畢業(yè)論文-數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展(樣本)-

.長(zhǎng)春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告題目/實(shí)踐名稱：數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用專業(yè)/班級(jí)：112101學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)： 企業(yè)指導(dǎo)教師：校內(nèi)指導(dǎo)教師：起止時(shí)間：2021年4月—2021年4月實(shí)習(xí)單位：一汽群眾MQ200傳動(dòng)器車間目錄摘要.................................................................................................................2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用與開展緒論.............................................3數(shù)控技術(shù)的根本原理......................................................................................3數(shù)控技術(shù)當(dāng)前成就..........................................................................................4數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用..............................................................................................5數(shù)控技術(shù)的開展趨勢(shì)......................................................................................7結(jié)語(yǔ).................................................................................................................108.參考文獻(xiàn)資料...............................................................................................11內(nèi)容摘要隨著目前機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈，以往傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足機(jī)械制造市場(chǎng)的需求以及當(dāng)代產(chǎn)品多樣化的開展和日新月異的換代速度。與此同時(shí)，一個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造工藝的自動(dòng)化水平的上下也是對(duì)該國(guó)家的工業(yè)水平和國(guó)力衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。于是，探索數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用以及開展趨勢(shì)就顯得越來(lái)越重要。本文主要對(duì)現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)當(dāng)前在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用以及開展趨勢(shì)進(jìn)行論述，并對(duì)數(shù)控技術(shù)的相關(guān)原理和背景進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)械制造數(shù)控應(yīng)用開展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用與開展緒論隨著l952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，機(jī)械制造業(yè)便開始進(jìn)入了自動(dòng)化開展的歷史時(shí)期，運(yùn)用傳統(tǒng)的物理機(jī)械理論進(jìn)行加工操作已經(jīng)不能滿足機(jī)械制造業(yè)的蓬勃開展，經(jīng)過(guò)不斷的開展和改造過(guò)程，數(shù)控技術(shù)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的機(jī)械操作模式，它的運(yùn)用是機(jī)械加工中的一項(xiàng)歷史性改革[1]。數(shù)字控制的機(jī)床采用數(shù)字編程精確工件的位置、角度以及速度，甚至是機(jī)械能量的流向，在二進(jìn)制數(shù)字運(yùn)算方式的計(jì)算下，以最小誤差的形式進(jìn)行機(jī)械加工。數(shù)控機(jī)床采用計(jì)算機(jī)運(yùn)算代替原來(lái)的硬件組裝控制，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理運(yùn)算過(guò)程精細(xì)化，極大的減少了誤差。在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)開展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的開展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和本錢要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。一、數(shù)控技術(shù)的根本原理數(shù)字控制技術(shù)是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電氣傳動(dòng)技術(shù)以及精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)械制造等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用而形成的產(chǎn)物，同時(shí)，它是自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的高科技技術(shù)的根本所在。數(shù)控技術(shù)主要依靠程序的儲(chǔ)存功能來(lái)對(duì)各類機(jī)床實(shí)現(xiàn)不同的控制工作，整個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成局部有：相應(yīng)的控制程序、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習(xí)慣性的稱之為CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)能夠?qū)斎朐O(shè)備上實(shí)現(xiàn)給出的數(shù)字值進(jìn)行自動(dòng)閱讀工作，并能夠?qū)⑵渥詣?dòng)解碼。從而確保機(jī)床正常運(yùn)行，并能使其加工出合格的零件。數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實(shí)際上就是一種計(jì)算機(jī)，不過(guò)該計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)中專用的計(jì)算機(jī)，它在具備普通計(jì)算機(jī)的根本功能與結(jié)構(gòu)的根底之上，還有和相關(guān)的數(shù)字控制機(jī)床功能相關(guān)聯(lián)的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要局部，其主要工作過(guò)程是通過(guò)硬件設(shè)備的支持下來(lái)進(jìn)行軟件執(zhí)行操作的過(guò)程[2]。