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序论:在您撰写制造业数控技术时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。
2数控技术的生产利用
在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。
2.1在采煤业中的应用
在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。
2.2在汽车行业中的应用
汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。
2.3在新型机械制造领域的应用
在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。
3机械数控技术的未来发展
3.1更精确
利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。
3.2更大
在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。
3.3更快
没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。
4小结
关键词:数控技术;数控机床;汽车制造;应用
数控技术是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础,是自动化柔性系统的核心,是现代集成制造系统的重要组成部分。汽车工业生产的每一个环节已经离不开数控机床。数控机床也需要汽车制造业的支撑,汽车制造业已成为数控机床消费的主体。
1 数控机床的特点
数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平,使传统的制造业发生了极其深刻的变化,数控机床加工技术不同于传统的加工技术,其主要特点为:
(1)能高质最地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工。 (2)能方便地改变加工工艺参数,因而利于换批加工和新产品的研制。
(3)可实现一次装夹完成多道工序加工,确保高精度同时又减少了辅助时间。
(4)采用模块化标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化程度和工具的管理水平。
(5)便于实现计算机辅助制造。
数控机床,精度高、生产效率高、性能稳定、故障率低、设备的可开动率高,重复加工方便等优点使数控机床在汽车制造业中的应用处于主导地位。
数控车床在汽车制造业中主要用来加工轴类和盘类零件,如曲轴、凸轮轴、飞轮、前轮毂、后轮毂、制动盘、齿轮、齿套、差壳等,而轴类零件和盘类零件占汽车零部件的主体。
数控机床在汽车制造中的广泛应用不仅提高了生产效率,保证了加工精度,而且降低了生产成本。
2 汽车制造业生产的特点
如今的汽车制造,对新产品的开发周期在不断缩短,成本也不断降低,资料显示,十年前需要四年开发周期的汽车产品,今天只需要两年就可以完成。除了在制造时采用了先进的新产品开发方法,虚拟制造等先进技术外,很重要的一点就是数控技术可以让汽车制造商用最快的速度制造出满足市场需求的产品。
随着社会的发展,人民生活水平的提高,亿万家庭要求拥有自己的汽车,汽车走进千家万户。汽车生产量非常大,而且迫切要求降低生产成本,提高生产效率。更重要的是提高汽车的品质和质量。
3 数控技术在汽车零部件生产中的应用
一个轿车有一万多个零部件,发动机作为汽车的心脏,制造加工精度要求相当高,而且制造工艺复杂。气缸体是发动机中的最大零件,也是其他零部件的支撑体。气缸体先铸造,再用数控机床铣操作,最后还要用数控机床精镗缸筒。连杆先用滚锻的工艺锻造,再数控加工。曲轴的动平衡要求很高,凸轮轴的凸轮型线精度要求很高,必须数控加工。发动机的油底壳采用薄钢板冲压而成,看似与数控机床无关,但是冲压用的模具是由数控机床加工出来的。变速箱最为汽车中最重要的传动机构,拥有大量的齿轮和轴类零件。现在汽车制造中,变速箱中所有的齿轮和轴都由数控机床加工。数控机床在加工齿轮时有很大的优势,现在常采用插齿、剃齿、滚齿等工艺加工齿轮,加工精度高,生产效率高。
现代汽车车身的美观性越来越受到人们的重视。同时为了获得更好的空气动力学以及碰撞安全,以减少行车阻力和提高安全性,使得汽车车身形状越来越复杂,曲面高次方程越来越多。现代车身虽然全部冲压而成,但是哪个冲压也离不了数控加工中心。在汽车中还有许多难加工的零部件,它们用普通机床往往无法加工,只能用数控机床加工。比如大批量汽车发动、变速箱、底盘主要零部件需要中五轴的加工中心进行加工。
