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所谓的数控技术,简单来讲就是指采用电脑程序控制机器的方法。主要是指通过采用数字信息,按工作人员事先编好的程式对机械加工进行控制。它主要包括:计算机技术、传感检测技术、自动化控制技术、传统及现代的机械制造技术以及网络信息技术。数控技术是一种综合性技术,把数控技术用于机械加工,能够有效地对机械设备进行数字化控制。这主要是运用计算机控制系统进行预先编程,在运行过程中利用计算机辅助软件执行繁琐的数据存储和运算处理,在很大程度上提高了机械加工的精准度与自动化,提高了机械加工的效率。
2数控技术在机械加工机床设备中的作用
2.1数控技术在机械加工中的作用
伴随着现代工业及信息技术的发展,机械加工技术和工艺不断进步,从而推动了机械加工设备的更新换代和机械加工控制系统的更新升级。由于数控技术在机械加工中的应用,出现了数控技术机械设备机壳的毛坯制造。数控气割技术的使用轻易地解决了单间下料等诸多问题,数控气割技术通过保持压缩接触面积的均匀,很好地满足了密封功能的要求。这些使得产品内外环凸凹曲面的加工精度得到提高,实现了毛坯料到成品过程的持续加工。因数控镗铣床编程加工已与机械设备有机结合起来,首先通过预先编程的齿形子程序,然后进行机械加工和结合角度偏置,这能使产品满足生产要求并进行无差异化生产,更好地满足各种精度要求,极大地提高了机械设备加工效率,还能实现生产计算机控制一体化。
2.2数控技术在机床设备中的作用
机床设备是机械加工中的重中之重,因此,在机械加工过程中机床设备的控制技术是非常重要的。为满足现代机械加工业的发展需求,拥有控制系统的机床设备是现代机电一体化的关键。数控技术是现代机床设备的灵魂和核心。通过在机床上使用计算机控制系统,能够对机床的加工过程进行控制,不仅保证了产品的高质量要求,还极大地提高了机床的使用效率与生产效率。它用数字化的代码来表示加工零件的工艺和几何信息,也就是运用计算机编程将刀具与工件间的相对位移以及进给速度编排在计算机控制系统上,由计算机发出控制指令使机床按控制要求运行。无需对机床进行人工参与与调整,只需向计算机控制系统编入新的加工程序,就能改变加工零件,这是数控机床的最大特点。
3数控技术在机械加工机床中的发展趋势
3.1数控技术的性能发展趋势
现如今,我国的数控技术在机械加工领域中得到了广泛的应用,数控技术的作用已不容置疑,它不仅推动了机械加工行业的持可续发展,还提升了我国的综合国力。数控机床的性能正朝着高速高精高效化、柔性化、实时智能化发展。高速高精高效化:随着高速RISC芯片、多CPU控制系统的运用以及机床性能的改善,明显提高了机床的高速高精高效化。柔性化:主要表现在数控技术具有较强的可塑性和较好的可操作性。模块化的设计,能满足生产流程的不同需求。实时智能化:利用实时系统和人工智能相结合实现人类智能行为的模拟,使高科技手段有效运用。
3.2数控技术的功能发展趋势
为解决数控技术发展中面临的多种技术与非技术问题,数控技术在功能上得到了很大的发展,主要表现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及内装高性能PLC。用户界面图形化:用户界面是使用者和数控系统的对话连接。能够根据客户的知识接受能力和要求,加大对客户界面的开发。用户界面图形化能够实现蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放等功能。科学计算可视化:能够高效处理和解释数据,直接使用可视信息如动画、图像等。用于CAD/CAM,如参数自动设定、自动编程、刀具管理数据的动态处理等。插补和补偿方式多样化:有2D+2螺旋插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、极坐标插补等多种插补方式。补偿方式有极坐标插补、螺距和测量系统误差补偿、象限误差补偿、以及相反点计算的刀具半径补偿等。内装高性能PLC:可用高级语言编程或梯形图,提供在线调试和在线帮助功能。用户在车床铣床的标准PLC用户程序基础上修改自己需要的程序,能够建立自己的应用程序。
4数控机床的主要增效途径
目前,我国数控机床的自动化生产设备及生产工艺还存在一定的问题,主要表现在:数控机床生产设备加工切削参数不太合理、与数控机床相关的知识库和工艺数据库缺乏、在自动化的制造中缺乏先进的管理系统。这些问题增加了数控机床加工过程中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而降低了数控机床的生产效率。通过对国内数控机床的现状了解,提出了提高数控机床效率的有效途径。
4.1提高数控机床的自动化程度在数控机床加工过程中,通过柔性生产线,以及柔性制造单元等数控加工技术,逐步提高数控技术的自动化程度。这样可以减少数控机床加工中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而缩减了加工所需要的总时间。由此,在机械加工过程中加工零件的连续性以及自动化程度得到提高,进而提高了数控机床的生产总效率。
4.2逐步优化加工过程通过机械加工生产过程的持续优化实现数控机床的加工,努力改进现有的生产和管理方式、刀具的自动配送、机械设备的管理以及机械零件的制造执行系统等,积极学习国外先进的数控技术水平,逐步优化加工过程。这能有效提高数控机床设备的完整性和开动率,使数控机床得到高效管理和有序运用。
4.3优化加工工艺以及加工设计保证加工零部件的质量以及缩减机械加工的时间,是提高数控机床的加工效率,实现优化数控机床加工工艺的基础。通过使用较为先进的刀具或者性能高的数控机床设备能够完成数控加工机床的模拟仿真秀。运用先进的技术努力优化数控机床加工工艺和加工设计,实现优化控制系统装置。通过提高数控机床的切削效率和主轴的加工效率,能够保证数控机床的加工性能。
5结束语
关键词:数控技术;机械加工;创新;应用;信息化
