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序論:在您撰寫制造業(yè)數(shù)控技術(shù)時,參考他人的優(yōu)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(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
上個世紀80年代,計算機技術(shù)的飛速發(fā)展帶動各行各業(yè)的迅速進步,依賴計算機自動控制技術(shù)的現(xiàn)代機械制造業(yè)也逐步脫離傳統(tǒng)制造,轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝噬a(chǎn)。由集成電路板支撐的數(shù)控技術(shù)為核心的數(shù)控銑床率先走進了機械制造業(yè),然后各種數(shù)控機械迅速充斥了機械制造業(yè)。從數(shù)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(shè)備等等,CAD等機械模擬制圖軟件的開發(fā)利用又進一步的提高了機械制造的工程化發(fā)展。計算機已經(jīng)走進了微電子的時代,數(shù)控技術(shù)也不例外,微電子技術(shù)為數(shù)控技術(shù)的更精細更準確操作提供了可能,微電子技術(shù)使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,實現(xiàn)的功能也更加豐富。不僅僅是單個制造產(chǎn)品,還可對成品進行計數(shù)打包裝箱等后續(xù)步驟,操作工人只需在一旁監(jiān)管突況的發(fā)生。傳統(tǒng)的機械制造業(yè)也可以進行計算機自動控制化的改造,實現(xiàn)對零散的生產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)一管理,協(xié)調(diào)一致的生產(chǎn)。通過計算機模擬技術(shù),可以找到機械制造中效率和利益最高的生產(chǎn)狀況,為企業(yè)帶來更大的利益。計算機技術(shù)不僅僅是對機械生產(chǎn)中起到作用,在原材料的購進,原材料的加工利用,產(chǎn)品的后續(xù)包裝銷售過程中,計算機能構(gòu)架一條完整的集成制造體系。
2數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)利用
在一些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中利用數(shù)控技術(shù)尤為重要,在化工生產(chǎn)過程中,粉塵、有毒有害氣體無時不刻威脅著生產(chǎn)工人的人生安全,數(shù)控技術(shù)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(yè)來說,也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,實現(xiàn)機械化。在生產(chǎn)加工中對環(huán)境要求非常高的加工過程中,數(shù)控技術(shù)可以擺脫人的因素,能提供更優(yōu)的生產(chǎn)環(huán)境,例如在食品加工過程,傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)明顯不能滿足我們對食品衛(wèi)生的要求,在現(xiàn)在化無菌化生產(chǎn)條件中數(shù)控技術(shù)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(chǎn)加工的質(zhì)量要求。數(shù)控技術(shù)對既定的生產(chǎn)過程進行控制,一般采用負反饋的調(diào)節(jié)機制,利用傳感器發(fā)現(xiàn)錯誤并及時采取相應(yīng)的處理方法,實現(xiàn)全過程的智能化一體化生產(chǎn)。
2.1在采煤業(yè)中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的采煤業(yè)中,一般是由采煤工人在地下進行挖煤作業(yè),由于地下情形的不可預(yù)知性,煤礦事故頻繁發(fā)生。即使是在采用機械化采煤技術(shù)的今天人工的操作依舊存在,地下煤層環(huán)境的不同,也需要采用不同的機械。數(shù)控技術(shù)在采煤機的應(yīng)用,解決了單件下料的重要難題,數(shù)字化技術(shù)能夠模擬出最優(yōu)的套料方案,不僅能實現(xiàn)采煤機械的高效率生產(chǎn),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(fā)生,提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。
2.2在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
汽車行業(yè)近些年在我國發(fā)展迅猛,數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中加快了汽車零部件的標準化生產(chǎn),有數(shù)控技術(shù)控制的生產(chǎn)中心更加智能化,不僅高效率還能滿足產(chǎn)品更新的要求,還能制造一些極為復(fù)雜的零部件,為汽車工業(yè)的整體發(fā)展添磚加瓦。將不同零部件數(shù)字化處理后存儲在計算機中,利用模擬技術(shù)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(shù),更迅速的開發(fā)出一種產(chǎn)品來,縮減了汽車的研發(fā)周期。
2.3在新型機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用
在航天領(lǐng)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(tǒng)的制造也很難滿足這些加工要求,這就要求數(shù)控技術(shù)對材質(zhì)進行精密的微加工,不僅節(jié)約了材料還能更快的實現(xiàn)零部件的加工,推動了航天領(lǐng)域的發(fā)展。其它高精度的科學(xué)儀器亦是需要數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。
3機械數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展
3.1更精確
利用數(shù)控技術(shù)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(shù)字控制技術(shù)進行分子的自組裝完成對納米級別的加工,數(shù)控技術(shù)精確到每一步,嚴格控制生產(chǎn)環(huán)境,將各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴絲合縫的連接起來,最終完成高精度超復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)。
3.2更大
