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数控机械论文范文

数控机械论文

数控机械论文范文第1篇

数控机床是把电子技术、自动化技术、电机技术以及测量技术集中在一起的自动化化设备,数控机床具有精度高,效率高和柔性高这三个主要的特点。数控机床属于过程控制装备的一种,它需要每一时刻都要做好对设备的控制,使全部设备都可以准确的工作。需要注意的是不论哪一部分出现了故障问题都会使得机床设备停止工作,这就造成了工作的停滞,工作停滞的出现会对生产的质量和效率都受到严重影响。此外,特别是当设备运用于煤矿生产中时,一定要加强注意,因为数控机床正是处于工作中的关键岗位,如果出现故障后没有及时的进行维修和维护,就会造成巨大的经济损失,所以对煤矿机械的原理和装置进行详细的设计是很重要的。

2、数控技术特点和发现现状

数控技术能很方便的改变加工工艺中的工艺参数,有利于新产品的研发和换批加工。能确保加工的精度减少辅助时间,从而实现一次工作完成多道复杂的加工工序。对于普通机床难以完成的零价加工,如对复杂零件和零件曲面状的加工能高质量的完成。采用的是模块化的工具,一方面减少了安装和换刀的时间,另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的标准化。随着现在的微处理器的产生以及现代的SOPC技术的发展,在机械加工和和机械设备的维修检测以及集成的程度上都有很大的提高。我国的自主创新能力不足,目前我国的数控技术只是处于对进口产品的模仿阶段,在技术创新方面缺乏。归其原因就是我们对引进的先进技术的研究不深入,最重要的是我国缺乏完善的鼓励创新机制。还有就是我国的产品网络程度不高,可靠性和稳定新不高。现阶段我国主要的串口通讯技术和NC程序传送技术的集成化和网络水平有限。所以在煤矿数控技术的研究和应用的领域还有很长的路要走。

3、煤矿数控机床的结构

构成数控机床的主体结构,有控制面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位,系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理,从而完成来对工程执行的各方面操作。在操作工程中,控制面板充当了一个人机交换的媒介,传输各种各样的程序。PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用,它是一个双方面信息交换空间,不仅要实现与控制中心的信号进行交换,还要与数控机床的开关信号进行交换,所以它的信息存量特别大。信息交换的地址不能随意的删除或者更换,都是已经事先设计好的地址。对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块,分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。

4、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合,所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后,再选择使用合适的CPU。8088,8086,80386,8098,80286,8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU,例如8080,8031,Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价,而且实用性和普及都是很强的,此外,对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺,有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中,要按照下列原则进行。

一、坚持完整性原则,也就是说,要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。

二、经济性原则,就是产品一经设计出可以做到简单实用。

三、可靠性原则,就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。

四、发展性原则,就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。

通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响,在设计中还要考虑其经济性,利用原来的电动机拖动机床的传动,达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中,考虑到变换了切削转矩以及机床电压,会使得电机转速也发生变化,使得生产精度提高,其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统,用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作,之后会进行机械的加工处理,从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定,同时,开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现,现代机床具有更高的稳定性,而且自身发生故障的可能性越来越低,工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成,维修人员要从内到外仔细的检查,最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外,对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用,这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中,对数据库的整理也是很有必要的,它是远程数据库的基础,网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术,然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

5、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种,即开环,半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出,闭环的系统的机床精度很高,在补偿机械运动中的误差小,能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂,使用技术难度较大,对该系统的调试和维修困难,再有就是生产的造价高,在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户,还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中,并嵌入到Web中,让用户能通过网络就能得到想要的程序,不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

6、总结

数控机械论文范文第2篇

构成数控机床的主体结构,有控制面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位,系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理,从而完成来对工程执行的各方面操作。在操作工程中,控制面板充当了一个人机交换的媒介,传输各种各样的程序。PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用,它是一个双方面信息交换空间,不仅要实现与控制中心的信号进行交换,还要与数控机床的开关信号进行交换,所以它的信息存量特别大。信息交换的地址不能随意的删除或者更换,都是已经事先设计好的地址。对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块,分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。

2、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合,所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后,再选择使用合适的CPU。8088,8086,80386,8098,80286,8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU,例如8080,8031,Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价,而且实用性和普及都是很强的,此外,对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺,有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中,要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则,也就是说,要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则,就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则,就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则,就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响,在设计中还要考虑其经济性,利用原来的电动机拖动机床的传动,达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中,考虑到变换了切削转矩以及机床电压,会使得电机转速也发生变化,使得生产精度提高,其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统,用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作,之后会进行机械的加工处理,从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定,同时,开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现,现代机床具有更高的稳定性,而且自身发生故障的可能性越来越低,工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成,维修人员要从内到外仔细的检查,最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外,对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用,这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中,对数据库的整理也是很有必要的,它是远程数据库的基础,网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术,然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

3、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种,即开环,半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出,闭环的系统的机床精度很高,在补偿机械运动中的误差小,能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂,使用技术难度较大,对该系统的调试和维修困难,再有就是生产的造价高,在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户,还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中,并嵌入到Web中,让用户能通过网络就能得到想要的程序,不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

4、总结

数控机械论文范文第3篇

首先,设计经验非常重要。在传统的机械制造行业中,与设计中用到的各种公式、器械的基本知识相比,设计经验非常重要。这是因为在实际工程的设计过程中,对于中间过程的控制若仅使用理论知识进行计算和分析则会导致实际设计结果与理论分析的误差较大,甚至出现严重偏差。在这种背景下,为了得到正确的设计结果,需要采用经验公式或对理论设计过程中相应数据做权重处理。而这些处理过程和经验公式中各系数的选取需要大量的设计经验作为支撑,才能得到理想的设计结果。其次,设计成本较低,设计时间长。在传统的机械制造领域中,对于某个零部件的设计和制作通常需要相关工作人员运用机床来实现。具体的操作步骤为:首先,设计人员根据设计任务书给出设计方案和设计图纸;其次,工作人员根据图纸和方案,对机床进行相应的操作,以实现设计;最后,操作人员需要与设计人员进行沟通,同时对机床加工的产品进行反复的测量和修改,以实现设计方案的最终实现。通过对设计的具体步骤的分析可以得出:在传统机械制造行业中,由于采用人操作机床的方式完成设计,因此在这种设计下设计成本较低。同时,由于在这个设计过程中需要对产品进行反复的测量和精加工,因此设计的时间较长。最后,不能完全发挥机床的作用,降低了工作效率。机床是采用电机来驱动刀具高速旋转,来实现对加工材料的切、削等操作。其中,驱动刀具的电机具有非常良好的性能;而刀具的设计和制作过程也非常严格,以确保刀具的质量和切削物体的效率。在操作的过程中,机床上有精密的刻度来确保操作的精确性。可以看出,机床的作用就是使操作者可以实现精密的操作过程,以达到理想的设计产品。然而,在实际使用的过程中由于现在对于制造业误差的控制非常严格,要求也很高,这导致了操作者不能充分发挥出机床原有的高效、高精度的功能,降低了机床的工作效率和在设计中的作用。

