引論：我們?yōu)槟砹?3篇溫控技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

隨著CPU集成度和運(yùn)行速度的不斷提高，其功耗也越來(lái)越大，導(dǎo)致CPU的運(yùn)行溫度越來(lái)越高，并成為CPU技術(shù)發(fā)展的瓶頸。CPU的溫升不僅影響CPU技術(shù)的進(jìn)一步快速發(fā)展，而且直接影響CPU的穩(wěn)定性和使用壽命。如何抑制CPU的溫升和迅速降低CPU的溫度成為CPU設(shè)計(jì)和使用的一個(gè)重點(diǎn)。

CPU設(shè)計(jì)者主要從體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、集成電路半導(dǎo)體材料選擇、CPU內(nèi)功能電路布局、CPU幾何尺寸等方面把握CPU的理論功耗和表面散熱途徑。CPU在完成設(shè)計(jì)并成為產(chǎn)品以后，在使用的過(guò)程中，它的實(shí)際功耗和散熱效率會(huì)因不同的使用環(huán)境而有所不同。CPU的使用環(huán)境包括周?chē)鷾囟?、氣壓、通風(fēng)、供電電壓、時(shí)鐘頻率、散熱措施、負(fù)荷特點(diǎn)等。本文重點(diǎn)討論各種溫控技術(shù)，并且給出解決降溫的各種措施。

2影響CPU溫升的因素

CPU的溫升取決于兩大方面，一個(gè)方面是CPU工作不斷產(chǎn)生的熱量累積；另一個(gè)方面是對(duì)CPU產(chǎn)生的熱量的導(dǎo)散。熱量增加和散熱不暢都會(huì)導(dǎo)致CPU的溫度上升，并造成對(duì)CPU的損傷。

CPU的熱量來(lái)源于它的功耗，根據(jù)CPU功耗與供電電壓和工作頻率的關(guān)系可以看到供電電壓和工作頻率是影響CPU溫升的兩個(gè)重要因素。

CMOS電路CPU的動(dòng)態(tài)功耗為P=CV2f，其中C表示電路負(fù)載大小，V表示供電電壓，f為工作頻率。可見(jiàn)工作頻率f與芯片的動(dòng)態(tài)功耗成線性正比例關(guān)系，供電電壓V的平方與芯片的動(dòng)態(tài)功耗成線性正比例關(guān)系，對(duì)于一顆CPU來(lái)說(shuō)，電壓越高，時(shí)鐘頻率越快，則功率消耗越大。因此，在能夠滿足功能正常的前提下，盡可能選擇低電壓工作的CPU能夠在總體功耗方面得到較好的效果。對(duì)于已經(jīng)選定的CPU來(lái)講，降低供電電壓和工作頻率，也是一條節(jié)省功率的可行之路。

3CPU的溫控技術(shù)[1][4][5]

3.1外部溫度監(jiān)控技術(shù)

對(duì)CPU溫度監(jiān)控通過(guò)“外部監(jiān)測(cè)”措施—即通過(guò)主板CPU插座下面的熱敏電阻來(lái)監(jiān)測(cè)CPU工作時(shí)的溫度。CPU插座內(nèi)采用立式或貼片式的熱敏電阻。整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程全部是由主板來(lái)負(fù)責(zé)，熱敏電阻直接將所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳給主板上的溫控電路，如果監(jiān)測(cè)到CPU的工作溫度超過(guò)在BIOS中的預(yù)設(shè)值時(shí)就會(huì)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī)或報(bào)警。采用此種方式的優(yōu)點(diǎn)是體積小、價(jià)格低，使用方便，不過(guò)在監(jiān)控處理器溫度時(shí)明顯存在缺陷，比如用此類(lèi)監(jiān)測(cè)方式得到的溫度往往是CPU底面的溫度，而不是內(nèi)核溫度，溫度讀數(shù)是由監(jiān)控芯片根據(jù)溫敏電阻的阻值變化計(jì)算得出，而且此類(lèi)接觸式測(cè)試受外部環(huán)境影響較大。如果熱敏電阻與微處理器接觸不夠緊密，微處理器的熱量不能有效地傳送到，所測(cè)量溫度會(huì)有很大誤差。有些主板上采用SMD貼片熱敏電阻去測(cè)量微處理器溫度，其測(cè)量誤差比直立式熱敏電阻誤差更大，因?yàn)檫@種貼片元件很難緊密接觸到微處理器。故此類(lèi)CPU溫控結(jié)果誤差性極大、反應(yīng)不靈敏，所得結(jié)果僅僅只供參考。這就帶來(lái)了一個(gè)十分嚴(yán)重的問(wèn)題∶表面溫度不能及時(shí)反映微處理器核心溫度變化，從而形成一個(gè)時(shí)間滯后的問(wèn)題。因?yàn)楹诵臏囟茸兓笠?jīng)過(guò)一段時(shí)間才能傳送到微處理器表面。相比之下，表面溫度反應(yīng)十分遲鈍，其升溫速度遠(yuǎn)不及核心溫度，當(dāng)核心溫度發(fā)生急劇變化時(shí)，表面溫度只有“小幅上揚(yáng)”。Pentium4和AthlonXP等最新的微處理器，其核心溫度變化速度達(dá)30～50℃/s，核心溫度的變化速度越快，測(cè)量溫度的延遲誤差也越大。在這種背景之下，如果再以表面溫度作為控制目標(biāo)，保護(hù)電路尚未做出反應(yīng)，微處理器可能早已燒壞。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(溫度偏差修正)的CPU內(nèi)核心溫度監(jiān)測(cè)溫度修正方案來(lái)糾正此種CPU溫控所帶來(lái)的偏差。所謂“溫度偏差修正”就是指當(dāng)系統(tǒng)采用外部測(cè)量法時(shí)，必須在測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上增加一個(gè)溫度偏差值：即BIOS中顯示的溫度值=實(shí)際測(cè)試值+溫度偏差值。這個(gè)偏差值由主板熱敏電阻、臨界溫度等因素來(lái)決定，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定以后它就是一個(gè)常量(通過(guò)刷新BIOS可以改變這個(gè)值)。這些措施在一定程度上可以減小誤差值。但是，問(wèn)題仍不能得到根本性解決，比如對(duì)于突發(fā)事件(如風(fēng)扇脫落)所帶來(lái)的溫度急劇提升完全不能及時(shí)做出反應(yīng)。為此我們考慮采用內(nèi)部溫控技術(shù)。

3.2內(nèi)部溫控技術(shù)

針對(duì)外部溫度監(jiān)控技術(shù)的不足，CPU廠商在CPU內(nèi)核里面加入了一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于監(jiān)測(cè)CPU溫度的熱敏二極管，將CPU溫度來(lái)引了“內(nèi)部溫控”時(shí)代。在這里整個(gè)處理器溫度監(jiān)控系統(tǒng)可分為外部控制型和內(nèi)部控制型兩種基本結(jié)構(gòu)。外部控制型監(jiān)控系統(tǒng)，其實(shí)就是主板的溫度監(jiān)控電路，它有三種基本存在形式∶一種是采用獨(dú)立的控制芯片，，這些芯片除了處理溫度信號(hào)，同時(shí)還能處理電壓和轉(zhuǎn)速信號(hào)；第二種形式是在BIOS芯片中集成了溫度控制功能；第三種形式是南橋芯片中集成溫度控制功能，目前新一代南橋芯片都有溫度監(jiān)控功能。而內(nèi)部控制型監(jiān)控系統(tǒng)則是指CPU內(nèi)核心中整合的熱敏二極管，這個(gè)熱敏二極管的正負(fù)兩極作為CPU兩個(gè)針腳直接來(lái)通過(guò)主板CPU插座和主板的溫度監(jiān)控電路相連。在整個(gè)監(jiān)控過(guò)程中，當(dāng)CPU工作時(shí)，熱敏二極管就將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)變化傳輸給主板的溫控電路，由主板的一個(gè)特定邏輯運(yùn)算電路通過(guò)所接收到的數(shù)據(jù)計(jì)算出CPU的內(nèi)核溫度，如果計(jì)算出來(lái)的溫度高于預(yù)設(shè)溫度警戒線時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在瞬間切斷CPU核心電壓，使CPU停止工作并讓系統(tǒng)掛起來(lái)，從而可以很好地保護(hù)CPU不被燒毀。P2、P3及AthlonXP處理器都是采用了此種技術(shù)。這種方法反饋回來(lái)的溫度并不是很準(zhǔn)確，往往要比CPU核心溫度低5度左右。為防止它的處理器過(guò)熱燒毀推出了S2K總線斷開(kāi)技術(shù)：即當(dāng)處理器內(nèi)核溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)HALT指令(HALT改指令的意思是在沒(méi)有要處理的指令和數(shù)據(jù)時(shí)將處理器掛起)，當(dāng)CPU接收到HALT指令時(shí)，處理器會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的等待模式，這種模式只需要消耗較小的功率。

通過(guò)在CPU內(nèi)核整合熱敏二極管來(lái)控溫已經(jīng)是一種能很準(zhǔn)確監(jiān)控CPU核心溫度的方法了，而且配合主板的溫控電路就能即時(shí)保護(hù)過(guò)熱的CPU，使其不至于在風(fēng)扇突然停轉(zhuǎn)或意外脫落時(shí)CPU被燒掉。但此類(lèi)內(nèi)部溫控技術(shù)存在一個(gè)弊端，那就是在CPU溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)直接關(guān)閉電腦來(lái)達(dá)到保護(hù)的目的，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)因?yàn)槲茨芗皶r(shí)保存而丟失，忽略了數(shù)據(jù)的價(jià)值往往要比一個(gè)CPU的價(jià)值要高的可能性。而且熱量不穩(wěn)定可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，如果電腦死機(jī)或程序進(jìn)入死循環(huán)，就會(huì)失去監(jiān)控作用，也就無(wú)法保護(hù)微處理器了。

3.3熱量控制電路

為彌補(bǔ)第一代內(nèi)部溫度監(jiān)控技術(shù)的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代內(nèi)部溫度監(jiān)控技術(shù)—熱量控制電路(ThermalControlCircuit，英特爾又將它命名為熱量監(jiān)視器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的溫控電路的特點(diǎn)是內(nèi)部?jī)H擁有一個(gè)熱敏二極管不同，而Northwood核心P4的熱量控制電路擁有兩套熱敏二極管。其中一套熱敏二極管偵測(cè)CPU的溫度值并傳輸給主板上的硬件監(jiān)控系統(tǒng)，這套裝置像傳統(tǒng)的內(nèi)部溫控技術(shù)一樣通過(guò)關(guān)閉系統(tǒng)來(lái)保護(hù)CPU，不過(guò)只是在緊急情況才會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。第二套熱敏二極管放置在CPU內(nèi)核溫度最高的部位，幾乎觸及ALU單元，并作為熱量控制電路的一個(gè)組成部分。在CPU工作中，這兩套熱敏二極管的電阻會(huì)因溫度而變化，因此通過(guò)它的電流也會(huì)隨著CPU的核心溫度而變化，通過(guò)與內(nèi)設(shè)參考電流的比較，系統(tǒng)能夠判斷當(dāng)前電流是否達(dá)到了臨界點(diǎn)。如果CPU最熱的地方超過(guò)一定值，第二套熱量溫控裝置會(huì)發(fā)送一個(gè)PROCHOT#信號(hào)使熱量控制電路系統(tǒng)開(kāi)始工作，通過(guò)減小CPU的負(fù)載來(lái)降溫，其實(shí)這套熱敏二極管起到波動(dòng)調(diào)節(jié)作用。Pentium4的熱量控制機(jī)制并非是減少時(shí)鐘頻率，而是減少其輸出的有效工作頻率。當(dāng)溫度正常的時(shí)候，ALUs(算術(shù)邏輯運(yùn)算器)將會(huì)接受到一定的頻率。但當(dāng)主板檢測(cè)到CPU的核心溫度達(dá)到一個(gè)特定的臨界值時(shí)，熱量控制電路就開(kāi)始發(fā)送PROCHOT#信號(hào)，將空置的時(shí)鐘周期插入到正常的時(shí)鐘周期內(nèi)，發(fā)送到CPU的調(diào)節(jié)信號(hào)如圖1所示。

