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數(shù)控技術(shù)論文結(jié)論篇一
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 故障樹分析
故障診斷始于機(jī)械設(shè)備故障診斷，主要指制造設(shè)備和制造過程的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。制造設(shè)備主要指加工機(jī)床、夾具、量具和刀具；制造過程指制造工藝過程、工藝參數(shù)。機(jī)械設(shè)備運行時的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷包含兩方面內(nèi)容：一是對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測；二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。
設(shè)備故障診斷是隨設(shè)備管理和設(shè)備維修發(fā)展起來的。歐洲各國在歐洲維修團(tuán)體聯(lián)盟（fenms）推動下，主要以英國倡導(dǎo)的設(shè)備綜合工程學(xué)為指導(dǎo)；美國以后勤學(xué)為指導(dǎo)；日本吸收二者特點，提出了全員生產(chǎn)維修（tpm）的觀點。
美國自1961年開始執(zhí)行阿波羅計劃后，出現(xiàn)一系列因設(shè)備故障造成的事故，導(dǎo)致1967年在美國宇航局（nasa）倡導(dǎo)下，由美國海軍研究室（onr）主持成立了美國機(jī)械故障預(yù)防小組（mfpg），并積極從事技術(shù)診斷的開發(fā)。美國診斷技術(shù)在航空、航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領(lǐng)先地位。
英國在上世紀(jì)60—70年代，以機(jī)器保健和狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會（mhmg&cma）為最先開始研究故障診斷技術(shù)，在摩擦磨損、汽車和飛機(jī)發(fā)電機(jī)監(jiān)測和診斷方面具領(lǐng)先地位。
日本的新日鐵自1971年開發(fā)診斷技術(shù)，1976年達(dá)到實用化。日本診斷技術(shù)在鋼鐵、化工和鐵路等部門處領(lǐng)先地位。
我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚，1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù)，近年來得到迅速發(fā)展。目前國內(nèi)對裝備的故障診斷技術(shù)，尤其是板級故障診斷技術(shù)的研究有了較大的進(jìn)展。經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展，我國的故障診斷技術(shù)己廣泛應(yīng)用于軍工、化工、工業(yè)制造等領(lǐng)域，如數(shù)控機(jī)床、汽車、發(fā)電、船舶、飛機(jī)、衛(wèi)星、核反應(yīng)堆等。
1、故障診斷主要內(nèi)容
故障診斷的實質(zhì)是在診斷對象出現(xiàn)故障的前提下，通過來自外界或系統(tǒng)本身的信息輸入，經(jīng)過處理，判斷出故障種類，定為故障部位（元部件），進(jìn)而估計出故障可能時間、嚴(yán)重程度、故障原因等，甚至還可以提供評價、決策以及進(jìn)行維修的建議。
現(xiàn)代故障診斷的主要內(nèi)容應(yīng)包括實時監(jiān)測技術(shù)，故障分析（診斷）技術(shù)和故障修復(fù)方法三個部分。從信息獲取到故障定位，再到故障的排除，作為單獨的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的同時，又作為故障診斷的技術(shù)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。
2、數(shù)控機(jī)床故障診斷常用的方法
（1）直觀法。由維修人員利用感覺器官，觀察故障發(fā)生時的各種聲、光、味等異?，F(xiàn)象，查看cnc機(jī)床系統(tǒng)的各個模塊和線路，有無燒毀和損傷痕跡，迅速將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這是一種最基本和常用的方法。
（2）cnc系統(tǒng)自診斷法。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，已經(jīng)成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能實時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況，立即在crt上顯示報警信息，或通過發(fā)光二極管指示故障的原因、故障模塊，這是cnc機(jī)床故障診斷維修中最有效和直接的一種方法。
（3）功能程序測試法。功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法，編制成一個功能測試程序，送入數(shù)控系統(tǒng)，然后讓數(shù)控系統(tǒng)運行這個測試程序，借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生可能的部位和故障原因。
