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中圖分類號:TG519.1 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著機械加工技術的不斷提高,機械制造業(yè)得到了很大的發(fā)展空間。數(shù)控技術的出現(xiàn)給機械加工帶來了許多便利,它為機械制造的發(fā)展提供了重要的技術支持。數(shù)控技術運用自身的數(shù)字化功能,可以有效控制機械加工的設備和過程,并采用數(shù)控設備、數(shù)控編控等技術使得機械加工更加的系統(tǒng)化,大大提高了機械加工的準確度和技術性,減少了機械加工誤差,保證機械加工的質(zhì)量。
一、數(shù)控技術的基本概念
數(shù)字控制技術,簡稱數(shù)控技術。數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術,其給現(xiàn)代機械加工帶來了很大的幫助。數(shù)控技術不僅包含了傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術和網(wǎng)絡通信技術、光機電技術,而且它還擁有屬于自己的先進技術,如:它具有高精度、高效率和柔性自動化等特點。數(shù)控技術主要是采用計算機控制,預先編程后利用編程好的控制程序實現(xiàn)對設備的控制功能,這樣就增強了機械加工的靈活性并且提高了設備的工作效率。
數(shù)控技術還促使了CAD、CAM 技術向實用化、工程化方向發(fā)展。之后由于微電子技術的迅速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的性能有了極大的提高、功能也不斷的豐富,在先進數(shù)控技術的背景下,機械加工的不同領域也得到了不同的發(fā)展需求。數(shù)控技術是電子計算機技術、數(shù)字控制技術、數(shù)控工藝和數(shù)控程序編制、軟件的開發(fā)與應用等多項技術的綜合,也就是說數(shù)控技術已經(jīng)成為了先進機械加工的主體。
數(shù)控技術在機械加工領域的應用
1、數(shù)控技術在汽車工業(yè)中的應用
隨著我國現(xiàn)代化汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車零部件的加工技術是汽車行業(yè)的重中之重,所以它的發(fā)展尤為重要。數(shù)控技術的出現(xiàn),也帶動了汽車零部件的加工技術,更加快了復雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程,進一步鞏固了我國在國際市場上的加工大國的地位。數(shù)控技術還使得兩大加工中心并為一體,也就是將高速加工中心和其他高速數(shù)控機床的“高柔性”與“島效率”結合在一起,這樣不僅滿足了產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求,而且還能取得長期、高效的受益,又有接近于組合機床剛性自動線的生產(chǎn)效率,還打破了汽車生產(chǎn)中“經(jīng)濟規(guī)?!钡膫鹘y(tǒng)觀念,實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。機械加工領域中的數(shù)控加工技術在復雜的零部件加工制造中不僅可以很輕易方便的實現(xiàn),而且數(shù)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(yè)中都得到了廣泛深入的應用。
數(shù)控技術在工業(yè)中的應用
工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)都是由控制單元、驅動單元和執(zhí)行機構組成。在工業(yè)生產(chǎn)中,數(shù)控技術主要運用在機器設備的生產(chǎn)線上,例如:輕工業(yè)的食品加工制造、造紙印刷等;以及復雜的惡劣勞動環(huán)境下,例如:重工業(yè)的金屬冶煉、化肥加工、農(nóng)藥加工、資源的開采等??偟膩碚f,數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中主要是替代工作人員完成人工不能完成的工作任務。這樣有助于改善工作人員的勞動條件,保障工作人員的人身安全,極大地節(jié)省了勞動力。最重要的是,由于數(shù)控技術的高精度特點,則能夠在有助于提高生產(chǎn)效率的同時還能保證生產(chǎn)的質(zhì)量,實現(xiàn)低成本高效率。數(shù)控技術的操作主要是由計算機系統(tǒng)進行控制的,只要把編好的程序安裝在計算機系統(tǒng)中,發(fā)出指令它便能自動工作。如果出現(xiàn)錯誤或者故障的時候,傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)則會把發(fā)生的錯誤故障信息傳送給計算機系統(tǒng),同時發(fā)出報警的信號,并且會自動停止相應的工作,起到保護的作用。