2.将数控技术应用于机械制造中

使传统机械制造技术变革为数控机械制造技术,这给机械制造行业带来了新的特点,主要体现在:首先,提高机床的效率。通过前文分析可知,传统机械制造技术中机床的效率较低。当将数控技术应用于机械制造中时,可以用计算机实现对加工部件的定位,以及对机床电机的启动和停止的控制,同时还可以对切刀的切换进行控制。由于这些控制过程都有计算机根据预先设定的指令来实现。这与人工操作相比,将大大提高每一步操作的精确度,从而提高了机床的工作效率。其次,改变了原有的设计思想。在传统的机械制造设计中,设计思想和设计思路在围绕相关设计理论的同时,还要加入一定的设计经验。对于很多的设计工作而言,设计经验往往比设计理论更为重要。当数控技术应用于机械制造行业后,这种原有的设计观念和设计思想将发生根本性的变化:一方面,需要新的设计理论来对设计的相关工作进行指导。新的设计理论中,不仅要包含经典机械设计中的所有理论,同时还要包括数控技术的相关理论,设计者在对设计方案进行理论分析时,要同时结合这两个理论进行分析,以找到最优的设计方案;另一方面,在设计的过程中,设计经验在整个设计中占的比重会非常小。当设计理论与设计经验之间存在冲突时,设计者需要根据新的设计理念和设计思路进行[2]衡量,来确实最终的设计选择。最后,设计周期将大幅缩短,同时设计方案的借鉴性变强。当数控技术应用于机械制造领域中时,由于设计的主要工作都围绕对于相关理论的研究和方案的选择过程中,在这个过程中由于不涉及具体方案的实施,因此这与传统机械设计相比,会大大缩减设计时间和设计周期。同时,对于较为成熟的设计方案,由于设计方案均建立在计算机的全面控制基础上,因此这种设计方案有较高的借鉴性和重复利用价值。然而,需要指出:在现阶段虽然数控技术应用于机械制造行业对行业有着诸多有利的影响,但存在其成本较高、相关技术还处于发展阶段且不成熟、技术的掌握有一定的难度等问题。但不可否认,数控技术应用于机械制造行业将是未来行业的发展趋势。因此,如何解决上述问题将是未来数控技术应用于机械制造行业的发展方向。

3.总结

数控机械论文范文第4篇

所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。

2数控技术的特点

数控技术(NumericalControl),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,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。

3数控技术在机械制造中的具体应用

随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用:

3.1数控技术在煤矿机械中的应用

我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。

3.2数控技术在汽车工业中的应用

近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。

3.3数控技术在工业生产中的有效运用

在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。

3.4数控技术在机械设备上的有效运用

在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图)

4数控技术在机械制造中的应用的发展前景

数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。

5结束语

数控机械论文范文第5篇

虚拟样机产品涵盖了真实产品的全部关键特性,是产品的多领域数字化模型的集合,而虚拟样机技术就是一种以虚拟样机为基础的数字化设计方法。为降低成本,提高效率,我们就需要从源头抓起,在产品研发的初始期就应尽早发现产品设计的缺陷,在开始便加以改善,而通过对虚拟样机技术的运用,就可以快捷高效地达到该目的。相比较于传统的技术,虚拟样机技术更注重系统性,包括产品的整个生命线,对于各领域的虚拟化起到协同作用。在该技术领域内,研究的主要是创新设计方法和虚拟样机仿真技术,在此基础上进一步研究有关于新产品的开发与应用,已在方案的创新设计、修改、整机性能预测等多个方面进行了应用。

2、多轴联动复合数控机床的新型研发

多轴联动复合数控机床凭借其高精度,优工艺以及广用途,得到了愈来愈多的业界人士的高度关注,研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床,以下对其进行逐个浅析。

(1)六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理,具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点,运动误差不累加,刚度也较高运动件质量小,速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利,去其弊,其发展与应用前景都值得期待。

(2)六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多,定位误差过大,工装夹具数量过大,占地面积过大,新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。

(3)五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础,进行的进一步的开发研究成果,可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中,将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时,在工件坐标系中其刀具周线固定不变;而五轴加工中却做了相应的创新改变,刀具轴线设计成了相应变化的,既保证了加工质量也提高了切削效率,同时避免其它因素的影响。但需要注意的是,自主研发的开放式数控系统,随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化,我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展,出现了多种组合的复合加工机床,有效地提高了加工效率。

3、机器人创新开发

机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。

(1)自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV,导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR,是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样,1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。

(2)自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人,具有牵引移动功能,5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同,可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统,可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制;其自动校正定位功能使作业更安全准确。

(3)作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类,分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术,而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时,如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业,上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求,可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合,因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。

4、结语

数控机械论文范文第6篇

为了提升零件的精密度,提高机械零件加工的效果和质量,人们将先进的生产设备和科学技术应用到机械设备中,从而保障机械设备的运行达到预期的使用效果。其中应用数控加工技术编程技术可以优化机械零部件的加工工艺,有利于研究分析与刀具设备相关的工艺信息,有利于人们用相关软件编程程序对复杂的机械零部件加工处理的时候对整个机械加工程序优化处理,保障其质量。

1.1刀具的选择

在进行零部件加工时,数控铣削加工工艺发挥着十分重要的作用,因为它会影响机械零部件的加工成本,影响整个机械加工的质量。作为数控铣削加工工艺的主要设备,刀具的选择就十分的重要。目前常用的刀具包括锥度铣刀、刀铣刀、以及圆角立铣等,不同的刀具在不同的应用过程中有着不同的使用效果,所以在选择刀具的时候,必须有一定的原则。首先,在选择刀具类型时应该考察其被加工型面形状。再次,选取刀具时应采用从小到大的原则并考虑型面曲率的大小。最后,尽可能选择圆角铣刀进行粗加工。

