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专用数控技能介绍

一、数控技能是制作业的重要根底
  配备工业的技能水平缓现代化程度决议着整个国民经济的水平缓现代化程度,数控技能及配备是开展新式高新技能工业和顶级工业的使能技能和最基本的配备。马克思从前说过“各种经济年代的差异,不在于出产什么,而在于怎样出产,用什么劳动资料出产”。制作技能和配备便是人类出产活动的最基本的出产资料,而数控技能又是当今先进制作技能和配备最中心的技能。因而,专家们预言: 机械制作的竞赛,其实质是数控技能的竞赛。
  数控技能是用数字信息对机械运动和作业进程进行操控的技能;是制作业完成主动化、柔性化、集成化出产的根底;是进步产品质量、进步劳动出产率必不行少的物质手法;是国防现代化的重要战略物质;是联系到国家战略方位和表现国家归纳国力水平的重要根底性工业。当今国际各国制作业广泛选用数控技能,以进步制作才能和水平,进步对动态多变商场的习惯才能和竞赛才能。大力开展以数控技能为中心的先进制作技能已成为国际各发达国家加快经济开展、进步归纳国力和国家方位的重要途径。此外国际上各工业发达国家还将数控技能及数控配备列为国家的战略物资,不只采纳严重办法来开展自己的数控技能及其工业,并且在“高精尖”数控要害技能和配备方面临我国实施封闭和约束方针。
依据国民经济开展和国家要点建造工程的详细需求,规划制作“高、精、尖”严重数控配备,打破国外封闭,把握数控配备要害技能,创出我国数控机床品牌,进步商场占有率是全面提高我国根底制作配备的中心竞赛力的要害所在。

二、数控技能的开展趋势
  前期的数控体系选用穿孔纸带传送加工程序,由专用数控设备读入加工代码、进行辨认、贮存和核算,输出相应的指令脉冲以驱动伺服体系。70年代中期小型核算机呈现。因为其较低的价格,高明的数据处理和输入输出功用,使它敏捷使用到数控机床的操控体系中,呈现所谓核算机数控(CNC)和直接数控(DNC)体系。九十年代以来,核算机技能的开展一日千里,通用核算机从8位机,已开展到飞跃年代。其速度和功用已比当年的8位机快了几百倍。使得在通用微机上以软件办法能够完成各种数控功用,数控技能发生了深入改变。PC机上的丰厚软件资源、友爱的人机界面,是其它数控体系所无法比拟的。依据微机的敞开式数控体系已成为国际数控技能的开展潮流,以PC机为渠道的数控技能的使用规模敏捷扩展。
跟着科学技能的不断开展,数控技能的开展越来越快,数控机床朝著高功用、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向开展。但最主要的开展趋势便是选用“PC+运动操控器”的敞开式数控体系,它不只具有信息处理才能强、敞开程度高、运动轨道操控精确、通用性好等特色,并且还从很大程度上进步了现有加工制作的精度、柔性和敷衍商场需求的才能。美国将其称为新一代的工业操控器,日本称其将带来第三次工业革命。

三、我国数控的出路
  纵观目前我国的数控商场,我国数控产品在功用、外观、牢靠性方面与国外产品有必定间隔,特别是国外企业有雄厚的资金,加上外国企业为占据我国商场,对我国能够出产的数控体系压价出售,而对我国未能出产的数控体系,不只高价并且附加许多约束。在国外数控企业选用技能封闭和贱价推销的两层战略下,我国数控工业阅历了崎岖的进程,我国曾花巨资引入西门子和FANUC的技能,并期望在此根底上吸收消化,开发我国自己的数控技能。如北京密云所引入了FANUC的数控体系,但是,FANUC卖给咱们的都是行将过期的落后技能。我国引入后,没有来得及吸收消化和批量出产,FANUC即宣告中止出产该体系的出产,并将功用价格比更好、质量更高、体积更小的数控体系面向我国商场。这种总是跟在他人后边走的做法,必定受人限制,永久落在后边。我国数控出路安在?
  跟着核算机技能一日千里的开展,依据微机的敞开式数控是数控技能开展的必定趋势。在传统数控技能方面,我国处于相对落后的情况,敞开式数控为我国数控工业的开展供给杰出的要害,加强和要点扶持敞开性数控技能的研讨和使用,我国的数控工业才有开展壮大或许,才有或许在未来的商场竞赛中立于不败之地。
福州大学机械工程及主动化学院坚持以加快用信息化带动工业化,促进制作业结构调整和优化晋级,建造福建高水平的先进配备为主旨,环绕制作业企业信息化、制作数字化、操控智能化和配备现代化的开展趋势及需求,大力加强敞开式数控技能的研讨和开发,力求为我省习惯经济全球化与信息化的应战供给先进制作技能和配备。

