溫控技術論文大全11篇

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2數控技術在機械制造中的實際應用

2.1機床設備上的數控技術

機床設備是機械制造過程中的基礎設備，絕大部分的操作程序都是在機床上面實現完成的。數控技術引入機床設備中將計算機技術以及互聯網通信技術融合進機床設備中，控制生產過程中的每道工序的參數、時間、以及規格，做到統一規范化的操作，讓機床設備在工作時更加穩定、安全和高效，同時完善機床的各類零部件開關控制，使操作開關系統、冷卻泵系統等調節得更加精準、細致。

2.2工業生產中的數控技術

工業生產過程中的數控技術應用最為頻繁，尤其是食品加工、藥品加工以及印刷造紙等工業領域。數控技術的使用不僅可以有效降低工業生產中的材料損耗，提高工作環境的利用率，降低工業投入成本，將工業化生產由傳統的、人工化、滯后化帶入一個智能化、高效化的全新時代。比如某牛奶加工廠，從牛奶的提取、檢測、加工、包裝等一系列的過程中，采用數控技術，全程利用計算機控制牛奶加工生產的各個流程和環節，既保證了效率和質量，還能全程監控牛奶的生產加工包裝過程，一旦發現不利因素，可及時采取應對措施解決問題，保證奶制品的安全可靠。

2.3航天器材上的數控技術

航空航天技術一直以來是屬于高精密型的、技術含量超高的技術，而它所采用到的材料和零件都是經過特制而成的。以往沒有出現數控技術之前，對于航天器材的制造尚處于較為粗淺的階段，往往不能滿足航空航天的高要求和高標準。當數控技術引入航天宇航工業中后，以精密的計算機技術以及超強的網絡通信技術為支撐，力求將航天器材制作的更符合要求、更完美的程度，尤其是對航天器材的小部件的制作更是精益求精，堅持節約，反對能源浪費。

2.4汽車領域的數控技術

隨著人們生活水平的不斷提高，對生活質量的要求越來越高，汽車作為出行代步工具和顯示人們財富地位的象征已經成為許多人擁有的物品之一，汽車需求量與日俱增，而由此引發的汽車行業的競爭愈演愈烈。汽車生產領域引入數控技術，可以有效提升構成汽車各個零部件的生產速率，加快汽車零部件的組裝和后期測試的效率，加大汽車成品的生產量，提高汽車成品的質量，最終提高汽車從生產都投入銷售過程中的經濟效益。現階段的汽車生產車間中，全部采用的是現代化、高科技的數控機床設備，生產流水線作業高效化、智能化，讓汽車從零件的生產、組裝到后期的試運行全程控制中，實現了高產能和高質量的要求。

2.5煤礦機械領域中的數控技術

眾所周知，煤炭是人們生產和生活中必不可少的能源之一，而煤炭的開采以及運輸屬于一項高危險生產活動，必須要求參與者擁有較強的專業技術和高度工作警惕。采煤過程中最常使用到的就是采煤機，尤其采煤工作面的環境極為惡劣，地形地質條件復雜，通常意義上的采煤機只能完成小部分工作面的采煤工作量，無法對一整個礦料進行單獨開采和整合，在這種惡劣的情況下難以正常工作并保證工作效率，倘若引入數控技術，即在采煤機添加了數控氣割，利用焊接技術將采煤機功能擴展，解決傳統采煤機程序單一、功能不全的缺陷，使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作，不僅有效提升了采煤工作效率，縮短了煤炭采礦時間，還大大降低了采煤礦工的危險，值得在煤礦機械領域廣泛推廣。

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2數控技術的特點

數控技術（NumericalControl），即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程，簡單地說就是用數字化信號對設備運行過程等進行控制的一種先進的自動化技術，是典型的機械與電子計算機相結合的機電一體化科技。從誕生之初到現在，經歷了電子數控技術、晶體管數控技術、中小規模IC數控技術、小型計算機數控技術以及微處理器數控技術五個階段。數控技術在我國開發應用是從1958年開始，改革開放之后，數控技術在機械制造行業的應用才逐漸步入正軌，主要模式是引進國外的先進數控技術，通過消化吸收后，投入生產，總的來說，我國數控技術在制造行業的應用有了質的飛躍，許多機械制造企業從傳統產品轉變為數控化產品，促進了經濟的發展。現階段，由于數控技術是一種采用計算機數字實現數字程序控制的技術，所以數控技術也可以成為計算機數控技術。電子計算機數控技術采用軟件模塊化的體系結構，使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能得以實現，使計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能，顯示了數控技術優良的性能，具有較高的性價比（。圖一為完整的數控工作示意圖）總的來說，數控技術的進步與發展與計算機的發展息息相關，在數控技術的發展過程中起著基礎性作用，當然數控技術的發展也離不開各種輔助技術的進步，比如說傳感檢測技術、光電技術、機械制造術以及通訊技術等。數控技術是實現機械制造自動化過程的基礎，是現今集成制造系統的重要組成部分，在美國、日本和德國等發達國家，將數控技術應用到機床改造與生產線量產上，境地了機械制造企業的生產成本，并有效地將機械設備的功能、效率以及產品質量提升到新的高度，使傳統的機械制造業發生了極其深刻的變化。

3數控技術在機械制造中的具體應用

隨著信息技術、網絡技術以及自動化技術的不斷發展，數控技術與機械制造行業的結合越來越有效，通過計算機操作平臺可以全面掌控生產產品的各項指標與基本參數，并為新產品的研發與現有產品的性能完善提供技術支持，數控技術與機械制造行業的融合，拓寬了機械制造業的范圍，帶動了經濟發展。數控技術的應用范圍也較為廣泛，以下為數控技術在機械制造行業的具體應用：

3.1數控技術在煤礦機械中的應用

我國國土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲量大，在我國的能源系統中占據重要地位，所以如何有效開發利用煤炭資源是我國煤機企業的主要任務。企業設備自動化程度是工業化水平的象征，在市場競爭較為激烈的大環境下，煤機企業不斷提升勞動效率、降低生產成本才能處于不敗之地，長久發展。根據煤礦企業的生產環境以及自身特點，不適合使用大型的機床設備，更不適合投入大量的資金購置設備，所以煤炭企業可以利用現有型號的加工機床，改裝成加工精度等級較高，性能較好的設備，有效地開采、加工煤礦資源。當然煤機企業充分利用現有機床產品等設備資源，并不斷改造提升機床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿足較高生產環境的設備要求，提升生產效率，最終實現投入少、效率高、設備應用率高的目的，不斷促進煤炭企業的發展。

