时间:2023-03-08 15:39:25
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇温控技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

2影响数控机床机械技术加工效率的相关因素
1)规章制度不完善。
近些年,数控机床取得了一定的发,但是针对某些方面仍然存在一定的问题,一些设备与零件仍然存在很大的问题,在实际的工作之中数控机床还没有制定合理科学的规章制度保障数控机床的正常工作,这是影响数控机床发展最为主要的因素之一。
2)编制程序有失规范。
数控机床与传统机床相比较最为突出的有点就是增加了数字与计算机控制的部分,这就必然需要相关软件的支撑,由此可见,软件的编制程序对于提高数控机床机械技术加工效率也有着十分重要的理论意义与现实价值。程序的编制在很大程度上可以对数控机床机械技术加工效率产生最为直接的影响。
3提高数控机床机械技术加工效率的策略
3.1软件系统
1)专业操作人员。
在实际的工作之中,专业的操作人员对于提高控机床机械技术加工效率有着十分重要的作用,他们是对数控机床软件进行实际操作的人员,其专业能力与业务素养对于控机床机械技术加工效率有着直接的关系。因此,加工企业应该充分的重视数控机床操作人员业务能力的提高。具体的实施方式有很多,其中比较重要的方式可以分为以下几种:①加工企业应该针对操作人员进行定期的培训,不断的提高他们的综合素质与业务能力,让员工掌握相关的理论知识与注意事项;②应该不断引进相关的专业人才整体提高数控机床操作人员的整体素质,保障数控机床机械技术加工效率的提高。
2)进一步规范操作流程。
与普通机床相比,数控机床在的操作流程更加复杂,操作工艺相对较多。因此,在实际的工作之中,为了进一步提高数控机床机械技术加工效率,我们应该严格的规范数控机床的操作流程,减少数控机床工作之中的冗杂流程,制度严格的工作步骤与检验步骤,真正实现数控机床工作的科学化与规范化,以此来提高数控机床机械技术加工效率。
3)创新管理模式。
数控机床有着其自身的特点,其中最为突出的特点就是需要进行科学的管理,只有这样才能更好的发挥数控机床的优势,促进加工企业的不断发展与进步。因此,在实际的工作之中一定要注重数控机床管理模式的创新,对不同工艺的数控机床制定不同的管理模式,实现管理模式的与时俱进,只有这样才能更好的促进数控机床机械技术加工效率的提高。
3.2硬件方面
在提高数控机床机械技术加工效率过程中最为重要的方式就是注重硬件方面措施的采取,要充分的分析数控机床的工作特点,针对其具体的工作环境采取相应的措施,在实际的工作中需要注意的方面很多其中比较重要的方面主要是以下几个方面。
1)恒定的电网供电水平。
数控机床依靠科技技术与电脑尖端技术,对电网供电系统有着极为苛刻的限制。就目前应用较为广泛的数控机床来说,其装置内部欠压保护装置的报警系统在不稳定的电网系统中很难维持恒定的工作状态,要解决这个问题最直接的办法就是根据运行中数控机床的自身特性,有方向有策略的针对的配置交流稳压器,以减少高峰及低谷时段供电不稳定对整个加工高效所产生的后果。
2)加强对设备选型的研究。
在实际的工作中,我们应该注重加强数控机床设备选型的研究,尤其是针对数控系统方面也更是需要重视。在具体的工作之中,应该根据工作的具体环境和具体条件,结合生产的产品等因素对设备的型号进行选择。另外,一个加工企业购买多种控机床的过程中应该买一个厂家出产额设备,方便维修,有利于工艺之间的连接,从而实现数控机床机械技术加工效率的提高。
3)做好机床的维护和管理。
数控机床的管理与维护对于保障数控机床正常工作,提高数控机床的使用寿命有着极其重要的作用与价值。机床是对数控机床进行维护和保养最为重要的方式之一,要结合机床实际的工作环境与工作状态,对机床进行适当的保养。另外,还应该针对不同型号的机床选择不同的油,只有这样才能保障机床的正常工作,提高数控机床机械技术加工效率。
目前,我国机械制造领域逐步实现了由以往机械制造向着现代化、自动化以及智能化的机械制造加工不断转变。在实施机械制造精细化、复杂化处理加工以及高危险性生产过程中,均能够完成机械设施应用控制的全面自动化。由于机械自动化手段技术可符合该类施工应用设备仪器的精密性标准,因此可确保施工操作处理人员的人身安全,保护国家财产完整性,实现国有资产的保值增值,使机械生产加工效率全面提升,并可令机械生产的大规模化以及大批量性变成可能。其在一定层面上使以往传统机械生产加工模式的缺陷有效的得到弥补。
2、机械数控技术实践应用
2、1机械数控技术在机械制造领域中的实践应用
随着现代信息技术、计算机系统的广泛普及,进一步为机械数控技术的快速发展以及广泛应用提供了深层次运作的空间。机械制造领域之中的数控技术更是受到了大众的全面重视。该环境下,机械数控铣床、钻床技术、数控磨床与切割机床手段得到了快速发展。再者,机械数控冲床与弯管机在各领域中也实现了广泛的应用。车削中心与数控板材加工处理中心则有了一定程度的提升。以上机械设施处理加工技术手段加快了CAD技术的更新发展步伐,令其向着工程化的方向不断发展。加之微电子技术的有效渗透与合理应用,使得机械数控综合技术水平迅猛提升,渐渐完成了机械数控机床加工体系刀具的高效自动化转换,并实现了工件的全面更新。机械制造领域之中,较多数控机床生产车间均引入了托盘站,令机械制造以及柔性化生产单元的应用发展变成可能。在该基础之上则完成了自动化的操控数控机床系统目标,使得传动带实现了高效的自动化控制,并引入了工业机器人完成自动化管理。上述单元共同组成了现代化机械制造管理系统,并创建形成了相应的柔性数控系统制造生产线。伴随自动化手段以及现代化网络技术的广泛应用,渐渐构成了集成化的机械数控技术系统,并令机械制造发展整体向着更优质、更健康的方向跨越式提升。
2、2机械数控技术在工业以及煤矿领域的实践应用
