南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床|高精度數(shù)控?zé)o心磨床|江蘇南元機(jī)床

機(jī)械原理-概述

不同的機(jī)器往往由有限的幾種常用機(jī)構(gòu)組成，如內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)和沖床等的主體機(jī)構(gòu)都是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不同于一般力學(xué)上的運(yùn)動(dòng)，它只與其幾何約束有關(guān)，而與其受力、構(gòu)件質(zhì)量和時(shí)間無關(guān)。1875年 ，德國(guó)的 F.勒洛把上述共性問題從一般力學(xué)中獨(dú)立出來，編著了《理論運(yùn)動(dòng)學(xué)》一書，創(chuàng)立了機(jī)構(gòu)學(xué)的基礎(chǔ)。書中提出的許多概念、觀點(diǎn)和研究方法至今仍在沿用。1841年，英國(guó)的R.威利斯發(fā)表《機(jī)構(gòu)學(xué)原理》。19世紀(jì)中葉以來，機(jī)械動(dòng)力學(xué)也逐步形成。進(jìn)入20世紀(jì)，出現(xiàn)了把機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)合在一起研究的機(jī)械原理。1934年，中國(guó)的劉仙洲所著《機(jī)械原理》一書出版。1969年，在波蘭成立了國(guó)際機(jī)構(gòu)和機(jī)器原理協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱IFTOMM。

機(jī)構(gòu)學(xué)的研究對(duì)象是機(jī)器中的各種常用機(jī)構(gòu)，如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等）以及組合機(jī)構(gòu)等。它的研究?jī)?nèi)容是機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的組成原理和運(yùn)動(dòng)確定性，以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和綜合。機(jī)構(gòu)學(xué)在研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)僅從幾何的觀點(diǎn)出發(fā)，而不考慮力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。

機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象是機(jī)器或機(jī)器的組合。研究?jī)?nèi)容是確定機(jī)器在已知力作用下的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其調(diào)節(jié)、摩擦力和機(jī)械效率、慣性力的平衡等問題。

按機(jī)械原理的傳統(tǒng)研究方式，一般不考慮構(gòu)件接觸面間的間隙、構(gòu)件的彈性或溫差變形以及制造和裝配等所引起的誤差。這對(duì)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械一般是可行的。但隨著機(jī)械向高速、高精度方向發(fā)展，還必須研究由上述因素引起的運(yùn)動(dòng)變化。因而從40年d開始，又提出了機(jī)構(gòu)j確度問題。由于航天技術(shù)以及機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人的飛速發(fā)展，機(jī)構(gòu)j確度問題已越來越引起人們的重視，高精度數(shù)控?zé)o心磨床，并已成為機(jī)械原理的不可缺少的一個(gè)組成部分。

南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床

數(shù)控機(jī)床制造業(yè)將朝著6個(gè)方向發(fā)展

　　數(shù)控機(jī)床是機(jī)床制造業(yè)重要基礎(chǔ)裝備，因此它的發(fā)展一直備受人們關(guān)注。近年來我國(guó)機(jī)床制造業(yè)既面臨著制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力。從技術(shù)層面上來講，加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。目前，*制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

1.可靠性最d化

數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應(yīng)各種控制功能的要求，同時(shí)采用硬件結(jié)構(gòu)機(jī)床本體的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產(chǎn)批量，又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關(guān)。還通過自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和報(bào)警。利用報(bào)警提示，及時(shí)排除故障；利用容錯(cuò)技術(shù)，對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù)；利用各種測(cè)試、監(jiān)控技術(shù)，當(dāng)生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。

2.控制系統(tǒng)小型化

數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī)、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)?？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數(shù)控操作系統(tǒng)進(jìn)一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機(jī)床設(shè)備上，高精度數(shù)控?zé)o心磨床供應(yīng)商，更便于對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作使用。

3.智能化

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持最j工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時(shí)也能提高的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復(fù)功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時(shí)，立即采用停機(jī)等措施，并進(jìn)行故障報(bào)警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī)，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實(shí)現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能診斷系統(tǒng)。

4.數(shù)控編程自動(dòng)化

目前CAD／CAM圖形交互式自動(dòng)編程已得到較多的應(yīng)用，是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理，從而自動(dòng)生成NC零件加工程序，以實(shí)現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前又出現(xiàn)了CAD／CAPP／CAM集成的全自動(dòng)編程方式，它與CAD／CAM系統(tǒng)編程的最d區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。

5.高速度、高精度化

速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo)，南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床，它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度。同時(shí)，采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，即提高插補(bǔ)運(yùn)算的速度和精度。并采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的直線伺服進(jìn)給方式，其高速度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性相當(dāng)優(yōu)越。采用前饋控制技術(shù)，使z蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。

6.多功能化

配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)（刀庫(kù)容量可達(dá)100把以上）的各類加工中心，能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴(kuò)孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸、多面體切削，即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級(jí)中斷控制方式，即可在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制，實(shí)現(xiàn)所謂的“前臺(tái)加工，后臺(tái)編輯”。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，高精度數(shù)控?zé)o心磨床加工，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制。

為適應(yīng)超高速加工的要求，數(shù)控機(jī)床采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸一體化，主軸電機(jī)的軸承采用磁浮軸承、液體動(dòng)靜承或陶瓷滾動(dòng)軸承等形式。

數(shù)控機(jī)床以其的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)。另一方面，通過持續(xù)的研究，信息技術(shù)的深化應(yīng)用促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步提升。

南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床南元高精度數(shù)控?zé)o心磨床