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序論:在您撰寫制造業數控技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
上個世紀80年代,計算機技術的飛速發展帶動各行各業的迅速進步,依賴計算機自動控制技術的現代機械制造業也逐步脫離傳統制造,轉變為高效率生產。由集成電路板支撐的數控技術為核心的數控銑床率先走進了機械制造業,然后各種數控機械迅速充斥了機械制造業。從數控車床到鏜床、磨床、鉆床再到大型的沖床、板材一次性成型機械、車削設備等等,CAD等機械模擬制圖軟件的開發利用又進一步的提高了機械制造的工程化發展。計算機已經走進了微電子的時代,數控技術也不例外,微電子技術為數控技術的更精細更準確操作提供了可能,微電子技術使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,實現的功能也更加豐富。不僅僅是單個制造產品,還可對成品進行計數打包裝箱等后續步驟,操作工人只需在一旁監管突況的發生。傳統的機械制造業也可以進行計算機自動控制化的改造,實現對零散的生產設備統一管理,協調一致的生產。通過計算機模擬技術,可以找到機械制造中效率和利益最高的生產狀況,為企業帶來更大的利益。計算機技術不僅僅是對機械生產中起到作用,在原材料的購進,原材料的加工利用,產品的后續包裝銷售過程中,計算機能構架一條完整的集成制造體系。
2數控技術的生產利用
在一些惡劣的生產環境中利用數控技術尤為重要,在化工生產過程中,粉塵、有毒有害氣體無時不刻威脅著生產工人的人生安全,數控技術的引用不僅改善了工人的勞動條件,提供了安全保障,同時對企業來說,也提高了產品的生產效率,實現機械化。在生產加工中對環境要求非常高的加工過程中,數控技術可以擺脫人的因素,能提供更優的生產環境,例如在食品加工過程,傳統的作坊式生產明顯不能滿足我們對食品衛生的要求,在現在化無菌化生產條件中數控技術減少了人為操作,一切由機械代替手工自動完成,保證了生產加工的質量要求。數控技術對既定的生產過程進行控制,一般采用負反饋的調節機制,利用傳感器發現錯誤并及時采取相應的處理方法,實現全過程的智能化一體化生產。
2.1在采煤業中的應用
在傳統的采煤業中,一般是由采煤工人在地下進行挖煤作業,由于地下情形的不可預知性,煤礦事故頻繁發生。即使是在采用機械化采煤技術的今天人工的操作依舊存在,地下煤層環境的不同,也需要采用不同的機械。數控技術在采煤機的應用,解決了單件下料的重要難題,數字化技術能夠模擬出最優的套料方案,不僅能實現采煤機械的高效率生產,還能極大的避免人工直接操作的危險性,降低甚至杜絕了煤礦事故的發生,提高煤礦生產企業的經濟效益。
2.2在汽車行業中的應用
汽車行業近些年在我國發展迅猛,數控技術在汽車工業中加快了汽車零部件的標準化生產,有數控技術控制的生產中心更加智能化,不僅高效率還能滿足產品更新的要求,還能制造一些極為復雜的零部件,為汽車工業的整體發展添磚加瓦。將不同零部件數字化處理后存儲在計算機中,利用模擬技術可以虛擬制造出各種汽車模型同時利用各種試驗軟件模擬測驗,了解其參數,更迅速的開發出一種產品來,縮減了汽車的研發周期。
2.3在新型機械制造領域的應用
在航天領域,許多零部件需要特殊的加工,才能滿足平整度、剛度、柔韌性的要求,傳統的制造也很難滿足這些加工要求,這就要求數控技術對材質進行精密的微加工,不僅節約了材料還能更快的實現零部件的加工,推動了航天領域的發展。其它高精度的科學儀器亦是需要數控技術的應用。
3機械數控技術的未來發展
3.1更精確
利用數控技術完成高精度的機械操作,在微米級乃至于納米級的操作級別上手工借助機械一般很難完成及其細微的工作,只有通過數字控制技術進行分子的自組裝完成對納米級別的加工,數控技術精確到每一步,嚴格控制生產環境,將各個生產環節嚴絲合縫的連接起來,最終完成高精度超復雜的產品生產。
3.2更大
在微觀領域,數控技術可以做到微米級和納米級,機械設備也可以做的很小。在另一方面,數控技術結合大型生產機械也成了未來發展的一種走向。利用數控技術為核心的3D打印技術可以自行一體化建設大型建筑,在對復雜機械的組裝上,大型組裝機械自動精確組裝每一個零部件,節省時間提高效率。
3.3更快
