哈工大_数控技术_大作业_发展过程 发展趋势_国内外发展现状 数控系统

Harbin Institute of Technology 数控技术大作业 题 目 院 系 机械制造及其自动化 班 级 XXXXX 姓 名 XX 学 号 XXXXXXXXX 哈尔滨工业高校 目 录 摘 要2 引 言2 一、数控系统的发展过程和趋势2 一数控系统的发展简史2 （二）数控系统发展趋势3 二、国外和国内数控系统功能介绍与应用分析5 （一）、FANUC的新一代NGC系列数控系统5 （二）、三菱数控系统C706 （三）、凯恩帝K1000MII6 （四）、华中数控HNC-19XP-M数控装置7 （五）、南京华兴数控WA730M-58 三、国内数控系统与国外知名数控系统比较9 一、中高档、中低档数控系统的综合比较9 二、高档数控系统国内外综合比较9 三、国内外数控系统的比较与差距10 参考文献10 调研报告数控系统的国内外发展及应用现状 机电工程学院XXX 学号XXXXXXXX 摘 要数控系统是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较困难、精度要求较高的零件、须要频繁改型的零件、价格昂贵的关键零件、要求精密复制的零件。数控系统的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 关键词数控系统，发展趋势，国内外对比，知名系统 引 言 从数控系统出现以来，给制造业带来了革命性的改变。数控加工具有如下特点加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。 数控系统是用数字信息对机械运动和工作过程进行限制的技术，数控装备是以数控系统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机电一体化产品，即所谓的数字扮装备，其技术范围覆盖很多领域1机械制造技术；2信息处理、加工、传输技术；3自动限制技术；4伺服驱动技术；5传感器技术；6软件技术等。 一、 数控系统的发展过程和趋势 制造业是生产物质财宝的产业，机床是制造业的主要生产设备，制造 业中的绝大多数零件都干脆或间接地经过机床加工，固此机床也称工作母机是制造业的基础。 数控系统的出现极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。对于整个制造业来说．由于数控系统的大量运用，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短。目前数控系统已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎全部制造行业。 一数控系统的发展简史 数控机床是在机械制造技术和限制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军托付，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形态困难多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出接受数字脉冲限制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院MIT起先共同探讨，并于1952年试制胜利第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置接受电子管元件。 1959年，数控装置接受了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心 MC Machining Center，使数控装置进入了其次代。 1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且牢靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年头末，先后出现了由一台计算机干脆限制多台机床的干脆数控系统简称 DNC，又称群控系统；接受小型计算机限制的计算机数控系统简称 CNC，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年，研制胜利运用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置简称 MNC，这是第五代数控系统。 20世纪80年头初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以干脆安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年头后期，出现了PCCNC智能数控系统，即以PC机为限制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护便利，易于实现智能化，网络化制造。 （二）数控系统发展趋势 1．体系开放化发展 计算机技术的飞速发展，推动数控系统更快地更新换代。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性，并可以较简洁地实现智能化、网络化。 1向将来技术开放软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重新设计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所接受、汲取和兼容。 2向用户特殊要求开放更新产品、扩充功能、供应硬软件产品的各种组合以满意特殊应用要求； 3数控标准的建立标准化的编程语言，既便利用户运用，又降低了和操作效率干脆有关的劳动消耗。 2.高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。 1）主轴转速机床接受电主轴内装式主轴电机，主轴最高转速达200000r/min； 2）进给率辨别率为0.01m时，最大进给率达到240m/min可获得困难型面的精确加工； 3）运算速度 CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到上千兆赫。使得当辨别率为0.1m、0.01m时仍能获得高达24～240m/min的进给速度； 4）换刀速度目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。 3.高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 提高CNC系统限制精度接受高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC限制单位精细化，并接受高辨别率位置检测装置，提高位置检测精度日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的沟通伺服电机，其位置检测精度可达到0.01m/脉冲，位置伺服系统接受前馈限制与非线性限制等方法； 接受误差补偿技术接受反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。探讨结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差削减60～80； 接受网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预料机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。 4.功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。依据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应实力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。