數(shù)控技術在機床設備中的應用
機械機床設備是機械加工過程中的重要組成部分,機床設備的控制能力是實現(xiàn)機械加工自動化的關鍵所在。數(shù)控技術的出現(xiàn),大大提高了機床設備的控制能力,提高了機械加工的效率。數(shù)控技術對機床設備進行有效的控制,控制機床進行機械加工工作,在提高機床加工效率的同時也保證了機械制造的質(zhì)量。數(shù)控技術的主要運用原理是通過代碼對機床進行控制,將機械加工的步驟,所需的設備及操作方法全部編程在數(shù)控器上,數(shù)控器會按照編程上的數(shù)控信息對機床實行控制,機床在數(shù)控技術的控制下完成機械的加工工作。
4、數(shù)控技術在煤礦機械加工中的應用
數(shù)控技術在煤礦機械加工中的應用,促進了采煤業(yè)的迅速發(fā)展并且?guī)恿讼嚓P產(chǎn)業(yè)———采煤機的發(fā)展。由于開采煤礦的環(huán)境各不相同,現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多,而且都是小批量的生產(chǎn)。各種機殼的毛坯制造也越來越多地采用焊件,傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題,而數(shù)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(yōu)化了套料的選用方案。在煤礦機器中,使用數(shù)控技術的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1) 數(shù)控技術使采煤機的切割速度變快,并且提高了采煤速度,而且一定時間內(nèi),切割葉片還能完成更多的采集。
(2)使用的數(shù)控技術采煤機不僅質(zhì)量更加可靠,而且比傳統(tǒng)的機械加工具有更好的效果,能夠更好地、有效地完成采礦任務。
(3)從另一方面看,數(shù)控技術的使用使得自動采煤機避免了人工采礦的危險性,也就相應地降低了煤礦事故的發(fā)生。
(4)數(shù)控氣割機的一些零件的焊接坡口可直接割出,這就大大提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控氣割機里含有自動可調(diào)的切縫補償裝置,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(diào)節(jié)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(xiàn)最優(yōu)生產(chǎn)利潤。
三、數(shù)控技術在機械加工中的創(chuàng)新與發(fā)展
數(shù)控技術的研究和發(fā)展給機械加工帶來了很大的改變,成為機械加工的重要技術。數(shù)控技術要不斷的創(chuàng)新,順應時代變化,才能得到很好的發(fā)展,才能為機械加工業(yè)帶來更好的技術保障。
網(wǎng)絡化數(shù)控技術和智能化數(shù)控技術的發(fā)展數(shù)控技術的網(wǎng)絡化,將機械加工的信息和加工生產(chǎn)線相結合,提高了數(shù)控機床的工作效率和虛擬功能,可以清楚了解機械加工的過程,提高機械加工的效率和質(zhì)量。智能化的數(shù)控技術是在原有的數(shù)控技術上完善,使得數(shù)控技術更加的系統(tǒng)化和精細化,以提高機械加工的效率和質(zhì)量。智能化數(shù)控技術發(fā)展的目的內(nèi)容: ①為了提高機械加工的效率和質(zhì)量;②對機械加工過程進行有效的監(jiān)控,可以及時進行檢修;③簡化機械加工步驟,實現(xiàn)智能化加工;④為了提高機械加工的驅動能力,減少連接的麻煩。
高速度、高質(zhì)量的數(shù)控技術的發(fā)展
隨著機械制造業(yè)的發(fā)展,對數(shù)控技術的要求越來越高。機械制造業(yè)需要更高效率、高質(zhì)量技術的支持。數(shù)控技術要不斷完善自身的技術能力,具備高效率、高質(zhì)量的工作能力。高速度、高質(zhì)量的數(shù)控技術發(fā)展,可以滿足現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求,提高機械加工的效率,提高機械制造品的質(zhì)量,減少了機械加工的時間,節(jié)省了機械加工的成本,為機械制造業(yè)帶來了很好的經(jīng)濟效益。