沒有最快只有更快,數控裝置在未來幾年內需要具備高速處理大量指令的能力,處理數據的能力和反應的時間長短決定了精確度。這不僅需要算法上的不斷改進和優化,更需要硬件設施的不斷提升。由于計算機運行速度的飛速提升,CPU的運行頻率早已達到上千兆MHz,在微秒級別上依舊能夠快速做出反應。在另一個方面,伴隨著數據處理速度的提升,機械傳動速度度提升也十分迅猛,主傳動軸的轉動速度已經達到100000轉每分鐘了,轉速的提高對附加的進給部件的剛度和韌性也提高了很大的要求。
4小結
關鍵詞:數控技術;數控機床;汽車制造;應用
數控技術是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。數控技術是實現制造過程自動化的基礎,是自動化柔性系統的核心,是現代集成制造系統的重要組成部分。汽車工業生產的每一個環節已經離不開數控機床。數控機床也需要汽車制造業的支撐,汽車制造業已成為數控機床消費的主體。
1 數控機床的特點
數控技術把機械裝備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新水平,使傳統的制造業發生了極其深刻的變化,數控機床加工技術不同于傳統的加工技術,其主要特點為:
(1)能高質最地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工。 (2)能方便地改變加工工藝參數,因而利于換批加工和新產品的研制。
(3)可實現一次裝夾完成多道工序加工,確保高精度同時又減少了輔助時間。
(4)采用模塊化標準工具,既減少了換刀和安裝時間,又提高了工具標準化程度和工具的管理水平。
(5)便于實現計算機輔助制造。
數控機床,精度高、生產效率高、性能穩定、故障率低、設備的可開動率高,重復加工方便等優點使數控機床在汽車制造業中的應用處于主導地位。
數控車床在汽車制造業中主要用來加工軸類和盤類零件,如曲軸、凸輪軸、飛輪、前輪轂、后輪轂、制動盤、齒輪、齒套、差殼等,而軸類零件和盤類零件占汽車零部件的主體。
數控機床在汽車制造中的廣泛應用不僅提高了生產效率,保證了加工精度,而且降低了生產成本。
2 汽車制造業生產的特點
如今的汽車制造,對新產品的開發周期在不斷縮短,成本也不斷降低,資料顯示,十年前需要四年開發周期的汽車產品,今天只需要兩年就可以完成。除了在制造時采用了先進的新產品開發方法,虛擬制造等先進技術外,很重要的一點就是數控技術可以讓汽車制造商用最快的速度制造出滿足市場需求的產品。
隨著社會的發展,人民生活水平的提高,億萬家庭要求擁有自己的汽車,汽車走進千家萬戶。汽車生產量非常大,而且迫切要求降低生產成本,提高生產效率。更重要的是提高汽車的品質和質量。
3 數控技術在汽車零部件生產中的應用
一個轎車有一萬多個零部件,發動機作為汽車的心臟,制造加工精度要求相當高,而且制造工藝復雜。氣缸體是發動機中的最大零件,也是其他零部件的支撐體。氣缸體先鑄造,再用數控機床銑操作,最后還要用數控機床精鏜缸筒。連桿先用滾鍛的工藝鍛造,再數控加工。曲軸的動平衡要求很高,凸輪軸的凸輪型線精度要求很高,必須數控加工。發動機的油底殼采用薄鋼板沖壓而成,看似與數控機床無關,但是沖壓用的模具是由數控機床加工出來的。變速箱最為汽車中最重要的傳動機構,擁有大量的齒輪和軸類零件?,F在汽車制造中,變速箱中所有的齒輪和軸都由數控機床加工。數控機床在加工齒輪時有很大的優勢,現在常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工齒輪,加工精度高,生產效率高。
現代汽車車身的美觀性越來越受到人們的重視。同時為了獲得更好的空氣動力學以及碰撞安全,以減少行車阻力和提高安全性,使得汽車車身形狀越來越復雜,曲面高次方程越來越多?,F代車身雖然全部沖壓而成,但是哪個沖壓也離不了數控加工中心。在汽車中還有許多難加工的零部件,它們用普通機床往往無法加工,只能用數控機床加工。比如大批量汽車發動、變速箱、底盤主要零部件需要中五軸的加工中心進行加工。
4 數控技術在整車生產中的應用
汽車整車生產的四條線,即沖壓、焊接、涂裝和總裝線,無一不用到數控機床。自動化生產線中應用最多的就是機械手和傳輸裝置,使工人裝配更方便快捷。隨著數控技術的發展,也出現了一些完全不需要人干預的無人自動化生產線,最典型、應用最廣泛的應該是自動化車身前板生產線,完全由機器完成,不需人手持板件沖壓,減少了對人體的傷害。當然,還有自動化焊接機器人,在焊接車身時,焊接質量高,而且焊接速度是人工焊接的百倍以上。最值得一提的是美國通用的無人汽車生產車間,整個生產車間不需工人,完全自動運行。