4 数控技术在整车生产中的应用
汽车整车生产的四条线,即冲压、焊接、涂装和总装线,无一不用到数控机床。自动化生产线中应用最多的就是机械手和传输装置,使工人装配更方便快捷。随着数控技术的发展,也出现了一些完全不需要人干预的无人自动化生产线,最典型、应用最广泛的应该是自动化车身前板生产线,完全由机器完成,不需人手持板件冲压,减少了对人体的伤害。当然,还有自动化焊接机器人,在焊接车身时,焊接质量高,而且焊接速度是人工焊接的百倍以上。最值得一提的是美国通用的无人汽车生产车间,整个生产车间不需工人,完全自动运行。
5 数控技术在汽车工业中的应用前景
数控技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并己成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
随着汽车工业和数控技术的快速发展,我深信:数控机床会更加深入地应用到汽车生产中,加速汽车工业发展,为汽车工业服务。汽车工业也会促进数控机床的发展。
参考文献
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[3]徐俊山。浅谈数控技术在机械制造中的应用[J].China’sForeignTrad e,2011(10)。
关键词:数控技术;工业制造;控制系统
1 引言
数控技术是现代工业制造的基本元素,也是国内外尖端科技发展的根本平台,经济全球化背景下数控技术对制造业的影响已经遍及全球,随着社会科学技术的不断进步,对产品性能的要求呈现多元化趋势,因此对数控技术的发展提出了新的要求,不仅在精度上更加微观化,同时对于控制逻辑上要求更加智能化。此外,数控技术的普及为社会化大生产创造了直接的生产力条件,是发展中国家生产力结构转变的里程碑,体现了人类在物质资料生产中的巨大成就。
2 数控技术在现代制造业中的优势分析
2.1 高难度、精度加工,满足更加尖端的科技需求
科学技术的不断发展使得制造业技术水准逐步提升,产品性能得到根本性改善。从制造流程来说,手工加工工序大幅减少,自动化控制系统是现代产品制造的核心元素,数控技术的应用很大程度上满足了产品加工的精细化需求,同时保证了产品质量的可靠性。譬如,上世纪以来,我国航天技术的飞跃发展很大程度上依托于我国工业制造技术的进步,尤其在大件产品的加工制造中数控机床成为必要设备,航天元件的制造不仅体现了国家整体的制造技术,也是在尖端科技领域基本实力的象征,因此对数控技术的设计提出了更高的难度和精度要求,随着各项基础设施的发展,我国数控技术在诸如航天研发的高端科技领域占据一席之地,满足了特殊元件的高难度、高精度加工,与传统制造技术相比具有前沿性尖端科技的优势,为我国现代工业制造和国民经济的发展奠定了基础。
2.2 工业量产需求,适应社会生产能力的不断扩大,促进生产力结构的转变
科技发展的趋势是减小社会劳动力的密度,使得社会生产力结构由劳动密集型转向技术密集型,其中数控技术是实现生产力结构改型的有效技术,也是人类社会科技发展的必然产物。自从上世纪计算机初次诞生以来,两年后由美国帕斯森公司首次提出了将计算机技术应用到机床加工工艺中,成为数控技术发展的首个案例,为美国军工发展做出了巨大贡献,也是人类历史上应用数控技术的先导。而后数控技术的应用遍及工业生产的各行各业,因此从社会生产力规模上来说,数控技术解决了生产力紧缺的问题,某种程度上为创造社会经济价值节省了劳动力成本,尤其对于初步建设发展中国家来说,基础设施建设过程中对建设产品的大量需求为社会工业生产带来了较大压力,该层次上数控技术成为解决社会主要矛盾的有力工具,相比其他生产方式具有得天独厚的优势。
譬如,近年来随着科技水平的不断提升,数控技术各环节的质量和工作能力逐步改善,就简单的数控车床而言,主轴转速是决定整个机床生产能力的核心单元,而现阶段已经对主轴转速进行了多次升级,在原来3000r/min的基础上提升了三倍之多,因此其生产能力也逐步提升,有效减少了社会生产力的需求量,为我国生产力结构转型做出重大贡献。
2.3 构建智能化社会的基本元素
新形势下国际发展趋于一体化,科技发展水平的较量呈现人性化和智能化,因此数控技术在现代工业中的核心优势在于具备构建智能化社会的潜质。社会的智能化主要体现在基础设施的计算机控制和工业生产的数控技术,数控技术的智能化的内容主要体现在制造效率和满足设计需求上。
