数控毕业论文优秀9篇
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数控技术毕业论文 篇一
1.数控编程与其展开
数控编程是现在CAD/CAPP/CAM体系中最能明显发挥效益的环节之一,其在完结规划加工自动化、进步加工精度和加工质量、缩短产品研发周期等方面发挥着重要作用。在比如航空工业、轿车工业等范畴有着很多的运用。因为出产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技能进行了广泛的研讨,并获得了丰盛效果。下面就对数控编程及其展开作一些介绍。
1.1数控编程的根本概念 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全进程。它的首要使命是核算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具外表的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.2数控编程技能的展开概况
为了处理数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT规划了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的言语,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。其后,APT几经展开,形成了比如APTII、APTIII、APT(算法改善,增加多坐标曲面加工编程功用) APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。
采用APT言语编制数控程序具有程序简炼,走刀操控灵活等长处,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编言语”级,上升到面向几许元素。APT仍有许多不方便之处:采用言语界说零件几许形状,难以描述杂乱的几许形状,短少几许直观性;短少对零件形状、刀具运动轨道的直观图形显现和刀具轨道的验证手法;难以和CAD数据库和CAPP体系有用衔接;不简略作到高度的自动化,集成化。
针对APT言语的缺点,1978年,法国达索飞机公司开端开发集三维规划、剖析、NC加工一体化的体系,称为为CATIA。随后很快呈现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等体系,这些体系都有用的处理了几许造型、零件几许形状的显现,交互规划、修正及刀具轨道生成,走刀进程的仿真显现、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向展开。
到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的根底上,逐步形成了核算机集成制作体系(CIMS)及并行工程(CE)的概念。现在,为了习惯CIMS及CE展开的需要,数控编程体系正向集成化和智能化方向展开。
在集成化方面,以开发STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)规范的参数化特征造型体系为主,现在已进行了很多行之有用的作业,是国内外开发的热门;在智能化方面,作业刚刚开端,还有待咱们去尽力INA 开式冲压滚针轴承 HN2020 FAG 止推轴承座 BND3234-H-C-T-AF-S TSPW25- INA液压杆端轴承 GIHRK80-DO QJ244-N2-MPA-C3 FAG 止推轴承座BND3080-Z-T-BL-S KWE15-G3-V4 NUP312-E-TVP2 FAG 球面滚子轴承22214-E1 INA 滚针和保持架组件 K40X45X13 我国机械工程商场上海世邦机器超前展开形式带动矿山行业新走向机械工程乡镇我国投资推动多点支撑工程机械再迎展开良机东盟我市印尼厦门厦工全系列产品赴印尼参展剑指东盟商场瑞安市公司零部件瑞安中建零部件通过ISO/TS16949:2009体系认证机床沈阳我国企业沈阳机床本相:一场深入的革新已在内部酝酿今年钢材新产品方针龙工首季产品销量全面急增 涨价逾2%缸体柱塞磨损间隙轿车起重机用75泵的修正沥青磨削工艺磨盘剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的运用。
2.人工智能的展开和运用
近年来,跟着核算机技能的迅猛展开和日益广泛的运用,自然地会提出人类智力活动能不能由核算机来完结的问题。几十年来,人们一贯把核算机当作是只能以极快地、熟练地、精确地运算数字的机器。
但是在当今国际要处理的问题并不彻底是数值核算,像言语的了解和翻译、图形和声音的辨认、决议计划管理等都不属于数值核算,特别像医疗确诊要有专门的特有的阅历和常识的医师才能作出正确的确诊。这就要求核算机能从“数据处理”扩展到还能“常识处理”的范畴。核算机才能范畴的转化是导至“人工智能”快速展开的重要因素。
2.1人工智能的界说
闻名的美国斯坦福大学人工智能研讨中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个界说:“人工智能是关于常识的学科――怎样表明常识以及怎样获得常识并运用常识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授以为:“人工智能就是研讨怎么使核算机去做曩昔只有人才能做的智能作业。”
这些说法反映了人工智能学科的根本思想和根本内容。即人工智能是研讨人类智能活动的规则,构造具有必定智能的人工体系,研讨怎么让核算机去完结以往需要人的智力才能担任的作业,也就是研讨怎么运用核算机的软硬件来仿照人类某些智能行为的根本理论、办法和技能。
人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是核算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为国际三大尖端技能之一(空间技能、能源技能、人工智能)。也被以为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技能之一。这是因为近三十年来它获得了敏捷的展开,在很多学科范畴都获得了广泛运用,并获得了丰盛的效果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个体系。
人工智能是研讨使核算机来仿照人的某些思想进程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,首要包括核算机完结智能的原理、制作类似于人脑智能的核算机,使核算机能完结更高层次的运用。人工智能将涉及到核算机科学、心理学、哲学和言语学等学科。
能够说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其规模已远远超出了核算机科学的范畴,人工智能与思想科学的联络是实践和理论的联络,人工智能是处于思想科学的技能运用层次,是它的一个运用分支。从思想观念看,人工智能不只限于逻辑思想,要考虑形象思想、创意思想才能促进人工智能的突破性的展开,数学常被以为是多种学科的根底科学,数学也进入言语、思想范畴,人工智能学科也有必要借用数学东西,数学不只在规范逻辑、模糊数学等规模发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将相互促进而更快地展开。 从实用观念来看,人工智能是一门常识工程学:以常识为方针,研讨常识的获取、常识的表明办法和常识的运用。
2.2核算机与智能
一般咱们用核算机,不只需告诉核算机,要做什么,还有必要详细地、正确地告诉核算机怎么做。也就是说,人们要根据使命的要求,以适当的核算机言语,编制针对该使命的运用程序,才能运用核算机完结此项使命。这样实际上是在人彻底操控核算机完结的,是谈不上核算机有“智能”。
我们都知道,国际国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国IBM公司的RS/6000(深蓝)核算机体系于1997年5月11日进行了六局“人机大战”,结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分取胜。竞赛完毕了给人们留下了深入的思考;下棋要取胜要求选手要有很强的思想才能、记忆才能、丰富的下棋阅历,还得及时作出反映,敏捷进行有用的处理,否则一着出错满皆输,这显然是个“智能”问题。
尽管开发“深蓝”核算机的IBM专家也以为它离智能核算机还相差甚远,但它以高速的并行的核算才能(2r108步/秒棋的核算速度)。完结了人类智力的核算机上的部分仿照。 从字面上看,“人工智能”就是用人工的办法在核算机上完结人的智能,或许说是人们使核算机具有类似于人的智能。
2.3智能与常识
在20世纪70年代今后,在许多国家都相继展开了人工智能的研讨,因为其时对完结机器智能了解得过于简略和片面,以为只需一些推理的规律加上强大的核算机就能有专家的水平缓超人的才能。
这样,尽管也获得必定效果,但问题也跟着呈现了,例如机器翻译其时人们往往以为只需用一部双向词典及词法常识,就能完结两种言语文字的互译,其实彻底不是这么一回事,例如,把英语句子“Time flies like an arrow”(日月如梭)翻译成日语,然后再译回英语,居然成为“苍蝇喜爱箭”;当把英语“The spirit is willing but the flesh is weak”(心有余而力不足)译成俄语后,再译回来竟变成“The wine is good but the meat is spoiled”(酒是好的但肉已蜕变)。
在其它方面也都遇到这样或许那样的困难。这时,本来对人工智能抱怀疑态度的人提出责备,甚至把人工智能说成是 “骗局”、“庸人自扰”,有些国家还削减人工智能的研讨经费,一时人工智能的研讨进入了低落。
然而,人工智能研讨的先驱者们没有放弃,而是通过认真的反思、总结阅历和经验,认识到人的智能表现在人能学习常识,有了常识,能了解、运用已有的常识。正向思想科学所说“智能的核心是思想,人的全部智慧或智能都来自大脑思想活动,人类的全部常识都是人们思想的产物。”“一个体系之所以有智能是因为它具有可运用的常识。”
要让核算机“聪明”起来,首先要处理核算机怎么学会一些必要常识,以及怎么运用学到的常识问题。仅仅对一般事物的思想规则进行探索是不可能处理较高层次问题的。人工智能研讨的展开应当改动为以常识为中心来进行。
自从人工智能转向以常识为中心进行研讨以来,以专家常识为根底开发的专家体系在许多范畴里获得成功,例如:地矿勘探专家体系(PROSPECTOR)拥有 15种矿产常识,能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估量和猜测,能对矿床分布、储藏量、品位、挖掘价值等进行揣度,拟定合理的挖掘计划,成功地找到了超亿美元的钼矿。
又如专家体系(MYCIN)能辨认51种病菌,正确运用23种抗菌素,可帮忙医师确诊、治疗细菌感染性血液病,为患者供给最佳处方,成功地处理了数百个病例。
它还通过以下的测验:在相互阻隔的情况下,用MYCIN体系和九位斯坦福大学医学院医师,分别对十名不清楚感染源的患者进行确诊和处方,由八位专家进行评判,结果是MYCIN和三位医师所开出的处方对症有用;而在是否对其它可能的病原体也有用并且用药又不过量方面,MYCIN 则胜过了九位医师。显现出较高的水平。
专家体系的成功,充分表明常识是智能的根底,人工智能的研讨有必要以常识为中心来进行。因为常识的表明、使用、获取等的研讨都获得较大的开展。因此,人工智能的研讨得以处理了许多理论和技能上问题。
2.4人工智能研讨的方针
1950年英国数学家图灵(A.M.Turing,1912—1954)发表了”核算机与智能”的论文中提出闻名的“图灵测验”,形象地提出人工智能应该到达的智能规范;图灵在这篇论文中以为“不要问一个机器是否能思想,而是要看它能否通过以下的测验;让人和机器分别位于两个房间,他们只可通话,不能相互看见。
通过对话,假如人的一方不能区别对方是 m.haozuowen.net 人仍是机器,那么就能够以为那台机器到达了人类智能的水平。图灵为此特地规划了被称为“图灵梦想”的对话。在这段对话中“询问者”代表人,“智者”代表机器,并且假定他们都读过狄更斯(C.Dickens)的闻名小说《匹克威克别传》,对话内容如下:
询问者:在14行诗的首行是“你好像夏日”,你不觉得“春日”更好吗? 智者:它不合韵。
询问者:“冬日”怎么?它可彻底合韵的。
智者:它确是合韵,但没有人情愿被比作“冬日”。
询问者:你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗?
