数控技术经过50年的2个阶段和6代的发展: 第1阶段:硬件数控(NC) 第1代:1952年的电子管 第2代:1959年晶体管分离元件 第3代:1965年的小规模集成电路 第2阶段:软件数控(CNC) 第4代:1970年的小型计算机 第5代:1974年的微处理器 第6代:1990年基于个人PC机(PC-BASEO) 第6代的系统优点主要有: (1) 元器件集成度高,可靠性好,性能高,可靠性已可达到5万小时以上; (2) 基于PC平台,技术进步快,升级换代容易; (3) 提供了开放式基础,可供利用的软、硬件资源丰富,使数控功能扩展到很宽的领域(如CAD、CAM、CAPP,连接网卡、声卡、打印机、摄影机等); (4) 对数控系统生产厂来说,提供了优良的开发环境,简化了硬件。 目前,国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司,1年生产5万套以上系统,占世界市场约40%左右,其次是德国的西门子公司约占15%以上,再次是德海德汉尔,西班牙发格,意大利菲地亚,法国的NUM,日本的三菱、安川。 国产数控系统厂家主要有华中数控、北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、北京凯奇、沈阳艺天、广州数控、南京新方达、成都广泰等,国产数控生产厂家规模都较小,年产都还没有超过300~400套。 近10年数控机床为适应加工技术发展,在以下几个技术领域都有巨大进步。 (1) 高速化 由于高速加工技术普及,机床普遍提高各方面速度,车床主轴转速由3000~4000r/min提高到8000~10000r/min,铣床和加工中心主轴转速由4000~8000r/min提高到12000r/min、24000r/min、40000r/min以上�快速移动速度由过去的10~20m/min提高到48m/min、60m/min、80m/min、120m/min在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度,其已由过去一般机床的0.5G(重力加速度)提高到1.5~2G,最高可达15G,直线电机在机床上开始使用,主轴上大量采用内装式主轴电机。 (2) 高精度化 数控机床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008mm左右,亚微米级机床达到0.0005mm左右,纳米级机床达到0.005~0.01μm,最小分辨率为1nm(0.000001mm)的数控系统和机床已有产品。 数控中两轴以上插补技术大大提高,纳米级插补使两轴联动出的圆弧都可以达到1μ的圆度,插补前多程序段预读,大大提高插补质量,并可进行自动拐角处理等。 (3) 复合加工、新结构机床大量出现 如5轴5面体复合加工机床,5轴5联动加工各类异形零件。也派生出各新颖的机床结构,包括6轴虚拟轴机床,串并联铰链机床等。采用特殊机械结构,数控的特殊运算方式,特殊编程要求。 (4) 使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎添翼”。如内冷钻头由于使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑,在钻深孔时大大提高效率。加工钢件切削速度能达1000m/min,加工铝件能达5000m/min。 (5) 数控机床的开放性和联网管理,已是使用数控机床的基本要求,它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段,而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此,计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、异行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来,这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。 2, 数控技术的发展趋势 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。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面〔1~8〕。 2.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(μm)。 在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。
计算机专业 教育 是我国高等教育课程体系中开设时间较早、学科建设较为成熟和完善、专业人才数量较多的专业。下文是我为大家搜集整理的关于计算机专业3000字 毕业 论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析当前计算机存在的问题及发展趋势
1我国计算机应用发展中存在的问题
我国计算机应用水平较低与其他发达国家相比较而言,我国计算机应用水平相对较低,上网企业和家庭数量还相对较少,计算机在企业和家庭中的普及还不够,与发达国家相差甚远,尚没有达到信息化和自动化。