圖1發(fā)送到CPU的調(diào)節(jié)信號(hào)

PROCHOT#激活的無(wú)效周期會(huì)將某些正常時(shí)鐘周期省略掉，使得最終發(fā)送給CPU邏輯運(yùn)算單元的信號(hào)頻率就會(huì)有所降低，從而通過(guò)降低CPU的工作效能來(lái)達(dá)到降溫的目的。隨著溫度的降低，熱量控制電路將會(huì)開(kāi)始減少空時(shí)鐘周期的數(shù)量以使CPU返回它原來(lái)的工作模式。只要CPU核心溫度比臨界值低1度時(shí)，熱量監(jiān)視器就會(huì)停止發(fā)送過(guò)熱信號(hào)。熱量控制單元就會(huì)停止產(chǎn)生空的時(shí)鐘周期，CPU的性能也就恢復(fù)到正常值，過(guò)熱保護(hù)系統(tǒng)被激活只需十幾億分之一秒，我們還可以在Pentium4主板的BIOS中選擇超警戒溫度來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)處理器的任務(wù)周期(dutycycle)占全部周期的比例越大說(shuō)明處理器的工作效率越高，其可以調(diào)節(jié)的比例在12.5%到87.5%之間，選擇的數(shù)值越小，則任務(wù)周期的比例越小，效率降幅反而越大，我們還可以利用PROCHOT#引腳功能保護(hù)主板的其它元件。當(dāng)供電模塊的溫度超出警戒溫度時(shí)，監(jiān)控電路輸出低電平到PROCHOT#，從而激活TCC，通過(guò)降低微處理器功耗來(lái)達(dá)到保護(hù)供電模塊及主板其它元件的目的。

4抑制CPU溫升的措施

4.1風(fēng)冷散熱系統(tǒng)

風(fēng)冷散熱系統(tǒng)由散熱片和風(fēng)扇構(gòu)成，判斷散熱片的好壞的重要依據(jù)是表面積的大小，采用眾多的鰭片來(lái)提高散熱效果。散熱片的內(nèi)部和邊緣需要設(shè)置合理的導(dǎo)風(fēng)通道，散熱片的切割面要磨光，以使其能與CPU表面完全結(jié)合。滾珠軸承的壽命、噪音、發(fā)熱量遠(yuǎn)較含油軸承好。工作電壓為12v，耗電量在十瓦之內(nèi)。不少人認(rèn)為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高，那么在同一時(shí)間內(nèi)，從CPU上帶走的熱量就越多，這樣CPU就越容易冷卻，事實(shí)并不是如此。如果風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)值，那么風(fēng)扇在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷情況下運(yùn)行時(shí)，從CPU上帶走的熱量就比在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小，這樣時(shí)間運(yùn)行得越長(zhǎng)，熱量差也就越大，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇不但不能起到良好的冷卻效果，反而使CPU溫度大幅提升；況且，散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，可能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音就越大，嚴(yán)重的話可能讓風(fēng)扇或者CPU報(bào)廢；另外，要想讓風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須有較大的功率來(lái)提供動(dòng)力源，而高動(dòng)力源是從主板和電源中的高功率中獲得的，主板和電源在超負(fù)荷功率下就會(huì)經(jīng)常引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高冷卻效果越好的說(shuō)法是不成立的。從理論上分析，風(fēng)扇功率越大散熱效果應(yīng)該越好，但這樣的理論成立是在一定的前提之下的，也就是說(shuō)在風(fēng)扇的運(yùn)行功率不超過(guò)額定運(yùn)行功率的條件下，功率越大的風(fēng)扇通常它的風(fēng)力也越強(qiáng)勁，散熱的效果也越好。而風(fēng)扇的功率與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速又是直接聯(lián)系在一起的，也就是說(shuō)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，風(fēng)扇也就越強(qiáng)勁有力。不能片面地強(qiáng)調(diào)高功率，這需要同計(jì)算機(jī)本身的功率相匹配，如果功率過(guò)大，不但不能起到很好的冷卻效果，反而可能會(huì)加重計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，從而會(huì)產(chǎn)生惡循環(huán)，最終縮短了CPU風(fēng)扇的壽命。因此，用戶在選擇CPU風(fēng)扇時(shí)，不能錯(cuò)誤認(rèn)為風(fēng)扇功率大其散熱效果肯定會(huì)好，而應(yīng)該根據(jù)夠用原則來(lái)選擇與自己電腦相匹配的風(fēng)扇。并且在選擇好風(fēng)扇之后能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的機(jī)箱，從而更好地降低CPU的溫度。

4.2半導(dǎo)體散熱系統(tǒng)

半導(dǎo)體制冷器由許多N型和P型半導(dǎo)體材料排列組成，N、P之間是銅、鋁等金屬材料，外面是絕緣和導(dǎo)熱良好的陶瓷片。通電后，電子由負(fù)極出發(fā)，經(jīng)P型半導(dǎo)體吸收熱量，至N型半導(dǎo)體放出熱量。冷端接到CPU，熱端接到散熱片，由風(fēng)扇將熱量排出。這種散熱系統(tǒng)消耗功率為10w至50w，增加了微機(jī)電源負(fù)擔(dān)，本身產(chǎn)生大量熱，容易造成半導(dǎo)體散熱片的高溫?zé)龤?，低溫一面容易產(chǎn)生露。

4.3液氮散熱系統(tǒng)

液氮散熱系統(tǒng)的工作原理是將主板、CPU等部件密封于一個(gè)空間里并抽成真空，CPU被內(nèi)部充滿液態(tài)氮的玻璃容器密封。進(jìn)行類(lèi)似水冷的循環(huán)散熱。，它的特點(diǎn)是冷卻能力強(qiáng)，但制造工藝復(fù)雜，容易結(jié)霜產(chǎn)生露水。

4.4軟件降溫

軟件降溫利用了CPU“空閑掛起”指令進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)了CPU的降溫及功耗的降低?！翱臻e掛起”就是指在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到指令，CPU自動(dòng)進(jìn)入低耗能的休眠狀態(tài)，降溫軟件縮短了CPU進(jìn)入休眠狀態(tài)的等候時(shí)間，從而減少了熱量的產(chǎn)生。降溫軟件占用約1%至3%的系統(tǒng)資源，使CPU下降3至10℃。但是當(dāng)CPU進(jìn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)的工作時(shí)，CPU能夠得到“空閑掛起”的機(jī)會(huì)不大，這種情況下，軟件降溫的作用便失去了。

5結(jié)論

本文從CPU升溫的因素說(shuō)起，接著詳細(xì)地介紹了當(dāng)前幾種主要的CPU溫控技術(shù)，并分析每種溫控技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，接著介紹了當(dāng)前的幾種主要的CPU降溫措施。

參考文獻(xiàn)

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[2]Jung-HiMin，HojungChaandVasonP.Srim.AnEfficientPowerManagementMechanismforWiFi-basedHandheldSystems.WirelessCommunications，NetworkingandMobileComputing，2006.WiCOM2006.InternationalConferenceon

篇2

2.1數(shù)控技術(shù)在機(jī)床加工中的應(yīng)用

機(jī)械加工中,機(jī)床的應(yīng)用比例很大。各種各樣的模具生產(chǎn)都是由機(jī)床來(lái)完成的。傳統(tǒng)的機(jī)床生產(chǎn),模具的精度控制很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因此,生產(chǎn)出的模具合格率較低,材料利用率低。而數(shù)控化技術(shù)在機(jī)床上應(yīng)用后,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床全自動(dòng)化機(jī)電一體制,這種機(jī)電一體化加工生產(chǎn)技術(shù)能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械加工中的應(yīng)用

煤礦機(jī)械具有特殊性,是專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備,由于其工作環(huán)境復(fù)雜多變,對(duì)安全系統(tǒng)要求較高,煤礦機(jī)械加工過(guò)程要求精細(xì)化程度高。而傳統(tǒng)機(jī)械加工很難實(shí)現(xiàn)其精度的要求。而且,煤礦機(jī)械更新?lián)Q代較快,應(yīng)用領(lǐng)域單一,所以生產(chǎn)加工量小,下料難。數(shù)控技術(shù)得到應(yīng)用后,設(shè)備下料切割采用數(shù)控技術(shù),改變了過(guò)去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割質(zhì)量高,提高了材料的利用率,降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。同時(shí),數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置,它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制,好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過(guò)調(diào)切切縫的補(bǔ)償值來(lái)精確控制毛還件的加工余量。

2.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,難免會(huì)有惡劣的工作環(huán)境存在,如高溫、高壓、操作空間狹小,操作高度過(guò)高等。這些危險(xiǎn)的工作環(huán)境極大地增加了工作人員的工作危險(xiǎn)性。而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用后,工業(yè)生產(chǎn)上類(lèi)似的惡劣環(huán)境完全編入數(shù)控程序,使工業(yè)生產(chǎn)危險(xiǎn)性得到極大改善。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)之后,生產(chǎn)過(guò)程可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全程控制。只要預(yù)先輸入各種生產(chǎn)程序和產(chǎn)品參數(shù),則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便能夠依照指令實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人自動(dòng)化生產(chǎn)。即便是在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了故障或者問(wèn)題,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)錯(cuò)誤的等級(jí)來(lái)決定是否繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn),同時(shí)采用有關(guān)的保護(hù)性護(hù)理措施,并向管理者報(bào)警。除此之外,機(jī)械加式中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還有很多,如航空設(shè)備的生產(chǎn)、機(jī)器人系統(tǒng)的生產(chǎn)、汽車(chē)工業(yè)的生產(chǎn)、石油機(jī)械的生產(chǎn)、國(guó)家武器裝備的生產(chǎn)以及建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后,無(wú)一不推動(dòng)了行業(yè)的快速良性發(fā)展。

3機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)

隨著新的智能化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展同樣朝向智能化方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在加工過(guò)程的自適應(yīng)控制和工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算等;操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等。另外,隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械加工也面臨著新的市場(chǎng)需求,特別是人們對(duì)精細(xì)化的要求也越來(lái)越高,于是高速度、高精加工技術(shù)成為必然的趨勢(shì)。

篇3

數(shù)控技術(shù)（NumericalControl），即采用電腦程序控制機(jī)器的方法，按工作人員事先編好的程式對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工的過(guò)程，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程等進(jìn)行控制的一種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，是典型的機(jī)械與電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合的機(jī)電一體化科技。從誕生之初到現(xiàn)在，經(jīng)歷了電子數(shù)控技術(shù)、晶體管數(shù)控技術(shù)、中小規(guī)模IC數(shù)控技術(shù)、小型計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)以及微處理器數(shù)控技術(shù)五個(gè)階段。數(shù)控技術(shù)在我國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用是從1958年開(kāi)始，改革開(kāi)放之后，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用才逐漸步入正軌，主要模式是引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，通過(guò)消化吸收后，投入生產(chǎn)，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)數(shù)控技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用有了質(zhì)的飛躍，許多機(jī)械制造企業(yè)從傳統(tǒng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控化產(chǎn)品，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。現(xiàn)階段，由于數(shù)控技術(shù)是一種采用計(jì)算機(jī)數(shù)字實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，所以數(shù)控技術(shù)也可以成為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，使輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能得以實(shí)現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)按事先存儲(chǔ)的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能，顯示了數(shù)控技術(shù)優(yōu)良的性能，具有較高的性價(jià)比（。圖一為完整的數(shù)控工作示意圖）總的來(lái)說(shuō)，數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展息息相關(guān)，在數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中起著基礎(chǔ)性作用，當(dāng)然數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也離不開(kāi)各種輔助技術(shù)的進(jìn)步，比如說(shuō)傳感檢測(cè)技術(shù)、光電技術(shù)、機(jī)械制造術(shù)以及通訊技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化過(guò)程的基礎(chǔ)，是現(xiàn)今集成制造系統(tǒng)的重要組成部分，在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床改造與生產(chǎn)線量產(chǎn)上，境地了機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，并有效地將機(jī)械設(shè)備的功能、效率以及產(chǎn)品質(zhì)量提升到新的高度，使傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。

