數控論文提綱
無論是在學校還是在社會中，大家總免不了要接觸或使用論文吧，論文對于所有教育工作者，對于人類整體認識的提高有著重要的意義。那么一般論文是怎么寫的呢？以下是小編為大家收集的數控論文提綱，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
數控論文提綱 篇1
摘要：我國從1958年開始發展數控技術，到現在已經建立了一定的規模體系。到目前為止我國數控市場大多被國外數控系統占領，本文主要討論的是國產低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床如何占領了國內市場。
關鍵詞：國產化數控機床；低價位、高速、重型數控機床；售后保障機制
我國自從1958年開始研究數控技術以來，到現在已經建立了以中、低檔數控機床為主的產業體系。數控產業化的最終成功將體現在數控機床的全國產業化和市場占有率上。到目前為止，我國數控市場大多被國外數控系統占領，例如日本FANUC系統、德國的SIEMENS系統等一些國外知名品牌在我國占有很大的市場，而國產系統由于各種原因受到冷落。
數控技術和數控裝備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固將直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關系到一個國家的戰略地位。因此，必須在國內市場上快速收復失地，在國際市場上穩步進軍，才能最終打贏國產數控機床市場翻身仗。下面僅就低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床的發展問題做一簡單討論。
一、大力發展低價位數控機床
低價位數控機床，就是功能滿足用戶小批量，多品種生產要求(無功能浪費)、技術指標適中、可靠性好、價格便宜，中、小型企業都能接受的普及型數控機床。這類機床已成為國際市場上數控機床的發展趨勢之一，也是國內眾多用戶渴求的產品，比較適合中國國情，其市場前景相當廣闊。然而，如果采用國外數控系統(包括伺服元件)按照傳統思路來發展低價位機床，是很難將價格降至廣大用戶所能接受的水平。因此，采用本文提出的新型集成化國產數據系統來發展高性能的低價位數控機床，將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此構成的國產普及型數控車床的售價完全可以控制在10萬元以內，三坐標數控銑床可控制在l5萬元左右，加工中心可控制在2O萬元左右。此價位的國產數控機床將是具有較強競爭力。
二、加速開發高速數控機床
高速、高效是數控機床發展的另一大潮流。發展高速、高效數控機床的技術途徑可有以下幾條：
�、偻ㄟ^提高切削速度和進給速度的方法，來滿足成倍提高生產效率，有效提高零件的表面加工質量和加工精度的加工效果，并且此方法還能解決常規加工難以解決的某些特殊材料(如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼)和特殊形狀零件(如復雜薄壁零件)的高效加工問題。
�、谕ㄟ^工藝復合的方法來減少工件的安裝次數，
這樣能有效地縮短搬運和裝夾時間。例如，將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心，可實現一次裝卡完成零件的大部分(或全部)加工任務。
③采用高速、高精度圓周銑的方法，能夠完成以螺旋軌跡插補實現不鉆底孔的直接攻絲等新的加工方法，這種方法能夠大幅度減少換刀次數，提高加工效率。
④為數控機床開發智能尋位加工功能，消除對精密夾具和人工找正的依賴，有效縮短單件小批量加工的準備時間。
在我國現實條件下，如果沿用傳統思路是難以實現上述途徑的，因此必須立足國情、結合實際、勇于創新、大膽探索新的道路�？紤]到常規數控機床在總體結構上基本上采用工件和刀具沿各自導軌共同運動的方案，一方面由于機床傳動環節剛性不足和導軌中摩擦阻力較大，使運動部件難以獲得高的進給速度；另一方面由于工件、夾具和工作臺的總質量比較大，使之難以獲得高的加速度。此外，傳統機床結構是一種串聯開鏈結構，組成環節多、結構復雜，并且由于存在懸臂部分，部件和環節間存在聯接間隙，所以不容易獲得高的總體剛度，因此難以適應高速高效加工的特殊要求。為此，開發國產高速高效數控機床時，可采用工件固定，以直線電機組成并聯短鏈直接驅動主軸和刀具運動，將高速高精度傳動與高剛度支撐合二為一的適合于高速高效加工中心的新型結構。采用該結構的高速高效數控機床不但速度高、剛度高，如果在傳動與控制上處理得當，還可以達到比常規機床更高的加工精度和加工質量，而且具有機械結構簡單，零部件通用化、標準化程度高，制造成本低，易于經濟化批量生產等顯著優點。因此，沿此思路發展高速高效數控機床將是一條符合國情、易于取得成功的道路。
