一提到工业,最基础的就是制造。制造过程中,零件的生产是火星四溅的铸造、硬碰硬的车削以及精细加工等环节。这些过程都涉及到了金属材料从原形变为有用的零件,这些零件再通过装配成最终产品。
传统金属加工领域使用的是铸锻焊和车铣刨磨钳,而现代则更多采用了数控机床进行高效、高精度的加工。数控机床是其他机械设备的“母机”,能够将炼钢厂出产的大型板材、管材等规则形状转化为各种复杂形状。
传统机床依赖于电动装置、传动装置和执行装置来完成工作,但由于电机转速固定,需要复杂的传动系统才能实现不同的切削速度。而伺服电机技术发展后,可以直接控制电机位置和转速,使得传动结构大大简化,并且无级变速。
随着技术进步,数控系统成为关键,它可以处理信息并控制伺服驱动装置。在操作中,用户通过计算软件将加工程序输入到数控系统,然后由系统处理信息并控制刀具与工件相对运动完成零件加工。
然而,有些自由曲线或曲面的零件无法用解析式描述,这就需要插补算法,如逐点比较法或数字增量法,以及Nurbs样条曲线进行逼近,以保证高效、高精度地完成运动。
五坐标联动使得刀具具有全部六个自由度,即三个平移动性方向、三个旋转方向以及一个用于切削物体表面的一次旋转。这使得刀具能呈现任意姿态与工件相互作用,从而解决了姿态不对的问题,为复杂曲面的加工提供了可能性。
中国作为世界上重要的地位,在低、中、高档次数控系统方面取得了一定的进步,但在全球市场上的竞争力仍需提升。此外,由于国际上存在成熟高端产品,与中国相比仍存在差距。然而,在智能制造产业发展的大背景下,智能建造专业必将迎来新的发展机会。