該裝置的工作原理主要是通過(guò)對(duì)輸入設(shè)各與輸入機(jī)床在工作時(shí)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)其進(jìn)行編碼翻譯，通過(guò)計(jì)算機(jī)的處理運(yùn)算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路裝置當(dāng)中，并通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換與放大工作，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，使每個(gè)坐標(biāo)軸都能有效準(zhǔn)確的移動(dòng)到指定需要的位置[3]。二、數(shù)控技術(shù)的當(dāng)前成就數(shù)控技術(shù)是隨著數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工和制造領(lǐng)域的一種新型技術(shù)手段，標(biāo)志著新的生產(chǎn)力的開展方向，具有劃時(shí)代的意義。目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成就。在產(chǎn)品種類、技術(shù)水平和質(zhì)量上都較大的開展。據(jù)了解，目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在市場(chǎng)推廣的就多達(dá)一千五百種以上，在整個(gè)金屬切削和鍛壓機(jī)械中都具有有舉足輕重的地位。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在8O年代曾有過(guò)高速開展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品向數(shù)控化產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，有許多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)數(shù)控機(jī)床但總體上，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不高，所以9O年代初國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口設(shè)備，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用[4]。特別是在1999年后，國(guó)家向工業(yè)部門提供大量的技改資金使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮由于中國(guó)的技術(shù)水平與興旺國(guó)家相比相差還很大，因此加速進(jìn)行中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的工程化、商品化是中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的重要任務(wù)，技術(shù)的創(chuàng)新與技術(shù)的工程化是很大的一個(gè)問(wèn)題，在技術(shù)創(chuàng)新工程上沒(méi)有突出重點(diǎn)，并且市場(chǎng)定位不明確[5]。在取得技術(shù)創(chuàng)新成果后不能將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，缺乏商品化、工程化的全面安排。雖然我國(guó)數(shù)控技術(shù)的開展與興旺國(guó)家相比相差還是很大，也還有很多亟待解決的問(wèn)題，但其蓬勃開展的勢(shì)頭和年輕的生命力是不可否認(rèn)的，下面將從以下三個(gè)方面闡述數(shù)控技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)當(dāng)前成就。首先，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)床行業(yè)在國(guó)家重點(diǎn)工程以及國(guó)防軍工建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用并且在航天航空事業(yè)中也不斷提高數(shù)字控制的精確度。SSCKZ80—5型五軸車銑復(fù)合加工中心在對(duì)航空、船舶、鐵路運(yùn)輸行業(yè)具有高技術(shù)、高精度的技術(shù)運(yùn)用，對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸和起落架的加工等關(guān)鍵性的機(jī)械加工都有較重要的作用。在其他生產(chǎn)工業(yè)方面，數(shù)控技術(shù)同樣具有較大的影響作用，通過(guò)超精密球面車床的根底設(shè)備提供，促進(jìn)了照相機(jī)塑料鏡片、激光加工光路系統(tǒng)以及條形碼閱讀設(shè)備等高科技的技術(shù)加工的精細(xì)化和科學(xué)化。其次，數(shù)字技術(shù)不斷提升。“國(guó)產(chǎn)XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床充分吸取并聯(lián)機(jī)床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機(jī)床加工范圍大的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)兩自由度平行四邊形并聯(lián)機(jī)構(gòu)形成根底龍門，在并聯(lián)平臺(tái)上附加兩自2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的A、C軸擺角銑頭，配以工作臺(tái)的縱向移動(dòng)，可完成五自由度的運(yùn)動(dòng)。〞同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化和集成化的數(shù)控機(jī)床創(chuàng)新是數(shù)字技術(shù)提高的表現(xiàn)之一，提高數(shù)控機(jī)床的速度和精密程度，當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)研制成功出一批速度在8000～10000r／min以上的數(shù)控機(jī)床，并且推廣了CAD技術(shù)的應(yīng)用[6]。最后，企業(yè)的數(shù)控機(jī)械化程度大大提高。據(jù)了解，當(dāng)前洛陽(yáng)軸研科技股份經(jīng)過(guò)不斷的研發(fā)和創(chuàng)新，已經(jīng)開發(fā)并生產(chǎn)了“8大類、13個(gè)系列、160多種電主軸及主軸單元〞，高度的數(shù)字機(jī)械化大大減少了公司的產(chǎn)品生產(chǎn)本錢，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；另外，2004年，陜西漢江機(jī)床“共生產(chǎn)滾珠絲杠副5萬(wàn)套，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副2萬(wàn)套，其中為數(shù)控機(jī)床配套的高精度產(chǎn)品占產(chǎn)銷量的80％以上。〞結(jié)合數(shù)字資料來(lái)看，目前我國(guó)企業(yè)在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用上到達(dá)了一個(gè)較大的高潮，是數(shù)字技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用的重要表現(xiàn)形式[7]。三、數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)主要是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元以及執(zhí)行組織構(gòu)成的，其中工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)和傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)也是由三局部構(gòu)成，工業(yè)機(jī)器人的誕生給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了很大的幫助，機(jī)器人主要被用于高溫有毒等一系列較為惡劣的勞動(dòng)環(huán)境內(nèi)，在工業(yè)生產(chǎn)中代替了人的高危險(xiǎn)度工作，在相當(dāng)大的程度上使人員生命平安得到了保障[8]。