3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)的結(jié)合越來(lái)越有效，通過(guò)計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)可以全面掌控生產(chǎn)產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)與基本參數(shù)，并為新產(chǎn)品的研發(fā)與現(xiàn)有產(chǎn)品的性能完善提供技術(shù)支持，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)的融合，拓寬了機(jī)械制造業(yè)的范圍，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也較為廣泛，以下為數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的具體應(yīng)用：

3.1數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

我國(guó)國(guó)土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲(chǔ)量大，在我國(guó)的能源系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，所以如何有效開(kāi)發(fā)利用煤炭資源是我國(guó)煤機(jī)企業(yè)的主要任務(wù)。企業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度是工業(yè)化水平的象征，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的大環(huán)境下，煤機(jī)企業(yè)不斷提升勞動(dòng)效率、降低生產(chǎn)成本才能處于不敗之地，長(zhǎng)久發(fā)展。根據(jù)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境以及自身特點(diǎn)，不適合使用大型的機(jī)床設(shè)備，更不適合投入大量的資金購(gòu)置設(shè)備，所以煤炭企業(yè)可以利用現(xiàn)有型號(hào)的加工機(jī)床，改裝成加工精度等級(jí)較高，性能較好的設(shè)備，有效地開(kāi)采、加工煤礦資源。當(dāng)然煤機(jī)企業(yè)充分利用現(xiàn)有機(jī)床產(chǎn)品等設(shè)備資源，并不斷改造提升機(jī)床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿足較高生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)備要求，提升生產(chǎn)效率，最終實(shí)現(xiàn)投入少、效率高、設(shè)備應(yīng)用率高的目的，不斷促進(jìn)煤炭企業(yè)的發(fā)展。

3.2數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用

近年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)是較為迅猛的，汽車(chē)制造、零部件加工等等都隨之發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)福利，加快了復(fù)雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率?，F(xiàn)階段，汽車(chē)行業(yè)對(duì)零部件和車(chē)身的要求逐漸提高，為了滿足生產(chǎn)需求以及市場(chǎng)需要，各種機(jī)械設(shè)備也不斷朝著精密化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。例如激光數(shù)控檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，激光檢測(cè)技術(shù)具有精度高、適用性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，比如，激光檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用到測(cè)量尺寸上，用激光對(duì)汽車(chē)的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長(zhǎng)度、垂直度、密度等測(cè)量,所有尺寸的分辨率可達(dá)1μm,重復(fù)精度0.2μm，精確性非常高（。圖二為汽車(chē)工業(yè)中采用激光技術(shù)加工的部分零件表）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)工業(yè)上，可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。例如美國(guó)Ford汽車(chē)公司和Ingersoll機(jī)床公司合作研制成HVM800型臥式加工設(shè)備，并采用高速電主軸和直線電機(jī)，主軸最高轉(zhuǎn)速為24000r/min，工作臺(tái)最大進(jìn)給達(dá)7612m/min，可以理解為不到1s工作臺(tái)可行程1m，瞬間完成一個(gè)工作行程。在汽車(chē)工業(yè)的今后發(fā)展過(guò)程中離不開(kāi)數(shù)控技術(shù)，二者的結(jié)合會(huì)越來(lái)越融洽。

3.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的有效運(yùn)用

在工業(yè)生產(chǎn)的范疇中，機(jī)械設(shè)備是基礎(chǔ)，主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成。在現(xiàn)代工業(yè)在生產(chǎn)中，有些生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿足生產(chǎn)要求，造成人力資源浪費(fèi)，甚至?xí)l(fā)生工傷安全事故等等，所以應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，有效地改善了這些情況，生產(chǎn)效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數(shù)控技術(shù)也具有監(jiān)管功能，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)操作錯(cuò)誤，信息就會(huì)立刻經(jīng)過(guò)傳感器輸送到控制單元，對(duì)錯(cuò)誤操作進(jìn)行提示，并采用一定的措施進(jìn)行保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)正?；a(chǎn)。

3.4數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備上的有效運(yùn)用

在機(jī)械制造行業(yè)中先進(jìn)的設(shè)備居于核心地位,機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造的重要組成部分，是機(jī)械制造的靈魂，在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的地位是無(wú)可替代的，數(shù)控技術(shù)的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，使得機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化及自動(dòng)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。面對(duì)現(xiàn)代機(jī)電一體化的要求,機(jī)械制造業(yè)必須具有具備控制能力的數(shù)控機(jī)床設(shè)備。在機(jī)床上運(yùn)用數(shù)控技術(shù),主要依靠代碼，其可以將產(chǎn)品生產(chǎn)的各類(lèi)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在介質(zhì)中，之后發(fā)出指令，傳達(dá)到控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床生產(chǎn)的控制，是電腦機(jī)械相結(jié)合的產(chǎn)物,通過(guò)軟件設(shè)置來(lái)控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動(dòng)冷卻泵等各種繁雜的操作。數(shù)控技術(shù)在在機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，提升了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也起到了推動(dòng)作用。（圖三為激光檢測(cè)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖）（圖三激光檢測(cè)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖）

4數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用的發(fā)展前景

數(shù)控技術(shù)的優(yōu)越性能在機(jī)械制造領(lǐng)域很好的發(fā)揮出來(lái)，無(wú)論是最開(kāi)始的封閉式技術(shù)，還是現(xiàn)代的開(kāi)放式計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)很好的發(fā)揮了他的優(yōu)越性能。在以后的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)也將逐步提高其自動(dòng)化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應(yīng)市場(chǎng)需求。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中發(fā)展應(yīng)用前期，我們并沒(méi)有注重專(zhuān)業(yè)化需求，無(wú)論從技術(shù)上、管理上、人才選取上我們都應(yīng)專(zhuān)業(yè)化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化的目的。提升我國(guó)制造裝備行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，滿足國(guó)家的戰(zhàn)略需求，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)制造行業(yè)飛速發(fā)展，不斷提高我國(guó)的工業(yè)發(fā)展實(shí)力。

篇4

2.1合企業(yè)需求和職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容

我校作為一所職業(yè)學(xué)校，學(xué)生來(lái)源廣泛，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊，對(duì)知識(shí)的理解和掌握能力有差距，這給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的難度?！稊?shù)控技術(shù)》課程目前采用的教材一般先對(duì)電氣和機(jī)械部分講解，理論知識(shí)強(qiáng)調(diào)過(guò)多，到后面的電器控制回路和機(jī)械系統(tǒng)控制分析時(shí)，感覺(jué)聯(lián)系不大；同時(shí)學(xué)生基礎(chǔ)較差，對(duì)高深理論知識(shí)的理解也很有限。我校數(shù)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生大多數(shù)畢業(yè)后進(jìn)入一些從事機(jī)械加工和電子產(chǎn)品生產(chǎn)的公司，而目前的《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)數(shù)控技術(shù)理論部分的知識(shí)內(nèi)容和實(shí)踐知識(shí)部分分開(kāi)在不同的學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生學(xué)完理論知識(shí)不能及時(shí)的付諸實(shí)踐，等到另外一學(xué)期上實(shí)訓(xùn)時(shí)，理論的內(nèi)容基本上都遺忘了，兩者嚴(yán)重脫節(jié)。因此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)將理論和實(shí)訓(xùn)操作部分放在同一學(xué)期內(nèi)建議分前十周后十周的教學(xué)方式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性。

2.2過(guò)程中多媒體課件的廣泛使用，提高課堂教學(xué)效果

多媒體以其全面生動(dòng)的聲、像、圖、文等綜合課程信息顛覆傳統(tǒng)的干巴巴的文字教學(xué)，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。同時(shí)，豐富多彩的多媒體課件也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此教學(xué)中應(yīng)制作大量易于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的電器和機(jī)械控制系統(tǒng)課程動(dòng)畫(huà)素材，運(yùn)用多樣的教學(xué)載體，從掛圖、教具到實(shí)物、動(dòng)畫(huà)；從板書(shū)到多媒體課件；努力營(yíng)造真實(shí)的教學(xué)環(huán)境以追求最好的教學(xué)效果。

2.3強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目標(biāo)是通過(guò)加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué),使學(xué)生掌握基本的實(shí)訓(xùn)方法和實(shí)訓(xùn)技能,能熟練地運(yùn)用電器基本回路和機(jī)械系統(tǒng)組合滿足實(shí)際需要的數(shù)控加工系統(tǒng)以及編制數(shù)控程序和進(jìn)行加工操作。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，能加深學(xué)生對(duì)一些基本理論的理解。在理論講解過(guò)程中穿插實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生更容易更直觀地理解復(fù)雜、難懂的結(jié)構(gòu)和原理，同時(shí)在理解的基礎(chǔ)上可以引導(dǎo)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校現(xiàn)有的機(jī)械加工設(shè)備和電氣實(shí)訓(xùn)設(shè)備為我們的實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了有力保證。比如介紹機(jī)床的結(jié)構(gòu)及工作原理時(shí),由于內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，學(xué)生僅僅通過(guò)看圖和教師的講授往往不易看懂、弄明白，可以在課堂講授過(guò)程中穿行機(jī)床結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)訓(xùn)，變抽象為具體，使學(xué)生形象的了解各類(lèi)零件工作的實(shí)質(zhì)。同時(shí)數(shù)控技術(shù)應(yīng)緊跟時(shí)代潮流，與時(shí)俱進(jìn)，充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)備及軟件進(jìn)行仿真加工，對(duì)復(fù)雜零件利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送通道將其輸入到數(shù)控機(jī)床內(nèi)，進(jìn)行自動(dòng)加工。

2.4建立試題庫(kù)，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，考核標(biāo)準(zhǔn)多樣化

通常在機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)及其它相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的班級(jí)開(kāi)設(shè)《數(shù)控技術(shù)》課程，工作量由幾位老師承擔(dān)，考試一般是各任課教師各自出題，難免具有片面性，且題目保密性差，因此各班成績(jī)也無(wú)可比性，教學(xué)效果不明顯。考試的目的是通過(guò)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的雙向互動(dòng)過(guò)程，通過(guò)考試學(xué)生、教師以及教學(xué)管理人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而改進(jìn)課程教學(xué)，提高教育質(zhì)量。通常實(shí)行教考分離是比較有效的措施。因此建立試題庫(kù)并使用試題庫(kù)進(jìn)行考試是非常必要的。建立試題庫(kù)既能為課程教學(xué)改革服務(wù)，使的考試科學(xué)化、規(guī)范化，減輕教師的工作強(qiáng)度，又有利于監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量，是加強(qiáng)教學(xué)管理工作的重要手段之一。在考教分離同時(shí)還必須注重平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)考核，利用理論成績(jī)、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)和實(shí)訓(xùn)并重的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)考核方式。例如對(duì)學(xué)生平時(shí)課堂參與狀況、回答問(wèn)題情況、作業(yè)完成情況，特別是實(shí)踐教學(xué)中的能力表現(xiàn)等情況進(jìn)行全面考核，記入成績(jī)。

篇5

2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，主要有如下幾個(gè)方面：

2.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)

盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

2.3智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題。

目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

3.結(jié)束語(yǔ)

隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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[3]張亞力.簡(jiǎn)述數(shù)控發(fā)展的新趨勢(shì)[J].國(guó)土資源高等職業(yè)教育研究.2005.

篇6

Abstract：Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.

Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.