机械加工技术的竞争越来越激烈,我国机械加工技术也在逐步完善。近几年,我国对数控技术的研究力度在不断提升,将数控技术应用于机械制造业中,才能实现机械的信息化和自动化发展。通过分析数控技术的相关概念及特点,强调了数控技术在机械加工技术中的意义与作用。
1数控技术
1.1概念数控技术是在我国传统机械加工的基础上,运用数字控制技术不断提高机械加工的质量和效率,数控技术充分结合了传统机械制造技术和计算机网络技术,对机械加工技术进行分析和处理。技术施工人员将数控技术与传统的机械加工技术进行对比发现,数控技术的准确度更高,提高了效率,速度也非常快。除此之外,数控技术的柔性自动化特点也是非常明显的。现阶段,我国对数控技术的应用主要是预先编制好相关程序,通过控制程序对设备进行控制,大多是用计算机技术对其进行控制。在计算机中设置了数控技术生产的相关编程程序,这些程序可以保证数控技术在机械加工中运用自如,还能保证机械加工的精准度,这也是数控技术在机械加工中广泛应用的原因。1.2特点数控加工技术之所以能够提升机械加工的质量和效率,主要是因为数控加工技术可以改变设备工艺的参数,比如:在进行换批次加工或是新产品研发时,传统的加工技术需要更换设备以满足新批次和新产品的加工需求。而数控加工技术则不需要这一操作,数控加工技术对新产品和新批次产品进行研发时非常方便,它不需要更换技术手段,而是直接运用数控技术实现加工工艺参数要求。普通的机床对于一些复杂部位的零件加工非常困难,很多部件的施工难度也非常大,而利用数控加工技术可以对这些复杂零件进行处理。由于数控技术采用的是模块化标准工具,所以省去了换刀、安装等操作时间,大大提高了工作效率,数控加工技术对工具标准化程度及管理水平也都有了极大的提升。
2数控技术在机械加工技术中的应用
2.1提升了机床的控制力数控技术在机械加工技术中的应用可提高机床控制力效果,由于机床设备是运用数控技术进行控制,因此机床设备的相关功能也得到了最大程度的发挥。数控技术的应用也让机床设备的操作更加方便,可以在数控器上提前制定好机械加工流程,直接应用机械加工技术,并用控制器对相关数字信息进行科学合理控制,进一步提升机床设备的效率。2.2有效推动了汽车制造业的综合发展数控技术对我国汽车制造业的发展有着非常重要的影响,将数控技术真正运用于机械加工中,不仅可以提升机械加工的技术水平,也为我国发展汽车制造业提供了技术保障。数控技术运用于汽车零件加工中,可以提升汽车的实际生产效率,除此之外,还能强化汽车机械加工效果,比过去的机械加工更简单、方便。数控技术还能提高汽车零件加工生产效率,使汽车制造业实现收益的最大化。经济收益和品牌效益是汽车制造业发展的根本,经济收益是基础,而汽车品牌代表着汽车制造业在整个行业中的信誉,信誉好的汽车制造业,人们对其的关注程度也更高,数控技术在汽车制造业中的应用是非常重要的。
3加强数控技术应用的措施
3.1注重对数控技术的应用。近几年,数控技术在机械加工技术中的应用越来越广泛,人们对数控技术的评价也是非常好的,但是由于我国各个区域之间的经济发展有一定的差异,很多企业内部对数控技术的应用还是缺乏关注。想要将数控技术真正融入机械加工技术中,要解决的首要问题就是让企业的管理者能够真正意识到数控技术在机械加工技术中的作用,并熟练应用机械加工技术,提高机械加工工作人员的技术水平,这也是提高机械加工效率和最终质量的关键。3.2完善机械加工设备。在全球经济发展的大环境下,工业领域的发展对社会经济的促进作用非常明显,数控技术也逐渐被应用于机械加工技术中,新形势下,工业领域对机械加工技术的要求也在逐步提高,因此要完善、更新设备,强化数控技术在机械加工技术中的应用,进一步提升我国机械制造业的生产水平。3.3实现机械加工的自动编程在传统的机械加工过程中,人工手动方法在机械加工中占据着主导地位,因此,机械加工很容易出现较大的失误,且生产效率也较低,技术人员应高度重视对数控技术的有效应用,以提高机械加工技术的整体质量和效率,减少人工失误的情况,实现人力与物力的合理化配置,为加工企业节约制造成本,推进机械制造业的综合发展。3.4实现数控技术的智能化发展要想提高数控技术的有效性,完善数控技术这一环节是必不可少的,这一环节也是数控技术向智能化方向发展的关键。在落实机械制造的过程中,制造企业还要及时收集机械加工信息,满足实际的生产需要。
4结语
数控技术的应用对制造业的发展意义重大,我国工业领域的发展对整个社会经济的促进作用也是非常明显的。我国是制造大国,对制造业核心技术的研发是非常重视的,这对实现机械制造的自动化、智能化发展也是非常有帮助的。针对数控技术在机械加工技术中的应用进行了系统分析和研究,通过分析数控技术的概念和特点让人们了解数控技术在机械加工中的重要性,通过探讨数控技术在我国汽车制造业中的应用,让人们了解数控技术在我国汽车领域的作用,希望此次研究可以为我国数控技术的发展提供有效帮助。
作者:徐连香 刘倩宏 郭春红 单位:长春理工大学光电信息学院
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关键词:机械加工数控技术原理发展趋势应用
中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)11(a)-0009-02
在机械加工行业当中,数控加工技术的应用越来越广泛。随着现代技术的发展进步以及市场日益竞争,传统的机械加工技术无法有效满足产品多元化以及更新换代的要求。小批量多品种产品的比例越来越高,同时产品交货成本以及质量方面的要求也日益严格,需要机械加工技术有着相匹配的柔性[1]。要想进一步提高机械加工行业产品适应外界变化的能力,需要我们最大限度挖掘数控技术的应用价值,从而将机械设备的效率、功能、产品质量以及可靠程度提高到新的层面,满足市场竞争的要求。
1数控技术概述
数控技术指的是将机械加工技术以及计算机技术相结合,来有效控制机械加工的过程,其中主要的控制内容包括位置、速度、角度等机械量以及同机械能量存在联系的开关量。数控技术可以说是一门新兴技术,有着高精度、高效率以及柔性自动化等方面的优点,是机械加工自动化的前提条件,属于现代集成系统必不可少的重要内容[2]。
