[精品]机械自动化论文：机械自动化技术发展趋势的分析

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1、机械口动化论文:机械自动化技术发展趋势的分析［摘耍］计算机技术的发展，给现代制速技术带來了质的飞跃，当前开发研究适应于复朵制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术，网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制遣过程闭环控制体系。［关键词］机械制造口动化智舱化技术1现代机械制造技术在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电了、计算机、信息处理、自动检测、口动控制等高新技术于一体，具有高精

2、度、高效率、柔性口动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起著举足轻重的作用。肖而，数控技术正在发牛根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通丿IJ型开放式实时动态全闭坏控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程屮可以日动修正、调节少补偿各项参数，实现了在钱诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工，2自动化技术发展趋势2.1性

3、能发展方向2.1.1高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化己人大提高。2.1.2柔性化包含两方面：数控系统木身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁明性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性。同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。2.1.3工艺复合性和多轴化。以减少

4、工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过白动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。2.1.4实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想坏境，具作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具冇实时响应的、更现实的领域发展,而实吋系统也朝着具有智能行为的、更加复朵的应用发展。由此产生了实吋智能控制这一新的领域。

5、2.2功能发展方向2.2.1用户界而图形化。用户界面是数控系统与使用者Z间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极人，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前htcrnct、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用八界面提出了更高要求。图形用户界面极人地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。2.2.2科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数

6、据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动価等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、熄拟样机技术等，这对缩翹产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本貝有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。2.2.3插补和补偿方式多样化。多种插补方式如肓线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补（非

7、均匀有理B样条插补）、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、彖限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退岀以及相反点计算的刀具半径补偿等。2.2.4内装高性能PLCo数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铳床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC川户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。2.2.5多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、

8、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面冇着重大的应川价值。2.3体系结构的发展2.3