3.2數控技術在汽車工業中的應用

近年來，汽車行業的發展可以說是較為迅猛的，汽車制造、零部件加工等等都隨之發展，數控技術的出現，對汽車制造業來說，是一項福利，加快了復雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率。現階段，汽車行業對零部件和車身的要求逐漸提高，為了滿足生產需求以及市場需要，各種機械設備也不斷朝著精密化、自動化的方向發展。例如激光數控檢測技術的應用，激光檢測技術具有精度高、適用性強、可靠性高等優點，比如，激光檢測技術可以應用到測量尺寸上，用激光對汽車的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長度、垂直度、密度等測量,所有尺寸的分辨率可達1μm,重復精度0.2μm，精確性非常高（。圖二為汽車工業中采用激光技術加工的部分零件表）數控技術應用到汽車工業上，可以提高產品生產效率及產品質量。例如美國Ford汽車公司和Ingersoll機床公司合作研制成HVM800型臥式加工設備，并采用高速電主軸和直線電機，主軸最高轉速為24000r/min，工作臺最大進給達7612m/min，可以理解為不到1s工作臺可行程1m，瞬間完成一個工作行程。在汽車工業的今后發展過程中離不開數控技術，二者的結合會越來越融洽。

3.3數控技術在工業生產中的有效運用

在工業生產的范疇中，機械設備是基礎，主要由控制系統、驅動系統及執行系統構成。在現代工業在生產中，有些生產環境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿足生產要求，造成人力資源浪費，甚至會發生工傷安全事故等等，所以應引進先進的生產技術實現自動化生產。數控技術在工業上的應用，有效地改善了這些情況，生產效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數控技術也具有監管功能，在實際生產過程中，一旦發現操作錯誤，信息就會立刻經過傳感器輸送到控制單元，對錯誤操作進行提示，并采用一定的措施進行保護，從而實現正常化生產。

3.4數控技術在機械設備上的有效運用

在機械制造行業中先進的設備居于核心地位,機械設備是機械制造的重要組成部分，是機械制造的靈魂，在機械生產領域的地位是無可替代的，數控技術的發現應用，使得機械制造行業實現了數字化及自動化發展，實現了機電一體化。面對現代機電一體化的要求,機械制造業必須具有具備控制能力的數控機床設備。在機床上運用數控技術,主要依靠代碼，其可以將產品生產的各類數據儲存在介質中，之后發出指令，傳達到控制系統，最終實現對整個機床生產的控制，是電腦機械相結合的產物,通過軟件設置來控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動冷卻泵等各種繁雜的操作。數控技術在在機械設備上的應用，促進了各個行業的發展，提升了生產效率，實現了批量化生產，在經濟發展中也起到了推動作用。（圖三為激光檢測系統原理結構圖）（圖三激光檢測系統原理結構圖）

4數控技術在機械制造中的應用的發展前景

數控技術的優越性能在機械制造領域很好的發揮出來，無論是最開始的封閉式技術，還是現代的開放式計算機數控技術，數控技術很好的發揮了他的優越性能。在以后的發展過程中，數控技術也將逐步提高其自動化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應市場需求。數控技術在機械制造中發展應用前期，我們并沒有注重專業化需求，無論從技術上、管理上、人才選取上我們都應專業化，最終實現產品專業化的目的。提升我國制造裝備行業的綜合競爭能力，實現機械設備產業化發展，滿足國家的戰略需求，促進國民經濟發展，實現制造行業飛速發展，不斷提高我國的工業發展實力。

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長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，己不適應日益復雜的制造過程，因此，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為我們國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

2.數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。從目前世界上數控技術發展的趨勢來看，主要有如下幾個方面：

2.1高精度、高速度的發展趨勢

盡管十多年前就出現高精度高速度的趨勢，但是科學技術的發展是沒有止境的，高精度、高速度的內涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發展。

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

2.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。

目前許多國家對開放式數控系統進行研究，數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

3.結束語

隨著人們對數控技術重視，它的發展越發迅速。文中簡要陳述當前的發展趨勢，另外數控技術的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發展空間。

【論文關鍵詞】：數控技術;趨勢;智能

【論文摘要】：隨著計算機業的快速發展，數控技術也發生了根本性的變革，是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術，文章結合國內外情況，分析了數控技術的發展趨勢。

參考文獻

[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.

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1.1實踐性教學方法的提出

《數控技術》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關的程序、概念，比較抽象，學生不容易理解，聽起來比較枯燥，學生興趣不是很高。在教學中加強課程與專業的聯系、課程與實際應用的聯系，開展實踐性教學改革是全面提高教學質量和教學效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現代教學理論，積極探索實踐性教學模式，切實提高應用性學科教學質量，是《數控技術》教學改革的一種有效嘗試。

12實踐性教學的指導思想

“教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上。教師應激發學生的學習積極性，向學生提供充分從事學習、活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能和方法，獲得廣泛的活動經驗。”這是開展實踐性教學模式研究的指導思想。

1.3實踐性教學三法

授課過程中，除了講解、提問和答疑等常用的方法外，筆者結合《數控技術》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學法、探討式教學法和現場式教學法為代表的實踐性教學三法。

1.3.1案例式教學法

案例式教學法主要是通過列舉實例，提高學生臨場解決實際問題的能力，引導學生對一些特殊情境進行思考的一種教學方法。

案例教學的目標是讓學生像一個真正的老師那樣去思考問題、分析問題、解決問題，用綜合的觀點來審視教育現象，案例答案的不確定性增強了學生面對教學實踐中的不可預期性問題的應對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學生不僅接觸到各種社會現象，而且這些針對性的演練對于學生畢業后走上社會，在經濟的大舞臺上施展才華無疑具有很強的使用價值。

本文介紹在《數控技術》授課過程中，案例教學法的一個典型應用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數控編程的基本方法。用螺紋切削復合循環G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內尺寸根據標準得到。

%2451

N1T0101（換一號刀，確定其坐標系）

N2G00X100Z100（到程序起點或換刀點位置）

N3M03S400（主軸以400r/min正轉）

N4G00X90Z4（到簡單循環起點位置）

N5G80X61.125Z-30I-0.94F80（加工錐螺紋外表面）

N6G00X100Z100M05（到程序起點或換刀點位置）

N7T0202（換二號刀，確定其坐標系）

N8M03S300（主軸以300r/min正轉）

N9G00X90Z4（到螺紋循環起點位置）

N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2

N11G00X100Z100（返回程序起點位置或換刀點位置）

N12M05（主軸停）

N13M30（主程序結束并復位）

2.3.2探討式教學法

探討式教學法的實質，首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發揮學生的主體性，讓他們參與到你的整個教學中去，激發他們的學習興趣，才能提高教學質量。其次，教學的本質是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中，老師作為一種知識資源出現在學生面前，應成為學生學習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應該學會在適當的時候設計適當的問題，從而有效地提高學生的學習興趣，激發學生的學習動機，提高教學效果。

《數控技術》這門課知識點多，相輔相成，完成一個項目需要較嚴密的邏輯思維能力。在編程學習階段，可以把學生分為幾個學習小組，共同完成。實踐的結果表明，在互相討論又各有其責的學習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養了他們的團隊合作精神。