5 數控技術在汽車工業中的應用前景
數控技術在當今機械制造業中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用,并己成為傳統機械制造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術的廣泛應用,給機械制造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。
隨著汽車工業和數控技術的快速發展,我深信:數控機床會更加深入地應用到汽車生產中,加速汽車工業發展,為汽車工業服務。汽車工業也會促進數控機床的發展。
參考文獻
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關鍵詞:數控技術;工業制造;控制系統
1 引言
數控技術是現代工業制造的基本元素,也是國內外尖端科技發展的根本平臺,經濟全球化背景下數控技術對制造業的影響已經遍及全球,隨著社會科學技術的不斷進步,對產品性能的要求呈現多元化趨勢,因此對數控技術的發展提出了新的要求,不僅在精度上更加微觀化,同時對于控制邏輯上要求更加智能化。此外,數控技術的普及為社會化大生產創造了直接的生產力條件,是發展中國家生產力結構轉變的里程碑,體現了人類在物質資料生產中的巨大成就。
2 數控技術在現代制造業中的優勢分析
2.1 高難度、精度加工,滿足更加尖端的科技需求
科學技術的不斷發展使得制造業技術水準逐步提升,產品性能得到根本性改善。從制造流程來說,手工加工工序大幅減少,自動化控制系統是現代產品制造的核心元素,數控技術的應用很大程度上滿足了產品加工的精細化需求,同時保證了產品質量的可靠性。譬如,上世紀以來,我國航天技術的飛躍發展很大程度上依托于我國工業制造技術的進步,尤其在大件產品的加工制造中數控機床成為必要設備,航天元件的制造不僅體現了國家整體的制造技術,也是在尖端科技領域基本實力的象征,因此對數控技術的設計提出了更高的難度和精度要求,隨著各項基礎設施的發展,我國數控技術在諸如航天研發的高端科技領域占據一席之地,滿足了特殊元件的高難度、高精度加工,與傳統制造技術相比具有前沿性尖端科技的優勢,為我國現代工業制造和國民經濟的發展奠定了基礎。
2.2 工業量產需求,適應社會生產能力的不斷擴大,促進生產力結構的轉變
科技發展的趨勢是減小社會勞動力的密度,使得社會生產力結構由勞動密集型轉向技術密集型,其中數控技術是實現生產力結構改型的有效技術,也是人類社會科技發展的必然產物。自從上世紀計算機初次誕生以來,兩年后由美國帕斯森公司首次提出了將計算機技術應用到機床加工工藝中,成為數控技術發展的首個案例,為美國軍工發展做出了巨大貢獻,也是人類歷史上應用數控技術的先導。而后數控技術的應用遍及工業生產的各行各業,因此從社會生產力規模上來說,數控技術解決了生產力緊缺的問題,某種程度上為創造社會經濟價值節省了勞動力成本,尤其對于初步建設發展中國家來說,基礎設施建設過程中對建設產品的大量需求為社會工業生產帶來了較大壓力,該層次上數控技術成為解決社會主要矛盾的有力工具,相比其他生產方式具有得天獨厚的優勢。
譬如,近年來隨著科技水平的不斷提升,數控技術各環節的質量和工作能力逐步改善,就簡單的數控車床而言,主軸轉速是決定整個機床生產能力的核心單元,而現階段已經對主軸轉速進行了多次升級,在原來3000r/min的基礎上提升了三倍之多,因此其生產能力也逐步提升,有效減少了社會生產力的需求量,為我國生產力結構轉型做出重大貢獻。
2.3 構建智能化社會的基本元素
新形勢下國際發展趨于一體化,科技發展水平的較量呈現人性化和智能化,因此數控技術在現代工業中的核心優勢在于具備構建智能化社會的潛質。社會的智能化主要體現在基礎設施的計算機控制和工業生產的數控技術,數控技術的智能化的內容主要體現在制造效率和滿足設計需求上。
譬如,在半導體生產工藝中,為了打造全自動生產車間,從前端上料設備到后端檢測設備離不開計算機智能控制系統,對于加工型企業來說,不乏數控機床技術的應用。在具體工藝優化過程中為了追求量產效率和精細化產品的需求,數控環節的設計理念離不開智能發展,現階段國外先進數控技術已經面向工業生產過程中的智能化自控適應系統,亦即數控系統根據工藝要求結合產品檢測的性能評估參數,經過計算機智能評價,對加工工序進行自動調整,補償由于工藝誤差導致的偏差,為降低企業成本提供了有效途徑。此外,數控技術的智能化發展是構建社會基本設施的有效工具,智能化發展優勢不僅體現了設計理念的人性化,也是現代化網絡技術的典型應用,該優勢體現在大型制造型企業局域網特征上,企業制造部通過技術平臺統一公布工藝流程和優化參數,通過數控系統可以進行多條線同時作業,達到企業生產的智能化轉型,增強了企業的市場競爭力。