在對(duì)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人的使用實(shí)際情況中，首先要向機(jī)器人編寫相應(yīng)的程序輸送到計(jì)算機(jī)控制下的控制單元中，相應(yīng)的控制單元按照有關(guān)的輸入程序來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)單元下達(dá)命令，之后再由驅(qū)動(dòng)單元組織來(lái)執(zhí)行，在該過(guò)程當(dāng)中，有多種不同的傳感器所組成的檢測(cè)體系來(lái)對(duì)工作過(guò)程進(jìn)行同步的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能夠做到及時(shí)向工作人員報(bào)警，以電子束焊接機(jī)焊接一個(gè)工件的完整過(guò)程為例，編程人員編程代碼與其指定機(jī)床啟動(dòng)的某個(gè)功能或動(dòng)作如下：代碼指定動(dòng)作或功能R110=0.9;[mA]視頻電流〔焊縫〕IF(_HEFTEN==1);焊接變量R111=15;[mA]預(yù)熱電子束電流ELSER111=0ENDIF;結(jié)束R112=50;[mA]焊接電子束電流R13=0;[mA]補(bǔ)償電流R126=1818;[mA]聚焦電流R120=R126-10;[mA]視頻聚焦電流R121=R126;[mA]預(yù)熱聚焦電流R122=R126+40;[mA]焊接聚焦電流R123=0;[mA]收尾聚焦電流R140=44/2;[mm]焊接半徑R141=100;[mm/s]預(yù)熱時(shí)工件轉(zhuǎn)速R142=35;[mm/s]焊接時(shí)工件轉(zhuǎn)速R150=0R151=30R152=65-2*R151R153=10R154=30;R150-R153為工件預(yù)熱旋轉(zhuǎn)角度R161=60R162=361R164=60R165=5;R161-R165為焊接時(shí)旋轉(zhuǎn)角度其中執(zhí)行動(dòng)作為：G01G64G90C=0.0;工件軸回零G01G91C=R150SLR121)FmsR141;c軸轉(zhuǎn)動(dòng)R150(0)所定義的角度，聚焦電流為R121〔1818mA〕所定義的值，工件進(jìn)給速度為R141(100mm/s)所定義的值C=R151SQR111);c軸轉(zhuǎn)動(dòng)至R151〔30〕，預(yù)熱電子束電流值由R111〔15mA〕所定義C=(720-R151-R154-R161-R162-R164-R165);第一圈預(yù)熱工件旋轉(zhuǎn)角度C=R154SQ0);預(yù)熱結(jié)束，收尾電子束電流為0C=R161SQR112)SLR122)FmsR142;第二圈焊接開始c軸位置由R161定義，焊接電子束電流為R112，聚焦電流為R122C=(R162-R161);C=R161焊接時(shí)工件軸旋轉(zhuǎn)角度C=R164SQ0)SL(R122+R123));焊接結(jié)束時(shí)工件旋轉(zhuǎn)角度R164，電子束電流為0，聚焦電流為R122+R123通過(guò)以上代碼，指定數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行電子束電流、工件旋轉(zhuǎn)角度、偏壓杯電壓偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電流、偏轉(zhuǎn)線圈強(qiáng)度的相互協(xié)調(diào)變化，到達(dá)電子束聚集成點(diǎn)于工件上，通過(guò)極其高的熱量融化工件焊接部位，再通過(guò)工件右夾具夾具帶動(dòng)自轉(zhuǎn)命令到達(dá)焊接完整，通過(guò)改變其中的某個(gè)功能的R參數(shù)值可以到達(dá)工件焊接的不同要求，比方，查看了電子束焊接的工件的金相組織發(fā)現(xiàn)焊接深度不夠深，可以通過(guò)增大R122=R126+40中的數(shù)值變量40來(lái)到達(dá)使用目的。煤礦機(jī)械在煤礦機(jī)械方面，由于采煤機(jī)的種類具有多樣化的特點(diǎn)，同時(shí)還有更新速度較快、生產(chǎn)批量小這一特征，還由于一些機(jī)械外殼根本都采取焊接的方式來(lái)完成的，所以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在進(jìn)行下料工作的過(guò)程之中，所造成的本錢較高，然而隨著當(dāng)今數(shù)字化與信息化技術(shù)的快速開展，通過(guò)廣泛運(yùn)用數(shù)字控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行氣割工作，可以既方便又靈活的使下料工作得到實(shí)現(xiàn)，并在此根底上還能夠有效的降低投資本錢，從而進(jìn)一步完善了機(jī)械制造的生產(chǎn)體系，提高經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效益，與此同時(shí)，數(shù)字控制系統(tǒng)中的氣割機(jī)械還能夠?qū)η锌p進(jìn)行有效的補(bǔ)償，大大加強(qiáng)了切補(bǔ)綴償工作的準(zhǔn)確性。同時(shí)發(fā)揮其高效率、低本錢的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在下料工作過(guò)程中，能夠順便的對(duì)某些零件的破口進(jìn)行切割工作，數(shù)字控制氣割機(jī)還能夠?qū)η锌p進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償工作[9]。3.3汽車生產(chǎn)工業(yè)隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)開展速度增快，汽車生產(chǎn)工業(yè)也隨之得到良好的開展空間，并保持良好的開展勢(shì)頭，因而汽車零部件的制造技術(shù)也隨之迅猛開展，數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地使原本開展較快的汽車零部件生產(chǎn)技術(shù)得到更快速的開展快速數(shù)字控制機(jī)床與近幾年來(lái)在汽車零部件制造工藝上得到了大力的推廣，使其所生產(chǎn)出來(lái)的汽車零部件質(zhì)量又在原本的根底上又提高了一個(gè)檔次，同時(shí)還提高了汽車零部件的生產(chǎn)效率。并且以此為前提，滿足當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)十分劇烈的機(jī)械制造行業(yè)的市場(chǎng)要求，還能夠有效地降低生產(chǎn)本錢，從而實(shí)現(xiàn)了一次投資長(zhǎng)期效益的良好生產(chǎn)目標(biāo)[10-11]。以往傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)工業(yè)主要講究規(guī)模與效益，然而隨著數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn)及其在汽車生產(chǎn)工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，使這一傳統(tǒng)規(guī)律被全部打破，從而實(shí)現(xiàn)了多種規(guī)格、小規(guī)模、小批量、高效率的生產(chǎn)目標(biāo)另外，在數(shù)字控制技術(shù)中，虛擬現(xiàn)實(shí)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)也都在汽車生產(chǎn)工藝中得到了廣泛的運(yùn)用。