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数控技术是先进制造技术中的一项核心技术,由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备,它的发展一直备受制造业的关注,其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来,国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下,设备以满足市场和用户需求为主,在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备,在市场趋于平稳的时期,我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此,国家将数控机床作为重点支持的产业项目,在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向,将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。
“机床是装备制造业的工作母机,实现装备制造业的现代化,取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业,首先要振兴机床工业,要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业,机床工业需先行,这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下,中国机床工业行业发展迅速,产销两旺,行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来,随着我国国民经济实力的快速增长,我国制造业在国际上的地位日益提高。目前,我国正处在工业化的中期阶段,制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看,我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言:“无论今后科学技术怎样进步,发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题,制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上,高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国,但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限,以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面,其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术,这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。
数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床,是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展,机械产品的结构越来越合理,其性能精度和效率日趋提高,因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品,如汽车拖拉机与家用电器的零件,以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备,尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。
“十一五”期间,国家对装备制造业提出要求:变“制造大国”成为“制造强国”,调整产业结构,重点开发高档数控机床,提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床,研究其相关的设计和制造技术并取得突破,对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力,将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展,各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进,国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计,未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年,到2020年,战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高,属于技术和资本密集型产业,行业壁垒很高,无论在国内还是全球范围,行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业,而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中,约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20%左右,并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