2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)摘要:從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來,數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn):加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵在于開發(fā)具有高速度、高精度、高穩(wěn)定性的高新技術(shù)設(shè)備在現(xiàn)有加工設(shè)備中只有數(shù)控機(jī)床才有可能擔(dān)當(dāng)其重任。然而要實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速切削加工數(shù)控機(jī)床還需向高速、高精度、柔性

2、化、控制系統(tǒng)開放性、控制系統(tǒng)支撐軟件和工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理方向邁進(jìn)才能適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)飛速發(fā)展的要求。關(guān)鍵:高速化高精度化復(fù)合化智能化開放化網(wǎng)絡(luò)化多軸化綠色化進(jìn)入21世紀(jì),我國經(jīng)濟(jì)與國際全面接軌,進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī),也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力,加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)

3、和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大,并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢(shì),并提出了我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問題。一、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)一、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)機(jī)械加工裝備對(duì)促進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的緊密關(guān)系和以數(shù)字化為特征數(shù)控機(jī)床是柔性化制造系統(tǒng)和敏捷化制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)裝備。其總的發(fā)展趨勢(shì)是:高精化、高速化、高效化、柔性化、智能

4、化和集成化,并注重工藝實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。(一)(一)高速化高速化隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用,對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來越高。(1)主軸轉(zhuǎn)速:機(jī)床采用電主軸(內(nèi)裝式主軸電機(jī)),主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000rmin;加工過程的復(fù)合化也導(dǎo)致了機(jī)床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu),該加工中心能夠完成車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序,可完成復(fù)雜零件

5、的全部加工。隨著現(xiàn)代機(jī)械加工要求的不斷提高,大量的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床越來越受到各大企業(yè)的歡迎。在2005年中國國際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2005)上,國內(nèi)外制造商展出了形式各異的多軸加工機(jī)床(包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等)以及可實(shí)現(xiàn)4~5軸聯(lián)動(dòng)的五軸高速門式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)高速銑削中心等。(四)(四)控制智能化控制智能化隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,為了滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求,數(shù)控機(jī)床的智能化程度在不斷提高。具體體現(xiàn)在以下

6、幾個(gè)方面:(1)加工過程自適應(yīng)控制技術(shù):通過監(jiān)測(cè)加工過程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息,利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識(shí)別,以辯識(shí)出刀具的受力、磨損、破損狀態(tài)及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài),并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度)和加工指令,使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài),以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高設(shè)備運(yùn)行的安全性;(2)加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇:將工藝專家或技師的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律,用現(xiàn)代智能方法

7、,構(gòu)造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”,利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù),從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的;(3)智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù):根據(jù)已有的故障信息,應(yīng)用現(xiàn)代智能方法實(shí)現(xiàn)故障的快速準(zhǔn)確定位;(4)智能故障回放和故障仿真技術(shù):能夠完整記錄系統(tǒng)的各種信息,對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事故進(jìn)行回放和仿真,用以確定錯(cuò)誤引起的原因,找出解決問題的辦法,積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn);(5)智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置:能

8、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載,并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng),包括智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)識(shí)別電機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳運(yùn)行;(6)智能4M數(shù)控系統(tǒng):在制造過程中,加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑,將測(cè)量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機(jī)器操作(Manipulat)四者(即4M)融

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