譬如,在半导体生产工艺中,为了打造全自动生产车间,从前端上料设备到后端检测设备离不开计算机智能控制系统,对于加工型企业来说,不乏数控机床技术的应用。在具体工艺优化过程中为了追求量产效率和精细化产品的需求,数控环节的设计理念离不开智能发展,现阶段国外先进数控技术已经面向工业生产过程中的智能化自控适应系统,亦即数控系统根据工艺要求结合产品检测的性能评估参数,经过计算机智能评价,对加工工序进行自动调整,补偿由于工艺误差导致的偏差,为降低企业成本提供了有效途径。此外,数控技术的智能化发展是构建社会基本设施的有效工具,智能化发展优势不仅体现了设计理念的人性化,也是现代化网络技术的典型应用,该优势体现在大型制造型企业局域网特征上,企业制造部通过技术平台统一公布工艺流程和优化参数,通过数控系统可以进行多条线同时作业,达到企业生产的智能化转型,增强了企业的市场竞争力。
3 数控技术在现代工业制造中的应用趋势
3.1 提升性能的精细化、智能化设计,构建尖端科研平台
数控技术的应用离不开工业发展的需要,因此在系统设计上必须以未来科技发展趋势为导向,精细化设计是未来科技发展的核心,纵观国内外科学技术现状,科研攻关的核心呈现微观化特征,尤其对于尖端科技的研发来说,人为制造技术已经不能满足理念模式,因此数控技术的精细化趋势必将成为未来科技研发的基本平台,通过数控技术的精细化设计可以实现高难度、高精度的特殊元件制造,增加了科研实验的可操作性。
现阶段我国科研计划的申请主要建立在科学家学术理念的基础之上,从理论角度出发,国际不同国家在科学技术的理念差距上已经渐趋甚微,然而在转换为生产力的环节上发展中国家明显落后,其主要原因是由于在工业制造中硬件设备的性能限制。此外,研发领域的设备条件也存在较大的差距,主要是国内数控技术主要正对大型产品的加工制造,在精细化产品领域的应用较少,因此打造精细化数控技术是构建尖端研发平台的关键所在。
3.2 增强数控技术兼容性,拓宽应用领域
兼容性是衡量数控系统生产能力的标准之一,也是数控体统普及发展的关键,在数控机床发展前期,主要应用在机械化加工领域,不同厂商对数控系统的接口标准差异较大,导致数控技术在行业领域出现多种标准的模式,不利于该技术的规范化发展,在未来通用化水平较高的时代,数控技术的兼容性是其得到发展的前提。此外,数控技术的兼容性还体现在对不同生产类型企业上的应用,除了现阶段在机械加工领域的应用以外,高新技术领域涉及到的微型器件上的利用较少,比如在半导体制造工艺中数控技术的应用相对欠缺,主要是因为半导体工艺具备较高的微观化技术含量,在不同复杂工序的衔接上对设备的兼容性要求较高,因此要想拓宽数控技术的应用领域,必须增强其兼容性,成为数控技术发展的主要趋势。
参考文献
对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。
当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。
宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。
在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。
【关键词】数控技术 机械制造业影响 策略
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:
随着科学技术的发展,机械产品逐渐成为机、电、液、气、光等的统一体,相应的机械制造业也快速向精度、效率、智能、网络集成等方向发展。机械制造业作为我国的主要工业之一,其发展已进入了以数控技术为主流的阶段。为适应产品批量、周期、复杂度、质量等多元化要求,以及生产过程管理与控制需要,数控技术正迅速发展,并在国内机械制造业广泛应用,形成了深远影响,因此有必要认清数控技术对机械制造业的重要意义。
数控技术对机械制造业中的发展过程
机械制造业是国民经济的支柱产业。据统计,美国68%的社会财富来源于制造业,日本国民总产值的49%是由机械制造业提供的,我国的机械制造业在工业总产值中也占 40%。可以说,没有发达的机械制造业,就不可能有国家的真正繁荣的富强。而机械制造业的发展规模和水平,则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品,是机械制造业竞争和发展的基础,也是机械制造业技术水平的标志。