纵观当前形势我们明确,在工业化生产建设的阶段中,通常采用的机械数控手段会互相协作施工,而在食品加工较多生产线之中以及印刷造纸过程中,应用机械数控手段更加丰富。在危险性较高的生产环境之下以及施工条件相对复杂的环境下,机械数控技术的应用极为常见。通过机械数控手段可令基本的工业建设生产条件更加健全完善、快速更新。在该基础之上,则可为具体生产部门工作人员创建安全有力的保障,令工业生产机械化水平、产业化程度全面提升。另外,机械数控技术的有效应用在确保生产加工质量上也颇有贡献。可有效的减少企业劳动生产综合强度,进而实现适中任务量的人性化管理目标。再者,应用机械技术还可缩短生产时间,保质保量的完成任务。针对实际加工生产来讲,机械数控技术可借助计算机系统实现对较多工业生产体系的自动化管控,进而令整体工业生产环节均按照原本的流程开展。可应用具体的传感器装置检测体系做常规性的验证。在发掘系统出现错误、运行操作包含缺陷之时,则应就不同状况进行调节以实现相对稳定的目标。
2、3机械数控技术在汽车工业领域的实践应用
有效的引入机械数控手段可使汽车工业生产、加工零部件工序紧凑,提升工作效率。在一定层面可为汽车产业赢取市场竞争主动发挥重要影响作用。特别是高效快速的机械数控机床的丰富应用,令现代化汽车生产线成功组建,体现了快速高效的生产加工特征。另外,机械数控技术手段的应用还令汽车产业持续的扩充生产规模,各类复杂汽车零件的加工生产更新了以往传统单一的加工操作模式,令目前的机械数控技术手段向着更加规范高效的方向发展。
1.3产业技术相关的转变模式。产业技术的转变主要涉及到两种因素,一种是科学技术的发展,一种是社会的进步与人们的需求。在产业技术转变模式的研究中,部分学者认为科学技术的进步是决定产业技术转变的主要因素,技术的研究和开发能够推动产业的发展,而另外一部分学者则是认为社会的发展与人们对于产品的需求才是产业技术转变的主要动力。在实际的产业技术发展中,离不开科学技术的进步,更离不开社会大众的需求,认清两者之间的关系,才能够不断地进行创新,使产业技术走上正确的发展道路。
2、实现我国数控机床行业技术创新的路径
2.1正确定位我国数控机床行业所面对的产品。数控机床行业所面对的产品,应当改变过往的定位模式,摒弃以前以低价来获得市场竞争力的方法。为了能够改变这一现状,我国的制造业需要引进更为先进的大型数控机床设备,以此来为企业制造服务。企业应当能够重新审视我国的市场对于产品的需求,掌握市场对产品需求的变化规律,明确影响产品在市场中竞争力的因素,以此来开拓更为广阔的市场。做好正确的产品定位,就能够选用更为合适的数控机床,并且运用更为先进的数控机床行业技术,以此来实现技术的创新。产品的定位应当以市场需求的预测为主,而不能只是跟随他人的脚步,那样永远只能落后一步,而无法实现创新。
2.2选择以集成创新为主的技术路线。所谓的集成创新,就是企业自主地控制产业创新的整个过程,通过自主地研究开发新技术,来组成数控机床产业创新的核心。集成创新不仅要求企业能够及时地引进先进的设备,更需要具有专业技能的人才。并且集成创新周期较长,需要企业内部的技术人员进行密切的配合,通过对数控机床行业技术的深入研究,对技术创新方案进行深刻的探讨,集合整个技术开发团队的智慧,研究出具有先进技术含量和创新特色的产品;另外,集成创新需要企业有大量的资金投入,从外部技术源获得必要的知识产权、所需的元件或子系统,以保证研究工作的顺利进行。
2.3结合国家、企业、学校、科研院各方面的力量共同实现技术创新。数控机床行业技术创新由于涉及到的学科众多,对于技术开发人员的要求极高,并且要有大量的资金、人力、物力、时间的投入。因此,仅仅依靠企业来进行技术的创新,是很难做到的,换言之,仅仅依靠高校、科研院也无法完全实现技术的创新。而要想完成创新的任务,就必须使产业、学校、科研院进行相应的结合,再加之国家的政策、资金方面的支持,使多方面的力量能够融合到一起,使各个不同领域的人才进行技术上的交流,共同研究开发具有创新性的数控机床行业技术,并且能够实现其实用性,促进技术产品的产业化,尽快地将科学技术转化为社会大众所需要的产品,完成以科学技术促进社会经济发展的目标。
2.4壮大装备制造行业的规模。目前,我国的数控机床行业正在不断地发展过程中,涉及到该产业的企业也非常多,然而,能够在市场竞争中具有较强的竞争力,能够自主实现技术创新的企业却非常少,大多数的企业规模小、技术落后、研究开发能力薄弱,技术创新的实现较为困难,难以形成强大的竞争力与国外的数控机床企业进行抗衡。因此,各个数控机床企业应当联合到一起,形成大规模的产业集群,多个企业的联合,不仅能够实现生产力的大幅度提升,还能够实现人才的相互融合,推动行业技术的创新,促进数控机床行业的飞速发展。
数控技术,也就是通过计算机编码的形式,实现同设备的对接,并且进行自动化操作和远程运行过程的技术。这是一个将机械化同信息化相结合的技术,可以说比较广泛的运用在工业生产的过程中。而现阶段,由于信息技术的进一步发展,计算机的操作水平也有了飞跃性的提高,数控技术的复杂程度和精密程度也有了进一步的增强,在工业生产实践过程中能够发挥作用的领域也越来越广,因而能够进一步的在生产生活的过程中发挥自己的作用。
1.2数控技术的运用状况
现阶段的数控技术已经不仅仅是机床加工而已了,可以说从机械制造到使用方面,都可以有数控技术的具体应用。相对而言,自动化运行的成果,也是由于数控技术的产生而带来的,因而机械自动化方面,可以说是运用比较广泛的领域。就我国的现实情况来说,在工业生产方面本身已经达到世界先进水平,但就技术水平来说,还具有一定的差距。数控技术实际上也处于这样的状况,发展迅速但是距离高端水平尚有距离,因而在重视程度方面的加强,以及我国信息技术的发展,都可以说从环境方面加强了数控技术的发展空间。
2数控技术在煤炭工业中的意义
2.1对于精度和效率的提高
应当说在精度方面的提高也是很明显的,数控技术之下实现了机械的自动化运作,因而实际上误差相对于一般的人工操作就会有很大的缓解。由于自动化操作本身只是对于指令的重复执行,基本上只会因为机械本身为误差而出现问题,就精度来说,可以有效地避免人工操作失误的状况,对于精度也是有提升的。效率方面同样也是如此,数控技术本身的传导和操作都运转自如,也可以说是浑然一体,因而从煤的采集到输送方面实际上都是完全的数字控制,对于生产效率来说,必然的也是大幅度地进行了节约的功能。
2.2对于安全生产的促进