1.1.1考虑被加工型面形状

为了保障被加工面的加工质量,在加工机械零部件时,有时也会对凹形进行精细加工处理,一般情况下,处理工具是球头刀。然而,在加工凸形面时,人们一般都是用平端立铣刀作为加工工具。但是也有用圆角立铣刀工具进行加工的情况,就是如果人们明确要求凸形面的加工质量。

1.1.2考虑从小到大的原则

在进行机械零部件加工处理时,不能只使用一把刀具,因为机械型腔存在许多不同的曲面类型。为了顺利完成整个机械加工处理过程,就必须在处理时采用从小到大的原则。这样可以在对机械零件进行加工时有效避免明显的质量问题,还可以提升机械零件的加工效益。

1.1.3考虑型面曲率的大小

为了保障机械零件的加工的精度,在进行机械零件精加工时,就应该用半径较小的刀具进行处理,尤其在进行拐角加工时,施工人员选择刀具时是根据型面曲率大小进行选择,并且必须严格按照规范要求进行控制。

1.1.4考虑圆角铣刀进行粗加工

一方面,选用圆角铣刀进行粗加工,相比平端立铣刀留下较为均匀的精加工余量,而相比球头刀有更好的切削条件。另一方面,在切削过程中,圆角铣刀可以在工件与刀刃接触的90度以内的范围的切削变化比较连续。

1.2刀具的切入与切出

由于机械加工型腔十分复杂,所以在机械加工数控铣削中,为了完成机械零部件的加工,需要经常更换不同的刀具。在精加工过程中,加工表面质量的差异往往受到切出和切入时的切削方式的变化的影响。因此,应该加强对刀具切出切入方式的选择。在粗加工过程中,每次加工完成后留下的余量的几何形状不会相同,如果在下次尽进刀时选择不正确的切入方式,就非常容易造成裁刀事故。CAM软件提供的切入切出方式包括圆弧切入切出工件、刀具以斜线切入工件、刀具通过预加工工艺孔切入工件、以螺旋轨迹下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的,最简单的方式便是刀具垂直切入切出,可用于机械型腔侧壁的精加工以及从工件外部切入的凸模类工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是将预加工工艺孔切入工件;较软材料的粗加工常用刀具以螺旋线或斜线切入工件;由于可以消除接刀痕,所以圆弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在进行粗加工过程中,如果是单项走刀方式,一般将一个加工操作开始时的切入方式作为CAD/CAM系统提供的切入方式,但是并不是每一次加工时都采用这种方式。而这主要导致了工件和刀具的损坏,解决方式一是减少加工步距,二是采用双向走刀方式或走刀方式进行加工。

1.3切削方式和走刀方式的确定

加工时工件相对于刀具的运动方式就是切削方式,在加工工程中,刀具轨迹的分布形式即是走刀方式。机械零部件的加工效率与加工质量受到切削方式和走刀方式的影响。在保障加工精度的前提下,为了使刀具受力平稳,尽可能地缩短切削时间。在机械加工中,经常使用的走刀方式包括往复走刀、单向走刀和环切走刀三种形式。单项走刀方式切削效率较低,因为切削方式在加工中保持不变,这样可以使顺铣或逆铣一致,但加了空走刀和提刀。为了保证切削过程稳定和刀具均匀受力,在粗加工过程中,切削量较大,所以选用单项走刀方式。在加工过程中,进行逆铣和顺铣交替加工,质量较差,因为在加工过程中,进行不提刀地连续切削。一般情况下,选用往复走刀的情况是半精加工和表面质量要求不高的精加工,而在粗加工时,不宜采用,因为加工时的切削量太大。加工过程的平稳性、加工表面质量和刀具耐用度铣削方式受到铣削方式。在进行圆周铣削时,选用顺铣或逆铣,则是根据表面质量的要求和加工余量的大小。在实践时,一般为了减少机床的震动,进行粗加工时余量较大,选用逆铣加工方式较好。而在进行精加工时,选择顺铣加工方式,以达到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程师方面的机械数控加工编程技术

曲面实体相结合的CAD/CAM一体化软件即是CAXA制造工程师。CAXA制造工程师功能强大,应用广泛,效率高,代码质量好,是国产AD/CAM数控加工编程软件。CAXA制造工程师支持批处理功能和轨迹参数化,可直接设定实体、曲面模型,支持高速切削,可以大幅度提高加工质量和加工效率。CAXA制造工程师在高效数控加工过程中,具有通用后置处理;多轴的数控加工功能;支持高速加工;支持多轴加工;典型的加工仿真与代码验证;参数化轨迹编辑处理;加工工艺控制等。具有灵活的特征实体造型、强大的曲面实体复合造型、完美的曲面实体组合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程师的数控加工具体步骤是:

1)根据工件图纸,造型工件;

2)数控加工方案设计;

3)根据被加工工件工艺要求、形状、精度要求选择加工参数和加工方法;

4)轨迹生成与仿真加工;

5)后置处理生成G代码。工程师可以利用CAXA制造师自动编程系统进行各种造型设计,选取合适的设定数控加工工艺参数和加工方法,进行仿真加工,生成刀具轨迹,生成加工代码,解决了复杂零件不能用手工编程、手工编程耗时的问题,大大提高编程加工和编程问题。

3宏编程技术方面的机械数控加工编程技术

宏编程是可以使用变量进行算术运算(+、-、*、/)、逻辑运算(AND、OR、NOT)和函数(SIN、COS等)混合运算与高级语言相像的程序编写形式。在宏程序形式中,用于编制许多复杂的零件加工的程序,一般提供判断、循环、子程序调用的分支和方法。在利用宏程序技术进行零部件加工不但可以加工复杂形状的机械零部件,而且还可以格式化普遍加工,大大缩短编程时间。比如本零件中的椭圆短半轴、长半轴值发生变化,只要更改A、B值就行。但是进行宏程序编写时难度很大,因为编程人员不仅需要知道关于基本机械工艺数控编程的知识,还需要知道深厚的计算机语言知识和数学建模知识。