20世纪50年代初第一台数控机床的出现,使机械制造技术的发展出现了日新月异的局面,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的应用技术和最基本的装备。而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国机械制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术,已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控技术对机械制造业的影响
数控技术普及给机械制造企业的管理带来了新的思路和要求。数控技术普及给机械制造业所带来的不仅仅是生产模式的改变与生产效率的提高,更为重要的是机械制造企业的管理带来了新的思路和要求。数控技术相比与传统技术更为先进,尤其是实现了机械制造业生产的远程控制管理之后,机械制造企业的管理必须由原来的管理模式转变为以数控机床为核心的新兴管理模式,以适应当代机械制造业发展新趋势。从一定程度上讲,数控机床是为了满足管理的自动化,因此,数控机床与管理实际是相辅相成的。所以,机械制造业应该改变传统管理观念,做到管理的科学化、有效化。
数控技术普及带动了相关产业发展。在科技日益发达的今天,各产业的发展总是纵横交错、息息相关的。数控机床的优势要充分发挥出来,离不开相关产业的密切配合,反之,也会促进这些产业的发展。①在数控机床大力推进的背景下,作为数控机床的重要附件,刀具、工具系统这些年也得到蓬勃发展,市场发展很快,产品供不应求;②数控机床作为制造装备的装备,其市场前景离不开国际国内机械制造业的巨大需求空间,机械制造业要大力发展客观上也需要制造母机――数控机床的升级换代,二者相辅相成,形成了良性循环;③在机械制造过程中,大量耗材,如钢铁、有色金属、电器元件、木材等的需求量大增,给相关企业提供了发展的良机。
数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。数控技术是机械制造业发展的关键与核心,在一定程度上决定着机械制造业发展水平与趋势。数控技术对机械制造业的主要影响之一就是数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。从历史的角度来讲,我国机械制造业基础差底子薄,与国外发达国家中相比存在着较大的差距,数控技术在机械制造业中的流通与普及,大大改变了我国机械制造业落后局面,为我国机械制造业的进一步发展提供了新技术,提供了新的生产组织与生产工艺。我国机械制造业生产模式由原来的一个工人只能掌控一台机器发展到一个工人可以任意地掌握几台机器,机械制造业生产效率有了极大的提高。
机械制造业应对数控技术所采取的措施探析
逐渐转变企业管理理念和手段。由于受传统机械制造企业管理观念的影响,我国传统机械制造企业因为管理不科学出现各种各样的问题。新时代新背景下,数控技术掌控的机械制造企业管理当中,应该改变传统的企业管理理念和手段,适应数控技术管理要求进行理念和手段更新。改变原先机械制造业以对人的管理为主的管理模式,转变为对人对物的管理相结合的新型管理模式。逐渐转变企业管理理念和手段,是现代机械制造业适应新时展所采取的重要措施。
有针对性的开展技术改造。数控技术水平的优劣高低是一家机械制造业的重要标志,因此,有针对性地开展技术改造早已成为机械制造业适应新时代新形势所做出的必要努力。然而,在实际的技术改造过程中,机械制造业应该注重技术改造要以赢得市场先机为目的,任何行业的技术改造无非是为了获得更大的市场份额。另外,机械制造业还要注意加强与数控机床相关的附件和软件的开发工作,逐步完善与数控设备相关的附属设备改造。还有就是要加强品牌宣传,选取技术设备的主流品牌系统。
注重相关人才的培养和储备。数控机床是精密机械与计算机、自动控制、自动检测等技术相结合的机电一体化产品。与普通机床相比,其具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高、产品质量稳定和胜任复杂曲面加工的特点,因此在机械制造业中的地位日益重要。也正是缘于其高技术含量的特点,为使其充分发挥效率,企业必须加强与之相关的维修、工艺、操作人才的培养。国内的机械制造业,普遍重设计轻工艺,工艺人员不足;普通机床操作工人多,业务素质低;维修力量有限, 能力不足以应对数控机床,造成数控机床利用率低, 这也成为生产环节的瓶颈之一。在这方面沿海地区比内地做得要好,基本实现了维修、编程和操作的人员集于一体,而内地企业的维修力量最为薄弱,与欧美国家相比差距更大。面对此现状,企业可以下几方面加强对数控人才的培养:加大从业者人数, 注重梯次建设, 规避人才流失带来的负面影响;提高从业者素质,让大学生来搞加工和维修,可从政策、职称等方面加以倾斜;提高从业者经济待遇,激发其主动性和创造性, 更好的为企业服务。
