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浅谈:数控技术应用在机械制造中的探究
来源:中国数控机床网   发表时间:2019/6/30 18:00:00  浏览次数:
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随着科学技术的进步,机械制造业在社会经济发展中的地位与作用不断增强,而数控技术是实现机械制造技术自动化的核心所在,加强数控技术的研究与应用有助于机械制造业的飞速发展,更好更快的推动相关技术的进步与经济的发展。因此,探究机械制造中数控技术的应用,对于发展我国的机械制造业,对于我国综合国力的增强,具有重要的意义。

1机械制造业发展现状

机械制造包括从产品选材、加工、装配、调试、包装、运输的整个过程。近年来我国的机械制造业得到了长足的发展,生产能力得到大幅度的提高,规模也不断扩大,然而在技术方面,我国的机械制造技术水平还落后于西方发达国家,整体的技术水平较低,机械制造产品多属于中低档产品,拥有独立自主知识产权的品牌较少,对外国技术还存在很大的依赖性。虽然海尔、TCL等品牌已经实现国产化,然而许多核心技术和部件都依赖于进口,例如冰箱的压缩机、机械的发动机等等。在这种状况下,提升我国机械制造技术水平,成为机械制造业发展的根本途径。

目前,现代机械制造业早已从传统的制造业发展成为自动化、机械化的现代制造业,依靠机械进行高精度、高危险度、高速度的复杂加工,通过操作主控制器来实现加工过程的自动化。机械自动化不仅能够保证加工精度的要求,还可以避免人工操作的危险,提高加工效率,使机械制造业得以大批量、高质量的规模化生产,弥补了传统制造业的缺陷,尤其是生产多品种、高质量、小批量、低成本产品时,必须依靠机械制造自动化来满足市场的需求。数控技术涉及到计算机、自动化控制、测量、现代机械制造、微电子、信息处理等许多学科,是一门综合性的技术,能够满足现代机械制造对加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求,是实现机械制造自动化以及数字化、信息化、网络化、柔性化、集成化的重要基础,对机械制造业的发展具有举足轻重的作用,因而在机械制造中有着广泛的应用领域和前景。2数控技术的应用

2.1数控技术在机械制造中的作用自从上个世纪中期计算机技术应用于机械制造中以来,机械制造中的数控技术便得到了快速而深入的发展,从数控铣床到数控车床、钻床、镗床、磨床、线切割机床,再到数控冲床、加工中心、数控弯管机、车削中心、板材加工中心等等,带动了CAD等技术的工程化发展,使CAPP等技术应运而生。在微电子技术的推动下,数控技术得到了提高和丰富,不仅实现了数控机床自动交换刀具、工件,还在数控机床间加设托盘站构成了柔性制造单元,实现了对数控机床、传送带、工业机器人、自动导行小车等构成的制造系统的控制,建立了柔性制造线。随着网络、信息、自动化等技术的不断发展,数控技术在数控机床的基础上,使传统的企业内部各环节相对独立的机械制造过程,依靠计算机、网络等的支撑,转变、构建成一个完整、协调的集成制造系统,实现了机械制造整体的动态最优化。数控技术在机械制造中的作用不止以上内容,然而仅通过以上几点便可以清晰的认识到数控技术对机械制造的影响,数控技术在机械制造中的应用使现代机械制造业在数控技术的强力支撑下一浪胜过一浪的蓬勃发展。

