数控技术论文

1.1 数控技术的简介:

数控技术,全称为数字化控制技术,即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程。数控技术也叫计算机数控技术,它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。

1.2 数控技术的发展历史:

19xx年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

19xx年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于19xx年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

19xx年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。

19xx年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

xx年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

19xx年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪xx年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪xx年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

1.3 数控技术的发展途径:

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

2.1 数控检测系统的简介:

数控检测系统分为两种,一种为直接调用基本宏程序,而不用计算机辅助;另一种则要自己开发宏程序库,借助于计算机辅助编程系统,随时生成检测程序,然后传输到数控系统

中。

2.2 数控检测系统的组成及作用:

数控检测系统由检测元件(传感器)和信号处理装置组成的。其作用是实时测量执行部件的位移和速度信号,并变换成位置控制单元所要求的信号形式,将运动部件现实位置反馈到位置控制单元,以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。

2.3 数控检测系统的分类:

数控检测系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。其内容包括安装的位置及耦合方式分为直接测量和间接测量;测量方法分为增量型和绝对型;检测信号的类型分为模拟式和数字式;运动型式分为回转型和直线型;信号转换的原理分为光电效应、光栅效应、电磁感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应等。

3.1 数控机床的简介:

数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

3.2 数控机床的特点:

与普通机床相比,数控机床有如下特点:

1)对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;

2)加工精度高,具有稳定的加工质量;

3)可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

4)加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

5)机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

6)机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

7)有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;

8)对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;

9)可靠性高。

与传统机床相比,具有以下一些特点。

1)具有高度柔性

在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造,更换许多模具、夹具,不需要经常重新调整机床。因此,数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合,亦即适合单件,小批量产品的生产及新产品的开发,从而缩短了生产准备周期,节省了大量工艺装备的费用。

2)加工精度高

数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一脉冲信号,则机床移动部件移动一具脉冲当量(一般为0.001MM),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿,因此,数控机床定位精度比较高。

3)加工质量稳定、可靠

加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的

走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。

4)生产率高

数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴声速 五轴联动加工中心和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削。数控机床正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,极大地提高了生产率。另外,与加工中心的刀库配合使用,可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产率。

5)改善劳动条件

数控机床加工前是经调整好后,输入程序并启动,机床就能有自动连续地进行加工,直至加工结束。操作者要做的只是程序的输入、编辑、零件装卸、刀具准备、加工状态的观测、零件的检验等工作,劳动强度大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是结合起来,既清洁,又安全。

6)利用生产管理现代化

数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,对所使用的刀具、夹具可进行规范化,现代化管理,易于实现加工信息的标准化,已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代化集成制造技术的基础。

3.3 数控机床的基本组成:

1)计算机数控系统CNC,它是由微处理器、存储器、各种I/O接口及外围逻辑电路等构成;

2)可编程逻辑控制器PLC一般采用内装装式和数控系统做成一体,它是机床和数控系统之间连接的桥梁;

3)数控面板(人机界面),是数控系统的控制面板,主要有显示器和键盘组成通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。

4)机床操作面板,用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作,以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预,上面布置有各种所需的按钮和开关。

5)伺服系统,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制,它的主要作用是把接受来自数控装置的指令信息转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。

6)机床主体,它主要包括床身、底座、立柱、工作台、主轴箱等机械部件,它是在数控机床上自动的完成各种切屑加工的机械部分。

3.4 数控机床的分类:

1)按运动轨迹分类,为点位控制系统、直线控制系统和轮廓控制系统。

2)按伺服系统控制方式分类,为开环伺服系统:这种系统不带位置测量元件,这种控制系统没有来自位置测量元件的反馈信号,对执行机构的动作情况不进行检查,控制精度较低。步进电机伺服系统是典型的开环控制系统。闭环伺服系统,装在机床工作台上的位置测量元件,测出工作台的实际位移量后,反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较,并用比较后的差值进行控制。优点是精度高、速度快。半闭环伺服系统,不是直接测量工作台的位移量,而是通过角位移测量元件,测量伺服机构中电动机或丝杠的转角,来间接测量工作台的位移。装有精密滚珠丝杠螺母副和精密齿轮的半闭环系统被广泛应用。

3)按功能水平分类,为低档、中档、高档。

4)按工艺用途分类,有数控的车床、铣床、磨床与齿轮加工机床等。数控加工中心是一种带有自动换刀装置的数控机床,能自动换刀和转位。它以工件为中心,能实现工件在一次装夹后自动的完成多种工序的加工。它的优点是开发新小产品。

3.5 数控机床的应用范围:

1)生产批量小的零件。

2)需要多次改型设计的零件。

3)加工精度要求高、结构形状复杂的零件。

4)需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件。

4.1总结:

通过这一个月的数控技术课程学习,明白了数控技术的大致内容,了解了我国的机械工业发展取得的辉煌的成就,但和发达国家相比还有一段距离。已经基本掌握了数控技术上的部分理论知识和技能,能自己独立的进行简单的操作和工艺分析,也可以对机床电器做最基本的电路分析和机床的故障排查等。我希望自己在以后的工作中锻炼自己,检验自己的掌握程度。也通过现实中的见习,使自己更了解数控机床,对它的结构系统等有了更进一步的掌握,使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。

 

第二篇:通用技术论文

浅谈通用技术课程的兴趣教学

通用技术是普通高中新开设的课程,它是体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术,是日常生活中应用广泛,对广大同学的发展具有广泛迁移价值的技术。通用技术以提高学生的技术素养、促进学生全面而富有个性的发展为目标。要提高技术素养,如果只在课堂上讲述知识,学生就会对通用技术产生厌倦,目标将无法实现。所以,通用技术也迫切需要讲究兴趣教学。