例如，在講授絕對坐標編程和增量坐標編程兩種編程方法之前，通過學生討論，預測出其不同的用法，在這個預測和探討的過程中，學生已經對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學生易于接受，學習的積極性也高。

方法一：用絕對坐標編程

N001G92X0Y18LF

N002G90G02X18Y0R18

F100S300M03LF

N003G03X68Y0R25LF

N004G02X88Y20R-20M02LF

方法二：用增量坐標編程

N001G91G02X18Y-18R18

F100S300M03LF

N002G03X50Y0R25LF

N003G02X20Y20R-20M02LF

2.3.3現場式教學法

因數控技術本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結合，加大現場式教學力度，突出技術的應用性，并要強調教學內容的可操作性。

對于機床操作教學，應盡可能地讓學生多摸、多動機床，尤其是手動(JOG、ING)工作方式，對于缺乏實際經驗的學生來說，其效果是顯而易見的，而且便于控制手動的安全性。

數控編程是數控機床學習的重點，在了解數控手工編程指令的基礎上，可由教師指導學生裝夾工作，指明欲加工的內容和將要使用的刀具，用單步運行的方式逐段運行程序，邊運靠邊講解，可收到事半功倍的效果。

3應解決的幾個問題

3.1學生學習觀念的轉變

首先，學生應轉變被動的學習觀念，樹立自主學習的理念，增強主體意識和自我建構意識，主動參與教學、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養，學生之間應建立良好的學習合作關系，溝通交流，共同探究。

3.2教師綜合素質的提高

教師本人要具備科學研究和創新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創新成果不斷豐富和補充教學內容。教師還應提高教學的專業化程度，組織好研究性課程。

3.3網絡教學資源的建設

實踐性教學的形式與內容是開放的，因此優質的網絡教學資源是實施研究性教學的重要保障。網絡教學資源的建設應保證內容豐富、開放和動態，以提供研究性教學需要的資料和信息。教學網站中應當構建一個開放、互動的教學平臺，并創建各種虛擬的研究環境，為學生參與和自主開展課題研究創造條件。

3.4數控仿真實踐教學

由于數控設備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數控仿真教學，使學生在機房能夠模擬數控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現場相似，這既能節約數控實踐教學的成本，又滿足了大量學生實踐能力培養的需求。具體教學過程：運用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進行零件建模，并自動生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進行仿真加工，以驗證程序是否正確，同時又能熟悉機床操作面板各個按鍵的作用；此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵，又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力。

4結束語

作者主要從事數控技術等課程的教學，并主持相關科研活動。多年來，通過實踐總結，摸索出實踐性教學模式在數控技術教學中的應用。實踐性的教學模式，教師應根據課堂教學的學習內容，創設教學情境，提供必要的學習材料，讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實踐活動中，讓學生享受把所學的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養學生靈活運用、解決實際問題、大膽創新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學《數控技術》講課比賽一等獎，《數控技術》課被評為新疆大學精品課程，并于2006年申報自治區精品課程，這是實踐性教學模式在數控教學領域成功的一個例子。

【摘要】數控技術是機械學科一門實踐性很強的技術課程。本文初步探討了實踐性教學模式在《數控技術》課程中的應用。旨在引導學生運用加工工藝、程序的編制等理論知識，實際操作和運用數控機床，構建數控技術課程的教學、生產、操作實踐相結合的新的教學模式。該模式已在施教過程中得以應用，并取得了顯著的教學效果。

【關鍵詞】數控技術程序編制實踐性教學模式

參考文獻：

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關鍵詞：數控機床開放式數控系統電動機

Abstract：Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.

Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.

Keyword：numericalcontroltoolOpen-architecturemotor

當前的世界已進入信息時代，科技進步日新月異。生產領域和高科技領域中的競爭日益加劇，產品技術進步、更新換代的步伐不斷加快。現在單件小批量生產的零件已占到機械加工總量的80%以上，而且要求零件的質量更高、精度更高，形狀也日趨復雜化，這是擺在機床工業面前的一個突出問題。為了解決復雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問題，一種新型的機床——數字控制(Numericalcontrol)機床的產生也就是必然的了。

此次設計是數控機床主傳動系統的設計，其中包括機床的主運動設計，縱向進給運動設計，還包括齒輪模數計算及校核，主軸剛度的校核等。

數控車床是基于數字控制的，它與普通車床不同，因此數控車床機械結構上應具有以下特點：

1．由于大多數數控車床采用了高性能的主軸，因此，數控機床的機械傳動結構得到了簡化。

2．為了適應數控車床連續地自動化加工，數控車床機械結構，具有較高的動態剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。

3．更多地采用高效傳動部件，如滾動絲桿副等。CNC裝置是數控車床的核心，用于實現輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲，數據的變換，插補運算以及實現各種控制功能。

2.2總體方案的擬定

1．根據設計所給出的條件，主運動部分z=18級，即傳動方案的選擇采用有級變速最高轉速是2000r/min，最低轉速是40r/min，。

2．縱向進給是一套獨立的傳動鏈，它們由步進電機，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動比應滿足機床所要求的。

3．為了保證進給傳動精度和平穩性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲桿螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。

4．采用滾珠絲桿螺母副可以減少導軌間的摩擦阻力，便于工作臺實現精確和微量移動，且方法簡單。

主運動設計

參數的確定

一.了解車床的基本情況和特點---車床的規格系列和類型

1.通用機床的規格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結構都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細的解釋和說明了。

2.車床的主參數（規格尺寸）和基本參數（GB1582-79，JB/Z143-79）：

最大的工件回轉直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號（JB2521-79）是6；最大工件長度L是750～2000；主軸轉速范圍是：32～1600；級數范圍是：18；縱向進給量mm/r0.03～2.5；主電機功率（kw）是5.5～10。

傳動件的設計

傳動方案確定后，要進行方案的結構化，確定個零件的實際尺寸和有關布置。為此，常對傳動件的尺寸先進行估算，如傳動軸的直徑、齒輪模數、離合器、制動器、帶輪的根數和型號等。在這些尺寸的基礎上，畫出草圖，得出初步結構化的有關布置與尺寸；然后按結構尺寸進行主要零件的驗算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強度等，必要時作結構和方案上的修改，重新驗算，直到滿足要求。

對于本次設計，由于是畢業設計，所以先用手工畫出草圖，經自己和指導老師的多次修改后，再用計算機繪出。

一.三角帶傳動的計算

三角帶傳動中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動，使傳動平穩。帶傳動結構簡單，但尺寸，機床中多用于電機輸出軸的定比傳動。

