數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)不斷推陳出新。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化、智能化、起著舉足輕重的作用。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況，以及PLC在數(shù)控技術(shù)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了闡述。

        關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；數(shù)控系統(tǒng)；PLC；車床。

     數(shù)控技術(shù)是一門集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械制造術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多科學(xué)交叉的綜合技術(shù)，是近年來應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)。它是為適應(yīng)高精度、高速度、復(fù)雜零件的加工而出現(xiàn)的，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機(jī)床裝備的靈魂和核心，有著廣泛應(yīng)用領(lǐng)域和廣闊的應(yīng)用前景。

數(shù)控技術(shù)的復(fù)雜趨勢(shì)

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，其主要研究熱點(diǎn)有一下幾個(gè)方面：

1.1性能發(fā)展方向

速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率式0檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精度化已大大提高。在加工精度方面，近10年來，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3~5μm，提高到1~1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)（0.01μm）。在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.2功能發(fā)展方向

用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中zui困難的部分之一。當(dāng)前l(fā)nternet、虛擬實(shí)現(xiàn)、科學(xué)技術(shù)可視化及多媒體低昂技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高的要求。圖形用戶界面極大的方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作嗎，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維色彩立體動(dòng)態(tài)圖顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

1.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互聯(lián)技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互聯(lián)長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格嗎，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。