中,固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现,机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资,2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起,行业产能高速扩张,继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示,2011年高端装备自主创新势头将更为强劲,继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期,这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素,对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样,成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期,也就是工业化的中期,即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国,成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元,台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是:①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加,经济型数控机床的比例不会有太大变化,而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。
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本世纪数控机床发展的总趋势
――高精度。从1950年到2000年的50年,机床的加工精度提高了两个数量级,即平均8年精度提高约1倍。其中经济机械加工精度将从现在的等级(0.01mm)提升到微米级(0.001mm);超精密工作母机的微细切削和磨削加工精度可稳定达0.05μm左右,形状精度可达0.01μm左右;采用光、电、化学等能源的特种加工可达到纳米级(0.001μm)的加工精度;成形技术和设备也将从制造接近零件形状的工件毛坯向直接制成工件,即精密成形或称净成形方向发展。21世纪,塑性成形与磨削相结合,将取代大部分中小零件的切削加工。
――高效率。特别是汽车制造业和电子通讯设备制造业的发展,对生产效率提出了更高的要求。由于当今对机器设备的需求个性化和多样化的趋势越来越明显,因此要求在多品种、变批量的环境下保持高效生产,这就要求高效与柔性的统一。提高效率的一条重要对策是提高工作母机的运转速度,即实现高速化。金切机床的高速主轴转速已达10万转/分,进给快速运动速度已达80米/分、精度0.5微米。
――数字化和智能化。信息技术的发展及其与传统工作母机的相融合,使工作母机正朝着数字化和智能化的方向发展。数字化工作母机、数字化生产线、数字化工厂的应用空间将越来越大;而采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控制、故障自诊断和智能维护等功能,将大大提高成形和加工精度、提高制造效率。
――复合化和集成化。机床的复合化是提高效率、减少加工周期的一个重要发展方向。随着制造过程自动化程度的提高,要求机床不仅能完成通常的加工功能,而且还具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网等功能,形成包括工业机器人、物流系统组成的数字化、智能化制造系统。
数控机床技术发展的八个方面
1、持续地提高机床加工精度
数控机床的结构优化、制造与装配精化、误差补偿技术的发展和加工工艺的改善,使机床加工精度不断地提升。从1950年至2000年的50年内,普通精度加工由0.3mm提升至0.003mm,精密加工由3μm提升至0.03μm,超精密加工则由0.3μm提升至0.003μm。也即加工精度平均每8年提高1倍。
2、全面高速化实现高效制造
与精度的持续提升一样,切削速度也在不断地提高,例如实际生产中车、铣45号钢由1950年的80~100m/min,至2000年达500~600m/min,50年内切削速度提高了5倍,另一个特点是高速化加工已从单一的高速切削发展至全面高速化,不仅缩短切削时间,也降低辅助时间和技术准备时间,即除了提高主轴转速和进给速度外,还提高快速移动速度与加(减)速度,缩短主轴起动、制动时间,减少刀具自动交换时间与工件托盘自动交换时间等,来减少辅助时间并通过生产信息集成管理和规划以及CAM技术等来进一步缩短技术准备时间。
对现有数控机床使用情况统计得出:其机床利用率(有效切削时间与全部工时之比)仅为25-35%,其余的75-65%均消耗在机床调整、程序运行检查、空行程、起制动空运转、工件上下料和装夹等辅助时间以及待工时间(由于技术准备和调度不及时引起的非工作时间)与故障停机时间上。因此需通过提高各轴快速移动和加(减)速度、主轴变速的角加(减)速度、刀具(工件)自动交换速度,改善数控系统的操作方便性和监控功能以及加强信息管理才有可能全面压缩辅助时间和减少待工时间,使数控机床的切削时间利用率达到60~80%。
在推进加工过程全面高速化发展中,电主轴技术、直接驱动技术、高速高精数字化伺服控制技术发挥了重要的作用。
3、复合加工机床促进新一代高效机床的形成
