第一篇:数控技术教学团队工作总结
数控技术教学团队工作总结
为了建设好数控技术应用专业,2004年学院成立了数控技术专业教学团队,由孙文志副院长任教学团队负责人,带领团队教师到深圳职业技术学院、宁波职业技术学院、南京金陵职业技术学院、沈阳机床集团、大连机床集团等单位进行深入调研。经过团队认真讨论和研究,确定了数控技术应用专业人才培养规格及定位,人才培养模式及途径,教育计划的制定和实施等,制定数控专业五年发展规划。规划的出台,为深化专业教学改革,确保专业建设稳步健康发展,具有现实的指导意义。
几年来,经过团队全体教师的共同努力,无论在专业建设,还是在教学改革、实验室建设、实践基地建设、师资队伍建设、教材建设、精品课建设、工学结合等方面都取得了令人满意的效果。
2004年学院把数控技术专业确定为院级优秀专业,2005年,‚数控技术应用‛专业被教育部确定为 ‚数控技术应用紧缺人才培养工程‛ 二年制试点单位。2006年为了提高数控技术人才的学历层次,我院又获批开办高职本科机械制造及自动化(数控技术方向和数控加工方向)专业。
一、教学团队成员的组成及带头人的工作业绩
团队的工作目标:经过五年的建设,力争把团队打造成一支整体素质高、业务能力强、科研能力强、创新意识突出、教学成果显著的省级优秀教学团队。数控技术应用专业建设成为省级品牌专业。
(一)团队的组成 1.优化的人员结构
数控技术教学团队的人才优势突出,人员规格层次高,教学水平高,具有知识结构、职称结构和年龄结构合理的教学梯队。团队14人中,具有硕士学位8人,占57%;40岁以下8人,占57 %;教授、副教授、高级工程师6人,占42.8%。团队内的每位教师都是数控技术专业中某一两门课程的专家,在专业教学中发挥各自特长,取长补短,在教学和科研方面表现出教学团队的整体优势。
2.高素质的‚双师型‛师资队伍
高素质的‚双师型‛教师队伍是高技能人才培养的根本保证。为了更好地服务于数控技术应用领域技能型紧缺人才的培养,我们注重‚双师型‛师资队伍的建设。通过鼓励教师参
加师资培训班、到企业顶岗培训、到实训基地动手操作,从企业引入技术拔尖人才,聘请行业专家任兼职教师等措施,多途径提高教师的实践技能。目前团队中具有高级以上职业资格证书的有11名教师,具有职业技能鉴定考评员资格的有5名教师,‚双师素质‛比例达到80%。团队成员均能够同时承担理论教学和实践教学,具有较高的教学、教研与科研能力。3.高效率的团队作风
团队通过几年的合作,形成了一种勤奋向上、团结协作、勇于创新的团队精神。有三名青年教师走向教学岗位,即将成为教学骨干。全体教师在完成教学任务的同时,积极参与教学改革,教研立项、编写教材、实验室建设、科研等工作,取得了显著的成果。
(二)带头人的工作业绩
数控技术教学团队带头人孙文志教授,现任职业技术学院副院长,专业学科带头人。曾担任第一届数控专业班主任。该同志不但教学经验丰富且业务能力强,作风扎实严谨,具有良好的团结、协作精神和较强的组织管理能力。在团队建设中具有很高的威信,具有很强的凝聚力和向心力。在科研方面,他所主持的《高职学院推行职业资格证书制度的探索与实践》获辽宁省‚十五‛首批教育科学优秀成果三等奖。《高职实验、实训教学基地建设与实践》获辽宁省‚十五‛首批教育科学优秀成果三等奖。近年来,在省级以上刊物发表教研论文10余篇,在中文核心和中文科技期刊上发表科研论文20余篇。参与抚顺煤炭工业学校CX616机床数控系统改造、主持抚顺煤矿电机厂温湿炉技术改造、参与抚顺矿务局老虎台矿井下提升机变频改造、抚顺矿务局西露天矿东部风机变频改造等课题,应用效果良好;参与设计DGS冷冻实验机的研发,并在2005年省科研结题。
教学方面,孙文志教授长期坚持教学第一线,从事《数控原理》、《单片机原理》及《PLC技术》的教学与研究工作。亲自指导学生生产实习、课程设计和毕业设计,平均每年累计授课450学时。主编《电气控制与可编程序控制器》、《单片机应用技术》等教材两部。积极带领团队进行教学研究,制定专业教育计划,主动参与教学改革,主持精品课建设等全面工作。其中主持的《可编程序控制器技术》和参与的《微机原理与接口技术》课程评为院级精品课程。
主持数控实训基地建设,五年来,争取省教育厅投资实训室专项经费120万元,学院先后投资180余万元建设了CAD/CAM实训室、PLC实训室、数控仿真实训室、数控加工实训室。2006年我院数控实训基地被评为抚顺市数控实训基地。
在青年教师培养方面,认真做好每一名教师的培养计划,认真负责,热心指导。经他指
导的3名新教师已成为教学骨干。
二、教学团队教学改革所取得的成效
教学团队的主要工作是紧紧围绕‚以数控专业人才培养方案改革为中心、以教研不断线为途径、以深化数控专业的教学改革为目的‛开展工作。始终把握数控领域的前沿发展方向,在人才培养过程中不断修改和完善教育体系,在不断总结经验的基础上积极探索新的人才培养模式。
2003年、2005年和2008年先后三次对数控专业的人才培养目标、培养规格和培养模式进行了大胆改革,把工学结合作为数控专业人才培养模式改革的切入点,继续坚持‚一条主线、二个教学体系、三个职业能力、四个规范教育‛的培养模式,开发并设计了符合目前数控专业人才培养规格的专业教育计划。
(一)专业特色
1.以数控编程与操作为特色方向 培养学生掌握现代制造技术,具有扎实的数控专业理论知识和熟练的数控编程与操作应用能力。职业岗位群主要面向生产制造企业的数控车床、数控铣床和加工中心的操作与编程人员。
2.以数控机床安装、调试、维修为特色方向 培养学生掌握数控系统的控制接口特性与连接、数控机床电气控制系统、数控系统参数调整、数控机床故障诊断以及数控机床维修等基本知识。职业岗位群主要面向现代企业数控设备的安装、调试、维修等。以工学结合的培养模式实施教学。
(二)课程体系改革
在课程设置和课程内容上,本团队打破了原有的理论和实践教学体系,进而以‚‘工学结合’思想为指导,以‘必须、够用、实用’为原则,以提高学生综合素质为目的‛制定培养方案,重组课程内容和教学体系,对教学内容、教学方法、教学手段等进行综合改革。通过努力和改革实践,形成了科学合理的、特色鲜明的、适应我省经济社会发展需要的数控技术课程体系。
1.以‚精品课‛建设为龙头,改革课程体系建设。目前团队负责教学的《数控加工编程与操作》被确定为省级精品课;《模具设计与制造》被确定为校级精品课,《机床电器与PLC》、单片机原理与应用两门课程为院级精品课。
2.以‚职业标准‛为依托制定课程大纲。学生取得职业资格证书的过程,就是对将来工作岗位的熟悉与学习的过程,‚职业标准‛中要求的能力,就是课程要讲授的内容。现在,经本团队指导的学生‚数控车床操作工‛职业资格证书通过率98%,高级工比例72%。3.以‚工学结合‛模式实施专业课教学。按照‚工学结合‛的总体思路,以实践能力培养为主线设计课程教学内容,以任务驱动、项目导入或案例分析等手段组织教学,以理论教学与实践教学合一的教学模式完成教学过程。从而对课程内容、教学组织、教学模式与教学方法等进行一体化的综合改革。
