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所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。
2数控技术的特点
数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。
3数控技术在机械制造中的具体应用
随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用:
3.1数控技术在煤矿机械中的应用
我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。
3.2数控技术在汽车工业中的应用
近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。
3.3数控技术在工业生产中的有效运用
在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。
3.4数控技术在机械设备上的有效运用
在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图)
4数控技术在机械制造中的应用的发展前景
数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。
5结束语
1.1在机床设备中应用数控机床是现代机电的重要组成,能够有效的提高制造业的工作效率。数控机床的应用改变了原来的零件加工方式,能够使用数字化技术处理零件的加工工艺,使用编程指令,让人工操作得到了取代,提高了加工效率。在机床设备中应用数控技术,能够让生产工序和各项设备有机配合,不再调整机床工作台的位置,能够实现复杂零件的加工。
1.2在工业中应用在工业中,主要是将数控技术应用在机械设备生产线上。采用编程方法,把需要的指令输入到了计算机中,然后通过控制计算机实现机械设备远程自动化控制技术,不再使用人工控制。数控技术具有很高的精确度,在保证了加工质量的同时,还能够提高生产效率,人工工作的环境也得到了改善。在工业中应用数控机床能够完成复杂的加工任务,在精度方面也有很好的精确度,在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出现了故障,数控机床的相关传感和检测系统,就能够把故障的相关信息传输到计算中,计算机就会停止机床的工作,能够很好的保护数控机床设备。这样能够很大的节省人力资源,让企业的成本降低。
1.3在机械加工中应用我国科学技术发展非常迅速,不进行数控车床技术的更新就不能跟上时展的步伐。很多的机械制造商已经意识到了先进技术的潜力,不断地引进先进的焊件。数控气割技术轻松的解决了单件下料难的问题,在工作的时候,只要保证压缩接触面积均匀,就能够实现很好的密封功能,对于产品的内外环凹凸面加工提供了保证,实现毛坯到成品持续加工。数控技术在机械浮动油封中也得到了很大的应用,能够将数控镗铣床编程和现代机械设备进行结合,通过提前编制好齿形子程序,调整结合角度就可以满足质量的要求。在机械加工中,使用数控车床技术,还能够提高零件焊接的精度,进行密封,能够从毛坯到成品持续加工,很大程度上提高了加工效率。
2数控机床增效措施
数控机床加工工艺和加工设备中有一些问题,缺乏数控机床加工工艺的知识库和数据库,缺乏加工切削参数,缺乏数字化管理系统和制造系统。数控机床在加工的时候,需要很长的准备时间和等待时间,发生故障之后调试的时间也很长,这些都降低了数控机床的效率。对我国数控机床加工工艺现状进行认真分析之后,研究出了一些增加数控机床效率的方法。
2.1提高自动化程度数控技术在发展过程中,会逐渐的提高自动化程度,这是数控技术发展的趋势,也是制造领域的要求。自动化程度加快之后,能够减少加工的时间,提高加工的效率。经过柔性生产线和柔性制造单元以及复合加工技术,能够提高数控技术的自动化和连续性,这样可以有效的降低加工所需要的辅助时间,提高了生产效率。
2.2优化加工过程数控车床加工过程还存在一定的缺陷,通过优化生产加工过程,能够减少加工准备时间。在加工中,使用先进配套的管理方式、生产技术、机械零件制造执行系统、刀具自动配送、机械设备管理等,能够增强设备的开动率和完整性,对于数控机床的持续运行和高效管理具有很好的作用。
2.3优化加工设计和工艺数控机床加工工艺需要优化,在保证零件质量的前提下,通过减少加工的时间,提高加工的效率。数控机床使用先进的刀具或者是高性能的数控机械机床等,能够仿真模拟数控机床的加工,从而优化控制数控机床程序。优化加工工艺和加工设计,能够提高加工的性能,提高切削效率和主轴的加工效率。
3总结
1数控技术的便利性
(1)数控技术的便利性是多方面的展现与传统制造业相比,数控技术的应用就很好地减少了机械制造中繁复的工艺流程,通过这种减少工艺流程的方法之后,那么数控技术的便利性就会完全展露无遗。
(2)数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数,改变了机械制造中的加工工艺参数之后,我们的机械制造将会更加的便利。
2数控技术的高效率
(1)数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工,从而能确保加工的精度和减少辅助的时间;
(2)数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工;
(3)在我国机械制造产品的稳定性和可靠性存在一定的问题
再加上网络化程度也不够普及,只用于一些简单的程序数据传输,就串口通讯技术来说,网络数字化水平不高,集成化和远程故障的排除能力较弱。总而言之,数控技术在我国机械制造业的应用上还不是很成熟,需要投入更多的人力和财力,加强相关方面的技术人员的培训,不断地吸收新技术的同时,真正做到将技术成果实践于实际操作中。
二数控技术在机械制造中的实际应用探究
