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数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。
2数控技术在机械制造中的实际应用
2.1机床设备上的数控技术
机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。
2.2工业生产中的数控技术
工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。
2.3航天器材上的数控技术
航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。
2.4汽车领域的数控技术
随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。
2.5煤矿机械领域中的数控技术
众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、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,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。
3结论
[关键词]:数控技术 机械加工 应用
引言
机械加工技术的提升为机械制造业提供了更为广阔的发展空间,而机械制造中最关键的数控技术与国家经济的发展和综合国力的提升有着密切的联系,数控技术的应用程度彰显着一个国家的科技水平和现代化步伐。数控技术运用自身的数字化功能,可以有效控制机械加工的设备和过程,并采用数控设备、数控编控等技术使得机械加工更加地系统化,大大提高了机械加工的准确度和技术性,减少了机械加工误差,保证了机械加工的质量。
一、数控技术的基本概念与特点
数字控制技术,简称数控技术,是指采用数字化的技术对生产运作过程中的工作进行自动化控制的一门技术,追求对整个生产运作过程中全方位、智能化的控制,所控制的对象一般包括速度、角度和位置等。数控技术包含传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术和网络通信技术、光机电技术等,主要是采用计算机控制,预先编程后利用编程好的控制程序实现对设备的控制功能,以此增强机械加工的灵活性并且提高设备的工作效率。数控加工技术不同于传统的加工技术,数控技术具有以下一些特点:(1)能高质最地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工;(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量),因而利于换批加工和新产品的研制;(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工,从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间;(4)采用模块化标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化程度和工具的管理水平;(5)便于实现计算机辅助制造。
由于微电子技术的迅速发展,数控系统的性能有了极大的提高、功能也不断的丰富,在先进数控技术的背景下,机械加工的不同领域也得到了不同的发展需求。数控技术综合了电子计算机技术、数字控制技术、数控工艺和数控程序编制、软件的开发与应用等多项技术,具有高速度、高效率、高精度、高可靠性即时智能控制等优势,已经成为了先进机械加工的主体。
二、数控技术在我国机械加工中的应用
我国的机械加工数控技术起步较晚,始终处于低档技术快速膨胀,而高档技术依靠进口的局面,造成了我国数控加工技术受制于人。通过对我国数控技术应用文献与历史的调查分析这与我国数控设备企业粗放型管理密切相关。由于,数控设备生产企业在产品设计、质量以及精度、性能等方面的落后使得国内数控技术中端发展极为缓慢,影响了我国数控技术的高精度发展。另外,我国数控技术应用与集成能力较低也影响了数控技术的推广。目前,我国数控机械加工领域的培训工作尚处于初级阶段,所培训的人员仅为基本操作人员。高级数控编程、应用、设计人员则相对缺乏。这一情况也制约了我国数控技术应用的发展。目前,我国数控技术在以下几个机械加工领域得到初步应用:
(一)数控技术在工业中的应用