我国计算机应用水平发展不平衡
我国计算机用户大多集中在东部地区,并且大陆与台湾的计算机普及量相差较大,计算机应用发展水平很不均衡。另外,我国信息产业不能满足信息化的发展与计算机发展对软硬件商品的需要。
我国信息化产业发展较慢
我国国内生产的商品技术水平比较低,不能在世界市场内占据一席之地,科技成果转化速度慢,计算机应用的标准缺乏统一规范。
计算机应用推广的环境不规范
我国计算机应用发展起步晚,管理体制不够完善,有待加强。有关的法律法规和信用体制还没有完全建立,知识的缺乏和资金的供应不足成为了影响我国计算机应用发展的最大阻碍。
引用的外国科技缺乏针对性
因为受到条件的限制和科学技术落后等原因,我国对于外国引入的先进计算机技术不能完全掌握,不仅浪费了资源,还赔出了大量成本,造成严重浪费。
2当代计算机应用发展策略
加强信息化和办公自动化建设国内企业要逐步推广办公室自动化,实现无纸化办公,积极推行网络自动化处理办公任务,使文件管理更加规范,节约资源,提高工作效率。
加强计算机和网络安全管理设置“防火墙”,防止病毒和黑客的非法入侵,必要时对计算机数据进行备份,建立光盘库,对数据实行档案化管理。
健全体制,完善法律法规相关部门要完善计算机应用管理体制,加强有关法律法规的建立,建立完善的计算机信用体制。
加强对计算机应用开发的投资,重视计算机人才的培养,注重从先进国家吸收 经验 和教训,多与其进行合作和沟通。做到取长补短,互相提高,互相进步。
3计算机应用的发展趋势
计算机应用领域更加广泛计算机技术现已分布到各个领域,包括医学、生产、工业等领域,在未来发展中,计算机技术不断提高,将在更多的领域中得到应用。
突飞猛进的微电子技术微电子技术是现代计算机技术的一个重要分支,一些新兴的计算机有可能会在21世纪后期登上历史舞台,融入人们的生活和生产工作当中去,未来的计算机世界是机遇与挑战并存的。
计算机的智能化发展在人类与计算机之间的沟通障碍会变少,人机界面将会更加友好。虽然目前计算机的思维和人类的 思维方式 还相差甚远,但是计算机正在以一种更自然、更人性化的方式与人类打交道,它们将更加与人靠近,更加贴近人类的生活,成为我们的好朋友。
计算机性能越来越高,速度越来越快计算机将往更高的方向发展,主要表现在速度和精确度上,计算机的芯片频率更高,并且计算机的整体性能也有了新的提高。
4结束语
随着计算机技术的不断发展,在各个行业都有了广泛的应用。计算机的应用渗透到我们生活和工作的每个地方,使更多的人力资源从繁重的工作中解脱出来,节约了资源,提高了生产效率,获得更多经济效益。可以说现代社会中推广并发展计算机应用技术,是顺应时代潮流的必经之路。
论信息化背景下的计算机基础理论教育
随着信息技术、通讯技术及计算机技术的飞速发展,现代信息技术日渐成熟,在高校教学工作中发挥的作用越来越大,同时给高校教务管理工作带来了新的挑战和发展契机。在信息化背景下,学校必须顺应时代发展需要,加大计算机基础理论教育,重视教师工作质量,从而符合新的教育观以及人才观。
一、信息化背景下计算机基础理论教育的教学现状
信息化主要以数字化、多媒体和电子化形式存在。随着信息技术、 网络技术 、通讯技术和计算机技术的不断发展,全球网络化已逐渐发展成为基本现状,在世界范围内,一个新型的、在现代信息技术及信息网络基础上发展而来的信息环境正逐步构成。在这一背景下,学校也加强计算机基础理论教育。其讲授的内容从1984年至今一共经历了三次变化,从最开始的Basic语言程序方面的设计,转到现在的office办公 操作系统 和计算机网络。然而当前许多学校在给学生传授计算机基础理论时,并未在教学内容以及考试 方法 上面有过多的变化,同时教学课时也逐渐缩减。造成上述原因主要有以下三个方面:首先由于当前计算机等级考试通过率比较高,使人不禁考虑是否题目设置的过于简单;其次等级考试的导向性限制了计算机教学进行改革发展的路程;最后由于传统与单一的教学方式与评价手段,影响了学生学习计算机理论的积极性,与此同时学校对于相关基础设施的建设与投入还比较欠缺。
二、加强计算机基础理论教育的主要方式
1.调整结构,突出技能
结合当前信息化背景,广大院校应该在调整专业培养的结构上认真的考虑,要面向目前的市场经济来设置课程,将那些已经陈旧过时的知识及时的淘汰出去,及时的加入一些能够培养应用型专业人才实际操作的课程。在学生的能力结构方面,院校应该着重培养学生运用先进工具软件的能力,着重培养学生的安装、维护和管理计算机软件的能力,还应该要求学生要具有一定的计算机局域网组网能力和编程能力等。
一方面,可以打破目前教学计划的框架,开设多种多样的选修课。另一方面,应该加强培养学生的动手能力。要改变传统的 教学方法 ,着重强调学生在教师的指导下进行自我建构,从而培养其良好的动手操作能力。比如,可以广泛的开展第二课堂,鼓励学生使用先进的工具软件。
2.转变传统教学模式
改变传统的教学模式,采用先进的教学方法:随着时代的发展和科技的进步,越来越多的新技术被应用在了计算机基础理论课的教学当中,比如互联网的应用等等,这样就可以让教学内容变得更加的丰富和有趣。同时,互联网和校园网的接轨也可以有效地提高教学的质量。比如,在讲解一些枯燥的理论知识的时候,可以让学生自己在网络上对这些资料进行查找,然后对查到的结果进行 总结 和分类,可以采用表格或者图形的方式,然后在校内网上发布,喜欢的学生可以在这个平台上进行充分的交流,这样就可以让学生充分掌握课堂中讲解的相关技术知识,并且也锻炼了动手操作的能力。