4结束语

数控机械论文范文第7篇

1数控技术的原理

数控机床使用计算机嵌入式系统,能够在计算机上远程控制和定位工作台,还具备了和数控机床匹配的功能模块结构,很大程度上提高了工作的效率。对固定工件进行位置处理,能够保证程序正常运行。使用数控机床的时候,把每个坐标轴移动分量传送到驱动光源中,这样机床的切削运动就可以按照编制的路线进行。使用装置中的插补功能进行数据的记录,控制系统把数据信号传送到控制装置中从而进行管理。中央处理器分析数据信息,让每个部件都可以正常运转,对零件进行精密加工处理。数控机床使用的是数字信息控制运动过程和机械加工。设定编程程序,让编辑好的程序控制设备。所以数控技术极大的提高了机械加工的设备的灵活性,促进了加工机床的发展。在制造行业中,数控技术已经是加工的主体,数控技术的高低直接关系到产品的质量。

2数控技术在制造行业应用

2.1在机床设备中应用

数控机床是现代机电的重要组成,能够有效的提高制造业的工作效率。数控机床的应用改变了原来的零件加工方式,能够使用数字化技术处理零件的加工工艺,使用编程指令,让人工操作得到了取代,提高了加工效率。在机床设备中应用数控技术,能够让生产工序和各项设备有机配合,不再调整机床工作台的位置,能够实现复杂零件的加工。

2.2在工业中应用

在工业中,主要是将数控技术应用在机械设备生产线上。采用编程方法,把需要的指令输入到了计算机中,然后通过控制计算机实现机械设备远程自动化控制技术,不再使用人工控制。数控技术具有很高的精确度,在保证了加工质量的同时,还能够提高生产效率,人工工作的环境也得到了改善。在工业中应用数控机床能够完成复杂的加工任务,在精度方面也有很好的精确度,在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出现了故障,数控机床的相关传感和检测系统,就能够把故障的相关信息传输到计算中,计算机就会停止机床的工作,能够很好的保护数控机床设备。这样能够很大的节省人力资源,让企业的成本降低。

2.3在机械加工中应用

我国科学技术发展非常迅速,不进行数控车床技术的更新就不能跟上时展的步伐。很多的机械制造商已经意识到了先进技术的潜力,不断地引进先进的焊件。数控气割技术轻松的解决了单件下料难的问题,在工作的时候,只要保证压缩接触面积均匀,就能够实现很好的密封功能,对于产品的内外环凹凸面加工提供了保证,实现毛坯到成品持续加工。数控技术在机械浮动油封中也得到了很大的应用,能够将数控镗铣床编程和现代机械设备进行结合,通过提前编制好齿形子程序,调整结合角度就可以满足质量的要求。在机械加工中,使用数控车床技术,还能够提高零件焊接的精度,进行密封,能够从毛坯到成品持续加工,很大程度上提高了加工效率。

3数控机床增效措施

数控机床加工工艺和加工设备中有一些问题,缺乏数控机床加工工艺的知识库和数据库,缺乏加工切削参数,缺乏数字化管理系统和制造系统。数控机床在加工的时候,需要很长的准备时间和等待时间,发生故障之后调试的时间也很长,这些都降低了数控机床的效率。对我国数控机床加工工艺现状进行认真分析之后,研究出了一些增加数控机床效率的方法。

3.1提高自动化程度

数控技术在发展过程中,会逐渐的提高自动化程度,这是数控技术发展的趋势,也是制造领域的要求。自动化程度加快之后,能够减少加工的时间,提高加工的效率。经过柔性生产线和柔性制造单元以及复合加工技术,能够提高数控技术的自动化和连续性,这样可以有效的降低加工所需要的辅助时间,提高了生产效率。

3.2优化加工过程

数控车床加工过程还存在一定的缺陷,通过优化生产加工过程,能够减少加工准备时间。在加工中,使用先进配套的管理方式、生产技术、机械零件制造执行系统、刀具自动配送、机械设备管理等,能够增强设备的开动率和完整性,对于数控机床的持续运行和高效管理具有很好的作用。

3.3优化加工设计和工艺

数控机床加工工艺需要优化,在保证零件质量的前提下,通过减少加工的时间,提高加工的效率。数控机床使用先进的刀具或者是高性能的数控机械机床等,能够仿真模拟数控机床的加工,从而优化控制数控机床程序。优化加工工艺和加工设计,能够提高加工的性能,提高切削效率和主轴的加工效率。

4总结

数控机械论文范文第8篇

在现代数控系统里,CNC装置处于非常重要的中心位置,事实上,CNC装置是一种数控装置。CNC装置最根本的工作原理,就是使其通过相关设备里把各模块的不同数据信息都采集到相关部件,然后再利用计算机的数据处理功能,将位于不同的坐标轴中的位移分量,传输到与其相适应的驱动闭环信号电路中,依托放大与转换的信号,驱动伺服同步电机有效运转起来。与之相顺应的相关坐标轴也会随之联动,随后,再一次的重复采集相关的数据信号,也会重复的反馈到到控制装置中,如此循环往复。

2机械制造业各领域中数控技术的重要应用

数控技术经过了几十年的研究与发展,已经非常广泛的植入到工程机械制造业中,在自动化与集成化的模式背景下,数控技术发挥着别的技术无法替代的作用。

2.1数控技术在工业生产中的应用

数控技术在工业制造中的合理运用,可以在保证生产人员人身安全的基础上,进一步的提升其工业产品、工业设备的生产质量。比如一些特种加工和高危的行业,引入数控技术,让其事先对生产状况,做一个模板仿真分析。在冶炼重金属工业上,可以将一些操作难度大的,危险系数高的,劳动环境差的环节,采用数控技术,当这些环节发生错误或者故障时,相关故障信息,就会传感到控制中心,控制系统就会传送报警信号,启动设备自身保护功能,并通知相关人员,对其进行纠正,这样就形成了闭环的生产加工过程,极大的降低了该行业的危险性。

2.2数控技术在汽车制造业中的运用

小米科技、乐视科技等互联网公司,进军汽车制造业,昭示着汽车的需求越来大,伴随着私人定制概念的出现,以及个性化需求的增长,汽车制造技术将朝着复杂、多变、小批量生产的方向发展,这就对其的制造技术提出了很高的要求。将数控技术与汽车制造业有机融合,充分发挥其柔性制造单元的作用,将其生产线合理分配和精细划分,真正有效提升了汽车制造的生产效率、质量以及规模。同时,针对个性需求的零部件,运用数控技术可以快速对其进行加工生产,在特定环境下,与计算机虚拟技术的融合,更好更快的发展汽车制造行业。

