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关键词:数控技术,汽车制造,应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.021
1 数控机床的特点
数字控制(Computerized Numerical Control)简称数控。是用数字化的代码对加工对象的工作过程实现自动控制的一种方法。数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
(1)自动化程度高,劳动强度低。
(2)加工精度高,产品一致性好。
(3)多轴联动,能够实现复杂工件的加工。
(4)机械传动链短,结构简单,生产效率高。
2 数控技术在汽车制造中的应用
(1)数控技术在汽车零部件生产中的应用。近几年来,经济发展速度加快,汽车加工工业也得到一个很好的发展空间,并保持良好的发展势头,因而汽车零部件的加工制造技术也随之快速发展,数字技术的出现可以有效地使原本发展平缓的汽车零部件生产技术得到更快速的发展。数控机床于最近几年来在汽车零部件制造工艺上得到了大力推广,使用数控机床生产出来的汽车零部件的品质在原有的基础上又提升了一个档次,同时还提高了加工生产的效率。极大的满足现今竞争比较激烈的机械制造行业的市场要求,还能够有效地降低生产成本,以此可以实现一次投入,长期收益的良好生产目标。传统的汽车加工工业主要讲究规模化与效益化,然而随着数控技术的出现及其在汽车加工制造业上得到广泛应用,使这一传统规律被打破,从而实现了多品类、小批量、小规模、高效率的生产目标。另外在数控技术中,虚拟现实控制技术、柔性制造系统、计算机辅助制造技术也都在汽车制造工艺中得到了广泛的应用。
发动机作为汽车的心脏,精度要求非常之高,而且加工工艺复杂。气缸体是发动机的最大零件,也是其他零部件的主要支撑体。气缸体需要先铸造,再用数控加工中心铣“三孔四面”,然后还要使用数控镗床进行精镗缸筒。活塞也是先行铸造,再用数控加工,最后精磨。连杆则是先锻造,再用数控加工。曲轴对动平衡要求非常高,凸轮轴的凸轮型线精度要求很高,必须使用数控机床加工。发动机上最复杂的气缸盖就更要使用多种数控机床加工了。发动机的油底壳采是冲压而成,貌似和数控机床毫无关系,但是其冲压模具却是用数控机床加工出来的。
变速箱是汽车中重要的传动机构,内装很多的轴类零件和装在其上的齿轮。现在汽车加工工业中,变速箱中所有的轴和齿轮都数控机床加工制造的。现在加工齿轮常采用插齿、剃齿、滚齿等工艺加工,数控机床在齿轮加工中有很大的优势,加工精度高,生产效率高。轴类零件在初步加工后,还要铣键槽,拉花键等,为了提高配合精度,都要使用数控机床。变速箱壳体铸造完成后,还要在数控加工中心上铣端面、钻轴孔,保证各轴间的间距。
驱动桥也是重要的传动机构。驱动桥中的主减速器两个准双曲面齿轮则必须由数控机床加工。差速器中的锥齿轮也要在数控机床上加工。桥壳在铸造后还有铣削端面及钻孔,端面上的几个螺栓孔则由由专用机床一次加工完成。
在汽车中还有很多难加工的零部件,它们用普通机床是无法加工的,只能用到数控机床加工。比如大批量汽车发动机,变速箱,底盘主要零部件则需要五轴的数控加工中心加工。
在众多机床中,车床以其结构简单,价格低廉,却可以用于各种轴类、盘类零件的生产,得以在机械零部件的生产加工中得到了广泛应用,尤其是数控车床,精度高、稳定性强、故障率低,在汽车工业中颇受用户的青睐,在汽车制造业中得到应用广泛,处于主导地位。数控车床在汽车制造业中可以用来加工轴类、盘类零件,如凸轮轴、曲轴、飞轮、轮毂、制动盘、一轴、二轴、齿轮、齿套,而轴类零件和盘类零件在整个汽车的零部件中,是占主导地位的。
(2)数控技术在汽车整车生产中的应用。汽车整车生产中有四条线,即冲压、焊接、涂装和总装线,无处不用到数控机床。在自动化生产线中应用最多的则是数控技术控制的机械手和传输装置,使工人装配更精准、方便、快捷。随着数控技术的发展,也出现了一些不需要人工控制的全自动化生产线,最典型、应用最广泛的就是自动化车身前板生产线,完全由机器控制,不需人工干预,增加了生产效率而且减少了对人体的伤害。还有自动焊接机器人,焊接质量高,焊接速度快,是人工焊接的百倍以上。
3 数控技术在汽车工业中的发展前景
从整个汽车行业来看,数控技术在多品类加工、中小批量生产中,有很明显的优势,因此在汽车制造行业中,有着尤为重要的地位。它不仅能加工各种机械构件,还能完成汽车钣金、底盘焊接、轴的锻造、整车装配、电火花、激光等特种加工。在加工中将给中加工能力很强的设备如数控立式/卧式铣削加工中心,万能车削加工中心等用于柔性制造系统(FMS)中,很大程度地提高了其加工能力和柔性性能。数控技术日渐成为制造业发展的必然趋势,以数控机床构成的柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)占据成为机械加工业的重要地位。
4 结论
汽车加工业由传统的规模化、单一化生产方式向多样化、中小批量的加工生产方式过渡,以企业为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变,数控技术以及以其为主导的柔性制造系统(FMS)是适应这种过渡期转变的较好的生产制造方式。汽车生产中的数控技术以及以其为主导的柔性制造方式在具有产品制造优越性的同时,也有利于将企业中相对独立的产品设计、生产制造等过程相互结合起来,发展数控技术以及以其为主导的柔性制造系统(FMS),可以使汽车生产企业受益匪浅,不断提高其的综合实力和市场竞争力。
参考文献:
[1]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技资讯,2011(26).