3.个体化教学方式
采用个体化教学的方式,因材施教:由于各个学生水平往往不处于同一个水平线上,有些学生水平高,如果教师一味的教一些简单的知识,慢慢的就会让这些学生失去学习的兴趣;而有些水平比较差的学生,会不容易理解这些教学内容,从而失去了学习的信心和动力,因此,就需要采用个体化教学的方式,根据学生的实际水平选择合适的教学方法,在计算机教学中,针对不同水平的学生采取一些不同难度的问题,并且还能够将计算机的优势充分的体现出来,比如在学习WORD的时候,可以让学生自己做一个个人简历等等,并且进行评比,选出最好的,从而让学生获得成功的快感。
三、结束语
随着时代的发展和社会经济的进步,在当前信息化背景下,对计算机基础理论的教学的要求日益严格,需要教师不断提高自身教学水平,转变传统的教学模式,加强学生的计算机信息化技术学习,从而使得学生能够适应时代发展的潮流,掌握计算机应用的具体含义,最终提高自身的综合素质。
浅谈计算机技术对社会发展的影响
摘要:计算机技术的应用促进各个领域发展,加快了社会的发展。在知识经济时代参与下,资本的分配形式发生改变,不是以工作量与工作时间进行计算,而是以知识技术的参与度进行资产的分配,重视知识在生产过程中创造的价值,计算机技术的应用总体促进了社会发展,但也存在一定问题,从不同方面阐述计算机技术对社会发展的影响,希望为研究计算机技术应用的专家与学者提供理论参考。
关键词:计算机技术;社会发展;影响
计算机技术与社会发展存在一定关系,计算机技术发展促进社会发展,同时社会发展为计算机技术发展提供了条件。在互联网+时代,大数据及云计算技术的应用,促进了各个领域的发展,加快了我国经济发展,经济快速发展,拉动了 其它 产业的发展。计算机技术需要在应用过程中不断完善,不断改进,以适应社会发展对计算机技术的需求。
1计算机技术对社会发展的促进作用
提高 文化 的传播程度
计算机技术对提高文化传播程度主要有三方面:首先计算机技术应用到教学领域,改变了传统的教学模式,提高了教学手段,丰富了教学方法,教师可以通过计算机向学生提供图片、视频、音频、课件等教学辅助工具,激发了学生学习兴趣,提高了课堂教学效果,符合现代高等学校教学改革需要,为教学改革提供了技术支持。其次计算机有超强的计算机处理能力,教师在科研研究阶段,需要进行大量数据处理,数据分析,利用计算机进行处理,提高了工作效率,提高科技文化传播。最后,网络是现在宣传的主要阵地,通过网络可以进行民族文化传播,还可以与国外人士进行文化交流,促进我国文化产业的快速发展。文化传播程度的改变,需要计算机技术的发展,计算机技术发展为文化传播提供了技术支持。
促进经济发展
计算机技术在企业中的应用,尤其管理信息系统在相应企业中的应用,提高了企业的工作效率,降低了企业成本,促进经济的快速发展。计算机现在成为企业发展的主要工具,现在企业内部办公基本都依靠计算机,改变传统办公方式,节省了人力、物力、财力,促进了企业经济的发展。企业之间的交流与合作,都是通过互联网技术在网络上进行初步了解,达成共识,谋求合作发展,实现企业之间双赢力度。企业与同行业在激烈竞争的过程中,在竞争过程寻求合作,共同促进经济发展。企业的发展需要利润最大化支持,企业发展核心因素就是有创新能力,创新能力需要先进的技术支持,计算机技术在企业发展中起到重要作用,加快了企业的快速发展,提高了企业工作效率,促进了经济发展。
计算机技术推动了社会生产力的发展
计算机发展促进其它产业发展,比如电子商务、现代生物技术等的发展。社会生产力的发展需要科技水平不断发展与创新,计算机技术发展及其广泛应用,计算机技术已经成为现代技术核心。在企业发展过程中,依靠计算机技术提高企业发展速度,为企业发展提供了技术支持,促进企业转型,适应社会发展需要,通过计算机企业可以获得很多有价值的信息,为企业的发展及决策起到重要作用,推动了社会生产力的发展。
2计算机技术应用在社会发展过程存在的弊端
计算机技术淡化了人与人之间的关系
计算机技术的广泛应用,尤其Internet技术的应用,改变了人们的生活习惯,现在人们之间的交流都是通过网络完成,促使人与人之间的关系淡化,缺少直接沟通的亲切感,经常发展下去,容易促使人们之间产生隔阂,人与人之间更加陌生、冷漠,人的感情更加淡化,容易造成一些人心理健康出现问题,出现对社会的恐惧感。计算机技术的应用改变了社会,但人们应该积极面对相关问题,提出解决 措施 ,但还是要积极应用计算机技术解决工作中的实际问题,我们必须正确应用计算机技术。
计算机技术的使用不利于知识产权的保护
现在国家越来越重视知识产权的保护,侵权是一种违法行为。网络是一种自由的开发平台,在网络上给知识产权的保护起到一定难度。各行各业均已广泛使用到计算机技术,然而却加大了对知识产权的保护难度。计算机网络缺乏行业规范约束且无区域限制,使得无法对全部的知识产权进行保护。计算机技术的使用不利于做好知识产权的保护工作。此外,在创作艺术作品时,如果作品进入计算机网络,就容易被非法下载和复制,使得创作者的著作权受到威胁,造成了创作者的经济损失。从经济角度分析,这将不利于文化的发展与社会的进步。社会的进步发展,依靠科技水平的发展,计算机技术的广泛应用,促进了社会的发展,但在计算机技术的应用过程中也存在一定问题,必须在网络环境下,如何进行有效知识产权的保护,促使人们的合法权益不受侵犯,这也是迫切需要解决的问题。