工业生产、工业机器人和传统的数控系统都是由控制单元、驱动单元和执行机构组成。在工业生产中,数控技术主要运用在机器设备的生产线上(如轻工业的食品加工制造、造纸印刷等)和复杂的恶劣劳动环境下(如重工业的金属冶炼、化肥加工、农药加工、资源的开采)。总的来说,数控技术在工业生产中的应用有助于改善工作人员的劳动条件,保障工作人员的人身安全,节省劳动力。尤其,数控技术的高精度特点能够在提高生产效率的同时还能保证生产的质量,实现低成本高效率。数控技术的操作主要是由计算机系统进行控制的,只要把编好的程序安装在计算机系统中,发出指令它便能自动工作。如果出现错误或者故障的时候,传感系统和检测系统则会把发生的错误故障信息传送给计算机系统,同时发出报警的信号,并且会自动停止相应的工作,起到保护的作用。
(二)数控技术在机床设备中的应用
在机械加工领域发展过程中,机床设备控制技术是一项非常重要的技术,是现代机电一体化的重要组成部分,很大程度地提高了机床的生产效率。数控计算机发出的控制指令,通过控制机床中心系统作用于机床并执行如冷却泵的起停等各种顺序动作指令,从而使得机床能够按所编的程序自动加工出相应的零件。数控技术彻底改变了传统的机械零件加工模式,把加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理,并由单片机程序进行指令控制,逐渐取代人工操作方法,极大地提高了机械加工的效率,将数控技术运用在机械机床上可实现机械零件加工的一体化操作。此外,将计算机数控技术应用到传统的机械加工行业,给机械制造业创造多元化的控制功能,扩大了机械加工领域,保证了各项装置之间有序配合,无需在重新调动机床工作台位置,从而满足了更加复杂的功能加工需求,实现多功能的生产加工要求。
(三)数控技术在机械加工系统当中的应用
随着机械加工技术和加工工艺的不断发展,机械加工设备及其加工的控制系统也在相关技术的发展之下得到发展和升级。由于相应的机械加工设备控制系统在不断更新变化,各种机壳的毛坯制造商开始积极引进先进焊件。而采用数控气割技术,能够处理好诸多问题,尤其是能够轻易地解决传统机械加工难以实现的单件下料问题,只需保持压缩接触面积的均匀,就能够很好地满足密封功能的要求,进而有效地保证了产品内外环凸凹曲面的加工精度,实现了毛坯料到成品过程的持续加工。此外,在机械浮动油封的结构里引进数控系统,极大地提高了机械设备加工效率,由于现代的机械设备通常与数控镗铣床编程加工有机结合起来,只需通过事先编制好的齿形子程序,再进行相应的机械加工与结合角度偏置,从而维持了正常的产品质量要求,更好地满足各种精度要求,并能在生产加工效率上实现改进。
三、加快我国机械加工中数控技术应用的发展策略
(一)建立数控技术专业平台
我国应从数控技术专业平台化建设入手,实现数控技术专业化平台标准的完善。通过数控专业化平台标准完善促进我国数控加工设备生产的低成本化,提高我国数控设备的市场竞争力。另外,通过专业化平台标准的完善还有助于各企业间的联合,实现国际市场竞争水平的提高。标准化专业平台建设也为我国高端数控技术的研究与发展奠定了基础,为我国数控技术的推广与应用奠定了基础。
(二)加快数控技术应用专项人才培养
针对我国数控专业基础人才与高级数控人员紧缺的现状,我国应进一步完善数控加工技术的培训体系,以基础性应用培养与高校专业应用教学等多方面的完善实现数控加工研究与应用人才的培养。通过对数控技术研究与应用人才培养体系的完善,为我国数控加工技术、设备的研究与生产、机械加工中数控技术的应用奠定基础。
(三)建立完善高端数控技术自主创新体系
我国高端数控技术存在依靠进口、价格高、推广难的问题,因此,我国还应加快高端数控技术自主创新体系的建立与完善。鼓励数控技术研究与开发企业进行高端数控技术创新,促进我国中高端数控技术的快速发展。另外,还应完善相应的政策与法规,保护自主创新企业的经济利益。通过自主创新体系的完善为我国数控技术研究与开发企业提供基础的保障,促进我国数控技术企业的研究与发展。
结束语:
数控技术高精度、高效率、高质量的特点不仅有效地保证了产品加工质量,提高了生产效率,同时也为工人改善了生产环境,为企业节省了人力资源。我国机械加工领域中数控技术的应用尚处于起步阶段,我国应该加大对数控技术的投入与研究,以促进我国中高端数控技术在机械加工制造领域的快速发展。
参考文献:
关键词:机械制造 数控技术 应用 探讨
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0031-01