2.3数控技术在3D打印设备中的应用

3D打印的概念近日一直被追捧,其中很重要的原因之一,就是因为它可以让小批量的生产更加便捷和廉价。尽管,3D打印比数控机床技术更神奇一些,但3D打印技术和数控机床并非无法共存。如果在机床领域引入3D打印技术,对数控机床来说,无疑是如虎添翼。在数控机床中,加入生产型的适配器,结合一款专有的控制软件(Winmax控制系统),可以瞬间、切实的把数控机床转变为神奇的3D打印机,通过图纸的计算机建模,实体造型,轻松实现从平面的图纸到立体的塑料原型,最后变成工业需要的金属成品。一系列的过程,只需要在一台机床上就能实现,这样就可以避免反反复复的调试和为优化原型而多次试生产而导致昂贵金属和原料的浪费。

3结语

数控机械论文范文第9篇

1.1数控技术的便利性

(1)数控技术的便利性是多方面的展现,与传统制造业相比,数控技术的应用就很好地减少了机械制造中繁复的工艺流程,通过这种减少工艺流程的方法之后,那么数控技术的便利性就会完全展露无遗。

(2)数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数,改变了机械制造中的加工工艺参数之后,我们的机械制造将会更加的便利。

1.2数控技术的高效率

(1)数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工,从而能确保加工的精度和减少辅助的时间;

(2)数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工;

(3)在我国机械制造产品的稳定性和可靠性存在一定的问题,再加上网络化程度也不够普及,只用于一些简单的程序数据传输,就串口通讯技术来说,网络数字化水平不高,集成化和远程故障的排除能力较弱。总而言之,数控技术在我国机械制造业的应用上还不是很成熟,需要投入更多的人力和财力,加强相关方面的技术人员的培训,不断地吸收新技术的同时,真正做到将技术成果实践于实际操作中。

2数控技术在机械制造中的实际应用探究

2.1数控技术在机床方面的实际应用

在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作,只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程,而后再通过程序的载体,在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改,输入新的程序即可,这对于传统的人工调整有着很大的方便性,在效率上得到了提高。

2.2数控技术在汽车机械制造中的实际应用

在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高,在对产品的消费方面需求愈来愈大,在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用,数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高,对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升,从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。

2.3数控技术在煤矿机械制造中的实际应用

(1)当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高,在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多,并且都不是大批的进行生产,这就给采煤机械的制造有了很大的困难,对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决,而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料,对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用,在效率提高的同时,在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障。

(2)在数控技术得到了一定程度的发展的同时,也应当清醒的看到一些不足之处,在长期的发展过程中,我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面,在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成,从整体的发展上来看,我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段,在自主创新能力方面还不够,在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。

3结语

数控机械论文范文第10篇

上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。

2数控技术的生产利用

在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。

2.1在采煤业中的应用

在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。

2.2在汽车行业中的应用

汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。

2.3在新型机械制造领域的应用

在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。

3机械数控技术的未来发展

3.1更精确

利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。

3.2更大

在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。

3.3更快

没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。

4小结

数控机械论文范文第11篇

1.1含义

数控技术作为一种高新技术,从实质上而言,其是指利用计算机技术对传统机械制造技术进行科学的控制,以便保证机械制造过程的安全性,并提高机械制造的效率和质量。在机械制造中,数控技术的应用主要是为了对机械设备的角度、速度等进行合理的控制。与传统机械制造技术相比,数控技术具备三个优点,即效率高、精度高、柔性自动化。数控技术在机械制造中的应用是以机械自动化为基础,其也是构成机械制造集成系统的主要部分之一。

1.2原理

在机械制造中,数控技术属于一种高新技术,而这种技术的应用也是对计算机技术、精密测算、自动控制等综合使用的重要体现。从结构方面而言,数控技术的主要构成部分是现代数控系统,而要想利用这种系统对不同的机械设备进行控制,论机械制造中数控技术应用孙响英双峰县职业中专417700需要依靠存储程序来实现。现代数控系统(CNC系统)作为构成数控技术的主要部分,该系统主要包括CNC装置、输入和输出装置、速度控制单元及软件等多个部分,而其中最为重要的部分是CNC装置。CNC系统中的CNC装置属于一种特殊的电子计算机,这种装置的使用是为了利用硬件对软件的运行进行合理的控制,以便保证软件的运行效果。在机械制造中,数控技术的应用原理是将机床加工信息输入到CNC系统中,再经由电子计算机输出到驱动电路。另外,在数控技术的应用过程中,机械制造人员需要对该过程进行实时控制,以便保证对机械制造过程的控制能够更加精准,机械制造的质量和效率能够得到有效的提升。

2数控技术在机械制造中的应用

随着科学技术的不断创新,以及机械市场的激烈化发展,数控技术在生活中各个行业也得到了更为广泛的应用,而这主要体现在以下几个行业中的应用。

2.1机械设备

在机械制造中,机械设备是基础条件,但其所起的作用却极为重要。数控技术在机械制造中的应用可以使机床加工得到更好地控制,而数控机床的应用是指利用数字化方式对机械零件加工工艺的各种信息进行处理,并以代码的方式对机械制造过程进行管理,以便确保机械制造过程能够真正实现机电一体化管理。在机械制造中,数控技术的应用是利用计算机对机床进行控制,以使机械制造的精度和效率能够得到有效提升,并真正实现自动化操作。利用数控技术对机床进行控制的优势在于零件加工过程比较简便,不像传统操作方式那样复杂,制造人员只要将零件加工信息输入到存储程序中,就可以实现自动化操作。由此可以看出,数控技术在机械制造中的应用,不仅能够提高机械制造的质量及设备的运行效率,也能够对机械制造过程进行合理的简化,而这对增强机械设备的可控性有很大帮助。