[2]刘思默.机械数控的技术应用实施与探讨[J].数字技术与应用,2011(12).
关键词:数控技术;机械制造;应用;发展前景
0引言
在早期的机械加工领域,机器的组装配合是其工作重点,采用物理机械知识完成加工操作,随着近年来数字化技术的快速发展,人们逐步认识到数字化技术在机械加工领域的应用潜力,是对传统机械加工模式的一种补充,数控技术与机械加工的结合也是一种必然的发展趋势。数字化技术能够对机床的加工过程实时的进行控制。对数控设备以及编程控制装置等系统进行修改操作,高精度的控制机械加工过程,同时也提高了机械加工制造的技术含量。随着上世纪六十年代第一台数控机床的出现,机械制造行业便进入了自动化技术发展阶段,历经多年的发展变革,数控技术面向了新的台阶。目前的机械制造中,通过数字、文字和符号等编译的代码信息指令可以高效的控制机械制造工艺。高精度的数控机床利用数字编程,能够对工件位置、加工角度、加工速度以及机械能量的流向等制造条件进行精确的控制,通过二进制数字运算模式的指导下,以尽可能小的误差开展机械制造工作。数控机床合理的利用了计算机高速运算能力,精度与传统的硬件组装控制相比要高出很多,计算机信息存储和数据处理过程精确高效,也进一步减少了机械加工制造中的误差。
1数控技术在国内机械制造行业的应用情况
随着现代机械制造行业对于制造精度要求的不断提升,数控技术在机械加工制造过程中得到了越来越广泛的应用,是一种有效的高精度机械制造技术。从目前国内的数控机床发展情况来看,已经具备了一定的水平。无论产品种类、操控性能,还是制造质量方面都有了长足的进步。据不完全统计,国内市场目前销售的数控机床超过1500种, 常见于金属材质的切削以及机械部件锻压方面。
1.1数控技术在国家重点工程中的应用
目前国内机械制造行业技术水平和加工精度,对于国家重点工程,尤其是国防军工项目的建设起着至关重要的作用。此外,近年来快速发展的航天航空事业中也需要更多的运用先进的数字控制技术,以不断提升机械零件制造加工的精确度。SSCKZ80-5型五轴车铣综合性加工体统在航空航天、船舶制造、铁路运输设备制造等领域有着很好的使用效果。数控机械制造具备的高技术、高精度特点,对机发动机主轴和起落架部件的等关键性机械零部件加工制造也有十分重要的作用。此外,类似于超精密球面车床等数控机械设备,推动了照相机镜片、激光加工设备与条形码检测设备等设备精细化与科学化应用,在国防侦查,监测等方面有着重要的作用。
1.2数控技术在企业生产中的应用机床设备中数控加工技术的应用
在企业日常生产中,机床设备机械制造中必不可少的工具。数字化控制技术也进一步的推动了机床设备向着现代机电一体化方向发展。此外数控机械制造技术的出现从一定程度来说,也改善了机床控制精度与生产效率,让机械制造设备更好的服务于企业的生产,让低成本高效率生产成为可能。以汽车工业为例,数控制造技术的推广直接推动了汽车零部件制造加工精度和生产效率。从某种程度上来说,也打破了制约我国汽车制造行业发展多年的“经济规模论”等传统观念的束缚,同时也实现了产品多样化、小批量部件高精度、高效生产,为汽车制造工业产品更新换代提供有力的支持。
2数控技术在机械制造行业中的发展前景
2.1机械制造中数控技术的发展方向
(1)高精度、快速数控制造技术。生产效率与产品的质量的提高有赖于高精度、快速数控制造技术的发展,缩短生产制造周期,增强企业的市场竞争能力。在汽车制造工业中,数控技术也便于进行多品种汽车部件的加工制造;在航空航天领域,机械零部件制造产品主要为薄壁和薄筋,其材质主要为铝或铝合金等轻质材料,刚度很差,仅在高切削速度或者应力比较小的情况,才可以进行加工。才是数控设备高速、高精度的特点能够发挥出良好的效果。
(2)智能化、网络化将成为数控技术的发展趋势。为智能化机械制造不仅能够提升生产效率,也有效的保障了机械制造产品的质量,例如制造自适应控制系统,加工参数自动生成系统等;智能化、网络化的发展,简化了编程与操作过程,自动编程系统与智能化操作界面的不断完善也是智能化发展带来的优势;此外智能故障诊断、联网监控等功能,也是数控技术发展的趋势。