Keyword：numericalcontroltoolOpen-architecturemotor

當(dāng)前的世界已進(jìn)入信息時(shí)代，科技進(jìn)步日新月異。生產(chǎn)領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域中的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步、更新?lián)Q代的步伐不斷加快?，F(xiàn)在單件小批量生產(chǎn)的零件已占到機(jī)械加工總量的80%以上，而且要求零件的質(zhì)量更高、精度更高，形狀也日趨復(fù)雜化，這是擺在機(jī)床工業(yè)面前的一個(gè)突出問(wèn)題。為了解決復(fù)雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問(wèn)題，一種新型的機(jī)床——數(shù)字控制(Numericalcontrol)機(jī)床的產(chǎn)生也就是必然的了。

此次設(shè)計(jì)是數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，還包括齒輪模數(shù)計(jì)算及校核，主軸剛度的校核等。

數(shù)控車(chē)床是基于數(shù)字控制的，它與普通車(chē)床不同，因此數(shù)控車(chē)床機(jī)械結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

1．由于大多數(shù)數(shù)控車(chē)床采用了高性能的主軸，因此，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。

2．為了適應(yīng)數(shù)控車(chē)床連續(xù)地自動(dòng)化加工，數(shù)控車(chē)床機(jī)械結(jié)構(gòu)，具有較高的動(dòng)態(tài)剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。

3．更多地采用高效傳動(dòng)部件，如滾動(dòng)絲桿副等。CNC裝置是數(shù)控車(chē)床的核心，用于實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)的變換，插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

2.2總體方案的擬定

1．根據(jù)設(shè)計(jì)所給出的條件，主運(yùn)動(dòng)部分z=18級(jí)，即傳動(dòng)方案的選擇采用有級(jí)變速最高轉(zhuǎn)速是2000r/min，最低轉(zhuǎn)速是40r/min，。

2．縱向進(jìn)給是一套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的。

3．為了保證進(jìn)給傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲桿螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙。齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。

4．采用滾珠絲桿螺母副可以減少導(dǎo)軌間的摩擦阻力，便于工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)精確和微量移動(dòng)，且方法簡(jiǎn)單。

主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

參數(shù)的確定

一.了解車(chē)床的基本情況和特點(diǎn)---車(chē)床的規(guī)格系列和類(lèi)型

1.通用機(jī)床的規(guī)格和類(lèi)型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹。本次設(shè)計(jì)中的車(chē)床是普通型車(chē)床，其品種，用途，性能和結(jié)構(gòu)都是普通型車(chē)床所共有的，在此就不作出詳細(xì)的解釋和說(shuō)明了。

2.車(chē)床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB1582-79，JB/Z143-79）：

最大的工件回轉(zhuǎn)直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號(hào)（JB2521-79）是6；最大工件長(zhǎng)度L是750～2000；主軸轉(zhuǎn)速范圍是：32～1600；級(jí)數(shù)范圍是：18；縱向進(jìn)給量mm/r0.03～2.5；主電機(jī)功率（kw）是5.5～10。

傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)

傳動(dòng)方案確定后，要進(jìn)行方案的結(jié)構(gòu)化，確定個(gè)零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布置。為此，常對(duì)傳動(dòng)件的尺寸先進(jìn)行估算，如傳動(dòng)軸的直徑、齒輪模數(shù)、離合器、制動(dòng)器、帶輪的根數(shù)和型號(hào)等。在這些尺寸的基礎(chǔ)上，畫(huà)出草圖，得出初步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸；然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主要零件的驗(yàn)算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強(qiáng)度等，必要時(shí)作結(jié)構(gòu)和方案上的修改，重新驗(yàn)算，直到滿足要求。

對(duì)于本次設(shè)計(jì)，由于是畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以先用手工畫(huà)出草圖，經(jīng)自己和指導(dǎo)老師的多次修改后，再用計(jì)算機(jī)繪出。

一.三角帶傳動(dòng)的計(jì)算

三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸，機(jī)床中多用于電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。

目錄

第一章引言1

第二章設(shè)計(jì)方案論證與擬定2

2.1總體方案的論證2

2.2總體方案的擬定2

2.3主傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案圖及傳動(dòng)原理2

第三章設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明5

3.1主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)5

3.1.1參數(shù)的確定5

3.1.2傳動(dòng)設(shè)計(jì)6

3.1.3轉(zhuǎn)速圖的擬定8

3.1.4帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定12

3.1.5傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)19

3.2縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)38

3.2.1滾珠絲桿副的選擇38

3.2.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用42

結(jié)論47

篇7

2003年開(kāi)始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，國(guó)家十一五科技發(fā)展規(guī)劃也明確提出，提高大型設(shè)備數(shù)控化水平。但是目前我國(guó)整體大型設(shè)備的數(shù)控水平低，機(jī)械加工的精度、復(fù)雜度、精度保持度等都遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。而加工中心作為機(jī)床家族的重要組成部分，今年來(lái)雖然也越來(lái)越受到國(guó)人重視，但是多為進(jìn)口或者合資企業(yè)產(chǎn)品，其技術(shù)水平也較低。我國(guó)目前各種門(mén)類(lèi)的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后10－15年。在精度方面，國(guó)內(nèi)機(jī)床水平追趕國(guó)外先進(jìn)水平的距離也很長(zhǎng)。目前我國(guó)大型加工中心很難達(dá)到0.005mm，國(guó)外由于技術(shù)先進(jìn)，則可以達(dá)到0.003mm。在精度保持度方面，國(guó)內(nèi)一般為5年，國(guó)外則能夠達(dá)到10年。目前國(guó)內(nèi)在軸承、絲杠、刀具等決定機(jī)械精度的方面技術(shù)能力都不夠。而國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)最大的瓶頸在于國(guó)內(nèi)系統(tǒng)是基于單板機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，至今沒(méi)有一家是基于數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。

1.2國(guó)外現(xiàn)狀

美國(guó)政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門(mén)因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國(guó)首先結(jié)合汽車(chē)、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國(guó)生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重于基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過(guò)，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過(guò)去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱茫a(chǎn)量又逐漸上升。德國(guó)1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對(duì)數(shù)控機(jī)床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。日本自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過(guò)美國(guó)(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。另外還有臺(tái)灣和韓國(guó)的機(jī)床也比中國(guó)先進(jìn)。

1.3數(shù)控加工本身的特點(diǎn)

數(shù)控加工操作系統(tǒng)日益開(kāi)放、數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展、控制系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展、向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展、向高可靠方向發(fā)展、向多軸聯(lián)動(dòng)方向發(fā)展、向復(fù)合型方向發(fā)展的市場(chǎng)趨勢(shì)。數(shù)控加工具有柔性好，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，對(duì)于輪廓形狀復(fù)雜的曲線的加工尤其適合。數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的數(shù)控機(jī)床。本產(chǎn)品屬于大型加工中心，主要用來(lái)加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)、工藝及精度要求高的大型設(shè)備部件的數(shù)控加工工具。其特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削及刨削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動(dòng)地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床的調(diào)整時(shí)間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。利用數(shù)學(xué)方式輸入，加工過(guò)程可任意編程，主軸及進(jìn)給速度可按加工工藝需要各自變化，且能實(shí)現(xiàn)多座標(biāo)聯(lián)動(dòng)，易加工復(fù)雜曲面。對(duì)於加工對(duì)象具有“易變、多變、善變”的特點(diǎn)，換批調(diào)整方便，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求。利用硬件和軟件相組合，能實(shí)現(xiàn)信息反饋、補(bǔ)償、自動(dòng)加減速等功能，可進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度、效率、自動(dòng)化程度；數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分發(fā)揮了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)特有的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，可較易地組成各種先進(jìn)制造系統(tǒng)，如FMS、FTL、FA，甚至將來(lái)的CIMS，能最大限度地提高工業(yè)的生產(chǎn)率、勞動(dòng)生產(chǎn)率。

1.3.1數(shù)控系統(tǒng)與加工能力

目前處于世界領(lǐng)先水平的數(shù)控操作系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富，便于工具機(jī)廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類(lèi)似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。

1.3.2機(jī)械系統(tǒng)與加工能力機(jī)械系統(tǒng)

目前以德國(guó)最好。目前較為先進(jìn)的設(shè)備，保留了其先進(jìn)的全靜壓塊靜壓結(jié)構(gòu)和雙層式床身結(jié)構(gòu)，增加了四柱雙驅(qū)的平衡驅(qū)動(dòng)方式，有效解決了消隙及驅(qū)動(dòng)平衡的難題，采用斜齒齒輪對(duì)，使轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)；采用上壓式鑲條滑塊結(jié)構(gòu)，機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)自適應(yīng)調(diào)整液壓夾緊裝置使得B軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)加工精度更高，更加穩(wěn)定；機(jī)床主軸采用液壓氮?dú)馄胶?，確保機(jī)床的快速響應(yīng)速度，使機(jī)床運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠。具有智能數(shù)字刨銑工能，可加工直角、銳角孔及異形斜面樣條溝槽。該機(jī)床正式投產(chǎn)后機(jī)床直線精度（X\Y\Z）可達(dá)±0.003㎜，旋轉(zhuǎn)（B）精度可達(dá)±2S”，直線重復(fù)定位精度達(dá)到0.001㎜。產(chǎn)品精度保持度可達(dá)10年以上，大大提高了機(jī)械的使用壽命。除此之外，目前先進(jìn)數(shù)控加工設(shè)備還采用很多應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)來(lái)提高加工精度和難度，保證其可以加工復(fù)雜的曲面件。在提高轉(zhuǎn)臺(tái)精度及平穩(wěn)性方面：采用四柱雙驅(qū)技術(shù)，由原來(lái)的一側(cè)一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)改為在180°水平方向上按對(duì)等夾角兩對(duì)雙齒輪驅(qū)動(dòng)，每對(duì)齒輪可自動(dòng)消隙。機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)精度長(zhǎng)久保持性：使用12個(gè)獨(dú)立的高耐磨銅靜壓塊代替原來(lái)的貼塑耐磨條工藝，因靜壓幾乎無(wú)磨損而長(zhǎng)期保持精度。溫度對(duì)機(jī)床精度的影響方面：使用溫度補(bǔ)償功能，在機(jī)床內(nèi)部安置溫度傳感器，利用激光干涉儀測(cè)出其溫度變化時(shí)機(jī)床在各溫度下的變化值，然后再機(jī)床參數(shù)中補(bǔ)正。刨銑功能開(kāi)發(fā)（直角孔槽加工）：利用機(jī)床CS功能，使主軸與X、Y、Z軸移動(dòng)的同時(shí)，主軸按刀具切線方向控制轉(zhuǎn)角。機(jī)床慣量的控制：使用液壓氮?dú)饨M合平衡方式代替配重鐵平衡方式，減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量慣量。

2、復(fù)雜曲面配合件的數(shù)控加工工藝

篇8

數(shù)控技術(shù)能很方便的改變加工工藝中的工藝參數(shù)，有利于新產(chǎn)品的研發(fā)和換批加工。能確保加工的精度減少輔助時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)一次工作完成多道復(fù)雜的加工工序。對(duì)于普通機(jī)床難以完成的零價(jià)加工，如對(duì)復(fù)雜零件和零件曲面狀的加工能高質(zhì)量的完成。采用的是模塊化的工具，一方面減少了安裝和換刀的時(shí)間，另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的標(biāo)準(zhǔn)化。隨著現(xiàn)在的微處理器的產(chǎn)生以及現(xiàn)代的SOPC技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械加工和和機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)以及集成的程度上都有很大的提高。我國(guó)的自主創(chuàng)新能力不足，目前我國(guó)的數(shù)控技術(shù)只是處于對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的模仿階段，在技術(shù)創(chuàng)新方面缺乏。歸其原因就是我們對(duì)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)的研究不深入，最重要的是我國(guó)缺乏完善的鼓勵(lì)創(chuàng)新機(jī)制。還有就是我國(guó)的產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)程度不高，可靠性和穩(wěn)定新不高?，F(xiàn)階段我國(guó)主要的串口通訊技術(shù)和NC程序傳送技術(shù)的集成化和網(wǎng)絡(luò)水平有限。所以在煤礦數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用的領(lǐng)域還有很長(zhǎng)的路要走。