3 數控技術在現代工業制造中的應用趨勢
3.1 提升性能的精細化、智能化設計,構建尖端科研平臺
數控技術的應用離不開工業發展的需要,因此在系統設計上必須以未來科技發展趨勢為導向,精細化設計是未來科技發展的核心,縱觀國內外科學技術現狀,科研攻關的核心呈現微觀化特征,尤其對于尖端科技的研發來說,人為制造技術已經不能滿足理念模式,因此數控技術的精細化趨勢必將成為未來科技研發的基本平臺,通過數控技術的精細化設計可以實現高難度、高精度的特殊元件制造,增加了科研實驗的可操作性。
現階段我國科研計劃的申請主要建立在科學家學術理念的基礎之上,從理論角度出發,國際不同國家在科學技術的理念差距上已經漸趨甚微,然而在轉換為生產力的環節上發展中國家明顯落后,其主要原因是由于在工業制造中硬件設備的性能限制。此外,研發領域的設備條件也存在較大的差距,主要是國內數控技術主要正對大型產品的加工制造,在精細化產品領域的應用較少,因此打造精細化數控技術是構建尖端研發平臺的關鍵所在。
3.2 增強數控技術兼容性,拓寬應用領域
兼容性是衡量數控系統生產能力的標準之一,也是數控體統普及發展的關鍵,在數控機床發展前期,主要應用在機械化加工領域,不同廠商對數控系統的接口標準差異較大,導致數控技術在行業領域出現多種標準的模式,不利于該技術的規范化發展,在未來通用化水平較高的時代,數控技術的兼容性是其得到發展的前提。此外,數控技術的兼容性還體現在對不同生產類型企業上的應用,除了現階段在機械加工領域的應用以外,高新技術領域涉及到的微型器件上的利用較少,比如在半導體制造工藝中數控技術的應用相對欠缺,主要是因為半導體工藝具備較高的微觀化技術含量,在不同復雜工序的銜接上對設備的兼容性要求較高,因此要想拓寬數控技術的應用領域,必須增強其兼容性,成為數控技術發展的主要趨勢。
參考文獻
對與食品的包裝進行殺菌時,以往的人工消毒不能達到較好的效果,也會改變食物的風味、色澤以及營養成分等特性。同時還有可能導致微生物的進入,導致運輸及倉儲不便。采用數控技術進行食品的無菌包裝技術,能夠有效解決這些問題,并且數控技術已廣泛運用于飲料、食品以及乳制品等行業當中,如圖3所示。上圖為采用數控技術的無菌包裝技術機床,設備采用的是熱水循環噴淋殺菌,即進行溫水預冷,然后采用冷水進行冷卻處理,達到殺菌的目的。主要應用在各種玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等飲料的殺菌,并且設備還具有外觀美觀、性能穩定等特點。經輸送帶進行傳送,將物品送入殺菌機中,受到各溫度的影響,使得食物的溫度得到有效地調節,從而達到消毒目的。食品經過殺菌設備時,容器將受到來自不同水溫的預熱及加熱、殺菌,最后是冷卻的階段,設備前端進行逐步的加熱與后端的冷卻處理,能夠保持食物的風味、色澤以及營養成分,在達到殺菌的同時,還能保持食物的鮮美??傊瑪悼丶夹g在工業當中的運用,不僅降低了員工的勞動強度、減少了成產成本,提高了生產的效率,確保了產品的質量。
當前,我國汽車工業的發展迅速,使得汽車的配件加工也取得較大的進步,數控技術在汽車工業當中的運用,某種程度上提高了汽車配件生產與制造的效率,促進了我國汽車工業的更大發展。在汽車工業制造當中,數控技術集加工中心與數控機床于一體,共同組成高效率的柔性生產線,滿足當前汽車產品進行更新換代的要求;打破了汽車生產與制造過程的經濟規模觀念,較好地實現汽車的中小批量以及多品種的需求。對于汽車制造中復雜的零部件而言,運用數控技術進行加工與制造,能夠減少各零部件的制造誤差,提高加工的效率。與此同時,還有其他的技術:柔性制造技術與虛擬制造技術、集成制造等技術在汽車工業的當中得以推廣應用,將汽車加工的制造技術與數控加工的技術緊密相連,促進汽車工業的進一步發展[2]。