数控技术是根据工艺设计要求,通过计算机数字化信息技术对所加工产品进行操控处理的过程,实现了生产过程的自动化,节省了人力、时间,并保证产品的高精度,达到提高综合经济效益的目的。总的来说数控技术是把机械制造、计算机技术、自动化控制以及电子技术有机地结合在一起。数控技术不只是实现当今机械制造自动化的重要基础,更是其主要核心,是当今机械制造行业集成系统中的重要组成部分。因此数控技术之于机械制造行业中的应用不只是当今社会的需要,更是推动人类科技进步、技术革新的重要进程环节,有着深刻的实践意义,因此企业应当运用当今飞速发展的计算机技术,通过数控技术的运用来实现技术的提高,从而最大程度地满足当今市场需求,为企业增加自身的市场竞争力。
1 当今我国数控应用现状及存在的问题
1.1 知识层面复杂,操作水平较低
由于数控技术是一项综合型的知识技术,它涵盖了机械制造、电子计算机技术、自动化控制等多方面的理论与实践相关知识技能,因此不但要求机械制造人员具有专业的知识,还要懂得新技能的操作实践甚至维修等相关工作,当今企业的大多数机械制造人员通常是学校毕业后直接入厂参加工作的员工,从年龄、资历、经验等多个方面来看,都显得相对薄弱,实际从业经验比较欠缺的员工占了企业很大一部分比重,因此直接造成当今数控技术应用水平较低的现状。
1.2 数控技术配置要求比较高设备更新与使用情况不太良好
随着近年来机械制造技术的迅速发展,技术层面的不断提高。要想跟上当今先进的数控技术脚步,必须要有先进的设备才能够实现,而且随着技术的不断完善提高,设备也必须实时更新。原本数控设备就十分昂贵,运行成本也很高,加之要进行实时的设备更新,使得企业的负担大大加重。因此很多企业由于这种原因,并没有随着技术的提升,进行设备的实时更新,而是继续使用原本陈旧的设备。可旧的设备并不能与新技术完全契合匹配,所以直接导致实际操作中出现一系列问题。此外一些员工由于知识水平有限,不能熟悉使用较为复杂的数控设备,导致不能将设备的最大潜能发挥出来,昂贵的设备最终没发挥出应有的实效。
1.3 数控技术提升明显
由于当今对机械制造产品的要求越来越高,以及当今自动化控制的技术革新发展趋势,数控技术已经占据当今机械制造行业中的重要地位。我国的数控技术在近几年的应用中见到了明显的成效,同时技术进步也十分明显,包括设计的思路、工艺以及指标等多个方面都有很大程度的革新,原本的数控技术仅仅将各小区为单位设为控制体系,覆盖区域非常小,并且是通过前段来接收信号,而当今的数控技术设备里,前段已经不再为必要组成部分。当前的数控系统正在不断地向智能实时控制的方向发展,发展势头较为良好,并且不断地向国际标准进行靠拢,从而增强我国机械制造业的国际竞争地位。
2 当今数控技术在机械制造业中的实际应用及策略
(1)机械制造业历来是我国重点发展的项目之一,随着近年来机床设备业的快速发展,我国的机械制造业已经颇具实力。当今我国机床设备已经基本符合国际主流机械制造标准,因此我国机床设备不但可以满足自己所需,并且远销国外,并在世界机械制造业中受到了较为理想的反响,包括重型机床等高精度、高效能、高自动化的机床设备性能已经处于世界领先水平。
(2)数控技术较为复杂,数控操作人员的良好操作与其知识、技能、经验等多方面直接相关,而当前企业仍然比较缺乏全能型专业技术人才,所以在实际应用中可以采用合作的模式,通过人员间知识、技能、经验的相互交流,达到优势互补的目的,使在实际操作中可以事半功倍。除了员工间的经验交流之外,可以建立企业间的经验交流协作活动,同时也可以通过合作的方式,对于机械设备采取分担制的形式,大大减轻企业独立承担设备的压力,实现双方的技术、人才、设备的合同协作,优势互补。
(3)要将数控技术的实际生产工作加强应用,企业必须加大对数控生产工作的指导与重视、建立科学完善的工作管理模式以及制定标准化的工作规范流程,并定期开展对员工的培训工作,包括知识技能的培训以及对数控技术应用的重视性,通过技术的强化、设备的完善、管理的规范使数控技术的应用发挥至最大化,从而为企业带来更大的经济利益。
3 结语
随着当今社会向计算机数字信息化转变,数控技术已经在我国的机械制造业中得到了广泛应用,这不但对于我国机械制造业来说是一次大的技术革新,更是我国机械制造赶超发达国家的一个机遇。当前我国正处在经济建设发展时期,制造技术比起西方发达国家来说仍显得较为弱势,因此必须将数控技术的应用加以重视,放到战略的高度,尽快缩短与世界发达国家的差距,此举不但为企业提高自身效益,利于其自身的发展,更是直接影响国家机械制造行业乃至综合国力的加强,从而更好地适应当今时代的需求。
参考文献
[1] 董笑鹏,张立娟,王兵然.浅谈数控技术的发展与前景[J].机电产品开发与创新,2009(2).