3.4機(jī)床設(shè)備方面在機(jī)械制造領(lǐng)域中，其主要核心是在于擁有較為先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，面對(duì)當(dāng)今高科技開展背景下對(duì)機(jī)電一體化的要求相關(guān)的機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)無(wú)必要擁有具備良好的控制能力的數(shù)字控制機(jī)床設(shè)施，能夠?yàn)閿?shù)字控制技術(shù)提供較為先進(jìn)的控制能力的核心在于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，即在機(jī)床上對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，這便是數(shù)控機(jī)床設(shè)備的產(chǎn)生，它通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制軟件來(lái)完成了對(duì)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)變化的控制，使數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)的加工出質(zhì)量良好的機(jī)械零件。如今機(jī)床行業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)控化已成為技術(shù)開展的大趨勢(shì)，數(shù)控機(jī)床是電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通訊、液壓氣動(dòng)、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性的特點(diǎn)，是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備[12-14]。采用數(shù)控機(jī)床不僅提高了機(jī)械加工的性能，還有效提地提高了加工質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化，并向智慧化、集成化方向開展。數(shù)控機(jī)床雖然先進(jìn)，但只有應(yīng)用好了才能發(fā)揮其巨大效益。換句話說(shuō)，數(shù)控設(shè)備為精密、普通車床難已加工或是根本無(wú)法加工的復(fù)雜零件的加工提供了根本條件，但要到達(dá)預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因?yàn)閿?shù)控加工程序不僅包括零件的工藝過(guò)程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息[15]。數(shù)控機(jī)床只能算作硬件，而編制適宜的程序，選用合理的工藝路線及加工刀具，操作人員過(guò)硬的操作水平等諸多因素口都是制約數(shù)控機(jī)床應(yīng)用好壞的軟件。四、數(shù)控技術(shù)的開展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷開展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)〔IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的開展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代開展的大趨勢(shì)。當(dāng)前數(shù)控車床呈現(xiàn)以下開展趨勢(shì)：速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高[16]。高速、精密是機(jī)床開展永恒的目標(biāo)。采用了高速CPU芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，還采用了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性特性的有效措施,隨著電腦輔助制造系統(tǒng)的開展,精度已到達(dá)微米級(jí),可見數(shù)控機(jī)床的高速高精度化已大大提高。20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)廠家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控技術(shù)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控技術(shù)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化[17-18]。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控技術(shù)，其硬件、軟件和總線標(biāo)準(zhǔn)都是對(duì)外開放的，數(shù)控技術(shù)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控技術(shù)帶來(lái)極大方便，促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控技術(shù)可隨CPU升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。4.3數(shù)控技術(shù)向軟數(shù)控方向開展現(xiàn)在，實(shí)際用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控技術(shù)主要有以下幾種類型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同開展階段，對(duì)不同類型的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)不但從封閉體系結(jié)構(gòu)向開放體系結(jié)構(gòu)開展，而且正在從硬數(shù)控向軟數(shù)控方向開展的趨勢(shì)。SOFT型開放式數(shù)控技術(shù)是一種最新開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控技術(shù)。它提供應(yīng)用戶最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件局部?jī)H是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)和外部I／O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。就像計(jì)算機(jī)中可以安裝各種品牌的聲卡和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序一樣。用戶可以在WINDOWSNT平臺(tái)上，利用開放的CNC內(nèi)核，開發(fā)所需的各種功能，構(gòu)成各種類型的高性能數(shù)控技術(shù)，與前幾種數(shù)控技術(shù)相比，SOFT型開放式數(shù)控技術(shù)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力[19]。通過(guò)軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控技術(shù)開展的重要趨勢(shì)。智能化是21世紀(jì)制造技術(shù)開展的一個(gè)大方向。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和開展，數(shù)控技術(shù)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ埽胰藱C(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善[20]。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動(dòng)和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控技術(shù)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控技術(shù)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet／Intranet技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動(dòng)化制造技術(shù)的開展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向開展[21]。