在微觀領(lǐng)域,數(shù)控技術(shù)可以做到微米級和納米級,機械設(shè)備也可以做的很小。在另一方面,數(shù)控技術(shù)結(jié)合大型生產(chǎn)機械也成了未來發(fā)展的一種走向。利用數(shù)控技術(shù)為核心的3D打印技術(shù)可以自行一體化建設(shè)大型建筑,在對復(fù)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(jié)省時間提高效率。
3.3更快
沒有最快只有更快,數(shù)控裝置在未來幾年內(nèi)需要具備高速處理大量指令的能力,處理數(shù)據(jù)的能力和反應(yīng)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(yōu)化,更需要硬件設(shè)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(yīng)。在另一個方面,伴隨著數(shù)據(jù)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(zhuǎn)動速度已經(jīng)達到100000轉(zhuǎn)每分鐘了,轉(zhuǎn)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(jié)
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);數(shù)控機床;汽車制造;應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術(shù)密切結(jié)合的機電一體化高新技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)制造過程自動化的基礎(chǔ),是自動化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。汽車工業(yè)生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)已經(jīng)離不開數(shù)控機床。數(shù)控機床也需要汽車制造業(yè)的支撐,汽車制造業(yè)已成為數(shù)控機床消費的主體。
1 數(shù)控機床的特點
數(shù)控技術(shù)把機械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化,數(shù)控機床加工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù),其主要特點為:
(1)能高質(zhì)最地完成一般機床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工。 (2)能方便地改變加工工藝參數(shù),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制。
(3)可實現(xiàn)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(xiàn)計算機輔助制造。
數(shù)控機床,精度高、生產(chǎn)效率高、性能穩(wěn)定、故障率低、設(shè)備的可開動率高,重復(fù)加工方便等優(yōu)點使數(shù)控機床在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用處于主導(dǎo)地位。
數(shù)控車床在汽車制造業(yè)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(shù)控機床在汽車制造中的廣泛應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率,保證了加工精度,而且降低了生產(chǎn)成本。
2 汽車制造業(yè)生產(chǎn)的特點
如今的汽車制造,對新產(chǎn)品的開發(fā)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(fā)周期的汽車產(chǎn)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(chǎn)品開發(fā)方法,虛擬制造等先進技術(shù)外,很重要的一點就是數(shù)控技術(shù)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(chǎn)品。
隨著社會的發(fā)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(chǎn)量非常大,而且迫切要求降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。更重要的是提高汽車的品質(zhì)和質(zhì)量。
3 數(shù)控技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用
一個轎車有一萬多個零部件,發(fā)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(fù)雜。氣缸體是發(fā)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(shù)控機床銑操作,最后還要用數(shù)控機床精鏜缸筒。連桿先用滾鍛的工藝鍛造,再數(shù)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(shù)控加工。發(fā)動機的油底殼采用薄鋼板沖壓而成,看似與數(shù)控機床無關(guān),但是沖壓用的模具是由數(shù)控機床加工出來的。變速箱最為汽車中最重要的傳動機構(gòu),擁有大量的齒輪和軸類零件。現(xiàn)在汽車制造中,變速箱中所有的齒輪和軸都由數(shù)控機床加工。數(shù)控機床在加工齒輪時有很大的優(yōu)勢,現(xiàn)在常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工齒輪,加工精度高,生產(chǎn)效率高。
現(xiàn)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(xué)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(fù)雜,曲面高次方程越來越多?,F(xiàn)代車身雖然全部沖壓而成,但是哪個沖壓也離不了數(shù)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(shù)控機床加工。比如大批量汽車發(fā)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(shù)控技術(shù)在整車生產(chǎn)中的應(yīng)用
汽車整車生產(chǎn)的四條線,即沖壓、焊接、涂裝和總裝線,無一不用到數(shù)控機床。自動化生產(chǎn)線中應(yīng)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(shù)控技術(shù)的發(fā)展,也出現(xiàn)了一些完全不需要人干預(yù)的無人自動化生產(chǎn)線,最典型、應(yīng)用最廣泛的應(yīng)該是自動化車身前板生產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)車間,整個生產(chǎn)車間不需工人,完全自動運行。
5 數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用前景