2.2数控技术在机械制造中的应用数控技术在机械制造中的、应用十分广泛和深入,几乎涵盖了国民经济的各个领域,限于篇幅、文章主要探讨其在工业生产、煤矿机械、汽车工业、机床设备、宇航、工业几个方面的应用:2.2.1在工业生产中的应用数控技术在工业生产线上得到了广泛的应用,例如食品加工、造纸印刷等生产线,尤其是高危、复杂的劳动环境下数控技术的应用更加深入,例如金属冶炼、农药加工等恶劣环境。数控技术不仅改善了工业生产的劳动条件,为生产人员提供了安全保障,还使工业生产线实现了机械化,降低了劳动强度,减少了工作量,提高了工作效率,降低了生产成本,并保证了生产加工的质量。在实际生产中,数控技术通过计算机系统对生产加工进行控制,使整个生产过程按照既定的程序进行,并利用传感检测系统的同步检测功能及时发现错误或故障,根据运行状态采取相应的处理措施,从而保证了系统运行的稳定性。2.2.2在煤矿机械中的应用采煤业对采煤机的要求较高,受开。采环境的制约,采煤机的品种较多,通常是小批量生产,机壳毛坯多。使用焊件,如果使用传统机械制造技术无法解决单件下料问题,使。用数控技术能够利用龙骨板程序下料,能够优化套料选用方案。数。控技术在煤矿机械中应用不仅能够使采煤机工作效率更高,还能够。对生产进行精确控制,保证机械加工的效果,使采矿任务更快更好。的完成,并且避免了人工操作的危险,降低了煤矿生产事故的发生。率,大幅度提高了煤矿生产的经济效益。2.2.3在汽车工业中的应用近年来我国的汽车工业发展速度极快,数控技术的应用加快了汽车零部件制造的工作效率,为提高我国汽车工业的竞争力做出了重大贡献。高速加工中心等各种高速数控机床的应用,构建了现代化的汽车工业生产线,不仅高效率,而且高柔性,满足了产品更新的需求,将汽车工业从传统的经济规模转变为多品种的高效生产,为复杂零部件的快速制造提供了便利的条件,虚拟制造、柔性制造、集成制造等数控技术的应用更是极大的推动了汽车工业的发展步伐。

2.2.4在机床设备中的应用在现代机械制造业中,机床设备占据了举重轻重的地位,应用数控技术的机床设备是机电一体化产品的关键组成部分。数控技术在机床设备中的应用,能够利用计算机控制装置使机床设备具备更好的控制能力,使数控机床能够快速、精准控制刀具与工件的位置、冷却泵的操作、主轴变速等内容,从而在提高机床设备生产效率的同时保证并提高了加工精度,满足了机床加工日益精细化、复杂化的要求。2.2.5在宇航工业中的应用宇航工业有许多零部件需要进行特殊加工,刚度很差的材质只有通过小切削力的高速加工,才能满足宇航工业对机械加工的要求。传统制造技术难以满足宇航工业对加工精度和柔性的要求,而数控技术的应用能够使得铝、铝合金等材质的切割顺利的进行,可以节省许多资源与能源。3数控技术的发展趋势3.1数控装置方面一方面,数控装置需要具备高速处理指令数据和快速反应的能力,高速主轴单元的转速目前已经达到每分钟100000r以上,对进给运动部件的速度和加减速能力的要求更高,目前其移动速度已经达到每分钟 120m以上,工作进给速度达到每分钟60m以上,而高速处理技术由于CPU的更新换代已经达到上千兆MHz,运算速度大幅图提高,在分辨率在0.01um 时仍然能够达到较高的进给与快速进给速度。另一方面,由于个人计算机技术的发展,相应软件资源的丰富和功能的增强,为数控系统提供了成本低廉的平台,在PC平台上的开放性数控系统有着很高的可靠性,如今已经得到了广泛的关注和重视,然而其标准、编程、操作系统、样机等方面还需要进行深入的研究。3.2机械结构与数控编程技术为缩小机械结构体积,如今通常选择机电一体化结构,并采用万能回转铣头、自动交换刀具、动力刀架、数控夹盘等提高机械自动化程度,对伺服系统等的机电匹配进行了优化,提高了动态特性。在编程方面,通过CNC装置使在线编程成为主要的编程方式,能够使用圆切削、宏程序设计、蓝图编程等程序编制功能,借助小型工艺数据库可以同时处理几何与工艺信息,使编程水平得到提高。4总结综上所述,数控技术在机械制造中具有重要的地位,不仅推动了机械制造业的发展进程,还促进了我国综合国力的快速增强。随着科学技术的发展,数控技术也将迎来新的发展机遇和挑战,相信在不久的未来我国的数控技术必将逐渐追赶上西方发达国家的步伐,为我国国力的增强和人民生活水平的提高做出更大的贡献。

 

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