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數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)CAD化、功能多樣化
日期：2010年06月17 來源：沈陽機(jī)床集團(tuán) 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，cAD(computer AIded Deszgin，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。cAD不僅可以替代人工完成浩繁的繪圖工作．更重要的是可以進(jìn)行方案選擇和大件整機(jī)的靜態(tài)特性的分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)整機(jī)各工作部件進(jìn)行動(dòng)模擬仿真。在模塊化的基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何型和逼真的色彩。采用cAD，還可以大大提高工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低成本，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)要求較高、綜合性強(qiáng)、工作量大的工作，故應(yīng)用c』X,D技術(shù)就更有必要、更近切。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化
任何一一類機(jī)床都是由若干基礎(chǔ)件、標(biāo)準(zhǔn)件和功能部件組成的。盡管在同一類機(jī)床中有規(guī)格大小和立臥等形式之分，但大體上功能部件都是相似的。為便于發(fā)展同系列和跨系列變形品種，滿足用戶市場(chǎng)的需要，現(xiàn)在許多機(jī)床生產(chǎn)廠家都在發(fā)展自己產(chǎn)品的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(2)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新
數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)技術(shù)重大突破突出表現(xiàn)是近年來已出現(xiàn)的所謂6條“腿”結(jié)構(gòu)的加工中心。它是采用可以伸縮的6條“腿”(伺服軸)支撐并連接上平臺(tái)(裝有主軸頭)與下平臺(tái)(裝有工作臺(tái))的構(gòu)架結(jié)構(gòu)形式，取代傳統(tǒng)的床身、立柱等支撐結(jié)構(gòu)，而沒有任何導(dǎo)軌與滑板的所謂“虛擬軸機(jī)床”(vir—tua】AxIs MachLne)。它具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算復(fù)雜化的特征。
其最顯著的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床基本性能高，精度相當(dāng)于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，比傳統(tǒng)的加工中心高2～10倍，聞幢為傳統(tǒng)加工中心的5倍，而在66m／111in的輪廓加工速度下，效率相當(dāng)于傳統(tǒng)加工中心的j～I(xiàn)O倍。6條“腿”結(jié)構(gòu)加工中心的實(shí)例有：英國(guó)GIDDING＆u．'W1S公司的vARIAX(“變異型”)加工中心，瑞士GE()DETTES公司的HEXXAPOH(六足動(dòng)物)加工中心，美國(guó)INGERS()I上R的(x11AHEDRAL HI二XAPOI)(“八面體的六足動(dòng)物”)加工中心和俄羅斯I。APlK公司的TM系列加工中心。隨著這種結(jié)構(gòu)技術(shù)的成熟和發(fā)展，預(yù)示著數(shù)控機(jī)床技術(shù)將進(jìn)^一個(gè)有重大變革的創(chuàng)新時(shí)代。
(3)敷控機(jī)床功能的；樣化
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的功能越來越多，具體體現(xiàn)在以下幾方面。
當(dāng)前1NTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體
動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮 放功能的宴現(xiàn)。
②科學(xué)計(jì)算可視化�？捎糜诟呓烫幚頂�(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不
再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。
可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合．進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等。這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控拄術(shù)領(lǐng)域．可視化技術(shù)可用于cA叫cAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
③插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱捕補(bǔ)、空間橢圓曲線插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)捕補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NuRBs捕補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、c樣條)、多項(xiàng)式捕補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如問隙補(bǔ)償、垂直補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、
螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近 和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?br />
④內(nèi)裝高性能PLc數(shù)控系統(tǒng)。內(nèi)裝高性能PLc控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程丁具中包含用于車床、銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLc用戶程序?qū)嵗Ｓ脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn)PIc用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
⑤多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。 q)用戶界面罔形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之問的對(duì)話窗口。
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