目錄

第一章引言1

第二章設計方案論證與擬定2

2.1總體方案的論證2

2.2總體方案的擬定2

2.3主傳動系統總體方案圖及傳動原理2

第三章設計計算說明5

3.1主運動設計5

3.1.1參數的確定5

3.1.2傳動設計6

3.1.3轉速圖的擬定8

3.1.4帶輪直徑和齒輪齒數的確定12

3.1.5傳動件的設計19

3.2縱向進給運動設計38

3.2.1滾珠絲桿副的選擇38

3.2.2驅動電機的選用42

結論47

篇（6）

2數控機床機械加工精度提升的誤差補償技術

在現代科技的發展和應用中，保證機械加工的精度的方法有兩種，一是提高數控機床的質量，二是采用誤差補償技術，本文著重從誤差補償技術進行精度提升的研究。誤差補償一般又可以分為誤差預防和誤差補償技術，在誤差補償技術中常用的方法是誤差建模、誤差測量、誤差補償實施。（1）硬件靜態補償法。在機械加工精度控制中利用硬件靜態補償法是指通過添加外部硬件機構，在外力的作用下讓機床運用副位置產生與誤差方向相反的運動來減少加工中的誤差。在加工螺絲時由于加工機床絲杠之間存在誤差，通過螺距校正尺來進行絲杠之間的螺距，就屬于是靜態補償法。由于靜態補償法的局限性，只能在停止時進行數值或者是硬件的參數調整進行補償，在運動時不能進行實時的補償，這種硬件靜態補償法被使用的頻率相對較低，一般會和其他方法進行綜合使用。（2）靜態補償法和動態補償法綜合使用。上面已經給提到靜態補償法是在數控機床加工的靜止時，通過調整參數進行誤差補償，這種補償法可以對精度進行系統補償提高，不能在運動中進行隨機的誤差補償，通過和動態補償法的相結合可以實現加工精度的大大提高。動態補償是在加工的切削情況下，依據機床的工況、環境條件和空間位置的變化追蹤進行補償量亦或參數補償，通過運動的實時現狀進行反饋補償，例如在軸承的機床加工中，通過對熱量、幾何形狀、切削程度的監控進行及時的參數修改補償，是一種具有現實實際意義的誤差補償法，但對于數控機床的技術水平要求極高，投入的成本很大。（3）進給伺服系統補償法。伺服系統是驅動各加工坐標軸運動的傳動裝置。這種補償系統可以正反兩個方向運行，能夠根據加工軌跡的要求，進行實時的正向或者反向運動，其加工控制精度可以達到0.1微米，另外它的調速范圍寬、快速響應并無超調、低速大轉矩。在典型的數控機床進給系統中由步進電機構成的開環控制系統，步進電機的角位移或者線位移與脈沖數成正比，其轉速與脈沖頻率成正比，它將指令脈沖變成步進電機輸出軸的旋轉運動來控制機床加工；閉環進給位置伺服系統，它主要是采用直流伺服電動機或交流伺服電動機驅動，機床工作臺的實際位移可通過檢測裝置及時反饋給數控裝置中的比較器，以便于指令位移信號進行比較，兩者差距有作為伺服電機的控制信號，進而驅動工作臺消除位移誤差；半閉環進給位置伺服系統，該系統由位置控制單元和速度控制單元構成，光電脈沖編碼器發出的脈沖，一方面用作位置的反饋信號，另一方面用作測速信號。當點擊的負載變化時候，反饋脈沖信號的頻率將會隨著變化，在實際的機床加工中，通過控制伺服電機的轉速進行精度誤差的減小。（4）修改G代碼補償法。G代碼是編制機床加工程序的語言，G代碼中有刀具的補償功能，像G44、G43是刀具長度補償。G代碼的補償原理是通過對刀位信息的修改來補償誤差的范圍。這種補償也被廣泛用于數控機床的機械加工誤差補償，例如Hsu等人建立的五軸機床誤差補償模型，根據對模型對CAM軟件生成的初始刀位進行修改，用修改G代碼的方法完成數控機床機械加工誤差補償。這種補償方法需要G代碼的編程人員進行工件的幾何形狀確定，確定工藝過程和刀具軌跡，在進行實際的運行中，如果出現位置偏移就需要通過修改G代碼進行誤差補償，一般運用于比較簡單的加工零件，其形狀不復雜，主要是直線和圓弧組成的輪廓，數據的處理量不大，在遇到工作量大，復雜的零件時候，就需要通過計算機的G代碼控制進行修改，程序員通過計算機輔助進行編程。（5）坐標偏置補償法。坐標偏置補償法是利用數控系統的坐標原點偏移，參照位置等信號的反饋進行機床誤差的補償。在程序員進行操作時候，可以通過數控系統的直觀顯示進行零件加工的誤差校對，對于出現誤差的，可以通過操作數控系統對原點坐標進行重新設置，使其對出現的誤差進行補償，這種補償方法適用于三軸坐標的數控機床。這種補償法一般在使用側頭時候用的是固定側頭，同時還需要一定的軟件補償，保證地基的穩定。

3結束語

綜上所述，誤差補償法可以有效的提高數控機床機械加工精度，并能夠給數控機床帶來經濟效益。誤差補償可以有效的控制數控機床機械加工過程的零件精度，有助于提高機械加工工藝技術，能夠適應數控機械加工企業的高級精度、高級質量水平化發展方向。誤差補償法是在原有數控機床的基礎上，通過科學的技術和手段，來實現零件設計的理論值，目前誤差補償的技術已經被廣泛的應用和被相關學者所關注，并且在通過不斷完善和更新誤差補償技術，使其成為現代社會精密工程的主要技術。

作者:王少彬 單位:浙江省寧波市寧波大紅鷹學院

參考文獻

[1]丁來軍.誤差補償在提高數控機床機械加工精度中的應用[J].黑龍江科技信息，2016（10）：23.

[2]龍鵬，李洪濤，李安國.基于數控機床空間誤差提高其加工精度的補償方法研究[J].機械工程師，2012（6）：41-43.

[3]王倩，王賀.誤差補償在提高數控機床機械加工精度中的應用[J].科學與財富，2015（15）：161.