兴趣是学生强烈求知欲望的源泉,兴趣是学习的动力。只有当学生对学习发生浓厚兴趣时,才能使整个认识活动积极起来,学习情绪就会高涨,克服困难的意志力就会增强,从而提高学习效率。每一门课程都有其特点,教师只要善于发掘,总能找到许多能引起学生感兴趣的东西,通用技术学科也是如此。与其他学科课程相比,通用技术课程具有较强的操作性、趣味性与应用性等特点。要培养学习兴趣,教师首先要牢牢地把握这些学科特点,引起学生的学习兴趣。对于引发对这门课程的兴趣,我有以下几点思考。

一、 良好的开端是成功的一半

初触通用技术,学生对这门课程一片茫然,媒体、家长、教师对通用技术的认识、说法千奇百怪。这个时候非常有必要让学生对通用技术有个基本的了解。如果知识对学生讲通用技术是体现基础性和通用性的技术,学生可能大部分还不是很理解,所以通用技术课程的第一节课尤为重要。《技术与设计1》这本教材,从火到灯,再以灯作为主线,贯穿整本教材。如若只是向学生讲述从火到灯,人类走向文明的这么一个过程,就会显的有点枯燥。所以可以去农村里收集一些植物油灯、煤油灯、汽油灯等,利用这些的发展过程展示我们技术的发展历程。第一节课就给学生新鲜感,产生对这些古老的技术好奇,引发对这些技术产品的探索,从而主动去分析这些技术产品的优缺点,最终总结出技术发展的必然性和重要性。从灯的使用中,体会通用技术源自于生活,并应用与生活。

二、 联系生活,创设情境,激发学生学习兴趣

通用技术是一门与生活密切相关的学科,所以的知识都来自与生活,并且能够应用与生活。创设问题情境,要在教材内容和学生生活常识之间创造一种意外,把学生引入一种与问题有关的情境的过程,从而激发学生的好奇心。对一些学生兴趣很浓的问题,教师只给予一些提示,不讲透,而让学生自己去回味、去思考、去争辩、去判断。这样的余韵会激发起学生的求知欲,锻炼学生的思辨能力和解决问题的能力。这种好奇就是一种潜在的兴趣。

通用技术中的部分流程,我们不容易接触实际,但是它又是非常容易模拟的,我们就可以用创设模拟情境来满足教学的需求。如技术的专利性,有关知识产权,专利的申请这种场景不容易见到。所以我们可以编一些案例让学生编演,模拟到知识产权局申请专利,模拟一个经济法庭,审一审知识产权纠纷等等。在学生的积极辩论下,专利申请的实践中学生就掌握了,同时又激发他们积极思考,主动

探究的兴趣,从而实现我们的教学目标。

创设良好的教学情境有助于学生产生积极的情感,激发求知欲,使学生在“乐”学中掌握知识,培养能力。教师是创设教学情境的组织者、引导者,所以我们要了解学生,依据教学目标及学生个性特征与行为反应组织合适的情境,从而发挥其主观能动性。而在新情境中学习,学生的求知欲将被极大可能和较大限度地激发,其主动性会得到充分发挥,其学习主体的作用也将得到充分的体现与利用。

三、 组织竞赛,体验成功,强化学生学习兴趣

让学生在实践操作中运用所学知识解决实际问题,并在运用中加深对知识的理解,巩固自己所学的知识,学生在真枪实弹的演练中施展着自己的才能,品尝着受阻的焦虑和成功的喜悦,在积极思考中提高了解决实际问题的能力。技术与设计课有很强的实践性,只有充分重视这一点,利用这一点才能发挥出这门课的优势,调动起学生的积极性;同时学生的动手能力,也是技术素养的重要组成部分。

在教学过程中,来自外部的动力会迫使学生积极学习。如为了应付考试,学生会去努力学习,但不一定是去学习知识。尤其是对付标准化客观性考试,学生会去努力分析试卷内容,钻研试题题型,一套又一套去做模拟考题,提高自己应试技能。但是学习的学有所得是指知识上的有所得,分析问题、解决问题的能力有所提高,而不是应试性的机械技能的提高。通用技术一旦变为应试标准化考试的学习,就无法实现提高学生技术素养的目标,我认为不学也罢了,还不如腾出更多的时间从事其感兴趣的东西。

体验成功可以激发学生的学习兴趣。有一种外部动力批评,这种动力对于优秀的学生产生的作用远远大于鼓励,但对于一般的学生则不然。这一代大学生从小生活环境条件优越,逆反心理很重同时大学生是成人,对权威不再那么推崇。所以老师过多的批评可能使学生丧失自信心或者产生抵触情绪,尤其是只要存在反抗情绪,心理上就根本无法跟着教学走。在这种情况下,只会导致教与学的失败。所以在学生的竞赛、问题的解决过程中,充分的让这部分学生体验成功的喜悦,以强化学生的学习兴趣。另外,将优秀的竞赛作品摆在通用技术的展示柜里,让学生成为学弟们的楷模,可以大大的激发他们的创作设计积极性。

四、 结合现代的媒体技术,发展学生学习兴趣

通用技术是一科与信息技术相区别的技术,但是要想通用技术课程变得生动、丰富,就必须在教学过程中借用信息技术的力量。与其它学科一样,我们也应该积极提倡通用技术与信息技术的学科整合。由于网络信息技术所蕴含的巨大优势,充分利用信息技术对教材进行挖掘和拓展,例如在课堂中精美的课件或提供一些生动的生活片段视频,都可以增加学生的学习

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