（4）模塊交換法。所謂模塊交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換有疑點的部分，將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，從而快速判斷故障部位的方法。
（5）原理分析法。根據(jù)cnc組成原理，從系統(tǒng)各部件的工作原理著手進(jìn)行分析和判斷，從邏輯關(guān)系上分析電路故障疑點的邏輯電平和特征參數(shù)，從而確定故障部位的方法。這種方法對維修人員要求很高，必須熟悉整個系統(tǒng)或每個部件的工作原理，才能對故障部位進(jìn)行定位。
（6）plc程序法。根據(jù)plc報警信息，查閱有關(guān)plc程序，對照報警點相應(yīng)的模塊程序，比較相關(guān)i/o元件的邏輯狀態(tài)，判斷故障。
數(shù)控機(jī)床的故障診斷的方法還有參數(shù)檢查法、測量比較法、敲擊法、局部升溫法、隔離法和開環(huán)檢測法等，這些方法各有特點，維修時常同時采用幾種方法綜合運用，分析并逐步縮小故障范圍，以達(dá)到排除故障的目的。
3、數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢
（1）針對數(shù)控車床不完整信息和不精確信息的處理利用，更強(qiáng)調(diào)信息融合策略和處理技術(shù)，知識的表示方法；（2）針對現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備復(fù)雜化、集成化、自動化程度的提高以及可持續(xù)工作能力和可靠性要求的提高，更強(qiáng)調(diào)多智能技術(shù)的融合，系統(tǒng)級診斷技術(shù)，混合智能診斷技術(shù)的研究；（3）針對專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題，更強(qiáng)調(diào)自適應(yīng)能力和自學(xué)習(xí)能力的研究，在線診斷技術(shù)、多傳感器技術(shù)的研究。
數(shù)控機(jī)床的故障診斷一直是困擾操作、維修人員的難題。由于數(shù)控機(jī)床的安全性和工作可靠性對于生產(chǎn)單位的效益直接產(chǎn)生很大的影響，專家系統(tǒng)在故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用，實現(xiàn)了基于人類專家經(jīng)驗知識的設(shè)備與系統(tǒng)故障診斷技術(shù)。
cnc機(jī)床作為一個復(fù)雜多變的非線性系統(tǒng)，充分考慮自然情況的變化以及人為誤操作，如何結(jié)合模糊技術(shù)以及人工智能方面的優(yōu)點，總結(jié)出更加智能的故障診斷方法，將是以后需要努力的方向。
隨著設(shè)備自動化的進(jìn)一步提高，其故障診斷也變得更加的復(fù)雜，特別是對于工程機(jī)械來說，要解決作業(yè)過程中的所有故障是十分困難的。鑒于此情況，在技術(shù)實力雄厚的科研院所建立遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，通過internet與工程機(jī)械操作現(xiàn)場連接，建立一個實時故障檢測系統(tǒng)，及時地發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程的故障，迅速地進(jìn)行診斷。在本地的故障診斷系統(tǒng)無法解決時，利用internet訪問遠(yuǎn)程故障診斷中心，通過技術(shù)實力雄厚的科研院所來解決這些故障，及時地恢復(fù)生產(chǎn)，也有效地實現(xiàn)了技術(shù)資源共享，因此基于internet的遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)將是一個重要的發(fā)展方向。
數(shù)控技術(shù)論文結(jié)論篇二
：本文根據(jù)自身實踐和理論研究，對數(shù)控機(jī)床中的閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了具體的論述，重點闡述了伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點，以及pid控制方法在速度閉環(huán)控制方面的應(yīng)用，并以fanuc機(jī)床位具體案例，詳細(xì)的分析了pid參數(shù)的調(diào)試方法，對閉環(huán)控制在數(shù)控機(jī)床中的推廣應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支撐。
：數(shù)控機(jī)床的論文
在現(xiàn)代化的設(shè)備生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用變得越來越廣泛，而且對數(shù)控機(jī)床加工精度和速度的要求也越來越高。為了更高精度、更高自動化水平的控制數(shù)控機(jī)床的加工，需要在加工過程中加入反饋調(diào)節(jié)，從而對機(jī)床加工過程中的誤差因素進(jìn)行實時調(diào)節(jié)，使誤差不會隨時間的延續(xù)進(jìn)行累積，即在數(shù)控機(jī)床上實施閉環(huán)控制。目前，在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)備很多，并且這些機(jī)床在加工復(fù)雜精密零件時取得了很好的效果。本文根據(jù)自身實踐經(jīng)驗和理論研究，對閉環(huán)控制在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用理論及具體案例進(jìn)行了詳細(xì)的論述，為閉環(huán)控制在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用和推廣提供了有力的技術(shù)支撐。