2.2工业生产

市场竞争的激烈化发展也现代工业生产增加了很大的难度,而对工业生产而言,数控技术的应用可以使机械设备完成机械操作人员在恶劣工作环境下无法完成的任务。同时,数控技术在工业生产中的应用不仅能够提升机械设备的运行效率,也能够提高工业产品的生产质量。比如汽车零件的生产由数控机械进行控制,可以有效的提高汽车零件生产的质量。汽车齿轮需要依据设计的图纸及实验所得的数据进行生产,利用数控技术控制汽车齿轮的生产,可以提高汽车齿轮的契合度,也能够提升数控机械生产汽车齿轮的精准度。在工业生产中,数控技术包含的控制单元是由计算机构成,而将工业生产程序输入数控技术包含的现代数控系统中,并利用计算机将指令输送给驱动单元,及时检测指令输出情况,以便保证工业生产的质量和效率。假如在数控技术应用中,操作人员存在错误操作,传感装置会及时将信息反馈给控制单元,从而确保控制单元能够及时的采取保护措施。一般情况下,执行控制单元保护措施的结构主要是由机械原件和伺服系统构成。此外,在工业生产中,数控技术的使用不仅能够减轻机械操作人员的工作压力,也能够提高工业产品的生产质量和效率,这对提升工业生产安全性有很大帮助。比如,在汽车零部件生产中,高速电主轴的HVM800型卧式加工中心的转速最高可达到24000r/min,而工作台在不到1s行程就可以达到1m,这不仅提高了汽车零部件生产的效率,也在一定程度上增加了汽车制造企业所获得的经济利益。

2.3煤矿机械

煤矿开采必须使用的设备是采煤机,而当前煤矿开采所使用的采煤机的改良速度比较快,且具备品种多、批量小等特点,这也代表着采煤机生产技术比较简单,往往是采用焊件生产。在煤矿机械的焊件下料中,传统机械制造技术很难得到煤矿机械制造要求,而如今所使用的数控气割技术是利用龙骨板程序进行采煤机焊件下料,这可以有效的提高采煤机焊件下料的安全性。

3结束语

数控机械论文范文第12篇

机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。

目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。

二、机械制造自动化

利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。

针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。

三、数控技术的分析

1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。

2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。

3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。

数控机械论文范文第13篇

1 引言

机电控制技术是机械、电子、计算机和自动控制等技术的有机结合,机械电子工程专业主要培养德、智、体全面发展,并能从事机电一体化产品和系统的设计、制造、运行的工程技术人才。学生通过学习可获得工程师的初论文联盟步训练,适合到企事业单位从事技术及管理工作。培养目标上主要包括以下几个方面:(1)、系统地掌握机械制图、力学、机械制造工艺等机械工程方面的基础理论、基本知识;(2)、掌握电子技术、微机应用技术、检测与控制技术的基本理论和基本知识;(3)、具有一定的机电一体化产品和系统的设计、制造、使用和维护的综合能力;(4)、具有一定的计算机应用能力。

matlab是矩阵实验室(matrix laboratory)的简称,是美国mathworks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括matlab和simulink两大部分。matlab作为现代数学计算和计算机模拟仿真的应用软件,将高性能的数值计算可视化,提供了大量的内置函数.从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域,已经成为工科学生一门必备的数学工具。本文将机械工程控制的数学建模问题通过matlab来实现,将传统的问题通过现代化的工具实现,以显示matlab在机械控制工程中处理问题的快捷性与优越性。

2 机电控制课程特点

机械控制工程基础是一门多学科交叉的基础课程,机电控制工程基础的基本问题是:建立系统的数学模型;系统分析计算;综合校正确定控制规律。本课程的基本任务,是使学生获得机电控制系统的基本理论,掌握系统的基本分析方法和计算方法。为设计机电控制系统及后继课程的学习和进一步研究学习控制理论打下一定的基础。本课程中应用的数学较多,在控制理论书籍中使用了大量的数学,使得大多数机械类学生学习控制工程感到抽象和困难,对学习这些理论的目的性缺乏认识,影响了学习兴趣,学习效果欠佳。为帮助学生更好地理解基本概念,掌握基本理论和基本方法,将matlab先进控制软件工具以及教改和教学研究成果及学科最新发展引入教学,使学生加深对经典控制理论的理解。仿真实验内容丰富灵活,弥补了传统实验的不足。学生可不受实验室的限制,只要有计算机,何时何地就能进行。从应用情况看,基于matlab的自动控制原理仿真起到了很好的辅助教学的作用,能把抽象的理论知识与可视的图形结合起来,深化理论知识。

3 运用matlab实现系统分析范例

matlab作为一种高性数值能计算软件,其系统控制工具箱主要处理以传递函数为主要特征的经典控制和以状态空间为主要特征的现代控制中的问题。该工具箱对控制系统的建模、分析和设计提供了一个完整的解决方案,是matlab最有力和最基本的工具箱之一。其功能包括系统建模、系统分析、系统设计。在工程控制中有很重要的影响。而早期的控制系统分析过程复杂而耗时,如想得到一个系统的冲激响应曲线,首先需要编写一个求解微分方程的子程序,然后将已经获得的系统模型输入计算机,通过计算机的运算获得冲激响应的响应数据,然后再编写一个绘图程序,将数据绘制成可供工程分析的响应曲线。所以matlab控制系统工具箱和simulink辅助环境的出

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现,给控制系统分析带来了福音,只需要几个命令就可实现复杂的人工工作,如图1所示的伯德图与奈奎斯特图的绘制。 论文联盟

4 实践课程教学改革的实施

为了突出重点,突破难点,在课程教学中尽量运用matlab进行范例解析,形象地向学生展现机械控制工程中生硬晦涩的数学内容。为了让学生加强对教学重点的掌握和难点的理解,实现教学目标,由浅入深分阶段实施实践教学。

首先是范例分析阶段:由任课教师提供典型范例,进行深入细致的讲解,并针对不同知识点设计课程作业,深入浅出的帮助学生完成从理论到实践的过渡,使学生掌握最基本的专业技能和基本理论。

其次是模拟设计训练阶段:由教师提供综合范例,要求学生运用所学知识完成任务,其目的是提高学生的matlab应用能力,巩固掌握的机械控制工程知识和技能,增强创新的能力和意识。

数控机械论文范文第14篇

关键词:数控机床;切削;机械加工;精确度

机械加工中提高精确度,对保证机械生产质量及性能的充分发挥具有重要意义。机械加工时数控机床是最为常用的工具,其切削控制能力给机械加工精确度的影响不容忽视,应积极采取对策,提高其切削控制能力,确保机械加工任务保质保量的完成。