多功能复合加工机床简称复合机床(Complex Machine Tools),或称多功能加工(Multi Functional Machining)或完全加工(Complete Machining或End to End Machining)机床。
复合机床的含义是在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点,可以分为如下两类:
①功能复合型。为跨加工类别的复合机床包括不同加工方法和工艺的复合,如车铣中心、铣车中心、激光铣削加工机床、冲压与激光切割复合、金属烧结与镜面切削复合等。
②工序复合型。应用切具(铣头)自动交换装置、主轴立卧式转换头、双摆铣头、多主轴头和多回转刀架等配置增加工件在一次安装下的加工工序数,如多面多轴联动加工的复合机床和主副双主轴车削中心等。
增加数控机床的复合加工功能将进一步提高其工序集中度,不仅可减少多工序加工零件的上下料时间,而且更主要的可避免零件在不同机床上进行工序转换而增加的工序间输送和等待的时间,尤其在未组成有效的生产线的条件下,这种工序间的等待时间将远远地超过零件在机床上的工作时间,从而延长了零件的生产周期。
复合数控机床则具有良好的工艺适应性,避免了在制品的储存和传输等环节,有力地支持了准时制造(JIT),因此对它的研发已被给予了极大的关注。尽管就功能来讲各种复合数控机床的界限会渐渐淡化,但各机床厂仍保留了各自的特点和侧重点,使复合数控机床呈现出多样性的创新结构。
4、工艺适用性的专门化数控机床正不断涌现
通过对机床布局和结构的创新,使对不同类型的零件有最佳的加工适用性。因为随着机械产品的性能优化和轻量化,其零件和构件的形状、尺寸和精度呈现多样性,很难用少数几种标准的、通用的机床结构来最佳地满足多方面的工艺要求。
这种“个性化”结构趋向虽有为了产品竞争的需要,但更主要的是体现了如何能更好地适应用户的需求。尤其对一些批量生产的零件,更希望有最佳工艺应用性的专门化数控机床。如飞机大型构件垂直放置的五轴联动铣床、双主轴头加工中心等。
要解决品种多样化与经济性的矛盾,这就要对机床的模块化设计提出了更高的要求,近年来对并联机构机床和混联机构机床的研究以及对可重构机床(Reconfigurable Machine Tools,简称RMT)技术的探索,反映了对制造装备能更方便地实现个性化、多样化发展的一个追求。
5、智能化和集成化成为数字化制造的重要支撑技术
信息技术的发展及其与传统机床的融合,使机床朝着数字化、集成化和智能化的方向发展。数字化制造装备、数字化生产线、数字化工厂的应用空间将越来越大;而采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控制、复杂曲面加工运动轨迹优化控制、故障自诊断和智能维护以及信息集成等功能,将大大提升成形加工精度、提高制造效率。
6、发展适应敏捷制造和网络化分布式的制造系统
柔性制造系统(FMS)和柔性制造单元(FMC)作为一种高生产率的多品种自动化生产系统,于上世纪70年代初开始研制,于80年代得到很大的发展。到90年代初由于大批量生产的制造业如汽车工业产品更新加快,出现了多品种生产的需求,要求自动线柔性化,发展了用数控机床构建的柔性生产线(FML),由此也推动了结构简约的高速化数控机床的发展。
回顾近10年来制造系统的发展历程,基本上遵循以下两个方向:
①增强制造系统的智能化和自治管理功能,以提高FMC/FMS的快速响应能力。
②发展兼顾柔性、高效、低成本和高质量且便于重构的新型制造系统以适应不确定性的市场环境。
这类制造系统统称为快速重组制造系统(RRMS)或可重构制造系统(RMS)。其原理为通过对制造系统中的设备配置的调整或更换设备上的功能模块来迅速构成适应新产品生产的制造系统。这就要求设备和系统不仅软件具有开放性,而且硬件也要有开放性成为功能可重构的机床,即如前面提到的可重构机床(RMT)。
上述两方面的发展都将使作为生产底层的制造系统的自治性和敏捷性提高,不仅能提升加工系统的自动化水平,形成与工业机器人、物流系统等组成的数字化、智能化制造系统,而且也为实施网络化制造提供良好的基础。
7、向大型化和微小化两极发展
能源装备的大型化及航空航天事业的发展,要求提供300吨以上的巨型、高精度、高质量的锻件,需要建造6-8万吨的模锻压机及重型加工中心。
微米纳米技术是21世纪的战略高技术,微系统技术是微米纳米技术的一部分,是集微型机构、微型传感器、微型执行器及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源于一体的微型器件系统,正在形成一个产业。需发展能适应微小型尺寸结构和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备。
8、配套装置和功能部件的品种日臻完善
工作台是数控机床加工过程中最危险的区域。加工过程中各种刀具的高速运动,冷却液、加工废屑不停飞溅,都会影响着操作人员的安全,所以,在这一区域添加安全防护功能的隔离板,是降低安全事故,也是保护操作员的必要措施。导轨式数控机床加工工件的必要组成部分,防护导轨是为了降低生产损耗,增加使用寿命,保证产品精度,所以,加强对导轨的防护非常重要。另外,可以加装刮屑板来清理导轨上的废屑,也可以加装金属盖来阻挡外界的灰尘。
二、数控机床外观造型设计
在数控机床外观造型设计过程中,坚持下列基本原则:
(1)数控机床的色彩设计要满足以下特点:第一,色彩的表达要与机床的相应功能相统一,在不同功能部位设计不同的色彩进行区分。第二,根据人机协调的原则,采用偏中性的色彩设计,降低工人的疲劳感。第三,色彩的设计要与相应的工作环境协调,不同的环境采用不同的色彩,比如在寒冷的环境用暖色调,高温环境用冷色调。第四,美学原则,在外观色彩设计时要搭配适当色彩带给人美得心里感受。第五,符合企业的品牌形象,对同一品牌机床的色彩设计要大体上同一并具有一定的延续性,有利于建立长久的品牌形象认知。