1.1在机床设备中的应用
机床设备数控技术是现代机电一体化重要组成之一,对于提高机床的生产效率有很大的作用。机床设备数控技术的应用使传统加工机械零件模式得到了彻底的改变,可以通过数字化技术对将要加工的零件和几何信息和工艺信息进行处理,然后通过编程方式输入计算机,然后进行指令控制,这样取代了人工操作的方法,使得机械加工效率得到了极大的提高,也实现了加工机械零件的一体化操作。将数控技术应用在机床设备上,也使得机械加工领域不断扩大,能够实现多元化控制功能,使得各项设备和生产工序有机配合,不需要对机床工作台的位置进行调动,这样使得对于复杂零件的加工要求得到了满足,可以实现多功能的生产加工要求。
1.2在工业中的应用
数控技术在工业领域的应用主要是在机械设备生产线上的应用,通过编程的方式将命令输入到计算机上,然后通过计算机实现对机械设备的自动化控制,取代了传统的人工控制。数控技术的使用,可以使传统的复杂化的加工任务得以完成,而且能够保证有很高的精确度,在工作效率的提升方面更是大大超过了人工,对于完成质量也比人工操作要好得多,这还可以节省人力资源,降低企业的人工成本。
1.3在机械加工系统中的应用
当前随着数控技术的不断前进,机械加工设备控制系统的发展速度也很快,许多机壳制造商已经意识到了不更新技术设备必然被淘汰这一现实,积极的引进先进焊件,这使得传统机械加工难以实现单件下料的的问题得到了轻松解决。通过数控自动化控制,可以提高焊接的精准度,实现密封要求,使毛坯料到成品过程的持续加工得以实现,这极大的提高了生产效率。
2数控机床增效的主要途径
当前数控机床加工效率不高的主要因素就是加工设备和加工过程以及加工工艺等方面存在某些问题,比如缺乏加工数据、缺乏先进的加工设备、没有合理的数字化管理系统等,这些问题可能会导致设备准备的时间加长和加工质量不合格等需要进行重新加工等。这样就会极大的影响到加工效率。我们通过对数控机床加工零件的现状进行分析提出了以下几点提高数控机床生产效率的途径。
2.1使数控机床的自动化程度提高
当前数控技术的发展趋势就是自动化程度的不断提高,减少生产所需要的时间,提高工作效率。我们可以通过柔性制造单元、符合加工等数控技术来使的生产的连续性和自动化程度得到提高。
2.2使加工过程得到优化
我们可以通过优化液在生产过程中的使用使得加工准备时间得以减少,还要提升当前的管理方式和生产技术来优化加工过程,对于机械设备的管理和刀具的自动配送等加强管理,可以使设备的完整性和开动率得到提高,这样就可以实现加工过程的高效率。
2.3使加工设计和工艺得到优化
在保证加工零件的质量的基础上通过对加工设计和工艺的优化来缩短加工时间,进而使得数控机床的加工效率得到极大的提高。我们可以通过使用高性能的设备或者先进的刀具来实现加工工艺的优化,这样可以提高数控机床的切削效率。
3总结
数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。
目前是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。
2机械制造中数控技术的应用
2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。
在实际操作中,控制单元是由计算机系统组成,指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令,完成预想的操作,同时同步检测执行动作,一旦出现错误或发生故障,由传感系统和检测系统反馈到控制单元,发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力,使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,既可满足产品不断更新换代的要求,做到一次投资,长期受益,又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。
3数控技术的发展
从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史,由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统,由于采用封闭的体系结构,它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难;开放式体系结构的计算机数控系统的发展,使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统,采用软件模块化的体系结构,显示了优良的性能,能适应各种计算机的软件平台,具有统一风格的用户交互环境,操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便,具有较高的性能价格比,已成为数控系统发展的方向。
4结束语
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域,极大的促进了数控技术的发展,也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时,数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才,进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。
参考文献:
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