚至可以聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信,,也可以直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制,。
3.智能化現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù),根據(jù)切削條件的變化,,自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù),,使加工過(guò)程中能保持**工作狀態(tài),從而擁有較高的加工精度和較小的表面粗糙度,,同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的效率,。具有自診斷,、自修復(fù)功能,在整個(gè)工作狀態(tài)中,,系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷,、檢查。一旦出現(xiàn)故障時(shí),,立即采用停機(jī)等措施,,并進(jìn)行故障報(bào)警,提示發(fā)生故障的部位,、原因等,。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī),而接通備用模塊,,以確保無(wú)人化工作環(huán)境的要求,。為實(shí)現(xiàn)更高的故障診斷要求,其發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能專家診斷系統(tǒng),。
4.數(shù)控編程自動(dòng)化隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,,目前CAD/CAM圖形交互式自動(dòng)編程已擁有較多的應(yīng)用,是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì),。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣,,再經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理,從而自動(dòng)生成NC零件加工程序,,以實(shí)現(xiàn)CAD與CAM的集成,。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動(dòng)編程方式,,它與CAD/CAM系統(tǒng)編程的**區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與,,直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。
5.可靠性**化數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶*關(guān)心的主要指標(biāo),。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片,,利用大規(guī)模或超大規(guī)模的專用及混合式集成電路,,以減少元器件的數(shù)量,,來(lái)提高可靠性。通過(guò)硬件功能軟件化,,以適應(yīng)各種控制功能的要求,,同時(shí)采用硬件結(jié)構(gòu)機(jī)床本體的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化及系列化,,使得既提高硬件批量,,又便于組織和質(zhì)量把關(guān)。還通過(guò)自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷,、在線診斷,、離線診斷等多種診斷程序,,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,。利用報(bào)警提示,,及時(shí)排除故障;利用容錯(cuò)技術(shù),,對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì),,以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù);利用各種測(cè)試,、監(jiān)控技術(shù),,當(dāng)超程、刀損,、干擾,、斷電等各種意外時(shí),自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù),。
6.控制系統(tǒng)小型化數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī),、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件,、多層印刷電路板,,采用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,,較大規(guī)??s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管,,將使數(shù)控操作系統(tǒng)進(jìn)一步小型化,。這樣可以方便地將它安裝在機(jī)床設(shè)備上,更便于對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作使用,。