數(shù)控技術(shù)在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用,并己成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。
隨著汽車工業(yè)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展,我深信:數(shù)控機床會更加深入地應(yīng)用到汽車生產(chǎn)中,加速汽車工業(yè)發(fā)展,為汽車工業(yè)服務(wù)。汽車工業(yè)也會促進數(shù)控機床的發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);工業(yè)制造;控制系統(tǒng)
1 引言
數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)制造的基本元素,也是國內(nèi)外尖端科技發(fā)展的根本平臺,經(jīng)濟全球化背景下數(shù)控技術(shù)對制造業(yè)的影響已經(jīng)遍及全球,隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷進步,對產(chǎn)品性能的要求呈現(xiàn)多元化趨勢,因此對數(shù)控技術(shù)的發(fā)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(shù)控技術(shù)的普及為社會化大生產(chǎn)創(chuàng)造了直接的生產(chǎn)力條件,是發(fā)展中國家生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的里程碑,體現(xiàn)了人類在物質(zhì)資料生產(chǎn)中的巨大成就。
2 數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的優(yōu)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得制造業(yè)技術(shù)水準逐步提升,產(chǎn)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(tǒng)是現(xiàn)代產(chǎn)品制造的核心元素,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用很大程度上滿足了產(chǎn)品加工的精細化需求,同時保證了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。譬如,上世紀以來,我國航天技術(shù)的飛躍發(fā)展很大程度上依托于我國工業(yè)制造技術(shù)的進步,尤其在大件產(chǎn)品的加工制造中數(shù)控機床成為必要設(shè)備,航天元件的制造不僅體現(xiàn)了國家整體的制造技術(shù),也是在尖端科技領(lǐng)域基本實力的象征,因此對數(shù)控技術(shù)的設(shè)計提出了更高的難度和精度要求,隨著各項基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,我國數(shù)控技術(shù)在諸如航天研發(fā)的高端科技領(lǐng)域占據(jù)一席之地,滿足了特殊元件的高難度、高精度加工,與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比具有前沿性尖端科技的優(yōu)勢,為我國現(xiàn)代工業(yè)制造和國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2.2 工業(yè)量產(chǎn)需求,適應(yīng)社會生產(chǎn)能力的不斷擴大,促進生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變
科技發(fā)展的趨勢是減小社會勞動力的密度,使得社會生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)由勞動密集型轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型,其中數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)改型的有效技術(shù),也是人類社會科技發(fā)展的必然產(chǎn)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(shù)應(yīng)用到機床加工工藝中,成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的首個案例,為美國軍工發(fā)展做出了巨大貢獻,也是人類歷史上應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的先導(dǎo)。而后數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用遍及工業(yè)生產(chǎn)的各行各業(yè),因此從社會生產(chǎn)力規(guī)模上來說,數(shù)控技術(shù)解決了生產(chǎn)力緊缺的問題,某種程度上為創(chuàng)造社會經(jīng)濟價值節(jié)省了勞動力成本,尤其對于初步建設(shè)發(fā)展中國家來說,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中對建設(shè)產(chǎn)品的大量需求為社會工業(yè)生產(chǎn)帶來了較大壓力,該層次上數(shù)控技術(shù)成為解決社會主要矛盾的有力工具,相比其他生產(chǎn)方式具有得天獨厚的優(yōu)勢。
譬如,近年來隨著科技水平的不斷提升,數(shù)控技術(shù)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量和工作能力逐步改善,就簡單的數(shù)控車床而言,主軸轉(zhuǎn)速是決定整個機床生產(chǎn)能力的核心單元,而現(xiàn)階段已經(jīng)對主軸轉(zhuǎn)速進行了多次升級,在原來3000r/min的基礎(chǔ)上提升了三倍之多,因此其生產(chǎn)能力也逐步提升,有效減少了社會生產(chǎn)力的需求量,為我國生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型做出重大貢獻。
2.3 構(gòu)建智能化社會的基本元素
新形勢下國際發(fā)展趨于一體化,科技發(fā)展水平的較量呈現(xiàn)人性化和智能化,因此數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的核心優(yōu)勢在于具備構(gòu)建智能化社會的潛質(zhì)。社會的智能化主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施的計算機控制和工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控技術(shù),數(shù)控技術(shù)的智能化的內(nèi)容主要體現(xiàn)在制造效率和滿足設(shè)計需求上。