现代数控系统当中综合应用电气传动技术、计算机技术、精密测算技术、机械制造技术以及自动控制技术,组成部分主要是数控系统(CNC系统)。数控系统借助于存储程序来控制不同的机床,包括CNC装置、软件、输出装置、输入装置以及速度控制单元,CNC装置可以说是数控系统的核心部分。CNC装置作为特殊化的计算机,应用过程是确保硬件在软件控制下进行工作。数控技术涉及测量技术、信息处理技术、计算机技术、机械制造技术以及自动化技术,能够满足机械加工行业对于安全性、精度以及速度的要求,可以说是实现机械加工数字化以及集成化的前提条件,有着广阔发展前景[3]。
2数控技术应用的发展趋势
数控技术经历半个多世纪的持续发展,从最初的封闭数控系统逐渐发展到计算机控制系统。计算机数控的性能优越,一方面可以应用于不同平台,从而实现方便快捷的管理与操作,另一方面性价比也越来越高。不过需要注意的是,在数控技术不断发展进步的过程当中,仍然存在着一些细节问题,例如多品种加工。与此同时,在航天工业以及航空工业当中,加工的大多数零部件属于薄筋零件以及薄壁零件,使用的材料为铝合金,因此刚度比较低。在加工的过程当中,需要确保切削速度快同时切削力度低[4]。当前情况下,这些要求在很多航天航空零件的加工当中都无法顺利实现。数控技术的优点是其他的机械加工技术难以匹敌的,因此在可以遇见的未来,数控技术仍然会持续发展改进,不断提高性价比,提高自动化水平以及智能化水平,并在此基础上改进加工效率以及加工质量,增强自身的市场竞争力,从而适应机械加工行业发展的需求。除此之外,数控加工技术还需要改进控制系统以及处理系统,完善机床结构,降低机床的质量以及体积,提高传动精度以及刚度,延长机床的使用寿命,这也是数控技术在机械加工行业当中应用需要进一步改进的领域[5]。
3数控技术在机械加工中的应用
第一,工业产品加工当中的应用。随着技术的不断发展进步,现代工业生产的竞争日益激烈,同时加工难度也越来越高。对现代工业生产的设备来说,通常情况下都需要在恶劣复杂的环境当中工作,完成工作人员无法胜任的工作。当前情况下,数控技术的自动化控制作用可以满足这方面的要求。在工业产品加工的过程当中,计算机组成控制单元,指挥机械手根据要求把程序写入到系统当中,然后向驱动单元发送指令,执行程序要求的操作步骤,并且实时进行检测。要是发现不合格的动作或者是操作,传感装置就会在第一时间反馈消息,控制单元采取相应的措施做好保护,保护措施执行方面是机械元件以及伺服系统共同负责的。在工业产品加工过程当中应用数控技术,能够有效提高生产的效率,并且减少人力资源消耗,在此基础上提高产品质量以及安全性能[6]。
第二,汽车加工当中的应用。随着我国交通运输业的发展,人们对汽车的要求也日益提高,一方面表现在对汽车数量的要求增加,另一方面体现在对汽车性能,例如环保以及速度方面要求的日益严格。所以汽车加工生产的过程当中,日益重视复杂关键部件的研制以及加工。通过应用数控技术,显著推动汽车工业的发展,并且能够在短时间内加工制造复杂零部件。除此之外,汽车工业迅速改进,但是受汽车产品特性的影响,对配件的要求也越来越严格。数控技术需要随之发展改进,满足高速生产线以及柔性生产线的要求,从而高效经济地生产汽车产品以及零部件。
第三,机械设备加工当中的应用。机械设备可以说是机械制造的重要前提条件,在机械制造当中有着无法取代的重要地位。数控技术能够为机床加工的控制提供理想的控制途径,数控机床加工的过程是将各类零件的几何信息以及工艺信息实现数字化的处理,通过程序的方式来达到一体化管理的目的,并且应用计算机来操作数控机床。这样一来就能够实现高精度、自动化以及高效率的加工操作。这一过程当中,最显著的优点是在加工零部件的时候,不需要像传统的操作那样从事多步骤的操作,仅仅需要输入设定好的程序。这样一来一方面改进机械设备加工制造的效率,另一方面也显著简化加工制造的过程,从而在确保机械设备可控的基础上,加工得到想要的设备。
第四,煤矿机械加工当中的应用。当前使用的采煤机有着品种多以及采煤速度快等方面的优点,批量比较少,所以需要使用焊件生产。传统上的机械加工技术无法有效满足煤矿机械加工过程当中的焊件下料,因此应当选择使用数控气割技术,替代传统上使用的仿型法,使用龙骨板程序来完成滚筒下料。通过应用数控气割技术,可以发挥切割质量高以及切割速度快等方面的优点。某些特殊零件焊接的坡口能够直接进行切割,从而显著改进生产的效率。数控气割另一个典型的优点是安装使用可以调节的补偿装置,原理同数控机床的铣刀补偿比较类似,这一装置可以借助于调节切缝来更加准确地加工毛坯件。
综上所述,在机械加工过程当中数控技术有着重要的应用价值,一方面推动机械加工业的发展,另一方面也为经济社会的进步做出贡献。数控技术应用已经成为机械加工的重要象征,随着数控技术持续发展,我国需要进一步提高自主创新能力,从而为数控技术的应用创造条件,实现机械加工行业的稳定进步。
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关键词:机电一体化;数控技术;机械加工;应用;研究
随着现代科学技术的不断进步,市场竞争日益激烈,传统的机械加工制造行业已经没法满足需要。为了顺应这种现象,机电一体化数控技术开始在机械加工过程中应用起来,实现制造加工的智能化、网络化以及自动化的发展进程。通过对系统的组织及结构进行合理的优化配置,使设备更加合理运用,提升机械加工质量及效率,使企业可以在竞争者中处于不败的地位,获取最大的经济效益。
1机电一体化数控技术简介
机电一体化技术指的是把电工电子、机械、微电子、信息机电的一体化、接口、传感器、信号变换等诸多技术有机进行结合,并在实际中予以运用的综合性很强的技术。它可以合理地对资源进行配置,可以在高质量、低能耗以及多功能等意义上将特定的功能方面的价值予以实现,实现整个系统的最优化配置的技术。数控技术指的是通过数字信息对工作的过程以及机械的运动予以控制的相关技术,平时所说的数控装备指的是通过利用数控技术对传统和新型的制造业进行相互渗透而形成的新产品。机电一体化和数控技术的有机结合叫做机电一体化数控技术,这一结合可以实现制造加工的智能化、网络化及自动化,数控技术具有非常高的效率、高精度、高柔性且自动化特点。