篇（7）

數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。

一、數控機床的優點與缺點

(一)數控機床的優點

對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數控機床也能實現自動加工。

加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。

生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。

良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。

自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。

(二)數控機床的缺點

數控機床的主要缺點如下：價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。

二、數控機床的種類

數控機床的種類很多，主要分類如下：

按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。

按運動方式分類。按運動方式，數控機床可分類如下：點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。

按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。

按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。

三、數控機床控制技術的發展

機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。

在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。

篇（8）

一、概況

廣東LNG項目是中國首個引進LNG的試點項目，國家重點示范項目，也是廣東省“十五”計劃的大型能源基礎設施項目。1999年底，項目正式立項。2003年，國家發改委批準了廣東LNG項目的可行性研究報告。廣東LNG大中型河流穿越工程P1標段，是廣東LNG項目質量控制要點。項目包括大型河流穿越5條，施工長度為3.5km。工程采用X65焊管，管線焊接采用半自動焊接工藝，使用AWSA5.1E6010φ4.0焊條和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊絲，管線設計壓力為9.2Mpa，輸送介質為液體天然氣。

雖然該工程是以管線穿越為主，但是管線的焊接質量直接影響整個工程的施工質量。管線焊接場地均為農田、魚塘，溝渠縱橫交錯，地下水、地表水十分豐富，場地十分泥濘，空氣潮濕，屬典型的水網地區施工，施工難度很大。工程2005年3月正式開始施工，管道焊接時期處于廣東地區的梅雨季節，焊接質量的控制尤為重要，通過制定合理的質量控制方案，工程焊接超聲波檢測一次合格率為100％，X射線檢測一次合格率為95％，水壓試驗一次合格。在此對施工中焊接質量控制方法予以簡單介紹。

二、對焊接質量進行控制的必要性

焊接質量是采用焊接工藝制造的焊接接頭的實用性是否能夠滿足設計要求。可分為直接焊接質量和間接焊接質量，直接焊接質量包括焊接接頭的力學性能，內、外部的缺陷等；間接焊接質量就是焊接過程中能夠被感知和檢測到的缺陷。在施工過程中，一般無法對直接焊接質量進行控制，所以通常都是通過控制間接焊接質量來控制和保證直接焊接質量的。

三、準備工作

1、焊接工藝

開焊前，現場焊接工程師根據相關規范、設計文件和業主下發的焊接施工與驗收規范編制工程焊接工藝指導書，給出合適的焊接坡口、對口間隙、焊接電流、電壓、焊接速度等焊接工藝參數。焊接工藝評定合格以后，根據評定結果編制焊接工藝卡，確定焊接材料、焊接順序、層間溫度等等，同時還制定了焊接返修工藝，確定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和應采取的技術措施。

主要焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30

返修焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32

2、設備選擇

管道焊接設備采用移動焊接車配備米勒焊機＋送絲機。在焊接前檢查所有的設備，確保運轉正常、性能穩定，能夠滿足現場焊接的要求。同時準備防風棚、焊口加熱設備、測溫設備等必須的設備和機具。

3、技術準備

選定了焊接工藝、選擇合適的焊接設備和機具后，在開焊前，焊接技術人員應對焊接機組的所有操作人員進行技術交底，講解焊接工藝過程，明確各種焊接工藝參數。

四、過程質量控制

1、質量保證體系

按照公司質量體系文件和業主質量控制要求，建立項目工程質量保證體系，明確各責任人的質量責任，如項目經理、技術負責人、焊接工程師、質檢工程師、班組長等。在焊接前對有關員工進行技術交底，明確工程質量要求和施工、驗收規范標準。

2、焊接過程

在焊接過程中，現場質檢人員和技術管理人員參照相關的施工標準規范、設計文件、工藝技術文件、公司質量體系文件、業主下發的質量要求，對焊接過程的各個環節進行檢查和控制。焊接過程的控制要點主要包括焊條、管口組對、焊接防護、焊口加熱、焊接參數的檢查、焊縫外觀檢查、焊縫返修等環節。

對于焊條，雖然E6010纖維素焊條一般不需要烘烤，但是在雨季施工時，一次領用量不能太多，要少量多次領用，同時焊條必須存放在現場的焊條保溫筒內，隨用隨取，防止焊條遭受雨淋和受潮。當天未用完的焊條必須進行回收，并按照烘烤要求在70－80℃溫度范圍內烘烤0.5-1h，烘烤溫度不得超過100℃，而且只能回收烘烤一次。材料保管員負責對焊條的存放、烘烤、回收進行管理并填寫和保留質量記錄。質量管理人員應進行監督和不定期的檢查。

由于管線材質為X65，所以在焊接前必須進行管口加熱。而且按照規范要求，在雨雪天氣和空氣濕度大于90％、風速大于8m/s時，必須采取有效的防護措施才能進行焊接作業。有效的防護措施包括：

a、現場配置防風棚。防風棚應具備遮擋風雨的功能，而且能夠方便移動；

b、開焊前對管口進行加熱，溫度要求達到100℃以上，以防止出現氣孔等焊接缺陷；

c、要控制層間溫度，層間溫度必須大于80℃，否則必須進行重新加熱；

d、焊接完成后采取遮蓋措施，避免焊口被雨淋或出現速冷導致焊接裂紋或焊縫淬硬而硬度韌性和強度下降的情況；

e、盡量保證施工帶相對干燥。在作業帶兩邊緣開挖排水溝，作為積水、排水溝。

f、同時雨季時施工帶土質松軟、泥濘，在吊管機下在鋪設鋼管排，制作牢固的管墩可避免出現裂紋缺陷；

g、焊接操作坑中的積水必須排除干凈，并鋪設干燥的木板，給焊工創造一個相對舒適的工作環境，讓其正常操作；

在施工過程中我們根據施工技術要求和現場情況制作了輕便的防風棚，焊前和層間加熱采用環形火焰加熱器，焊后在焊口處遮蓋石棉被，這些措施對保證焊接質量起到了明顯的作用。

3、質量檢查

公司質量檢查人員和焊接監理在現場對整個焊接過程進行全程監控。對焊接重點、難點部位加強質量監督和檢查。

a、在焊接開始前檢查現場的焊條和焊絲是否按照規范要求進行儲存和使用，對于不合格的焊接材料一律不得使用，避免焊接后出現夾渣和氣孔等缺陷；同時管口的清理、焊口組對間隙、錯邊，控制參數在規范要求范圍內，避免出現強力組對、組對間隙、錯邊超標現象的出現；

b、在焊接過程中檢查焊接工藝參數如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、引弧位置、管線焊縫錯開量等；

c、焊接完成后檢查焊縫表面飛濺、焊瘤、焊渣是否清理干凈，以及焊后焊口的保護等；

d、檢查完成后質檢人員填寫必要的質量記錄如管口清理記錄、管口組對記錄、焊接工藝參數記錄、焊縫外觀檢查記錄等，如有返修焊口，還應填寫焊口返修記錄，這些記錄都將作為質量受控的證據；