譬如,在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中,為了打造全自動生產(chǎn)車間,從前端上料設(shè)備到后端檢測設(shè)備離不開計算機智能控制系統(tǒng),對于加工型企業(yè)來說,不乏數(shù)控機床技術(shù)的應(yīng)用。在具體工藝優(yōu)化過程中為了追求量產(chǎn)效率和精細化產(chǎn)品的需求,數(shù)控環(huán)節(jié)的設(shè)計理念離不開智能發(fā)展,現(xiàn)階段國外先進數(shù)控技術(shù)已經(jīng)面向工業(yè)生產(chǎn)過程中的智能化自控適應(yīng)系統(tǒng),亦即數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工藝要求結(jié)合產(chǎn)品檢測的性能評估參數(shù),經(jīng)過計算機智能評價,對加工工序進行自動調(diào)整,補償由于工藝誤差導(dǎo)致的偏差,為降低企業(yè)成本提供了有效途徑。此外,數(shù)控技術(shù)的智能化發(fā)展是構(gòu)建社會基本設(shè)施的有效工具,智能化發(fā)展優(yōu)勢不僅體現(xiàn)了設(shè)計理念的人性化,也是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的典型應(yīng)用,該優(yōu)勢體現(xiàn)在大型制造型企業(yè)局域網(wǎng)特征上,企業(yè)制造部通過技術(shù)平臺統(tǒng)一公布工藝流程和優(yōu)化參數(shù),通過數(shù)控系統(tǒng)可以進行多條線同時作業(yè),達到企業(yè)生產(chǎn)的智能化轉(zhuǎn)型,增強了企業(yè)的市場競爭力。
3 數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)制造中的應(yīng)用趨勢
3.1 提升性能的精細化、智能化設(shè)計,構(gòu)建尖端科研平臺
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用離不開工業(yè)發(fā)展的需要,因此在系統(tǒng)設(shè)計上必須以未來科技發(fā)展趨勢為導(dǎo)向,精細化設(shè)計是未來科技發(fā)展的核心,縱觀國內(nèi)外科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀,科研攻關(guān)的核心呈現(xiàn)微觀化特征,尤其對于尖端科技的研發(fā)來說,人為制造技術(shù)已經(jīng)不能滿足理念模式,因此數(shù)控技術(shù)的精細化趨勢必將成為未來科技研發(fā)的基本平臺,通過數(shù)控技術(shù)的精細化設(shè)計可以實現(xiàn)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(xiàn)階段我國科研計劃的申請主要建立在科學(xué)家學(xué)術(shù)理念的基礎(chǔ)之上,從理論角度出發(fā),國際不同國家在科學(xué)技術(shù)的理念差距上已經(jīng)漸趨甚微,然而在轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力的環(huán)節(jié)上發(fā)展中國家明顯落后,其主要原因是由于在工業(yè)制造中硬件設(shè)備的性能限制。此外,研發(fā)領(lǐng)域的設(shè)備條件也存在較大的差距,主要是國內(nèi)數(shù)控技術(shù)主要正對大型產(chǎn)品的加工制造,在精細化產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用較少,因此打造精細化數(shù)控技術(shù)是構(gòu)建尖端研發(fā)平臺的關(guān)鍵所在。
3.2 增強數(shù)控技術(shù)兼容性,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域
兼容性是衡量數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)能力的標準之一,也是數(shù)控體統(tǒng)普及發(fā)展的關(guān)鍵,在數(shù)控機床發(fā)展前期,主要應(yīng)用在機械化加工領(lǐng)域,不同廠商對數(shù)控系統(tǒng)的接口標準差異較大,導(dǎo)致數(shù)控技術(shù)在行業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)多種標準的模式,不利于該技術(shù)的規(guī)范化發(fā)展,在未來通用化水平較高的時代,數(shù)控技術(shù)的兼容性是其得到發(fā)展的前提。此外,數(shù)控技術(shù)的兼容性還體現(xiàn)在對不同生產(chǎn)類型企業(yè)上的應(yīng)用,除了現(xiàn)階段在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用以外,高新技術(shù)領(lǐng)域涉及到的微型器件上的利用較少,比如在半導(dǎo)體制造工藝中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用相對欠缺,主要是因為半導(dǎo)體工藝具備較高的微觀化技術(shù)含量,在不同復(fù)雜工序的銜接上對設(shè)備的兼容性要求較高,因此要想拓寬數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,必須增強其兼容性,成為數(shù)控技術(shù)發(fā)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(yǎng)成分等特性。同時還有可能導(dǎo)致微生物的進入,導(dǎo)致運輸及倉儲不便。采用數(shù)控技術(shù)進行食品的無菌包裝技術(shù),能夠有效解決這些問題,并且數(shù)控技術(shù)已廣泛運用于飲料、食品以及乳制品等行業(yè)當中,如圖3所示。上圖為采用數(shù)控技術(shù)的無菌包裝技術(shù)機床,設(shè)備采用的是熱水循環(huán)噴淋殺菌,即進行溫水預(yù)冷,然后采用冷水進行冷卻處理,達到殺菌的目的。主要應(yīng)用在各種玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等飲料的殺菌,并且設(shè)備還具有外觀美觀、性能穩(wěn)定等特點。經(jīng)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(diào)節(jié),從而達到消毒目的。食品經(jīng)過殺菌設(shè)備時,容器將受到來自不同水溫的預(yù)熱及加熱、殺菌,最后是冷卻的階段,設(shè)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(yǎng)成分,在達到殺菌的同時,還能保持食物的鮮美??傊瑪?shù)控技術(shù)在工業(yè)當中的運用,不僅降低了員工的勞動強度、減少了成產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)的效率,確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。