智者:是的。
询问者:圣诞节是冬季的一个日子,我想匹克威克先生对这个比方不会介怀吧。 智者:我以为您不够严谨,“冬日”指的是一般冬季的日子,而不是某个特别的日子,如圣诞节。
从上面的对话能够看出,能满足这样的要求,要求核算机不只能仿照并且能够延伸、扩展人的智能,到达甚至超越人类智能的水平,在现在是难以到达的,它是人工智能研讨的根本方针。
人工智能研讨的近期方针;是使现有的核算机不只能做一般的数值核算及非数值信息的数据处理,并且能运用常识处理问题,能仿照人类的部分智能行为。依照这一方针,根据现行的核算机的特色研讨完结智能的有关理论、技能和办法,树立相应的智能体系。例如现在研讨开发的专家体系,机器翻译体系、形式辨认体系、机器学习体系、机器人等。
2.5人工智能的研讨范畴
现在,人工智能的研讨是与具体范畴相结合进行的。根本上有如下范畴; 专家体系,专家体系是依托人类专家已有的常识树立起来的常识体系,现在专家体系是人工智能研讨中展开较早、最活泼、成效最多的范畴,广泛运用于医疗确诊、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的范畴内具有相应的常识和阅历的程序体系,它运用人工智能技能、仿照人类专家处理问题时的思想进程,来求解范畴内的各种问题,到达或接近专家的水平。
2.6机器学习
要使核算机具有常识一般有两种办法;一种是由常识工程师将有关的常识概括、收拾,并且表明为核算机能够承受、处理的办法输入核算机。另一种是使核算机自身有获得常识的才能,它能够学习人类已有的常识,并且在实践进程中不总结、完善,这种办法称为机器学习。
机器学习的研讨,首要在以下三个方面进行:一是研讨人类学习的机理、人脑思想的进程;和机器学习的办法;以及树立针对具体使命的学习体系。
机器学习的研讨是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科根底上的。依赖于这些学科而共同展开。现在已经获得很大的开展,但还没有能彻底处理问题。
2.7形式辨认
形式辨认是研讨怎么使机器具有感知才能,首要研讨视觉形式和听觉形式的辨认。如辨认物体、地势、图象、字体(如签字)等。在日常日子各方面以及军事上都有广阔的用途。近年来敏捷展开起来运用模糊数学形式、人工神经网络形式的办法逐渐替代传统的用核算形式和结构形式的辨认办法。 特别神经网络办法在形式辨认中获得较大开展。
2.8了解自然言语
核算机如能“听懂”人的言语(如汉语、英语等),便能够直接用白话操作核算机,这将给人们带极大的便利。核算机了解自然言语的研讨有以下三个方针:一是核算机能正确了解人类的自然言语输入的信息,并能正确答复(或响应)输入的信息。二是核算机对输入的信息能产生相应的摘要,并且复述输入的内容。三是核算机能把输入的自然言语翻译成要求的另一种言语,如将汉语译成英语或将英语译成汉语等。现在,研讨核算机进行文字或言语的自动翻译,人们作了很多的尝试,还没有找到最佳的办法,有待于更进一步深入探索。
2.9机器人学
机器人是一种能仿照人的行为的机械,对它的研讨阅历了三代的展开进程: 第一代(程序操控)机器人:这种机器人一般是按以下二种办法“学会”作业的;一种是由规划师预先按作业流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器,在程序操控下作业。另一种是被称为“示教—再现”办法,这种办法是在机器人第一次执行使命之前,由技能人员引导机器人操作,机器人将整个操作进程一步一步地记录下来,每一步操作都表明为指令。示教完毕后,机器人按指令顺序完结作业(即再现)。如使命或环境有了改动,要重新进行程序规划。这种机器人能尽心尽责的在机床、熔炉、焊机、出产线上作业。日前商品化、实用化的机器人大都属于这一类。
这种机器人最大的缺点是它只能刻板地按程序完结作业,环境稍有改变(如加工物品略有倾斜)就会出问题,甚至发生风险,这是因为它没有感觉功用,在日本曾发生过机器人把现场的一个工人抓起来塞到刀具下面的情况。
第二代(自习惯)机器人:这种机器人配备有相应的感觉传感器(如视觉、听觉、触觉传感器等),能获得作业环境、操作方针等简略的信息,并由机器人体内的核算机进行剖析、处理,操控机器人的动作。尽管第二代机器人具有一些初级的智能,但还需要技能人员协调作业。现在已经有了一些商品化的产品。
第三代(智能)机器人:智能机器人具有类似于人的智能,它装备了高灵敏度的传感器,因此具有超越一般人的视觉、听觉、嗅觉、触觉的才能,能对感知的信息进行剖析,操控自己的行为,处理环境发生的改变,完结交给的各种杂乱、困难的使命。并且有自我学习、概括、总结、进步已把握常识的才能。现在研发的智能机器人大都只具有部分的智能,和真正的意义上的智能机器人,还差得很远。
2.10智能决议计划支撑体系
决议计划支撑体系是属于管理科学的范畴,它与“常识—智能”有着极其亲近的联络。在80年代以来专家体系在许多方面获得成功,将人工智能中特别是智能和常识处理技能运用于决议计划支撑体系,扩展了决议计划支撑体系的运用规模,进步了体系处理问题的才能,这就成为智能决议计划支撑体系。
2.11人工神经网络
人工神经网络是在研讨人脑的奥妙中得到启发,试图用很多的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)仿照人脑神经体系工程结构和作业机理。 在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来完结的,常识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联络,网络的学习和辨认取决于和神经元衔接权值的动态演化进程。
多年来,人工神经网络的研讨获得了较大的开展,成为具有一种共同风格的信息处理学科。当然现在的研讨还仅仅一些简略的人工神经网络模型。要树立起一套完好的理论和技能体系,需要作出更多尽力和讨论。然而人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研讨范畴。
3.全文总结
人类通过五千的展开进入了根据常识的“常识经济”。人类社会空前地高速展开。常识是智能的根底,常识只有转化为智能才能发挥作用,常识无限的堆集,智能也就将在人类社会起越来越大的作用,更有人提出:常识经济的进一步展开将是“智能经济”。
“智能经济”是根据“广义智能”的经济,“广义智能”包括:人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。能够想象根据广义智能的“智能经济”将比根据常识的“常识经济”将具有更高的智能水平,更高更快展开速度。
数控技术毕业论文 篇二
一、课堂教学前的准备工作
数控专业的专业课教师在上课前要充分认识到备好课的重要性。学生的基础差已经是一个现实,作为一名教师要切实注意多用时间备课。在进行课堂的设计的时候,要对板书进行周密的设计,突出本节课的重点和难点所在,在给学生讲解相关的数控理论的时候,要注意用比较浅显易懂的例子来帮助学生充分了解理论的真正内涵,使学生能够很好的消化知识。教师在讲课的过程中要使用得体的课堂语言,让学生在快乐的状态中去学习知识。教师进行课堂教学的主要依据是教材,教师要善于深挖教材所蕴含的理论内涵,对教材知识进行细致的梳理。教材的理论要经过周密的处理,注意将知识点进行归类,做到有的放矢。教师在条件允许的情况下,可以多购买相应的参考教材,在参考教材中选出适合课堂教学的例子以及在教学过程中可能用到的好的教学方法等等,将这些有利于课堂教学的东西都融入到教案当中。教案的设计也要充分以教材作为出发点,在对学生进行讲解的时候也要注意采用一些启发性的比喻或者是具体的事例,做到纲举目张。随着多媒体教学设备的引入,教师也可以利用多媒体的教学手段去激发学生学习知识的兴趣。
二、课堂教学的具体措施
课堂教学在教学方式中是不可或缺的一种教学方法。数控技术这门课需要学生掌握扎实的理论知识,课堂教学恰恰可以为学生提供这一获取知识的途径。课堂教学的方式很多,如果我们仍然采用的灌输式的教学方法,不利于现代教学。旧式教学方法的最大弊端,就在于教师在讲台上仔细讲解,学生在下面认真听,很容易产生学生与老师之间相分离,没有对学生进行很好的开发,起不到好的效果。因此,在数控教学中引入现代的教学方式和方法,对高中等职业学校数控专业的发展是很有好处的。
1、注重现代教学手段的运用
教师在课堂教学过程中,要注意从学生的学习情趣出发,将课本上的相关的概念和抽象的理论,通过多媒体的而教学手段呈现在学生的面前。多媒体使得学生在学习过程中可以避免过去那种只是教师在课堂上重复的枯燥的形式,注意将声音、图象和形状有机结合展现在学生的面前。比如,在讲解有关的刀库与换刀的形式这一节课时,可以充分利用多媒体的教学方式,将实际操作中的刀库与换刀的标准动作来展现给学生,使学生在进行理论知识的学习过程中,能更加直观的感受到理论知识在实际生产中的运用情况,做到理论与实践相结合。在教学过程中创设这样的情景,使得学生更能够去感受到实际操作的情形。多媒体的教学方式,将书本上的平面知识很好的成为具有立体感的形式,让学生感觉到数控抽象的理论知识变得不再那么枯燥,真正让学生感受到学习专业知识的乐趣。
2、生动活泼的课堂语言
数控专业的课程的理论性很强,理解的难度有些大,尤其对于基础不是很扎实的同学来时更是如此。很多学生在学习完相关的专业课基础知识后,表面上是理解了,但是很多学生还是囫囵吞枣,没有太大的进步。因此,作为一名数控专业的教师要善于用形象生动的语言将数控专业的课的。知识能化用到日常的生活当中,这样学生掌握起基础知识来将更容易。比如,我们可以将数控机床的工作过程与平常我们去就餐相联系。饭馆中的菜单就是数控机床的程序单,而数字命令信号就是我们要求服务员过来点菜等等。教师在教学过程中要是将理论教学与生活联系在一起,那对学生的理解和知识的记忆都将起到很大的帮助。
3、尤其注重理论与生产实际相结合
数控科学是一门对实践性要求很高的课,高中等的职业学校要注意培养学生的实际操作能力,并将其作为教学过程中的核心目标来抓,下大力气去培养学生的实际应用知识能力和职业方面的综合素质。传统的教学模式是将大量的时间都安排在理论知识的学习上面,而学生实际用于动手操作的时间却很短,强调理论培养而忽视实际的运用,这样对学生以后的发展是非常不利的。另一方面,这种完全靠知识的讲授模式,从某种程度上来说,极大限制了学生动手操作能力和创新能力的培养,没有办法使得学生的生产技能得到提高。