2机电一体化及数控技术的区别
机电一体化主要包括可编程控制器(PLC)技术、工厂电气控制设备、机械制图、AutoCAD、单片机应用技术、机械制造技术、数控加工与编程、液压与气动技术、电工电子技术、电机及拖动、机电一体化系统技术、工厂供配电技术、机械设计基础、传感器与检测技术等课程。就业方向主要是机电设备的维护、调试及安装、操作和控制,技术和生产管理、机电产品的设计与制造、质量管理及检测、销售及售后的服务。数控技术主要包括计算机绘图、电工电子技术、机械制图、数控机床、CAXA、机械制造基础、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术、金属工艺学、数控加工编程与操作等课程。就业方向主要是数控编程方面的工艺人员、数控机床方面的操作人员、数控设备方面的维修人员以及销售人员、模具制造及设计方面人员。此技术的目标是培养出可以熟练对数控加工工艺予以掌握及对数控程序予以编制的专业人员,培养出操作及维护数控加工设备技术方面的应用型专业人才,更好地为社会服务。
3机电一体化数控技术在机械加工中的应用
(1)实现在线监控、故障的自诊以及自动报警。也就是说,在线对机械传动的系统、装置、电动机、液压及制动系统进行监控,一旦故障发生,可以自动进行报警并将故障确切的位置找出来,操作员工作的条件也因为故障被发现而变得更加完善,机械工作的效率因此也会得到更大的提高,设备检查及维修工作也变得更加简化,维修费用降低,维修时间缩减,设备的使用寿命也相应得到延长。(2)实现了节能及降耗,提高了生产效率和自动化或半自动化的程度。由于实现了自动化或半自动化的生产进程,操作者的劳动强度被降低,生产效率被提高。(3)制造加工的智能化。未来制造及加工需要智能化,它可以实现对计算机的辅助制造和设计、运筹分析及机械转动学等很多学科的综合。可以在制造单位、计算机集成化及柔性的制造系统里面体现出来,使它们之间有效结合,最终达到加工目的。(4)制造加工的网络化。在制造加工过程中需要很多方面的互相合作并全方面的沟通,一台总的机械控制车间里面上百个设备,经过网络将指令下达到执行单元,依据指令相关的执行单元就可以有序配合加工过程。数控加工在实现网络化的过程中,需要电子化的设计,把控制系统总体集合到控制总机上,每台相关设备之间需要电子控制单元,这体现了机电一体化数控技术的有机结合过程。(5)智能加工的自动化。传统数控加工是通过加工程序实现对机床自动化的加工过程。但是这种加工过程是非常模式化的操作过程,程序写好了就去编写,加工也是按照程序编写去开展,即使加工操作过程出现了问题,在执行程序的过程中机床还是会按部就班地进行,事故发生了也没法提早自我去停止整个操作的过程。随着高质量、高效率以及高科技化的发展进程,加工过程已经上升到需要自我分析与测量,及时将问题在萌芽状态发现并及时予以处理。这就对其提出了更高的要求,需要系统和集成技术做辅助。机电一体化可以实现人和机械的一体化制造系统,将柔性及制造单位这些技术进行有机结合,制造出现代化的自动化生产模式,来适应现代化的发展需要。这也是实现自动化、智能化、敏捷化的前提条件。
4机电一体化数控技术在机械加工中应用的重要意义
科技在不断发展,在机械加工过程中增加了更多新的工艺和技术,企业可以独立完成零部件的各种复杂且精细的加工活动。相比发达国家,我国的机械加工仍存在很多不足。我国的中小型企业资金不是很充足,没法承担安装机电一体化数控技术的费用。现在一些企业使用的都是传统机床,若是用机电一体化数控把这些传统设备替换下来势必需要很多资源,所以一定要加大传统机械向机床机电一体化的发展进程,合理对资源进行优化配置,确保加工进度。机电一体化数控技术可有效增加机械加工的速度,提高资源的利用效率,减少资源浪费,设备使用的次数也能明显减少,加工周期也缩短了很多,零部件的精准度也得到有效提高。机电一体化数控技术已经取得了很大的成绩:基本奠定了数控技术的基础,对现代化的数控技术已经基本掌握,部分技术更加产业化及商业化;初步的数控产业基地开始形成,慢慢建立起像航天及华中等方面的数控技术,已经可以批量对数控产品进行生产,生产技术不断提升;已经建立起一个可以对机电一体化数据技术进行研究、开发、管理的综合素质很高的队伍。
5机电一体化数控技术发展方向概述
(1)机电一体化数控技术运用向更高效及精度方向发展。产品质量评价指标是精度、效率及速度,很多像CPU控制系统及芯片等的大量应用提高了制造效率及精度,伴随控制技术及计算机等技术的发展也大大促进了机电一体化数控技术的高速度发展。(2)机电一体化数控技术向更加柔软的方向发展。其技术柔软的特性具体表现为:数控技术本身是具有柔软的特性以及群体整体是具有柔软的特性。对数控技术来说,其功能非常丰富,系统的设计具有模块化且很高的可塑特性,这些特性可以满足很多客户的不同需求。此外,在实际操作过程中,群体的控制系统可动态对信息流进行调整,以实现对不同生产的条件予以适应。(3)机电一体化数控技术向实时的智能化方向发展。一些刚出现的实时性系统普遍适合的是比较理想的环境,所以只能解决掉一些比较简单的问题。人工智能技术的出现,研究人员着手研究智能化的产品相对应的运动过程,这些研究普遍建立在研究计算的模型上。研究人员尝试将人工智能和实时系统进行巧妙结合,可以使这两项技术之间互相促进,人工智能促进实时系统顺应时代的革新,而实时系统则促进人工智能更加高效率的向前发展。
6结语
随着制造业不断发展,机电一体化数控技术在机械加工过程中得到广泛运用,这一技术的应用可以有效提高生产效率,将机械维修的次数减少,出现故障可以及时发现并合理解决,降低企业投资成本和生产周期,延长设备的使用寿命,有效降低产品生产周期,促进企业发展。所以,企业一定要从实际出发,加大投资引进新的技术,加大技改力度,将企业自身的竞争力提升起来,将生产效率及质量不断提高,促进企业快速向前发展。
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关键词:数控加工技术;原理;重要性;应用
