数控技术的发展及行业新技术(编辑修改稿)

数控技术的发展及行业新技术(编辑修改稿)内容摘要：

本设备 ， 它的通讯范围是： （ 1） 数控系统内部的 CNC装置与数字伺服间的 通信 ， 主要通过SERCOS链式网络传送数字伺服控制信息； （ 2） 数控系统与上级主计算机间的通信； （ 3） 与车间现场设备及 I/O装置的通信 ， 主要通过现场总线 ， 如PROFIBUS等进行通讯； （ 4） 通过因特网与服务中心的通信 ， 传递维修数据； （ 5） 通过因特网与另一个工厂交换制造数据。 数控技术及装备的发展趋势 数字制造 1995年 12月，美国 SME主席 “数字制造”（“ digital manufacturing” ）。 “数字制造”，就是用数字的方式来存储、管理和传递制造过程中的所有信息。 在计算机世界里，可以产生各种各样的信息，并把物理过程虚拟化； DNC可以对 CAD/CAPP/CAM以及 CNC的程序进行传送和分级管理。 DNC技术使CNC与通信网络联系在一起 , 还可以传送维修数据，使用户与数控生产厂家直接通信；进而把制造厂家联系在一起，构成虚拟制造网络。 如何把这些信息从计算机“下载”到生产线，在生产过程中利用这些信息控制机器，生产出合格产品；这个全过程就是“数字制造”。 数控技术及装备的发展趋势 并联机床 直线电机 STEPNC E— 维护 数控技术及装备的发展趋势 传统的机床串联结构： 即按笛卡尔坐标沿三个坐标方向直线运动和绕这三个坐标转动依次串联叠加起来 ， 形成刀具与工件的相对运动轨迹。 机床所有结构的几何精度误差 、力的传递和刚度的损失， 都会形成串联累积而成为致命的薄弱环节。 并联机床 ： 通过多杆结构在空间同时运动来移动主轴头以实現加工动作 ， 与串联结构相比， 并联结构具有更为简化、 刚度重量比大、速度快、 动态性能 好 （包括精度保证及运动效率） 、灵活方便 等优点，具有广泛的应用和发展前景，已成为数控技术研究的一个热点。 并联 机床 —— 新的 机床结构 数控技术及装备的发展趋势 并联 机床 并联加工中心 数控技术及装备的发展趋势 数控技术及装备的发展趋势 并联机床 并联 机床的出现彻底改变了一百多年来机床的结构配置和运动学原理。 1994年， Giddingsamp。 Lewis公司在美国芝加哥 IMTS39。 94机床博览会上推出的 VARIAX并联机床，引起广泛关注，被称为“ 2l世纪的机床 ”。 数控技术及装备的发展趋势 近二十年来，有十几个国家从事并联机床的研发， 其中瑞典 TRICEPT公司已供应商品四百余台， 应用于空客、波音、通用和卡勒比勒大型工程机械企业。 并联机床 数控技术及装备的发展趋势 我国也有产学研合作研发，并取得研究成果。 如： 哈尔滨量具刃具集团与哈工大合作研发的并联机构，已生产 5台，成功应用于哈尔滨汽轮机厂叶片加工生产线中。 齐齐哈尔第二机床集团与清华大学合作开发的龙门式 “ 混联 ” （串联与并联混合）机床，已成功应用于哈尔滨电机厂的大型水电站设备制造中。 在 2020年的中国数控机床展览会上，哈尔滨量具刃具集团又展出了新的并联机床品种 LINKSEXE700（引进瑞典 TRICEPT技术而开发的） 并联机床 数控技术及装备的发展趋势 直线电机 —— 新型的驱动技术（高速、高精度） 直线电机驱动技术在国外的高速加工、超精加工中成功应用，正成为国内外的研究热点和发展趋势 直线电机直接带动负载，无需中间传动环节（零传动） 配合气浮导轨或液体静压导轨，可达到无摩擦运动 数控技术及装备的发展趋势 直线电机的优点： • 高刚度 • 宽调速范围（通常可实现 1微米 /s~5m/s) • 极好的恒速特性（速度变化好于 177。 %) • 动态性能好 加速度高，大型电机 3~5g以上，为传统的 10～ 20倍， 小型电机通常可超过 10g • 精度高 配合合适的反馈装置及导轨，控制精度可达亚微米级。 • 运行极平稳 定位精度和跟踪精度高。 • 理论上行程不受限制。 • 无磨损或免维护 直线电机 —— 新型的驱动技术（高速、高精度） 数控技术及装备的发展趋势 直线电机的不足： • 端部效应 —— 推力波动 • 控制难度大 • 不能自锁 直线电机 —— 新型的驱动技术（高速、高精度） 数控技术及装备的发展趋势 直线电机的发展及应用概况 1845年，英国人发明第一台直线电动机，未成功 上世纪中叶，直线电动机进入新的研究阶段 上世纪 80年代末，出现直线伺服电动机。 上世纪 90年代，随着高速加工概念的提出，直线电动机开始在加工中心和大行程数控机床的进给系统中使用 数控技术及装备的发展趋势 1988年，美国的 Anorad公司推出了无刷直流直线电动机，并获得专利。 1993年，德国 Ex— cell— O公司在汉诺威国际机床博览会上展出了世界上第一台应用直线电机驱动技术的 HSC— 240型 超高速 加工中心，最快移动速度达 60m/min. 美国的 Prec。