2.2数控技术产业的发展战略分析
(1)发展战略。从国家战略安全的层面来说数控机械制造技术和产业应该得到足够的重视。制造业作为国内从业人数最多行业之一,制造业发展能够有效的改善人民生活质量,缓解国内就业压力,维护社会的和谐稳定;此外,从国防安全角度上来说,西方发达国家限制高质量的数控产品的出口,将其列为战略物质和政治筹码,对我国长期实施禁运和限制措施。
(2)发展策略。应该结合我国基本国情,从国家战略和国防需求,以及经济市场需求出发,以改善国内数控机械制造水平,优化产业结构为目标,有针对性的开展数控机械制造核心技术、配套技术的研发工作,力争实现数控机械制造行业的跨跃式发展。以终端产品为导向,带动数控机械制造行业的发展。集中解决数控设备和数控系统部件功能的完善,同时保证生产规模。没有可观的生产规模就无法生产出优质低价、竞争力强的数控机械制造产品。
结论
综上所述,数控技术对于我国机械制造水平和精度的提高有着十分重要的作用,也为我国国防军工行业以及生产制造产业发展带来了巨大的变革。目前一方面应该进一步的研究数控技术,另一方面也需要将数控技术发展同机械加工制造行业的需求结合起来。
参考文献:
[1]李敬伟.数控技术在机械加工中的应用及分析[J].河南建材,2012(05)
[2]陈友富.论机械制造中的数控技术应用[J].新课程(下),2012(09)
[3]刘思默.机械数控的技术应用实施与探讨[J].数字技术与应用,2011(12)
[4]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技资讯,2011(26)
关键词:数控技术;机械加工;应用;发展前景
我国机械工业的发展和进步使得我国在机械加工方面的技术和工艺也日益的提升,数控技术是一种比较新的控制技术,它在机械加工方面也充当着不可小视的角色,数控技术在机械加工方面可以完成复杂的施工环节,同时对很多其他技术无法完成的任务也有着非常显著的作用,还可以实现计算机远程控制,因此这也是对机械加工行业的一次重大的改进和创新。
1 数控技术在机械加工中的应用情况
工业是当今社会发展中一个非常重要的产业,它是衡量各国综合实力的一个关键因素。而一个国家想要发展工业,就必须要以先进的技术为重要的支撑,只有这样才能更好的保证其发展水平。
1.1 数控技术在机床中的应用
在机床生产的过程中,数控技术的应用使得机电一体化成为了一个重要的发展趋势,在原有技术的基础上,机电一体化技术的应用可以有效的提高生产的质量和生产的效率,同时它也可以很好的为机械加工创造更加有利的条件,所以从这个角度上来看,数控技术是机械加工技术发展的一个关键的推动力,这种机床具备很好的性能,因此其生产质量也是十分令人令人满意的。
1.2 数控技术在工业机器人方面的应用
工业机器人通常就是指在工业生产中使用的一种能够模拟人的动作,按照一定的流程尽心吧操作的自动化设备,这些自动化设备使用的最终目的就是为了提高生产的质量和效率,同时在生产的过程中也能保证生产的安全性和稳定性,工业机器人实际上属于工业设备的一种,工业机器人的使用可以很好的改进生产条件,节省了生产时间的同时,也节约了劳动力成本,而如果从工业机器人的基本功能上来看,其可以完成基本的人力生产工作,同时还可以完成喷漆、焊接等一些复杂性和生产要求相对较高的工作,另外其还可以在一些人类无法触及的极端环境下保证良好的工作状态。
2 数控技术及数控设备的研究和应用热点
在生产过程中效率和质量一直都是人们十分关注的一个因素,精度高的加工技术可以很好的提高生产的效率,同时还可以保证生产的质量,从最近几年的生产情况上来看,在加工精度方面有了明显的改进和提升,这也成为了人们十分关注的重点。
2.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势
这种技术的应用可以提高整个机械加工的水平,同时在很多其他的方面也可以很好的体现出其他技术所不具备的优势,使用该技术可以有效的缩短产品的生产周期,同时还可以在生产精度方面有更好的保证,在生产中最高的精度已经可以精确到纳米的级别。