在目前的机械加工发展中,数控加工技术有了长足的进步,但是和发达国家相比,还存在着一定的差距。在信息化高速发展的当下,机械制造业中应用到信息化的数控加工技术越来越多,应该积极利用先进技术的发展机遇,更好的为机械制造业发展服务,争取在最短的时间内赶上发达国家的技术水平。
1数控技术的原理
数控计算机设备大多都是嵌入式的计算机系统,不仅拥有数控机床所匹配的接口单元功能,还有功能模块的结构,这样就能准确的定位以及调控工作台所运用的是计算机网络的远程操作,可以大大提高整体的工作效率。为了保证编制程序能够正常工作,应该及时的处理固定工件的位置。在使用设备的时候,将各个坐标的移动分量将其传输到所对应的驱动电源之中,机床切削运动保持朝着编制好的路径来进行。在记录这些数据的时候,就得需要依靠装置之内的插补功能。在计算机的数控装置,将数据信号传输到控制装置之中由控制系统来进行一个有效地管理。应用数字化的信息来及时控制机械的加工以及运动的过程就是数控技术的内涵。数控技术能够最大限度的提高机械设备运作的自动化效率,从而更加方便、快捷的服务于现代机械加工。数控技术由四个部分组合而成:传感检测技术、网络通信技术、传统的机械制造技术、光电技术。先要预设编程,然后把事先编辑的程序指令放入对应的设备来加以必要的控制。综合以上的论述,不难发现机械加工机床的发展离不开数控技术,设备的工作效率和机械加工技术的灵活性都随之得到了有效提高。数控技术发展到当下渐已处于现代加工业的核心位置。从发展的程度来看,数控系统的性能得到了有效提高,已经可以很好的应用在机械加工产品的各项需求上。
2数控加工技术
从广义上来说,数控加工技术所指的是利用数字控制技术开展更高效率、更高精度的机械加工;从狭义上说,数控加工技术是指以传统技术(网络通信技术、计算机技术、机械加工技术、传感检测技术、光机电技术)和自身特有技术(自动化技术、高效率与高精度加工技术)为出发点,运用数字控制技术,以提高机械加工质量为目的,通过推进机械加工概念和工作方式的变革,实现高效率、高精度的机械加工。综合起来讲,数控加工技术有其他技术所无法比拟的灵活性、操作性,在提高企业加工效率和质量上都具有十分重要的现实意义。
3数控加工技术在现代机械加工领域的重要性
机械加工技术自动化的发展其实是很多因素共同作用下产生的结果,这其中有社会经济的发展、科学技术的更新,最为关键的因素是应用计算机发展而来的数控加工技术。作为一种新型的加工技术,数控加工技术的重要性主要有以下几点。一是作为高新技术产业化的技术支持。数控加工技术是一种比较先进的技术,对促进更多新技术的出现和发展上有很多积极的贡献,特别是在将那些高新技术成果转化为产业化上有着不可替代的作用。数控加工技术是将高新技术从实验室研发过程中转化为实际应用(也就是理论与实践相结合),进而面向市场的有效途径,所以数控加工技术的发展是推动整个国民经济发展的重要关节点,在经济的发展有着基础性的作用。二是数控加工技术是实现国防现代化的重要技术支撑。各国的国防竞争在很多方面都是先进技术之间的竞争。一项先进的国防装备在发明之后,由于在制造技术方面存在一定的局限性,大规模的装备很难做到,数控加工技术能够大大改善这种现状,其可以作为装备的批量化制造。值得一提的是,数控加工技术不仅能够提高产品的质量,还可以大量提高国防装备性能和威力。
4数控加工技术在机械加工中的应用
近些年来,我国的数控加工技术在机械加工的应用速度极为惊人。其有比较明显的高精度、高效率、低成本的优势,一经推广就得到很好的口碑,市场上所占的比例比较大。事实证明,数控加工技术是未来机械加工技术的主要发展趋向。
4.1在机床设备中的有效应用
在现阶段的加工领域里,机床设备还是各个加工行业最为基本的使用工具,数控加工技术在机床设备中的应用在一定程度上反映着国家工业的自动化发展水平。数控加工技术在机床设备中实际应用能够实现数字化的机床,不仅使机床加工具能够在可控范围内,有效的工作效率,而且数控加工机床是使用代码代表机床的各个操作步骤,例如:主轴转速与变速、刀具的选择、冷却液的启停等,机床的各个步骤的进行正常运转是依靠数控计算机所发出控制指令来实现的,自动化在此得到实现。
4.2在煤矿机械制造中的有效应用
我国人口众多,所需要的能源资源量是巨大的,煤矿资源是其中的一个,在此大背景下我国采煤机的发展也有了很大幅度的提高。因为在煤矿开采的过程中,周遭的环境是比较复杂的,所以在采煤机的使用上也很复杂:品种众多、更新速度快、没有达到批量生产。对于这些问题,传统加工技术根本无法实现。数控加工技术能够很好的将这一问题进行解决。进行批量加工时,数控加工技术只需要将程序进行简单的更改就可实现,而且具有自动加工、质量优良,成本低廉、比较容易操作的优势,并且功能和精度都能够满足要求。
4.3在汽车工业的有效应用
19世纪末汽车工业得以起源,经过几十年才发展起来,究其原因为汽车所需要零部件比较繁多、并且内部结构比较复杂、所需要的精准度又比较高、致使造价上较为昂贵。但是得益于数控加工技术在汽车加工领域的有效应用,汽车零部件的加工技术有了质的飞跃,复杂零件得到了快速制造和批量加工,汽车的加工成本得到了极大的降低。数控加工技术将高速数控机床与加工机床进行了有效融合形成了高速、高柔性、高效率、高质量的生产线,从而打破了汽车生产中的传统加工模式,将多品种、中小批量零件的高效、低成本加工变为了现实,极大地推动了汽车行业的发展,所以数控加工技术是汽车工业高速发展的关键所在。
5结束语
数控加工技术是一种新型的机械加工模式,很多时候是衡量一个国家综合实力和工业现代化水平的重要标准。所以全世界的国家都在进行数控加工技术的研发,我国经过了几年的发展,数据加工技术在机械加工领域得到了全面的应用,正在一步步的减少与发达国家之间的距离,相信在不久的将来,夙愿终将达成。
作者:吕桐桐 单位:东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司
参考文献:
[1]程义.数控技术在机械加工技术中的应用研究[J].电子制作,2012,11:187.
