数控机床技术-研究生课程报告.docVIP

南望山职业技术学院 研究生课程论文封面 课程名称 数控机床技术 教师姓名 牛X的工厂胖师傅 研究生姓名 2X青年 研究生学号 120110222 研究生专业 xx工程 所在院系 鸡店学院 类别: 硕士 日期: 2010年12月30日 论数控机床的发展与应用 摘要：随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。本文对国内外数控系统的发展概况,趋势功能及发展方向等诸多方面进行了阐述。 关键词: 数控技术;数控系统;发展方向;智能化;柔性化 数控机床的历程 数控机床是在普通机床的基础上发展起来的，军事工业需求是数控机床发展的原始动力，军事工业的发展不断促进数控机床升级，而民用工业对高精度、高效率、柔性化及批量生产的要求，随着市场竞争的加剧，对数控机床的产业化的要求更加迫切。纵观世界数控机床的发展史，大致可以分为4个阶段： 1.1起动阶段（1953-1979年）??1952年美国麻省理工学院和吉丁斯·路易斯公司首先联合研制出世界上第一台数控升降台铣床，开创了数控机床产业发展的历史。随后德国、日本、苏联等国于1956年分别研制出本国的第一台数控机床。60年代初，美国、日本、德国、英国相继进入商品化试生产，由于当时数控系统处于电子管、晶体管、和集成电路初期，设备体积大、线路复杂、价格昂贵、可靠性差，数控机床大多是控制简单的数控钻床，数控技术没有普及推广，数控机床技术发展整体进展缓慢70年代，出现了大规模集成电路和小型计算机，特别是微处理器的研制成功，实现了数控系统体积小、运算速度快、可靠性提高、价格下降，使数控系统总体性能、质量有了很大提高，同时，数控机床的基础理论和关键技术有了新的突破，从而给数控机床发展注入了新的活力，世界发达国家的数控机床产业开始进入了发展阶段。2发展应用阶段（1980-1989年） ??80年代以来，数控系统微处理器运算速度快速提高，功能不断完善、可靠性进一步提高，监控、检测、换刀、外围设备得到了应用，使数控机床得到了全面发展，数控机床品种迅速扩展，发达国家数控机床产业进入了发展应用阶段。 3产业化成熟阶段（1990-1999年） ??90年代，数控机床得到了普遍应用，数控机床技术有了进一步发展，柔性单元、柔性系统、自动化工厂开始应用，标志着数控机床产业化进入成熟阶段。 4向更高水平发展（2000年开始） 进入21世纪，军事技术和民用工业的发展对数控机床的要求越来越高，应用现代设计技术、测量技术、工序集约化、新一代功能部件以及软件技术，使数控机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大地提高。科学技术特别是信息技术的发展迅速，高速高精控制技术、多通道开放式体系结构、多轴控制技术、智能控制技术、网络化技术、CAD/CAM与CNC的综合集成，使数控机床技术进入了智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造的更高阶段。,来提高定位精度和重复定位精度。 采用交流数字伺服系统。伺服系统的质量直接关系到CNC系统的加工精度。采用交流数字伺服系统可使饲服电动机的位置、速度及电流环路等参数都实现数字化[4], 因此, 也就实现了几乎不受负载影响的高速度响应的伺服系统。 前馈控制。所谓前馈控制就是在原来的控制系统上加工指令各阶导数的控制。采用 它能使伺服系统的追踪滞后1/2。改善了加工精度。 ④机床静止摩擦的非线性控制。新型数字伺服系统具有补偿机床驱动系统静摩擦的非线性控制功能, 可改善圆弧切削的圆度。 2.1.3可靠性的提高 数控机床的可靠性关键是提高数控系统的可靠性。数控系统的硬件, 制成多种功能模块, 根据机床数控功能的需要, 选取不同的模块。由于现代机床数控系统的模块化, 通用化和标准化, 便于组织批量生产, 故保证了产品质量。新型数控系统大量采用大规模或超大规模集成电路, 采用专用芯片及混合式集成电路, 提高了集成度, 减少了元器件的数量,降低了功耗, 提高了可靠性。使得现代数控系统的平均无故障时间MTBF=10000-36000h。 现代数控机床都具有很好的自诊断功能及保护功能。数控系统一般都具有软件、硬件及故障自诊断程序。为了防止超程可以在系统内预先设置工作范围, 避免由于限位开关的不可靠, 造成超程。具有自动返回功能, 当