(三)教学模式、方法、手段的改革 1.教学模式的改革
为了使学生在较短的时间内掌握操作技能,我们确立了理论知识够用为度,着重培养学生操作技能的原则。把《数控加工编程与操作》这门课程拆分为四个教学模块:即数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作、加工中心编程与操作、数控电加工机床编程与操作。学生分组轮换进行实践,既提高了设备利用率,又提高了教学效果。
2.教学方法及教学手段的改革
在主要专业课上以项目教学法实施教学,通过项目的实施过程,实现教学目标。专业基础课和专业课的理论授课全部采用多媒体方式教学,学生感受更直观;采用VNUC仿真软件授课,学生人手一机,操作方法及技巧掌握更牢固;理论实践相结合,边讲边练。
3.考试方法改革
采用了单元考核,综合评定的方法,即每完成一部分理论和实际操作后,就进行一次考核;学完三个部分后,再进行一次综合考核。学生最后的成绩以各次考核成绩进行综合评定。例如,在《机床电器与PLC》课程的考试中,根据实际控制过程,学生编写程序,上机调试运行程序,根据运行结果及编程质量,给出综合成绩,以达到理论联系实际的教学目的。
(四)实践教学改革 实践教学的设计思想是紧紧围绕‚让学生掌握数控加工的专业技能;掌握数控机床安装、调试、维修的技术‛这一目标而展开的。教学团队在实践教学改革中重点把握三个环节:
一是以‚设计性实验‛改革为突破口,提高学生的创新意识和应用能力 把常规的以‚验证性实验‛改革为以‚设计性实验为主‛的实验教学模式,通过实验模式的创新,重在培养学生的创新意识和应用能力。为此组织团队教师编写实验指导书4部,增加了实验器材和设备满,足了实验教学的需要。二是改革毕业设计模式,培养学生综合分析解决实际问题的能力 毕业设计课题以企业
生产加工机械零件为背景,让学生对零件的加工工艺、编程过程、仿真结果等各个环节亲自独立完成,带着编写好的软件到实训室或企业进行实际运行,教师或技术人员亲自进行指导。经过几年的实践效果特别好,学生非常满意。
三是数控实训基地的建设 经本团队的努力,省教育厅投资120万元,学院投资180万元,累计投资300万元建设了校内数控实训基地。目前建设的实验实训室有:CAD/CAM实训室、数控原理实验室、数控仿真实训室、数控加工实训室等。设备数量充足、品种齐全,完全能满足我院数控及相关专业的实践教学需要。为了加强实训基地管理,提高学生的实际操作水平,长期聘请两位有实际经验的工程师指导实践教学。该实训室现已成为抚顺市数控实训基地、抚顺市普惠制教育基地、抚顺市第八职业技能鉴定站(所)。
与此同时,还先后与沈阳数控集团、大连数控集团、沈阳飞机制造公司等五家单位建立了校外实训基地,实现产学结合,校企合作的订单培养。
数控技术教学团队注重工学结合,多名教师利用与企业的良好合作关系为企业进行技术服务或技术培训,并将之融入教学过程中。学院还根据地域与行业优势,聘请了抚顺煤矿电机制造有限责任公司、沈阳数控集团公司、抚顺电修厂等3名高级工程师作为数控技术教学团队的成员,为学生讲授相应的专业理论课程并指导生产实习、毕业设计。他们来自于企业生产一线,有着丰富的实际经验,在传授知识时更能结合生产实际,有利于培养学生的实用技能。
(五)教材建设
随着新技术的不断更新和发展,教材也在不断的改进和完善。因此,加强教材建设,对提高教学质量显得尤为重要,在团队建设中把教材建设作为一项很重要的工作完成。在教材的选择上,优先选用适合本专业的高职优秀教材和规划教材,确保教材的先进性和实用性。同时,鼓励团队教师积极编写具有我校特色的本专业高职教材和讲义。公开出版《机械CAD/CAM》、《模具设计与制造》等教材11余部;自编校内讲义《数控加工与编程补充讲义--FANUC系统》、《CAD/CAM补充讲义—CAXA制造工程师2006》等4部、校内实训教材《岗位实训》、《数控机床操作实训》等4部。
(六)提高教学质量的措施
团队在教学过程中始终把提高教学质量放在首位。为了加强教学管理,团队建立完善的监督机制和考核措施:
1)建立相互听课制度。通过听课,相互交流思想,取长补短,共同提高教学水平。每位老教师每学期至少听青年教师一次课,青年教师至少每月听课一次。
2)建立教学反馈制度。每学期期中对青年教师进行一次学生反馈,把反馈的信息集中
整理,对不利于教学的做法,团队通过总结,予以纠正。
3)鼓励教师进行教学改革,要求每位教师至少参与一项教学改革,通过改革,不断积累教学经验,有利于教学质量的提高。
4)建立阶段性总结制度,分阶段进行教学情况汇总,检查、验收项目的执行情况,对存在的问题及时纠正,对好的经验加以借鉴和推广。
由于措施得力,教师严格要求,没有出现各类教学事故,确保教学质量稳步提高。
三、教学团队青年教师培养 团队建设是否能够可持续发展,关键是青年教师的培养,使他们能够尽快成长起来,并在团队中发挥他们的作用。我们在团队建设中制定了青年教师培养计划,对刚刚参加工作的青年教师,均采取一对一的帮扶形式,由经验丰富的老教师‚传帮带‛,使他们迅速成长为符合职业技术教育要求的有生力量,为数控技术教学团队注入了新鲜血液。具体如下:
1.通过老教师指导新教师的‚指导帮教工程‛,强化青年教师的教学基本功
通过听课、助课、试讲、实验等教学基本功的培养,使青年教师尽快过理论教学关。通过开展达标课、示范课、优质课及教学基本功大赛,进一步提高青年教师理论教学水平。通过老中青教师互相听课、相互交流,促进新教师更快地适应教学岗位。目前,团队成员中已有3名新教师被学生评选为‚学生喜爱的教师‛。李晓红老师在学院组织的教学基本功大赛中分别获得课件制作组和实践教学组一等奖。2.加强‚双师‛素质培养,提高实践教学水平
1)派遣青年教师参加省教育厅组织的各类师资培训班。如杨伟、李晓红、高晶晶等参加了华中科技大学的数控编程及数控机床维修培训;浦艳敏、赵侠等青年教师参加了天津中德举办的数控技术双师培训班。通过培训,使他们了解和掌握了最新的数控技术,并将其学到的知识运用到课堂教学当中。2)强化技能训练,考取职业资格证书
结合专业特点,考取数控机床操作工职业资格证书。郭庆梁、李志武、浦艳敏等考取了高级数控车床操作工。李晓红老师参加第三届辽宁省数控技能大赛,取得了优异成绩。
3)鼓励青年教师下厂挂职锻炼,提高实践应用能力
为提高青年教师的实践动手能力,开展青年教师转换角色、岗位轮动的岗前教育。通过参与企业的各项生产活动,学习企业生产流程,积累实践经验,加强实践技能,提高实践教学水平。通过校企合作,开发实际项目,锻炼青年教师科研能力和实际动手能力。如,李晓
红、浦艳敏、高晶晶老师通过参与抚顺永信压铸有限公司的技术指导和项目开发,业务能力提高很快,教学水平明显提高。
