李世良,李忠良
(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 商丘 476000)
在全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境日益繁榮,國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,社會(huì)發(fā)展必將向科技化、現(xiàn)代化邁出一大步。計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的社會(huì)環(huán)境中,信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字化進(jìn)行控制機(jī)床運(yùn)作及加工過程的一種方法,由數(shù)控裝置、進(jìn)給裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)器等部分組成。信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及有機(jī)結(jié)合,給數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化提供了新的契機(jī)和空間。同時(shí),積極發(fā)現(xiàn)及進(jìn)行現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)發(fā)展中所需解決的問題及改進(jìn)措施,對(duì)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)具有高精度、高效率等特點(diǎn),擁有微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測及控制技術(shù)的功能。在社會(huì)飛速發(fā)展的今天,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)正在朝著現(xiàn)代化、科技化的方向發(fā)展,所以加工設(shè)備的完善是對(duì)無人化及規(guī)?;a(chǎn)的基本要求?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)要想從根本上進(jìn)行發(fā)展與完善需要進(jìn)行機(jī)床改造、物理仿真系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),從而對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的PC化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、開放化、集成化發(fā)揮重要作用。
(1)機(jī)床改造。隨著社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的加快,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展速度。在此背景下,孕育出數(shù)控機(jī)床改造這一分支行業(yè)。由于機(jī)床改造所需時(shí)間、成本比添置新機(jī)更加經(jīng)濟(jì),因此現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床改造得到了充分的運(yùn)用?,F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床改造主要是針對(duì)機(jī)床功能的恢復(fù)及存在的故障加以診斷、修復(fù)及翻新。針對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工,以加強(qiáng)效率、質(zhì)量及自動(dòng)化程度。并且在普通機(jī)床上加載或更新現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng),將普通機(jī)床改造成CNC機(jī)床及NC機(jī)床,實(shí)現(xiàn)機(jī)床NC化。同時(shí),為了提高數(shù)控機(jī)床的性能、檔次及技術(shù)上的突破與發(fā)展,對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造工作。
(2)仿真系統(tǒng)。幾何仿真及物理仿真是虛擬制造最基本的技術(shù)保障。目前幾何仿真已經(jīng)有成熟的軟件系統(tǒng),例如UG、MasterCAM等。但因物理仿真具有建模難度大、切削機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn),物理研究仍需進(jìn)一步發(fā)展及探究。在虛擬制造研究中,切削過程物理因素的研究有著重要的意義。國外現(xiàn)有關(guān)于切削形成、切削力、工作表面質(zhì)量、振動(dòng)等方面的研究,國內(nèi)也有關(guān)于加工質(zhì)量及預(yù)測的物理仿真系統(tǒng)研究工作。致力于物理仿真系統(tǒng)的研究,將會(huì)為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展起到一定的推進(jìn)作用。
(3)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)?,F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床控制、工業(yè)智能化的重要因素之一就是伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。因電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及控制技術(shù)的發(fā)展是伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的奠基石,所以,伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床以及其他產(chǎn)業(yè)機(jī)械控制中作為核心技術(shù)之一,廣泛引起人們的關(guān)注。數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用,將為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展智能化做出很大貢獻(xiàn)。
(1)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的PC化。PC作為目前世界上最大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品,保證了其技術(shù)的發(fā)展及支持。由于當(dāng)前PC具有快速處理數(shù)據(jù)的能力,可利用PC技術(shù)達(dá)成圖形界面及網(wǎng)絡(luò)通信的目標(biāo),同時(shí)由于PC更新?lián)Q代頻繁、迅速的特點(diǎn),保持同計(jì)算機(jī)發(fā)展更新?lián)Q代與時(shí)俱進(jìn),對(duì)二次開發(fā)及功能擴(kuò)展十分有利?!癙C嵌入 NC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)雖然具有一定的開放性,但因本系統(tǒng)的傳統(tǒng)性致使用戶無法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心,同時(shí)由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的原因,沒有被廣泛的運(yùn)用?!癗C嵌入 PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)控系統(tǒng),可以單獨(dú)使用。這種系統(tǒng)通常擁有強(qiáng)大的PLC控制能力及運(yùn)動(dòng)控制能力并且擁有低成本、可靠性高、便于聯(lián)網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化以及軟件資源豐富等優(yōu)勢,因而得到廣泛應(yīng)用。
(2)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化,可通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)對(duì)已聯(lián)網(wǎng)的機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作,例如編程、設(shè)定、操作及運(yùn)行?,F(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展有利于CN內(nèi)部CNC裝置與數(shù)字?jǐn)?shù)字伺服之間的通信,有利于與上級(jí)主計(jì)算機(jī)的通信,有利于傳遞維修數(shù)據(jù)及與其他工廠 進(jìn)行交換制造數(shù)據(jù)、信息共享。NC通信功能將成為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展不可或缺的因素。
(3)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的智能化。由于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展和人工智能技術(shù)發(fā)展,使得現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展朝著智能化方向邁進(jìn)?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的智能化就是應(yīng)用人工智能技術(shù)控制工作過程、監(jiān)控、決策等,具有數(shù)控程度數(shù)控程度編制的智能化、加工過程智能化、故障診斷智能化的特點(diǎn)。隨著數(shù)控技術(shù)智能化的不斷完善與進(jìn)步,智能化工作將為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)帶來更為廣闊的發(fā)展前景。
(4)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的開放化?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的開放化有利于數(shù)控工作設(shè)備朝著靈活、多功能、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,保證機(jī)床與控制器的更新?lián)Q代能夠做到與時(shí)俱進(jìn)。由于生產(chǎn)方式的進(jìn)步與轉(zhuǎn)變、社會(huì)環(huán)境對(duì)數(shù)控技術(shù)要求的提高、增強(qiáng)競爭力的必要,促使現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展走向開放化,這將成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。這種必然趨勢將產(chǎn)生具有標(biāo)準(zhǔn)性、二次開發(fā)性及價(jià)格便宜等優(yōu)勢的全新概念的現(xiàn)代化數(shù)控系統(tǒng)。
(5)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的集成化。目前,新型通信方式正在研究過程當(dāng)中,其中通信方式將采用無纜展寬頻譜通信,信號(hào)將調(diào)制成產(chǎn)生一個(gè)類似噪音、較寬的頻譜來進(jìn)行信號(hào)及數(shù)據(jù)的傳送工作。這種新型的通信方式運(yùn)用無纜連接的傳播手段,代替以往陳舊的通信模式,減少NC系統(tǒng)內(nèi)連接電纜數(shù)目,具有極強(qiáng)的保密性。
在全球經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的今天,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)應(yīng)與社會(huì)發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)、共同發(fā)展進(jìn)步。這使得現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)必須向科技化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)科技自動(dòng)化、現(xiàn)代化的基本立足點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)科技自動(dòng)化、現(xiàn)代化的核心關(guān)鍵,是社會(huì)工業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展不僅關(guān)系著國家綜合國力水平的體現(xiàn),更是衡量國家整體發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。因此,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要、不容忽視。
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