在現場，質檢人員除了起到監督作用外，更要按照標準規范和技術文件的要求提醒作業人員，避免人為因素造成施工質量的下降，影響工程進度。

五、結束語

雨季焊接施工如何保證質量對施工單位來說是一個十分重要的課題，做好一下幾個方面的工作將有利于控制雨季焊接施工質量。

1、根據質量體系文件的要求建立和完善質量保證體系，通過系統有效的質量管道活動來實現焊接質量和施工進度的控制。

2、結合施工實際情況，采取有效的、有針對性的工藝技術措施來保證焊接質量，并保證措施在施工中得到有效的實施。

3、根據工程實際情況選擇焊接工藝并進行焊接工藝評定工作，保證焊接工藝和返修工藝的合理性。

篇（9）

0前言

我們知道,所有生物過程都受到溫度的影響,低溫抑制食品中酵､霉菌的繁殖,人體對溫度也非常敏感｡在現代社會,制冷空調技術已經幾乎滲透到各個生產技術､科學研究領域,并在改善人類的生活質量方面發揮巨大作用｡生活中,制冷廣泛用于食品冷加工､冷貯藏､冷藏運輸,舒適性空氣調節,體育運動中制造人工冰場等;工業生產中,為生產環境提供必要恒溫恒濕環境,對材料進行低溫處理,利用低溫進行零件間的過盈配合等;農牧業中,對農作物種子進行低溫處理等;建筑工程中,利用制冷實現凍土開采土方;現代醫學也離不開制冷,深低溫冷凍骨髓和外周血干細胞､手術中的低溫麻醉等;制冷技術還在尖端科學領域如微電技術､新型材料､宇宙開發､生物技術的研究和開發中起著舉足輕重的作用｡可以說,現代技術進步是伴隨著制冷空調技術發展起來的｡

技術是人類歷史過程中發展著的勞動技能､技巧､經驗和知識,它包括人類技術活動中的硬件和軟件,是人類改造自然和創造人工自然的方法､手段的活動的總和｡其中,制冷空調技術的發展對人類的影響尤為重要｡

1制冷空調新技術的發展

1.1冰蓄冷技術的發展應用

發展冰蓄冷技術的重要性和必要性:現代空調設備已成為人們生產與生活的迫切需要｡空調用電量已占建筑物總耗電量的60%—70%｡當前由于能源緊缺,電力緊張,空調事業的發展受到極大的影響｡眾所周知,冰蓄冷空調就利用非峰值電能,使制冷機在最佳節能狀態下運行,將空調系統所需要的顯熱與潛熱的形式部分或全部釋放的冷量來滿足空調系統冷負荷時,即用融冰釋放的冷量來滿足空調系統冷負荷的需要,用來儲存冰的容器成為蓄冷設備,冰蓄冷空調技術可以對用電起到移峰填谷的作用,在且可增強系統的穩定性,并能大大提高經濟效率｡

1.2低溫空氣源熱泵在城市供熱和制冷上的應用

空氣源熱泵技術是基于逆卡若循環原理建立起來的一種節能､環保制熱技術｡空氣源熱泵系統通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源,經系統高效集熱整合后成為高溫熱源,用來取(供)暖或供應熱水,整個系統集熱效率甚高｡空氣源熱泵使用范圍廣,產品適用溫度范圍在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受陰､雨､雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響,都可以正常使用;熱效率高:產品熱效率全年平均在300%以上;熱泵產品無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環保制冷劑R417A,對臭氧層零污染,是較好的環保型產品｡因此,低溫空氣源熱泵特別在北方夏熱凍冷的城市供熱和制冷有著廣泛的應用｡1.3中央空調冷凝熱回收利用

如今,星級賓館､酒店,都設有中央空調系統和24小時熱水供應,多數情況下冷､熱源分別設置,用冷水機組提供冷源,蒸汽或熱水鍋爐提供熱源｡眾所周知,冷水機組在運行時要通過冷卻水系統排出大量的冷凝熱,在制冷工況下運行,冷凝熱可達制冷量的1.15—1.3倍｡利用高溫水源熱泵回收這部分冷凝熱輸出的65度的熱水作為生活熱水,會是一條變廢為寶的節能途徑｡

2技術發展的負面效應及控制

當代的技術革命,正在形成新型的生產力､形成新型生產方式､形成新型的市場交換方式､形成新的產業結構和就業結構､形成新的財產占有方式和分層結構､形成新型的權力和組織管理結構,技術正面效應和負面效應是客觀必然的｡人類有了其他一切生物所不曾具有的思維､精神和語言,人類運用自己的聰明和才智創造了豐富的物質文明,人類也必須對技術的負面效應做出回應｡

篇（10）

通過將計算機技術、通信技術、傳感技術以及光、機、電等諸多技術與現代制造技術融合在一起，以實現數字化對機械進行加工以及運動工程進行控制制的技術成為數控技術。目前數控技術主要利用事先編制好的程序，通過計算機來實現對設備的控制。因此數控技術具有效率高、自動化程度高、精密度高等優點。數控加工技術的具體加工特點如下：①對于換批加工和新產品的研發，只需通過改變數控機器內的參數便可實現，因此對產品的改良和新產品的研發帶來了很大便利。②縮短加工時間，提高效率。數控技術可以實現一次裝夾完成多道工序的加工。這樣既保證了加工精度又大大縮短反復裝夾浪費的時間。③提高產品品質。利用數控技術可以實現對復雜零件及零件曲面任意形式的加工，這是普通機床難以完成的。④模塊化、標準化加工。通過對數控技術的模塊化設計，可以大大減少換刀時間及安裝時間，從而實現對一種部件的模塊化、標準化加工。

1.2數控技術優勢

現代數控技術融合了計算機技術、電子技術、自動化技術，具有高精度、高效率等特點而日益成為現代機械加工控制技術的發展方向。另外，現代數控加工技術能將各個單獨系統組成模塊形成自動化生產線，從而為實現大批量、高效率、自動化加工零件帶來可能。自動化生產的同時也可以大大降低生產成本。

2現代機械加工中數控技術的應用

數控技術因其優勢而被廣泛使用，也很快得到人們的認可。其在機械加工領域的應用體現在以下方面：

2．1數控技術在工業中的應用

數控系統一般由控制單元、驅動單元和執行單元三部分組成。工業生產中數控技術主要運用在機器設備生產線上，以實現大規模集成化生產。如：傳統工業如食品加工、造紙印刷行業等；以及惡劣勞動環境下如重工業金屬冶煉、化工行業、農藥加工、資源開采等方面。數控技術的應用有助于實現大規模自動化生產，因此在惡劣復雜條件下，數控技術有助于改善勞動條件、減少勞動強度、保障人員安全等優點，再加上數控技術高精度、高效率的特點在兼顧質量的同時保持效率。通過編制計算機程序，來控制計算機發出指令到驅動單元，然后由驅動單元帶動執行機構實現自動化加工生產。通過傳感系統和檢測技術控制零件的加工精度以保證質量，若出現錯誤和故障，傳感器和檢測系統就會發出故障信號給計算機系統，計算機系統控制發出報警信號，并自動控制系統停止工作以保護機器。

2．2數控技術在機床設備中的應用

數控技術在機床設備加工中的應用更是普遍，現代數控技術是機床設備加工工藝實現現代機電一體化組成中不可或缺的部分。數控技術在機床加工中應用是機床加工工藝發生了革命性的變化。首先數控技術對機床加工設備的控制能力發生質的飛躍。如今我們可以控制設備實現對物件任意形式的加工。通過將刀具、工件之間相對位置、主軸、刀具、速度以及冷卻泵的啟停等各種設備按照既定動作編排到計算機上，然后計算機發出控制指令實現對所需要部件的加工。