3.通过教研科研能力的培养,提高青年教师的创新能力
为了尽快提高青年教师的教研科研能力,团队定期举办专题讲座,聘请承担有科研项目的老师或企业一线的项目专家,介绍他们项目研发的经验,鼓励他们参与各级各类科研项目的开发。目前,每位年轻教师都能够撰写科技论文,平均每人年均发表论文两篇。通过团队教师之间的交流和合作,团队的学术氛围越来越浓。4.提高学历层次,鼓励青年教师在职学习
自创建团队至今,团队共有4名教师考取了硕士研究生,目前已有2位老师获得硕士学位证书。通过提升学历学位层次,本团队教师的教学和科研实力得到了进一步加强,团队的整体素质有了明显提高。
四、教学团队教研、科研建设
数控技术团队是一支业务精干、师德优良、学术氛围浓、具有开拓意识和创新精神的队伍。在认真完成教学任务的同时,不断总结和积累经验。在教学方法改革、精品课程建设、教研、科研等方面都取得了丰硕的成果。先后在国家级以上刊物上发表教研论文10余篇,例如‚以能力培养为中心,深化实践教学改革‛(《辽宁高职学报》,2003)、‚高职院校推行职业资格证书制度的探索与实践‛(《吉林工程技术师范学院学报》2003)、导向式机械制造类现场实习方法(《中国职业教育》,2006)等;在中文核心、中文科技期刊上发表科研论文20余篇; 例如‚高速切削加工技术在数控机床中的应用‛(《机械设计与制造》,2007)、‚平面轮廓加工中刀具半径的补偿‛(工具技术,2007)‚变频器电气参数的测定与测量仪表的选择‛(《矿山机械》,2005)等; 省级教研课题10项,如‚两年制数控专业教学体系的改革与研究‛、‚高职工科专业设计性实验开发研究‛、‚高职学院推行职业资格证书制度的探索与实践‛等。其中,获省教育厅一等奖1项、二等奖2项,三等奖3项。
五、教学团队取得的成果
经过团队教师团结协作、密切配合,较圆满地完成了团队的各项工作。在教学改革、教材建设、精品课建设、教研科研等方面取得了丰硕的研究成果。在专业改革、课程体系建设、工学结合、实践基地建设、提高教学质量等方面积累了一些成功经验,在同类职业技术学院种中能够起到很好的示范作用。具体如下:
序号 成 果 时 间 1 教育部‚数控技术应用紧缺人才培养工程‛试点单位 04年~今 2 《数控加工编程及操作》被评选为省级精品课程 2007年 3 《模具设计与制造》被评为校级精品课 2009年 4 《电器控制与PLC》被评为院级精品课 2008年 5 《单片机原理及应用》被评为院级精品课 2008年 6 数控专业学生多次获得辽宁省数控技能大赛好成绩 2007年 7 投资300万元建设的数控实训室被确定为抚顺市数控实训基地 2006年 8 获得省教育厅拨款380万元用于精密数控实验室建设项目 2008年 9 数控专业毕业生就业率连续五年达到90%以上 04~08年
综上所述,辽宁石油化工大学职业技术学院数控技术应用教学团队是一支组织结构优化、工作目标明确、教学水平较高、科技研发能力较强和创新意识强烈的一支队伍。在负责人的带领下,全体成员团结协作,密切配合,以教育部‚数控技术应用紧缺人才培养工程‛二年制改革试点为契机,出色地完成了团队的各项工作。必将为职业技术学院教学改革、建设和发展起到推动和示范作用。
第二篇:数控技术
机床数控系统(机床)的基本组成:输入输出装置,数控装置,伺服驱动(+反馈装置,辅助装置及机床本体)数控机床分类:按加工工艺方法分:普通数控机床,加工中心。按伺服驱动特点分:开环控制数控机床,半闭环,闭环。按加工轨迹分:点位控制数控机床,直线,轮廓。数控机床的特点:加工精度高,机床柔性强,自动化程度高,生产率高,经济效益高,利于管理。数控机床机械结构特点:1结构简单,操作方便,自动化程度高2广泛采用高效,无间隙传动装置和新技术新产品3具有适应无人化,柔性化加工的特殊部件4对机械结构,零部件的要求高。数控机床对机械结构的基本要求1具有较高的静动刚度和良好的抗振性2具有良好的热稳定性3具有较高的运动精度与良好的低速稳定性4具有良好的操作安全防护性能。提高数控机床性能的措施1合理选择数控机床的总体布局2提高结构件的刚度3提高机床抗振性4改善机床的热变形5保证运动的精度和稳定性。数控机床常用布局形式:平床身,斜床身,立式床身(大型的)。主传动系统的基本要求:1主轴一般都要求能自动实现无级变速2主轴系统必须具有足够高的转速和足够大的功率3主传动系统应简化结构,减少传动件4在加工中心上,必须具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置,以及主轴定向准停装置5主轴还需要安装位置检测装置。主传动的无级变速三种方法:1采用交流主轴驱动系统实现无级变速运动2在经济型,普及型数控机床上采用变频带变频电动机或普通交流电动机实现无级变速3在高速加工机床上,采用主轴和电动机一体化的新颖功能部件-电主轴。主轴的联接形式:1用辅助机械变速机联接2定传动比的联接3采用电主轴。数控机床对进给传动系统的基本要求:1提高传动部件的刚度2减小传动部件的惯量3减小传动部件的间隙4减小系统的摩擦阻力。数控机床进给传动系统的基本形式:1滚珠丝杠螺母副2静压丝杠螺母副3静压蜗杆蜗条幅和齿轮齿条幅4直线电动机直接驱动。数控机床对导轨的基本要求:1导向精度高2精度保持性好3足够的刚度4良好的摩擦特性。数控机床的种类与特点:1滑动导轨:结构简单,制造方便,刚度高,抗震性好2滚动导轨:灵敏度高,定位精度高,摩擦小,寿命长3静压导轨:无摩损,精度保持性好,承载大,刚度好,抗震性好。步进电动机的优缺点:结构简单,控制容易,维修方便,负载大,速度高的情况下易失步。交流逆变:交流伺服,交流主轴,变频器的共性关键技术。为进交电机的调速,需改变电机的电压与频率,这个改变电压与频率的装置叫逆变器。
三相异步电动机的固有特性:异步电动机在额定电压和额定功率下,按规定的接线方式接线,定转子电路外接电阻和电抗为零时的转速和电磁转矩的关系。常用人为机械特性:降低定子电压,转子电路串接电阻,改变定子电源频率,改变极对数。异步电动机的起动方法:直接启动,降压启动,绕先行电动机转子串电阻启动。异步电动机的制动方法:能耗制动,反接制动(转子反转,定子两相反接,发电反馈制动),回馈制动。控制电器:中间继电器,时间继电器(空气阻尼式,晶体管式)。保护电器:热继电器,熔断器,低压断路器。电器保护环节:过载保护,短路保护(熔断器,自动开关),零压与欠压保护,过流保护。PLC的工作方式:输入采样阶段,程序执行阶段,输出刷新阶段。步进电机的运行特性及影响因素:矩角特性:反映步进电动机电磁转矩随转角的关系。单步运行特性:加一个控制脉冲改变一次通电状态。步进电动机的主要性能指标:步距角:每给一个电脉冲信号,电动机转子所应转过角度的理论值。转矩:(保持转矩)绕组不通电时电磁转矩的最大值或转角不超过一定值时的转矩值。直流伺服电动机的基本类型:普通电枢,盘形电枢,空心杯电枢,无槽电枢,直流伺服齿轮减速电动机,直流力矩电动机。环形分配器:根据指令脉冲信号按一定的逻辑关系加到放大器上,使各相绕组安一定的顺序和时间导通和关断,并根据指令使电动机正转或反转,实现确定的运行方式。(由励磁绕组数和工作方式决定)