2.1數(shù)控機(jī)床中的閉環(huán)控制特點
在數(shù)控系統(tǒng)中，伺服控制系統(tǒng)必須具備較好的穩(wěn)定性、動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)特性、魯棒性等。在所有的伺服系統(tǒng)中，穩(wěn)定性是其最根本的要求，系統(tǒng)的穩(wěn)定性有兩種重要的作用，一是能自動排除外界對系統(tǒng)的干擾，能在有外部干擾的環(huán)境下，精確調(diào)節(jié)定位，二是自動恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，不管系統(tǒng)處于什么樣的初始狀態(tài)，都能夠快速準(zhǔn)確的進(jìn)行定位；在閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中，動態(tài)特性是其最重要的衡量指標(biāo)，它主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的響應(yīng)速度和振幅，在通常狀態(tài)下，系統(tǒng)的最大振幅就表達(dá)這系統(tǒng)的控制精度，振幅越小，精度越高，而系統(tǒng)的響應(yīng)速度是影響振幅的重要因素，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的過渡時間就越小，系統(tǒng)的誤差就越小，控制精度也就越高；穩(wěn)態(tài)特性閉環(huán)控制系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)特性，主要是是指控制系統(tǒng)經(jīng)過過渡階段后，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，其最終輸出的穩(wěn)態(tài)指與預(yù)期的穩(wěn)定指相符合的程度，通常情況下，伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)會因為自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部摩擦力、外界干擾等非線性的因素導(dǎo)致系統(tǒng)的實際的穩(wěn)態(tài)值與期望值存在一定的誤差，這種誤差就是穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差是衡量閉環(huán)控制精度的重要指標(biāo)，而通過加入穩(wěn)態(tài)誤差補(bǔ)償，可以有效的調(diào)整伺服控制系統(tǒng)的控制精度和跟蹤速度；魯棒性的主要作用是幫助閉環(huán)控制系統(tǒng)控制誤差，其主要特點是在系統(tǒng)的約束條件發(fā)生變化時，保持系統(tǒng)自身的功能特性不變，即對于具有較好魯棒性特征的閉環(huán)控制系統(tǒng)，即使參數(shù)發(fā)生了變化，控制自身仍有保持穩(wěn)定性不變，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和振幅也不會隨參數(shù)變化而變化，如魯棒性好的數(shù)控機(jī)床長期使用造成的機(jī)械零件磨損不會導(dǎo)致機(jī)床自身誤差的增大。
2.2閉環(huán)控制系統(tǒng)中的pid控制技術(shù)
pid控制技術(shù)是閉環(huán)控制中最早發(fā)展起來的一門技術(shù)，它以算法簡單、可靠性高、調(diào)整方便、魯棒性好等優(yōu)點在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其在一些被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有一定的不確定性，沒法得到精確的數(shù)學(xué)模型的情況下，可以采用pid控制技術(shù)依據(jù)現(xiàn)場調(diào)試和經(jīng)驗確定系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。在實際工程應(yīng)用中，也有僅采用pi控制和pd控制的控制系統(tǒng)。pid控制技術(shù)是一種線性調(diào)節(jié)技術(shù)，它將系統(tǒng)的偏差分為比例、積分、微分三類運算對被控量進(jìn)行具體的調(diào)節(jié)。它對速度的調(diào)節(jié)主要是根據(jù)速度指令（rt）與傳感器反饋的回來的實際y（t）進(jìn)行比較構(gòu)成控制的偏差e（t），并將此偏差按比例（p）、積分（i）、微分（d）的方式進(jìn)行線性組合，最終形成控制量u（t）對驅(qū)動器進(jìn)行控制，從而達(dá)到對電機(jī)速度的精確控制的目的，具體列公式如下：
2.3閉環(huán)控制系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