因此,突出强调生产实践技能是非常有必要的。教师在教学过程中要善于将理论与实际操作结合起来,在课堂教学的过程中注意采用创设项目的方式,在特定的实践背景下,帮助和引导学生去完成,注意要采用循序渐进的方式,将知识与技能达到完美的结合。基本的操作方法是教师在整个的操作的过程中,要善于调动学生得到主观的能动性与学习的能力,较好掌握操作环节中必需的知识与能力,在这一过程中注重教师的引导和学生的主观能动性。教师要善于设计好整个项目,能够起到指引学生的作用。学生则要在整个过程中善于发挥自身的主观能动性,对项目实际操作过程中遇到的问题,要采取多角度,多层面的分析能力,在实践过程中提高自己的职业综合素质。教师在设计相关的课堂教学的项目时,要及时对学生完成项目的情况进行评价。评价的方面主要包括:学生实际的操作水平、在操作环节过程中的细节情况和完成后的所得等,给学生一个客观的评价,并指出学生今后应该努力的方向,这将很好促进学生今后的学习。在课堂上采用项目教学法,学生的学习态度会发生显著的变化。传统的方式是学生在课堂上加工的零部件只不过是为了证明操作流程的正确性,加工出来的零部件的现实意义不是很大。而采用现在的方式生产出来的零部件,能够是一些合格的产品并能够在市场上加以出售时,这对学生端正学习数控知识的态度转变将有很大帮助。
三、结论
我们通过对数控专业课堂教学的设计,提出了自己的一些想法,比如:注重课前的备课,在课堂教学的过程中善于运用现代化的多媒体教学设备,以及丰富生动的语言和采用项目教学法等方式,这些方式的提出是要充分考虑到实际情况的。多媒体教学运用到数控专业课教学中,需要教师在课下花费大量的时间去到生产的第一线去考查,收集上课所需的材料。在高中等职业学校开展项目教学法,是一次好的尝试。高中等职业学校要从学校长远的发展来考虑,加大项目教学法的实施力度,让学生一边学习理论知识,一边进行实际的操作,这样对学生职业综合素质的提高是很有利的。
数控技术毕业论文 篇三
1.数控编程与其发展
数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。下面就对数控编程及其发展作一些介绍。
1.1数控编程的基本概念 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.2数控编程技术的发展概况
为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能) APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素。APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。
针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的基础上,逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)及并行工程(CE)的概念。目前,为了适应CIMS及CE发展的需要,数控编程系统正向集成化和智能化方向发展。
在集成化方面,以开发STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)标准的参数化特征造型系统为主,目前已进行了大量卓有成效的工作,是国内外开发的热点;在智能化方面,工作刚刚开始,还有待我们去努力INA 开式冲压滚针轴承 HN2020 FAG 止推轴承座 BND3234-H-C-T-AF-S TSPW25- INA液压杆端轴承 GIHRK80-DO QJ244-N2-MPA-C3 FAG 止推轴承座BND3080-Z-T-BL-S KWE15-G3-V4 NUP312-E-TVP2 FAG 球面滚子轴承22214-E1 INA 滚针和保持架组件 K40X45X13 中国机械工程市场上海世邦机器超前发展模式带动矿山行业新走向机械工程城镇中国投资推动多点支持工程机械再迎发展良机东盟我市印尼厦门厦工全系列产品赴印尼参展剑指东盟市场瑞安市公司零部件瑞安中建零部件通过ISO/TS16949:2009体系认证机床沈阳中国企业沈阳机床真相:一场深刻的变革已在内部酝酿今年钢材新产品目标龙工首季产品销量全面急增 涨价逾2%缸体柱塞磨损间隙汽车起重机用75泵的修复沥青磨削工艺磨盘剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的应用。
2.人工智能的发展和应用
近年来,随着计算机技术的迅猛发展和日益广泛的应用,自然地会提出人类智力活动能不能由计算机来实现的问题。几十年来,人们一向把计算机当作是只能以极快地、熟练地、准确地运算数字的机器。
但是在当今世界要解决的问题并不完全是数值计算,像语言的理解和翻译、图形和声音的识别、决策管理等都不属于数值计算,特别像医疗诊断要有专门的特有的经验和知识的医师才能作出正确的诊断。这就要求计算机能从“数据处理”扩展到还能“知识处理”的范畴。计算机能力范畴的转化是导至“人工智能”快速发展的重要因素。
2.1人工智能的定义
著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”
这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。
可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系,人工智能是处于思维科学的技术应用层次,是它的一个应用分支。从思维观点看,人工智能不仅限于逻辑思维,要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展,数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具,数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将互相促进而更快地发展。 从实用观点来看,人工智能是一门知识工程学:以知识为对象,研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。
2.2计算机与智能
通常我们用计算机,不仅要告诉计算机,要做什么,还必须详细地、正确地告诉计算机怎么做。也就是说,人们要根据任务的要求,以适当的计算机语言,编制针对该任务的应用程序,才能应用计算机完成此项任务。这样实际上是在人完全控制计算机完成的,是谈不上计算机有“智能”。
大家都知道,世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国IBM公司的RS/6000(深蓝)计算机系统于1997年5月11日进行了六局“人机大战”,结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分获胜。比赛结束了给人们留下了深刻的思考;下棋要获胜要求选手要有很强的思维能力、记忆能力、丰富的下棋经验,还得及时作出反映,迅速进行有效的处理,否则一着出错满皆输,这显然是个“智能”问题。
尽管开发“深蓝”计算机的IBM专家也认为它离智能计算机还相差甚远,但它以高速的并行的计算能力(2r108步/秒棋的计算速度)。实现了人类智力的计算机上的部分模拟。 从字面上看,“人工智能”就是用人工的方法在计算机上实现人的智能,或者说是人们使计算机具有类似于人的智能。
2.3智能与知识
在20世纪70年代以后,在许多国家都相继开展了人工智能的研究,由于当时对实现机器智能理解得过于容易和片面,认为只要一些推理的定律加上强大的计算机就能有专家的水平和超人的能力。
这样,虽然也获得一定成果,但问题也跟着出现了,例如机器翻译当时人们往往认为只要用一部双向词典及词法知识,就能实现两种语言文字的互译,其实完全不是这么一回事,例如,把英语句子“Time flies like an arrow”(光阴似箭)翻译成日语,然后再译回英语,竟然成为“苍蝇喜欢箭”;当把英语“The spirit is willing but the flesh is weak”(心有余而力不足)译成俄语后,再译回来竟变成“The wine is good but the meat is spoiled”(酒是好的但肉已变质)。
在其它方面也都遇到这样或者那样的困难。这时,本来对人工智能抱怀疑态度的人提出指责,甚至把人工智能说成是 “骗局”、“庸人自扰”,有些国家还削减人工智能的研究经费,一时人工智能的研究进入了低潮。
然而,人工智能研究的先驱者们没有放弃,而是经过认真的反思、总结经验和教训,认识到人的智能表现在人能学习知识,有了知识,能了解、运用已有的知识。正向思维科学所说“智能的核心是思维,人的一切智慧或智能都来自大脑思维活动,人类的一切知识都是人们思维的产物。”“一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。”
要让计算机“聪明”起来,首先要解决计算机如何学会一些必要知识,以及如何运用学到的知识问题。只是对一般事物的思维规律进行探索是不可能解决较高层次问题的。人工智能研究的开展应当改变为以知识为中心来进行。
自从人工智能转向以知识为中心进行研究以来,以专家知识为基础开发的专家系统在许多领域里获得成功,例如:地矿勘探专家系统(PROSPECTOR)拥有 15种矿藏知识,能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估计和预测,能对矿床分布、储藏量、品位、开采价值等进行推断,制定合理的开采方案,成功地找到了超亿美元的钼矿。
又如专家系统(MYCIN)能识别51种病菌,正确使用23种抗菌素,可协助医生诊断、治疗细菌感染性血液病,为患者提供最佳处方,成功地处理了数百个病例。
它还通过以下的测试:在互相隔离的情况下,用MYCIN系统和九位斯坦福大学医学院医生,分别对十名不清楚感染源的患者进行诊断和处方,由八位专家进行评判,结果是MYCIN和三位医生所开出的处方对症有效;而在是否对其它可能的病原体也有效而且用药又不过量方面,MYCIN 则胜过了九位医生。显示出较高的水平。
专家系统的成功,充分表明知识是智能的基础,人工智能的研究必须以知识为中心来进行。由于知识的表示、利用、获取等的研究都取得较大的进展。因而,人工智能的研究得以解决了许多理论和技术上问题。
2.4人工智能研究的目标
1950年英国数学家图灵(A.M.Turing,1912—1954)发表了”计算机与智能”的论文中提出著名的“图灵测试”,形象地提出人工智能应该达到的智能标准;图灵在这篇论文中认为“不要问一个机器是否能思维,而是要看它能否通过以下的测试;让人和机器分别位于两个房间,他们只可通话,不能互相看见。
通过对话,如果人的一方不能区分对方是人还是机器,那么就可以认为那台机器达到了人类智能的水平。图灵为此特地设计了被称为“图灵梦想”的对话。在这段对话中“询问者”代表人,“智者”代表机器,并且假定他们都读过狄更斯(C.Dickens)的著名小说《匹克威克外传》,对话内容如下:
询问者:在14行诗的首行是“你如同夏日”,你不觉得“春日”更好吗? 智者:它不合韵。
询问者:“冬日”如何?它可完全合韵的。
智者:它确是合韵,但没有人愿意被比作“冬日”。
询问者:你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗?