3、煤礦數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)

構(gòu)成數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量裝置等構(gòu)成。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在煤礦機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中占據(jù)著一個(gè)核心地位，系統(tǒng)通過(guò)輸入以及輸出命令的各種轉(zhuǎn)換來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而完成來(lái)對(duì)工程執(zhí)行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當(dāng)了一個(gè)人機(jī)交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數(shù)控機(jī)床設(shè)備中發(fā)揮著信息的交換作用，它是一個(gè)雙方面信息交換空間，不僅要實(shí)現(xiàn)與控制中心的信號(hào)進(jìn)行交換，還要與數(shù)控機(jī)床的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經(jīng)事先設(shè)計(jì)好的地址。對(duì)煤礦數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有三個(gè)重要的模塊，分別是主傳動(dòng)數(shù)控化、傳動(dòng)的數(shù)控化以及對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)三方面的設(shè)計(jì)改造。

4、煤礦機(jī)械數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)

應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)合，所需控制的對(duì)象以及對(duì)系統(tǒng)提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機(jī)的CPU是目前我國(guó)常用的CPU芯片。有時(shí)候也選用8位機(jī)的CPU，例如8080，8031，Z80等。應(yīng)用于普通數(shù)控機(jī)床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機(jī)。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價(jià)，而且實(shí)用性和普及都是很強(qiáng)的，此外，對(duì)于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點(diǎn)使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統(tǒng)的目的就是為了滿足被控對(duì)象工藝，有效的促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的過(guò)程中，要按照下列原則進(jìn)行。

一、堅(jiān)持完整性原則，也就是說(shuō)，要確?？梢詽M足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和機(jī)械設(shè)備的需要。

二、經(jīng)濟(jì)性原則，就是產(chǎn)品一經(jīng)設(shè)計(jì)出可以做到簡(jiǎn)單實(shí)用。

三、可靠性原則，就是PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)完成后可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

四、發(fā)展性原則，就是對(duì)現(xiàn)在已有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面的檢查后給未來(lái)的發(fā)展留出一定的空間。

通過(guò)機(jī)床的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同的工件在不同的速度下運(yùn)行時(shí)的協(xié)調(diào)。傳動(dòng)的性能會(huì)對(duì)零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大的影響，在設(shè)計(jì)中還要考慮其經(jīng)濟(jì)性，利用原來(lái)的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)床的傳動(dòng)，達(dá)到機(jī)床的正常高效率運(yùn)行。在加工的設(shè)計(jì)中，考慮到變換了切削轉(zhuǎn)矩以及機(jī)床電壓，會(huì)使得電機(jī)轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化，使得生產(chǎn)精度提高，其影響會(huì)直接反應(yīng)在零件的表面生產(chǎn)。在主軸的設(shè)計(jì)中應(yīng)加入變頻調(diào)速系統(tǒng)，用來(lái)完成機(jī)械換擋。傳動(dòng)系統(tǒng)主要是將接受系統(tǒng)的指令傳輸給傳送系統(tǒng)需要進(jìn)行工作的部分。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定的工作，之后會(huì)進(jìn)行機(jī)械的加工處理，從而生產(chǎn)出符合規(guī)定要求的零件。對(duì)于精度要求很高的參數(shù)設(shè)置需要依據(jù)傳動(dòng)要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，同時(shí)，開(kāi)環(huán)控制是對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造的過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)代機(jī)床與傳統(tǒng)的進(jìn)行比較時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代機(jī)床具有更高的穩(wěn)定性，而且自身發(fā)生故障的可能性越來(lái)越低，工作中出現(xiàn)的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數(shù)控機(jī)床都是由機(jī)械和電氣等多方面的程序構(gòu)成，維修人員要從內(nèi)到外仔細(xì)的檢查，最大限度的排除因?yàn)殡S意的卸載造成的機(jī)床性能降低。此外，對(duì)于參數(shù)的設(shè)置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動(dòng)的剛度。在設(shè)計(jì)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的整理也是很有必要的，它是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)是將數(shù)據(jù)和資源實(shí)現(xiàn)共享的核心技術(shù)，然后經(jīng)過(guò)本地計(jì)算機(jī)的處理完成數(shù)據(jù)的存貯和查詢。

5、煤礦數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有三種，即開(kāi)環(huán)，半閉環(huán)和閉環(huán)三種。其中閉環(huán)的控制方案的優(yōu)點(diǎn)很多也很突出，閉環(huán)的系統(tǒng)的機(jī)床精度很高，在補(bǔ)償機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對(duì)精度的影響。但是閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)較其他系統(tǒng)復(fù)雜，使用技術(shù)難度較大，對(duì)該系統(tǒng)的調(diào)試和維修困難，再有就是生產(chǎn)的造價(jià)高，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中使用閉環(huán)的控制系統(tǒng)沒(méi)有太大的必要性。ActiveX的其實(shí)就是一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)。其工作內(nèi)容就是給程序的開(kāi)發(fā)人員和用戶，還有Web生產(chǎn)廠商提供在互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建程序集成過(guò)程中的方向。ActiveX服務(wù)器控件能把所有的能執(zhí)行的代碼還有程序融入到該服務(wù)器系統(tǒng)之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能得到想要的程序，不需要遠(yuǎn)程的客戶端就能進(jìn)行遠(yuǎn)程的執(zhí)行。

篇9

廣東LNG項(xiàng)目是中國(guó)首個(gè)引進(jìn)LNG的試點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)家重點(diǎn)示范項(xiàng)目，也是廣東省“十五”計(jì)劃的大型能源基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。1999年底，項(xiàng)目正式立項(xiàng)。2003年，國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)了廣東LNG項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告。廣東LNG大中型河流穿越工程P1標(biāo)段，是廣東LNG項(xiàng)目質(zhì)量控制要點(diǎn)。項(xiàng)目包括大型河流穿越5條，施工長(zhǎng)度為3.5km。工程采用X65焊管，管線焊接采用半自動(dòng)焊接工藝，使用AWSA5.1E6010φ4.0焊條和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊絲，管線設(shè)計(jì)壓力為9.2Mpa，輸送介質(zhì)為液體天然氣。

雖然該工程是以管線穿越為主，但是管線的焊接質(zhì)量直接影響整個(gè)工程的施工質(zhì)量。管線焊接場(chǎng)地均為農(nóng)田、魚(yú)塘，溝渠縱橫交錯(cuò)，地下水、地表水十分豐富，場(chǎng)地十分泥濘，空氣潮濕，屬典型的水網(wǎng)地區(qū)施工，施工難度很大。工程2005年3月正式開(kāi)始施工，管道焊接時(shí)期處于廣東地區(qū)的梅雨季節(jié)，焊接質(zhì)量的控制尤為重要，通過(guò)制定合理的質(zhì)量控制方案，工程焊接超聲波檢測(cè)一次合格率為100％，X射線檢測(cè)一次合格率為95％，水壓試驗(yàn)一次合格。在此對(duì)施工中焊接質(zhì)量控制方法予以簡(jiǎn)單介紹。

二、對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制的必要性

焊接質(zhì)量是采用焊接工藝制造的焊接接頭的實(shí)用性是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求。可分為直接焊接質(zhì)量和間接焊接質(zhì)量，直接焊接質(zhì)量包括焊接接頭的力學(xué)性能，內(nèi)、外部的缺陷等；間接焊接質(zhì)量就是焊接過(guò)程中能夠被感知和檢測(cè)到的缺陷。在施工過(guò)程中，一般無(wú)法對(duì)直接焊接質(zhì)量進(jìn)行控制，所以通常都是通過(guò)控制間接焊接質(zhì)量來(lái)控制和保證直接焊接質(zhì)量的。

三、準(zhǔn)備工作

1、焊接工藝

開(kāi)焊前，現(xiàn)場(chǎng)焊接工程師根據(jù)相關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件和業(yè)主下發(fā)的焊接施工與驗(yàn)收規(guī)范編制工程焊接工藝指導(dǎo)書(shū)，給出合適的焊接坡口、對(duì)口間隙、焊接電流、電壓、焊接速度等焊接工藝參數(shù)。焊接工藝評(píng)定合格以后，根據(jù)評(píng)定結(jié)果編制焊接工藝卡，確定焊接材料、焊接順序、層間溫度等等，同時(shí)還制定了焊接返修工藝，確定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和應(yīng)采取的技術(shù)措施。

主要焊接工藝參數(shù)

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30

返修焊接工藝參數(shù)

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32

2、設(shè)備選擇

管道焊接設(shè)備采用移動(dòng)焊接車(chē)配備米勒焊機(jī)＋送絲機(jī)。在焊接前檢查所有的設(shè)備，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常、性能穩(wěn)定，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)焊接的要求。同時(shí)準(zhǔn)備防風(fēng)棚、焊口加熱設(shè)備、測(cè)溫設(shè)備等必須的設(shè)備和機(jī)具。

3、技術(shù)準(zhǔn)備

選定了焊接工藝、選擇合適的焊接設(shè)備和機(jī)具后，在開(kāi)焊前，焊接技術(shù)人員應(yīng)對(duì)焊接機(jī)組的所有操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，講解焊接工藝過(guò)程，明確各種焊接工藝參數(shù)。

四、過(guò)程質(zhì)量控制

1、質(zhì)量保證體系

按照公司質(zhì)量體系文件和業(yè)主質(zhì)量控制要求，建立項(xiàng)目工程質(zhì)量保證體系，明確各責(zé)任人的質(zhì)量責(zé)任，如項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、焊接工程師、質(zhì)檢工程師、班組長(zhǎng)等。在焊接前對(duì)有關(guān)員工進(jìn)行技術(shù)交底，明確工程質(zhì)量要求和施工、驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2、焊接過(guò)程

在焊接過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員和技術(shù)管理人員參照相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件、工藝技術(shù)文件、公司質(zhì)量體系文件、業(yè)主下發(fā)的質(zhì)量要求，對(duì)焊接過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查和控制。焊接過(guò)程的控制要點(diǎn)主要包括焊條、管口組對(duì)、焊接防護(hù)、焊口加熱、焊接參數(shù)的檢查、焊縫外觀檢查、焊縫返修等環(huán)節(jié)。

對(duì)于焊條，雖然E6010纖維素焊條一般不需要烘烤，但是在雨季施工時(shí)，一次領(lǐng)用量不能太多，要少量多次領(lǐng)用，同時(shí)焊條必須存放在現(xiàn)場(chǎng)的焊條保溫筒內(nèi)，隨用隨取，防止焊條遭受雨淋和受潮。當(dāng)天未用完的焊條必須進(jìn)行回收，并按照烘烤要求在70－80℃溫度范圍內(nèi)烘烤0.5-1h，烘烤溫度不得超過(guò)100℃，而且只能回收烘烤一次。材料保管員負(fù)責(zé)對(duì)焊條的存放、烘烤、回收進(jìn)行管理并填寫(xiě)和保留質(zhì)量記錄。質(zhì)量管理人員應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督和不定期的檢查。

由于管線材質(zhì)為X65，所以在焊接前必須進(jìn)行管口加熱。而且按照規(guī)范要求，在雨雪天氣和空氣濕度大于90％、風(fēng)速大于8m/s時(shí)，必須采取有效的防護(hù)措施才能進(jìn)行焊接作業(yè)。有效的防護(hù)措施包括：

a、現(xiàn)場(chǎng)配置防風(fēng)棚。防風(fēng)棚應(yīng)具備遮擋風(fēng)雨的功能，而且能夠方便移動(dòng)；

b、開(kāi)焊前對(duì)管口進(jìn)行加熱，溫度要求達(dá)到100℃以上，以防止出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷；

c、要控制層間溫度，層間溫度必須大于80℃，否則必須進(jìn)行重新加熱；

d、焊接完成后采取遮蓋措施，避免焊口被雨淋或出現(xiàn)速冷導(dǎo)致焊接裂紋或焊縫淬硬而硬度韌性和強(qiáng)度下降的情況；

e、盡量保證施工帶相對(duì)干燥。在作業(yè)帶兩邊緣開(kāi)挖排水溝，作為積水、排水溝。

f、同時(shí)雨季時(shí)施工帶土質(zhì)松軟、泥濘，在吊管機(jī)下在鋪設(shè)鋼管排，制作牢固的管墩可避免出現(xiàn)裂紋缺陷；

g、焊接操作坑中的積水必須排除干凈，并鋪設(shè)干燥的木板，給焊工創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)舒適的工作環(huán)境，讓其正常操作；