2．3數控技術在汽車工業中的應用

現代汽車工業對零部件的要求極為苛刻，傳統加工技術已無法滿足現代汽車工業的要求。如今現代數控技術在汽車工業零部件加工和組裝中處于支配地位。數控技術使汽車使得汽車兩大加工中心合為一體，實現一體式流水線自動加工生產，同時數控技術還具有快速控制，使得加工中心具有高速性。這種“高柔性”與“高效率”的結合，不僅滿足了產品更新換代的要求，而且能實現多品種，中小批量的高效生產的特點。數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術和集成制造技術等，在汽車制造工業中得到了廣泛深入的應用。

2．4數控技術在煤礦機械加工中的應用

煤炭在我國能源結構中占有重要地位，尤其今年來采煤業發展突飛猛進。作為采煤業必不可少的設備采棉機決定煤炭企業的效率。采煤業以其復雜環境、惡劣條件使得傳統加工工藝已越來越無法滿足現代采煤業的要求。傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而數控技術通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題，它代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對象為采煤機葉片和滾筒，從而進一步優化了套料的選用方案。數控技術在采煤機上的應用優勢體現在以下幾個方面：①切割速度快，提高了采煤效率。數控技術的快速控制使采煤機的快速切割成為可能，切割葉片能在一定時間內完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤機自動化，降低勞動強度和人工采礦的危險性。自動數控技術在采煤機上的使用不但提高采煤機自動化而且降低勞動強度和危險性。③提高加工質量和效率。數控氣割機可自動可調的補償切縫，一些零件的焊接坡口可直接割出，從而提高了生產效率。另外它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，這樣就可以通過調節切縫的補償值來精確地控制毛坯件的加工余量，更好地配置資源，實現最優化生產。

2.5數控技術在兵器工業機械中的應用

傳統兵器工業機械加工已經成熟且自成一體。如果全面更換使用現代數控機床技術，既不經濟又不現實。因此充分利用現有資源將原有加工機床與現代數控技術結合在一起，這樣既可以節省成本又可以提高加工精度以滿足兵器工業機械加工現代化要求。對于加工工藝要求不高的部件我們可以運用傳統機床進行加工生產，對于加工工藝要求較高的部件我們可以運用數控機床進行加工生產，這樣避免了資源的浪費。數控機床以其高精密性、高穩定性、可復制性因此能滿足兵器工業機械加工的規模化和大量生產。對傳統機床的改造賦予其現代數控技術使普通機床變成了全新概念的數控機床，最終達到投入資金少，方便操作，功能和精度都普遍提高的效果。因此現代數控技術必將為兵器加工工業帶來新的飛躍。

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由于數控機床具有高柔性、高效率、穩定的加工精度和復雜型面加工的能力，使其能對用戶各種需求作出快速反應，為此深獲制造業的青睞。在一些大、中型制造企業中，根據生產的需要和數控機床的特點，形成多種生產組織管理模式的制造系統，主要有：

1）基于分布式數控（DNC）車間（工段）信息管理系統。

這是目前占有最大比例的制造系統，應用單元控制裝置對制造過程的有關信息進行綜合管理。

2）柔性制造單元（FMC）和柔性制造系統（FMS）。

FMS和FMC除了具有完全的DNC管理系統外，還有自動化倉庫，物料搬運和裝卸，刀具檢測、預調和傳送以及狀態監控等硬件模塊和相應的物流和刀具流控制軟件。

3）自動化工廠（FA）

它是一種以自動化中央立體倉庫為中心的由多條FMS以及相應的企業信息管理系統組成的高度綜合自動化工廠（車間），由于它需要極高的投入，目前還不完全實用于我國絕大部分企業。

4）柔性機床組成的生產線

主要用于大批量生產的行業，如汽車、摩托車和家電等行業。由于市場需求變化迅速，產品生產周期縮短，因而由專用機床組成的剛性自動生產線已日益被柔性生產線所取代。盡管目前已投產的柔性生產線的比重雖然不大，但由于它適宜于對同族零件多品種混流批量生產，已成為當前柔性加工的一個主要發展方向。

由上述4類數控機床組成的制造系統可見，DNC不僅需用面廣，而且是其它制造系統的技術基礎。事實上，即使企業所實施ERP、PDM、SRM、生產管理系統等系統都已很完善了，仍然存在著上層管理和底層設備之間的信息斷層，還需要DNC等系統來將其與具體的加工過程連接起來，以進行信息傳輸。DNC(DirectNumericalControl)即計算機直接數控或分布式數控，是指一臺或多臺計算機對多臺數控機床實施分布式綜合數字控制。DNC集成系統屬于自動化制造系統的一種模式，是實現CAD/CAM和計算機輔助生產管理系統(CAPMS)集成的紐帶，它強調信息的集成與信息流的自動化，物料流的控制與執行可大量介入人機交互。相對FMS來說，DNC投資小、見效快，是具有較好柔性的多個數控加工設備的集成控制系統。

基于上述分析，大多數控機床用戶在實施DNC方面都已取得了共識，也有很多用戶已經實施了數控機床網絡DNC，雖然這些DNC系統在NC程序的通訊等方面表現都比較良好，基本解決了NC程序的通訊瓶頸，大大提高了企業的生產效率，但在系統的使用過程中還是出現了一些問題，主要表現在如下幾點：

目前市面上的DNC廠商所提供的DNC產品都是基于NC程序文件的管理模式，在數據的快速查詢、存取、安全可靠性等方面存在著隱患。

與企業中其它相關管理系統的接口不暢，雖然DNC廠商也承偌可以達到所謂的無縫連接，但真要連接則是隔靴搔癢。

NC程序的管理缺乏合理的管理規章制度。

我們知道，PDM主要是根據企業需求和企業文化，將所有與產品相關的信息、資源、人員和過程都納入PDM技術和管理框架之中，實現優化運作。它的實施解決了集成產品開發隊伍之間的協同工作，保證把正確的信息、在正確的時間、用正確的方式、傳遞給正確的人，以最終實現企業的文檔管理、產品結構管理、配置管理、工作流程管理和應用系統的完全集成。

NC程序作為產品信息的一個重要組成部分，其文檔管理在PDM中已得到了比較嚴格的流程管理，但是，NC程序又是一種非常特殊的信息體，它所包含的信息內容，如程序的加工軌跡、用刀信息、加工范圍、加工參數等又是一般PDM所不愿關注的，而這些內容往往又是DNC系統所關心的內容，為此，本公司將PDM和DNC系統有機地結合起來，充分利用此兩大系統的優勢，開發了一種新型DNC—基于PDM的DNC，以對加工過程中核心信息NC程序進行更加科學、有效的管理。