1数控机床切削控制能力对机械加工精确度的影响

数控机床是机械加工常用工具,其性能优劣给加工精确度造成的影响最为直接,尤其切削控制能力最容易给机械加工精确度造成影响,主要体现在以下方面:

1.1影响加工质量

众所周知,机械加工对精确度的要求较高,尤其当前市场竞争激烈,提高机械加工精确度,保证机械加工质量,有助于提升企业的市场竞争力。机械加工过程中,除确保所用配方与材料与设计要求一致外,为保证机械加工精确度,需要借助数控机床切削控制进行操作,尤其热源精确控制与伺服系统精确控制给加工质量造成的影响最为显著。其中前者主要对发热辐射热、切削热、动力热源进行控制,确保加工期间温度处在合适范围中。后者主要主要通过程序设计精度,如速度、力度、切削度等参数合理设置,保证机械加工精确度。

1.2影响加工效益

数控机床切削控制能力给加工经济效益造成的影响,主要体现在市场效益与原材料运用效益两方面,其中原材料的经济效益主要指通过对数控机床的控制,在最少使用原材料的基础上保证机械加工质量,降低原材料浪费,减少加工成本投入。市场经济效益主要是机械加工质量市场上产生的影响,显然机械加工精度精良,能够在市场上赢得较好口碑,提升企业外在形象,促进机械加工产品更好的销售,增加企业经济效益,为企业的长远发展奠定基础。

2数控机床切削控制能力的对策

通过分析数控机床切削控制能力给机械加工精确度造成的影响,不难得知,提升数控机床切削控制能力,有助于机械精确度的加强,因此,应引起足够的重视,结合具体的生产实践,积极采取针对性措施,提高数控机床切削控制能力,具体可采取以下措施:

2.1注重振动控制

数控机床切削作业中,振动最容易给加工精确度造成影响,导致加工质量降低,因此,加工企业应注重从以下内容入手,对数控机床的振动进行控制。首先,做好安装振动控制。数控机床安装中应将振动作为重要内容加以分析,结合数控机床机械加工业务特点,参考以往机械加工经验,严格依据安装作业流程,把握安装作业施工细节,将数控运行中振动控制在合理水平。如从整体上对整个机械加工流程及工艺进行分析,明确安装过程中振动控制的重点、难点等,做到心中有数。其次,做好振动频度设计。振动频度与机械加工精确度不无关系,因此,要求加工企业认真分析机械加工作业类型,正确处理振动频度与加工精度之间的关系,做好充分的论证与分析,对数控机床的振动频度进行科学、合理设计。最后,运用其他控制措施。数控机床切削作业中振动还来自作业人员的错误操作、零件之间的摩擦等,因此,加工企业还应采取措施做好这些振动的控制。

2.2注重速度控制

数控机床切削速度不仅影响机械加工工作效率,而且给机械加工精度造成不同程度的影响,尤其对于一些特殊机械加工工作,对数控机床切削速度有所要求,因此,加工企业应注重机械加工速度的控制。一方面,控制动力速度。动力速度主要是对动力源速度的控制,如控制电机转速等,在对动力速度控制时应分析控制类别,即,是对电机速度有效转化进行控制,还是对电机自身进行控制。在明确控制类型的基础上,采取针对性措施进行控制。另一方面,控制机床主轴速度。为保证机床主轴速度控制的合理性,应根据机械加工内容实际,对切削所需速度进行准确计算与设计,保证主轴速度在预定的范围内运行。同时,控制切削过程速度。这就要求技术人员根据不同环节的机械加工需求,对切削速度人为的进行提升与降低,以保证机械加工质量。

2.3注重日常维护

为进一步提升数控机械切削控制能力,加工企业还应做好数控机床的日常维护,及时更换老旧部件,提升数控机床切削工作性能以及控制能力。为此,加工企业应认真落实以下内容:首先,制定完善日常维护制度。加工企业应根据数控机床投入使用时间,制定完善的日常维护工作制度,明确维护工作内容及工作流程,要求维护人员认真开展维修工作,及时检查与维修存在的问题,排除数控机床运行中存在的不良隐患。其次,明确日常维护工作细节。为进一步规范维修工作,加工企业应明确维护细节,要求维护人员认真维修工作内容、维修操作等,不放过任何一个影响切削控制的细节。最后,做好日常维护工作总结。加工企业应组织维修人员做好维修工作总结,分析维修工作中存在的问题,通过讨论与总结,寻找有效的解决措施,进一步优化维修工作,保证数控机床各部件性能处于最佳状态。

3结论

数控机床切削控制能力给机械加工精确度的影响较为显著,需要加工企业提高认识,做好数控机床切削控制能力方面的研究。本文通过研究得出以下结论:(1)数控机床切削控制能力,不仅影响机械加工质量,而且影响加工效益,与加工企业的长远发展密切相关,因此,有必要在对数控机床切削控制能力进行研究,以采取有效的控制对策。(2)为提高数控机床的切削控制能力,应做好机械加工期间振动与速度的控制,确保其处在最佳的运转水平,同时,还应认真落实日常维护工作,及时发现数控机床运行中存在的不良问题,采取针对性措施进行优化,不断提高数控机床切削控制能力。

参考文献:

[1]宁龙举.试论数控机床切削控制能力对机械加强精确度的影响[J].科技视界,2016(06):131.