總結
數(shù)控技術在機械加工中得到了廣泛的應用,提高了機械加工的效率和質(zhì)量,促進了機械制造業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術的不斷發(fā)展,高效率、高質(zhì)量數(shù)控技術,網(wǎng)絡化數(shù)控技術、智能化數(shù)控技術成為數(shù)控技術發(fā)展的趨勢,為機械制造業(yè)帶來了更多的發(fā)展空間。
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1數(shù)控技術的原理
數(shù)控機床使用計算機嵌入式系統(tǒng),能夠在計算機上遠程控制和定位工作臺,還具備了和數(shù)控機床匹配的功能模塊結構,很大程度上提高了工作的效率。對固定工件進行位置處理,能夠保證程序正常運行。使用數(shù)控機床的時候,把每個坐標軸移動分量傳送到驅動光源中,這樣機床的切削運動就可以按照編制的路線進行。使用裝置中的插補功能進行數(shù)據(jù)的記錄,控制系統(tǒng)把數(shù)據(jù)信號傳送到控制裝置中從而進行管理。中央處理器分析數(shù)據(jù)信息,讓每個部件都可以正常運轉,對零件進行精密加工處理。數(shù)控機床使用的是數(shù)字信息控制運動過程和機械加工。設定編程程序,讓編輯好的程序控制設備。所以數(shù)控技術極大的提高了機械加工的設備的靈活性,促進了加工機床的發(fā)展。在制造行業(yè)中,數(shù)控技術已經(jīng)是加工的主體,數(shù)控技術的高低直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量。
2數(shù)控技術在制造行業(yè)應用
2.1在機床設備中應用
數(shù)控機床是現(xiàn)代機電的重要組成,能夠有效的提高制造業(yè)的工作效率。數(shù)控機床的應用改變了原來的零件加工方式,能夠使用數(shù)字化技術處理零件的加工工藝,使用編程指令,讓人工操作得到了取代,提高了加工效率。在機床設備中應用數(shù)控技術,能夠讓生產(chǎn)工序和各項設備有機配合,不再調(diào)整機床工作臺的位置,能夠實現(xiàn)復雜零件的加工。
2.2在工業(yè)中應用
在工業(yè)中,主要是將數(shù)控技術應用在機械設備生產(chǎn)線上。采用編程方法,把需要的指令輸入到了計算機中,然后通過控制計算機實現(xiàn)機械設備遠程自動化控制技術,不再使用人工控制。數(shù)控技術具有很高的精確度,在保證了加工質(zhì)量的同時,還能夠提高生產(chǎn)效率,人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應用數(shù)控機床能夠完成復雜的加工任務,在精度方面也有很好的精確度,在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現(xiàn)了故障,數(shù)控機床的相關傳感和檢測系統(tǒng),就能夠把故障的相關信息傳輸?shù)接嬎阒校嬎銠C就會停止機床的工作,能夠很好的保護數(shù)控機床設備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源,讓企業(yè)的成本降低。
2.3在機械加工中應用
我國科學技術發(fā)展非常迅速,不進行數(shù)控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經(jīng)意識到了先進技術的潛力,不斷地引進先進的焊件。數(shù)控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題,在工作的時候,只要保證壓縮接觸面積均勻,就能夠實現(xiàn)很好的密封功能,對于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證,實現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用,能夠將數(shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機械設備進行結合,通過提前編制好齒形子程序,調(diào)整結合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機械加工中,使用數(shù)控車床技術,還能夠提高零件焊接的精度,進行密封,能夠從毛坯到成品持續(xù)加工,很大程度上提高了加工效率。
3數(shù)控機床增效措施