三、突破重型數控機床的設計制造技術
重型數控機床(特別是多坐標重型數控機床)是國民經濟和國防生產中的重大關鍵設備，屬于戰略物資，真正先進的重型數控機床國外是不可能賣給我們的。因此，在我國下世紀數控產品的發展中必須依靠自己的力量進行解決。發展重型數控機床必須有過硬的基礎，我們在數控機床國產化的進程中應不斷總結經驗，加強基礎技術和關鍵技術研究，充分發揮我國產、學、研相結合的優勢，各部門通力合作、共同努力，爭取在短時期取得突破性進展。
四、建立起有力的售后保障機制
數控系統和數控機床做為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務是相當重要的，以前國產數控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題應是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數控機床或數控系統，一旦出現問題卻叫天天不應，叫地地不靈，即便是廠家答應了，維修人員也不能及時到位，而且維修人員的技術水平也是參差不齊的，在這個講究效率的時代，這樣的售后服務是行不通的，長此下去誰還敢買我們的產品呢。因此，對用戶的技術支持和服務應當成為我們重要的日常工作，使我們在市場上向縱深挺進的同時，有一個強大后方做保障。因此，為了取得數控產品市場競爭的全面勝利，必須建立一個以技術支持和服務為核心的強大的售后服務基礎。
數控論文提綱 篇2
摘要：本文針對當今出現的數控加工仿真軟件、數控加工教學和培訓的要求、以及數控機床實訓環節易出事故、機床損耗嚴重、費用高等特點，論述了數控加工仿真系統的原理、作用、功能，以及在數控教學中，如何有效地使用數控加工仿真系統軟件，對學生、學員進行數控機床的基本操作培訓，以達到多、快、好、省的目的。
關鍵詞：數控機床、數控加工、虛擬現實、仿真系統
引言
隨著我國高等職業教育的飛速發展，以及數控加工技術在機械制造業中的`廣泛應用，大批數控機床操作人員的專業培訓成為迫切而又難以解決的問題。在傳統的操作培訓中，數控機床編程與操作的有效培訓必須在真實的機床上進行�？墒请S著學生人數的不斷增加，有限的機床數量難以保證每位學生有足夠的上機操作時間，同時學生在真實機床上操作還具有一定的危險和不安全性，培訓中的誤操作經常會導致設備、刀具等的損壞，甚至引發人身傷害事故，增加了培訓成本。因此，傳統的機床操作培訓方法效率低、教師工作量大、培訓費用高，需要用更新的方法來取代。
1、虛擬現實技術
虛擬現實，英文名為Virtual Reality，簡稱VR技術。這一名詞是由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jaron Lanier）在80年代初提出的，也稱靈境技術或人工環境。作為一項尖端科技，虛擬現實集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統，它最早源于美國軍方的作戰模擬系統，九十年代初逐漸為各界所關注并且在商業領域得到了進一步的發展。這種技術的特點在于通過計算機產生一種人為虛擬的環境，這種虛擬的環境是由計算機圖形構成的三維數字模型，并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境，從而使得在視覺上產生一種沉浸于這個環境的感覺，可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化，并能與之發生“交互”作用，使人和計算機很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的感覺。