[2]谢忠斌.数控加工技术在现代机械加工中的应用[J].科技资讯,2012,35:78.
[3]凌桂荣.基于数控技术的机械加工机床研究[J].中国科技信息,2013,11:129-130.
关键词:数控机床;机械加工技术;应用
数控机床自问世以来,为机械加工行业带来了翻天覆地的变化。数控机床具有很多优点,比如加工出的产品柔性好、精度高,生产率比较高,劳动强度低,工作人员工作条件得到了改善。数控机床在机械应用中具有重要的作用,随着我国的经济与生产水平逐渐追赶上国际水平,计算机技术的迅猛发展伴随着目前设计技术的快速进步,数控机床机械应用技术的使用范围也在不断加深[1],这些都为了更加适应生产生活的需要。所以对于数控机床机械加工技术进行分析和研究具有一定意义。
1数控机床的应用范围和要求
1.1数控机床的使用范围
数控机床的使用范围很广泛,可生产品种多且批量小的零件,也可应用于形状特殊结构复杂或者经常更改形状的产品,甚至对一些购买时价格贵且不能随便报废的产品也是可以使用数控机床的,这样更能保证产品的质量和效率。在一些需要批量大,对精度的要求又比较高的产品使用现代化的机电一体数控机床效果更好[2]。
1.2数控机床的使用要求
虽然数控机床机械应用具有诸多优点,可以大大的提高生产效率和生产质量,但是数控机床的使用过程中还是有很多要求的,只有满足了这些要求,才能最大限度的发挥数控机床的作用。首先,数控机床使用对操作维修工作者的技术水平要求高,因为数控机床集合了计算机技术、机床结构、自动控制等技术,同时也包含着精密测量和微电子技术[3],因此,要求机床的操作者、维修者以及管理保养人员具有较高的专业技术素养,同时也要有较高的文化水平。因为数控机床的使用主要是根据程序进行生产加工,对程序的编制需要编程人员既有理论知识做支持又有实践技巧。因此,数控机床的操作者必须要具备理论基础,而且上岗前应该对该机床的结构和工作原理进行相应培训,在实际上机操作前也要进行专门的训练。不仅仅是对工作人员有要求,在数控机床使用的过程中,要想保证机床正常的运转,按时完成工作,就要对数控机床进行正确且有效的维护,因此维修人员也要有专门的培训,之后才能允许其上岗。其次数控机床对夹具和刀具的要求较高,要求在生产单件或者生产批量不大时用通用夹具,如果大批量生产时可以使用专用夹具或者组合夹具,这样可以大大的节省加工的时间。这些夹具能够自动夹紧或松开。同时数控机床要求刀具精度高,使用寿命要长,尺寸稳定变化小,这样可以在机外预调,需要换刀时可以快速的更换,也要求刀具可以很好的控制切屑的折断、卷出和排出,刀具也必须具有较好的可冷却性能,减少刀具的磨损,提高产品的质量。
2数控机床的机械加工特点
2.1柔性强
柔性就是平时所说的适应性,是指数控机床会针对生产产品的变化而变化的能力[4]。在数控机床上加工零件,需要之前输入编制的程序,而如果想要改变加工的零件时,只需要重新编程,然后再输入数控机床就行,而真正的生产过程则都是自动化,根本不需改变机床的任何硬件。这样在生产结构复杂的单件产品或者生产批量不够大的产品时,甚至在试制新产品时就方便很多。数控机床的柔性,使得数控机床的生产得到迅速发展[5]。
2.2产品精度高,质量稳定
数控机床是全自动化机器,只要输入固定的程序,所生产出来的产品质量稳定,合格率高。数控机床的传动系统和机床结构的热稳定性很高,刚度也很高,同一批零件生产出来的产品误差很小,一致性得到大大提高。
2.3生产效率高
数控机床的结构刚性好,可以进行强力切削,提高了切削效率,节省了很多时间。从数控机床的夹具和刀具来说,工件装配用时更短,刀具也可以根据需要随时更换,并且在更换零件时不需要调整整个机床,这样又省下了安装和调试的时间。由于数控机床加工出的零件质量高,一般不需要大量检验,只需要做首件检验,和工件关键尺寸的抽样检查就可以,节省下的时间又可以多生产产品,这样生产效率便大大提高了。
3结束语
随着世界经济的不断发展,数控机床也进行着日新月异的发展,并且逐渐向着高速、高精度、绿色、网络、智能化等方向发展。我国作为世界制造大国,主要依靠劳动力、价格、资源等方面的优势,可是从技术方面和自主研发方面与国外发达国家存在着差距。所以我们要不断研发自己的先进技术,加强技术创新与人才培训力度,争取早日实现数控机床的转变,实现从低端到高端,从加工初级产品到高级产品的转变,也实现创造与创新。
作者:刘莉莉 单位:辽宁轨道交通职业学院
参考文献:
[1]李业农.数控机床及其应用[M].北京:国防工业出版社,2006.
[2]朱晓春.数控技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]李立.数控机床[M].北京:高等教育出版社,2005.