數(shù)控機床加工工藝和加工設備中有一些問題,缺乏數(shù)控機床加工工藝的知識庫和數(shù)據(jù)庫,缺乏加工切削參數(shù),缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機床在加工的時候,需要很長的準備時間和等待時間,發(fā)生故障之后調(diào)試的時間也很長,這些都降低了數(shù)控機床的效率。對我國數(shù)控機床加工工藝現(xiàn)狀進行認真分析之后,研究出了一些增加數(shù)控機床效率的方法。
3.1提高自動化程度
數(shù)控技術在發(fā)展過程中,會逐漸的提高自動化程度,這是數(shù)控技術發(fā)展的趨勢,也是制造領域的要求。自動化程度加快之后,能夠減少加工的時間,提高加工的效率。經(jīng)過柔性生產(chǎn)線和柔性制造單元以及復合加工技術,能夠提高數(shù)控技術的自動化和連續(xù)性,這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間,提高了生產(chǎn)效率。
3.2優(yōu)化加工過程
數(shù)控車床加工過程還存在一定的缺陷,通過優(yōu)化生產(chǎn)加工過程,能夠減少加工準備時間。在加工中,使用先進配套的管理方式、生產(chǎn)技術、機械零件制造執(zhí)行系統(tǒng)、刀具自動配送、機械設備管理等,能夠增強設備的開動率和完整性,對于數(shù)控機床的持續(xù)運行和高效管理具有很好的作用。
3.3優(yōu)化加工設計和工藝
數(shù)控機床加工工藝需要優(yōu)化,在保證零件質(zhì)量的前提下,通過減少加工的時間,提高加工的效率。數(shù)控機床使用先進的刀具或者是高性能的數(shù)控機械機床等,能夠仿真模擬數(shù)控機床的加工,從而優(yōu)化控制數(shù)控機床程序。優(yōu)化加工工藝和加工設計,能夠提高加工的性能,提高切削效率和主軸的加工效率。
4總結
【關鍵詞】數(shù)控技術;機械加工;智能化;編程;計算機;人員
1、前言
全球一體化的趨勢已經(jīng)形成,我國機械制造和加工行業(yè)的國際市場逐步擴大,同時也正在迎接國際市場的劇烈沖擊,在科技昌明的時代,數(shù)控技術的發(fā)展越來越迅速,對機械制造和加工領域的滲透越來越明顯,只有更好地把握數(shù)控技術,不斷在機械制造和加工中應用好數(shù)控技術,才能夠在國際國內(nèi)市場的競爭中得到發(fā)展的動力。應該從機械制造和加工行業(yè)的持續(xù)進步出發(fā),對數(shù)控技術進行深入思考,探尋數(shù)控技術應用與機械制造和加工行業(yè)的方法,通過數(shù)控技術智能化優(yōu)勢的體現(xiàn)來提高機械制造和加工的效率,以自動化編程和計算機技術的全面應用來提升數(shù)控技術的實際應用水平,在不斷提高人員數(shù)控技術使用能力的同時,綜合地提升機械制造和加工行業(yè)的質(zhì)量與水平,使這一行業(yè)能夠在激烈的國際競爭中獲得獨特的優(yōu)勢。
2、數(shù)控技術的概述
2.1數(shù)控技術的概念
數(shù)控技術是當前機械制造和加工領域的核心技術,隨著計算機技術和自動化控制技術的不斷發(fā)展,數(shù)控技術帶給了行業(yè)和社會更多的新元素,為了更好地了解和研究數(shù)控技術,就必須對數(shù)控技術進行科學而準確地定義。行業(yè)一般認為數(shù)控技術的定義應該是:在機械制造和加工中采用數(shù)字化的控制技術,并發(fā)揮數(shù)字技術的準確和效率優(yōu)勢,進而做到對機械加工精度和成本的有效控制。本研究認為:數(shù)控技術是根據(jù)傳統(tǒng)機械加工和制造過程,采用數(shù)字化的控制技術對機械制造和加工進行改造,在充分利用數(shù)字技術自動化、精細化、高效化優(yōu)勢的基礎上,提升機械制造和加工質(zhì)量的方法。數(shù)控技術的使用開辟了機械制造和加工領域的新天地,不但促進了生產(chǎn)方式的更新,而且也擴大了機械制造和加工的范圍。
2.2數(shù)控技術對機械加工領域的價值
與傳統(tǒng)的機械制造和加工技術相比,數(shù)控技術具有著很多優(yōu)勢和特點,一方面,數(shù)控技術具有加工上的靈活性,數(shù)控技術可以通過編程來實現(xiàn)加工的各項操作,這使得多種工序、多項工藝可以在一個操作中一次性完成。另一方面,數(shù)控技術具有操作上的簡單特點,數(shù)控技術可以實現(xiàn)人機對話,通過各種程序來實現(xiàn)對加工機械設備的操作,降低了加工人員的勞動強度。此外,數(shù)控技術具有效率上的優(yōu)勢,通過數(shù)控機床的程序設定,高精密、復雜程度高的零件可以在保障質(zhì)量的基礎上,短時間即可加工出來,這大大縮短了機械加工的時間,提高了機械制造和加工的效率。