在數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，pid控制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。本文以fancoi機(jī)床為例，其控制器的調(diào)試就主要分為比例增益、積分增益、微分增益三個部分，具體調(diào)試過程如下：首選將驅(qū)動器設(shè)置成速度控制模式控制，對便于對伺服驅(qū)動器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。伺服驅(qū)動器的調(diào)節(jié)參數(shù)就是比例常數(shù)kp、微分參數(shù)kd和積分參數(shù)ki，根據(jù)實踐經(jīng)驗和現(xiàn)場控制需要，手動對pid的三項控制常數(shù)進(jìn)行具體的調(diào)節(jié)。首先，確定速度比例增益常數(shù)kp的值。當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)安裝完畢后，第一步是對比例增益常數(shù)kp就進(jìn)行調(diào)節(jié)，因為在三個增益參數(shù)中，比例增益對振幅起到最主要的作用，確定比例參數(shù)的值后，再對積分增益ki和微分增益kd進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)比例參數(shù)的方式是在對先將積分增益ki和微分增益kd設(shè)置為零，再從零逐漸增加比例參數(shù)kp的值，觀察伺服電機(jī)停止時的振蕩情況以及電機(jī)轉(zhuǎn)速的忽快忽慢現(xiàn)象，如果隨著kp值的增加，系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，就降低kp值，消除振蕩，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，從而初步確定kp的值。在確定kp的值后，保持kp不變，從零逐漸增加系統(tǒng)的積分增益常數(shù)ki的值，觀察積分增益的效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)積分增益參數(shù)超過臨界值后就會導(dǎo)致控制系統(tǒng)的振動不穩(wěn)定，這時將ki值進(jìn)行回調(diào)，消除振蕩，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，此時的ki值就是初步確定的控制系統(tǒng)參數(shù)。最后，對控制系統(tǒng)的微分增益進(jìn)行具體的調(diào)節(jié)。微分增益的調(diào)節(jié)可以有效的降低控制系統(tǒng)的振幅，它的主要工作原理是對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)先控制，就是在系統(tǒng)的振蕩發(fā)生之前對其進(jìn)行校正，在實際調(diào)節(jié)時，從零開始逐步增加kd的值，從而改善旋轉(zhuǎn)速度的穩(wěn)定性。
本文根據(jù)自身實踐和理論研究，對伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點進(jìn)行了論述，并對pid控制技術(shù)的原理以及實際生產(chǎn)中的參數(shù)調(diào)節(jié)方法進(jìn)行了具體的闡述，不僅為閉環(huán)控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支撐，也為閉環(huán)控制系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的推廣應(yīng)用提供了有效的理論依據(jù)。
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數(shù)控技術(shù)論文結(jié)論篇三
數(shù)控技術(shù)練兵場
【摘要】數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，其作用越來越廣泛。隨著數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)加工領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)引起各職業(yè)院校的重視。本文結(jié)合黃石職業(yè)技術(shù)學(xué)院構(gòu)建計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室的實踐，介紹了構(gòu)建的主要原則、方案及特點，并提出了使用計算機(jī)數(shù)控實訓(xùn)室的幾點看法。
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室；建設(shè)；方案；特點及應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和現(xiàn)代制造業(yè)的巨大進(jìn)步，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)加工領(lǐng)域，社會急需大量熟練的數(shù)控操作工人。為適應(yīng)社會的發(fā)展，滿足數(shù)控專業(yè)學(xué)生實訓(xùn)的需要，很多學(xué)校正在籌建或擴(kuò)建數(shù)控實訓(xùn)室。