柔性自動(dòng)化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，同時(shí)注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開拓、完善，數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向開展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向開展。4.6數(shù)控技術(shù)向高可靠性方向開展隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控技術(shù)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在P(t)=99％以上，那么數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。我們只對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控技術(shù)的失效率之比為10：1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控技術(shù)的MTBF就要大于33333．3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高[22]。在零件加工過(guò)程中有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此，復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)開展很快的機(jī)種。柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動(dòng)進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。由于在加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法防止切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比擬簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工外表的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系統(tǒng)開發(fā)商不遺余力地開發(fā)5軸、6軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)，隨著5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)和編程軟件的成熟和日益普及，5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)[23-24]。電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的開展使新一代數(shù)控技術(shù)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃開展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速開展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、綠色化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。結(jié)語(yǔ)綜上所述，我國(guó)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，逐步到達(dá)了精細(xì)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化地要求，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步開展必將有更深層次的提高，也將更進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的開展。但是，隨著數(shù)控技術(shù)的需求量和質(zhì)量要求提高，必然也將面臨各種各樣的問(wèn)題，在數(shù)控領(lǐng)域還有很多亟待解決的問(wèn)題。機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技開展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)開展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機(jī)進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域，極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的開展，也為我國(guó)在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超興旺國(guó)家提供了機(jī)遇。跟上開展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，盡快縮小與興旺國(guó)家的差距，在劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。同時(shí)，數(shù)控加工技術(shù)的開展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。參考文獻(xiàn)[2]龔仲華.數(shù)控技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社2021年[3]王懷明,程廣振.數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社2021年[4]張東華.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用.中國(guó)科技博覽-2021年7期[5]李莉芳,周克媛,黃偉.數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.清華大學(xué)出版社2021年[6]何玉安.數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社2021年[7]周開彥.淺析機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)-2021年5期[8]黃曉波.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用.裝備制造技術(shù)-2021年2期[9]江新華,甘畢芳.試析數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的運(yùn)用.科協(xié)論壇：下半月-2021年1期[10]武飛.淺談機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用.商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察-2021年3期[11]于曉萍，李俊峰.簡(jiǎn)析數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用.致富時(shí)代-2021年12期[12]王世剛,張洪軍.現(xiàn)代機(jī)床數(shù)字控制技術(shù).國(guó)防工業(yè)出版社2021年[13]寧立偉.機(jī)床數(shù)控技術(shù).高等教育出版社2021年[14]吉衛(wèi)喜.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備.高等教育出版社2021年[15]李勇,李偉光.機(jī)械設(shè)備數(shù)控技術(shù).國(guó)防工業(yè)出版社2021年[16]劉湃.淺談數(shù)控技術(shù)的開展及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用.機(jī)電信息-2021年3期[17]吳濱.HYPERLINK"jav