3、機械加工技術中更好地運用數(shù)控技術的要點
3.1提高數(shù)控技術應用的重視程度
應該看到,無論是國內(nèi)還是國外,機械制造和加工領域對數(shù)控技術的應用已經(jīng)成為一個不可逆轉的趨勢,在機械制造和加工越來越復雜、越來越精密的今天,市場倒逼機械加工和制造企業(yè)將數(shù)控技術全面地引入到生產(chǎn)之中,當前許多機械制造和加工企業(yè)已經(jīng)將數(shù)控技術應用到實際生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)。必須在行業(yè)的范圍內(nèi)建立起重視數(shù)控技術應用的環(huán)境,為數(shù)控技術的更好運用裝設良好的空間,只有給數(shù)控技術一定的重視,才能夠使數(shù)控技術的優(yōu)勢得到進一步地發(fā)揮,也才能發(fā)揮出數(shù)控技術在機械制造和加工過程中的真正價值。除此之外,企業(yè)還應對機械加工的工作人員進行相關的數(shù)控技術培訓,以提高工作人員的專業(yè)技術,保障機械加工的工作效率。在培訓中,要將數(shù)控技術的理論知識與實際操作相結合,以充分發(fā)揮數(shù)控技術的功能,提高機械加工的工作質(zhì)量。
3.2推行數(shù)控技術的自動編程
在機械加工的過程中,多是通過人工手動來分析生產(chǎn)制造圖樣、編寫零件加工程序單和確定工藝過程等,這種人工工作方式的效率十分低,計算分析過程中也容易出現(xiàn)錯誤,不利于機械加工技術的發(fā)展。為改變這一狀況,體現(xiàn)數(shù)控技術的有效性,則必須加快手動編程向自動編程轉變的速度,用計算機來代替人工操作,以此保障工作質(zhì)量,提高工作效率,實現(xiàn)資源優(yōu)化配置,節(jié)約機械制造成本。
3.3加強數(shù)控技術設備的經(jīng)濟型改造
采用先進的經(jīng)濟型設備是一種提高數(shù)控技術應用的方法,而改造原有的數(shù)控機床和設備也是提高數(shù)控技術經(jīng)濟性的一種方式。在全球經(jīng)濟一體化的形式下,我國工業(yè)大力發(fā)展,數(shù)控技術在機械加工技術中的運用越來越廣泛,促進了數(shù)控機床的不斷改進。為適應新時代下的機械加工要求,必須創(chuàng)新數(shù)控技術,大力發(fā)展經(jīng)濟型數(shù)控機床,保障數(shù)控機床的穩(wěn)定性,提高數(shù)控機床的工作效率。在此同時,還應改進機械加工中的舊設備,提高機械加工技術,充分利用數(shù)控技術,以提高機械制造生產(chǎn)水平,促進機械制造業(yè)的長遠發(fā)展。
3.4實現(xiàn)數(shù)控技術的智能化
隨著機械制造業(yè)的發(fā)展和數(shù)控技術的進步,必須不斷地發(fā)展和完善數(shù)控設備,實現(xiàn)數(shù)控技術的智能化。智能化數(shù)控技術能提高機械加工的效率,監(jiān)督和控制機械加工過程,使機械加工操作簡單化,保障機械加工的驅動力。
4、結語
數(shù)控技術是機械制造中現(xiàn)代化的加工技術,是實現(xiàn)自動化機械制造的基礎,對于提高機械制造質(zhì)量,發(fā)展機械制造業(yè)水平,綜合提升加工和制造能力有著重要的價值。當前的機械制造業(yè)應該將數(shù)控技術的應用看做是一個機遇,以維護機械設備制造行業(yè)發(fā)展的高度重新審視數(shù)控技術的應用,在機械制造的各項細節(jié)和關鍵環(huán)節(jié)中用好、用足數(shù)控技術,充分發(fā)揮數(shù)控技術的優(yōu)勢,以此來帶動整個行業(yè)的進步,進而推動國民經(jīng)濟的發(fā)展,實現(xiàn)對打造制造業(yè)大國目標的支持。
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【關鍵詞】數(shù)控技術,數(shù)控機床,計算機的輔助設計與制造
1.數(shù)控技術的應用是機械制造中必然的發(fā)展趨勢
當今世界各國裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術及其產(chǎn)業(yè)、生物技術及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的技術和最基本的裝備。制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.數(shù)控技術發(fā)展的特點
1)高速、高效、高精度。