第三篇:数控技术
自1954年美国麻省理工学院伺服机构实验室研制出第一台三坐标数控机床。1952美国帕森格公司和麻省理工学院研制出第一台三位坐标铣床。
半闭环伺服系统控制数控机床是用安装在进给丝杠轴端或电动机轴端的角位移测量元件检测伺服电动机或丝杠的角位移
插补就是通过插补计算程序,根据程序规定的进给速度要求,完成在轮廓起点和终点之间的中间点的坐标值计算,也即数据点的密化工作。
在轮廓加工中,由于刀具总有一定的半径,刀具中心轨迹并不等于零件轮廓轨迹,应使刀具中心轨迹偏离轮廓一个半径值,这种偏移习惯上称为刀具半径补偿 直线插补和圆弧插补是CNC系统的两种基本插补功能 目前常用的插补方法可分为脉冲增量插补和数据采样插补
脉冲增量插补的方法:逐点比较法、数字积分法、比例积分法、数字脉冲乘法器法 数据采样插补法:直线函数、扩展数字积分法、二阶递归扩展数字积分法、双数字积分插补法
逐点比较法插补原理是每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲,每走一步将加工店的瞬时坐标与理论的加工轨迹相比较,判断实际加工点与理论加工轨迹的偏差位置,通过偏差函数计算二者之间的偏差
逐点比较法(圆弧、直线插补)有四个节拍偏差判断2坐标进给3偏差计算4终点判别 脉冲编码器在数控机床中应用:位移测量2主轴控制3测速4零脉冲用于回参考点控制。脉冲编码器根据内部结构和检验方式可分为接触式、光电式和电磁式三种。光栅由标尺光栅(长光栅)和指示光栅(短光栅)两部分组成光栅检测:在高精度的数控机床上,可以使用光栅作为位置检测装置,将机械位移转换为数字脉冲,反馈给CNC装置,实现闭环控制,测量长度、角度、速度、加速度、震动和爬行等。装置由光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光电转换元件(读数头)和测量电路组成刀具半径补偿分为:刀具半径左补偿和刀具半径右补偿
刀具半径补偿目的(使数控编程按工件轮廓进行,自动计算刀心轨迹,即使刀具磨损、重磨、换刀时也能继续加工,这样即简单又能保证加工精度)应用(当刀具磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后,不必修改程序,只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具直径;同一程序、同一尺寸的刀具,利用半径补偿,在刀具补偿参数中设置不同的值,可进行粗精加工)
B功能刀具半径补偿为基本的刀具半径补偿,它根据程序段中零件轮廓尺寸和刀具半径计算出刀具中心的运动轨迹。C功能刀具补偿是在计算出刀具在本段运行轨迹后,提前将下一段的程序读入,然后根据他们之间的转接的具体情况,再对本段的轨迹作适当的修正,得到正确的本段加工轨迹。刀具中心轨迹过度方式有缩短型(180<=a<360)伸长型(90<=a<180)插入型(0<=a<90)数控系统的位置控制是私服系统的重要组成部分,是保证位置控制精度的重要环节 转接形式:直线与直线,直线与圆弧,园与圆弧,圆弧与圆弧 常用的检测装置:旋转变压器,感应同步器,编码器,光栅,磁栅 位置检测装置的精度主要包括系统精度和分辨率
CNC系统软件包括CNC管理软件(输入、I/O处理、通信、显示、诊断)和CNC控制软件(译码、刀具补偿、速度控制、插补、位置控制、开关量控制)
DNC直接数字控制系统:FMC柔性制造单元,FMS柔性制造系统,加工、物流、信息流三个子系统组成,CIMS计算机集成制造系统,管理信息,技术信息,制造自动化,集成质量信息分系统。
CIMS具有智能自动化的特征,是提高技术密集化的成果,是人们用新的概念和方法来经营和指导工厂的一种探索,力图对传统的制造业进行全面的技术改造,力求形成从市场调研、资源利用、生产决策、产品设计、工艺设计、制造和控制到经营和销售的良性循环,以提高机械制造业的经济效益和在多变的市场环境中的竞争力
机床数控技术的组成包括:1编程技术2程序载体3人机交互装置4数控系统
CNC系统式数控系统的核心,伺服系统式CN 系统和机床本体的联系环节,通常包括伺服驱动器(单元)和伺服电动机(驱动装置)数控系统包括:控制器,驱动装置
步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制并将电脉冲信号转换成相应的角位移的执行器,也称脉冲电动机。其角位移量与电脉冲数成正比,其转速与电脉冲信号输入的频率成正比
2.数控机床输入装置的作用是将程序载体上的数字代码变成相应的控制指令,传送并
存入数控装置内。
3.数控机床按所用数控装置类型可分为硬线NC数控机床和计算机CNC数控机床。4.一般认为柔性制造系统应由加工、物流和信息流三个子系统组成。
6.在数控机床的坐标系中,规定平行于主轴轴线的坐标系为Z坐标,对于没有主轴的机床,则规定垂直于工件装夹面的方向为Z坐标轴的方向。7.数控机床的进给伺服系统由数控系统(CNC)、伺服驱动系统(驱动器)及执行元件
(伺服电机)组成。
9.磁尺位置检测装置由磁性标尺、磁头和检测电路组成。
10.任意选择刀具法的编码方式有刀具编码方式、刀套编码方式 和记忆式方式。1.感应同步器是利用 电磁感应原理,将位移或转角转变为电信号,借以进行位置检测。2.调速范围是指数控机床要求电动机能提供的最高转速与最低转速之比。
4.异步交流伺服电动机转子转速为1440r/min,工频为50HZ,其转差率s为 5.刀位点表征刀具特征的点,车刀的刀位点为刀尖,球头铣刀的到位点为球心。6.加工中心自动运行操作包括存储器运行、MDI运行和DNC运行。
7.刀具半径补偿执行过程一般分为刀具补偿建立、刀具补偿进行和刀具补偿撤销。8.直流电机的调速有三种方法:改变电枢电压、改变磁通量和改变电枢电路的电阻。10.数字增量圆弧插补法是用直线段逼近被插补的曲线。1.伺服系统是CNC系统和机床本体的关键联系环节。
2.根据工艺方法可将数控机床分为:金属切削数控机床、金属成形数控机床、特种加
工数控机床。
3.闭环或半闭环控制的数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。
5.逐点比较插补法进给一步要完成偏差判别、坐标进给、偏差计算 和终点判别四个节
拍。
6.刀具半径补偿方法分为 刀具半径补偿B功能 与刀具半径补偿C功能。8.调速范围是指数控机床要求电动机提供的最高转速和最低转速之比。