由于受資金限制，各學(xué)校大多經(jīng)費有限，不大可能投人巨資配備大量的數(shù)控車床供學(xué)生實訓(xùn)之用，因此數(shù)控機(jī)床的數(shù)量與學(xué)生數(shù)量相比，相差很大，直接影響實訓(xùn)效果。所以學(xué)校在采購少量數(shù)控機(jī)床之后，再建設(shè)計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室不失為一種好辦法。構(gòu)建計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室的目的是為了充分利用現(xiàn)代計算機(jī)軟、硬件技術(shù)，輔助學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床實習(xí)，提高實訓(xùn)質(zhì)量，使學(xué)生更好地掌握和提高數(shù)控加工技術(shù)。
為了達(dá)到這個目的，首先要求構(gòu)建的數(shù)控仿真實訓(xùn)室能夠逼真地反映各種真實數(shù)控機(jī)床的界面，逼真地模擬真實機(jī)床的加工過程，學(xué)生通過模擬實訓(xùn)，能夠較快地熟悉真實機(jī)床的操作控制面板，熟練掌握基本的操作，為今后盡快適應(yīng)生產(chǎn)實際打下良好的基礎(chǔ)。其次，可以準(zhǔn)確地驗證學(xué)生手動編寫或自動生成的nc代碼程序，顯示加工效果，使學(xué)生充分理解各編程指令的功能、作用，全面掌握編程方法和編程技巧。
一、計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室硬件構(gòu)造
我們建議一個計算機(jī)數(shù)控仿真實驗室配備50臺左右的計算機(jī)，這樣可以基本滿足人手一機(jī)的需求，大大提高學(xué)生的動手能力。
1.硬件系統(tǒng)
(1)品牌或兼容計算機(jī)50臺左右(內(nèi)存不低于512m，推薦使用獨立顯卡);
(2)服務(wù)器一臺(用于運行軟件加密狗及教師演示);
(3)足夠端口的交換機(jī)；
(4)雙絞線若干、水晶頭若干。
2.軟件系統(tǒng)
(1)操作系統(tǒng)：中文windows xp操作系統(tǒng)專業(yè)版；
(2)多媒體教學(xué)軟件：極域電子教室v4.0;
(3)數(shù)控仿真及自動編程系統(tǒng)軟件：宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)v4.8;caxa數(shù)控車2008;caxa制造工程師2008;master cam 9.1;auto cad 2004。
3.網(wǎng)絡(luò)配置
(1)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)：星形拓樸結(jié)構(gòu)；
(2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：tcp/ip協(xié)議；
(3)網(wǎng)絡(luò)類型：windows對等局域網(wǎng)。
二、數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用
構(gòu)建計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室的關(guān)鍵是使用數(shù)控仿真系統(tǒng)。目前，不少軟件公司為了適應(yīng)市場的需要，相繼開發(fā)出許多優(yōu)秀的商品化數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件。這類軟件的價格相對來說，也不太昂貴。目前購買一套國產(chǎn)50節(jié)點的仿真軟件一般只有幾萬元，僅相當(dāng)于一臺數(shù)控機(jī)床的幾分之一甚至幾十分之一。此外使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)還可以提高實訓(xùn)安全性：有了仿真系統(tǒng)，可先在上面進(jìn)行編程和操作訓(xùn)練，并檢驗程序的正確性之后，再去操作實際機(jī)床，由此可大大降低操作事故的發(fā)生。
我們選用了上海宇龍軟件工程有限公司開發(fā)的“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)v4.8”，這個軟件可以在計算機(jī)上真實地顯示數(shù)控機(jī)床的操作面板、逼真地模擬數(shù)控機(jī)床的加工動作，顯示加工效果，完全能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)、實習(xí)訓(xùn)練的需要。
1.數(shù)控系統(tǒng)的仿真
2.操作面板的仿真
這個功能可以幫助學(xué)生熟悉培訓(xùn)機(jī)床的操作面板，記住各個按鈕的位置以及機(jī)床的操作。包括機(jī)床指令，機(jī)床模式的改變，單步，跳步等調(diào)試程序功能。
3.零件加工的仿真
通過前面2個面板的仿真，學(xué)生可以在交互的方式下，仿真零件的加工過程包括：建立零件毛坯，零件的裝夾，零件的找正，刀具的定義，用戶坐標(biāo)系的建立輸入程序，調(diào)試程序。自動完成零件的加工和零件尺寸的測量過程。
數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用，不僅緩解了數(shù)控設(shè)備數(shù)量不足的難題，而且結(jié)合數(shù)控仿真軟件，我們通過培訓(xùn)課程，學(xué)時等方便的改進(jìn)，還大幅提高了數(shù)控培訓(xùn)的效果。由于數(shù)控仿真軟件在數(shù)控系統(tǒng)面板和機(jī)床操作面板上與機(jī)床實際操作完全一致，支持常用的數(shù)控指令，一臺計算機(jī)就是一臺數(shù)控機(jī)床，在一個50人的標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)機(jī)房內(nèi)，學(xué)生可以人手一機(jī)使用仿真系統(tǒng)。通過實踐效果的反饋，經(jīng)過仿真訓(xùn)練的學(xué)生在實際機(jī)床上，上手速度快，機(jī)床的實際利用率比以前得到了較大的提高。