二、基于PDM的數控機床網絡管理DNC的基本功能

顧名思義，基于PDM的數控機床網絡管理DNC應該兼具DNC和PDM兩方面的功能，具體來說，其功能如下：

1．DNC功能：以DNC通訊系統為核心，建立DNC通訊平臺，主要完成：

全功能的NC程序的雙向傳輸：

面向數控操作工的設計理念，所有數控設備實施聯網集中管理，利用網絡進行NC程序的雙向傳輸，從而實現NC程序的海量存儲、集成化管理，多達20余項的重要功能模塊，使DNC網絡的安全、兼容、易用等性能達到了一個前所未有的程度。

DNC網絡在線加工：

全客戶端模式的DNC在線加工，使DNC加工的進入、退出、斷點續傳等功能全部在數控機床端實現，而外部子程序調用、行號重置、斷點智能連接等全部融入到系統當中，無需人工干預，從而取代一臺機床配一臺計算機的模式。

設備加工信息采集：通過數控系統宏變量輸出功能（對沒有宏變量輸出功能的數控系統，通過報表輸出方式）實現機床加工信息的實時采集，通過采集的數據實現以下目標：

（1）采集程序加工開始與結束的時間，實現機床使用效率、零件加工工時、刀具使用壽命等信息的匯總分析，為ERP、MRPII提供基礎數據。

（2）通過采集宏變量輸出的數據，完成機床加工程序的實時還原，為質量管理的分析提供原始依據。

（3）通過采集數據的軌跡模擬，實現機床加工狀態的遠程檢測，為生產管理提供現場生產環境的實施追蹤。

2．基于PDM型式的NC程序的管理：以NC程序為驅動的管理系統，主要是對NC程序進行刀具軌跡的仿真，NC程序內部信息的提取，NC程序的流程管理，特別是采用SQL數據庫的管理方式對NC程序進行嚴格地管理。

（1）程序庫管理

在功能上主要包括：

程序添加

程序刪除

程序內容比較

程序行號管理

程序內容導入

程序字符轉換

程序坐標轉換

程序打印

程序查詢

程序加工仿真

（2）程序版本管理：

在正常情況，NC程序是按照程序名放在一個指定的庫表中，有時同一程序又往往存在不同的版本，這樣查找所需的程序就較為困難，容易出現程序調用錯誤的情況。如何既要準確快速地調用相應的程序，又要保證程序的版本正確，本系統較完善地解決了此問題。

在本系統中，每編輯一次NC程序，將程序被編輯前的狀態保存在一個歷史記錄庫表中，此記錄程序的名稱按照一定的規范來設計，比如：原NC程序名稱為ABC.NC，此程序在某日某時刻被某人編輯，那么此時生成的記錄程序名稱為ABC-DDDDDD-SSSSSS-RRRRRR.TMP，其中DDDDDD代表被編輯的日期，SSSSSS代表被編輯的時刻，RRRRRR代表被編輯的人員名稱，這樣一來，我們除了可以查看NC程序當前狀態之外，還可以追溯此NC程序的所有被編輯過程。在本系統中設計一個NC程序編輯歷史記錄查詢器，以方便用戶進行編輯追蹤。

（3）程序生命周期管理：

在本系統中將對NC程序的整個生命周期進行嚴格的管理，從NC程序的生成開始到NC程序的最終消亡都提供一套嚴格的管理手段。

目前對NC程序的狀態可設置為編輯、審核、鎖定、定型四種，過程如下：

在NC程序初始生成時是可以編輯的，編輯完成后，編程主管進行審核，審核通過后可以開始進行試加工，在此過程中可能還需要對NC程序進行編輯修改，修改完成后再審核，直到加工合格后經領導討論，以決定當前NC程序是否鎖定，在鎖定期間，NC程序不可再進行編輯修改，除非確實有例外情況，經領導批準，將程序鎖定狀態修改為編輯狀態，程序再經過修改、審核、加工、再鎖定循環，當前NC程序經過幾輪循環下來，領導決定此NC程序可以定型了，終身不再被修改，那么此NC程序就設為定型狀態，一直到NC程序消亡此NC程序都不能再進行編輯修改，NC程序消亡后就將其移出到一個NC程序消亡處（可以指定到一個固定庫表），不再放置在本系統程序庫中，有關此NC程序的所有記錄也一并消除。

（4）程序內部信息管理：

這里主要是指對NC程序的內部屬性進行管理，如程序號、程序注釋、軌跡圖號、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、機床、用戶信息等進行管理。在本系統中可對程序根據圖號、零件名稱、工序、軌跡圖、機床等進行多種條件的復合查尋，同時對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進行管理。

在本系統中存儲的圖片主要是NC程序加工軌跡圖或零件圖，主要是方便用戶在調用程序時，借助于這些加工軌跡圖或零件圖對程序有更直觀的認識。這些圖片在整個加工過程中，起到一個指導性的作用，例如，零件的裝夾、刀具情況、零件各工序的加工狀態等，使用戶加工時一目了然，可以更迅速地進行相應的工作。利用刀具清單、程序內部屬性和程序注釋等一系列重要信息，用戶可以降低生產準備時間，以最短的時間、最高的效率和最高的準確度作好各種生產準備。

（5）程序權限管理：

主要是給每個用戶設計不同的NC程序管理權限，以避免自己或別人對NC的程序進行誤編輯，體現責任分清。

三、基于PDM的數控機床網絡管理DNC的特點

（1）由文件管理方式過渡到數據庫管理方式：基于PDM的數控機床網絡管理DNC區別于傳統DNC的一個最明顯的變化是采用了SQL關系型數據庫的管理方式，消除了采用文件的管理方式所固有的存取、查詢、安全等方面的隱患。它將NC程序的實際內容保存在數據庫中，由機床上傳到PC機中是保存在一個固定的數據庫庫表中，機床請求的NC程序也是從數據庫中提取的。

（2）真正實現與ERP、PDM、CRM等系統的無縫連接：在本系統中，考慮到用戶使用PDM時可能使用的數據庫是千差萬別的，故采用了ODBC的方式，ODBC勝過其它數據庫技術的優點之一就是允許一個單代碼基同各種數據庫接口的能力。針對不同廠家的數據庫，我們只要建立合理的ODBC聯接即可。

（2）合理的程序管理流程：在本系統中，大量借用PDM對文檔資料的管理流程，同時針對NC程序管理的特殊化，對NC程序進行管理。

四、基于PDM的數控機床網絡管理DNC實施方案

以下是本公司給某數控機床廠家所做的基于PDM的數控機床網絡管理DNC實施方案，敬請參考。

此數控機床廠家屬于某軍工單位，內部網絡建設非常完善，配置有ERP和PDM，都采用SQL數據庫存儲數據。用戶要求我們的DNC也能與PDM連接，以便采用PDM對NC程序進行流程管理。系統網絡拓撲結構如圖所示：