2.2 轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用这种加工形式进行生产和加工可以很好的保证零件的光洁度,同时在工作的效率方面也有了更好的保证,它可以是普通联动机械生产效率的2到3倍。所以其在生产过程中也可以体现出更好的性能和优势,但是因为这种系统在编程技术上难度较大,同时价格也比较高,所以在过去的机械加工中一直没有得到良好的发展,阻碍了机械加工的进步。
当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床的发展。
2.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考
3.1 战略考虑
我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先,从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次,从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制。
3.2 发展策略
从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。
数控技术是随着数字时代的来临广泛应用于机械加工和制造领域的一种新型技术手段,标志着新的生产力的发展方向,具有划时代的意义。目前我国的数控机床已经取得了相当大的成就。在产品种类、技术水平和质量上都较大的发展。据了解,目前我国的数控机床在市场推广的就多达一千五百种以上,在整个金属切削和锻压机械中都具有有举足轻重的地位。
首先,数控机床的应用范围不断扩大。近年来,我国的机床行业在国家重点工程,以及国防军工建设中得到了广泛的应用,并且在航天航空事业中也不断提高数字控制的精确度。SSCKZ80-5型五轴车铣复合加工中心在对航空、船舶、铁路运输行业具有高技术、高精度的技术运用,对飞机发动机主轴和起落架的加工等关键性的机械加工都有较重要的作用。在其他生产工业方面,数控技术同样具有较大的影响作用,通过超精密球面车床的基础设备提供,促进了照相机塑料镜片、激光加工光路系统以及条形码阅读设备等高科技的技术加工的精细化和科学化。
其次,数字技术不断提升。“国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点,通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门,在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头,配以工作台的纵向移动,可完成五自由度的运动。”同时,网络化和集成化的数控机床创新是数字技术提高的表现之一,提高数控机床的速度和精密程度,当前我国已经研制成功出一批速度在8000~10000r/min以上的数控机床,并且搭理推广了CAD技术的应用。
最后,企业的数控机械化程度大大提高。据了解,当前企业经过不断的研发和创新,已经开发并生产了“8大类、13个系列、160多种电主轴及主轴单元”,高度的数字机械化大大减少了公司的产品生产成本,提高其市场竞争力;目前我国企业在数控技术的应用上达到了一个较大的,是数字技术在机械加工领域应用的重要表现形式。
结束语
工业是国家实力的衡量基准,以发展工业为主要手段来维持我国的经济增长,巩固国家实力是可行之策。随着数控技术在机械加工制造领域的应用越来越广泛,机械加工制造行业内所配备的数控设备越来越多,我国机械行业的发展必将越来快速,数控技术在机械工业以及其他行业中的应用前景也必定会越来良好。
参考文献
[1]刘思默.机械数控的技术应用实施与探讨[J].数字技术与应用,2011(12).
[2]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技资讯,2011(26).