智者:是的。
询问者:圣诞节是冬天的一个日子,我想匹克威克先生对这个比喻不会介意吧。 智者:我认为您不够严谨,“冬日”指的是一般冬天的日子,而不是某个特别的日子,如圣诞节。
从上面的对话可以看出,能满足这样的要求,要求计算机不仅能模拟而且可以延伸、扩展人的智能,达到甚至超过人类智能的水平,在目前是难以达到的,它是人工智能研究的根本目标。
人工智能研究的近期目标;是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问题,能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标,根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统。例如目前研究开发的专家系统,机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。
2.5人工智能的研究领域
目前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域; 专家系统,专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域,广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平。
2.6机器学习
要使计算机具有知识一般有两种方法;一种是由知识工程师将有关的知识归纳、整理,并且表示为计算机可以接受、处理的方式输入计算机。另一种是使计算机本身有获得知识的能力,它可以学习人类已有的知识,并且在实践过程中不总结、完善,这种方式称为机器学习。
机器学习的研究,主要在以下三个方面进行:一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。
机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。依赖于这些学科而共同发展。目前已经取得很大的进展,但还没有能完全解决问题。
2.7模式识别
模式识别是研究如何使机器具有感知能力,主要研究视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图象、字体(如签字)等。在日常生活各方面以及军事上都有广大的用途。近年来迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。 特别神经网络方法在模式识别中取得较大进展。
2.8理解自然语言
计算机如能“听懂”人的语言(如汉语、英语等),便可以直接用口语操作计算机,这将给人们带极大的便利。计算机理解自然语言的研究有以下三个目标:一是计算机能正确理解人类的自然语言输入的信息,并能正确答复(或响应)输入的信息。二是计算机对输入的信息能产生相应的摘要,而且复述输入的内容。三是计算机能把输入的自然语言翻译成要求的另一种语言,如将汉语译成英语或将英语译成汉语等。目前,研究计算机进行文字或语言的自动翻译,人们作了大量的尝试,还没有找到最佳的方法,有待于更进一步深入探索。
2.9机器人学
机器人是一种能模拟人的行为的机械,对它的研究经历了三代的发展过程: 第一代(程序控制)机器人:这种机器人一般是按以下二种方式“学会”工作的;一种是由设计师预先按工作流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器,在程序控制下工作。另一种是被称为“示教—再现”方式,这种方式是在机器人第一次执行任务之前,由技术人员引导机器人操作,机器人将整个操作过程一步一步地记
录下来,每一步操作都表示为指令。示教结束后,机器人按指令顺序完成工作(即再现)。如任务或环境有了改变,要重新进行程序设计。这种机器人能尽心尽责的在机床、熔炉、焊机、生产线上工作。日前商品化、实用化的机器人大都属于这一类。
这种机器人最大的缺点是它只能刻板地按程序完成工作,环境稍有变化(如加工物品略有倾斜)就会出问题,甚至发生危险,这是由于它没有感觉功能,在日本曾发生过机器人把现场的一个工人抓起来塞到刀具下面的情况。
第二代(自适应)机器人:这种机器人配备有相应的感觉传感器(如视觉、听觉、触觉传感器等),能取得作业环境、操作对象等简单的信息,并由机器人体内的计算机进行分析、处理,控制机器人的动作。虽然第二代机器人具有一些初级的智能,但还需要技术人员协调工作。目前已经有了一些商品化的产品。
第三代(智能)机器人:智能机器人具有类似于人的智能,它装备了高灵敏度的传感器,因而具有超过一般人的视觉、听觉、嗅觉、触觉的能力,能对感知的信息进行分析,控制自己的行为,处理环境发生的变化,完成交给的各种复杂、困难的任务。而且有自我学习、归纳、总结、提高已掌握知识的能力。目前研制的智能机器人大都只具有部分的智能,和真正的意义上的智能机器人,还差得很远。
2.10智能决策支持系统
决策支持系统是属于管理科学的范畴,它与“知识—智能”有着极其密切的关系。在80年代以来专家系统在许多方面取得成功,将人工智能中特别是智能和知识处理技术应用于决策支持系统,扩大了决策支持系统的应用范围,提高了系统解决问题的能力,这就成为智能决策支持系统。
2.11人工神经网络
人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发,试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的,知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系,网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。
多年来,人工神经网络的研究取得了较大的进展,成为具有一种独特风格的信息处理学科。当然目前的研究还只是一些简单的人工神经网络模型。要建立起一套完整的理论和技术系统,需要作出更多努力和探讨。然而人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研究领域。
3.全文总结
人类经过五千的发展进入了基于知识的“知识经济”。人类社会空前地高速发展。知识是智能的基础,知识只有转化为智能才能发挥作用,知识无限的积累,智能也就将在人类社会起越来越大的作用,更有人提出:知识经济的进一步发展将是“智能经济”。
“智能经济”是基于“广义智能”的经济,“广义智能”包含:人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。可以想象基于广义智能的“智能经济”将比基于知识的“知识经济”将具有更高的智能水平,更高更快发展速度。
刀具位置补偿 篇四
3.1 刀具位置补偿值定义
工件坐标系设定是以刀具基准点(以下简称基准点)为依据的,零件加工程序中的指令值是刀位点(刀尖)的位置值。
刀位点到基准点的矢量,即刀具位置补偿值。
3.2 刀具位置补偿基准
3.2.1 刀具位置补偿基准设定
当系统执行过返回参考点操作后,刀架位于参考点上,此时刀具基准点与参考点重合。
刀具基准点在刀架上的位置,由操作者设定。
一般可以设在刀夹更换基准位置或基准刀具刀位点上。
有的。机床刀架上由于没有自动更换刀夹装置,此时基准点可以设在刀架边缘上;也有用第一把刀作为基准刀具,此时基准点设在第一把刀具的刀位点上。
3.2.2 刀具位置补偿方式
分为绝对补偿和相对补偿两种方式。
1)绝对补偿
当机床回到机床零点时,工件坐标系零点,相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。
当执行刀偏补偿时,各刀以此值设定各自的加工坐标系。
补偿量可用机外对刀仪测量或试切对刀方式得到。
2)相对补偿
在对刀时,确定一把刀为标准刀具,并以其刀尖位置A为依据建立工件坐标系。
这样,当其他各刀转到加工位置时,刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置,原来建立的坐标系就不再适用,因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿,使刀尖位置B移至位置A。
标准刀具偏置值为机床回到机床零点时,工件坐标系零点相对于工作位上标准刀具刀尖位置的有向距离。
3.2.3 刀具位置补偿类型
刀具位置补偿可分为刀具几何形状补偿(G)和刀具磨损补偿(w)两种,需分别加以设定。
刀具几何形状补偿实际上包括刀具形状几何偏移补偿和刀具安装位置几何偏移补偿,而刀具磨损偏移补偿用于补偿刀尖磨损。
3.2.4 刀具位置补偿代码
刀具位置补偿功能是由程序段中的T代码来实现。
T代码后的4位数码中,前两位为刀具号,后两位为刀具补偿号。
刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号,该寄存器中放有刀具的几何偏置量和磨损偏置量(X轴偏置和Z轴偏置)。
刀具偏移号有两种意义,既用来开始偏移功能,又指定与该号对应的偏移距离。
当刀具补偿号为00时,表示不进行刀具补偿或取消刀具补偿。
数控技术毕业论文 篇五
数控技术是集计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术于一体的产物,它的出现及所带来的高效率、高精度已引起了科技界与工业界的高度重视。由于这是一个新兴的专业,在教学方法与教学理念上还处于探索与研究阶段,笔者经过几年的教学实践,总结出一套适合中等职业学校、切实可行的教学方案。
一、了解数控车床的结构,掌握最基本的操作
教学初,笔者抛弃在课堂上讲绪论的教学常规,先带着学生进车间参观车床,并讲解数控车床的结构以及操作面板上各个按钮的作用,让学生先进行数控车床的最基本操作,如上电、下电、机械回零、启动主轴、对刀等操作,要求学生必须熟练掌握。
以GSK980TD系列的数控车床为例,由于有极变速的车床,因此要对学生强调启动主轴前必须先选择档位,还有机械回零,学生往往出现超程的误操作。再就是对刀,这是一个数控车床的重点操作,它关系着零件的精度要求,必须强化训练。为了解决车床少、学生多的困难,同时避免损坏车床,笔者让学生在电脑模拟仿真软件上模拟操作,熟练了再进行车床实际操作,要求学生在最短的时间内掌握数控车床常用的最基本的操作。
二、强化编程技巧,完成零件形状的加工
1、掌握编程方法
在这个模块中要求学生熟记常用的编程指令并能灵活运用,如快速定位G00、直线插补G01、圆弧插补G02和G03、轴向粗车循环G71、封闭切削循环G73、精加工循环G70、螺纹切削指令G32和G92等。笔者补充讲解G02和G03的判定;G71和G73应用上的区别;切槽、切断的加工;倒角,倒圆的加工等。总之,把实际生产中常用的编程指令让学生熟练掌握。
2、确定加工工艺
加工过程中很重要的一个环节就是要确定加工工艺,它是提高数控车床加工效率的一个重要因素,同时能保证加工精度和表面粗糙度要求,减少刀具空行程时间。例如,有的零件一次装夹只用一个程序就能完成,而有的零件则要调头装夹,需要两个或两个以上的程序完成。因此,在加工前,笔者要求学生应根据不同的零件,制定最佳的编程方案和加工路线。
3、选择刀具和切削用量
根据工件加工表面以及用途的不同,车刀分为外圆车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀等,笔者就此训练学生依据实际加工中对零件形状和精度的要求,选择合适的刀具。比如,切断刀它可以切槽、切断,工件根据不同用途其退刀槽有宽有窄,因此在实际加工时就要先把切断刀磨成所需要的宽度。在切削用量的选择上,笔者要求学生根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料选择合适的切削用量,同时让学生理解并掌握了G98(每分进给)和G99(每转进给)的区别和应用。经过分类学习,学生从编程到实际加工逐渐思路清晰,再结合在之前所掌握的数控车床的基本操作就可以开始零件的实际加工了。
三、细致分析,查缺补漏,提高零件精度要求
如果说编程完成零件形状的加工的是数控车削的核心和关键,那么保证零件的精度则是数控加工的最终目的。因此学生在对零件形状的加工掌握后,下一步的任务就是怎样提高零件的精度。
1、刀尖圆弧半径补偿
零件加工程序一般是以刀具的某一点(理想刀尖)按零件图纸进行编制的,但实际加工中的车刀,由于工艺或其他要求,刀尖往往不是理想点,而是一段圆弧,切削加工时,实际切削点与理想状态下的切削点之间的位置有偏差,会造成过切或少切,影响零件的精度,因此在加工中进行刀尖圆弧半径补偿以提高零件精度。
2、对刀对刀也是关系零件精度的一个重要因素,笔者指导学生釆用的是试切对刀,因为此对刀方法既简单又好理解,但也存在着弊端,就是当需要多把刀加工零件时,在对第二把刀、第三把刀和第四把刀时,都要试切端面,那么坐标原点就要改变。如果刀具偏置仍然输入Z0的话,加工的零件长度上就有误差,因此,笔者要求学生在对其他几把刀时,不要再切端面,只需贴紧就行。