當前,我國汽車工業(yè)的發(fā)展迅速,使得汽車的配件加工也取得較大的進步,數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)當中的運用,某種程度上提高了汽車配件生產(chǎn)與制造的效率,促進了我國汽車工業(yè)的更大發(fā)展。在汽車工業(yè)制造當中,數(shù)控技術(shù)集加工中心與數(shù)控機床于一體,共同組成高效率的柔性生產(chǎn)線,滿足當前汽車產(chǎn)品進行更新?lián)Q代的要求;打破了汽車生產(chǎn)與制造過程的經(jīng)濟規(guī)模觀念,較好地實現(xiàn)汽車的中小批量以及多品種的需求。對于汽車制造中復(fù)雜的零部件而言,運用數(shù)控技術(shù)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(shù):柔性制造技術(shù)與虛擬制造技術(shù)、集成制造等技術(shù)在汽車工業(yè)的當中得以推廣應(yīng)用,將汽車加工的制造技術(shù)與數(shù)控加工的技術(shù)緊密相連,促進汽車工業(yè)的進一步發(fā)展[2]。
宇航工業(yè)當中運用數(shù)控技術(shù)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(yè)材質(zhì)唯有使用數(shù)控技術(shù)進行小切削力加工,方可實現(xiàn)宇航工業(yè)零部件對機械的加工需求。先進的數(shù)控技術(shù)相對于傳統(tǒng)的制造技術(shù)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?qū)︿X合金的材質(zhì)進行切割,有效節(jié)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(shè)備加工當中引入數(shù)控技術(shù),并借助計算機的控制技術(shù),對機床設(shè)備的加工進行全面的有效指揮與控制,確保機床的設(shè)備具有較好的加工、生產(chǎn)以及控制的能力,從而可以精準、快速地進行加工。數(shù)控技術(shù)能夠?qū)C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(shè)備的生產(chǎn)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(yè)的發(fā)展提供較好的機床控管功能,因此數(shù)控技術(shù)在機械的機床加工與制造當中,起到至關(guān)重要的作用。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 機械制造業(yè)影響 策略
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機械產(chǎn)品逐漸成為機、電、液、氣、光等的統(tǒng)一體,相應(yīng)的機械制造業(yè)也快速向精度、效率、智能、網(wǎng)絡(luò)集成等方向發(fā)展。機械制造業(yè)作為我國的主要工業(yè)之一,其發(fā)展已進入了以數(shù)控技術(shù)為主流的階段。為適應(yīng)產(chǎn)品批量、周期、復(fù)雜度、質(zhì)量等多元化要求,以及生產(chǎn)過程管理與控制需要,數(shù)控技術(shù)正迅速發(fā)展,并在國內(nèi)機械制造業(yè)廣泛應(yīng)用,形成了深遠影響,因此有必要認清數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)的重要意義。
數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)中的發(fā)展過程
機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,美國68%的社會財富來源于制造業(yè),日本國民總產(chǎn)值的49%是由機械制造業(yè)提供的,我國的機械制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占 40%??梢哉f,沒有發(fā)達的機械制造業(yè),就不可能有國家的真正繁榮的富強。而機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平,則是反映國民經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量、快速更新產(chǎn)品,是機械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎(chǔ),也是機械制造業(yè)技術(shù)水平的標志。
20世紀50年代初第一臺數(shù)控機床的出現(xiàn),使機械制造技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的局面,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的應(yīng)用技術(shù)和最基本的裝備。而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當今世界各國機械制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù),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。
數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)的影響
數(shù)控技術(shù)普及給機械制造企業(yè)的管理帶來了新的思路和要求。數(shù)控技術(shù)普及給機械制造業(yè)所帶來的不僅僅是生產(chǎn)模式的改變與生產(chǎn)效率的提高,更為重要的是機械制造企業(yè)的管理帶來了新的思路和要求。數(shù)控技術(shù)相比與傳統(tǒng)技術(shù)更為先進,尤其是實現(xiàn)了機械制造業(yè)生產(chǎn)的遠程控制管理之后,機械制造企業(yè)的管理必須由原來的管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)控機床為核心的新興管理模式,以適應(yīng)當代機械制造業(yè)發(fā)展新趨勢。從一定程度上講,數(shù)控機床是為了滿足管理的自動化,因此,數(shù)控機床與管理實際是相輔相成的。所以,機械制造業(yè)應(yīng)該改變傳統(tǒng)管理觀念,做到管理的科學(xué)化、有效化。
數(shù)控技術(shù)普及帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在科技日益發(fā)達的今天,各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展總是縱橫交錯、息息相關(guān)的。數(shù)控機床的優(yōu)勢要充分發(fā)揮出來,離不開相關(guān)產(chǎn)業(yè)的密切配合,反之,也會促進這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。①在數(shù)控機床大力推進的背景下,作為數(shù)控機床的重要附件,刀具、工具系統(tǒng)這些年也得到蓬勃發(fā)展,市場發(fā)展很快,產(chǎn)品供不應(yīng)求;②數(shù)控機床作為制造裝備的裝備,其市場前景離不開國際國內(nèi)機械制造業(yè)的巨大需求空間,機械制造業(yè)要大力發(fā)展客觀上也需要制造母機――數(shù)控機床的升級換代,二者相輔相成,形成了良性循環(huán);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(guān)企業(yè)提供了發(fā)展的良機。
