数控系统新科技管理应用方向科技工程师论文

分类：自动化论文发表 时间：2016-08-13 10:02 关注：(1)

　　当前科技的进步发展带动着工业的科技管理建设，目前数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控机床等。

　　摘要：智能补偿功能:对诸如机床几何误差造成的综合加工误差、热变形引起的误差、静态弹性变形误差以及由刀具磨损所带来的加工误差等,都可采用现代先进的人工智能、专家系统等技术建立模型,利用模型实施在线智能补偿,这是数控技术正在研究开发的技术。

　　关键词：数控系统,工程科技,自动化论文

　　1、数控系统的灵活性和通用性

　　CNC装置的功能大多由软件实现,且软硬件采用模块化的结构,使系统功能的修改、扩充变得较为灵活。CNC装置其基本配置部分是通用的,不同的数控机床仅配置相应的特定的功能模块,以实现特定的控制功能。

　　1.1 数控功能丰富

　　(1)插补功能:二次曲线、样条、空间曲面插补。(2)补偿功能:运动精度补偿、随机误差补偿、非线性误差补偿等。(3)人机对话功能:加工的动、静态跟踪显示,高级人机对话窗口。(4)编程功能:G代码、篮图编程、部分自动编程功能。

　　1.2 可靠性高

　　CNC装置采用集成度高的电子元件、芯片、采用VLSI本身就是可靠性的保证。 许多功能由软件实现,使硬件的数量减少。 丰富的故障诊断及保护功能(大多由软件实现),从而可使系统的故障发生的频率和发生故障后的修复时间降低。

　　自动化论文：《自动化学报》目前是自动化科学与技术领域的核心期刊，杂志由中国科学院主管，1963年北京市创刊，征稿自动化方面的高水平学术论文和科学研究成果。

　　1.3 使用维护方便

　　(1)操作使用方便:用户只需根据菜单的提示,便可进行正确操作。(2)编程方便:具有多种编程的功能、程序自动校验和模拟仿真功能。(3)维护维修方便:部分日常维护工作自动进行(润滑,关键部件的定期检查等),数控机床的自诊断功能,可迅速实现故障准确定位。

　　1.4 易于实现机电一体化

　　数控系统控制柜的体积小(采用计算机,硬件数量减少;电子元件的集成度越来越高,硬件的不断减小),使其与机床在物理上结合在一起成为可能,减少占地面积,方便操作。

　　2、数控系统装置的功能

　　从外部特征来看,CNC装置是由硬件(通用硬件和专用硬件)和软件(专用)两大部分组成。CNC装置的功能包括基本功能和辅助功能。

　　2.1 数控系统的基本功能

　　数控系统基本配置的功能,即必备的功能。插补功能、控制功能、准备功能、进给功能、刀具功能、主轴功能、辅助功能、字符显示功能。

　　2.2 数控系统的辅助功能

　　用户可以根据实际要求选择的功能。补偿功能、固定循环功能、图形显示功能、通信功能、人机对话编程功能。

　　(1)控制功能;CNC能控制和能联动控制的进给轴数。CNC的控制进给轴有:移动轴和回转轴;基本轴和附加轴。如,数控车床至少需要两轴联动,在具有多刀架的车床上则需要两轴以上的控制轴。数控镗铣床、加工中心等需要有3根或3根以上的控制轴。联动控制轴数越多,CNC系统就越复杂,编程也越困难。

　　(2)准备功能;即G功能:指令机床动作方式的功能。

　　(3)插补功能和固定循环功能;所谓插补功能是数控系统实现零件轮廓(平面或空间)加工轨迹运算的功能。一般CNC系统仅具有直线和圆弧插补,而现在较为高档的数控系统还备有抛物线、椭圆、极坐标、正弦线、螺旋线以及样条曲线插补等功能。在数控力口工过程中,有些加工工序如钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削和切螺纹等,所需完成的动作循环十分典型,而且多次重复进行,数控系统事先将这些典型的固定循环用C代码进行定义,在加工时可直接使用这类C代码完成这些典型的动作循环,可大大简化编程工作。

　　(4)进给功能;数控系统的进给速度的控制功能,主要有以下三种:第一、进给速度:控制刀具相对工件的运动速度,单位为mm/min;第二、同步进给速度:实现切削速度和进给速度的同步,单位为mm/r,用于加工螺纹;第三、进给倍率(进给修调率):人工实时修调进给速度。即通过面板的倍率波段开关在 0%-200%之间对预先设定的进给速度实现实时修调。

　　(5) 主轴功能;数控装置的主轴的控制功能,主要有以下几种:第一、切削速度(主轴转速):刀具切削点切削速度的控制功能,单位为m/min(r/min)。第二、恒线速度控制:刀具切削点的切削速度为恒速控制的功能。如端面车削的恒速控制。第三、主轴定向控制:主轴周向定位控制于特定位置的功能。第四、C轴控制:主轴周向任意位置控制的功能。第五、切削倍率(主轴修调率):人工实时修调切削速度。即通过面板的倍率波段开关在0%-200%之间对预先设定的主轴速度实现实时修调。

　　(6)辅助功能;即M功能:用于指令机床辅助操作的功能。

　　(7)刀具管理功能;实现对刀具几何尺寸&刀具寿命的管理功能。

　　(8)补偿功能;第一、刀具半径和长度补偿功能:该功能按零件轮廓编制的程序去控制刀具中心的轨迹,以及在刀具磨损或更换时(刀具半径和长度变化),可对刀具半径或长度作相应的补偿。该功能由G指令实现。第二、传动链误差:包括螺距误差补偿和反向间隙误差补偿功能,即事先测量出螺距误差和反向间隙,并按要求输入到CNC装置相应的储存单元内,在坐标轴运行时,对螺距误差进行补偿;在坐标轴反向时,对反向间隙进行补偿。

　　(9)人机对话功能;在CNC装置中配有单色或彩色CRT,通过软件可实现字符和图形的显示,以方便用户的操作和使用。在CNC装置中这类功能有:菜单结构的操作界面;零件加工程序的编辑环境;系统和机床参数、状态、故障信息的显示、查询或修改画面等。

　　(10)自诊断功能;一般的CNC装置或多或少都具有自诊断功能,尤其是现代的CNC装置,这些自诊断功能主要是用软件来实现的。具有此功能的CNC装置可以在故障出现后迅速查明故障的类型及部位,便于及时排除故障,减少故障停机时间。

　　通常不同的CNC装置所设置的诊断程序不同,可以包含在系统程序之中,在系统运行过程中进行检查,也可以作为服务性程序,在系统运行前或故障停机后进行诊断,查找故障的部位,有的CNC装置可以进行远程通信诊断。

　　(11)通信功能;CNC装置与外界进行信息和数据交换的功能。通常CNC装置都具有RS232C接口,可与上级计算机进行通信,传送零件加工程序,有的还备有DNC接口,以利实现直接数控,更高档的系统还可与MAP(制造自动化协议)相连,以适应FMS、CIMS、IMS等大制造系统集成的要求。