3、其他因素
例如在这之前提到的数控车床加工工艺的选择、刀具和切削用量的选择,还有工件的装夹、车床的振动、刀具的磨损等。学生在实际加工中把这些因素都考虑进去,这样在提高零件表面质量和精度方面又前进了一步。
综上所述,在这个阶段中,笔者辅导学生在数控车床加工中从零件形状到质量进行了一个跨越,经过这个阶段的训练,学生已经能熟练地加工出合格的工件。把数控车床教学分阶段、分模块地实施后,笔者经过调研和考查发现效果不错。大部分学生熟练掌握数控车床的编程、加工和维护,并能处理车床的一些简单常见的故障,提高了自己分析问题、解决问题的能力。
数控车床论文 篇六
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中 文 摘 要
科学技术的飞速发展改变了世界,也改变了人类的生活,作为新世纪的大学生,应站在时代的前列,掌握现代科学技术知识,调整自已的知识结构和能力。数控知识不仅是一种技能,而且能培养学生的自学能力,和对知识的向往,更加方便了广大用户对数控任务的处理,提高了工作的效率,这给人们带来了很大的方便。
关 键 词:工序划分,刀具选择,图样分析
I
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目录
第一章 引 言。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.1 第二章 数控机床的组成和工作原理。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。2 1.1 数控机床的组成和工作原理。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2 1.2数控车床编程加工方案确定。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2 1.2.1确定加工方案的原则。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2 1.2.5走刀路线最短。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.3 第三章 坐标系的设定。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。4
3.1 机床坐标系。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.4 3.2工作坐标系的设定。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.5 3.3确定刀具起始点的坐标值。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.5 第四章:分析零件图样。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.5 4.1合理确定走刀路线,并使其最短。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.6 4.2合理调用G命令使程序段最少。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.7 第五章 合理安排“回零”路线。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。8 5.1合理选择切削用量。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.8 第六章 编程中细节问题处理。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。9 6.1、注意G04的合理使用。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。9 6.2粗精加工分开编程。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.9 结 论。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.10 参考文献。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。11 II
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引 言
随着制造业的快速发展,各种数控机床的精确性、柔性、可靠性、集成性和宜人性等各方面性能越来越完善,它在自动化加工领域中的占有率也越来越高。数控机床的应用已渗透到机械制造业的各个领域。数控加工越来越普及,企业对数控加工高技能人才的需求也越来越大。国家现在大力培养数控技能人才,要求能迅速掌握数控机床的操作技能。而在数控机床操作中,程序始终贯穿整个零件的加工过程。由于每个人的加工方法不同,编制加工程序也各不相同,但最终的目的是为了提高数控车床的生产效率,因此对于选择最合理的加工路线显得尤为重要。本文将从确定走刀路线、选择合适的G命令等细节出发,分析在数控车削中程序的编制方法以及注意点。
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第二章 数控机床的组成和工作原理
1.1 数控机床的组成和工作原理
数控机床由程序编制及程序载体、输入装置、数控装置(CNC)、伺服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成。
数控机床的床体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
1.2数控车床编程加工方案确定
1.2.1确定加工方案的原则
工方案又称工艺方案,数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。
在数控机床加工过程中,由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应该进行具体分析和区别对待,灵活处理。只有这样,才能使所制定的加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
制定加工方案的一般原则为:先粗后精,先近后远,先内后外,程序段最少,走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
1.2.2先粗后精
为了提高生产效率并保证零件的精加工质量,在切削加工时,应先安排粗加工工序,在较短的时间内,将精加工前大量的加工余量去掉,同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。
当粗加工工序安排完后,应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中,安排半精加工的目的是,当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时,则可安排半精加工作为过渡性工序,以便使精加工余量小而均匀。
在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时,其零件的最终轮廓应由最后一刀连续
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加工而成。这时,加工刀具的进退刀位置要考虑妥当,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿,以免因切削力突然变化而造成弹性变形,致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
1.2.3先近后远
这里所说的远与近,是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下,特别是在粗加工时,通常安排离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。对于车削加工,先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性,改善其切削条件。
1.2.4先内后外
对既要加工内表面(内型、腔),又要加工外表面的零件,在制定其加工方案时,通常应安排先加工内型和内腔,后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难,刀具刚性相应较差,刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低,以及在加工中清除切屑较困难等。
1.2.5走刀路线最短
确定走刀路线的工作重点,主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线,因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。
走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。
在保证加工质量的前提下,使加工程序具有最短的走刀路线,不仅可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。
优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外,还应善于分析,必要时可辅以一些简单计算。
上述原则并不是一成不变的,对于某些特殊情况,则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工,才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。
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第三章 坐标系的设定
工件安装在卡盘上,机床坐标系与工件坐标系一般是不重合的。为了便于编程,必须首先设定工作坐标系,该坐标系与机床坐标系不重合。
3.1 机床坐标系
MJ-50数控机床的机床坐标系及机床参考点与机床原点的相对位置如下图。
数控机床开机时,必须先确定机床参考点,只有机床参考点确定以后,车刀移动有依据,否则,不仅编程无基准,还会发生碰撞事故。
机床参考点的位置由设置在机床X向。,Z向滑板上的挡块通过行程开关来确定。当刀架返回机床参考点时,装在X向和Z向滑板上的两挡块分别压下对应的开关,向数控系统发出信号,停止滑板运动,即完成了返回机床参考点的操作。在机床通电之后,刀架返回参考点之前,不论刀架处于什么位置,此时CRT屏幕上显示的X,Z坐标值均为0。当完成了返回机床参考点的操作后,CRT屏幕上立即显示出刀架中心在机床坐标系中的坐标值,即建立机床坐标系。机床参考点在以下三种情况下必须设定:
(1)机床关机以后重新接通电源开关。(2)机床解除急停状态。(3)机床解除超程报警信号。
在以上三种情况下,数控系统失去对机床参考点的记忆,以此必须进行返回机床参考点的操作。
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3.2工作坐标系的设定
当采用绝对值编程时,必须首先设定工作坐标系,该坐标系与机床坐标系不重合。工作坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系,是在编程时使用的,工作坐标系的原点就是工作原点,是人为设置的。数控车床工作原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。
3.3确定刀具起始点的坐标值
工件坐标系设定后,CRT屏幕上显示的是车刀刀尖相对于工件原点的坐标系。编程时,工件各尺寸的坐标值是相对于工件原点而言的,因此,数控车床的工件原点又是程序原点。
第四章:分析零件图样
分析零件图样是工艺准备中的首要工作,直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容:
(1)分析加工轮廓的几何条件:主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进 5
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行处理。