機床向高速化方向發(fā)展,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。從精密加工發(fā)展到超精密加工,是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級,其應用范圍日趨廣泛。當前,在機械加工高精度的要求下,普通級數(shù)控機床的加工精度已由±10μM提高到±5μM;精密級加工中心的加工精度則從±3~5μM,提高到±1~1.5μM,甚至更高;超精密加工精度進入納米級(0.001微米),主軸回轉精度要求達到0.01~0.05微米,加工圓度為0.1微米,加工表面粗糙度RA=0.003微米等。
2)高可靠性。
隨著數(shù)控機床網(wǎng)絡化應用的發(fā)展,數(shù)控機床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商和數(shù)控機床制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言,如果要求在16小時內(nèi)連續(xù)正常工作,無故障率在P(T)=99%以上,則數(shù)控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。
3)柔性化。
柔性化加工是指將工件一次裝夾后,機床便能按照數(shù)控加工程序,自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工,以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。機床柔性復合加工能提高加工精度和加工效率,節(jié)省占地面積特別是能縮短零件的加工周期。
4)多軸化。
隨著多軸(3軸以上)聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的普及,多軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當前的一個開發(fā)熱點,由于在加工自由曲面時,多軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單,并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速,從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,而在3軸聯(lián)動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削。因此,多軸聯(lián)動機床以其無可替代的性能優(yōu)勢已經(jīng)成為各大機床廠家積極開發(fā)和競爭的焦點。
5)網(wǎng)絡智能化。
數(shù)控機床的網(wǎng)絡化,主要指機床通過所配裝的數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡控制。數(shù)控機床一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng),然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部。計算機的輔助設計與制造(CAD/CAM)是工業(yè)自動化向網(wǎng)絡智能化發(fā)展的一項重要關鍵性技術。這里的計算機的輔助設計,就是由計算機來完成產(chǎn)品設計中的計算、分析、模擬、制圖、編制文件。而計算機的輔助制造,就是用計算機對生產(chǎn)產(chǎn)品的設備(數(shù)控機床)進行管理、控制和操作,通過通信網(wǎng)絡與過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)交換生產(chǎn)和診斷數(shù)據(jù)及程序,可以使數(shù)控機床與計算機聯(lián)網(wǎng)使得計算機輔助設計與制造結合起來,完成機械加工的任務,能管理和處理單機和整個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡智能化將進一步證明數(shù)控機床的價值,并為數(shù)控機床開拓了廣泛的應用領域。
6)綠色化。