数控机械论文范文第15篇

【关键词】《机械工程控制基础》;课程分析;教学方法

0 前言

《机械工程控制基础》课程是机械工程类专业人才培养方案中“具有较强的工程设计和产品开发能力”要求的一门专业必修课,是以设计技术、制造技术和机电控制技术为人才培养模式的重要一环。而工程控制理论是介于许多学科之间的一门学科,反过来又渗透到各个工程领域,如电气、机械、液压、气动、航空、核反应、化工等。这门学科既是一门广义的系统动力学,又是一门合乎唯物辩证法的方法论,对于启迪与发展学生的思维与智力有很大的作用,但由于本课程内容难、知识点多、学时相对较少,学生难以在短时间内完成对理论知识与实践过程的掌握,为了提高课堂教学质量,改善教学模式,许多课程组都对机械工程控制基础课程教学模式进行改革,如张智焕等[1]采用机械工程控制基础虚拟仿真实验平台提高机械工程控制基础教学能力,拓展实践领域,李国栋[2]对机械工程控制基础网络实验室进行了设计,于晓琳等[3]基于CDIO对机械工程控制基础课程进行了教学改革、李蕊等实现了MATLAB在《机械工程控制基础》教学中的应用、雷文平等[4]以大量实验验证方式改进机械工程控制基础课程的教学方法等,本课题组也采用MATLAB仿真技术,设计了基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真实验平台[5],都获得了丰富的教改经验及良好的教学效果。本文以济南大学机械工程学院的《机械工程控制基础》与卓越工程师班的《机电工程一》课程为依托,借鉴其他机械工程控制基础课程改革经验,对《机械工程控制基础》和《机电工程一》课程教学内容、方法和实验手段进行改革探索。

1 课程内容优化

《机械工程控制基础》课程的教学目标是使学生学习运用工程控制论的基本理论和基本方法,分析研究控制工程领域中有关信息的传递与反馈和系统的控制性能,培养学生判别系统稳定性和变更系统参数以改善系统性能的分析与综合能力。因此,《机械工程控制基础》课程内容以机械与电气系统为研究对象,围绕控制系统的数学模型、基本要求及系统校正等方面展开,完成对控制系统认识、评价与改造过程。以微分方程、传递函数、方框图、状态方程等建模方法构建被控对象的数学模型,完成对控制系统认识;而控制系统的评价采用超调量、上升时间、调整时间、峰值时间、稳态误差、幅值与相位裕度等时域和频域分析法,对系统的稳定性、准确性和快速性进行分析;而对控制系统的改造则用滞后校正、超前校正、滞后―超前校正、PID校正等方式,改善控制系统的稳定性、快速性和准确性。因此,《机械工程控制基础》课程从理论上可分为控制系统的数学模型、时域与频域性能分析、控制系统综合校正三个部分,将对控制系统的认识、评价及改造过程融为一体,从而有利于形成课程的整体脉络,促进教学内容的选择。

2 学情分析

《机械工程控制基础》课程的教学对象为机械工程、机械设计制造及其自动化、车辆工程专业大学三年级学生,已经学习了《高等数学》《大学物理》、《电工电子学》、《材料力学》、《机械原理》等部分理论课和专业课基础课,具备机械系统、机械转动系统、电气系统的基础知识如牛顿定律、胡克定律、基尔霍夫定律等,同时,《高等数学》和《工程数学》为控制系统建模打下了良好的基础,具有较强的逻辑思维能力,有利于该课程的开展。但《机械工程控制基础》课程中数学公式众多,计算推导难度大,同时课程内容庞大并且偏理论,需要同学们具有扎实的理论基础。针对在学习《机械工程控制基础》中出现的问题,充分利用现有教学资源,加强物理实验和仿真环节的教学,提高学生参与的兴趣,鼓励学生采用MATLAB编程环境对控制系统进行仿真,提高主动创新性。

3 等效法建模教学

控制系统的数学建模是《机械工程控制基础》中难度最大的部分,涉及机械系统、电气系统、机械转动系统等相关元件,需要用到各种物理定律、微积分运算,对学生的知识结构和知识储备提出了更高的要求。为简化同学们数学推导过程,方便对控制系统建模,将控制系统划分为机械系统(包括机械转动系统)和电气系统,分别由三个基本元素相互串联、并联构建复杂的物理系统。一般地,机械系统由弹簧K、阻尼D和质量M三个基本要素组成,根据牛顿定律,弹簧K的传递函数为k,阻尼的传递函数为Ds,而质量的传递函数为Ms2,如果将阻尼D、质量M都等效为弹簧系统,则可以将机械系统的三个基本要素转化为弹簧,都满足胡克定律,同时,与理论力学和材料力学知识相结合,等效弹簧刚度具有如下的性质:串联弹性刚度的倒数等于各弹性刚度的倒数之和,并联的弹簧刚度等于各弹簧刚度之和,可以有效化简机械系统建模过程。同样地,电气系统也包含电阻、电感和电容三个基本要素组成,根据基尔霍夫定律,电阻的传递函数为R,电感的传递函数为Ls,而电容的传递函数为1/Cs,因此,也可以将电气系统的三个基本要素等效为电阻,都满足欧姆定律的基本性质,从而可以有效改善授课效果,提高学生知识应用能力,激发学习兴趣。

4 虚拟仿真与案例教学

由于《机械工程控制基础》课程理论性强,数学基础及相关专业知识涉及广泛,对学习方法和教学方法都提出了较高的要求,因此,在教学过程中,以实际的机电系统设计过程为背景,将机械、液压、电气控制相关案例与MATLAB/GUI仿真实验与物理实验相结合,按照机械控制系统基本理论、控制系统的数学描述、测控系统性能分析、测控系统设计循序渐进式组织教学,同时引入实例化《机械工程控制基础》课程综合实验平台,采用电气、液压及模块化机器人等实验平台形成课程案例,将理论知识与物理器件联系起来,以典型环节模拟电路及液压回路的组建方法,学会使用基本实验设备,以仿真实验分析参数对系统瞬态性能及稳定性的影响,以模块化机器人等实验验证系统串联校正方法及控制系统的性能指标,通过基于MATLAB/GUI的《控制工程基础》课程数字仿真系统[5]实现时域与频域的分析,实现教学案例从建模、分析与校正过程,强调控制系统的基本理论与实际的机、电、液、气控制系统的联系,提高学生对控制系统性能评价的整体观,有利于进一步理解《机械工程控制基础》理论知识与工程应用之间的联系,促进理论知识的学习和理解。

5 结论

通过对《机械工程控制基础》课程内容优化、分析学生的学习特点,以等效方法构建系统的数学模型完成对系统的认识,化简了繁杂的数学推导过程,与案例教学与仿真实验相结合,有利于激发学生的学习兴趣,促进学生理论联系实际能力的提高。

【参考文献】

[1]张智焕,张惠娣.机械工程控制的虚拟仿真实验教学实践[J].实验技术与管理,2014,07:102-103+111.

[2]李国栋.机械工程控制基础网络实验室研究与实验设计[D].青岛大学,2011.

[3]于晓琳.基于CDIO的“机械工程控制基础”课程教学改革探索[J].教育教学论坛,2016,35:75-77.