宇航工業當中運用數控技術加工零部件,能夠滿足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的剛度性較差。因此,宇航的工業材質唯有使用數控技術進行小切削力加工,方可實現宇航工業零部件對機械的加工需求。先進的數控技術相對于傳統的制造技術而言,不但能夠滿足零部件對加工的柔性以及精度的要求,而且還能夠對鋁合金的材質進行切割,有效節約能源,減少加工制造的人力、財力以及費用的支出。
在機械的機床設備加工當中引入數控技術,并借助計算機的控制技術,對機床設備的加工進行全面的有效指揮與控制,確保機床的設備具有較好的加工、生產以及控制的能力,從而可以精準、快速地進行加工。數控技術能夠對機床的加工刀具、冷卻泵的操作以及工件位置與主軸的變速等情況進行有效控制,從而更快地確保機床設備的生產效率滿足要求。與此同時,達到了機床加工的精細化與精度的要求,為我國的機械制造行業的發展提供較好的機床控管功能,因此數控技術在機械的機床加工與制造當中,起到至關重要的作用。
【關鍵詞】數控技術 機械制造業影響 策略
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科學技術的發展,機械產品逐漸成為機、電、液、氣、光等的統一體,相應的機械制造業也快速向精度、效率、智能、網絡集成等方向發展。機械制造業作為我國的主要工業之一,其發展已進入了以數控技術為主流的階段。為適應產品批量、周期、復雜度、質量等多元化要求,以及生產過程管理與控制需要,數控技術正迅速發展,并在國內機械制造業廣泛應用,形成了深遠影響,因此有必要認清數控技術對機械制造業的重要意義。
數控技術對機械制造業中的發展過程
機械制造業是國民經濟的支柱產業。據統計,美國68%的社會財富來源于制造業,日本國民總產值的49%是由機械制造業提供的,我國的機械制造業在工業總產值中也占 40%??梢哉f,沒有發達的機械制造業,就不可能有國家的真正繁榮的富強。而機械制造業的發展規模和水平,則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品,是機械制造業競爭和發展的基礎,也是機械制造業技術水平的標志。
20世紀50年代初第一臺數控機床的出現,使機械制造技術的發展出現了日新月異的局面,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的應用技術和最基本的裝備。而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術對機械制造業的影響
數控技術普及給機械制造企業的管理帶來了新的思路和要求。數控技術普及給機械制造業所帶來的不僅僅是生產模式的改變與生產效率的提高,更為重要的是機械制造企業的管理帶來了新的思路和要求。數控技術相比與傳統技術更為先進,尤其是實現了機械制造業生產的遠程控制管理之后,機械制造企業的管理必須由原來的管理模式轉變為以數控機床為核心的新興管理模式,以適應當代機械制造業發展新趨勢。從一定程度上講,數控機床是為了滿足管理的自動化,因此,數控機床與管理實際是相輔相成的。所以,機械制造業應該改變傳統管理觀念,做到管理的科學化、有效化。
數控技術普及帶動了相關產業發展。在科技日益發達的今天,各產業的發展總是縱橫交錯、息息相關的。數控機床的優勢要充分發揮出來,離不開相關產業的密切配合,反之,也會促進這些產業的發展。①在數控機床大力推進的背景下,作為數控機床的重要附件,刀具、工具系統這些年也得到蓬勃發展,市場發展很快,產品供不應求;②數控機床作為制造裝備的裝備,其市場前景離不開國際國內機械制造業的巨大需求空間,機械制造業要大力發展客觀上也需要制造母機――數控機床的升級換代,二者相輔相成,形成了良性循環;③在機械制造過程中,大量耗材,如鋼鐵、有色金屬、電器元件、木材等的需求量大增,給相關企業提供了發展的良機。
數控技術普及大大促進了機械制造企業技術進步。數控技術是機械制造業發展的關鍵與核心,在一定程度上決定著機械制造業發展水平與趨勢。數控技術對機械制造業的主要影響之一就是數控技術普及大大促進了機械制造企業技術進步。從歷史的角度來講,我國機械制造業基礎差底子薄,與國外發達國家中相比存在著較大的差距,數控技術在機械制造業中的流通與普及,大大改變了我國機械制造業落后局面,為我國機械制造業的進一步發展提供了新技術,提供了新的生產組織與生產工藝。我國機械制造業生產模式由原來的一個工人只能掌控一臺機器發展到一個工人可以任意地掌握幾臺機器,機械制造業生產效率有了極大的提高。
機械制造業應對數控技術所采取的措施探析