安全性的提升可以说也是显而易见的,由于数控技术的运用,使得操作人员能够相对远离操作一线,从而使得相对有一定危险性的采煤行业在对于人员的威胁方面有显著的下降。数控技术一般而言更加适用于露天的煤矿开采,在露天开采方面的使用也更加广泛,因而就这方面来说,对于开采的本身危险性的降低,以及通过精密化的操作来减少运行风险,都可以说不可忽视[1]。即使在井下开采,数控技术的运用同样对于及时的预警以及危险操作的替代,有着不可忽视的作用。即使需要特定人员对于数控系统进行监控,也并非亲临一线,靠近生产的最前沿,因而在环境方面也可以说有一定的安全保障。再加上自动监测系统的出现,也进一步使得生产系统的故障排除有了更多的依靠。
2.3对于采煤成本的节约
成本方面也可以说有相当的结约。首先是人力成本方面,在机械大量使用之前可以说是典型的人力密集型产业需要大量的人力成本,而在机械使用之后则会对于人力成本有明显的需求降低。而在数控技术发展普及之后,需要进行操作的人员需求则会进一步降低,从而更多的减少人力资源成本。而在技术成本上也可以这么说,大量的设备操作被简化到计算机控制,可以对于机械操作方面作出很大的节约。而智能控制之下也能够提高采煤的效率,从而减少对于原煤的筛选工作,进一步的减少成本支出。
3数控技术在采煤生产中的具体实用
3.1采煤机械制造方面
在机械制造方面,可以说数控机床的出现以及大范围的使用进一步加强了采煤机械制造的效能,从而可以在重工业的源头方面有着更进一步的发展。就采煤行业来说,采煤机是其主要的工作机械,而数控技术运用在机械制造方面,最主要的还是加强了机械本身的精密程度,并且能够进一步将一些需要更高精度的技术运用在新的机械方面,从而加强采煤机械的效能[2]。比如说对于气割的控制就属于数控运用的典型方面,通过这些方面的使用,可以说对于采煤行业本身来说,作用是不可忽视的。
3.2采煤机械运行方面
而在采煤机械的运用方面,可以说数控技术的使用则是更加的广泛,通过数控技术的有效使用,可以使得采煤机械真正的实现系统化的运转,并且完全实现自动化的效率使用。可以说对于控制来说,最主要的几方面包括对于数控的自动关停、以及对于采用量的控制以及传输的一体化方面都是可以看得见的。而同样的,在数控技术的自动故障检测方面,也可以说是大幅度的排除了安全风险,使得效率和安全水平有了进一步的提高。
天津航空机电有限公司,天津市杰立信模具有限公司,天津龙舟工控设备有限公司,光电集团有限公司,天津汽车模具有限公司,三星电子显示器有限公司,中环三峰电子有限公司,东华医疗系统有限公司,天津索思仪表测控系统有限公司等十多家企业的数控技术专业的用人方向和岗位需求数据表明:目前,高职毕业生整体技能水平偏低、就业质量不高,不能在技能上适应企业的技术岗位。大中型企业对高职院校数控技术技能型人才的需求方向主要集中在:数控机床操作、数控编程与工艺、CAD/CAE/CAM设计、数控机床的维护与保养等。这也为数控技术专业人才培养指明了方向。
(二)院校调研
针对需求方向,分析了多所院校现开设相关职业技术课程如下:数控编程、数控操作、数控加工工艺、CAD/CAM(自动编程)、数控原理、数控机床的维修与维护等。院校开设课程的合理性调查统计数据显示:69%的被调查者认为“数控加工工艺”与“数控编程”为专业核心课程;41%认为“数控加工工艺与编程”课程应加大实践操作比例;61%认为仿真加工与机床操作的课时应增加;49%被调查者认为目前最感兴趣的课程为数控机床操作;认为数控机床的维修与维护知识在未来数控行业更重要的占被调查总数的42%。数据表明,围绕零件设计与加工及机床维修与保养等专业技能相关的课程,理论与实践脱节,毕业生就业质量不高,达不到应有的教学效果,与现存教学模式和课程体系安排有直接的关系。院校教学调研中暴露的问题主要有:课程体系缺乏职业性;理论与实践课程脱节;任务驱动教学模式趋于形式化。这就要求学校针对现行课程进行调整,将理论内容融于实际操作之中,重视操作技能的培养,重视关键能力的提高。
二、调研成果初探
教育部关于加强高职高专人才培养工作的意见中指出:高职教育的培养目标为高素质劳动者和高技能专门人才。以“应用”为主旨和特征构建课程体系和教学模式;实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力。针对企业用人方向和现有课程中理论与实践脱节的问题,我们结合学生的学习兴趣,将数控技术专业培养目标分为两方面:零件设计与加工人员,机床维修与保养人员。根据这一目标把本专业核心知识作模块细分:机械制造基础、数控车工实训、数控铣工实训、计算机辅助设计与制造、数控机床调试与维修。在教学上改进单一的“理论+实训”模式,根据企业的技能需求,采取“教、学、做”一体化的教学模式。
(一)教学改革实施
教师结合企业用人方向,制定教学目标,针对数控机床维护与维修模块进行了大胆的教学改革尝试。在数控机床维修实训教学中,学生通过亲自打开机床,自己动手拆卸零部件,认识各种零部件及其安装结构特点,先形成感性认知,后作理论理解,之后教师再引导学生对零部件做功能分类。先分出:机械部件、电器部件、液压控制元件等,再结合不同零件进行细化分析。机械部件又分为机床主体、主轴组件、导轨、滚珠丝杠螺母副等。与机械部分相关的理论,如零部件的工作原理、材料、装配关系、强度与刚度的校核等,尽可能在学生拆卸零部件环节中进行讲解。液压控制部件,主要明确液压系统的控制原理,要求学生能够看懂液压回路图,能分析执行元件的工作过程。电器部分在学生直观电器控制柜后,讲解柜中的所有电器元件的功能、作用以及电路的连接,要求学生看懂电路图。这样,可以将学科知识重新整合,将理论融于实践,使学生学有所获,迅速掌握专业技能。例如,在讲解机床机械结构部分时,把滚珠丝杠螺母副作为教学的基本载体,演示部件运动过程,讲解其传动原理,再讲零件结构,及其它相关类型的机械传动结构并绘制其零件图,从而学习零件的测量与绘制,认识零件材料的区别及用途。有了实践动手经验,再加上理论知识的学习,再次让学生动手,将拆卸的机床复原。这样,将所学多门课程的知识融合于实践操作训练之中,达到获取知识有深度、培养技能有特点的综合目标,满足企业高素质、技能型人才培养的需求。
(二)课程体系模块化