降低个人隐私的安全程度
在互联网的开发平台中,个人隐私容易泄露,比如在酒店登记入住的时候,一般都需要留手机号码,还有其它个人信息,由于技术原因、人为因素促使个人信息泄露,有时候给个人的生活带来一定的麻烦,现在基本都是通过网络平台建立个人信息的数据库,一些公众人员在网络上进行买卖个人信息,个人信息泄露严重时候可能给个人的财产等带来一定的危险。但在网上买卖个人信息,基本都是营销人员,通过打电话的形式进行推销产品,希望国家加大力度维护个人信息,对一些有意泄露个人信息的单位、个人要建立立法坚决打击。
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我们机电系的一篇论文,看看行不行雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要:转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究,开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词:数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机,水轮机转轮叶片的制造,转轮的优劣,对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上,长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺,不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础,其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其 关键技术包括:复杂形状零件的三维造型及定位,五 轴联动刀位轨迹规划和计算,加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术,切削仿真及干涉检验,以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能,这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步,为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。 " 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多,针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点,通过分析加工要求进行工艺设计,确定加工方案,选择合适的机床、刀具、夹具,确定合理的走刀路线及切削用量等;建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹,然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真,反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案,直到仿真结果确无干涉碰撞发生,则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理,生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。 图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、 大 , 可 编 写 一 个.*/0程序读入这些三维坐标点,然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型,如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理,或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型,并缝合成实体。 !"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床,根据三点定位原理经大量的研究分析,决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑,配以叶片焊接的定位销对叶片定位,在叶片上焊接必要的工艺块,采用一些通用的拉紧装置来装夹。加工正面时,采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具,将叶片背面放入胎具,利用焊接的工艺块进行调整找正,仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成,为了解决加工过程中的碰撞问题,我们采用沿流线 走刀,对于叶片的正背面进行分区域加工,根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下,尽量采用大直 径曲面面铣刀,以提高加工效率。叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣, 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工,出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑,以寻求合理的加工方案。在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 !"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀 位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、 表面质量和切削工 艺性能来看,选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣,然后划 分加工区域,定义 与机床有关的参数, 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图, 混流式叶片的刀轨生成 定 位 方 式 、 机 床 、 刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量,精加工采用同一直径的铣刀,根据粗糙度要求给 定残余高度,根据具体情况选择切削类型、切削参数、 刀轴方向、进退刀方式等参数,生成的刀位轨迹如图, 所示。但是对于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀 的雕塑曲面零件我们还要根据情况作大量的刀位编辑, 并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和 编辑刀轨。 !"#叶片五轴联动数控加工仿真 数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径 与材料切除过程来检验并优化加工程序。在计算机上 仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹,辅助进行加工刀 具干涉检查和机床与叶片的碰撞检查,取代试切削或 试加工过程,可大大地降低制造成本,并缩短研制周 期,避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞,保证加工 过程的安全。加工零件的"!代码在投入实际的加工之 前通常需要进行试切,水轮机叶片是非常复杂的雕塑 曲面体,开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五 轴联动数控加工的关键。在此,我们首先进行工艺系 统分析,明确机床!"!系统型号、机床结构形式和尺 寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三维!,-软件建 立机床运动部件和固定部件的实体几何模型,并转换 成仿真软件可用的格式,然后建立刀具库,在仿真软 件中新建用户文件,设置所用!"!系统,并建立机床运 动模型,即部件树,添加各部件的几何模型,并准确 定位,最后设置机床参数。 接下来将叶片模型变换到 加工位置计算出刀具轨迹,再以此轨迹进行叶片切削 过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就 可以清楚的监控到叶片加工过程中的过切与欠切、刀 杆和联接系统与叶片、机床各运动部件与叶片和夹具 间的干涉碰撞,从而保证了数控编程的质量,减少了 试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率, 缩短了产品设计和加工周期,大大提高生产效率。如 在数控加工行业进行推广,可产生巨大的经济和社会 效益。叶片的切削仿真如图.所示,叶片的机床加工仿 真如图/所示。 图. 混流式叶片的切削仿真图/ 混流式叶片的机床加工仿真 !"$叶片刀位轨迹的后置处理 后置处理是数控编程的一个重要内容,它将我们前 面生成的刀位数据转换成适合具体机床的数据。后处理 最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我们应首 先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式和机床 配备的数控系统,熟悉该系统的"!编程包括功能代码 的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板,根 据以上掌握的知识,开发定制专用后置处理器。然后将 我们已得刀位源文件进行输入转换成可控制机床加工的 "!代码。 % 结束语 复杂曲面的多轴联动数控编程是一涉及到众多领域 知识的复杂流程,是数字化仿真及优化的过程。本文介 绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术,已用于工程 实际大型叶片的数控编程中,实现了大型转轮叶片的五 轴联动数控加工的刀位轨迹计算和加工仿真,保证了后 续数控加工的质量和效率,已作为大型水轮机叶片五轴 联动数控加工的编程工具用于实际生产中。
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