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数控车床工艺系统的检测与控制 鉴于我国国情,相对廉价的经济型数控车床仍被大量生产、使用。此类数控车床也能达到一定的加工精度,却越来越满足不了人们对零件的加工精度日新月异的要求。因此,提高经济型数控车床的加工精度的研究将成为势之所趋。即使目前具有闭环控制系统的数控车床,也因其控制系统的控制和检测终端在工作台上,不能消减刀具的磨损和热变形及工件的热变形等因素对加工精度的影响,而难以满足零件的精密加工的要求。为此,本文建设性地提出把控制和检测终端放在被加工工件上,创新了闭环控制的理念,为提高数控机床的加工精度开辟了一条新的途径。要实现数控车床工艺系统的全闭环控制功能,离不开在线检测技术和数控技术结合。基于现代检测技术,应用CCD传感器对正在加工的工件轴径进行实时在线检测,将检测值反馈给数控系统,然后将检测值和理论值进行比较,当检测值与理论值相差在规定数值之内时继续进行下一步进给车削,反之,数控系统发送指令,调整刀具的进给量,把工件的轴径值加工在允许的范围内,从而实现数控车床工艺系统的闭环控制。然而此工艺系统中的CCD光学系统及其安装方式和数控车床的振动成为影响检测精度的主要因素。在光源的选择上,由于激光能满足单色性好、相干性好、光束准直度高等要求。而普通光源发出的光既不是平行光,又不是点光源发出的光,即使采用经过透镜系统准直形成近似平行光。所以本系统采用激光作为光源。在此基础上,为了使光源的光线高度的平行,在光学系统中的合适的位置添加一光阑,形成远心光路,这样就矫正了平行光存在着一定的发散角,从而进一步提高测量精度。CCD器件在数控车床上的安装方式保证了工件在空间六个自由度里只有在Z轴的转动以及在Y轴的平动的方向上的振动才影响成像质量。然后通过MTF法分析得出:工件的角位移对像质的影响远远大于线位移的影响。以上措施及设计方法无不以提高数控车床的加工精度为中心,从而最大限度保证了车床的精密加工。文中还对实际存在的误差进行详细分析,然后一一指出各造成误差的因素并给出减小误差的措施。文章最后在把线检测技术和数控技术结合起来对经济型数控车床进行全闭环总体设计,建立了数学模型,并从控制论观点出发对系统进行了动态和稳态性能分析。数控车床全闭环系统的研究和分析为开发高精度数控机床提供了理论基础。本文突破了现有的闭环控制的思维,开创性地提出了包括被加工工件全闭环控制的数控车床工艺系统,实现了对被加工工件的实时、在线检测。进一步地提高了数控车床的检测和加工精度。这样对数控机床的发展也有较好的推动与启示作用 数控技术与产业发展途径探讨 字体:? 小? 中? 大? 发布: 07-02 11:35 ?? 作者: 学友发表网 ?? 来源: 中国知网 ?? 查看: 150次 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。 在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。 为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。 　 1　总体战略 制定符合中国国情的总体发展战略，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。 1.1　以科技创新为先导 中国数控技术和产业经过40多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展，可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式，按部就班地发展，真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段，是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪，这一常规途径就很难行通了。例如，在国外模拟伺服快过时时，我们开始搞模拟伺服，还没等我们占稳市场，技术上就已经落后了；在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时，我们就跟着搞这类所谓的数字伺服，但至今没形成大的市场规模；近来国外将数字式伺服