9.脉宽调制器的作用是将电流调节器的控制电压信号转换成脉冲宽度可调的脉冲电压。10.现代数控机床采用的导轨主要有塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
1.从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程,称为数控编程。2.刀具中心轨迹在编程轨迹的前进方向右侧时称为右补偿。
3.数控机床按加工功能不同可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制
数控机床。
4.提高开环进给伺服系统精度的措施有传动间隙补偿和螺距误差补偿。
5.旋转变压器在鉴相型测量系统中,供给定子的正、余弦绕组的激磁信号是频率和幅值相同而相位不同的交流电压。
6.步进电机受脉冲电流的控制,其转子的角位移量和角速度严格地与输入脉冲的 数量 和脉冲的 频率_成正比例。
9.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式常用的有外循环和内循环两种。
1.感应同步器定尺绕组中感应的总电势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电势的(代数差)。
2刀具中心轨迹在原编程轨迹的基础上,向右偏移一个刀具半径的补偿指令是(G42)3.下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理(光栅)。4.辅助功能M00代码表示(程序停止)。
5.用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标A(9,8),若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值,则JE=(17)。6.缩短型刀补在刀补轨迹转接处工件内侧所形成的角度(π≤α≤2π)。8.返回参考点操作就是使运动部件回到(机床坐标系原点)。
9.对于数控机床位置传感器(机床位置传感器的精度越高,机床的加工精度越高)10.圆弧插补指令G03 X Y I J 中,X、Y后的值为圆弧的(终点坐标)。
11.采用逐点比较法对第一象限直线插补运算时,若偏差函数大于零,则刀具位于(直线
上方)
12.单微处理器CNC结构中,微处理器CPU通过(总线)与存储器、输入/输出控制等
各种接口相连。
13.CIMS的中文含义是(计算机集成制造系统)。
14.PWM调制方法中最基本、应用最广的是(正弦波脉宽调制)
15.点位控制数控系统(仅控制刀具相对于工件的定位,不规定刀具运动的途径)
数控机床的发展方向:1向高速、高精度方向发展2向柔性化、功能集成化方向发展3向高可靠性方向发展4向网络化方向发展5向造型宜人方向发展
数控机床的控制原理:数控机床是用数字化的信息来实现自动控制的,将与加工零件有关的信息,用规定的文字、数字和符号组成的代码,按一定的格式编成加工程序单,将加工程序通过控制介质输入到数控装置中,由数控装置经过分析处理后,发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
数控机床的工作原理:数控机床采用了计算机对数字信息进行处理从而控制的高效自动化机床,它能够按照机床计算机规定的数字代码把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能表示出来,通过数控技术的逻辑处理或计算发出各种控制指令完成要求的机械动作,自动完成零件的加工任务。
机床数控技术:变成技术、程序载体、人机交互装置,数控系统,机床本体
所谓脉宽调制,就是使功率晶体管工作于开关状态,开关频率保持恒定,用改变开关导通时间的方法来调整晶体管的输出,是电动机两端得到宽度随时间变化的电压脉冲 数控机床的主传动广泛采用直流伺服或交流伺服主轴电动机作为驱动元件,构成无级变速的传动方式
数控机床的主传动方式有四种:1二级齿轮变速的主传动方式2定比传动带的主传动方式3主轴电动机直接驱动的主传动方式4电主轴
滚珠丝杠螺母副的预紧方式:1在两个螺母之间插入调整垫片2改变螺母中间半个螺纹槽的节距进行预紧3在螺母中间装一个弹簧机构
当使用直线电动机作为进给驱动系统时,进给系统为直接驱动
目前大多数的数控系统都采用任意换刀方式,分为导套编码、刀具编码和记忆式三种 数控机床的精度检验分为几何精度检验、定位精度检验和切削精度检验
柔性制造单元式在制造单元的基础上发展起来的,具有一定的柔性。所谓柔性,是指能够较容易地适应多品种、小批量的生成功能,通过稍加调整或编程就可同时加工几种不同的工作
数控机床的特点:1适应性、灵活性好2质量稳定、精度高3生产效率高4劳动强度低、劳动条件好5有利于现代化生产与管理6具有监控功能和故障诊断能力7使用、维护技术要求搞
数控机床分类:1按运动控制方式分(点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床)2按伺服系统类型分类(开环伺服、半闭环伺服、闭环伺服系统控制数控机床)3按功能水平分类(经济性、中档、高档数控机床)4按工艺方法分类(金属切削、金属成形、特种加工数控机床)特点:开环(结构简单,制造成本低,价格便宜。有着广泛的应用。但由于没有测量反馈装置,无法通过反馈自动进行误差检测和校正,因此位移精度一般不高),半闭环(具有相当高的精度,且调试比较方便,价格也较全闭环系统便宜,得到广泛应用),闭环(定位精度高,调节速度快,但由于该系统将丝杠螺母副机工作台导轨这些大惯量环节放在闭环之内,给调试者工作造成很大的困难。如果各种参数匹配不当会引起系统振荡,造成系统不稳定,影响定位精度,而且系统复杂,成本高,故适用于精度要求很高的数控机床)
数控机床的机械结构特点:1支撑件的高度钢化2传动机构简约化3传动元件精密化4辅助操作自动化
机床通电步骤:1合上车床主电源开关2检查主电动机的冷却风扇是否启动,车床照明灯是否亮,润滑泵和液压泵是否启动3按下数控机床操作面板上的通电按键,系统启动4通电数秒后显示屏是否显示,如果有报警,就会提示报警信息5检查安装在车床上的总压力表,表头显示4MPa,说明正常
数控车床的一般操作步骤有:1编制程序2开机床3返回参考点4输入加工程序5程序的编辑6试运行程序7找正、对刀8进行连续加工9操作显示10程序的输出11关机 数控机床维护的基本要求:1保持使用环境良好2保证部件的润滑良好3保证机械精度要求4保证机床安全可靠
非圆曲线节点坐标的计算:用直线逼近非圆曲线时节点的计算(弦线逼近法、割线逼近法和切线逼近法),用圆弧段逼近非圆曲线时节点的计算(曲率圆法、三点园法、相切园法和双圆弧法)
第四篇:数控技术
数控车床的种类,生产厂家及最新的发展趋势
数控车床的种类
按工艺用途分类