數(shù)控技術(shù)普及大大促進了機械制造企業(yè)技術(shù)進步。數(shù)控技術(shù)是機械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵與核心,在一定程度上決定著機械制造業(yè)發(fā)展水平與趨勢。數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)的主要影響之一就是數(shù)控技術(shù)普及大大促進了機械制造企業(yè)技術(shù)進步。從歷史的角度來講,我國機械制造業(yè)基礎(chǔ)差底子薄,與國外發(fā)達國家中相比存在著較大的差距,數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的流通與普及,大大改變了我國機械制造業(yè)落后局面,為我國機械制造業(yè)的進一步發(fā)展提供了新技術(shù),提供了新的生產(chǎn)組織與生產(chǎn)工藝。我國機械制造業(yè)生產(chǎn)模式由原來的一個工人只能掌控一臺機器發(fā)展到一個工人可以任意地掌握幾臺機器,機械制造業(yè)生產(chǎn)效率有了極大的提高。
機械制造業(yè)應(yīng)對數(shù)控技術(shù)所采取的措施探析
逐漸轉(zhuǎn)變企業(yè)管理理念和手段。由于受傳統(tǒng)機械制造企業(yè)管理觀念的影響,我國傳統(tǒng)機械制造企業(yè)因為管理不科學(xué)出現(xiàn)各種各樣的問題。新時代新背景下,數(shù)控技術(shù)掌控的機械制造企業(yè)管理當中,應(yīng)該改變傳統(tǒng)的企業(yè)管理理念和手段,適應(yīng)數(shù)控技術(shù)管理要求進行理念和手段更新。改變原先機械制造業(yè)以對人的管理為主的管理模式,轉(zhuǎn)變?yōu)閷θ藢ξ锏墓芾硐嘟Y(jié)合的新型管理模式。逐漸轉(zhuǎn)變企業(yè)管理理念和手段,是現(xiàn)代機械制造業(yè)適應(yīng)新時展所采取的重要措施。
有針對性的開展技術(shù)改造。數(shù)控技術(shù)水平的優(yōu)劣高低是一家機械制造業(yè)的重要標志,因此,有針對性地開展技術(shù)改造早已成為機械制造業(yè)適應(yīng)新時代新形勢所做出的必要努力。然而,在實際的技術(shù)改造過程中,機械制造業(yè)應(yīng)該注重技術(shù)改造要以贏得市場先機為目的,任何行業(yè)的技術(shù)改造無非是為了獲得更大的市場份額。另外,機械制造業(yè)還要注意加強與數(shù)控機床相關(guān)的附件和軟件的開發(fā)工作,逐步完善與數(shù)控設(shè)備相關(guān)的附屬設(shè)備改造。還有就是要加強品牌宣傳,選取技術(shù)設(shè)備的主流品牌系統(tǒng)。
注重相關(guān)人才的培養(yǎng)和儲備。數(shù)控機床是精密機械與計算機、自動控制、自動檢測等技術(shù)相結(jié)合的機電一體化產(chǎn)品。與普通機床相比,其具有自動化程度高、加工精度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和勝任復(fù)雜曲面加工的特點,因此在機械制造業(yè)中的地位日益重要。也正是緣于其高技術(shù)含量的特點,為使其充分發(fā)揮效率,企業(yè)必須加強與之相關(guān)的維修、工藝、操作人才的培養(yǎng)。國內(nèi)的機械制造業(yè),普遍重設(shè)計輕工藝,工藝人員不足;普通機床操作工人多,業(yè)務(wù)素質(zhì)低;維修力量有限, 能力不足以應(yīng)對數(shù)控機床,造成數(shù)控機床利用率低, 這也成為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的瓶頸之一。在這方面沿海地區(qū)比內(nèi)地做得要好,基本實現(xiàn)了維修、編程和操作的人員集于一體,而內(nèi)地企業(yè)的維修力量最為薄弱,與歐美國家相比差距更大。面對此現(xiàn)狀,企業(yè)可以下幾方面加強對數(shù)控人才的培養(yǎng):加大從業(yè)者人數(shù), 注重梯次建設(shè), 規(guī)避人才流失帶來的負面影響;提高從業(yè)者素質(zhì),讓大學(xué)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(yè)者經(jīng)濟待遇,激發(fā)其主動性和創(chuàng)造性, 更好的為企業(yè)服務(wù)。
組建適合企業(yè)的生產(chǎn)模式, 企業(yè)生產(chǎn)的最終目的是為了贏利。我國機械制造業(yè)的發(fā)展程度與規(guī)模存在著巨大的差距,數(shù)控技術(shù)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(yè)的差距,造成了機械制造業(yè)的兩極分化現(xiàn)象。組建適合企業(yè)的生產(chǎn)模式,可以減少甚至杜絕這種現(xiàn)象,畢竟企業(yè)生產(chǎn)的最終目的是為了贏利,探討企業(yè)的生產(chǎn)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(jié)
數(shù)控技術(shù)正向智能化、自動化、高精密的方向發(fā)展,在工業(yè)技術(shù)、汽車行業(yè)和煤礦機械以及各個機械制造行業(yè)中,有很重要的位置,對我國的機械制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,可以推進我國機械制造行業(yè)的快速發(fā)展,是我國通向工業(yè)經(jīng)濟大國的必經(jīng)之路,使我國工業(yè)經(jīng)濟邁向世界大國行列,使我國在世界市場上占據(jù)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(yè)中,數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇,傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大,產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高,要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強機械制造業(yè)對外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力,就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性,最大限度的應(yīng)用于機械制造行業(yè)。將機械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平,從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。
