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NUM开放式CNC系统与3D仿真软件走进美国普渡大学

2014年06月20日 13:24中国机床商务网点击:5471

  【中国机床商务网 国际新闻】2014年6月17日——美国普渡大学著名的工程学院已选择在其中一个主要的教学实验室配备NUM开放式CNC系统和3D仿真软件。普渡大学是美国顶尖的学术研究机构之一,并拥有全国最大的工程学院之一。
  
  2014年6月17日——美国普渡大学著名的工程学院已选择在其中一个主要的教学实验室配备NUM开放式CNC系统和3D仿真软件。该设备将通过虚拟机和物理高性能CNC演示系统的强大组合,为学生提供CNC编程实践经验,并帮助他们熟悉先进的CNC机床操作和控制技术。
  
  普渡大学是美国顶尖的学术研究机构之一,并拥有全国最大的工程学院之一。其工程学院包括14个院系,每个院系都专攻一个特定的工程学科,并且目前正在进一步扩展其专业。作为扩展的一部分,普渡大学正致力于升级大学主校区的机械工程实验室。该实验室主要用于教授学生CNC控制和编程的基本知识,并介绍基于机床的制造工艺和技术。目前该实验室已配备多个基于NUM760和10xx系列CNC系统及NUM2D仿真器的2轴CNC演示机。
  
  据负责监督机械工程学院所有与CNC相关的教育和研究活动的YungC.Shin教授透露:“在20世纪90年代创建机械工程实验室时,我们对很多制造商所提供的CNC系统进行了考察。但是,大多数系统如同黑盒子,操作非常难以理解,对于教授CNC控制基础知识来说很不理想。因此我们决定基于NUM的CNC系统部署教育平台,这主要鉴于他们的开放式系统及想要使用其产品帮助我们实现教学目的的热情。NUM的CNC开放性,尤其是NC代码和I/O设备,使我们能够清晰地展示PLC、CNC和驱动电子设备之间的数据交换,并简化了与其他实验室设备的集成。此外,我们在制造研究实验室中所使用的很多CNC机床均基于NUMCNC系统,因此编码具备较高的通用性。”
  
  NUM作为机械工程学院的CNC合作伙伴已历时约24年。位于伊利诺州Naperville的NUM公司总经理StevenSchilling指出NUM对教育机构这种长期支持的重要性:“普渡大学的所有教学人员在需要为新项目重新配置或重新编程CNC系统时,均可联系我们的技术支持人员寻求工程方面的协助。这种密切的合作确保了普渡大学的实验室CNC设备具备最新功能和刀具,以帮助学生开发新的加工技术。”
  
  NUM对机械工程实验室内的CNC设备进行了广泛的升级。其提供了两个专为铣削应用而配置的Flexium68CNC系统,分别配备一个NCK(数控核心)、PLC、HMI和3D仿真器硬件和软件,以及可供4台PC使用的附加仿真器dongle。Flexium68为机床类型和控制方式随时间变化的此类教育和研究应用提供了非常灵活的基础。作为标配,NCK每个通道上最多可兼容5个轴/主轴,并进行4轴联动。单NCK选项可将其扩展为最多8个通道32个轴/主轴,及最多32个插补轴,而多NCK配置可处理200多个轴。
  
  为了提高工效,实验室安装了两个桌面控制台,用于人机交互。每个控制台均配备一个NUMFS152i操作面板和一个MP04机床面板,两个面板均带有CAN接口。操作面板配有15英寸的液晶屏幕和带固态硬盘的整体工业PC,采用嵌入式Windows,并连接到普渡大学的以太网网络。每个控制台可用于仿真或控制实验室的CNC演示机。
  
  NUM还为两个附加2轴演示机提供所有的电机、驱动器、电源和相关硬件。两者均结合了最新一代的双轴NUMDriveC伺服驱动器和BPH无刷伺服电机。其中一个机床采用具备高性能控制回路的HP驱动器,便于对涉及快速精确运动的应用进行研究。
  
  通过使用Flexium,普渡大学的学生和研究生研究员现在可以详细探讨CNC技术。所有CNC、伺服驱动器、I/O和PLC的设置及编程均通过一个统一的软件工具执行,帮助缩短学习曲线,提高生产力和工作满意度并促进协作。该系统固有的开放式体系具有多重优势。针对特定应用的HMI(人机界面)可通过行业标准编辑器和HTML,JavaScript,VisualBasic,Delphi,C或C 等语言轻松创建或修改,而PLC可通过任何一个符合IEC61131-3标准、面向对象的图形或文本语言进行编程。此外,需要NCK低级控制——例如用于实时轴转换——的学生可使用代码中的动态操作功能,而实时补偿等技术可使用伺服驱动器中的嵌入式闭环控制宏进行开发。
  
  普渡大学当前在机械工程实验室安装的Flexium3D图形仿真功能将显著提高工作灵活性。此前,仿真软件需要与CNC系统建立物理连接,这意味着每次只能有一个学生使用,并且仅限于基本的路径线2D仿真。现在,实验室拥有6个独立的仿真器站——两个位于桌面控制器上,四个位于独立PC上——每个均可在单机模式下进行准确的3D工件仿真,无需连接至CNC系统。另有6个联网PC正在安装,使学生能够在不同位置进行仿真。
  
  目前学生能够仿真及优化所写入的任何ISO代码部件加工程序,实现刀具中心点路径和工件材料去除的全面可视化,并选择机床组件、刀具和工件之间的自动碰撞检测。仿真软件目前支持3-5轴车削和3轴铣削/钻削,以及水刀和等离子轮廓切削,并且可以很容易地在各个应用之间切换。它创建了一个动态彩色图像,以3D模型显示工件,可随意旋转并从任意角度查看。
  
  普渡大学计划在秋季学期向学生开放新型CNC设施,Shin教授解释道:“我们需要尽快向更多学生提供CNC编程和可视化实践经验。由于添加剂制造新工艺的发展,国内自动化市场正在复兴,CNC编程技术再次供不应求。当学生能够看到他们的努力成果时——无论是在仿真器、CNC演示机或机床上——都会对CNC编程激起极大兴趣,这就解释了为什么我们的新设施是如此重要的教学工具。大约65%的毕业生将从事制造业——很多凭借自己的实力成为专家。我觉得当他们建立自己的实验室时,将会记得我们曾教授的基础知识。
(来源:金属加工在线)

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