金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床,数控铣床,数控磨床,数控镗床发及加工中心。这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工,具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度,以及很高的设备柔性。
金属成型类数控机床;这类机床包括数控折弯机,数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。
数控特种加工机床;这类机床包括数控线(电极)切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。
其他类型的数控设备;非加工设备采用数控技术,如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。 按运动方式分类
点位控制;点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动,在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。
直线控制;点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位,而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。
轮廓控制;轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置,而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量,即要求控制运动轨迹,将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。 按控制方式分类
开环控制;即不带位置反馈装置的控制方式。
半闭环控制;指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置,通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器,与输入的指令进行比较,用差值控制运动部件。
闭环控制;是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置,将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较,用差值控制运动部件,使运动部件严格按实际需要的位移量运动。 按数控制机床的性能分类
经济型数控机床; 中档数控机床; 高档数控机床;
按所用数控装置的构成方式分类
硬线数控系统; 软线数控系统;
生产厂家
江苏省盐城浩大数控机床有限公司 公司描述: 公司主营产品:各种数控机床;+ 查看产品信息+ 联系方式+ 公司介绍 上海乐佳数控机床有限公司 公司描述:
公司主营产品:数控机床;数控冲模;冲模;剪板机;折弯机;数控模具;刀模;各种模具;各种普通机床;隆盛精机(泉州)有限公司业务部
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公司描述: 南京信亿机械设备有限责任公司位于南京市繁华市中心-广州路科技大厦,主要从事机械成套设备的咨询和销售,为国内外各大
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数控技术的最新发现趋势:
数控技术的发展使传统的制造业产生了根本性的变革。本文从高速度、高精度、智能 化、可靠性等几个方面对数控技术的发展做了多方面阐述,数控技术的发展趋势以及对我国 制造业在的数控技术的方面的发展方向作了多角度的分析。
进入九十年代以来,随着国际上计算机技术突飞猛进的发展,数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就,使其朝着下述方向发展
l运行高速化 l加工高精化 l功能复合化 l控制智能化 l体系开放化 l驱动并联化 l交互网络化
1、行高速化、加工高精化
速度和精度是数控设备的两个重要指标,它们是数控技术永恒追求的目标。因为它直接关系到加工效率和产品质量。新一代数控设备在运行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求。
q运行高速化:使进给率、主轴转速、刀具交换速度、托盘交换速度实现高速化,并且具有高加(减)速率。
§进给率高速化:
在分辨率为1mm时,Fmax=240m/min。在Fmax下可获得复杂型面的精确加工;
在程序段长度为1mm时,Fmax=30m/min,并且具有1.5g的加减速率; §主轴高速化:采用电主轴(内装式主轴电机),即主轴电机的转子轴就是主轴部件。
主轴最高转速达200000r/min。
主轴转速的最高加(减)速为1.0g,即仅需1.8秒即可从0提速到15000r/min。§换刀速度 0.9秒(刀到刀)2.8秒(切削到切削)
§工作台(托盘)交换速度
6.3秒
q加工高精化:提高机械设备的制造和装配精度;提高数控系统的控制精度;采用误差补偿技术。
§提高CNC系统控制精度:
采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本交流伺服电机已有装上106 脉冲/转的内藏位置检测器,其位置检测精度能达到0.01mm/脉冲);
位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。§采用误差补偿技术:
采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术;设备的热变形误差补偿和空间误差的综合补偿技术。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%。三井精机的JidicH5D型超精密卧式加工中心的定位精度为±0.1mm。
由于计算机技术的不断进步,促进了数控技术水平的提高,数控装置、进给伺服驱动装置和主轴伺服驱动装置的性能也随之提高,使得现代的数控设备在新的技术水平下,可同时具备运行高速化、加工高精化的性能。
2、能复合化
复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。
§镗铣钻复合—加工中心(ATC)、五面加工中心(ATC,主轴立卧转换); §车铣复合—车削中心(ATC,动力刀头);
