《机械学院樊利刚毕业论文word3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械学院樊利刚毕业论文word3（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 商丘工学院毕业论文题 目 数控技术未来的发展方向 学 院 机械工程学院 专业班级 10级机电一体化十班 学生姓名 樊利刚 指导教师 贾磊 撰写日期：2012年 10月 09 日摘 要对我国数控技术在机械加工、机械制造中未来前景或发展方向进行了探讨，并分析了其未来的技术应用领域和智能化.开放式.网络化的模式的主要趋势！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。目前数控技术正在发生根本性的变革，基于pc的第六代智能化、信息化、环保化、设计模块化、高速高效化、精密化、复合化、多功能化的新一代数控机床
2、在国际贸易中充分显示我国工业发展水平。关键词：数控技术；机械加工；机械制造 1 引言数控技术自1948年诞生以来经过了六十多年的发展与创新已经愈加成熟，随着社会的进步和科技的发展数控技术已经向着高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化等方向发展，体积愈小、精度愈高、智能化程度愈高。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力
3、争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。2 数控技术的发展历史 1948年美国帕森斯公司接受美国空军委托研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板的形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用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 Cente
4、r)，使数控装置进入了第二代。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，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控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，研制成功使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年代初，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，可以直接安装在机床上；
5、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年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。 现在，数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造
6、业信息化的重要组成部分。3 国内数控发展概况近年来我国在数控机床行业的发展是有目共睹的，无论是从产品种类、产品质量产量、还是技术水平都取得很大发展。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500多种，几乎覆盖整个金属切削机床的类别和主要的锻压机械，可与日本美国等发达国家并驾齐驱。这也标志着国内数控技术进入快速发展的时期。近年来我国机床行业不断为国家重点工程和国防建设提供高水平数控设备的任务。如国产XNZD2415型数控门混联机床，吸收并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头，配以工作台的纵
7、向移动，可完成五自由度的运动。这种构型为国际首创。基于RT-Linux开发的数控系统具有的可靠性与实时性能在同一网络中与多台PLC相连接可控制机床的五轴联动，实现人机对话。该机床的作业空间45mx16mx12m，A轴转角1050,C轴连续转角0一4000，主轴转速(无级)最高10000r/min，重复定位精度001mm，可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10m提高到5m，精密级加工中心则从35m，提高到11.5m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01m）。可5轴联动加工和复合加工机床快速发展。采用5轴联动
8、对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”， 19982004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%34.9%。尽管如此，进口机床的发展
9、势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，但进出口逆差严重，国产机床市场占有率连年下降，1999年是33.6%，2003年仅占27.7%。1999年机床进口额为8.78亿美元（7624台），2003年达27.1亿美元（23320台），相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度
10、不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。 我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之间的差距。4国外数控发展概况50年代，数控机床研制成功是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造技术领域中计算机时代的开始，是现代制造高技术的基础，具有重要的实际意义和深远的影响。世界上工业发达的国家都十分重视数控技术的发展，有些动向和趋势值得我们注意和借鉴。数控系统作为数控机床的控制中枢，是关键而且发展最快的组成部分，是数控技术不断进步的标志。一般来讲，数控系统包括数控装置和伺服装置。数控机床生
11、产的关键在于数控系统的规模生产。日本是数控系统生产大国，FANUC公色有年产六万多套数控系统的能力，占世界总产量的一半以上。1987年推出了至今仍占领先地位的FANUC-16、FANUC-18和FANUC-20等系统，在国际上一直占有优势。另外MAZAK公司和MITSUBISH等公司等也具有较强的生产和开发能力。进入80年代美国的制造业开始衰退，为了重振机床工业，各界人士一直不断采取措施。其中最引人瞩目的是1986年由美国总统里根提出的振兴美国国内机床工业的行动计划。它的目标是使美国的机械制造业重新获得世界领先地位。为此，成立了国家制造科学中心（NCMS），总部设在底特律。行动计划得到美国工业
12、界和国防部的一致支持，其中的一项重要计划是空军与NCM共同领导下的“下一代工作站/机床控制器”体系结构的研究计划。德国则参与了欧共体的ESPRIT计划，通过向德国大学和研究机构拨款，支持数控技术的应用研究和开发工作。法国、意大利等西方国家的研究机构也在开展数控体系结构的研究工作。所有这一切都预示着新一代数控系统的诞生。 5 结语 近年来，由于微电子及功率电子技术的迅速发展和以现代控制理论为基础的高精度、高速响应交流伺服系统的出现，使数控系统的性能日臻完善，各性能指标大为提高，具有以下特点：1.开放式、多模块化、多处理器结构2.不断完善的工作站功能3.丰富的编4.采用先进、高效率的精度保障技术5.通讯联网功能不断加强6.智能化。 总之，数控技术正在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展。可以想象一台具有联网通讯能力，集前台控制，后台生产准备和管理于一体，既可以作为单元控制器使用，同时又可进行生产过程优化、监控，为上级控制器提供现场信息的高可靠性只能CNC工作站，将从根本上改变现有的生产模式，对于FMS的实用化、标准化和商品化亦将发挥重要作用。 目 录1 引言22 数控技术的发展历史23 国内数控发展概况34 国外数控发展概况45 结语5