逐漸轉變企業管理理念和手段。由于受傳統機械制造企業管理觀念的影響,我國傳統機械制造企業因為管理不科學出現各種各樣的問題。新時代新背景下,數控技術掌控的機械制造企業管理當中,應該改變傳統的企業管理理念和手段,適應數控技術管理要求進行理念和手段更新。改變原先機械制造業以對人的管理為主的管理模式,轉變為對人對物的管理相結合的新型管理模式。逐漸轉變企業管理理念和手段,是現代機械制造業適應新時展所采取的重要措施。
有針對性的開展技術改造。數控技術水平的優劣高低是一家機械制造業的重要標志,因此,有針對性地開展技術改造早已成為機械制造業適應新時代新形勢所做出的必要努力。然而,在實際的技術改造過程中,機械制造業應該注重技術改造要以贏得市場先機為目的,任何行業的技術改造無非是為了獲得更大的市場份額。另外,機械制造業還要注意加強與數控機床相關的附件和軟件的開發工作,逐步完善與數控設備相關的附屬設備改造。還有就是要加強品牌宣傳,選取技術設備的主流品牌系統。
注重相關人才的培養和儲備。數控機床是精密機械與計算機、自動控制、自動檢測等技術相結合的機電一體化產品。與普通機床相比,其具有自動化程度高、加工精度高、生產效率高、產品質量穩定和勝任復雜曲面加工的特點,因此在機械制造業中的地位日益重要。也正是緣于其高技術含量的特點,為使其充分發揮效率,企業必須加強與之相關的維修、工藝、操作人才的培養。國內的機械制造業,普遍重設計輕工藝,工藝人員不足;普通機床操作工人多,業務素質低;維修力量有限, 能力不足以應對數控機床,造成數控機床利用率低, 這也成為生產環節的瓶頸之一。在這方面沿海地區比內地做得要好,基本實現了維修、編程和操作的人員集于一體,而內地企業的維修力量最為薄弱,與歐美國家相比差距更大。面對此現狀,企業可以下幾方面加強對數控人才的培養:加大從業者人數, 注重梯次建設, 規避人才流失帶來的負面影響;提高從業者素質,讓大學生來搞加工和維修,可從政策、職稱等方面加以傾斜;提高從業者經濟待遇,激發其主動性和創造性, 更好的為企業服務。
組建適合企業的生產模式, 企業生產的最終目的是為了贏利。我國機械制造業的發展程度與規模存在著巨大的差距,數控技術的采用不僅沒有縮短他們之間的差距,而且還在一定程度上拉大了機械制造業的差距,造成了機械制造業的兩極分化現象。組建適合企業的生產模式,可以減少甚至杜絕這種現象,畢竟企業生產的最終目的是為了贏利,探討企業的生產新模式才能在絕望中尋找希望,才能在激烈的的市場競爭中處于不敗之地。
總結
數控技術正向智能化、自動化、高精密的方向發展,在工業技術、汽車行業和煤礦機械以及各個機械制造行業中,有很重要的位置,對我國的機械制造業的發展具有重要的作用。數控技術的應用,可以推進我國機械制造行業的快速發展,是我國通向工業經濟大國的必經之路,使我國工業經濟邁向世界大國行列,使我國在世界市場上占據更重要的位置。
參考文獻
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Abstract: The numerical control technology is the key to realize the automation of mechanical manufacture, directly affects the development of national industry and the improvement of comprehensive national strength. Production and application of the NC technology as the core of mechanical equipment has become an important standard to measure a national technology level and strategic position. Therefore widely used in NC technology application in manufacturing industry, the strategic and development strategy, it is our country realizes industry economic power must be vigorously promoted and widely development.
