機床電氣控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

.,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(dǎo)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(yīng)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(fù)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35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(yīng)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(dǎo)體元件綜合應(yīng)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(fù)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(fù)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35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(yīng)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(yīng)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