虛擬現實是發展到一定水平上的計算機技術與思維科學相結合的產物，它的出現為人類認識世界開辟了一條新途徑。虛擬現實的最大特點是：用戶可以用自然方式與虛擬環境進行交互操作，改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環境的模式，從而有效的擴展了自己的認知手段和領域。另外，虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具，它以視覺形式產生一個適人化的多維信息空間，為我們創建和體驗虛擬世界提供了有利的支持。由于虛擬現實技術的實時三維空間表現能力、人機交互式的操作環境以及給人帶來的身臨其境的感受，它在軍事和航天領域的模擬和訓練中起到了舉足輕重的作用。近年來，隨著計算機硬件軟件技術的發展以及人們越來越認識到它的重要作用，虛擬技術在各行各業都得到了不同程度的發展，并且越來越顯示出廣闊的應用前景。
虛擬現實技術在改造傳統產業上的價值體現于：用于產品設計與制造，可以降低成本，避免新產品開發的風險；用于產品演示，可借多媒體效果吸引客戶、爭取訂單；用于培訓，可用“虛擬設備”來增加員工的操作熟練程度。虛擬現實技術將使眾多傳統行業和產業發生革命性的改變。
2、數控加工仿真系統
隨著虛擬現實技術及計算機技術的發展，出現了可以模擬實際機床加工環境及其工作狀態的計算機仿真加工系統，它是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作技能培訓的仿真軟件。利用計算機仿真培訓系統進行學習和培訓，不僅可以迅速提高被培訓人員的理論、操作水平，而且非常安全，可靠好，培訓費用低。
目前在國內已經有一些高等院校將計算機仿真運用于數控操作人才培訓的教學之中，也出現了各種數控加工仿真教學系統，如上海宇龍、北京斐克、南京宇航、廣州超軟、武漢金銀花等不同的數控加工仿真軟件。上述這些教學系統既能單機系統獨立運行，又能實現在線運行。獨立運行即機床模型方式，其培訓設施只需一臺微機，數控機床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進行，而零件切削過程由機床模型通過三維動畫演示。實踐證明，用這種方式進行初步培訓是非常經濟有效的。在線運行即機床工作方式，在這種方式下，教學系統將與實際機床連接，由硬件實現零件切削過程，這時除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實際機床的真實情況一樣。即利用計算機和其他的專用硬件、軟件去產生一種真實場景的仿真，操作者可以通過與仿真場景的交互，來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此，采取這種方法能進一步提高操作者的實際操作技能。
數控仿真系統的核心是虛擬數控機床，而虛擬數控機床又是虛擬制造技術中的一個重要的執行單元。它不僅在數控加工過程中為產品設計提供了可制造性的分析，而且在數控系統的學習和培訓中，為被培訓人員提供了完善的學習方法和學習環境。數控仿真系統完全模擬真實零件的加工過程，可以檢驗各種數控指令是否正確，能提供與真實機床完全相同的操作面板，其調試、編輯、修改和跟蹤執行等功能也一應俱全。
3、虛擬數控機床平臺的構建
虛擬數控機床一般是通過以下的構建平臺來實現上述功能：
�。�1）NC解釋平臺。NC解釋平臺包括NC解釋器和NC驗證器。任務分配數據庫從任務調度中接受數控代碼并將其翻譯為虛擬機床的部件、刀具等運動的信息，并將其通過計算模塊來模擬機床的響應，NC解釋器能夠被自由地配置從而能夠模擬任何一種數控機床的CNC控制器。
�。�2）NC驗證器。能夠驗證NC代碼的語法是否正確。
（3）刀具庫。刀具庫應包括一臺數控機床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具庫中的刀具號，從而能模擬任何一種數控機床的換刀形式及切削加工的要求。
�。�4）仿真平臺。仿真平臺包括刀具軌跡仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三維動畫仿真、加工工時統計分析，仿真平臺是虛擬數控機床的核心技術。操作者可以在虛擬的環境中進行機床運動和切削過程等的仿真，從中獲得相關的加工數據。如進給軸的位移量、換刀狀態、主軸轉速、加速度、進給量、加工時間等。通過加工過程的仿真，了解所設計工件的可加工性，驗證NC代碼的正確性以及評價和優化加工過程，并通過在線修改NC代碼來將其優化。
（5）計算平臺。計算平臺用來完成虛擬數控機床中各種計算，如根據NC代碼計算加工零件新的幾何形狀，根據刀具的材料、運行時間、零件的材料性質和潤滑介質的性質計算刀具的補償量和熱補償量。這些計算結果是虛擬數控機床在應用于虛擬制造過程中的加工方案評價以及可制造性分析所必須的。