课程改革中,我们坚持“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”的高等职业教育改革发展方向,不断探索,将专业知识和技术技能融合为一体,对陈旧的单科课程重新整合,改为模块化教学,建立“基于工作过程”教学模式,突出技术技能型人才培养的特点,制作了数控技术专业人才培养方案。根据就业方向不同,将本专业知识与技能划分为五个核心模块:机械制造基础、数控车工实训、数控铣工实训、计算机辅助设计与制造、数控机床维护与维修。每个核心模块涉及不同的专业基础知识与实践操作技能,面对不同的就业岗位。其中针对普通机加工人员,需要以机械制造基础为核心模块,包含:机械制图与公差配合、材料及热处理、普通机械加工实训(车、铣、钳工)、刀具与机床、切削原理等为基本知识与技能;数控加工人员,分为两个典型方向:数控车工和数控铣工,分别对应两个核心模块,包括:数控加工工艺知识、数控加工编程知识、数控仿真软件的应用、数控机床操作等基本知识和技能;零件设计与自动编程人员,核心模块为计算机辅助设计与制造,包括:机械制图与公差配合、材料及热处理、数控加工工艺、计算机辅助设计(AutoCAD软件应用)、计算机辅助制造(UG三围造型与自动编程)等基本知识和技能;机床维修与保养人员,核心模块为数控机床的调试与维修,包括:电工基础知识(电器元件介绍、电路图的绘制与识读)、安全用电常识、机床电气控制与PLC应用、液压与气压传动、数控机床与数控原理、数控机床使用及维护等基本知识和技能。综上,构建了数控技术专业以职业岗位(群)知识能力为核心的模块化教学内容,为实现理实结合的一体化教学提供了依据。
三、构建高职院校数控技术专业技能型人才培养模式
(一)实施“三明治”人才培养模式
“三明治”人才培养模式由教育家杜威提出,其核心是:“从活动中学,从经验中学”,即把知识的学习与具体的活动联系起来,充分体现了学与做的结合,知与行的统一。遵循“三明治”精神,以“实践—理论—实践”教学模式组织专业课程教学,要求学生对所学专业知识,先有感性认识,再上升到理论高度,最后用所学理论知识,指导实践操作,解决实践环节出现的一些问题,达到学有所用。在机械制造基础模块中,新模式教学将原有的车工实训、铣工实训及机械制造基础课程深层次结合,将原有的实践与理论知识点具体化。课程中先安排车工、铣工等实践操作练习,其间,学生认识机床、练习磨刀、加工小轴、六面体等,通过这些基本实操练习,学生了解切削加工的一般过程,理解刀具角度的定义及不同角度对加工的影响。先获得车削、铣削加工的感性认识;再学习切削原理知识,了解切削过程中的受力、变形、温度变化、刀具磨损等现象发生的原因,从而能够自己想办法,改变切削条件,控制加工过程,使得切削状态达到最佳,生产效率提高,加工质量提高等等。学习理论过程,结合第一阶段面临的诸如“抗刀”等实际问题,重点分析原因,明确加工条件的重要性,在方向上为第二阶段的实践练习奠基,从而提升下一阶段的实践操作练习的技能。通过知识迁移,会举一反三,学生根据零件质量要求,合理选择切削用量、刀具角度,加工出中等难度的零件,满足企业需求。这种“实践--理论--实践”交替的“三明治”教学模式,为企业培养技能型人才提供了可靠保证。学生毕业后,基本上能够动手操作,凭借学到的专业知识分析研究产品的加工方法,改进生产技术,凸显课程设置的职业化,对接岗位需求,能够为企业输送高素质高技能人才。
(二)编写任务驱动型教材
教学改革中注重深化基于工作过程的“做中学、学中做”的人才培养模式,与企业深度融合,使企业参与学生培养全过程,共同构建基于工作过程的实践教学课程体系。教学改革的核心任务是依据企业需求,编写任务驱动型教材。技能就像教材的骨骼一样,而知识是肉,要根据骨骼的状况来生长。传统教材以"肉"为主线,“骨头”居次,这样的教材基本是没有技能训练的。任务驱动型教材根据培养技能,分析学习需要,然后让学生学习这些知识并掌握这种技能。任务驱动型教材的特点是以任务为载体,以任务实施过程为线索,将专业知识穿插到任务实施过程中,在教师的指导下由学生自主完成任务,从而掌握所学知识点,并具备实践操作能力。针对这五门核心课程,本着工学结合的原则,本课题选用企业代表性产品,编写了任务驱动教材,配合实际教学。数控实训课程是集数控加工工艺、数控编程等多门理论课知识于一体的操作性很强的综合实训课程,是培养数控机床操作人员的核心课程。学生利用任务驱动型教材,不仅懂得了相关专业知识点,而且具备一定的实践操作能力,同时了解了企业常见的产品类型。任务驱动型教材使学生在加工产品的过程中获得成就感,有利于实践技能的获得。
(三)实施项目教学法
调查发现,以课本为中心的传统教学模式不能满足现今的教学要求;理实一体化教学因脱离企业项目和生产产品而流于形式。教师通过编写与企业技能需求对接的任务驱动型教材,开展与企业生产相关的产品项目教学法。“项目教学法”的特点是“以项目为主线、教师为指导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了学生主动参与、自主学习、开发创新的新型教学模式。项目教学法注重理论与实践相结合。每一个项目中包含来自生产车间的实际产品,与之相关的知识点,仿真加工,车间操作,实训报告等多个环节的内容,要求学生从认识项目开始,结合相关知识分析项目、制定工艺、编写程序、仿真加工、机床操作等最终加工出产品。通过转变学习方式,将课堂理论教学转为理实结合的一体化教学,营造了实践教学的学习环境,激发了学生的好奇心和创造力,培养了他们分析和解决实际问题的能力。教师通过对学生的指导,转变了传统的灌输式的教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者变为学生学习的指导者和组织者。建立了全新的教学理念,提升了办学目标,通过项目教学法的实施,探索教学过程的组织形式,逐步完善核心课程在专业教学中的作用。
关键词:数控机床开放式数控系统电动机
Abstract:Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.
Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.
Keyword:numericalcontroltoolOpen-architecturemotor
当前的世界已进入信息时代,科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧,产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上,而且要求零件的质量更高、精度更高,形状也日趋复杂化,这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题,一种新型的机床——数字控制(Numericalcontrol)机床的产生也就是必然的了。