关键词:数控技术 机械制造
引言
近年来,随着工业化、信息化的快速发展,现代制造技术对机械产品提出了高精度、高复杂性和高效率的要求,同时对加工设备的通用性和灵活性提出了更高的要求[1~2]。在这些要求的促使下,传统制造业发生了革命性的变化,由一般的机械加工向智能化,高速、高精度化,复合化,系统化的方向发展。这就为数控机床的应用创造了广阔的施展空间,也大大的促进了数控加工技术的发展。数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命,使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段。
1 国内数控技术的发展现状
1.1数控系统的发展现状
改革开放以来,国家对数控技术和数控机床的发展十分重视,通过引进技术和科技攻关,经历了“六五”、“七五”引进消化吸收、“八五”开发自主版权数控系统,“九五”的商品化、产业化三个阶段[3~5]。此三阶段的研究、使用经验为数控加工技术的产业化奠定了良好的基础,也使数控加工技术取得了长足的进步。
在引进消化吸收阶段,我国从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,进行合作、合资生产、科技攻关,解决了数控机床可靠性和稳定性的问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。在开发自主版权数控系统阶段,通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。商品化、产业化阶段,我国数控产业发展迅速,1998~2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%;从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国;但是,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。
目前,我国数控技术已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡,也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。现已有一批能成批量生产数控机床和数控系统的企业。在数控技术软件上,一些单项技术已达到国外水平。
1.2 数控机床的发展现状
20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展[6]。
由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可靠性还较差,数控产业尚未真正形成[7]。因此加速进行数控系统的高速、高精度化、复合化、系统化、智能化、商品化攻关,尽快建成完善的数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前面临的主要问题有:核心技术严重缺乏;数控功能部件质量差,急需技术攻关;技术创新和成果转化与市场脱节,市场定位不明确;项目安排带有盲目性,缺乏先进的管理机制。
1.3 刀具的发展现状
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。早在公元前20世纪,我国就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发明,1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。 1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和怀特发明了高速工具钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片,同年,美国的邦沙和拉古兰发现了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层,这种复合材料具有更好的切削性能。
近年来,数控刀具的科技成果主要体现在研发一刀多切削功能和提高刀刃切削性能的方面,数控刀具材料集中应用在高速(超高速)、硬质(含耐热、难加工)、干式、精细(超精)数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料(金刚石、表面改性涂层材料、TiC基类金属陶瓷、立方氮化硼、Al2O3、Si3N4基类陶瓷),W、Co类涂层和细颗粒(超细颗粒)硬质合金基体及含Co类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。
2 机械制造中的数控技术
随着经济的全球化,尤其在我国加人WTO以后,国际经济竞争将进人短兵相接的阶段。在新的形势下,我国的机械制造业有强烈的危机感、紧迫感,以只争朝夕的精神,全力提高机械制造技术水平、降低生产成本,发展先进制造技术,促进产品升级换代,提高整体竞争能力,迎接新世纪的机遇和挑战。
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变化,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装备,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。
2.1数控加工技术在机械制造业中的作用
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段,是国防现代化的重要战略物质,是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
近年来,数控技术以其加工精度高、生产率高、柔性好等特点而日益受到重视,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术,已成为世界各国加速经济发展的重要途径。目前,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。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提高综合国力和国家地位的重要途径。世界上各工业发达国家采取各种重大措施来发展自己的数控技术及其产业,将数控技术及数控装备列为国家的战略物资。数控技术集智能化,柔性化,高速、高精度化,复合化,系统化于一身。这在现代制造技术的发展中有着不可替代的作用。
2.2 数控加工技术在机械制造业中的意义
数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果,具有高柔性、高精度与高度自动化的特点,提高了机械制造业的制造水平,解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的复杂型面零件的加工,为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品,已取得了巨大的经济效益。
数控加工技术具有较强的适应性和通用性,能获得更高的加工精度和稳定的加工质量,具有较高的生产效率、能获得良好的经济效益,能实现复杂的运动,能改善劳动条件、提高劳动生产率,便于实现现代化的生产管理。同时,数控加工技术的发展对提高国家战略地位和国家综合国力水平有着不可替代的作用。
结语
我国数控技术的发展由简单的机械加工过渡到高速、高精度化、复合化、系统化、智能化、柔性化的现代机械加工,发展主要经历了三个阶段。数控加工技术具有加工精度高、生产率高、柔性好等特点,具有较强的适应性和通用性,其加工精度高,生产效率高,能实现复杂的运动,能改善劳动条件,在现代机械制造业中有着不可替代的作用和意义。
参考文献
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[2]李艳玲,李巧玲,宁振武.数控加工技术在机械制造业中的重要性[J].中国科技信息,2005,(18):76.
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[5]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技咨询,2011,(26):54.
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[7]丛高祥,陈丽,李凯,等.浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J].价值工程,2011,30(3):276.