关键词:机械加工;精确技术;自动化;智能化
随着科学技术的不断发展,我国机械加工生产技术也取得了巨大的成就。尤其是在近年来,以自动化、智能化和数字化技术为主的新型加工设备的不断出现,更是为机械加工生产提供了发展新方向,使得传统的机械加工方式逐渐得到了转变和改善。截至目前,我国的机械加工技术逐步沿着数控、柔性制造、计算机成品制造等方向发展,为工程机械加工工艺的完善提供了基础,为提高我国机械加工技术水平给予保证,且极大的增强了行业竞争力。
一、机械加工现状
机械加工是采用一种加工机械针对工件的外形尺寸、性能进行改变的过程,是按照倍加工工件的温度、状态、规则进行分析的一个过程,在加工的过程中针对其加工方式可以分为冷加工、热加工两种。一般在常温状态下,对于不引起工件化学或者物相变化的加工方式称之为冷加工。而高于或者低于常温状态下进行加工,且能够引起化学反应或者无相变化的加工方式也被人们广泛的称之为热加工。其中热加工是目前机械加工中最为常见的一种,也是整个加工领域的核心环节。
截至目前,机械加工已成为社会发展中一项不容忽视的环节,是整个社会发展的基础产业,是通过将各种原材料或者半成品制成成本的全过程。尤其是在目前的机械生产领域,其作用更为突出,是实现机械生产和加工的首要任务,也是现代化工业生产的核心理念。但是截至目前,多数加工企业在工作中仍然是采用人为操作为主的加工处理方式,这种加工措施和方法的采用一方面造成加工质量不高、加工精度问题严重,另外也极容易给工作人员身体带来一定威胁。
二、数控机床分析
数控机床是目前机械加工领域中采用最多的一种,在我国已经有了半个世纪的发展和应用历程。自从1958年开始,我国工作人员就开始着手研究数控技术,在六十年代就已经成功的研制出了数控线切割机,数控非圆齿轮机等,并取得了良好的工作效益。但是在七十年代,由于我国国情的影响,使得我国数控机床的研究进入了低迷阶段,很少得到人们的重视,直至改革开放,我国数控机床的研究才正式兴起,呈现出飞速发展态势,截止今天,已经形成了多种数控技术和设备,并成立了众多的高等院校和科研单位。
在数控机床加工技术中,其还存在着一定的问题,这些问题主要表现在以下几个方面:
1.编程以及维修技术偏低
编程以及维修技术不合理、滞后严重是目前机械加工中一项最为常见的质量问题,也是我国数控机床和数控加工技术发展中的一大制约要点,应当引起工作人员的高度重视和思考。数控技术的培训和工作开展的主要目的在于提高现阶段机械加工技术水平,提高生产效率。但是目前我国的数控技术培训点儿还不多,远不能满足要求。有条件的高校都应重视和做这方面的工作,工厂、企业应该积极接受数控技术的培训。在数控设备的开发和使用中,工厂、企业和高校相结合,前者为后者提供实践的场地,后者为前者培训技术支持,提高有关人员的素质,保证数控设备的正常使用,满足数控技术不断发展的需要,这项工作做好了,将会大大的促进我国数技术的发展。
(2)在加工精度方面,近几年来随着我国技术改造的深人和引进先进技术,在有些工厂中,一些精密机床的加工精度已接近国外先进水平。但从总体上看,我国制造生产水平仍然比较落后。目前我国机械加工的精度普遍要比国外低1~2级。例如汽缸体孔的加工精度,我国为H7级,而国外为H6级。HRC50~60重载齿轮的加工精度日本可达6级,而我国为7~8级。2000年,国外的普通机械加工、精密加工与超精密加工的精度可分别达到1nm, 0.0lum及0.001um,并且在一些高新技术产品上超精密加工正在向原子级加工精度逼近,而我国目前的加工精度还刚进人0.lum级阶段。
三、如何提高加工精度的分析
1柔性制造系统((FMS)机械制造自动化
当今机械制造自动化已由过去刚性的自动线或自动化单机,发展到现在的CNC和FMS阶段,并正在向计算机集成制造系统(CIMS)方向发展。FMS通常由CNC加工中心系统、运输存储系统和计算机控制系统三大部分组成。它的最主要特点是“柔性”,也就是具有完成不同加工任务的应变能力,能适应多品种中小批量生产的自动化要求。实现CIMS可使整个工厂的生产、管理、经营进行优化,从而提高生产率,提高柔性,提高产品质量,降低在制品与一切费用。优点是缩短产品生产周期,提高产品质量、可靠性和生产率。我们如不去研究开发,不作好充分技术储备,将会使今后我国机械产品在国际市场上丧失竟争能力。
2提高计量与检侧水平
提高零件的机械加土精度,计量与检测也是个关键。鉴于我国现有检测水平不高,生产上应先推广使用各种气动和电动测量仪、投影仪和各种电子数显量具,有条件的工厂还可采用电接触测量或光电测量、自动测量机、多参数的综合检验装置、以及三坐标测量机等。量具和量仪的精度一般都要求比被测量零件高一个数量级,所以加工和测量通常是独立进行的。但随着机械加工技术水平的提高,机床本身的精度也大大提高,此时如配有适当仪器或采取一定措施后,机床可以作为计量装置,从而可使机床既是加工机,又是测量机,实现加工计量一体化。
3加强科研工作,促进机械加工技术水平全面提高和增加生产能力的目的
当今机械制造技术正借助微电子、计算机、自动化等技术向着高度自动化、精密化、智能化、高效化、集成化的方向发展,计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)今后将成为机械工业普遍使用的技术,所以在科研工作上,我们既应对加工过程进行探测,多各种特种切削加工、少无切屑加工、精盈加工和超精密加工等。建立切削数据库,难加工材料切削技术,新型刀具的研制和模块化刀具系统的开发,自动化生产过程中工况监测、自动补偿、故障诊断与预测,以及提高加工精度与表面质量等方面上来.同时还应开展在切削加工中导入声、光、热、电、磁等外加能量的新型特种切削加工方法的研究。
四、结束语
因此在现代综合集成制造技术的基础上,融合先进的管理理念和信息技术,研究数控制造车间体系构架和模式,研发快速制造计划执行管理系统,建立基础工程数据库,提高数控加工效率。
参考文献
[1]任玉田.机械冷加工[M].北京理工大学,2004(9).