此次设计是数控机床主传动系统的设计,其中包括机床的主运动设计,纵向进给运动设计,还包括齿轮模数计算及校核,主轴刚度的校核等。
数控车床是基于数字控制的,它与普通车床不同,因此数控车床机械结构上应具有以下特点:
1.由于大多数数控车床采用了高性能的主轴,因此,数控机床的机械传动结构得到了简化。
2.为了适应数控车床连续地自动化加工,数控车床机械结构,具有较高的动态刚度,阻尼精度及耐磨性,热变形较小。
3.更多地采用高效传动部件,如滚动丝杆副等。CNC装置是数控车床的核心,用于实现输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储,数据的变换,插补运算以及实现各种控制功能。
2.2总体方案的拟定
1.根据设计所给出的条件,主运动部分z=18级,即传动方案的选择采用有级变速最高转速是2000r/min,最低转速是40r/min,。
2.纵向进给是一套独立的传动链,它们由步进电机,齿轮副,丝杆螺母副组成,它的传动比应满足机床所要求的。
3.为了保证进给传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
4.采用滚珠丝杆螺母副可以减少导轨间的摩擦阻力,便于工作台实现精确和微量移动,且方法简单。
主运动设计
参数的确定
一.了解车床的基本情况和特点---车床的规格系列和类型
1.通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此,对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计中的车床是普通型车床,其品种,用途,性能和结构都是普通型车床所共有的,在此就不作出详细的解释和说明了。
2.车床的主参数(规格尺寸)和基本参数(GB1582-79,JB/Z143-79):
最大的工件回转直径D(mm)是400;刀架上最大工件回转直径D1大于或等于200;主轴通孔直径d要大于或等于36;主轴头号(JB2521-79)是6;最大工件长度L是750~2000;主轴转速范围是:32~1600;级数范围是:18;纵向进给量mm/r0.03~2.5;主电机功率(kw)是5.5~10。
传动件的设计
传动方案确定后,要进行方案的结构化,确定个零件的实际尺寸和有关布置。为此,常对传动件的尺寸先进行估算,如传动轴的直径、齿轮模数、离合器、制动器、带轮的根数和型号等。在这些尺寸的基础上,画出草图,得出初步结构化的有关布置与尺寸;然后按结构尺寸进行主要零件的验算,如轴的刚度、齿轮的疲劳强度等,必要时作结构和方案上的修改,重新验算,直到满足要求。
对于本次设计,由于是毕业设计,所以先用手工画出草图,经自己和指导老师的多次修改后,再用计算机绘出。
一.三角带传动的计算
三角带传动中,轴间距A可以较大。由于是摩擦传递,带与轮槽间会有打滑,亦可因而缓和冲击及隔离震动,使传动平稳。带传动结构简单,但尺寸,机床中多用于电机输出轴的定比传动。
目录
第一章引言1
第二章设计方案论证与拟定2
2.1总体方案的论证2
2.2总体方案的拟定2
2.3主传动系统总体方案图及传动原理2
第三章设计计算说明5
3.1主运动设计5
3.1.1参数的确定5
3.1.2传动设计6
3.1.3转速图的拟定8
3.1.4带轮直径和齿轮齿数的确定12
3.1.5传动件的设计19
3.2纵向进给运动设计38
3.2.1滚珠丝杆副的选择38
3.2.2驱动电机的选用42
结论47
将供、配电系统中的自动化技术与移动客户端相结合,内嵌手机短消息报警装置,从而能够对供、配电系统的状态进行监控管理,一旦出现问题,能够在第一时间通知运行人员及管理人员,对设备问题及时处理,避免电器设备发生故障。在自动化系统中支持各种综合自动化监控单元通讯接口,实现在线操作,获取断路器及隔离开关的实时状态信息,当状态信息不对应时装置报警。
2全方位数据采集与指令管理
在集控站自动化系统中,各站安装了微机保护、测控一体化设备以及其它的电子设备,采用分层式网络结构实现通信管理机与设备的数据交换,而且该系统配置了数字录音系统,能够对调度指令进行存储、记录、录音以及查询,具有全方位数据采集的特点,具有良好的扩充性与维护性。
3炼油供、配电系统中集控站自动化技术的应用特点
3.1综合操作屏操作直观
采用嵌入式技术支撑的综合操作屏能够将传统的常规控制屏、信号显示屏于一体,从而在同一界面下实现信号显示、遥控以及模拟操作功能,操作人员能够对设备进行有效操作,因为炼油供、配电低通需要频繁的对设备进行操作,采用传统的控制技术需要更多的人力资源。采用集控站自动化技术,能够通过屏幕对配、供电设备进行监视、模拟与操作,在可视的情况下实现遥控控制。
3.2确保操作唯一性
集控站自动化系统的建设能够进行远程控制、后台操作与管理,在运行过程中,一旦进行某项操作,必须禁止其它操作。采用集控站自动化技术,采用电子码钥匙进行控制管理,能够确保操作的唯一性,避免多箱操作引发双系统错误。相比于传统的“五防”逻辑判断的方式实现闭锁,集控站自动化技术能够通过设备状态数据的采集进行逻辑判断,并且采用接点串连闭锁技术,具有遥控、强制性闭锁的功能,能够确保系统安全、稳定地运行,有效杜绝站间防误闭锁、雷击等影响。
3.3预演、操作、告警图像联动
集控站自动化系统能够对遥控操作进行判断,通过模拟或操作现场设备时,从而最大限度地发挥系统功能。采用自动化系统能够对设备进行自动跟踪与定位,提升培训的有效性,当出现告警事件时,系统能够调出相应区域的参数及图像,从而更加直观地了解系统的情况。
关键词:数控机床;普通机床
我国数控机床在近十余年来已经取得了较大的发展和普及,尤其是经济型数控机床发展更快,在一些地区和行业初步形成了规模。然而,其服务与发展相比还不相称,明显滞后于发展。必须建立系统的综合服务体系,数控机床才能健康持续地发展。
数控机床是在普通机床的基础上发展起来的,不妨先看看普通机床的服务。由于普通机床的发展和使用历史已经悠久,很自然地形成了它的服务体系,而且已经是一个成熟的、有效的体系。正因为如此,人们习以为常,反而不觉得它的存在。如果归纳一下,这个体系至少有3个要素:
培训上岗普通机床的操作者和调试维修人员通常都拜过师傅,由师傅带教的。“师傅带徒弟”就是培训;“满师”就是考核合格,才有资格上岗。
人员专业化“机修工”是一个常见的职业工种,已经普及和渗透到企业、社会。对于普通机床的调试、维修、保养等均有这些专职人员司职。用户一般可以做到小修大修不出厂,有问题自我消化,很少再找生产厂的。
服务社会化其一是服务机构社会化,“机修厂”是遍布各地的常见单位,它提供各类机床的专业维修服务,且不受机床的生产厂家、型号规格的限制;其二是技术教育社会化,各级各类工科技术学校都设置机修专业,输送合格的通用人才。另外,“师傅带徒弟”的方式依然存在。
数控机床是典型的机电一体化产品,除普通机床作基础外,一般配备有数控系统、自动刀架、编码器,有的还有变频器、自动送料装置等,集中了机械、电子技术于一体。因而数控机床更加需要完善的、有效的、及时的服务。
然而,我国的数控机床从机床厂刚出来就有先天不足。这是因为我国的机床厂自身机械技术力量虽然较强,但是电子技术方面较弱,电子类技术人员普遍匮乏,而配套部分又恰恰最需要运用电子技术。机床厂对数控机床的服务从主观上和客观上都没有做好准备,更加谈不上服务体系。数控机床生产厂无法独立承担全面的技术服务,因而配套部分的服务依赖于配套厂就不足为奇了。这样,一方面把服务体系割裂开来,另一方面只要用户方面反映一点问题,机床厂就要拉上配套厂一帮人去,结果往往又是一点小问题,劳民伤财,配套厂是“有苦难言”。
数控机床的用户,绝大部分属于机械加工业,客观上也有电子技术力量薄弱的问题,往往只会简单操作而缺乏配套部分的维修知识,出现一些故障就束手无策,甚至停机待修,影响生产。中、高挡数控机床的人员配备相对还好一点,普及的经济型数控机床的人员配备则不够理想,不少就是普通机床的操作人员,未经过严格培训考核就上机操作。大家都知道没有经过培训取得“汽车驾驶证”的人是严禁开汽车的。对于技术含量很高的数控机床(即便是经济型)怎么能允许未经培训考核就上岗操作呢?汽车有了故障,驾驶员大多能作前期诊断和处理,汽车修理厂也随处可见,修理十分方便。而数控机床有了故障,自己不能处理,还只能找生产厂或配套厂。说到底,还是人们对数控机床服务的认识没有到位,观念没有更新,服务体系没有构建起来。
尽管随着数控机床的发展,机床厂也在不断提高和完善自己的服务,提高自身素质,强调用户培训,服务状况有所改善。但是由于起点不高,认识不深,自身条件不足,还不能从根本上解决服务问题。
因此必须尽快构建与数控机床发展相适应的综合服务体系,才能加快数控机床的发展和普及。
根据我国数控机床发展的现状,参考其他比较成熟的服务体系,我国的数控机床的综合服务体系在下列要点上必须达成共识:
1必须由数控机床厂主动承担全面服务,即由机床厂承担包括机床、配套部分在内的全部服务,改变目前机床厂和各个配套厂分散服务的状况。因为
机床厂是产品的最终完成者,直接面对用户,承担全面服务是理所当然。
机床厂既然生产数控机床,对数控系统是属于必须掌握的核心技术,没有这个基础是很难参与竞争的;而其他配套件如刀架、传感器等技术对于熟悉数控技术的人来说是不难掌握的。机床厂不能长期依赖配套厂服务,否则无从提高自身素质和能力,增强竞争力。
控机床及其配套部分的技术已经比较成熟,质量稳定提高,用户反映的问题集中在调试和维修上,由机床厂指导用户使用和维修是最合适的。
数控机床使用中反映的问题是相互关联和影响的,初期很难判断问题在那个部分。如回转刀架动作失灵,就要检查刀架、数控系统、机床电器。如果分别由配套厂来检查和证明自己配套部分没有问题,或是发现问题解决了,各自的时间和费用已经浪费了。这种看似滑稽的情况,其实是经常发生的。
机床厂实行综合的全面服务,提高服务人员技术素质后,可以精简人员,提高效率。同时,减少配套单位的服务,也会得到相应的经济补偿,有利于降低成本。机床厂承担全面服务后,同样可以协调与配套单位的相互配合。
2要强调培训考核后上岗,建立针对不同层面的培训体系
机床厂自身要培养出一支掌握机电一体化技术的队伍,以适应生产、检验、服务工作。尤其要使服务人员能独立承担数控机床的调试及维修工作。
机床厂要强调对用户进行培训,要形成制度。培训考核合格后方可允许操作数控机床。培训要求是使用户能正确使用、规范操作、能处理常见故障。拥有数控机床较多的用户,应尽量培训出专职维修人员,能独立排除故障,做到修理基本不出厂门。
由机床行业与教育部门协调,继续并加强在各类大、中专学校、技工职业学校办好机电一体化专业,为社会输送和储备合格人才。不断补充和完善针对数控机床服务的内容。已经从事此项工作的,要给以再学习的机会和条件。
实践已经证明,谁抓住了培训谁就主动,谁就发展得快一点。数控系统生产厂家对培训的认识和行动要早些。而只有机床厂抓住了培训,才算是数控机床发展的关键!
3逐步在数控机床的用户集中地建立数控机床维修点
一、概况
广东LNG项目是中国首个引进LNG的试点项目,国家重点示范项目,也是广东省“十五”计划的大型能源基础设施项目。1999年底,项目正式立项。2003年,国家发改委批准了广东LNG项目的可行性研究报告。广东LNG大中型河流穿越工程P1标段,是广东LNG项目质量控制要点。项目包括大型河流穿越5条,施工长度为3.5km。工程采用X65焊管,管线焊接采用半自动焊接工艺,使用AWSA5.1E6010φ4.0焊条和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊丝,管线设计压力为9.2Mpa,输送介质为液体天然气。
虽然该工程是以管线穿越为主,但是管线的焊接质量直接影响整个工程的施工质量。管线焊接场地均为农田、鱼塘,沟渠纵横交错,地下水、地表水十分丰富,场地十分泥泞,空气潮湿,属典型的水网地区施工,施工难度很大。工程2005年3月正式开始施工,管道焊接时期处于广东地区的梅雨季节,焊接质量的控制尤为重要,通过制定合理的质量控制方案,工程焊接超声波检测一次合格率为100%,X射线检测一次合格率为95%,水压试验一次合格。在此对施工中焊接质量控制方法予以简单介绍。
二、对焊接质量进行控制的必要性