在施工過(guò)程中我們根據(jù)施工技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)情況制作了輕便的防風(fēng)棚，焊前和層間加熱采用環(huán)形火焰加熱器，焊后在焊口處遮蓋石棉被，這些措施對(duì)保證焊接質(zhì)量起到了明顯的作用。

3、質(zhì)量檢查

公司質(zhì)量檢查人員和焊接監(jiān)理在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控。對(duì)焊接重點(diǎn)、難點(diǎn)部位加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督和檢查。

a、在焊接開(kāi)始前檢查現(xiàn)場(chǎng)的焊條和焊絲是否按照規(guī)范要求進(jìn)行儲(chǔ)存和使用，對(duì)于不合格的焊接材料一律不得使用，避免焊接后出現(xiàn)夾渣和氣孔等缺陷；同時(shí)管口的清理、焊口組對(duì)間隙、錯(cuò)邊，控制參數(shù)在規(guī)范要求范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)強(qiáng)力組對(duì)、組對(duì)間隙、錯(cuò)邊超標(biāo)現(xiàn)象的出現(xiàn)；

b、在焊接過(guò)程中檢查焊接工藝參數(shù)如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、引弧位置、管線焊縫錯(cuò)開(kāi)量等；

c、焊接完成后檢查焊縫表面飛濺、焊瘤、焊渣是否清理干凈，以及焊后焊口的保護(hù)等；

d、檢查完成后質(zhì)檢人員填寫(xiě)必要的質(zhì)量記錄如管口清理記錄、管口組對(duì)記錄、焊接工藝參數(shù)記錄、焊縫外觀檢查記錄等，如有返修焊口，還應(yīng)填寫(xiě)焊口返修記錄，這些記錄都將作為質(zhì)量受控的證據(jù)；

在現(xiàn)場(chǎng)，質(zhì)檢人員除了起到監(jiān)督作用外，更要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)文件的要求提醒作業(yè)人員，避免人為因素造成施工質(zhì)量的下降，影響工程進(jìn)度。

五、結(jié)束語(yǔ)

雨季焊接施工如何保證質(zhì)量對(duì)施工單位來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分重要的課題，做好一下幾個(gè)方面的工作將有利于控制雨季焊接施工質(zhì)量。

1、根據(jù)質(zhì)量體系文件的要求建立和完善質(zhì)量保證體系，通過(guò)系統(tǒng)有效的質(zhì)量管道活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量和施工進(jìn)度的控制。

2、結(jié)合施工實(shí)際情況，采取有效的、有針對(duì)性的工藝技術(shù)措施來(lái)保證焊接質(zhì)量，并保證措施在施工中得到有效的實(shí)施。

3、根據(jù)工程實(shí)際情況選擇焊接工藝并進(jìn)行焊接工藝評(píng)定工作，保證焊接工藝和返修工藝的合理性。

篇10

在進(jìn)行零部件加工時(shí)，數(shù)控銑削加工工藝發(fā)揮著十分重要的作用，因?yàn)樗鼤?huì)影響機(jī)械零部件的加工成本，影響整個(gè)機(jī)械加工的質(zhì)量。作為數(shù)控銑削加工工藝的主要設(shè)備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應(yīng)用過(guò)程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時(shí)候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類(lèi)型時(shí)應(yīng)該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時(shí)應(yīng)采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進(jìn)行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質(zhì)量，在加工機(jī)械零部件時(shí)，有時(shí)也會(huì)對(duì)凹形進(jìn)行精細(xì)加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時(shí)，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進(jìn)行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質(zhì)量。

1.1.2考慮從小到大的原則

在進(jìn)行機(jī)械零部件加工處理時(shí)，不能只使用一把刀具，因?yàn)闄C(jī)械型腔存在許多不同的曲面類(lèi)型。為了順利完成整個(gè)機(jī)械加工處理過(guò)程，就必須在處理時(shí)采用從小到大的原則。這樣可以在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工時(shí)有效避免明顯的質(zhì)量問(wèn)題，還可以提升機(jī)械零件的加工效益。

1.1.3考慮型面曲率的大小

為了保障機(jī)械零件的加工的精度，在進(jìn)行機(jī)械零件精加工時(shí)，就應(yīng)該用半徑較小的刀具進(jìn)行處理，尤其在進(jìn)行拐角加工時(shí)，施工人員選擇刀具時(shí)是根據(jù)型面曲率大小進(jìn)行選擇，并且必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行控制。

1.1.4考慮圓角銑刀進(jìn)行粗加工

一方面，選用圓角銑刀進(jìn)行粗加工，相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量，而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面，在切削過(guò)程中，圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以內(nèi)的范圍的切削變化比較連續(xù)。

1.2刀具的切入與切出

由于機(jī)械加工型腔十分復(fù)雜，所以在機(jī)械加工數(shù)控銑削中，為了完成機(jī)械零部件的加工，需要經(jīng)常更換不同的刀具。在精加工過(guò)程中，加工表面質(zhì)量的差異往往受到切出和切入時(shí)的切削方式的變化的影響。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過(guò)程中，每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會(huì)相同，如果在下次盡進(jìn)刀時(shí)選擇不正確的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過(guò)預(yù)加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最簡(jiǎn)單的方式便是刀具垂直切入切出，可用于機(jī)械型腔側(cè)壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類(lèi)工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預(yù)加工工藝孔切入工件；較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進(jìn)行粗加工過(guò)程中，如果是單項(xiàng)走刀方式，一般將一個(gè)加工操作開(kāi)始時(shí)的切入方式作為CAD/CAM系統(tǒng)提供的切入方式，但是并不是每一次加工時(shí)都采用這種方式。而這主要導(dǎo)致了工件和刀具的損壞，解決方式一是減少加工步距，二是采用雙向走刀方式或走刀方式進(jìn)行加工。

1.3切削方式和走刀方式的確定

加工時(shí)工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)方式就是切削方式，在加工工程中，刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機(jī)械零部件的加工效率與加工質(zhì)量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下，為了使刀具受力平穩(wěn)，盡可能地縮短切削時(shí)間。在機(jī)械加工中，經(jīng)常使用的走刀方式包括往復(fù)走刀、單向走刀和環(huán)切走刀三種形式。單項(xiàng)走刀方式切削效率較低，因?yàn)榍邢鞣绞皆诩庸ぶ斜３植蛔儯@樣可以使順銑或逆銑一致，但加了空走刀和提刀。為了保證切削過(guò)程穩(wěn)定和刀具均勻受力，在粗加工過(guò)程中，切削量較大，所以選用單項(xiàng)走刀方式。在加工過(guò)程中，進(jìn)行逆銑和順銑交替加工，質(zhì)量較差，因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，進(jìn)行不提刀地連續(xù)切削。一般情況下，選用往復(fù)走刀的情況是半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工，而在粗加工時(shí)，不宜采用，因?yàn)榧庸r(shí)的切削量太大。加工過(guò)程的平穩(wěn)性、加工表面質(zhì)量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進(jìn)行圓周銑削時(shí)，選用順銑或逆銑，則是根據(jù)表面質(zhì)量的要求和加工余量的大小。在實(shí)踐時(shí)，一般為了減少機(jī)床的震動(dòng)，進(jìn)行粗加工時(shí)余量較大，選用逆銑加工方式較好。而在進(jìn)行精加工時(shí)，選擇順銑加工方式，以達(dá)到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程師方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

曲面實(shí)體相結(jié)合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，效率高，代碼質(zhì)量好，是國(guó)產(chǎn)AD/CAM數(shù)控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數(shù)化，可直接設(shè)定實(shí)體、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工質(zhì)量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數(shù)控加工過(guò)程中，具有通用后置處理；多軸的數(shù)控加工功能；支持高速加工；支持多軸加工；典型的加工仿真與代碼驗(yàn)證；參數(shù)化軌跡編輯處理；加工工藝控制等。具有靈活的特征實(shí)體造型、強(qiáng)大的曲面實(shí)體復(fù)合造型、完美的曲面實(shí)體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數(shù)控加工具體步驟是：

1）根據(jù)工件圖紙，造型工件；

2）數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)；

3）根據(jù)被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數(shù)和加工方法；

4）軌跡生成與仿真加工；

5）后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行各種造型設(shè)計(jì)，選取合適的設(shè)定數(shù)控加工工藝參數(shù)和加工方法，進(jìn)行仿真加工，生成刀具軌跡，生成加工代碼，解決了復(fù)雜零件不能用手工編程、手工編程耗時(shí)的問(wèn)題，大大提高編程加工和編程問(wèn)題。

3宏編程技術(shù)方面的機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)

宏編程是可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（+、-、*、/）、邏輯運(yùn)算（AND、OR、NOT）和函數(shù)（SIN、COS等）混合運(yùn)算與高級(jí)語(yǔ)言相像的程序編寫(xiě)形式。在宏程序形式中，用于編制許多復(fù)雜的零件加工的程序，一般提供判斷、循環(huán)、子程序調(diào)用的分支和方法。在利用宏程序技術(shù)進(jìn)行零部件加工不但可以加工復(fù)雜形狀的機(jī)械零部件，而且還可以格式化普遍加工，大大縮短編程時(shí)間。比如本零件中的橢圓短半軸、長(zhǎng)半軸值發(fā)生變化，只要更改A、B值就行。但是進(jìn)行宏程序編寫(xiě)時(shí)難度很大，因?yàn)榫幊倘藛T不僅需要知道關(guān)于基本機(jī)械工藝數(shù)控編程的知識(shí)，還需要知道深厚的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言知識(shí)和數(shù)學(xué)建模知識(shí)。

篇11

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)也稱簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)（simplenumericalcontrolsystem）。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜、精度適中、功能簡(jiǎn)化、針對(duì)性強(qiáng)，比較適用于老設(shè)備技朮改造和產(chǎn)品更新。

標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能較全，價(jià)格適中，適用于中檔的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用較廣。

多功能型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能齊全，價(jià)格較貴。適用于加工復(fù)雜零件的大中型機(jī)床以及FMS、CIMS中使用的數(shù)控機(jī)床。

特殊型數(shù)控系統(tǒng)適用于各類(lèi)特種加工機(jī)床，如：電加工機(jī)床，超精加工機(jī)床等。

依據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。對(duì)中小型車(chē)床的改造廣泛采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造后車(chē)床的控制原理如圖1所示。改造后的車(chē)床可以自動(dòng)車(chē)削圓柱面、圓錐面、端面、球面、螺紋等。

2.改造方案

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，依據(jù)工藝要求和被改造車(chē)床的完好程度，可采用不同的改造方案。

對(duì)實(shí)際役齡較短，零部件完好，精度尚未降低，導(dǎo)軌刮花可見(jiàn)或?qū)嶋H役齡較長(zhǎng)經(jīng)修復(fù)后達(dá)到精度要求的機(jī)床可作如下改造。

安裝脈沖編碼器將主軸的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量聯(lián)系起來(lái)。將原機(jī)床的刀架拆除換成電動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。將原機(jī)床的掛輪系統(tǒng)、進(jìn)給箱、溜板箱、絲杠、光杠拆除，換成由步進(jìn)電機(jī)、齒輪減速裝置和滾珠絲杠組成的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)?？v向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在拆除進(jìn)給箱處的床身上。滾珠絲杠支座可安裝在原絲杠的安裝基面上，螺母支座安裝在縱向拖板上?？v向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖2所示。橫向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在縱向溜板上橫向絲杠尾端處。滾珠絲杠安裝在原絲杠位置，并對(duì)原絲杠支承部位、螺母座部位以及原空間尺寸進(jìn)行加工。注意橫向滑板與齒輪減速裝置是否碰撞，若碰應(yīng)采取措施。橫向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖3所示。