§铣镗钻车复合—复合加工中心(ATC,可自动装卸车刀架); §铣镗钻磨复合—复合加工中心(ATC,动力磨头); §可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心
3、控制智能化
随着人工智能技术的不断发展,并为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求,数控技术智能化程度不断提高,具体体现在以下几个方面:
§加工过程自适应控制技术
通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损以及破损状态,机床加工的稳定性状态;并根据这些状态实时修调加工参数(主轴转速,进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及设备运行的安全性。Mitsubishi Electric 公司的用于数控电火花成型机床的“Miracle Fuzzy” 基于模糊逻辑的自适应控制器,可自动控制和优化加工参数;
日本牧野在电火花NC系统Makino_Mce20中,用专家系统代替人进行加工过程监控。
以色列的外置式力自适应控制器
意大利Mandelli公司数控系统的可编程功率自适应控制功能。
国内清华和我校的自适应控制技术的研究已取得成果。正在进行商品化开发。
加工参数的智能优化与选择
将工艺专家或技工的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平,缩短生产准备时间的目的。采用经过优化的加工参数编制的加工程序,可使加工系统始终处于较合理和较经济的工作状态
目前已开发出带自学习功能的神经网络电火花加工专家系统。日本大隈公司的7000系列数控系统带有人工智能式自动编程功能。国内清华和我校在加工参数的智能优化与选择及CAPP方面的研究也取得了一些成果。但有待进行实用化开发。
智能故障诊断与自修复技术
智能故障诊断技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法(AI、ES、ANN等),实现故障快速准确定位的技术。
智能故障自修复技术:指能根据诊断确定故障原因和部位,以自动排除故障或指导故障的排除技术。智能自修复技术集故障自诊断、故障自排除、自恢复、自调节于一体,并贯穿于加工过程的整个生命周期。
智能故障诊断技术在有些日本、美国公司生产的数控系统中已有应用,基本上都是应用专家系统实现的。
智能化自修复技术还在研究之中。智能4M数控系统
在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作一体化的4M智能系统
4、体系开放化
定义(IEEE):具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其他的系统应用进行互操作的系统。
§开放式数控系统特点:
系统构件(软件和硬件)具有标准化(Standardization)与多样化(Diversification)和互换性(Interchangeability)的特征
允许通过对构件的增减来构造系统,实现系统“积木式”的集成。构造应该是可移植的和透明的;
§开放体系结构CNC的优点
向未来技术开放:由于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采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期;
标准化的人机界面:标准化的编程语言,方便用户使用,降低了和操作效率直接有关的劳动消耗;
向用户特殊要求开放:更新产品、扩充能力、提供可供选择的硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求,给用户提供一个方法,从低级控制器开始,逐步提高,直到达到所要求的性能为止。另外用户自身的技术诀窍能方便地融入,创造出自己的名牌产品;
可减少产品品种,便于批量生产、提高可靠性和降低成本,增强市场供应能力和竞争能力。
§开放式数控装置的概念结构 §国内外开放式数控系统的研究进展
美国:NGC(The Next Generation Work-station/Machine Controller)和OMAC(Open Modular Architecture Controller)计划
欧共体:OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)计划
日本:OSEC(Open System Environment for Controller)计划 华中I型——基于IPC的CNC开放体系结构
航天I型CNC系统——基于PC的多机CNC开放体系结构
5、驱动并联化
i.并联加工中心(又称6条腿数控机床、虚轴机床)是数控机床在结构上取得的重大突破。
ii.特点 1.并联结构机床是现代机器人与传统加工技术相结合的产物;
2.由于它没有传统机床所必需的床身、立柱、导轨等制约机床性能提高的结构,3.具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。
鉴于并联机床具有许多传统机床所无法比拟的卓越性能,它作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向。近年来,受到了国际机床行业的高度重视。在近几年的国际知名机床博览会上,一些世界著名的机床厂商都展出了他们研制的并联机床,得到了行家们的高度评价,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”,“21世纪新一代数控加工设备”。
6、网络化
支持网络通讯协议,既满足单机需要,又能满足FMC、FMS、CIMS对基层设备集成要求的数控系统,该系统是形成“全球制造”的基础单元。
§网络资源共享。
§数控机床的远程(网络)监视、控制。
§数控机床的远程(网络)培训与教学(网络数控)
§数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程(网络)诊断、远程维护、电子商务等)。
第五篇:数控技术
二,数控加工程序的编制系统
1,数控加工:在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法
2,数控编程:从零件图样到制成控制介质的全部过程
3,加工程序:按规定的代码及程序格式将零件加工的全部工艺过程,工艺参数,位移数据的方向以及操作步骤等以数字信息保存下来,这部分数字信息即加工程序。
4,手工编程的过程:零件图→确定加工工艺过程→数值计算→编写零件加工程序→制作控制介质→程序校验和试切削等。
5,什么是“字地址程序段格式”,为什么现代数控系统常用它?
