機床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.ppt

機床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 提綱 一 機床的發(fā)展史二 國內(nèi)外常見的機床三 機床電氣控制的現(xiàn)狀四 機床電氣控制發(fā)展的趨勢 一 機床的發(fā)展史 1 機床的定義機床是將金屬毛坯加工成機器零件的機器 它是制造機器的機器 所以又稱為 工作母機 或 工具機 習慣上簡稱機床 現(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多 除切削加工外 還有鑄造 鍛造 焊接 沖壓 擠壓等 但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件 一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工 在一般的機器制造中 機床所擔負的加工工作量占機器總制造工作量的40 60 機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用 2 機床的發(fā)展史的簡單回顧 1 18世紀前 簡單機床雛形 2 18世紀工業(yè)革命導致了各種機床的產(chǎn)生和改進十八世紀的工業(yè)革命推動了機床的發(fā)展 機床開始用蒸汽機通過曲軸驅(qū)動 3 19世紀 由于紡織 動力 交通運輸機械和軍火生產(chǎn)的推動 各種類型的機床相繼出現(xiàn) 4 二十世紀初 為了加工精度更高的工件 夾具和螺紋加工工具 相繼創(chuàng)制出坐標鏜床和螺紋磨床 同時為了適應汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要 又研制出各種自動機床 仿形機床 組合機床和自動生產(chǎn)線 5 1950年機床自動化時期第二次世界大戰(zhàn)以后 由于數(shù)控和群控機床和自動線的出現(xiàn) 機床的發(fā)展開始機床了自動化時期 1951年世界上第一臺數(shù)控機床誕生 二 國內(nèi)外工廠常見的機床 1 普通機床 1 車床 2 銑床 普通車床 3 鏜床4 磨床5 刨床 鏜床 磨床 龍門刨床 2 數(shù)控機床 數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成 它是數(shù)控機床的大腦 與普通機床相比 數(shù)控機床有如下特點 加工精度高 具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量 可進行多坐標的聯(lián)動 能加工形狀復雜的零件 加工零件改變時 一般只需要更改數(shù)控程序 可節(jié)省生產(chǎn)準備時間 機床本身的精度高 剛性大 可選擇有利的加工用量 生產(chǎn)率高 一般為普通機床的3 5倍 機床自動化程度高 可以減輕勞動強度 對操作人員的素質(zhì)要求較高 對維修人員的技術(shù)要求更高 數(shù)控車床 數(shù)控銑床 數(shù)控鉆床 加工中心 三 機床電氣現(xiàn)狀 1 機床電氣現(xiàn)狀 1 繼電器控制20 30年代 以實現(xiàn)對控制對象的起動 停車 調(diào)速 自動循環(huán)以及保護等控制 結(jié)構(gòu)簡單 價廉 控制方式直觀 易掌握 工作可靠 易維護 因此在機床控制上得到長期 廣泛的應用 它的缺點是體積大 功耗大 控制速度慢 改變控制程序困難 由于是有觸點控制 2 順序控制在60年代出現(xiàn)了順序控制器 它是繼電器和半導體元件綜合應用的控制裝置 具有程序改變?nèi)菀?通用性較強等優(yōu)點 廣泛用于組合機床 自動線上 3 PLC控制隨著計算機技術(shù)的發(fā)展 雙出現(xiàn)了以微型計算機為基礎(chǔ)的具有編程 存儲 邏輯控制及數(shù)字運算功能的可編程控制器PLC 4 數(shù)字控制50年代 數(shù)控機床既有專用機床生產(chǎn)率高的優(yōu)點 又有通用機床工藝范圍廣 使用靈活的特點 并且還具有能自動加工復雜成型表面 精度高的優(yōu)點 數(shù)控機床集高效率 高精度 高柔性于一身 成為當今機床自動化的理想形式 5 柔性制造系統(tǒng)FMS柔性制造系統(tǒng)FMS是由一中心計算機控制的機械加工自動線 是數(shù)控機床 工業(yè)機器人 自動搬運車 自動化檢測 自動化倉庫組成的技術(shù)產(chǎn)物 加工計算機輔助設(shè)計設(shè)計CAD 計算機輔助制造CAM 計算機輔助質(zhì)量檢測CAQ及計算機信息管理系統(tǒng)將構(gòu)成計算機集成制造系統(tǒng)CIMS 它是當前機械加工自動化發(fā)展的最高形式 機床電氣自動化的水平在電氣控制技術(shù)迅速發(fā)展的進程中將被不斷推向新的高峰 2 數(shù)控機床 1 數(shù)控機床的定義是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床 該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序 并將其譯碼 從而使機床動作數(shù)控折彎機并加工零件 2 數(shù)控機床的特點加工精度高 具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量 可進行多坐標的聯(lián)動 能加工形狀復雜的零件 加工零件改變時 一般只需要更改數(shù)控程序 可節(jié)省生產(chǎn)準備時間 機床本身的精度高 剛性大 可選擇有利的加工用量 生產(chǎn)率高 一般為普通機床的3 5倍 機床自動化程度高 可以減輕勞動強度 對操作人員的素質(zhì)要求較高 對維修人員的技術(shù)要求更高 3 數(shù)控裝置的組成是數(shù)控機床的核心 包括硬件 印刷電路板 CRT顯示器 鍵盒 紙帶閱讀機等 以及相應的軟件 用于輸入數(shù)字化的零件程序 并完成輸入信息的存儲 數(shù)據(jù)的變換 插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能 4 數(shù)控機床的驅(qū)動裝置 數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件 包括主軸驅(qū)動單元 進給單元 主軸電機及進給電機 伺服系統(tǒng)等 3 柔性制造系統(tǒng) FMS 是以數(shù)控機床或加工中心為基礎(chǔ) 配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統(tǒng) 優(yōu)點設(shè)備利用率高 在制品減少80 左右 生產(chǎn)能力相對穩(wěn)定 產(chǎn)品質(zhì)量高 運行靈活 第六 產(chǎn)品應變能力大 四 機床電氣控制發(fā)展的趨勢 機床業(yè)目前正在向電子化 高速化 精密化發(fā)展 機床向智能化發(fā)展 06年出現(xiàn)了智能化機床 智能機床的定義是 機床能對自己進行監(jiān)控 可自行分析眾多