(2)分析零件图样上的尺寸公差要求,以确定控制其尺寸精度的加工工艺,如刀具的选择及切削用量的确定等。
(3)分析形状和位置公差要求:对于数控切削加工中,零件的形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中,如沿Z坐标轴运动的方向与其主轴轴线不平形时,则无法保证圆柱度这一形状公差要求;又如沿X坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时,则无法保证垂直度这一位置公差要求。因此,进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。
(4)分析零件的表面粗糙度要求,材料与热处理要求,毛坯的要求,件数的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。
4.1合理确定走刀路线,并使其最短
确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点,由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起,直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。
下图1所示为三种车圆锥方法,用矩形循环命令进行加工,来分析一下走刀路线合理确定。
图1为平行车圆锥法,这种方法是每次进刀后,车刀移动轨迹平行于锥体母线,随
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着每次进刀吃刀,Z相尺寸按一定比例增加,与普车加工锥体方法相同,使初学者易懂。Z向尺寸的计算方法是按公式C=D-d/L得出。若C为1:10,含义是直径X上去除1毫米,长度Z上增加10毫米。按该比例可以很简单的进行编程,并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀,与FANUC数控指令G73的走刀路线类似。图1b为改变锥角车圆锥法,是随着每一次X向进刀,保持Z向尺寸为图纸尺寸,每一刀都改变了锥角的大小,只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算,但在加工中由于Z向尺寸相同,使加工路线较长,同时切削余量不均匀,影响工件的表面尺寸和粗糙度,一般适合于锥面较短,余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法,这种加工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线,加工出许多小的阶台,最后一刀车刀沿锥体斜面进行走刀,这种加工方法要先做1:1比例图,否则易车废工件,由于是台阶状,所以余量不均匀,影响锥面加工质量,此种方法与FANUC数控指令G71类似。
很明显,上述三种切削路线中,如果起刀点相同,则平行法车锥体路线最合理,生产中常用此法进行加工。
4.2合理调用G命令使程序段最少
按照每个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编制出相应的加工程序,其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中,总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工,以使程序简洁,减少出错的几率及提高编程工作的效率。
由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能,除了非圆弧曲线外,程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到,这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令,可以使程序段减少,但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件,如果毛坯均为棒料,可以用直线插补命令G01进行编程,也可以用矩形循环命令G90进行编程,还可以用复合循环命令G71进行编程,都可以加工该工件。如下图2所示,图2a为用G01命令确定的走刀路线,与图2b用G90命令确定路线相同,但用G01时编程复杂,程序段较多,常用于精加工程序中。图2c为用G71式加工路线,首先走矩形循环进给路线,最后两刀走轮廓的等距线和最终轮廓线,走刀路线不是很长,且切削量相同,切削力均匀,与G70命令合用还可以使程序编制简单编程时常用。如果使用的数控车床没有此命令,应该首先选用G90矩行循环命令进行
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编程。所以在编程中要灵活应用,选用合理的G命令进行程序编制。
对于非曲线轨迹的加工,所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下,进行计算后才能得知。这时,一条非圆曲线应按逼近原理划分成若干个主程序段(大多为直线或圆弧),当能满足其精度要求时,所划分的若干个主程序的段数应为最少。这样,不但可以大大减少计算的工作量,而且还能减少输入的时间及内存容量的占有数。
第五章 合理安排“回零”路线
在编制较复杂轮廓的加工程序时,为使其计算过程尽量简化,既不易出错,又便于校核,编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”指令(即返回对刀点),使其全返回对刀点位置,然后在执行后续程序。这样会增加走刀距离,降低生产效率。因此,在合理安排“回零”路线时,应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短,或者为零,即满足走刀路线最短的要求。
5.1合理选择切削用量
数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数,包括背吃刀量、切削速度、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致,但数控车床加工的零件往往较复杂,切削用量按一定的原则初定后,还应结合零件实际加工情况随时进行调整,调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关,随时进行调整,来实现切削用量的合理配置,这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。
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第六章 编程中细节问题处理
6.1、注意G04的合理使用
G04为暂停指令,其作用是刀具在一个指令的时间内暂停止加工。该指令由于不做实际的切削运动,常常被忽略。但它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有很好的好处,常用于以下几种情况:
(1)切槽、钻孔时为了保证槽底、孔底的的尺寸及粗糙度应设置G04命令。
(2)当运行方向改变较大时,应在该改变运行方向指令间设置G04命令。
(3)当运行速度变化很大时应在其运行指令改变时设置 G04命令。
(4)利用G04进行断削处理,根据粗加工的切削要求,可对以连续运动轨迹进行分段加工安排,每相邻加工段中间用G04指令将其隔开。加工时,刀具每进给一段后,即安排所设定较短的延时时间(0.5秒)实施暂停,紧接着在进给一段,直至加工结束。其分段数的多少,视断削要求而定,当断削不够理想时,要增加分段数。
6.2粗精加工分开编程
为了提高零件的精度并保证生产效率,车削工件轮廓的最后一刀,通常由精车刀来连续加工完成,因此,粗精加工应分开编程。并且,刀具的进、退位置要考虑妥当,尽量不要在连续的轮廓中切入切出或换刀及停顿,以免因切削力的突然变化而造成弹性变形,致使光滑连接的轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据。如果遇到比机床所规定的最小编程单位还要小的数值时,应尽量向其最大实体尺寸靠拢并圆整。如图纸尺寸为Ø 80+00、026则编程时写X80.013。
编程时尽量符合各点重合的原则。也就是说,编程的原点要和设计的基准、对刀点的位置尽量重合起来,减少由于基准不重合所带来的加工误差。在很多情况下,若图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不一致,故应首先将图样上的各个基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。当需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量时,还要通过尺寸链解算才能得到,然后才可进行下一步编程工作。
巧利用切断刀倒角。对切断面带较小倒角的零件,在批量车削加工中比较普遍,为了便
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于切断并避免掉头倒角,可巧利用切断刀同时完成车倒角和切断两个工序,效果较好。同时切刀有两个刀尖,在编程中要注意使用哪个刀尖及刀宽问题,防止对刀加工时出错。总之,数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短,这就要求我们在编程时,特别注意理论联系实际,并在大量的实践中,对所学的知识进行验证或修正,做到编制的程序最实用。
结 论
掌握数控编程基本方法并在此基础上有更大的提高,必须进行大量的编程练习和实际操作,在实践中积累丰富的经验。编程前,要做大量的准备工作,如:
了解数控机床的性能和规格;熟悉数控系统的功能及操作;加强工艺、刀具和夹具知识的学习,掌握工艺编制技术,合理选择刀具、夹具及切削用量等,将工艺等知识融入程序,提高程序的质量;养成良好的编程习惯和风格,如程序中要使用程序段号、字与字之间要有空格、多写注释语句等,使程序清晰,便于阅读和修改;编程时尽量使用分支语句、主程序及宏功能指令,以减少主程序的长度。
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参考文献
1.FANUC LTD.FANUC Serises 6-T OPERATOR’SMANUAL.Printed in Japan.1998 2.全国数控培训网络天津分中心编。数控编程。北京:机械工业出版社,2006.3.中国就业培训技术指导中心编。组合机床操作工 北京:中国劳动社会保障出版社。2001 4.劳动和社会保障部教材办公室编。出版社。2004
数控车床操作与编程。11
北京:中国劳动社会保障
数控车床 论文 篇七
数控车床
姓名: 序号: 学号: 班级: 院系: 指导老师:
摘要:世界科技和经济以及社会生产力的不断发展,原来的机械产品已经不能满足人们的需要。因此对产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。但是数控机床则能适应这种要求,满足现在的生产要求。数控技术的应用不仅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,数控机床运用于汽车、飞机和导弹等高技术,而且在关于民生的一些行业也扮演越来越重要的角色。随着世界制造业的转移,中国正逐步成为世界加工中心,美国,韩国,德国等国家已经进入工业化发展的高科技密集时代与微电子时代,钢铁,机械,化工等重工业正逐步向发展中国家转移,我国正处于重工业发展中期,所以数控技术的发展对发展中国家的发展尤为重要。未来几年将是中国发展的黄金时期。抓住机遇,中国又将渡 过一
个发展的黄金期,人民的生活水平将大幅提高。
关键词:机械 数控 制造,发展