1数控技术在机床方面的实际应用
在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作,只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程,而后再通过程序的载体,在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改,输入新的程序即可,这对于传统的人工调整有着很大的方便性,在效率上得到了提高。
2数控技术在汽车机械制造中的实际应用
在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高,在对产品的消费方面需求愈来愈大,在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用,数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高,对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升,从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。
3数控技术在煤矿机械制造中的实际应用
(1)当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高
在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多,并且都不是大批的进行生产,这就给采煤机械的制造有了很大的困难,对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决,而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料,对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用,在效率提高的同时,在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障。
(2)在数控技术得到了一定程度的发展的同时
也应当清醒的看到一些不足之处,在长期的发展过程中,我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面,在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成,从整体的发展上来看,我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段,在自主创新能力方面还不够,在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。
三结语
作者:惠延岭 单位:郑州市国防科技学校
在数控加工中,通常粗精加工一次完成,说以粗精加工有时候放在一个工序中,所以和普车有很大区别。学习机械加工工艺文件要加工工艺参数为重点。在数控教学教学中,由于课时少,设备少,教学往往过于强调指令的学习,对于加工工艺参数的学习几乎没有。加工艺参数是零件质量的重要保证,提高学生对选择合理的工艺参数学习是不可缺少的,切削用量不仅是机械加工必须确定的重要参数,而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。生产实践表明,灵活应用切削用量,在加工中有着重要的意义,能大大地提高工作效率,提高学生对机械加工工艺文件的加工工艺参数学习是提高学生技能的保证。
机械加工工艺文件的学习是满足现代企业的需要,有助于学生对机械加工知识有一个系统学习和提高,毕业后才能较快地入到企业的生产活动之中,在日常的教学中,加强机械加工工艺文件是系统地学习和指导作用是要培养学生的独立分析及解决问题的能力,从而,全面提高学生车工实习教学质量和教学效果。机械加工工艺文件对有助于数控实习合理安排。机械加工工艺文件是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写成工艺文件,经审批后用来指导生产。将工艺文件的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。通过工艺文件的工艺流程可以科学的安排实习教学,对实习教学有很大的指导作用。机械加工工艺文件对有助于学生分析、解决问题能力的提高。在实习中,学生根据机械加工文件的要求独立完成实习任务,对学生知识和技能的全面提高有指导作用。从工具、量具到刀具的选择必须自己解决,零件虽然简单,但需要磨外圆刀,镗孔刀、端面刀,及相应的钻头、量具等工具的准备,还要自己根据加工工艺选择加工顺序,选择切削用量等,如果没有扎实的基本功和独立的工作能力,想加工出来,也是不可能的。显著提高有独立分析解决问题的能力,机械加工工艺文件在车工实习中有助于学生对零件的作用及工作条件、表面几何特征及组成、表面质量、材质性能方面的技术要求、结构工艺性、机加工方法达到结构要求的难易程度等进行正确的分析,以明确加工的内容及要求,从而正确地选择加工方案,确定加工顺序、走刀路线、选择合适的机床、设计夹具、选择刀具,确定合理的切削用量等,能提高学生知识把握的全面性。
机械加工工艺文件对安全隐患有指导作用,实习存在学生分布广、实习场地情况各不相同等特点,首先要做到严格遵守实习安全操作规程,包括安全事故隐患、设备使用与维护的问题以及预防是车工实习教学管理的重中之重,一旦学生出现安全事故,将对学生、家庭、学校造成严重的影响。因此,教师教育学生执行安全操作规程,加强学生安全、守纪、顺利地完成实习任务是不容忽视的。机械加工工艺文件中工艺参数的选择,和工件装夹和走到顺序为实习安全提高保证。机械加工工艺文件在科学合理的规定工艺顺序,加工工艺参数,时间定额等多方面内容,是科学合理安排加工重要依据,是按现代企业要求进行的,有助于学生的安全。