21世紀的金切機床必須把環(huán)保和節(jié)能放在重要位置,即要實現(xiàn)切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上,這主要是因為切削液既污染環(huán)境和危害工人健康,又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行,但也包括在特殊氣體氛圍中(氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術)不使用切削液進行的切削。不過,對于某些加工方式和工件組合,完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用,故又出現(xiàn)了使用極微量(MQL)的準干切削,就是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經(jīng)由機床主軸與工具內(nèi)的中空通道噴向切削區(qū)。
3、結束語。
綜上所述,數(shù)控技術具有強大的功能和廣闊的應用前景,代表著金屬切削加工技術的發(fā)展方向。數(shù)控機床技術的進步和發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件,促使制造業(yè)向著高效、優(yōu)質(zhì)以及人性化的方向發(fā)展。隨著數(shù)控機床技術的發(fā)展和數(shù)控機床的廣泛應用,制造業(yè)將迎來一次足以撼動傳統(tǒng)制造業(yè)模式的深刻革命。
參考文獻
[1]韓榮第王揚張文生.現(xiàn)代機械加工新技術.北京:電子工業(yè)出版社2007
[2]張根寶.先進制造技術.重慶:重慶大學出版社2008綜述
關鍵詞:機械加工;數(shù)控技術;汽車產(chǎn)業(yè)
自從改革開放以來,我國不斷加強工業(yè)化建設,不斷制造出各種機械加工設備。作為我國主要的工業(yè),機械加工業(yè)能有效促進工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術作為機械加工中必不可少的技術,對提升機械加工的精度有著很大作用。在我國很多機械加工企業(yè)中,都普遍采用了數(shù)控加工技術,數(shù)控加工技術已經(jīng)成為現(xiàn)代化工業(yè)的標志。我國的機械加工行業(yè)起步較晚,和西方發(fā)達國家的機械加工水平相比還有很大差距,為了彌補機械加工的技術差距,我國應該加快發(fā)展機械加工技術,要將數(shù)控技術應用在機械加工領域。
1數(shù)控加工技術的基本理念
數(shù)控技術,是數(shù)字控制加工技術的簡稱。數(shù)控技術利用數(shù)字信息對機械加工進行控制。數(shù)控技術能夠簡化機械加工的步驟,使機械加工的程序更加規(guī)范有序,包括機械制造技術、計算機技術、傳感器技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術等知識,是一門較為復雜的現(xiàn)代化機械加工技術[1]。數(shù)控技術具有自身獨特的理論體系,具有加工精度高、運行效率高、柔性自動化等優(yōu)勢。數(shù)控技術主要采用計算機控制,使操作人員先進行編寫加工程序,再將編程后的程序輸入數(shù)控加工設備,就可以實現(xiàn)數(shù)控加工操作。數(shù)控加工具有靈活可靠的特點,能迅速提高機械加工效率。數(shù)控技術離不開CAD、CAM軟件技術,這些軟件技術將會使數(shù)控技工更加實用,使工程設計的難度降低。微電子技術的不斷發(fā)展,也為數(shù)控技術增加了很多精確化功能,使數(shù)控技術能夠滿足不同行業(yè)的加工需求。數(shù)控技術是電子計算機技術、機械加工技術、編程技術、軟件開發(fā)技術的有效結合,是實現(xiàn)現(xiàn)代化機械加工的必然趨勢。
2機械加工技術中數(shù)控加工的應用
2.1數(shù)控加工在工業(yè)生產(chǎn)中的應用
很多工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境比較惡劣,如果采取人工操作、人工控制,那么惡劣的工作環(huán)境就會給操作、控制員工帶來很大傷害。比如某些金屬冶煉、化學藥劑生產(chǎn)、礦物資源開采等工業(yè)生產(chǎn)的危險性、污染性較大,會對操作人員的生命安全造成極大威脅。為了實現(xiàn)安全生產(chǎn),這時候就需要使用工業(yè)機器人,而工業(yè)機器人中就含有大量的數(shù)控系統(tǒng)。又比如在很多工業(yè)生產(chǎn)中,一些流水線加工作業(yè)勞動強度大,采用人工加工不僅會給員工造成嚴重的疲勞,而且還會降低加工質(zhì)量。但如果在流水線中采用數(shù)控技術,就可以大大提高生產(chǎn)線的加工效率。數(shù)控技術在工業(yè)上的應用,主要是代替工作人員完成人工難以完成的任務,從而改善工作人員的勞動環(huán)境,保護工作人員的生命安全。數(shù)控技術具有精度高的特點,可以提高生產(chǎn)效率,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。數(shù)控技術是利用計算機系統(tǒng)來完成的,在操作人員輸入程序時,如果程序出現(xiàn)錯誤,檢測系統(tǒng)就會把錯誤發(fā)送給計算機。為了停止錯誤的機械加工,計算機系統(tǒng)就會發(fā)出警報,使數(shù)控加工系統(tǒng)停止相關操作。
