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濟南大學孫選教授來校講座--數控技術發展趨勢

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2015-05-11 14:54【

工程背景

工程背景:

制造業是各種產業的支柱,直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關系到一個國家的戰略地位。數控技術是集計算機技術、現代控制技術、傳感檢測技術、信息處理技術、網絡通信技術及機電技術于一體的一門交叉學科,是現代制造技術的基礎。數控技術的應用已成為衡量一個國家工業化程度和技術水平的重要標志。發展數控技術是當前制造工業技術改造、技術更新的必由之路。

數控加工的現狀

數控加工的現狀:

機床利用率低。國外數控機床在兩班制工作下開動率達到60%~ 70%, 國內許多用戶往往只能達到20%~30%。

編程效率低。據國外統計,手工編程時,一個零件的編程時間與機床實際加工時間之比約為30∶1,而數控機床不能開動的原因中有20%~30%是由于加工程序一時編制不出而耽擱的。

數控技術人員缺乏。據報載,國內數控技術人員缺口為60萬。

數控機床種類

數控機床種類:

切削加工類:數控銑床、數控車床、數控磨床、加工中心、數控齒輪加工機床、FMC等。

金屬成型類:數控折彎機、數控彎管機、數控沖壓機等。

特種加工類:數控線切割機、火焰切割機、電火花加工機、 激光加工機等。

非加工設備類:數控測量機、自動繪圖機、工業機器人等。

數控系統的發展趨勢:

運行高速化、加工高精化、體系開放、控制智能化、功能復合化

、交互網絡化。

運行高速化:

高速CPU芯片

主軸高速化,采用電主軸

采用全數字交流伺服

機床動、靜態性能的改善

典型參數:

在分辨率為1μm時,快進速度達240m/min,可獲得復雜型面的精確加工

加速度達2g

主軸轉速已達200,000rpm

換刀速度少于1 s

加工高精化:

高精度包括高進給分辨率、高定位精度和重復定位精度、高動態剛度、高性能閉環交流數字伺服系統等。

采用的提高精度的措施:

提高機械的制造和裝配精度;

采用高速插補技術,以微小程序段實現連續進給,使CNC控制單位精細化;

采用高分辨率位置檢測裝置,提高位置檢測精度;

位置伺服系統采用前饋控制與非線性控制等方法;

采用反向間隙補償、螺距誤差補償和刀具誤差補償等技術;

設備的熱變形誤差補償和空間誤差的綜合補償技術。研究表明,綜合誤差補償技術的應用可將加工誤差減少60%~80%

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