�。�6）設計開發平臺。虛擬數控機床的設計平臺是一個面向對象的數控軟件庫及其開發環境。通過對數控軟件的標準化、規范化研究和其它CAD／CAM軟件的數據交換，并對典型的零件進行封裝，設計成具有穩定、通用接口的可重復使用的軟件。
�。�7）操作運行平臺和監控平臺。在虛擬環境中完全實現真實機床的操作，讓使用者完全感受到真實機床的運行特性。在這些基礎上的監控硬件和軟件，用來控制簡易機床．增加虛擬數控機床的真實感．并且可以進行典型零件的實驗性試切加工，讓使用者有一種身臨其盡的感覺。尤其是在數控教學和培訓過程中，初學數控編程者需要大量的編程練習，并進行實際調試。用試切法來檢驗數控加工程序顯然不合理，而且也難于實現。如果利用仿真技術，這些問題可以輕松得到解決，從而避免編程時人為出錯或工藝不合理造成工件報廢。
4、數控仿真系統功能及在教學中的應用
虛擬數控機床實際上是虛擬環境中數控機床的模型。與真實機床相比，虛擬數控機床具有以下的功能和特點：
虛擬數控機床具有與真實機床完全相同的結構。虛擬數控機床能模仿真實機床的任何功能而不致因為采用某種近似替代而導致某種結構和信息的失真或丟失，并與真實機床有完全相同的界面風格和對應功能，如動態旋轉、縮放、移動等功能的實時交互操作，從而為學員的學習和培訓提供保證。
機床操作全過程仿真。仿真機床操作的整個過程：毛坯定義，工件裝夾，壓板安裝，基準對刀，安裝刀具，機床手動操作。
豐富多樣的刀具庫。系統采用數據庫統一管理的刀具材料、特性參數庫，含數百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時還支持用戶自定義刀具及相關特性參數。
全面的碰撞檢測。手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀炳刀具與夾具、壓板、刀具，機床行程越界，主軸不轉時刀柄刀具與工件等的碰撞。出錯時會有報警或提示，從而防止了誤操作的發生。
強大的測量功能�？蓪崿F基于刀具切削參數零件粗糙度的測量，能夠對仿真軟件上加工完成后的工件進行完全自動的、智能化的測量。
具有完善的圖形和標準數據接口。用戶既能在真實的環境中運行虛擬機床，又能觀察它的各種運行參數，并能將其他CAD／CAM軟件，如UG、Pro/E、Mastercam等產生的三維設計后置處理的NC程序，直接調入加工。
實用靈活的考試系統�？捎糜谶h程網絡學習、作業、考試等功能，并實現答卷保存、自動評分、成績查詢和分析等功能，輕松實現無紙化的考核與測評。
虛擬數控機床強大的網絡功能，可實現遠程教育。不僅在局域網上具有雙向互動的教學功能，還具有基于互聯網進行雙向互動的遠程教學功能，數據傳送可以采用衛星、寬帶（ADSL,ISDN,有線CABLE等）或窄帶互聯網（56K Modem）等方式進行。這使得遠程教學成為名副其實，它代表未來教育的發展方向。
5、結束語
鑒于虛擬數控機床具備如此出眾的功能，針對目前各院校數控教學課程和參加數控實習學生人數不斷增加的現實，以及數控機床精密、昂貴的特點，把數控加工仿真系統軟件引入到教學之中，使之用于數控機床編程與操作培訓，無疑是個明智之舉。這樣既可以避免因誤操作造成價格昂貴的數控機床的損壞，又可以使操作人員在對仿真數控機床操作過程中產生現場感和真實感。同時由于其成本較低，可以大量地配置終端，徹底解決了數控機床數量不足的難題，使每位學員都能有足夠多的實踐機會，因此能夠讓學生更快地熟悉和了解數控加工的工作過程，掌握各種數控機床的操作方法。其更大的好處還在于，在實現了同樣培訓效果的情況下，將加工出錯率及事故發生率降低到了最低程度。
從我院使用后的效果看，數控仿真系統的引入，使學生在學習數控編程理論時，課堂的教學變得更加生動、更加具體，提高學生的學習興趣，教學效果明顯得到提高。在學習實際操作時，由于仿真軟件不存在安全問題，這使得學生可以大膽地、獨立地進行學習和練習，并能自我檢測加工零件幾何形狀的精度，對學生機床操作能力的培養，起到了極大的提高、加強作用。同時該系統還可以減輕老師的工作強度，減少工件材料和能源的消耗，節約了實踐環節的培訓成本，效果十分顯著。相信不久的將來，它必將成為數控教學中一種不可或缺的重要手段。
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