(2)形态设计的原则,数控机床的设计要符合单纯化原则,坚持简洁、大方的形态设计。首先,在加工制造中均衡与稳定的形态更容易让人产生安全感。其次,机床形态设计要在单纯、稳定和均衡的基础上,做到变化与统一相互结合,减少单调、刻板的感觉。
(3)人机工程设计原则。数控机床的人机工程设计就要符合安全性,又要满足易用性。在外观设计时必须重点考虑操作人员的安全,在任何工作环境下都能保证操作人员的安全,要让数控机床在外观上能够直观区分功能区域,观察窗口、操作面板、拉门把手、按键大小等的位置设置要合理科学,符合一般人的操作习惯。
(4)绿色机床原则。在数控机床设计时,既要采用合理科学的结构,以降低加工过程中的能量消耗,又要尽量使用可再生材料,有效使机床轻量化。
三、数控机床外观造型设计的发展趋势
对数控机床行业来说,重视产品的外观造型,不仅仅出于对美的追求,更多的是为了适应市场的变化和需求,维护企业形象,提高品牌价值,更好地提高企业产品的竞争力。
1.符合“以人为本”的设计理念
“以人为本”的设计理念是当今数控机床设计理念的发展趋势,因为机器始终为人辅助,由人来操作,只有在设计中关注“人”的因素,才能符合人类的可持续发展这一需求。
2.增强数控机床本身的产品属性
关键词: 数控机床 优点 缺点 种类 数控机床控制技术
目前,我国国内数控技能人才严重缺乏,阻碍了我国制造实力的提高,教育部等六部委启动了“制造业和现代服务业技能型紧缺人才培训工程”,对高技能型人才的培养提出了具体的方案。我校根据自身特点、结合市场需要,开设了数控技术专业,我根据近几年的教学践经验,简要对当前数控机床的在教学与生产实践中的运用谈一些思考。
一、数控机床的优点与缺点
(一)数控机床的优点
1.对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。
在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产,以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。
2.加工精度高,加工质量稳定。
目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差。因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。
3.生产效率高。
由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大。因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2―3倍。
4.良好的经济效益。
使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省画线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。此外,数控机床还可实现一机多用,所以数控机床虽然价格较高,但仍可获得良好的经济效益。
5.自动化程度高。
数控机床自动化程度高,可大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点如下:价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时,手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
(一)按工艺用途分类
按工艺用途,数控机床可分类如下:普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。
(二)按运动方式分类
按运动方式,数控机床可分类如下:点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床,等等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床,等等。
(三)按伺服系统的控制方式分类
按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下:开环控制系统的数控机床、闭环控制系统的数控机床、半闭环控制系统的数控机床。
(四)按数控系统的功能水平分类
技功能水平分类,数控系统可分类如下:经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合;中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广;高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前,继电器―接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪初至50年代,出现了交磁放大机―电动机控制,这是一种闭环反馈系统,系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管――晶闸管控制,由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善,而且减少了机械设备和占地面积、耗电少、效率局,完全取代了交磁放大机―电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现了一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置――顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器――可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。