2.2數(shù)控加工技術在機床設備中的應用
機床是機械加工中的主要操作設備,機床的控制能力會有效地促進機械加工效率。數(shù)控技術在機床加工操作中應用非常廣泛,能夠在保障加工準確性、規(guī)范性的同時,提高機械加工的速度,通過將刀具、工件的位置進行合理設置,然后正確排列主軸、變速、冷卻泵的操作順序,將這些位置、順序信息輸入到計算機控制系統(tǒng)中,計算機就會通過數(shù)控命令來操作機床,使機床制造出需要的零部件。
2.3數(shù)控加工在汽車制造業(yè)中的應用
改革開放以來,我國居民購買汽車的數(shù)量越來越多。想要提高汽車的質(zhì)量,就應該重視汽車零部件的生產(chǎn)。數(shù)控技術的發(fā)展,為汽車零部件的制造帶來了很大幫助,使原先復雜的零部件制造過程變得簡單。數(shù)控技術在簡化汽車零部件加工流程的同時,提高了零部件的加工質(zhì)量,使我國汽車的機械性能得到改進。數(shù)控技術還將促進加工技術融合,把高速加工中心和高速數(shù)控技術緊密地結合在一起,使數(shù)控技術的加工功能、加工范圍不斷擴大。數(shù)控加工技術能滿足機械產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求,使企業(yè)得到長期的市場利益回報。在汽車生產(chǎn)自動線中應用數(shù)控技術,能夠打破企業(yè)落后的生產(chǎn)理念,實現(xiàn)多品種、多批量的生產(chǎn)方式,促進企業(yè)營銷模式的多樣化。數(shù)控加工技術可以簡化機械加工中復雜零件的加工工序,其中的虛擬制造、柔性制造、集成制造等技術,將會使我國汽車加工水平迅速提高。
2.4數(shù)控技工在煤礦開采工業(yè)中的應用
數(shù)控技術在煤礦開采中的應用,使煤礦企業(yè)中采煤機的性能不斷提升。我國煤礦開采工業(yè)難度大、開采環(huán)境惡劣,為了提高煤炭開采量,保障煤炭開采人員的生命安全,應該研制先進的煤礦開采設備。科研人員經(jīng)過多年的努力,終于研制出功能更多的采煤設備,使開采速度、開采量不斷增加。然而傳統(tǒng)的煤礦開采工作都是小批量生產(chǎn),很難單件下料。但是利用數(shù)控技術對材料進行切割,就可以解決單件下料的問題[2]。數(shù)控切割方法取代了落后的仿形法,通過程序來制作采煤機葉片、滾筒,優(yōu)化了材料備選方案。數(shù)控技術在采煤機中得到了廣泛應用,具體表現(xiàn)在以下方面:數(shù)控技術使采煤機葉片的切割速度加快,可以讓采煤機葉片在單位時間內(nèi)多次旋轉,從而增加采煤機的采煤量。使用數(shù)控技術的采煤機質(zhì)量將會增強,可以更持久地進行采煤工作。數(shù)控技術還將促進煤礦開采的機械化建設,從而減少人工采礦的危險性,降低了煤礦安全事故發(fā)生的幾率。數(shù)控切割裝置中具有縫隙制動補償功能,能對采煤機械的結構進行程序化控制,從而精確地減少毛坯的產(chǎn)生量,實現(xiàn)資源的合理優(yōu)化。
3結論
機械加工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),是促進經(jīng)濟迅速發(fā)展的必要保障。而傳統(tǒng)的機械加工具有工序復雜、加工精度低、生產(chǎn)效率低等缺陷,為了解決這些問題,應該在機械加工中應用數(shù)控技術。數(shù)控技術能夠提高機械加工效率,還能保障工件的加工質(zhì)量,在機械加工中的應用十分廣泛:數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用,能夠代替工作人員從事危險的工作;數(shù)控技術在機床設備中的應用,能夠提高機床加工的精度和效率;數(shù)控技術在汽車制造中的應用,能夠簡化復雜汽車零部件的加工程序;數(shù)控技術在煤礦開采中的應用,能夠使采煤機的性能不斷改進,使煤礦企業(yè)的開采效率不斷提高。
作者:任亞軍 曹勇 張京帥 單位:平高集團
參考文獻
數(shù)控機床論文 數(shù)控技術 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術論文 數(shù)控加工 數(shù)控論文 數(shù)控機床知識 數(shù)控技術專業(yè) 數(shù)控實訓報告 數(shù)控編程論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