描述
MIFIIPI55E10HI00
數(shù)控裝置的發(fā)展趨勢
80年代以來，為適應(yīng)FMC、FMS、CAM、CIMS的發(fā)展需要，數(shù)控裝置采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，提高了柔性，功能和效率。
(1)PC化。由于大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高度發(fā)展，PC硬件結(jié)構(gòu)做得更小，CPU的運行速度越來越高，存儲容量很大。PC機大批量生產(chǎn)，成本大大降低，可靠性不斷提高。PC機的開放性，Windows的應(yīng)用，更多的技術(shù)人員的應(yīng)用和軟件開發(fā)，使PC機的軟件極為豐富。PC機功能已經(jīng)很強，CAD/CAM的軟件已大量由小型機，工作站向PC機移植，三維圖形顯示工藝數(shù)據(jù)已經(jīng)在PC機上建立。因此，PC機已成為開發(fā)CNC系統(tǒng)的重要資源與途徑。
(2)交流伺服化。交流伺服系統(tǒng)恒功率范圍已做到1∶4，速度范圍可達到1∶1000，基本與直流伺服相當(dāng)。交流伺服體積小，價格低，可靠性高，應(yīng)用越來越廣泛。
(3)高功能的數(shù)控系統(tǒng)向綜合自動化方向發(fā)展。為適應(yīng)FMS、CIMS、無人工廠的要求，發(fā)展與機器人、自動化小車、自動診斷跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)等的相互聯(lián)合，發(fā)展控制與管理集成系統(tǒng)，已成為國際上數(shù)控系統(tǒng)的方向。
(4)方便使用。改善人機接口，簡化編程、操作面板使用符號鍵，盡量采用對話方式等，
以方便用戶使用。
(5)柔性化和系統(tǒng)化。目前數(shù)控系統(tǒng)均采用模塊結(jié)構(gòu)，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯(lián)動的機床到多達24軸以上的柔性加工單元。
(6)小型化。由于半導(dǎo)體電路高度集成化、封裝三維化和電路板插三維化，使NC裝置進一步小型化，在NC裝置的操作單元用TFT(薄膜晶體管)彩色液晶顯示器、觸摸屏取代CRT，厚度僅為CRT的1/4等。
(7)高速化。為實現(xiàn)高速加工，主軸必須高速化，從主軸電動機最高速為180000r/min。最高進給速度120m/min以上。
(8)高效化。實現(xiàn)高效加工，縮短非切削時間和加工周期的關(guān)鍵是提高PMC(可編程機床控制器)的處理器，隨著處理內(nèi)容復(fù)雜化，PMC的編程語言成了問題，雖然C語言和PASCAL已經(jīng)實用化，但為置換梯形圖語言，還需要使用順控流程圖(SFC)那樣的視圖用語言。
(9)高精度。提高加工精度，高分辨率旋轉(zhuǎn)編碼器必不可少。為在超精密加工領(lǐng)域能實現(xiàn)0.001μm的精度，必須開發(fā)超高分辨率的編碼器，0.0001μm最小設(shè)定單位的NC裝置。為在加工中即使負荷變動伺服系統(tǒng)的特性也保持不變，還需采用控制和魯棒(Robust)控制。在伺服系統(tǒng)的控制中，用高速微處理器，采用基于現(xiàn)代控制論前饋控制、二自由度控制、學(xué)習(xí)控制等。其數(shù)字控制系統(tǒng)的跟蹤誤差不超過2μm。
(10)機械智能化。它在NC領(lǐng)域內(nèi)是一種新技術(shù)，所謂機械智能化功能，是指機械自身可補償溫度、機械負荷等引起的機械變形的功能。這就需要檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號的電路。
(11)診斷維修智能化。故障的診斷與維修是NC的重要技術(shù)?；贏I專家系統(tǒng)的故障診斷已存在，現(xiàn)在主要是建立用于診斷故障的數(shù)據(jù)庫。把NC裝置通過Intranet和Internet與中央計算機相連接，使其具有遠距離診斷的功能。進一步的發(fā)展是預(yù)維修系統(tǒng)，即在故障將要發(fā)生前把將要發(fā)生故障的部件更換下來的系統(tǒng)，它需要通過智能傳感器、高速PMC及大型數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。
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