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数控技术发展趋势分析

2020-06-08 11:38:01

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:

※高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是制造技术的主体。高速、高精加工技术可提升效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

※五轴联动加工和复合加工机床发展

数控技术采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

※智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。许多对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的应用和技术诀窍集成到控制系统中,实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件工具等是当前研究的核心。


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