二、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的選擇

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)有多種類(lèi)型。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)主要包括數(shù)控裝置、坐標(biāo)軸驅(qū)動(dòng)(或伺服)系統(tǒng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、刀架及輔助功能的強(qiáng)電控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、接口等。

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)數(shù)控裝置、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半閉環(huán)數(shù)控裝置和點(diǎn)位式經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置三種。對(duì)于數(shù)控車(chē)床改造一般選用步電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)環(huán)數(shù)控裝置。選擇時(shí)主要考慮以下性能：CPU類(lèi)型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、設(shè)定單位、插補(bǔ)類(lèi)型、編程尺寸及編程標(biāo)準(zhǔn)，G、M、S、T、F功能、刀具補(bǔ)償功能、間隙補(bǔ)償功能及循環(huán)功能、顯示方式及顯示信息的形式、絕對(duì)編程、增量編程、程序輸入方式以及報(bào)警、診斷等。根據(jù)需要選擇相應(yīng)的性能。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的性能參數(shù)主要有：步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)及安裝尺寸，控制箱與電機(jī)的接線型式等。系統(tǒng)的快速進(jìn)給速度、空載起動(dòng)頻率，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升頻降頻時(shí)間，起動(dòng)矩頻特性、起動(dòng)慣頻特性、運(yùn)行矩頻特性。

驅(qū)動(dòng)電路的型式主要有：高低壓驅(qū)動(dòng)電路、斬波驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路、細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)型功率放大電路等。不同的電路型式、其工作性能不同，根據(jù)加工需要合理選擇。

刀架控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要考慮刀架型式（如四位或八位電動(dòng)刀架，或轉(zhuǎn)塔六位刀架等），定位精度及重復(fù)定位精度，換刀時(shí)間、刀具選擇時(shí)刀架的轉(zhuǎn)向、夾緊力，刀桿尺寸及裝夾刀具結(jié)構(gòu)型式等性能參數(shù)。

強(qiáng)電接口及弱電接口、主要根據(jù)工作需要選擇。如工件自動(dòng)夾緊，加工螺紋時(shí)，選擇強(qiáng)電接口；主軸的脈沖編碼器與數(shù)控裝置的接線，程序輸入接口等選擇弱電接口。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的類(lèi)型主要有：BCK2─001，BKC2─005，GWK─1A／Ⅱ/Ⅲ,JWK─20T，BKC2─8A，GSK─928，2385─1T等系列產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用在數(shù)控改裝及老產(chǎn)品車(chē)床改型中。在選擇時(shí)，除性能參數(shù)外，還要考慮其外型，安裝形式等因素。結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算選擇合適的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。

【摘要】在短時(shí)期內(nèi)大量地更新現(xiàn)有設(shè)備，無(wú)論從資金還是國(guó)內(nèi)機(jī)床制造廠的生產(chǎn)能力都很難做到。對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造投資少、見(jiàn)效快，是機(jī)械制造廠挖潛技改的一條成功之路。

【關(guān)鍵詞】舊機(jī)床數(shù)控改造方案選擇

參考文獻(xiàn)：

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篇12

1）基于分布式數(shù)控（DNC）車(chē)間（工段）信息管理系統(tǒng)。

這是目前占有最大比例的制造系統(tǒng)，應(yīng)用單元控制裝置對(duì)制造過(guò)程的有關(guān)信息進(jìn)行綜合管理。

2）柔性制造單元（FMC）和柔性制造系統(tǒng)（FMS）。

FMS和FMC除了具有完全的DNC管理系統(tǒng)外，還有自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，物料搬運(yùn)和裝卸，刀具檢測(cè)、預(yù)調(diào)和傳送以及狀態(tài)監(jiān)控等硬件模塊和相應(yīng)的物流和刀具流控制軟件。

3）自動(dòng)化工廠（FA）

它是一種以自動(dòng)化中央立體倉(cāng)庫(kù)為中心的由多條FMS以及相應(yīng)的企業(yè)信息管理系統(tǒng)組成的高度綜合自動(dòng)化工廠（車(chē)間），由于它需要極高的投入，目前還不完全實(shí)用于我國(guó)絕大部分企業(yè)。

4）柔性機(jī)床組成的生產(chǎn)線

主要用于大批量生產(chǎn)的行業(yè)，如汽車(chē)、摩托車(chē)和家電等行業(yè)。由于市場(chǎng)需求變化迅速，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短，因而由專(zhuān)用機(jī)床組成的剛性自動(dòng)生產(chǎn)線已日益被柔性生產(chǎn)線所取代。盡管目前已投產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的比重雖然不大，但由于它適宜于對(duì)同族零件多品種混流批量生產(chǎn)，已成為當(dāng)前柔性加工的一個(gè)主要發(fā)展方向。

由上述4類(lèi)數(shù)控機(jī)床組成的制造系統(tǒng)可見(jiàn)，DNC不僅需用面廣，而且是其它制造系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。事實(shí)上，即使企業(yè)所實(shí)施ERP、PDM、SRM、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)都已很完善了，仍然存在著上層管理和底層設(shè)備之間的信息斷層，還需要DNC等系統(tǒng)來(lái)將其與具體的加工過(guò)程連接起來(lái)，以進(jìn)行信息傳輸。DNC(DirectNumericalControl)即計(jì)算機(jī)直接數(shù)控或分布式數(shù)控，是指一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床實(shí)施分布式綜合數(shù)字控制。DNC集成系統(tǒng)屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的一種模式，是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM和計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)(CAPMS)集成的紐帶，它強(qiáng)調(diào)信息的集成與信息流的自動(dòng)化，物料流的控制與執(zhí)行可大量介入人機(jī)交互。相對(duì)FMS來(lái)說(shuō)，DNC投資小、見(jiàn)效快，是具有較好柔性的多個(gè)數(shù)控加工設(shè)備的集成控制系統(tǒng)。

基于上述分析，大多數(shù)控機(jī)床用戶在實(shí)施DNC方面都已取得了共識(shí)，也有很多用戶已經(jīng)實(shí)施了數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)DNC，雖然這些DNC系統(tǒng)在NC程序的通訊等方面表現(xiàn)都比較良好，基本解決了NC程序的通訊瓶頸，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，但在系統(tǒng)的使用過(guò)程中還是出現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

目前市面上的DNC廠商所提供的DNC產(chǎn)品都是基于NC程序文件的管理模式，在數(shù)據(jù)的快速查詢、存取、安全可靠性等方面存在著隱患。

與企業(yè)中其它相關(guān)管理系統(tǒng)的接口不暢，雖然DNC廠商也承偌可以達(dá)到所謂的無(wú)縫連接，但真要連接則是隔靴搔癢。

NC程序的管理缺乏合理的管理規(guī)章制度。

我們知道，PDM主要是根據(jù)企業(yè)需求和企業(yè)文化，將所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息、資源、人員和過(guò)程都納入PDM技術(shù)和管理框架之中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)作。它的實(shí)施解決了集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)隊(duì)伍之間的協(xié)同工作，保證把正確的信息、在正確的時(shí)間、用正確的方式、傳遞給正確的人，以最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、配置管理、工作流程管理和應(yīng)用系統(tǒng)的完全集成。

NC程序作為產(chǎn)品信息的一個(gè)重要組成部分，其文檔管理在PDM中已得到了比較嚴(yán)格的流程管理，但是，NC程序又是一種非常特殊的信息體，它所包含的信息內(nèi)容，如程序的加工軌跡、用刀信息、加工范圍、加工參數(shù)等又是一般PDM所不愿關(guān)注的，而這些內(nèi)容往往又是DNC系統(tǒng)所關(guān)心的內(nèi)容，為此，本公司將PDM和DNC系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分利用此兩大系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了一種新型DNC—基于PDM的DNC，以對(duì)加工過(guò)程中核心信息NC程序進(jìn)行更加科學(xué)、有效的管理。

二、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC的基本功能

顧名思義，基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC應(yīng)該兼具DNC和PDM兩方面的功能，具體來(lái)說(shuō)，其功能如下：

1．DNC功能：以DNC通訊系統(tǒng)為核心，建立DNC通訊平臺(tái)，主要完成：

全功能的NC程序的雙向傳輸：

面向數(shù)控操作工的設(shè)計(jì)理念，所有數(shù)控設(shè)備實(shí)施聯(lián)網(wǎng)集中管理，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行NC程序的雙向傳輸，從而實(shí)現(xiàn)NC程序的海量存儲(chǔ)、集成化管理，多達(dá)20余項(xiàng)的重要功能模塊，使DNC網(wǎng)絡(luò)的安全、兼容、易用等性能達(dá)到了一個(gè)前所未有的程度。

DNC網(wǎng)絡(luò)在線加工：

全客戶端模式的DNC在線加工，使DNC加工的進(jìn)入、退出、斷點(diǎn)續(xù)傳等功能全部在數(shù)控機(jī)床端實(shí)現(xiàn)，而外部子程序調(diào)用、行號(hào)重置、斷點(diǎn)智能連接等全部融入到系統(tǒng)當(dāng)中，無(wú)需人工干預(yù)，從而取代一臺(tái)機(jī)床配一臺(tái)計(jì)算機(jī)的模式。

設(shè)備加工信息采集：通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)宏變量輸出功能（對(duì)沒(méi)有宏變量輸出功能的數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)報(bào)表輸出方式）實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工信息的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）采集程序加工開(kāi)始與結(jié)束的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)機(jī)床使用效率、零件加工工時(shí)、刀具使用壽命等信息的匯總分析，為ERP、MRPII提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）通過(guò)采集宏變量輸出的數(shù)據(jù)，完成機(jī)床加工程序的實(shí)時(shí)還原，為質(zhì)量管理的分析提供原始依據(jù)。

（3）通過(guò)采集數(shù)據(jù)的軌跡模擬，實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工狀態(tài)的遠(yuǎn)程檢測(cè)，為生產(chǎn)管理提供現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)施追蹤。

2．基于PDM型式的NC程序的管理：以NC程序?yàn)轵?qū)動(dòng)的管理系統(tǒng)，主要是對(duì)NC程序進(jìn)行刀具軌跡的仿真，NC程序內(nèi)部信息的提取，NC程序的流程管理，特別是采用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方式對(duì)NC程序進(jìn)行嚴(yán)格地管理。

（1）程序庫(kù)管理

在功能上主要包括：

程序添加

程序刪除

程序內(nèi)容比較

程序行號(hào)管理

程序內(nèi)容導(dǎo)入

程序字符轉(zhuǎn)換

程序坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

程序打印

程序查詢

程序加工仿真

（2）程序版本管理：

在正常情況，NC程序是按照程序名放在一個(gè)指定的庫(kù)表中，有時(shí)同一程序又往往存在不同的版本，這樣查找所需的程序就較為困難，容易出現(xiàn)程序調(diào)用錯(cuò)誤的情況。如何既要準(zhǔn)確快速地調(diào)用相應(yīng)的程序，又要保證程序的版本正確，本系統(tǒng)較完善地解決了此問(wèn)題。

在本系統(tǒng)中，每編輯一次NC程序，將程序被編輯前的狀態(tài)保存在一個(gè)歷史記錄庫(kù)表中，此記錄程序的名稱按照一定的規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)，比如：原NC程序名稱為ABC.NC，此程序在某日某時(shí)刻被某人編輯，那么此時(shí)生成的記錄程序名稱為ABC-DDDDDD-SSSSSS-RRRRRR.TMP，其中DDDDDD代表被編輯的日期，SSSSSS代表被編輯的時(shí)刻，RRRRRR代表被編輯的人員名稱，這樣一來(lái)，我們除了可以查看NC程序當(dāng)前狀態(tài)之外，還可以追溯此NC程序的所有被編輯過(guò)程。在本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)NC程序編輯歷史記錄查詢器，以方便用戶進(jìn)行編輯追蹤。