组建适合企业的生产模式, 企业生产的最终目的是为了赢利。我国机械制造业的发展程度与规模存在着巨大的差距,数控技术的采用不仅没有缩短他们之间的差距,而且还在一定程度上拉大了机械制造业的差距,造成了机械制造业的两极分化现象。组建适合企业的生产模式,可以减少甚至杜绝这种现象,毕竟企业生产的最终目的是为了赢利,探讨企业的生产新模式才能在绝望中寻找希望,才能在激烈的的市场竞争中处于不败之地。
总结
数控技术正向智能化、自动化、高精密的方向发展,在工业技术、汽车行业和煤矿机械以及各个机械制造行业中,有很重要的位置,对我国的机械制造业的发展具有重要的作用。数控技术的应用,可以推进我国机械制造行业的快速发展,是我国通向工业经济大国的必经之路,使我国工业经济迈向世界大国行列,使我国在世界市场上占据更重要的位置。
参考文献
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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
中图分类号:TG519.1 文献标识码:文章编号:
0 引言 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平,从而满足现代市场的竞争需求。
1 技术特点 数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。目前是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。
2 机械制造中数控技术的应用
2.1 工业生产 工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。 在实际操作中,控制单元是由计算机系统组成,指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令,完成预想的操作,同时同步检测执行动作,一旦出现错误或发生故障,由传感系统和检测系统反馈到控制单元,发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力,使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2 煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量
2.3 汽车工业 汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,既可满足产品不断更新换代的要求,做到一次投资,长期受益,又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4 机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重。面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。
3 数控技术的发展 从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史,由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统,由于采用封闭的体系结构,它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难;开放式体系结构的计算机数控系统的发展,使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统,采用软件模块化的体系结构,显示了优良的性能,能适应各种计算机的软件平台,具有统一风格的用户交互环境,操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便,具有较高的性能价格比,已成为数控系统发展的方向。
机械制造技术智能化发展装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过,“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
关键词:机械制造业;数控技术;应用;展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以计算机为主导的现代科学技术推动了传统机械制造业的发展,现代机械制造业面临着多品种、小批量的需求环境,同时产品交付周期缩短、产品质量要求较高,要求其必须具备一定的柔性。现代数控技术在机械制造业中的应用增强了其对新的需求环境的适应能力,并提高了产品的市场竞争能力,现代数控技术有效地提升了机械制造业的可靠性、功能和效率,因此有着十分可观的应用前景。