Key words: machinery manufacturing; NC technology ;application development
中圖分類號:TG519.1 文獻標識碼:文章編號:
0 引言 在機械制造業中,數控加工技術已經越來越受到重視。隨著計算機技術為主流的現代科技技術發展和市場產品競爭的加劇,傳統的機械制造技術很難滿足現代產品多樣化的發展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產比重的加大,產品交貨質量和成本要求的提高,要求現代的制造技術具有很高的柔性。如何能增強機械制造業對外界因素的適應能力以及產品適應市場的變化能力,就需要我們能利用現代數控技術的靈活性,最大限度的應用于機械制造行業。將機械設備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新的水平,從而滿足現代市場的競爭需求。
1 技術特點 數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。目前是采用計算機控制,預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置,使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成,這樣極大的增強了機械制造的靈活性,提高設備的工作效率。
2 機械制造中數控技術的應用
2.1 工業生產 工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上,或者運用于復雜惡劣的勞動環境下下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動條件,保證了生產質量和人身安全。 在實際操作中,控制單元是由計算機系統組成,指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令,完成預想的操作,同時同步檢測執行動作,一旦出現錯誤或發生故障,由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元,發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力,使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。
2.2 煤礦機械 現代采煤機開發速度快、品種多,都是小批量的生產,各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統機械加工難以實現單件的下料問題,而使用數控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料,從而優化套料的選用方案。使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產效率。同時,數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制,好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量
2.3 汽車工業 汽車工業近20年來發展尤為迅猛,在快速發展的過程中,汽車零部件的加工技術也在快速發展,數控技術的出現,更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產品不斷更新換代的要求,做到一次投資,長期受益,又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率,從而打破汽車生產中有關“經濟規?!钡膫鹘y觀念,實現了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現,不僅如此,數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等,在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業已經離不開數控加工技術的應用了。
2.4 機床設備 機械設備是機械制造中的重中之重。面對現代機械制造業的需求,具備了控制能力的機床設備是現代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力,即把計算機控制裝置運用到機床上,也就是用數控技術對機床的加工實施控制,這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現機床控制的機電一體化產品,它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上,從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件,使機床自動加工出所需零件。
3 數控技術的發展 從第一臺數控機床開發成功到現在已有50多年的歷史,由傳統的封閉式數控系統發展到現今的開放式PC數控系統。傳統的計算機數控系統,由于采用封閉的體系結構,它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難;開放式體系結構的計算機數控系統的發展,使傳統的計算機數控系統的市場正在受到挑戰。開放式計算機數控系統,采用軟件模塊化的體系結構,顯示了優良的性能,能適應各種計算機的軟件平臺,具有統一風格的用戶交互環境,操作、維護、更新換代和軟件開發都比較方便,具有較高的性能價格比,已成為數控系統發展的方向。