（3）程序生命周期管理：

在本系統(tǒng)中將對(duì)NC程序的整個(gè)生命周期進(jìn)行嚴(yán)格的管理，從NC程序的生成開(kāi)始到NC程序的最終消亡都提供一套嚴(yán)格的管理手段。

目前對(duì)NC程序的狀態(tài)可設(shè)置為編輯、審核、鎖定、定型四種，過(guò)程如下：

在NC程序初始生成時(shí)是可以編輯的，編輯完成后，編程主管進(jìn)行審核，審核通過(guò)后可以開(kāi)始進(jìn)行試加工，在此過(guò)程中可能還需要對(duì)NC程序進(jìn)行編輯修改，修改完成后再審核，直到加工合格后經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)討論，以決定當(dāng)前NC程序是否鎖定，在鎖定期間，NC程序不可再進(jìn)行編輯修改，除非確實(shí)有例外情況，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，將程序鎖定狀態(tài)修改為編輯狀態(tài)，程序再經(jīng)過(guò)修改、審核、加工、再鎖定循環(huán)，當(dāng)前NC程序經(jīng)過(guò)幾輪循環(huán)下來(lái)，領(lǐng)導(dǎo)決定此NC程序可以定型了，終身不再被修改，那么此NC程序就設(shè)為定型狀態(tài)，一直到NC程序消亡此NC程序都不能再進(jìn)行編輯修改，NC程序消亡后就將其移出到一個(gè)NC程序消亡處（可以指定到一個(gè)固定庫(kù)表），不再放置在本系統(tǒng)程序庫(kù)中，有關(guān)此NC程序的所有記錄也一并消除。

（4）程序內(nèi)部信息管理：

這里主要是指對(duì)NC程序的內(nèi)部屬性進(jìn)行管理，如程序號(hào)、程序注釋、軌跡圖號(hào)、零件圖號(hào)、所加工的零件號(hào)、加工工序號(hào)、機(jī)床、用戶信息等進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中可對(duì)程序根據(jù)圖號(hào)、零件名稱、工序、軌跡圖、機(jī)床等進(jìn)行多種條件的復(fù)合查尋，同時(shí)對(duì)加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進(jìn)行管理。

在本系統(tǒng)中存儲(chǔ)的圖片主要是NC程序加工軌跡圖或零件圖，主要是方便用戶在調(diào)用程序時(shí)，借助于這些加工軌跡圖或零件圖對(duì)程序有更直觀的認(rèn)識(shí)。這些圖片在整個(gè)加工過(guò)程中，起到一個(gè)指導(dǎo)性的作用，例如，零件的裝夾、刀具情況、零件各工序的加工狀態(tài)等，使用戶加工時(shí)一目了然，可以更迅速地進(jìn)行相應(yīng)的工作。利用刀具清單、程序內(nèi)部屬性和程序注釋等一系列重要信息，用戶可以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，以最短的時(shí)間、最高的效率和最高的準(zhǔn)確度作好各種生產(chǎn)準(zhǔn)備。

（5）程序權(quán)限管理：

主要是給每個(gè)用戶設(shè)計(jì)不同的NC程序管理權(quán)限，以避免自己或別人對(duì)NC的程序進(jìn)行誤編輯，體現(xiàn)責(zé)任分清。

三、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC的特點(diǎn)

（1）由文件管理方式過(guò)渡到數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式：基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC區(qū)別于傳統(tǒng)DNC的一個(gè)最明顯的變化是采用了SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方式，消除了采用文件的管理方式所固有的存取、查詢、安全等方面的隱患。它將NC程序的實(shí)際內(nèi)容保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，由機(jī)床上傳到PC機(jī)中是保存在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)表中，機(jī)床請(qǐng)求的NC程序也是從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取的。

（2）真正實(shí)現(xiàn)與ERP、PDM、CRM等系統(tǒng)的無(wú)縫連接：在本系統(tǒng)中，考慮到用戶使用PDM時(shí)可能使用的數(shù)據(jù)庫(kù)是千差萬(wàn)別的，故采用了ODBC的方式，ODBC勝過(guò)其它數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一就是允許一個(gè)單代碼基同各種數(shù)據(jù)庫(kù)接口的能力。針對(duì)不同廠家的數(shù)據(jù)庫(kù)，我們只要建立合理的ODBC聯(lián)接即可。

（2）合理的程序管理流程：在本系統(tǒng)中，大量借用PDM對(duì)文檔資料的管理流程，同時(shí)針對(duì)NC程序管理的特殊化，對(duì)NC程序進(jìn)行管理。

四、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC實(shí)施方案

以下是本公司給某數(shù)控機(jī)床廠家所做的基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC實(shí)施方案，敬請(qǐng)參考。

此數(shù)控機(jī)床廠家屬于某軍工單位，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)非常完善，配置有ERP和PDM，都采用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。用戶要求我們的DNC也能與PDM連接，以便采用PDM對(duì)NC程序進(jìn)行流程管理。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示：

篇13

針對(duì)職業(yè)教育內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)問(wèn)題的矛盾，德國(guó)實(shí)行了“雙元制”職業(yè)教育模式，并取得了良好的效果?！半p元制”職業(yè)教育模式強(qiáng)調(diào)“工作過(guò)程是企業(yè)為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的工作程序，是一個(gè)綜合的，時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，但結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的系統(tǒng)”。據(jù)此，以工作過(guò)程為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)模式，就是通過(guò)校企合作、工學(xué)結(jié)合的形式，采取實(shí)踐與理論緊密結(jié)合的一體化教學(xué)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、知識(shí)運(yùn)用能力和個(gè)人綜合素質(zhì)，為企業(yè)培養(yǎng)更多高水平、高素質(zhì)的技能型應(yīng)用人才。具體來(lái)說(shuō)，就是把行動(dòng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，把比較有代表性的職業(yè)工作過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)內(nèi)容，將其合理運(yùn)用到教學(xué)情景當(dāng)中。采用實(shí)物模型、實(shí)踐操作、計(jì)算機(jī)輔助、實(shí)驗(yàn)分析等教學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)控機(jī)床編程與加工、數(shù)控加工工藝、CAD/CAM技術(shù)等能力，高起點(diǎn)地培養(yǎng)從事數(shù)控加工、模具加工和CAD/CAM技術(shù)的機(jī)電復(fù)合型人才。

3數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)以工作過(guò)程為導(dǎo)向的一體化教學(xué)的構(gòu)建

3.1教學(xué)內(nèi)容的改革

雖然我國(guó)職業(yè)教育改革已經(jīng)如火如荼地開(kāi)展多年，經(jīng)歷了實(shí)踐本位課程改革、能力本位課程改革和工作過(guò)程本位課程改革，取得的進(jìn)步與成果有目共睹，但是我國(guó)的職業(yè)教育始終未能真正擺脫科學(xué)體系的束縛，三段式的課程結(jié)構(gòu)仍然橫行于諸多職業(yè)院校的教學(xué)過(guò)程，“工”、“學(xué)”的相互獨(dú)立局面沒(méi)有得到本質(zhì)的改變。然而，現(xiàn)有研究以及國(guó)外有關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，要想實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合職業(yè)技能的全面提升，就必須要做好工學(xué)結(jié)合一體化的課程開(kāi)發(fā)工作，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中運(yùn)用理論知識(shí)，熟練掌握與運(yùn)用職業(yè)技能，強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與溝通技巧，進(jìn)而在實(shí)操中形成自己的知識(shí)體系，真正做到應(yīng)對(duì)綜合、完整工作任務(wù)時(shí)臨危不亂，做到有計(jì)劃、有條理地解決工作中遇到的問(wèn)題。因此，中職數(shù)控專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置要實(shí)行模型化，以工作為導(dǎo)向，進(jìn)行實(shí)踐與理論相結(jié)合的一體化教學(xué)內(nèi)容改革，使教學(xué)內(nèi)容能更好地貼近制造業(yè)發(fā)展實(shí)際。

3.2教學(xué)方法的改革

3.2.1實(shí)物模型教學(xué)法中職數(shù)控專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容比較抽象和枯燥，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，單憑老師課堂上的灌輸講解和自己的記憶與自我理解，很難掌握和融會(huì)貫通。不少學(xué)生對(duì)此存有畏難心理，調(diào)動(dòng)不起學(xué)習(xí)的興趣。常見(jiàn)的課堂教學(xué)情境是：老師在鏗鏘有力地講授，學(xué)生聽(tīng)得似懂非懂，一頭霧水。為了改變這種教學(xué)現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中來(lái)，提高課堂教學(xué)效率，就要改革教學(xué)方法，打造情景式課堂教學(xué)模式，借助生動(dòng)、形象、直觀的教學(xué)模型，引發(fā)學(xué)生興趣，實(shí)施有效教學(xué)。比如，數(shù)控機(jī)床課程中的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及機(jī)床的典型部件等，如果借助模型進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生就能很容易地從有形、實(shí)在的模型形成抽象思維，對(duì)課本知識(shí)點(diǎn)的掌握也變得輕松從容，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大提高。

3.2.2教學(xué)監(jiān)控為了能夠確保所開(kāi)發(fā)的課程能夠順利實(shí)施，學(xué)校有必要就針對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)的課程的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。這一監(jiān)控可從課程的實(shí)施模式、方法、手段等方面開(kāi)展。對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程的監(jiān)控，則需要側(cè)重于授課計(jì)劃總體安排、教學(xué)情境的建構(gòu)、教學(xué)過(guò)程中可能遇到的重點(diǎn)難點(diǎn)等方面，教學(xué)監(jiān)控有關(guān)人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行反饋，提供指導(dǎo)性意見(jiàn)，主要突出工學(xué)結(jié)合一體化、行動(dòng)導(dǎo)向、教學(xué)情境等關(guān)鍵因素。以數(shù)控車(chē)削編程與加工課程為例，在教學(xué)過(guò)程中，有關(guān)人員要注重監(jiān)控以下幾點(diǎn):一是教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的主體地位是否得到維護(hù)，教師的引導(dǎo)與示范作用是否起效；二是在運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，項(xiàng)目中的零件加工教學(xué)是否構(gòu)建了貼近于真實(shí)工作過(guò)程的教學(xué)情境，綜合訓(xùn)練項(xiàng)目的生產(chǎn)實(shí)例是否注意到了技能訓(xùn)練是重點(diǎn)；項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，教師是否引導(dǎo)進(jìn)行文明生產(chǎn)，有意識(shí)地加強(qiáng)其職業(yè)素養(yǎng)。

3.2.3實(shí)踐操作教學(xué)法培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作技能，是中職數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)的目的。只有在實(shí)踐中，學(xué)生才能理論聯(lián)系實(shí)際，將課本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)操作技能和操作水平的提高。對(duì)于數(shù)控專(zhuān)業(yè)教師來(lái)說(shuō)，采取邊實(shí)踐、邊操作、邊教學(xué)的方法，能幫助學(xué)生更好地理解艱澀的課本知識(shí)，并在具體的實(shí)踐操作中，將知識(shí)和技術(shù)融會(huì)貫通，更好地適應(yīng)以后生產(chǎn)一線的工作。以數(shù)控專(zhuān)業(yè)的數(shù)控編程課為例，采用邊教、邊學(xué)、邊練的教學(xué)模式，通過(guò)對(duì)機(jī)床程序的實(shí)際演練和利用數(shù)控模擬軟件進(jìn)行的程序輸入、編輯、修改、調(diào)試以及運(yùn)行，同學(xué)們對(duì)生產(chǎn)一線的環(huán)境和加工工藝的編排有了真實(shí)而全面的認(rèn)識(shí)，鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，并在實(shí)踐中提高了操作技能，為將來(lái)參加生產(chǎn)一線的工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。