1 技術(shù)特點 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù),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(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)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(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)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(shè)備的工作效率。
2 機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1 工業(yè)生產(chǎn) 工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機構(gòu)組成的。主要運用機器設(shè)備的生產(chǎn)線上,或者運用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)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(chǎn)質(zhì)量和人身安全。 在實際操作中,控制單元是由計算機系統(tǒng)組成,指揮機器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令,完成預(yù)想的操作,同時同步檢測執(zhí)行動作,一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障,由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元,發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護動作。而執(zhí)行機構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機構(gòu)提供動力,使執(zhí)行機構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2 煤礦機械 現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產(chǎn),各種機殼的毛坯制造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,而使用數(shù)控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時,數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制,好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)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(yè) 汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過程中,汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。將高速加工中心和其它高速數(shù)控機床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q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(chǎn)效率,從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟規(guī)模”的傳統(tǒng)觀念,實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn),不僅如此,數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等,在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4 機床設(shè)備 機械設(shè)備是機械制造中的重中之重。面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術(shù)為機械制造業(yè)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(shù)控技術(shù)對機床的加工實施控制,這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)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(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上,從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機床自動加工出所需零件。
3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 從第一臺數(shù)控機床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史,由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng),由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,使傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng),采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu),顯示了優(yōu)良的性能,能適應(yīng)各種計算機的軟件平臺,具有統(tǒng)一風格的用戶交互環(huán)境,操作、維護、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便,具有較高的性能價格比,已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
機械制造技術(shù)智能化發(fā)展裝備工業(yè)的技術(shù)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(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過,“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)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(shù)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(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。