作者简介:董丽梅(1979-),女,工学硕士,现为兰州城市学院培黎石油工程学院老师,讲师,研究方向:机械化保护性耕作技术及机具研究。
关键词:数控技术;机械加工;应用
如今伴随数字技术的发展和应用,其在机械加工中已得到有效融合,创新和改进了传统机械加工方式,特别是数控技术的应用使机械加工领域进入新的发展阶段。数字化技术的应用对机床运行和加工操作进行全面的管控,多个数控设备及技术的应用实现系统化、标准化操作,从而提高机械加工精度,充分满足生产需要。
1数控技术的概念及应用优势
所谓数控技术,就是基于数字和信息技术对机械加工流程、操作予以控制的一项技术。该项技术不单单涵盖传统机械生产技术、传感技术、计算机网络技术等,还具有自身先进高新技术特点,譬如:高精度、自动化等。由于数据输入、存储及分析处理等均可通过专业软件完成,数控技术有力提升了机械加工生产的灵活性,提升了机械生产效率。同时,数控机械生产还可提高产品质量。传统机床不能生产出复杂度较高的零部件,而通过调整数控技术生产参数,可进行加工,所以相对方便换批加工和新产品的研发[1]。此外,此项技术还可在完成一次装夹后,完成多道工序操作,不但保证了产品质量,同时也提升了加工精度,在较大程度上节省了时间。应用规范、标准的工具,不仅节省了换刀和装配时间,强化了工具的标准强度以及整体控制水平,还有助于计算机进行良好的辅助生产。
2现阶段数控技术在机械加工领域中的应用
2.1机床方面的应用
在机械加工生产中,机械装置是最为关键的一项,控制性能良好的机床装置是当前机电一体产品的主要组成。将数控技术应用的机床装置中,关键是把计算机控制装置和机床良好连接,再依托计算机技术对机床加工和生产运行实施实时性管控,也就是人们常说的数控机床。它主要将加工所需进行的一切操作、工艺程序、技术参数等通过数字代码形式来表示,之后应用一定的控制介质将相关数字信息准确录入到专门计算机中,此时借助计算机分析、计算及处理之前录入的信息,在最后对机床控制系统或执行元件发出相应的指令,加工出所需机械设备零部件、模板等。
2.2工业生产方面的应用
工业生产机器人和过去的数控系统是基本相似的,均是由驱动、控制、执行等三个单元组成。它通常是应用到工业生产流水线上,比如:装配、焊接、喷漆等方面;或者应用到环境相对复杂的加工生产中,以达到人工无法开展的工作,譬如太空、深水等环境下的加工作业[2]。同时,这种机器人还可模拟人的手或者腕等动作,通过一定的程序完成部件的搬运、抓取等各种动作。但是数控技术在此方面的应用,在较大程度上改进和完善了劳动条件及环境,有力的保证了产品的质量和员工的安全,尤其是在汽车、大型机械设备等产品的量化转配、喷气等方面有着重要作用。此外,在实践运行中,控制单元通常是通过计算机系统,这就是和人的中枢神经系统相似,能够向机器人下达依照有关程序向相应的驱动单元传输指令信号,使其进行预想性操作。与此同时,还可开展同步化检测,如果加工生产中出现异常或者故障,可基于传感、检测两个系统反馈到控制单元,进而实现报警功用,再做出相应的、准确的保护操作。还有一点就是,执行单元是由伺服系统、基础部件组成,而其动力部分则会给这个单元给予必要的动力,进而使执行单元更好能够在驱动单元做出在相应反应下执行相关操作[3]。
2.3在采煤生产方面的应用
当前,采煤设备的开发和改进速度不断提升,同时品种类型也日益增多,但绝大部分是小批量的生产,所用机壳毛坯生产加工以焊件为主,过去机械加工是不能实现单件下料的。但是,通过采取数控气割来代替以往仿形法,并运用龙骨板工艺程序对采煤设备叶片、滚筒进行下料,这种方案相对而言是比较优化的。应用该方案使切割效率和质量得到大幅提升,一部分零件焊接口可直接割出来,进而提升加工效率[4]。此外,基于数控技术的气割设备可设为自动控制和管理的切缝补偿装置,而其能对部件轮廓达成程序进行有效的控制,就如数控机床上,对铣刀半径达成补偿类似,此时就可通过调控切缝有关补偿值准确、合理的控制毛坯部件的加工余量。譬如,采煤装置的中摆线齿轮上的销轨轮,它的切槽深度较大,且加工余量也相对要大,以往的铣床加工余量普遍表现出不均匀的情况。但数控技术下的铣床则可解决此种情况,同时还有较良好的控制优势。另外,在气割后实现安全退火,可对部件组织及自身韧性进行积极改善,不但在较大程度上提升了部件质量,还降低了能耗。还有就是在切削加工中,应用数控技术可进行相对复杂、精度高的元器件加工。
3数控技术机械加工领域的发展及应用前景
现阶段,我国在机械加工方面应用数控技术还有待改善,仍存在诸多问题,特别是技术方面,整体水平和国际水平有一定差距。此外,高精尖技术不足,在市场上的占有率不高,尚未量化生产,可靠性不高,且未发挥出品牌效应。所以,必须重视数控技术的创新和发展,特别是加强产业发展。相对社会安全看,机械制造业是就业人数较多的一个行业,它的发展不但可缓解就业压力,确保社会安稳。同时,对于国防安全看,西方欧美国家已掌握先进的数控技术,并纳入到战略技术中,对我国是禁售和限制。所以,要充分考虑本国国情,推进数控技术的创新,将其纳入到战略发展中,促进机械加工的发展。
作者:单晓坤 单位:吉林化工学院
参考文献:
[1]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技资讯,2011(26):54.