四、敞开式数控体系的特色、构成和开发办法
  1、敞开式数控体系具有如下显着的长处
  ★技能更新,功用愈加强壮,能够完成多种运动轨道的操控,是传统数控设备的换代产品;
  ★结构办法模块化,能够方便地彼此组合,树立适用不同场合、不同功用需求的操控体系,可显着缩短新产品的研发开发周期;
  ★操作简略,在PC机上经简略编程即可完成运动操控,而不需求专门的数控软件。
★将PC机的信息处理才能和敞开式的特色与运动操控器的运动轨道操控才能有机地结合在一起,信息处理才能强、敞开程度高、运动轨道操控精确、通用性好。
  ★可扩展性好,可经过预留刺进用户专用软件的接口的办法或供给用户API和编程标准,供用户编制自己的专用模块的办法,简练地完成体系的扩展。

 

  2、敞开式数控体系的构成
  敞开式数控体系的构成如下图所示

图2 PC-NC方式敞开数控体系的构成


  3、敞开式数控体系的开发办法
  第一步:挑选运动操控器
  1.依据要开发设备的作业特色,确认伺服电机的类型。
  2.确认要操控的电机轴数和电机作业方式。
  3.确认方位检测、反应方式,挑选是否选用光电编码器或光栅尺。
  4.确认输入输出开关量的数量。
  5.依据以上内容,挑选适宜的运动操控器
  第二步:挑选伺服电机及驱动器
  1.依据设备作业进程的静、动载荷情况,别离核算满意各轴运动所需的最大扭矩和驱动功率。然后,在考虑必定的安全系数和装置空间的条件下,别离选定各轴电机、驱动器和相应的减速器。
  2.对所选定的电机、驱动器和减速器,一般会有多个公司供给相关的标准化产品。用户可据自己的情况进行选购。
  第三步:衔接运动操控器、驱动器、电机与设备
  1.依照运动操控器接线端子摆放阐明和电机驱动器操控信号接线阐明,首先将操控器与驱动器间的模仿或脉冲操控信号线、编码器反应信号线妥善衔接,然后将设备各轴的正负向行程开关与操控器接线板相连。必要不时还需衔接零位开关。
  2.将操作面板的开关、指示灯与运动操控器接线端子排上的通用数字I/O端子相连。
  3.发动运动操控器调试软件,对各轴的电机运动、及数字I/O端口的作业情况进行操控,查验接线的正确性。
  4.使用调试环境程序MCtest中的动态呼应测验功用,测验、剖析设备各轴的动态呼应特性,挑选合理的操控参数。
  第四步:进行使用软件开发
  1.规划各轴作业进程操控流程图。
  2.依据用户所选的使用软件开发言语如Borland C++或Visual C++言语,挑选适宜操作体系环境(Windows95/98/2000,DOS)的相应动态衔接库DLL,把握运动操控器指令函数的调用办法。
  3.编写设备操控的使用程序。
 

 

 

 

 

鞋楦专用数控机床介绍

  鞋楦是各种鞋规划和制作的依托,是鞋的母体,是制鞋进程中不行替代的重要模具。


  传统的鞋楦制作办法是手艺制作母楦后,以母楦为模板在鞋楦仿形加工机床上进行加工,因为机械级放仅仅一种近似,一般同一系列不同标准的鞋楦制作需选用多种母楦,形成母楦制备困难、制作周期长、本钱高,并且母楦制作差错将直接影响鞋楦的制作精度,然后影响鞋的质量。