機械制造技術智能化發展裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過,“各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業,而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。
關鍵詞:機械制造業;數控技術;應用;展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以計算機為主導的現代科學技術推動了傳統機械制造業的發展,現代機械制造業面臨著多品種、小批量的需求環境,同時產品交付周期縮短、產品質量要求較高,要求其必須具備一定的柔性?,F代數控技術在機械制造業中的應用增強了其對新的需求環境的適應能力,并提高了產品的市場競爭能力,現代數控技術有效地提升了機械制造業的可靠性、功能和效率,因此有著十分可觀的應用前景。
2數控技術及其應用優勢
現代數控技術是以計算機技術為支撐,以計算機數字信息的形式對機械制造和操作過程進行控制的技術,集網絡通信技術、計算機技術、機械制造技術、光電技術、傳感技術等于一體,具有自動化、精度高、柔性強、效率高等優點。數控技術在機械制造業中的應用極大地提高了機械制造的靈活性和設備運轉操作的效率,具體表現在:可以快捷方便地修改加工工藝參數,增強了產品創新能力和提高了批次加工能力;提高了產品加工的精度、縮短了輔助時間的消耗;可以高質量的完成具有復雜幾何構型的零部件的加工;使用模塊化的標準工具,縮減了換刀及安裝時間,提高了工具標準化模塊化水平。
3數控技術在機械制造業中的應用
3.1在機床設備上的應用
機械機床設備是現代機械制造業的基本工具和核心技術,機床設備作為機電一體化的重要組成部分必須具有符合要求的自動化控制能力。計算機數控技術的發展為現代機械制造業的機床設備自動化控制提供了良好的技術手段,將相應的控制裝置安裝在機床設備上,用數控技術對機床設備進行控制,可以人為地輸入命令的方式對機床的操作動作進行控制,它將加工工件和刀具之間的位置距離、刀具選擇、主軸變速大小、冷卻泵的開關等各種操作動作和順序以數字信息的信息存儲在控制器存儲中,根據既定程序發出命令來控制機床的伺服系統或操作元件。
3.2在木材加工上的應用
木材加工中比較常見的數據機床設備主要有:數控鏤銑機,有1-6個高速運轉的主軸電機,每個主軸既可以單獨工作又可以聯動協同工作,可以同時實現對多個部件的加工,具有較高的工作效率;數控加工中心,可以實現三軸聯動、四軸聯動或無軸聯動,有1-2套高速運轉的主軸電機,能夠實現自動更換刀具的功能;縮放雕刻機,其有機械手進行控制,有2-16個刀軸,可以實現對具有圓柱面或平面形狀的工件進行批量成比例的縮放式雕刻;機器人雕刻機,在數控技術控制下進行全自動操作,可以對固定的工件進行表面雕刻;數控帶鋸機,可以兩軸聯動,可以實現對板材的曲線加工;全自動噴漆系統,能夠對移動或固定的工件進行表面噴漆。
3.3在工業生產上的應用
數控技術應用到工業生產上就是工業機器人,其是由控制模塊、驅動模塊和執行模塊所構成,主要在機器設備的生產線上使用,執行焊接、裝配、噴漆等方面的操作,也有使用在復雜惡劣的勞動環境中,比如太空、深水作業等,它可以通過機械手實現對工件的抓取、搬運等操作,其在汽車裝配、噴漆、集裝箱的搬運等方面發揮了重要作用。實際操作中工業機器人的控制單元由計算機系統組成,控制機器人根據寫入的程序命令向驅動模塊發出指令以完成預先設置的動作,同時負責執行動作的檢測,一旦出現異常,由傳感系統反饋到控制模塊,發出警報并做出相應的保護,執行模塊由機械構件或伺服系統所組成,執行模塊在動力系統的支持下完成指令所規定的操作行為。
3.4在采煤機器制造方面的應用
適應不同地質煤質情況的采煤機器品種較多,屬于小批量生產的類型,不同機殼的毛坯生產多采用焊接件的形式,這在傳統的機械加工下難以實現,而使用數控氣割技術和龍骨板程序可以很好的處理滾筒、采煤機葉片下料等問題,不僅可以獲得較快的切割速度,而且一些工件的焊接坡口可以直接割出,是的生產效率大為提高。數控氣割機的切縫補償裝置自動可調,它可以對構件的實際輪廓外形進行程序化的控制,這樣就可以借助切縫補償值的調節來實現對毛坯件加工余量的精確控制。比如在采煤機的銷軌輪,其外形呈現擺線齒形,具有較深的切槽,加工余量較大,而普通銑床的加工余量不均勻,使用數控銑床就可以對該問題進行精確的控制。切削加工中可以對形狀復雜、精度較高的工件進行加工,采煤機的浮動油封在實際工作中要求內環凸曲面與外環凹曲面的密封圈具有相等的壓縮量,這樣均勻的壓縮接觸面積才能滿足密封的要求,因此內外環凸凹曲面的加工精度要求較高,使用數控機床加工,可以容易地保證其曲面精度,滿足使用要求。在采煤機減速構件中,其行星架等分孔的等分精度和同軸精度對整個機器的使用壽命和傳動精度等都有直接影響,使用數控機床進行行星架的加工,既可以保證工件的精度要求,又可以提高加工效率。
4展望
機械制造自動化的關鍵在于數控技術的應用,它會直接影響到一個國家機械制造工業的發展水平和生產力水平,甚至某種程度上講以數控技術為核心的機械制造業水平已經成為了衡量一個國家技術水平的重要標準,所以在機械制造業中廣泛推廣和使用數控技術,具有重要的應用價值和戰略價值。
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