[2]李占国,唐慧君.基于遗传算法的可重构机械加工设备布局优化方法的研究[J].长春理工大学学报,2003,26(2):17一18.
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在日常工作中,我以积极乐观的心态面对生活。我追求“三明”(聪明、高明、开明)、“四人”(人格成熟、人性善良、人文深度、人情练达)的崇高境界,以智、仁、勇、精来严格要求自己,我为人诚实正直,能与人融洽相处,共同进步。我兴趣广泛,参加各种活动如打篮球、打乒乓球等,让我认识了不同性格的朋友,更磨练了自己的意志。在不断的学习工作中养成的严谨塌实的工作作风和团结协作的优秀品质,使我自己深信自己完全可以在岗位上守业、敬业、更能创业!我相信我的能力和知识正是贵单位所需要的,我真诚渴望,我能为贵单位的明天奉献自己的青春和热血!
过去并不代表未来,勤奋才是真实的内涵。我热爱贵单位所从事的事业,殷切地期望能够在您的领导下,为这一光荣/,!/的事业添砖加瓦;并且在实践中不断学习、进步。
此致
敬礼!
关键词:数控专业机械加工教学侧重点
为了实现数控教学水平的提高,许多学校绞尽脑汁,并没有达到较好的改革效果,这是因为教学方法出现了一定偏差,往往在数控教学过程中机械加工会起到一定的积极作用,教师要善于利用这一点,将机械加工的知识与数控教学结合起来,以更好地促进数控教学的开展。
一、数控教学的具体内容
目前很多学校的数控教学内容就是简单的理论知识与基本技术技巧的讲述,再让学生在一遍又一遍地练习对端面、圆弧、外圆的加工等基本指令,可以说教学内容都比较简单,学生学习起来会比较容易。而在实际操作中,学生在加工工艺方面会感到吃力,对加工的具体步骤很难掌握。久而久之,学生的学习积极性会大大减弱,原本对数控感兴趣的学生可能会因此而失去兴趣,因此学习成果更难得到提高,为了解决这样的问题,学校必须改善机械加工的教学方式,力求教学方式更符合学生的实际需求,做到更有效地提高学生的专业水平,让学生从根本上了解只有熟练地掌握机械加工的相关知识,才能在数控的学习中取得好的成果,这样才能使学生在学习过程中端正态度,促进教学水平的提升。机械加工的相关知识在课本中只能体现一部分,因此,对于数控专业的学生来说,仅仅进行理论知识的学习是远远不够的,教师在教学过程中要加入实践操作的练习及机械制造工艺相关知识的教学,以更符合数控专业对高质量人才的需求,使学生在学习过程中做到学以致用,将来在走出校园之后更能适应社会的需要。
二、机械加工在数控教学中的具体应用情况
1.了解机械加工文件
在数控专业相关知识的教学过程中,机械加工文件的了解是非常重要的一个环节。所谓机械加工文件,是指在机械加工过程中,对零件操作等方面的技术引导,其中包括机械加工各个程序中的具体内容、切削的时间和用量、所应用的设备等多个部分,其中加工工艺就是指零件制造或者工件加工的过程,在加工过程中将原材料的尺寸、形状等进行改变,使其成为机械零件。
2.划分操作工艺
在数控的加工过程中,工序的划分有其独特方法与特点,其基本内容就是对工艺装备、道具运行轨道等加以确定,当然其中也包括一次包装,机械加工是工序中重要的组成部分。在进行工序加工的时候,要注意与工件的结构特征相结合,在加工内容较多的情况下对其进行分组,将各个工序分开,尤其是在某些特定的工程需要进行精加工的情况下,划分操作工艺显得更重要。
3.对加工工艺的参数加以重视
在数控教学中融入机械加工的过程中,有时会出现这样的情况:教学的课程数量与时间有限,设备数量不能满足教学需要,传统的指令式教学仍是主要的教学方法,然而这并不能满足当今数控教学的需要,阻碍教学效率的提高,学生在学习过程中对机械加工的知识只了解皮毛,并没有理解其真正含义,也没有在脑海中形成相关知识体系。要让加工工艺的参数得到一定的保证,必须有高质量的零件,因此在数控教学中要对学生渗透工艺参数的相关内容。在机械加工过程中,工艺参数是否合理,对生产成本及成品的质量都会有很重要的影响。在多次调查研究后不难发现,在数控教学中应用机械技术,在有效地提高学生的学习学习效率的同时,还能使学生对数控知识的理解更透彻,学生的各方面专业素养都能因此而提高。
三、机械加工在数控教学中应用的重要性
1.促使数控实习趋于合理化
在数控教学中应用机械加工,可以在教学过程中更好地将操作方法和工艺过程转变成工艺文件,经过严格审核之后,最终完成生产。工艺文件不仅是生产中的重要参考文件,在一定意义上来说还在工艺流程中占据领导地位,在此基础上能够有效提高数控实习的教学成果。
2.促进学生更好地分析和解决问题
如果学生在数控实习的过程中,严格遵守机械文件的相关规定,就会在独立完成实习任务的同时,对机械的各方面知识也有一定了解。而独立完成实习任务,需要学生对工具的选择等都非常了解,即使是看起来非常简单的工具,也需要学生在加工过程中对切削用量和加工顺序等步骤进行仔细分析,因此,通过这种方法能够有效促进学生全面发展。
3.有效地控制安全隐患
数控教学的特点之一,就是在教学过程中,需要足够大的训练场地,学生在学习过程中也是分布在场地的不同位置,因此,在教学过程中如果没有按照教师的指导或者相关规定操作,则有可能引发安全事故。如果把机械技术运用到数控教学中,严格遵守机械加工文件中规定的时间、工艺顺序等内容,就能够使数控教学更安全有效。总之,在近几年来科学技术快速发展的背景下,数控技术因此而不断发展,各学校更是加大了对数控教学的重视程度,数控加工在职业院校的教学中占据越来越高的位置,这促使数控加工的设备等各方面的发展,进而提高教学效率,促进数控专业的良好发展。
参考文献:
[1]姚建方.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].工业设计,2015(10).
[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化,2005(09).