關(guān)鍵詞:機械制造業(yè);數(shù)控技術(shù);應(yīng)用;展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以計算機為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動了傳統(tǒng)機械制造業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代機械制造業(yè)面臨著多品種、小批量的需求環(huán)境,同時產(chǎn)品交付周期縮短、產(chǎn)品質(zhì)量要求較高,要求其必須具備一定的柔性?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用增強了其對新的需求環(huán)境的適應(yīng)能力,并提高了產(chǎn)品的市場競爭能力,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)有效地提升了機械制造業(yè)的可靠性、功能和效率,因此有著十分可觀的應(yīng)用前景。
2數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是以計算機技術(shù)為支撐,以計算機數(shù)字信息的形式對機械制造和操作過程進行控制的技術(shù),集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、機械制造技術(shù)、光電技術(shù)、傳感技術(shù)等于一體,具有自動化、精度高、柔性強、效率高等優(yōu)點。數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用極大地提高了機械制造的靈活性和設(shè)備運轉(zhuǎn)操作的效率,具體表現(xiàn)在:可以快捷方便地修改加工工藝參數(shù),增強了產(chǎn)品創(chuàng)新能力和提高了批次加工能力;提高了產(chǎn)品加工的精度、縮短了輔助時間的消耗;可以高質(zhì)量的完成具有復(fù)雜幾何構(gòu)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(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用
3.1在機床設(shè)備上的應(yīng)用
機械機床設(shè)備是現(xiàn)代機械制造業(yè)的基本工具和核心技術(shù),機床設(shè)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(shù)控技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代機械制造業(yè)的機床設(shè)備自動化控制提供了良好的技術(shù)手段,將相應(yīng)的控制裝置安裝在機床設(shè)備上,用數(shù)控技術(shù)對機床設(shè)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(guān)等各種操作動作和順序以數(shù)字信息的信息存儲在控制器存儲中,根據(jù)既定程序發(fā)出命令來控制機床的伺服系統(tǒng)或操作元件。
3.2在木材加工上的應(yīng)用
木材加工中比較常見的數(shù)據(jù)機床設(shè)備主要有:數(shù)控鏤銑機,有1-6個高速運轉(zhuǎn)的主軸電機,每個主軸既可以單獨工作又可以聯(lián)動協(xié)同工作,可以同時實現(xiàn)對多個部件的加工,具有較高的工作效率;數(shù)控加工中心,可以實現(xiàn)三軸聯(lián)動、四軸聯(lián)動或無軸聯(lián)動,有1-2套高速運轉(zhuǎn)的主軸電機,能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)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(shù)控技術(shù)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(shù)控帶鋸機,可以兩軸聯(lián)動,可以實現(xiàn)對板材的曲線加工;全自動噴漆系統(tǒng),能夠?qū)σ苿踊蚬潭ǖ墓ぜM行表面噴漆。
3.3在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)上就是工業(yè)機器人,其是由控制模塊、驅(qū)動模塊和執(zhí)行模塊所構(gòu)成,主要在機器設(shè)備的生產(chǎn)線上使用,執(zhí)行焊接、裝配、噴漆等方面的操作,也有使用在復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境中,比如太空、深水作業(yè)等,它可以通過機械手實現(xiàn)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(fā)揮了重要作用。實際操作中工業(yè)機器人的控制單元由計算機系統(tǒng)組成,控制機器人根據(jù)寫入的程序命令向驅(qū)動模塊發(fā)出指令以完成預(yù)先設(shè)置的動作,同時負責執(zhí)行動作的檢測,一旦出現(xiàn)異常,由傳感系統(tǒng)反饋到控制模塊,發(fā)出警報并做出相應(yīng)的保護,執(zhí)行模塊由機械構(gòu)件或伺服系統(tǒng)所組成,執(zhí)行模塊在動力系統(tǒng)的支持下完成指令所規(guī)定的操作行為。
3.4在采煤機器制造方面的應(yīng)用
適應(yīng)不同地質(zhì)煤質(zhì)情況的采煤機器品種較多,屬于小批量生產(chǎn)的類型,不同機殼的毛坯生產(chǎn)多采用焊接件的形式,這在傳統(tǒng)的機械加工下難以實現(xiàn),而使用數(shù)控氣割技術(shù)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(chǎn)效率大為提高。數(shù)控氣割機的切縫補償裝置自動可調(diào),它可以對構(gòu)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(diào)節(jié)來實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(fù)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(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)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(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度要求較高,使用數(shù)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(gòu)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(shù)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(guān)鍵在于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,它會直接影響到一個國家機械制造工業(yè)的發(fā)展水平和生產(chǎn)力水平,甚至某種程度上講以數(shù)控技術(shù)為核心的機械制造業(yè)水平已經(jīng)成為了衡量一個國家技術(shù)水平的重要標準,所以在機械制造業(yè)中廣泛推廣和使用數(shù)控技術(shù),具有重要的應(yīng)用價值和戰(zhàn)略價值。
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