  在当今人们对穿戴寻求漂亮、舒适并具有个性化的年代,传统的鞋楦制作办法不能习惯鞋类商场“小批量多种类”的需求、严重影响了制鞋企业产品的质量和竞赛力。鞋楦制作配备数控化是商场的必定挑选。福州大学机械工程及主动化学院与福州锦达机械有限公司协作PC-NC敞开方式研发的数控鞋楦加工配备取得了成功。
  因为鞋楦是由非圆曲线和曲面组成的杂乱自在曲面形状的形体,鞋楦数控加工程序的编制十分杂乱,凭借鞋楦专用丈量机,将鞋楦曲面加工的刀轨细分为由细小三维直线段构成的空间曲线后再编写加工程序,这样可极大地简化鞋楦加工数控程序的编写。整个数控鞋楦加工配备由丈量机、CAD/CAM软件和数控刻楦机三个功用模块组成。
  丈量部分是鞋楦CAD/CAM体系的根底,它为鞋楦CAD/CAM体系供给母楦原始的三维数据、楦底长L、前翘高e1、后根高e2和B+C的值,B、C别离为前翘和后根至丈量中心的间隔。
  鞋楦CAD软件包具有对丈量(母楦)数据按加工要求进行级放;对级放后的数据进行光顺处理;对光顺处理后的数据进行插值、鞋楦图形显现和加工模仿仿真等功用。
  鞋楦CAM以鞋楦CAD处理后的数据为根底,依照加工工艺要求进行加工工艺进程规划和加工数据处理,依据鞋楦的三维概括数据以及数控刻楦机的铣刀旋转包络面,逐一核算在加工时每个刀位点处铣刀需移动的间隔、速度以及楦体滚动的速度,然后把这些数据按规则的格局生成加工数据文件,终究为数控刻楦机供给鞋楦加工数据。
数控刻楦机在加工程序的操控下,经过调用鞋楦CAD/CAM模块生成的加工数据文件完成鞋楦主动加工。数控刻楦机是鞋楦CAD/CAM体系的终究输出设备,也是整个体系中最要害的一环 ,它的作业牢靠性直接影响到所加工鞋楦的质量。


  如图3所示,数控刻楦机选用立式安置和三轴联动加工办法。加工时待加工的坯楦沿纵向固定在C轴上并在C轴伺服电机的驱动下作以C轴为中心的变速旋转运动;Z轴伺服电机驱动作业台作自下而上的运动。因为C轴每滚动一周,Z轴移动一个导程的位移,故可经过电子齿轮的办法为C轴与Z轴的运动树立这种严厉的数学联系。X轴伺服电机驱动刀具滑台沿垂直于C轴反转中心的方向作往复运动。因而,X轴和Z轴两轴的联动驱动刀架滑动作业台带动高速旋转的刀盘在X-Z平面上作自在运动。经过X、Z和C轴的联动,可完成刀具中心相对于坯楦按丈量和级放取得的鞋楦概括数据作变直径螺旋线运动,切除剩余的资料然后取得所需的鞋楦;为确保切削外表的光洁度,一般在一个直径为80mm圆盘的边沿上均匀地嵌入三把刀碗直径为30mm左右的铣刀,刀盘以 9000~12000r/min的转速高速旋转。

  本体系选用NC+PC方式的敞开式数控体系结构,经过模块化规划,体系具有配备灵敏、兼容性好和对加工产品习惯性强的特色,详细特色如下:
  ★ 选用三轴联动作业办法。
  ★ 使用软件选用图标和全汉字操作界面,具有体系情况、提示及协助等功用。一起选用菜单与键盘输入相结合的输入办法,使其功用紧凑、交互简练。
  ★ 使用软件具有简练的轨道生成手法,可对生成的代码进行校验,具有线框、曲面办法的图形加工仿真功用。
  ★可接纳三维扫描数据并完成主动编程加工。
  本体系选用沟通伺服电机作为驱动部件,选用装于主轴上的脉冲编码器构成半闭环方位操控体系。产品精度高,反应器材的密封性好,作业安稳牢靠,简直无需修理,具有较高的性价比。投入商场后,取得了杰出的经济效益。
  ★ 选用三轴联动作业办法。
 

拟供给的服务
  服务项目
  福州大学机械工程及主动化学院以研讨、开发高水平的先进配备为主旨,环绕制作业企业信息化、制作数字化、操控智能化和配备现代化的开展趋势及需求,坚持以加快我省用信息化带动工业化,促进制作业结构调整和优化晋级,诚挚为福建习惯经济全球化与信息化的应战供给强有力的支撑。
  福州大学机械工程及主动化学院可为用户供给CAD /CAM技能培训,数控体系软、硬件开发,机械规划制作,精细装置调试和精细丈量,机床数控化改造,规划、制作专用数控配备等服务。
  协作办法
  两边洽谈
  设备条件
  福州大学机械工程及主动化学院相关专业实验室面积共有1000余米2和1000余万元的设备财物。具有英国DENFORD公司的CIMS体系、加工中心、五维激光丈量体系(5D/6DASP)、三坐标丈量机、PRO/ENGINEER、MASTER CAM、SOLIDEDGE和SOLIDWORK等高、中端CAD/CAM软件五十余套、具有60台微机的局域网络及绘图机、数控体系、伺服体系等研讨用设备多套。
科技人员情况
  福州大学机械工程及主动化学院有教授 人、副教授 人、讲师 人、 这支部队已安稳地协作多年,是一支长于攻关的联合部队。这支科研部队在机械制作工艺、刀具、机床、机电一体化、数控检测和核算机操控等多学科方面具有归纳技能优势。