由此可见,机械设备控制技术的产生,并不是孤立的,而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术,已显示出并将越来越显示出强大的威力。
【关键词】机电一体化;数控机床;应用
机电一体化是现代科技发展的重要突破,随着集成电路的出现,再加上信息技术的快速发展,使得机械技术和电子技术实现了有效融合,机电一体化技术也随之形成。数控机床是机电一体化产品的典型代表,在推动制造业发展中发挥了重要的作用,而且机电一体化在数控机床中的应用,在我国现代化建设中具有重要的意义,本文则针对机电一体化在数控机床中的应用展开讨论。
1机械设计技术的应用
机械技术是机电一体化的基础,在机械技术与电子技术的融合发展过程中,机电一体化在实际应用过程中对机械设计提出了更高的要求,例如,要求机械设备的质量更轻、机械设备的精度更高,在这样的要求下,极大的促进了传统机械技术的改进。数控机床指的是用于零件加工的设备,机电一体化在数控机床的应用,使得数控机床的功能得到了极大的完善。在实际应用过程中数控机床的主传动、各个坐标轴的进给传动都有单独的伺服电动机驱动,而且在计算机系统的作用下,可以实现对坐标轴的有效控制。与传统的普通机床相比,数控机床在机床本体部分有了非常大程度的改良,具体表现在五个方面:(1)数控机床对全封闭或半封闭防护装置进行了应用添加,在这一防护装置的作用下,使得切削液不容易轻易飞出,进而极大的降低了意外伤害情况的出现。(2)数控机床采用了自动排屑装置,这一装置主要是利用自身的斜床身结构发挥作用,在这一结构的作用下,促使数控机床在使用过程中可以轻松排屑。(3)与普通机床相比,数控机床的主轴转速有了极大的提升,在工件装夹过程中,有了更多的安全保障。之所以能够实现更高的转速,则是因为数控机床的主轴箱装设了变频器。而装夹安全性的提高则主要依赖于液压卡盘的作用。(4)可自动换刀数控机床得到了广泛的应用,将自动换刀技术应用于数控机床中,极大的提高了加工效率,促使数控机床可以连续完成多个加工工序,进而极大的提高了数控机床的工作效率。(5)主、进给传动实现了分离。与普通的机床相比,数控机床的主传动和进给传动相对独立,因为在数控机床中为两项工序的进行各自配设了独立的伺服电机,在此基础上,各电机一方面能够进行单独的运作,另一方面也可以进行多轴联动,极大的提高了数控机床的工作效率。而上述功能的实现,都是机电一体化在数控机床应用的重要体现。
2自动控制技术的应用
自动控制技术的应用过程中,可以实现数控机床的自动运行,具体而言,高精度定位控制技术以及速度控制技术在数控机床中进行了应用,促使数控机床在运行过程中可以实现自动定位和速度控制,这就意味着相应的人工投入将会减少,极大的提升了总体运行效益。机电一体化在数控机床的应用过程中,对信息技术有着很大程度的依赖,在计算机系统的作用下,可以实现应用信息的自动输入和输出、识别和储存等。与普通机床相比,数控机床的最大特点在于实现了对信息技术的全面应用,在这一基础上,使得机床的运行显得更加智能化,从而极大的提升机床的运行效率。而且信号变换技术以及软件编程技术等多项一体化计划也被应用于数控机床中,在相应的软件系统的作用下,促使数控机床可以对所接收的信息进行高效加工处理,并且利用逻辑电路进行译码和运算,然后以脉冲的形式传出,进而支配数控机床进行工作。例如,PLC(可控制编程)在机床电气中则体现了良好的应用效果。具体而言,机床是工业生产主要的生产设备,PLC在机床自动化控制系统中的应用,将会进一步扩大其在应用市场的空间。在PLC控制技术的支持下,机床控制系统中的接触器、继电器等控制设备可以被替代,而且利用PLC控制技术对生产工艺作进一步改造之后,可以实现在控制室里随时掌握每个主体设备的情况变化以及故障预警。高效率的电气自动化控制系统必然带来生产的革命。PLC控制技术在机床上的应用需要做好对生产工业的精细化改造,而且机床应用的生产环节面临的环境可能都不一样,因此开发一套兼容性更加强的PLC控制系统适应不同需要的生产是非常必要。
3执行与驱动技术的应用
机电一体化在数控机床的应用过程中,伺服驱动技术的主要作用对象是执行原件及其驱动装置,在数控机床中,执行原件会和数控装置进行连接,通过这种方式,数控机床运行中所发出的指令信息可以利用这一连接进行传送。而且执行原件还会利用机械接口和执行机构进行连接,在这一连接的基础上可以确保规定动作的完成。由此可见,伺服驱动技术的应用,极大的提升了数控机床的整体操作水平,这一操作水平的提升主要表现在控制质量的提升方面。在数控机床的运行过程中,伺服系统的主要作用就是进行指令的接收和传递,促使机床能够按照既定的程序完成相应操作,最终根据相应的要求完成零件的加工处理,而且,伺服系统在数控机床中的应用,也极大的提升了数控机床的稳定性和精度。
4总结
综上所述,机电一体化在数控机床中的应用,极大的提升了丰富了数控机床实际功能,在实际应用过程中,不同的技术往往表现出不同的应用效果,明显提升了机床的运行效率。在工业生产过程中,为了能够充分发挥数控机床的作用,则应该进行不断的技术改进和完善。
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