[2]曹彧.现代机械加工中数控技术的应用研究[J].橡塑技术与装备,2015(24):59-60+84.
【关键词】数控技术;机械加工;智能化;编程;计算机;人员
1、前言
全球一体化的趋势已经形成,我国机械制造和加工行业的国际市场逐步扩大,同时也正在迎接国际市场的剧烈冲击,在科技昌明的时代,数控技术的发展越来越迅速,对机械制造和加工领域的渗透越来越明显,只有更好地把握数控技术,不断在机械制造和加工中应用好数控技术,才能够在国际国内市场的竞争中得到发展的动力。应该从机械制造和加工行业的持续进步出发,对数控技术进行深入思考,探寻数控技术应用与机械制造和加工行业的方法,通过数控技术智能化优势的体现来提高机械制造和加工的效率,以自动化编程和计算机技术的全面应用来提升数控技术的实际应用水平,在不断提高人员数控技术使用能力的同时,综合地提升机械制造和加工行业的质量与水平,使这一行业能够在激烈的国际竞争中获得独特的优势。
2、数控技术的概述
2.1数控技术的概念
数控技术是当前机械制造和加工领域的核心技术,随着计算机技术和自动化控制技术的不断发展,数控技术带给了行业和社会更多的新元素,为了更好地了解和研究数控技术,就必须对数控技术进行科学而准确地定义。行业一般认为数控技术的定义应该是:在机械制造和加工中采用数字化的控制技术,并发挥数字技术的准确和效率优势,进而做到对机械加工精度和成本的有效控制。本研究认为:数控技术是根据传统机械加工和制造过程,采用数字化的控制技术对机械制造和加工进行改造,在充分利用数字技术自动化、精细化、高效化优势的基础上,提升机械制造和加工质量的方法。数控技术的使用开辟了机械制造和加工领域的新天地,不但促进了生产方式的更新,而且也扩大了机械制造和加工的范围。
2.2数控技术对机械加工领域的价值
与传统的机械制造和加工技术相比,数控技术具有着很多优势和特点,一方面,数控技术具有加工上的灵活性,数控技术可以通过编程来实现加工的各项操作,这使得多种工序、多项工艺可以在一个操作中一次性完成。另一方面,数控技术具有操作上的简单特点,数控技术可以实现人机对话,通过各种程序来实现对加工机械设备的操作,降低了加工人员的劳动强度。此外,数控技术具有效率上的优势,通过数控机床的程序设定,高精密、复杂程度高的零件可以在保障质量的基础上,短时间即可加工出来,这大大缩短了机械加工的时间,提高了机械制造和加工的效率。
3、机械加工技术中更好地运用数控技术的要点
3.1提高数控技术应用的重视程度
应该看到,无论是国内还是国外,机械制造和加工领域对数控技术的应用已经成为一个不可逆转的趋势,在机械制造和加工越来越复杂、越来越精密的今天,市场倒逼机械加工和制造企业将数控技术全面地引入到生产之中,当前许多机械制造和加工企业已经将数控技术应用到实际生产的关键环节。必须在行业的范围内建立起重视数控技术应用的环境,为数控技术的更好运用装设良好的空间,只有给数控技术一定的重视,才能够使数控技术的优势得到进一步地发挥,也才能发挥出数控技术在机械制造和加工过程中的真正价值。除此之外,企业还应对机械加工的工作人员进行相关的数控技术培训,以提高工作人员的专业技术,保障机械加工的工作效率。在培训中,要将数控技术的理论知识与实际操作相结合,以充分发挥数控技术的功能,提高机械加工的工作质量。
3.2推行数控技术的自动编程
在机械加工的过程中,多是通过人工手动来分析生产制造图样、编写零件加工程序单和确定工艺过程等,这种人工工作方式的效率十分低,计算分析过程中也容易出现错误,不利于机械加工技术的发展。为改变这一状况,体现数控技术的有效性,则必须加快手动编程向自动编程转变的速度,用计算机来代替人工操作,以此保障工作质量,提高工作效率,实现资源优化配置,节约机械制造成本。
3.3加强数控技术设备的经济型改造
采用先进的经济型设备是一种提高数控技术应用的方法,而改造原有的数控机床和设备也是提高数控技术经济性的一种方式。在全球经济一体化的形式下,我国工业大力发展,数控技术在机械加工技术中的运用越来越广泛,促进了数控机床的不断改进。为适应新时代下的机械加工要求,必须创新数控技术,大力发展经济型数控机床,保障数控机床的稳定性,提高数控机床的工作效率。在此同时,还应改进机械加工中的旧设备,提高机械加工技术,充分利用数控技术,以提高机械制造生产水平,促进机械制造业的长远发展。