答:即地址符可变程序段格式,这种格式具有程序简短,直观,可读性强,易于校验与修改等特点。
6,机床坐标系与机床原点:机床坐标系是机床上的固有坐标系,其坐标系和运动方向视机床的种类和结构而定。机床原点:是固有点,不能随意改变。
7,工件坐标系:是编程人员在编程时使用的,有编程人员以工件图样上的某一点为原点所建立的坐标系。
工件原点:是可以用程序指令设置和改变的。
一般来说,工件坐标系的坐标轴与机床坐标系相应的坐标轴相平行,方向也相同,但原点不同。8,对刀点:在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起点。
换刀点:指刀架转位换刀时的位置。
基点:各几何元素间的连接点(直线和圆弧组成的平面轮廓编程时数值计算任务求基点)9,数控机床的坐标系
规定:假定工件不动,刀具相对于工件作进给运动的坐标系
正方向:以增大工件与刀具之间距离的方向
Z坐标:规定平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z坐标,刀具远离工件的方向为正方向 X坐标:水平方向,且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面
刀具旋转机床,当Z轴水平,从刀具主轴后端向工件方向看,向右方向为X轴正方向到Z轴垂直,对于单立柱机床,面对刀具主轴箱立柱方向看,向右方向为X轴方向
N程序段序号字G准备功能字X Y Z 尺寸字F进给功能字S 主轴转速功能字 T刀具功能字M辅助功能字;程序段结束符H/D 补偿值P/X 暂停时间指令
1,数控系统的组成:数控程序,输入输出设备,CNC装置(核心),可编程控制器,主轴驱动程序,进给驱动程序
2,CNC装置组成:软件,硬件
CNC装置系统软件:由管理软件和控制软件两部分组成。(设计灵活,适应性强,但处理速度较慢)
3,CNC装置硬件(处理速度快,但价格略贵)(粗插补,由软件实现,精插补,由硬件实现)
1)单微处理机结构的CNC装置:只有一个中央处理器,采用集中控制,分时处理数控一项任务由微处理器,存储器,总线,I/O接口,MDI接口,CRT或液晶显示接口,PLC接口,主轴控制,低带阅读机接口,通信接口等组成2)多微处理机结构的CNC装置:由于两个或两个以上的微处理机构成处理部件,处理部件之间采用紧耦合,有集中的操作系统,资源共源。或有两个或两个以上的微处理机结构的功能模块,功能模块之间采用松耦合,有多重操作系统有效地实现并行处理。
优点:1运算速度快,性能价格比高2适应性强,扩展容易3可靠性高4硬件易于组织规模生产
并行处理:是计算机在同一时刻或同一时间间隙内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作
4)CNC装置软件:特点:1多任务并行处理:CNC装置的多任务性;并行处理(资源分时共享并行处理;资源重叠流水处理(资源共享;资源重叠;时间重叠));并行处理中的信息交换和同步。2实时中断管理(中断类型:(外部中断;内部定时中断;硬件故障中断;程序性中断)中断结构模式(中断型结构模式;前后台型结构模式))
4,刀具半径补偿
G40 取消刀补G41 左刀补G42右刀补要求数控系统能根据工件轮廓AB和刀具半径R自动计算出刀具中心轨迹
执行过程1刀补建立2刀补进行3刀补撤销
C功能刀具半径补偿(尖角问题)
程偏轨迹转接类型:直线与直线转接;直线与圆弧转接;圆弧与直线转接;圆弧与圆弧转接 根据两个程序段轨迹矢量的夹角α(锐/钝)和刀具补偿不同:伸长型;缩短性;插入型 5,B功能与C功能刀具补偿的差别:
B:不能处理尖角过度问题,采用读一段,计算一段,再走一段的控制方法
C:能处理尖角过度问题,解决了下一段加工轨迹对本段加工轨迹的影响
6,刀具长度补偿:就是工件轮廓按刀具长度的坐标轴上的补偿分量平移
1数控机床上进行轨迹加工的各种工件,大部分由直线和圆弧构成,因此大多数数控装置都具有直线和圆弧插补功能
2插补的算法:1脉冲增量插补(开)2数据采样插补(闭):时间分割法;扩展DDA法 脉冲增量插补:1逐点比较法2数字积分法3比较积分法
3逐点比较法(代数运算法/醉步法)
基本原理:数控装置在控制刀具按要求的轨迹移动过程中,不断比较刀具与给定轮廓的误差,由此误差决定下一步刀具移动方向,使刀具向减少误差的方向移动,且只有一个方向移动 四个节拍:偏差判别:判别刀具偏离情况,以决定刀具移动方向
坐标进给:根据偏差值确定沿哪个方向进给一步
偏差计算:刀具位置改变,计算新偏差
终点判别:判别刀具是否到达终点
直线:F≥0+XFi+1=Fi-yen=n-1
F<0+YFi+1=Fi+xen=n-1
圆弧:F≥0-XFi+1=Fi-2xi+1n=n-1+XFi+1=Fi+2xi+1
F<0+YFi+1=Fi+2yi+1n=n-1-YFi+1=Fi-2yi+1
4进给速度控制
脉冲增量,插补算法:①软件延时法②中断控制法
5圆弧插补时,插补周期T分别与误差er,半径r和速度F有关
er=δ²r/8=(l²/8)*(1/r)=((TF)²/8*)(1/r)
插补周期T与插补运算时间Ts之间的关系T>Ts
插补周期T与位置反馈采样的关系T=nTp(n=0,1,2,3,4,,)
插补:数控装置根据输入零件轮廓数据,通过计算,把零件轮廓描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标轴发出运动指令,使机床在响应的坐标方向上移动一个单位位移量,将工件加工成所需轮廓形状数控机床对伺服系统的要求:1精度高 2快速响应特性好3调速范围要大4系统可靠性好分类 用途|功能(进给驱动系统,主轴驱动系统)控制原理和有无反馈环节(开环 闭环 半闭环系统)驱动系统执行元件动作原理(电液伺服系统 电气伺服系统)
3步进动机:
步距角δ 步距角越小,加工精度越高;δ是决定开环伺服系统冲当量的重要参数;
步距误差:主要由步进电动机齿距制造误差,定子和转子间气隙不均匀以及各相电磁转矩不均匀等因素造成的(它直接影响工作的加工精度以及步进电动机的动态特征)数控机床的检测装置:作用:检测各种位移和速度,发送反馈信息,构成闭环控制 闭环控制的数控机床的加工精度主要决定于检测系统的精度
分辨率:位移检测系统能够测量出最小位移量
1)旋转变压器:按工作方式可分为鉴相式,鉴幅式
2)感应同步器:按结构特点可分为 直线式,旋转式;按测量方式和所获信号:模拟式,增量式
3)光栅(闭):用于位移/转角的检测种类:投射光栅,反射光栅
形状:圆光栅(角度),长光栅(位移)
莫尔条纹特性:1放大作用2平均效应3莫尔条纹的移动4栅距之间的移动
4)脉冲编码器:编码盘直接装在旋转轴上,从测出轴的旋转角度,位置,速度输出信号:电脉冲按编码的方式分为:增量式,绝对值式
5,数控机床上使用的检测装置应满足以下要求:1工作可靠,抗干扰性强2使用维护方便,适应机床的工作环境3满足精度,速度和机床工作行程的要求4成本低
6提高伺服系统精度的措施:1传动间隙补偿2螺距误差补偿3细分线路
步进电动机驱动电路每接受一个指令脉冲,就控制步进电动机转过一个固定的角度,称为步距角。这个固定的角度即对应于工作台移动一个位移值,称为步距。
1数控机床对结构的要求:①高的静,动刚度及良好的抗振性能
②良好的热稳定性
③高的运动精度和低速运动的平稳性
④充分满足人性化要求
2,滚珠丝杠常用的支撑方式
① 一端装推力轴承②一端装推力轴度,另一端装深沟球轴承③两端装推力轴承④两端装推
力轴承及深沟球轴承
3,数控机床的自动换刀装置的形成① 回转刀架换刀②更换主轴头换刀③带刀库的自动换刀系统
4,刀具的选择方式
①顺序选择方式②刀具编码方式③刀座偏码方式