2数控技术及其应用优势
现代数控技术是以计算机技术为支撑,以计算机数字信息的形式对机械制造和操作过程进行控制的技术,集网络通信技术、计算机技术、机械制造技术、光电技术、传感技术等于一体,具有自动化、精度高、柔性强、效率高等优点。数控技术在机械制造业中的应用极大地提高了机械制造的灵活性和设备运转操作的效率,具体表现在:可以快捷方便地修改加工工艺参数,增强了产品创新能力和提高了批次加工能力;提高了产品加工的精度、缩短了辅助时间的消耗;可以高质量的完成具有复杂几何构型的零部件的加工;使用模块化的标准工具,缩减了换刀及安装时间,提高了工具标准化模块化水平。
3数控技术在机械制造业中的应用
3.1在机床设备上的应用
机械机床设备是现代机械制造业的基本工具和核心技术,机床设备作为机电一体化的重要组成部分必须具有符合要求的自动化控制能力。计算机数控技术的发展为现代机械制造业的机床设备自动化控制提供了良好的技术手段,将相应的控制装置安装在机床设备上,用数控技术对机床设备进行控制,可以人为地输入命令的方式对机床的操作动作进行控制,它将加工工件和刀具之间的位置距离、刀具选择、主轴变速大小、冷却泵的开关等各种操作动作和顺序以数字信息的信息存储在控制器存储中,根据既定程序发出命令来控制机床的伺服系统或操作元件。
3.2在木材加工上的应用
木材加工中比较常见的数据机床设备主要有:数控镂铣机,有1-6个高速运转的主轴电机,每个主轴既可以单独工作又可以联动协同工作,可以同时实现对多个部件的加工,具有较高的工作效率;数控加工中心,可以实现三轴联动、四轴联动或无轴联动,有1-2套高速运转的主轴电机,能够实现自动更换刀具的功能;缩放雕刻机,其有机械手进行控制,有2-16个刀轴,可以实现对具有圆柱面或平面形状的工件进行批量成比例的缩放式雕刻;机器人雕刻机,在数控技术控制下进行全自动操作,可以对固定的工件进行表面雕刻;数控带锯机,可以两轴联动,可以实现对板材的曲线加工;全自动喷漆系统,能够对移动或固定的工件进行表面喷漆。
3.3在工业生产上的应用
数控技术应用到工业生产上就是工业机器人,其是由控制模块、驱动模块和执行模块所构成,主要在机器设备的生产线上使用,执行焊接、装配、喷漆等方面的操作,也有使用在复杂恶劣的劳动环境中,比如太空、深水作业等,它可以通过机械手实现对工件的抓取、搬运等操作,其在汽车装配、喷漆、集装箱的搬运等方面发挥了重要作用。实际操作中工业机器人的控制单元由计算机系统组成,控制机器人根据写入的程序命令向驱动模块发出指令以完成预先设置的动作,同时负责执行动作的检测,一旦出现异常,由传感系统反馈到控制模块,发出警报并做出相应的保护,执行模块由机械构件或伺服系统所组成,执行模块在动力系统的支持下完成指令所规定的操作行为。
3.4在采煤机器制造方面的应用
适应不同地质煤质情况的采煤机器品种较多,属于小批量生产的类型,不同机壳的毛坯生产多采用焊接件的形式,这在传统的机械加工下难以实现,而使用数控气割技术和龙骨板程序可以很好的处理滚筒、采煤机叶片下料等问题,不仅可以获得较快的切割速度,而且一些工件的焊接坡口可以直接割出,是的生产效率大为提高。数控气割机的切缝补偿装置自动可调,它可以对构件的实际轮廓外形进行程序化的控制,这样就可以借助切缝补偿值的调节来实现对毛坯件加工余量的精确控制。比如在采煤机的销轨轮,其外形呈现摆线齿形,具有较深的切槽,加工余量较大,而普通铣床的加工余量不均匀,使用数控铣床就可以对该问题进行精确的控制。切削加工中可以对形状复杂、精度较高的工件进行加工,采煤机的浮动油封在实际工作中要求内环凸曲面与外环凹曲面的密封圈具有相等的压缩量,这样均匀的压缩接触面积才能满足密封的要求,因此内外环凸凹曲面的加工精度要求较高,使用数控机床加工,可以容易地保证其曲面精度,满足使用要求。在采煤机减速构件中,其行星架等分孔的等分精度和同轴精度对整个机器的使用寿命和传动精度等都有直接影响,使用数控机床进行行星架的加工,既可以保证工件的精度要求,又可以提高加工效率。
4展望
机械制造自动化的关键在于数控技术的应用,它会直接影响到一个国家机械制造工业的发展水平和生产力水平,甚至某种程度上讲以数控技术为核心的机械制造业水平已经成为了衡量一个国家技术水平的重要标准,所以在机械制造业中广泛推广和使用数控技术,具有重要的应用价值和战略价值。
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