3.4实现数控技术的智能化
随着机械制造业的发展和数控技术的进步,必须不断地发展和完善数控设备,实现数控技术的智能化。智能化数控技术能提高机械加工的效率,监督和控制机械加工过程,使机械加工操作简单化,保障机械加工的驱动力。
4、结语
数控技术是机械制造中现代化的加工技术,是实现自动化机械制造的基础,对于提高机械制造质量,发展机械制造业水平,综合提升加工和制造能力有着重要的价值。当前的机械制造业应该将数控技术的应用看做是一个机遇,以维护机械设备制造行业发展的高度重新审视数控技术的应用,在机械制造的各项细节和关键环节中用好、用足数控技术,充分发挥数控技术的优势,以此来带动整个行业的进步,进而推动国民经济的发展,实现对打造制造业大国目标的支持。
参考文献
[1]栾中华.谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J].科技创业家,2013(14)
[2]李大英,吴伯柱.数控技术的发展趋势探讨[J].科学咨询(科技・管理),2011(06)
[3]丛高祥,陈丽,李凯,刘广泽.浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J].价值工程,2011(03)
【关键词】机械制造与自动化;职业岗位
一、行业现状与前景分析
机械制造业是国民经济发展的支柱产业,国民经济中的任何行业的发展,必须依靠机械制造业的支持并提供装备;在国民经济生产力构成中,制造技术的作用占60%以上。当前三大机械子行业工程机械、船舶、机床行业都正在经历高速发展过程,各子行业发展具备不同的推动力。在全球产业转移、我国正处于重化工业阶段、国家的政策支持以及企业自身水平的不断提高等因素的综合作用下,我国机械行业正处于最好的发展时期。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
二、人才需求预测分析
国家近几年加大力度强化装备制造业,鉴于机械行业的重要性和庞大规模需要一支庞大的专业人才队伍,今后一段时间内,社会对机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,高职机械制造与自动化专业人才近年也供不应求。从机械行业发展来看,印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域,该行业将进一步向机光电一体化发展,向光加工、环保这样的新兴领域拓展。经过企业的改革、产业结构的调整与人力资源的配置优化,机械类行业紧跟市场经济和信息时代的步伐,显示出强大的生命力,对人才需求也将进一步加大。
三、就业范围与岗位分析
黄石职业技术学院所在的黄石市位于湖北省东部,处在武汉、九江、鄂州等大城市形成的金三角中心地带。近年来,正在大力发展汽车零配件、新能源装备制造、起重运输、矿山机械等产业群,构筑标志性工业板块。自2008年开设机械制造与自动化专业专业以来,组织了一批专业教师深入机械行业的工厂企业进行社会调查,了解专业人才需求情况,获悉很多黄石及周边制造行业企业迫切需要应用型的机械制造与自动化工程技术人员,人才需求旺盛。高职机械制造与自动化专业学生毕业后主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的机械设备操作与维护、机械产品工艺编制、机械产品设计、机械生产管理,数控机床操作、计算机绘图及辅助设计、质量管理、质量认证、质量统计等多种工作。部分学生经过两至三年的锤炼,可以成为各类机械生产企业的机械设计人员、高科技企业的产品造型设计人员、机械制造企业的工艺员、数控加工单位的编程操作人员、中小型机械企业的管理人员。
黄石职业技术学院机械制造与自动化专业的发展和建设具有良好的行业背景和人才需求优势,加大本专业高技能人才的培养力度是当前刻不容缓的任务。
参考文献