三、cad/cam軟件的應(yīng)用
目前采用cad/cam一體化集成形式的軟件已成為數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)的主流，目前，應(yīng)用較廣泛的cad/cam軟件主要有ug、pro/engineer、master cam、caxa制造工程師等。我們在構(gòu)建計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室的時候采用了北航海爾軟件公司的caxa制造工程師軟件。在實訓(xùn)教學(xué)過程中我們有如下應(yīng)用：
1.自動編程，設(shè)置工藝參數(shù)，定義零件加工工藝
自動編程是數(shù)控編程領(lǐng)域一個重要的組成部分，應(yīng)用計算機(jī)輔助制造軟件進(jìn)行數(shù)控加工自動編程，然后經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)換成nc程序代碼。我們只需要利用caxa系統(tǒng)中的cad繪圖建模功能繪制生成三維零件模型，再選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，該系統(tǒng)便自動計算出機(jī)加工余量，并動態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀位軌跡和機(jī)床代碼，省去了人為編制nc程序的煩惱。
這一過程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等課程有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生覺得以前所學(xué)的知識不再孤立、枯燥，在數(shù)控技術(shù)課程中達(dá)到了融匯貫通，并在計算機(jī)上變得生動、形象起來，鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識，強(qiáng)化了利用caxa系統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的效果。
2.利用caxa系統(tǒng)，對計算機(jī)計算的刀具軌跡進(jìn)行模擬仿真
caxa特有的模擬仿真功能，可以進(jìn)行三維真實感動態(tài)仿真加工，每個學(xué)生都有模擬加工的機(jī)會，省時間、省材料、省設(shè)備投入，在仿真過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進(jìn)行動態(tài)加工，學(xué)生可以直觀地掌握數(shù)控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情況，刀位計算機(jī)是否正確，加深了學(xué)生對加工工藝的理解和對刀具軌跡的認(rèn)識。學(xué)生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和綜合能力，對不滿意的加工結(jié)果重新進(jìn)行零件建?；蛑匦露x刀位軌跡，實現(xiàn)虛擬設(shè)計與虛擬加工。
3.將刀具軌跡轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工程序，并可傳送至數(shù)控加工仿真系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工
前面所做的工作均是刀具運動的軌跡，學(xué)生還很難將nc程序和實際的加工聯(lián)系起來。因此我們可以將生成的代碼導(dǎo)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)中進(jìn)行模擬加工，或者在條件允許的情況下，讓學(xué)生將零件的nc程序通過數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控機(jī)床，控制機(jī)床進(jìn)行加工，使學(xué)生對數(shù)控加工有更進(jìn)一步的認(rèn)識。
通過建設(shè)計算機(jī)數(shù)控仿真實訓(xùn)室，我們可以根本解決實訓(xùn)機(jī)床不夠用的問題，并且投入少、消耗低、安全性高。在教學(xué)過程中，我們可以從操作到編程立體化的培訓(xùn)學(xué)生，使學(xué)生對數(shù)控加工這個領(lǐng)域有了更深刻的了解，也有利于學(xué)校對這門學(xué)科的開展。但這種方法只適合于那些資金相對緊張的學(xué)校采用，畢竟仿真操作與實際操作在細(xì)節(jié)上存在一定的差異，因此，仿真實訓(xùn)只能在一定程度上輔助學(xué)生掌握基本的操作，而不能以虛擬的實訓(xùn)完全代替真實的訓(xùn)練，有條件的學(xué)校學(xué)校必須配置必要的數(shù)控機(jī)床，必須有數(shù)控實習(xí)車間，讓學(xué)生實際操作，理論實踐相結(jié)合，才能收到應(yīng)有的效果。
參考文獻(xiàn)
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