Summary:The technology and economy of world as well as the development of social productive forces, the original mechanical products have already can't meet the needs of the people.So the performance, quality, productivity and cost of product are put forward more and more high demand.But numerical control machine toolcan adapt to the request, and meet the production requirements of the now.The numerical control technology application for the traditional manufacturing industry not only has brought the revolutionary change, causes the manufacturing industry to become the industrialization the symbol,what'more along with numerical control technology inceasing development and application domain expansion, numerical control machine tool used in automobile, aircraft and missile contour technology, and some industry also play more and more important role on the people's livelihood.As the world manufacturing transfer, China is gradually becoming the world processing center, the United States, South Korea, Germany ect have entered the industrialization of high-tech intensive era and microelectronics era, iron and steel, machinery, chemical and other heavy industry is gradually shifting to developing economies, our country is in the development of heavy industry, so in the middle of the development of numerical control technology to the development of the developing countries is especially important.In the coming years,it will be a the golden age of the development.Seizeing the opportunity, China will tide over a develovement, people's standard of living will increase.Keywords: mechanical numerical control manufacturing, development
引言:数控机床是综合的应用了计算机、自动控制、精密测量和现代机械制造和数据通信等多种技术,是机械加工领域中典型的机电一体化设备,适用于多品种、中小批量的复杂零件的加工。数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础,它已成为现代制造技术中不可缺少的设备,因此得到了巨大的发展。
科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,产品的更新换代也不断加快,这样对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体,是高度机电一体化的典型产品。它是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此,如何更好的使用数控机床是一个值得深思熟虑的问题。
1、数控机床的产生和发展
1.1数控机床的产生
机械制造工业中并不是所以的产品零件都具有很大的批量,单件与小批量生产的零件约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船,航天,航空,机床,重型机械及国防工业更是如此。为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生发张起来的。它为单件,小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。
根据国家标准对机床数字控制的定义:用数字控制的装置(简称数控装置),在运行的过程中,不断的引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,称计算机数控简称CNC。数控机床即是采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统
1.2数控机床的发展
从1952年第一台数控机床问世后,数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展,其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段,称作为硬件连接数控,简称NC系统;后三代为第二阶段,乘坐计算机软件数控,简称CNC系统。
2、数控机床的分类
2.1 按加工工艺方法分类
2.1.1.金属切削类数控机床
与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。
2.1.2.特种加工类数控机床
除了切削加工数控机床以外,数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
2.1.3.板材加工类数控机床
常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来,其它机械设备中也大量采用了数控技术,如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
2.2 按控制运动轨迹分类
2.2.1.点位控制数控机床
位置的精确定位,在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值,不控制点与点之间的运动轨迹,因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动,也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。
2.2.2.直线控制数控机床
直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度,沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工,进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。
直线控制的简易数控车床,只有两个坐标轴,可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床,有三个坐标轴,可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统,驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工,它也可算是一种直线控制数控机床。
2.2.3.轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标,而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移,将工件加工成要求的轮廓形状。
3.3 按驱动装置的特点分类
3.3.1开环控制数控机床
这钟控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。此类数控机床的信息流是单向的,即进给脉冲发出去后,实际移动值不再反馈回来,所以称为开环控制数控机床。
3.3.2闭环控制数控机床
接对工作台的实际位移进行检测,将测量的实际位移值反馈到数控装置中,与输入的指令位移值进行比较,用差值对机床进行控制,使移动部件按照实际需要的位移量运动,最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲,闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度,也与传动链的误差无关,因此其控制精度高。这类通过反馈控制的数控机床,因把机床工作台纳入了控制环节,故称为闭环控制数控机床。
3.3.3半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置,通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移,然后反馈到数控装置中去,并对误差进行修正。由于工作台没有包括在控制回路中,因而称为半闭环控制数控机床。
4、数控机床工作原理和结构简介 4、1 数控机床工作原理
按照零件加工的技术要求和工艺要求,编写零件的加工程序,然后将加工程序输入到数控装置,通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具,以及工件的夹紧与松开,冷却、润滑泵的开与关,使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作,从而加工出符合图纸要求的零件。4、2.数控机床结构
数控机床主要是由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成。
1)控制介质 控制介质以指令的形式记载各种加工信息,如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等,将这些信息输入到数控装置,控制数控机床对零件切削加工。
2)数控装置 数控装置是数控机床的核心,其功能是接受输入的加工信息,经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理,向伺服系统发出相应的脉冲,并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
3)伺服系统 伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成,通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成,因此说伺服系统是数控系统的执行系统。
4)机床本体 数控机床的本体与普通机床基本类似,不同之处是数控机床结构简单、刚性好,传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动,主轴变速系统了齿轮箱,普遍采用变频调速和伺服控制。
5、编程概述
工艺过程,计算走刀量,得出刀位数据,编写数控加工程序,制作控制介质,校对程序及首件试切。数控编程有手工编程和自动编程两种方法。随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一半的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式,逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简单易懂,实现普通程序难以实现的功能。
数控编程的基本步骤: 1 分析零件图确定工艺过程
对零件图样要求的形状,尺寸,精度,材料及毛坯进行分析,明确加工内衣与要求;确定加工方案,走刀路线。切削参数以及选择刀具及夹具等。数值计算
根据零件的几何尺寸,加工路线,计算出零件轮廓上的几何要素的起点,终点及圆弧的圆心坐标等。
编写加工程序
在完成上述两个步骤后,按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序单
结束语
通过几天的知识查询和总结,我对大学所学的知识又有了一次全面的综合运用,也学到了许多上课时没涉及到的知识,这些对今后毕业出去工作都有很大的帮助。我知道自己还有许多不足,希望老师能够谅解。
这次论文不仅仅是我对自己所学的知识进行了巩固,更重要的是我在此基础上有学到了许多新的知识,对于以前不太懂得的、不太理解的也都熟悉了许多。
最后,衷心感谢老师多年来的辛勤培养和教诲。
文献