焊接质量是采用焊接工艺制造的焊接接头的实用性是否能够满足设计要求。可分为直接焊接质量和间接焊接质量,直接焊接质量包括焊接接头的力学性能,内、外部的缺陷等;间接焊接质量就是焊接过程中能够被感知和检测到的缺陷。在施工过程中,一般无法对直接焊接质量进行控制,所以通常都是通过控制间接焊接质量来控制和保证直接焊接质量的。
三、准备工作
1、焊接工艺
开焊前,现场焊接工程师根据相关规范、设计文件和业主下发的焊接施工与验收规范编制工程焊接工艺指导书,给出合适的焊接坡口、对口间隙、焊接电流、电压、焊接速度等焊接工艺参数。焊接工艺评定合格以后,根据评定结果编制焊接工艺卡,确定焊接材料、焊接顺序、层间温度等等,同时还制定了焊接返修工艺,确定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和应采取的技术措施。
主要焊接工艺参数
焊道名称填充金属直径
(mm)极性焊接方向电流
(A)电压
(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)
根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32
盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30
返修焊接工艺参数
焊道名称填充金属直径
(mm)极性焊接方向电流
(A)电压
(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)
根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25
盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32
2、设备选择
管道焊接设备采用移动焊接车配备米勒焊机+送丝机。在焊接前检查所有的设备,确保运转正常、性能稳定,能够满足现场焊接的要求。同时准备防风棚、焊口加热设备、测温设备等必须的设备和机具。
3、技术准备
选定了焊接工艺、选择合适的焊接设备和机具后,在开焊前,焊接技术人员应对焊接机组的所有操作人员进行技术交底,讲解焊接工艺过程,明确各种焊接工艺参数。
四、过程质量控制
1、质量保证体系
按照公司质量体系文件和业主质量控制要求,建立项目工程质量保证体系,明确各责任人的质量责任,如项目经理、技术负责人、焊接工程师、质检工程师、班组长等。在焊接前对有关员工进行技术交底,明确工程质量要求和施工、验收规范标准。
2、焊接过程
在焊接过程中,现场质检人员和技术管理人员参照相关的施工标准规范、设计文件、工艺技术文件、公司质量体系文件、业主下发的质量要求,对焊接过程的各个环节进行检查和控制。焊接过程的控制要点主要包括焊条、管口组对、焊接防护、焊口加热、焊接参数的检查、焊缝外观检查、焊缝返修等环节。
对于焊条,虽然E6010纤维素焊条一般不需要烘烤,但是在雨季施工时,一次领用量不能太多,要少量多次领用,同时焊条必须存放在现场的焊条保温筒内,随用随取,防止焊条遭受雨淋和受潮。当天未用完的焊条必须进行回收,并按照烘烤要求在70-80℃温度范围内烘烤0.5-1h,烘烤温度不得超过100℃,而且只能回收烘烤一次。材料保管员负责对焊条的存放、烘烤、回收进行管理并填写和保留质量记录。质量管理人员应进行监督和不定期的检查。
由于管线材质为X65,所以在焊接前必须进行管口加热。而且按照规范要求,在雨雪天气和空气湿度大于90%、风速大于8m/s时,必须采取有效的防护措施才能进行焊接作业。有效的防护措施包括:
a、现场配置防风棚。防风棚应具备遮挡风雨的功能,而且能够方便移动;
b、开焊前对管口进行加热,温度要求达到100℃以上,以防止出现气孔等焊接缺陷;
c、要控制层间温度,层间温度必须大于80℃,否则必须进行重新加热;
d、焊接完成后采取遮盖措施,避免焊口被雨淋或出现速冷导致焊接裂纹或焊缝淬硬而硬度韧性和强度下降的情况;
e、尽量保证施工带相对干燥。在作业带两边缘开挖排水沟,作为积水、排水沟。
f、同时雨季时施工带土质松软、泥泞,在吊管机下在铺设钢管排,制作牢固的管墩可避免出现裂纹缺陷;
g、焊接操作坑中的积水必须排除干净,并铺设干燥的木板,给焊工创造一个相对舒适的工作环境,让其正常操作;
在施工过程中我们根据施工技术要求和现场情况制作了轻便的防风棚,焊前和层间加热采用环形火焰加热器,焊后在焊口处遮盖石棉被,这些措施对保证焊接质量起到了明显的作用。
3、质量检查
公司质量检查人员和焊接监理在现场对整个焊接过程进行全程监控。对焊接重点、难点部位加强质量监督和检查。
a、在焊接开始前检查现场的焊条和焊丝是否按照规范要求进行储存和使用,对于不合格的焊接材料一律不得使用,避免焊接后出现夹渣和气孔等缺陷;同时管口的清理、焊口组对间隙、错边,控制参数在规范要求范围内,避免出现强力组对、组对间隙、错边超标现象的出现;
b、在焊接过程中检查焊接工艺参数如焊接电流、焊接电压、焊接速度、引弧位置、管线焊缝错开量等;
c、焊接完成后检查焊缝表面飞溅、焊瘤、焊渣是否清理干净,以及焊后焊口的保护等;
d、检查完成后质检人员填写必要的质量记录如管口清理记录、管口组对记录、焊接工艺参数记录、焊缝外观检查记录等,如有返修焊口,还应填写焊口返修记录,这些记录都将作为质量受控的证据;
在现场,质检人员除了起到监督作用外,更要按照标准规范和技术文件的要求提醒作业人员,避免人为因素造成施工质量的下降,影响工程进度。
五、结束语
雨季焊接施工如何保证质量对施工单位来说是一个十分重要的课题,做好一下几个方面的工作将有利于控制雨季焊接施工质量。
1、根据质量体系文件的要求建立和完善质量保证体系,通过系统有效的质量管道活动来实现焊接质量和施工进度的控制。
2、结合施工实际情况,采取有效的、有针对性的工艺技术措施来保证焊接质量,并保证措施在施工中得到有效的实施。
3、根据工程实际情况选择焊接工艺并进行焊接工艺评定工作,保证焊接工艺和返修工艺的合理性。
1机床进行数控化改造的必要性
微观上看,数控机床比传统机床有以下突出的优越性,而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量,因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
可以实现加工的自动化,而且柔性自动化,从而效率可比传统机床提高3~7倍。