[1] 蔡厚道,杨家兴主编。数控机床构造。北京:北京理工大学出版社,2007.[2]李雪梅主编,姜新桥张斌副主编,数控机床。北京: 电子工业出版社出版,2005.[3]周桂英,张秀云主编,机械制图。天津:天津大学出版社出版,2006.
数控技术毕业论文 篇八
数控机床是机电一体化的产品,它包括了计算机数字控制系统、进给伺服系统、可编程序逻辑控制系统、机床等等。随着工业的发展,数控机床的应用范围也越来越广泛,必须对其做好维护和维修的工作,从而延长其使用寿命,保证机床的正常运行。笔者针对数控车床维修维护技术进行了探讨和分析,具体如下。
一、维修工作的基本条件
(一)人员条件
数控车床的修护和维修必须具有快速性和针对性,这就要求工作人员有一定的专业技术,并且有工作责任心,而且知识面必须非常广。否则就不能适应维修和维护工作的需要,企业可以对技术人员进行培训,使技术人员熟悉数控车床的操作方式,了解故障的基本情况,掌握科学的方法,适应维修和维护工作的需要。
(二)物质条件
要对数控车床进行修护和维修,必须要准备好必要的工具、设施、设备、材料。非必要的元器件也必须使采购的渠道通畅,必要的维修工具、仪器仪表不能遗漏,笔记本电脑里还必须配有维修的专业软件。另外,关于数控车床中完整的技术图样和资料、档案等等也要一一备齐。
二、数控的日常保养
(一)工作人员要规范操作
相关的工作人员必须掌握和了解数控机床的操作方式,在操作的过程中,认真对阅读操作步骤,对数控机床有全面的了解和认识。另外,部门还要建立关于数控机床的规章制度,要求工作人员按照规范来操作,这样才能提高使用的效率。
(二)对数控机床要进行定期的检查
每天都必须对切削液、液压油、润滑油、操作盘、滑板、液压装置压力表进行严格的检查,对于主轴每个月的运行状态,也要做好检查记录,以便有案可查,有据可依。在日常的保养当中,每半年还要对系统的主轴、导套装置、加工装置、电动机等进行一次检查,如果一些装置出现了老化的状态,那么就应该进行替换。保养时还要特别注意加工中心,因为加工中心是关键的部分。最后还要对机床的表面、开关、刀具等进行检查,防止出现损坏的部位。
(三)对数控机床要进行清洁和保养
刀具、工具不能放置在车面上,即便要放置,也必须先在上面垫上一层床盖板,并且将床面擦拭干净。不使用的时候,同样要做好数控车床的清洁保养工作,防止杂物、碎屑落入数控车床内的导轨滑动面当中,从而对导轨造成破坏。
三、故障分析
(一)常见的故障分类
一般情况下,数控机床的故障可以按照性质、部位、原因、后果等进行分类。以故障的发生的部位,可以将其分为硬件故障和软件故障,硬件故障指的是机械、电子元器件、印制电路板、接插件等部位发生的损坏,发生这种损坏以后,必须要对硬件进行替换。软件故障一般指的是PLC逻辑控制程序中所产生的故障,这需要技术人员对数据进行修改和输入,才能解决。
(二)对故障进行判断
故障分为两种,一种有指示的,一种是无指示的,现在的数控系统都有诊断程序,对整个系统的软、硬件进行监控,一旦发生故障,就会立刻的在屏幕上显示出来。配合诊断手册,还能够将故障的部位、原因找出来。而无诊断指示的故障基本上是因为上面两种诊断程序不完善而造成的,比如开关不闭合、接插松动等等。另外,故障还被分为破坏性故障和非破坏性故障两种,如果是破坏性故障,会对工件造成损坏,维修时不能重演,因此只能按照故障产生的现象进行检查和分析。
(三)故障检查方法
1、直观检查法,直观检查法是故障分析必用的方法,它是利用感官,通过采取询问、目视、触摸、通电等办法来进行检查。这种方法具有很多的局限性,比如,一些技术人员仅仅靠自身的主观想法和经验来进行狭隘的判断。
2、仪器检查法,这种方法是使用常规的电工仪表,对每个组的交流、直流电源电压以及相关直流进行测量,找出故障所在。比如,用万用表来对各个电源的状态进行检查,或者对电路板上设置的相关信号状态进行测量。
3、信号和报警指示分析法,在数控系统和给进伺服系统、电气装置中安装故障指示灯,结合指示灯的状态以及相应的功能说明,以及指示的内容来对故障进行排除。
4、接口状态检查法,将PLC集成在其中,在CNC和PLC之间形成接口信号,并且相互进行连接。一部分故障是由于接口信号遗忘、错误而造成的。这些接口信号有一部分可以在接口板、输出板上进行显示,或者用PlC编程器调出。
四、故障维修
要对故障进行维修,必须从大体上了解维修的对象,图1是数控机床的主要结构。
(一)电源
为了防止电源出现故障,在对数控机床的供电系统进行设计的时候必须做到这几点,提供独立的配电箱,不和其他的设备串用;电源始端必须有良好的接地;进入数控机床的三相电源必须采用三相五线制,中线和接地线必须分开;电柜里面的电器件要合理布局,交流点、直流电的敷设必须进行隔离。
(二)数控系统位置环故障
出现这种故障可能是因为元件村坏,接口信号丢失等等,也或者是因为坐标轴在没有指令的情况进行运动,或者漂移过多,位置环或速度环接成正反馈。出现这种原因可能是因为相关参数已经不在匹配状态,所以必须在排除故障后重新进行调整。
(三)机床坐标找不到零点
当机床坐标找不到零点的时候,可能是零方向离零点非常的远,或者编码器损坏,使得光栅零点标记移位。
(四)偶发性停机故障
出现偶发性停机故障,有两种原因,第一是软件设计中出了问题,使得某些特定的操作与功能运行组合产生了故障停机,如果是这样的情况,那么在机床断电以后重新通电,便可解决这个问题。另外一个情况是环境原因,比如电网和周边设备带来的干扰,以及温度过高。温度太大等等。很多地方的机床都靠近大门敞开的位置,电柜开门运行时会产生一些粉尘和灰尘、水雾等等。为了防止这些因素造成故障,必须改善环境。
(五)机床动态特性变差
工件的加工质量在下降的时候,会导致机床发生振动。这是由于机械传动系统间隙过大,甚至磨损严重而造成的。对于电气控制系统而言,也可能是因为相关参数不在最佳匹配位置。应该对机械故障进行排除以后,重新进行调节。
五、结论
数控机床的故障原因是千差万别的,只有抓住了它们的共同特征,了解和掌握了数控机床的各个设备元件的诊断方法,进行合理的操作,才能够提高数控机床的保养、维修能力,并且使之能正常、稳定的运行。
数控技术毕业论文 篇九
1、数控技术概述
1.1发展现状
数控技术给传统制造业带来了革命性的变化,而且使其成为工业化的代表。近年来随着数控技术的不断进步,数控机床的蝉联也不断的上升,北京市从今年一月份开始机床产量一直在上升,如图所示。
数控技术近年来不断的发展,应用领域也不断扩大,对一些重要行业的发展也有促进作用。数控技术发展现状如下。
1.1.1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产品。
1.1.2目前社会快速发展,数控技术也在不断的更新。由当初的专用型封闭式开环控制模式逐渐转变为通用型开放式实时动态全闭环控制模式。以集成化为基础,数控系统已经实现了小型化、简单化;以智能化为基础,数控系统综合了计算机、电子等多学科技术,数控系统可以进行快速、精确、有效控制等,而且在加工中可以自动测量与修正,通过反馈可以补偿各种参数,并可以通过在线进行加工诊断并智能化处理。以网络化为基础,通过计算机辅助设计功能CAD/CAM模块,可以与数控系统有机结合在一起。在加工中,可以通过机床系统联网,以便于 控制系统进行集体控制。
1.1.3在传统的数控加工中,加工都是事先思考好加工工艺、用量参数,然后编制好加工程序进行加工。加工过程中的刀具选择、工件材料、主轴转速、切削速率、切削深度、加工余量等加工参数都是固定好的。如果在加工中发现错误,则无法在现场环境下根据外部干扰因素和随机因素进行实时动态调整。由此可见,传统的方法这种固定程序的加工模式和封闭模式,限制了数控技术向多元化、智能化发展。因此需要对数控技术进行些变革。
1.2发展趋势
当今数控技术的发展趋势可分为以下几点:
一是使数控加工性能实现高速高精高效化、柔性化、工艺复合性和多轴化;二是使数控加工的控制系统用户界面图形化、科学计算可视化,还可以运用多媒体技术进行信息处理;三是使数控系统的体系结构能够集成化、模块化和网络化,能够实现开放式的闭环控制系统。
对于一个国家来说,国民经济的水平不是由国民生产总值来决定,而是由这个国家所拥有的装备工业的技术水平以及装备制造业的现代化程度来决定的。要想快速发展新兴的高新技术产业和高端产业,比如军事、航空等国防产业,就需要更先进更核心的技术。在当今社会,数控技术则是属于比较先进的技术,而且在世界各国都广泛运用,用以提高自己的制造能力和水平,以适应复杂多变的市场,提高自己的竞争能力。
2、机电一体化的优势
2.1结合多种技术
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。它也是合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。
2.2使数控技术先进化
先进的数控技术产业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的产业。在机电一体化中,可以通过、电工电子技术、微电子技术以及相关的通信技术实现数控技术的先进化生产。
通过分布式控制系统,我们可以集中对生产过程进行监控、管理和控制。不仅在生产过程中可以控制,而且可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理等功能。
2.3具有开放式控制系统
开放控制系统通过工业通信网络使计算机与控制设备互相连接,便于管理。能够实现控制与经营、管理、决策的集成,实现测量与控制一体化。
3、数控技术与机电一体化结合
3.1数控技术与机电一体化结合的发展背景
3.1.1在当今的工业发达国家,数控机床不仅仅只是简单的操作系统和功能,要完成复杂零件,特别是四轴以上甚至六轴的要求。因此就需要通过车削中心、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统来综合集成。
3.1.2到了20世纪末期,世界各发达国家均开始探索,将有限的数控技术进行多元化扩展。因此各国开始思考将数控技术和机电一体化进行结合,并且一起向智能化方向发展。这是因为网络、通信等技术领域已经逐渐实现机电一体化,而精密加工技术也逐渐出现在机电一体化中,这些都能为数控技术的发展提供帮助。
3.1.3同时,由于人工智能技术及光纤技术等领域发展迅速,为机电一体化和数控技术都提供了有利的发展平台,也为两者的结合提供了有利的基础。
3.2数控技术与机电一体化结合的发展方向
3.2.1制造加工智能化
在未来的制造加工业中,智能化已经成为发展的需求,这也是未来数控技术与机电一体化技术发展的一个重要发展方向。它需要在机床及数控系统的控制理论上,综合运用人工智能、运筹分析、计算机辅助设计与制造、机械传动学等多方面学科综合结合。这些可以体现在性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统中。这样性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统才能更有效的结合,达到更高的加工目的。如下图,为智能化新一代PCNC数控系统。
3.2.2制造加工网络化
(1)到了21实际,网络技术已经发展成熟,而在网络技术的迅速发展和普及过程中,给中国的许多市场都带来了根本性的改变。这使得许多的产品、物料和制造等都可以在不同地域、不同国家进行。这可以说从另一个角度促进了企业加工的发展。
(2)在制造业中,更多的需要多方面合作,多方面交流。在一个车间上百台设备可以接受一台总机控制,当指令通过网络下达到相关执行单元时,就可以按照指令要求进行有序的加工配合。而在数控加工中要想实现网络化控制,就需要通过电子化设计,将控制系统集合总成到控制总机中,而在每台设备上需要有相关的电子控制单元。这也是数控技术与机电一体化结合的一个重要体现。
3.3制造加工自动化
3.3.1在普通的数控机床加工中,已经可以实现通过加工程序来进行机床的自动加工了。但是这种加工是模式化的,也就是程序是怎么编写的,加工也就怎么进行。如果在加工中存在问题,机床仍然会“忠实”的执行程序,即使发生加工事故也不会事先自我停止。
3.3.2随着世界化加工的高科技化、高效率化和高质量化。加工的要求逐渐上升为数控系统能够自我进行分析测量,发现问题可以及时处理。而这些要求就需要相关的集成技术和系统技术。而在机电一体化中,就可以实现人机一体化制造系统。通过制造单元技术和柔性制造技术进行相关结合,可以创造出适应现代化自动化的生产模式。这可以为数控技术实现制造敏捷化、制造智能化、制造自动化提供有利条件。
4、总结
本文通过对数控技术的现状和发展趋势进行分析。传统的数控加工只是简单将零件的加工程序输入到机床设备中,再由机床设备进行自动化的加工,这种加工方式不能实现真正意义上的智能化、网络化和柔性化。
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