由于计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记住和存储下来,然后按程序规定的顺序自动去执行,从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序,就可实现另一工件加工的自动化,从而使单件和小批生产得以自动化,故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。
可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现时间无看管加工。由以上五条派生的好处。如:降低了工人的劳动强度,节省了劳动力(一个人可以看管多台机床),减少了工装,缩短了新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的,是一个极为重大的突破。此外,机床数控化还是推行FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
宏观上看,工业发达家的军、民机械工业,在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是,采用信息技术对传统产业(包括军、民机械工业)进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外,还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS(管理信息系统)、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术,包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造(称之为信息化),最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中,数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已达20.8%,因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
2如何进行机床数控化改造
2.1数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点:其一是恢复原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复;其二是NC化,在普通机床上加数显装置,或加数控系统,改造成NC机床、CNC机床;其三是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;其四是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
2.2数控系统的选择
数控系统主要有三种类型,改造时,应根据具体情况进行选择。
步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲,经驱动电路控制和功率放大后,使步进电机转动,通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序,便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端,故称之为开环系统,该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度,齿轮丝杠等传动元件的节距精度,所以系统的位移精度较低。该系统结构简单,调试维修方便,工作可靠,成本低,易改装成功。
异步电动机或直流电机拖动,光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是:由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号,随时与给定值进行比较,将两者的差值放大和变换,驱动执行机构,以给定的速度向着消除偏差的方向运动,直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂,成本也高,对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度,更快的速度,驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求,决定是否采用这种系统。
交/直流伺服电机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上,间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差,因此,它的精度比闭环系统的精度低,但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多,国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司;国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。3数控改造中主要机械部件改装探讨。
一台新的数控机床,在设计上要达到:有高的静动态刚度;运动副之间的摩擦系数小,传动无间隙;功率大;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的。
滑动导轨副。对数控车床来说,导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外,还要有良好的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度,以减少导轨变形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和。
齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。