研究数控技术在机械加工技术中的应用

时间:2022-05-27 19:20:03 来源:网友投稿

【摘 要】 随着经济社会的不断发展,我国的制造业水平不断提高。机械加工技术的不断提升,给机械制造业带来了更大的发展空间。数控技术给机械加工带来了很大的方便,给机械制造的发展提供了重要的技术支持。对数控技术在机械加工中的应用进行了分析,研究了数控技术在制造业方面的发展方向。

【关键词】 机械制造 数控技术 发展趋势

随着制造业的不断发展,传统的机械制造技术已经越来越不能满足现代制造业发展的要求。因此,需要利用现代数控技术的灵活性来增强机械制造业对外界元素的适应能力以及市场的变化情况,最大限度地应用在机械制造行业中,并将机械设备的功能以及效率、可靠性提高到一个全新的平台,以此来满足现代化市场的竞争需求,而不被社会所淘汰。

1 数控技术及其特点

1.1 数控技术概述

利用数字信息对机械加工以及运动过程所进行控制的技术称之为数控技术,其主要是把传统的机械制造技术、计算机技术、网络通信技术、光机电技术及传感检测技术结合在一起的现代制造业基础技术,因此,其具有高精准度、效率高、柔性自动化等特点。现阶段其主要是预先编制好程序,利用控制程序来实现对设备的控制功能,采用计算机进行控制。

1.2 数控加工技术特点

通过简便的改变数控加工的工艺参数,给换批加工以及研制新产品带来了方便;通过实现一次装夹工件完成多道工序的加工,以此来确保加工精度,缩短了辅助时间;普通机床难以完成的复杂零件以及零件曲面形状的加工得到了高品质的完成;通过模块化标准工具的采用,不仅减少了换刀以及安装时间,还提高了工具标准化的程度以及工具的管理水平。

2 数控技术在机械加工中的应用

2.1 数控技术在机床上的应用

机械制造中的关键是机械设备,具备有控制能力的机床设备是现代的机电一体化产品的重要组成部分,同时也是现今社会对现代机械制造业的要求。数控机床是通过把计算机的控制装置运用到机床上,利用数控技术对机床的加工进行实施操控,计算机数控技术给机械制造业提供了良好的机床控制能力。其工作原理是以代码来实现机床控制的机电一体化产品,把刀具跟工件之间的位置、主轴变速以及刀具的选择、冷却泵的工作和停止等操作以及顺序动作数字码记录在控制介质上,通过发出的控制指令来控制机床的伺服系统或者是其他的一些执行元件,让机床最终能够自动地加工出所需要的零件。

2.2 数控系统在工业生产上的应用

工业机器人跟传统的数控系统都是主要由控制单元以及驱动单元、执行机构所组成的。工业机器人一般被运用在机器设备的生产线上面,例如装配、焊接以及喷漆等方面,一些比较复杂恶劣的劳动环境下也会被运用到,利用它们来完成人类很难完成的工作,例如深水作业以及太空作业,通过人手或是手腕的动作模拟程序来完成构件的搬运以及抓取等动作,这在很大程度上改善了人们的劳动条件,大家的人身安全以及生产品质也得到了保障。

在汽车的批量装配以及喷漆或是安装大型的集装箱、搬运等方面,工业机器人起到了重要的作用。在实际操作过程中,控制单元一般都是由计算机系统组成,其就像是人类的中枢神经,通过写入内核的程序向驱动单元发出指令,指挥机器人完成预想的操作,并同时同步地检测执行动作,当出现错误或是发生鼓掌的时候,就由传感系统以及检测系统反馈到控制单元内,并发出报警信号做出相应的保护动作,执行结构主要是由伺服系统和机械构件组成,通过动力部分提供动力给执行结构,在驱动元件的作用下让执行结构完成规定的操作。

2.3 数控技术在兵器工业机械中的应用

根据现阶段的兵器工业机械的具体情况,进行全面的投资并购买置办大量的数控加工机床等设施是一个不可能完成的任务,因此,就需要充分地利用好现有各种型号的加工机床。把普通的机床跟数控机床结合在一起,制定出加工精度等级。相比较于传统的普通机床,数控机床有着精加工精度高而且重复性良好、加工品质也比较稳定的优点,对于精度要求低的加工设备可以在普通机床上进行加工,对于精度要求高的加工设备可以在具有高精度的数控机床上进行加工。另外,兵器企业主要针对目前企业的主要装备都是普通机床,因此就需要充分利用现有的设备资源,建立在普通旧机床的基础上,根据相应的要求,在原有的机床上选择国产或是国外进口的数控系统进行数显以及数控的改造,让其通过数控改造能够成为一个全新概念的数控机床,最终能够达到投入最少的资金,方便操作,功能以及精度都有所提高,并能够满足机械加工的需求,适应日后逐渐复杂的制造过程,实现整体机床数控化的提高。

3 数控技术的发展趋势及战略

3.1 数控技术的发展趋势

3.1.1 高速度高精度加工技术趋势

高效率和高质量是现代制造技术的发展关键。速度和精度是数控系统的两个重要技术指标,它直接关系到技工效率和产品质量,高速、高精度加工技术可以极大地提高现代制造业的效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争力。

3.1.2 柔性化

柔性化包含两个方面,一方面是数控系统本身的柔性,数控系统采用了模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户要求。另一方面是群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

3.1.3 开放化

数控系统开放化已经成为数控系统发展的趋势,因为传统的数控系统是一种专用封闭性数控系统存在兼容性差、技术升级困难的弊端。开放化数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,通过改变、增加或裁剪结构对象形成系列化,面向机床厂家和最终用户。

3.1.4 多轴化

一机多能的数控系统可以最大限度地提高设备利用率,数控系统正向多轴多系统系列控制功能发展。多轴联动机工,零件在一台数控机床上一次装夹后,可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作,完成多工序、多表面的复合加工,不仅光洁度高而且效率也大幅度提高。

3.1.5 集成化

数控技术的集成化主要有几个方面。使用更新的IC器件,NC系统进行高密度立体安装,以减少占有空间和提高可靠性;使用光缆传递信号,减少铜缆;采用无缆连接,进一步减小NC系统内连接电缆数目。

3.1.6 智能化、网络化

在数控技术上实时智能化正沿着自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。而数控装备网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式的基础单元。

3.2 数控技术发展战略

我国是一个制造大国,因此,在世界产业的转移中要不断地接受前端专业,而不是后端转移,为了防止我国制造业在新一轮的国际产业结构调整中成为“空芯”,就要紧紧抓住先进的制造核心技术。但是在实际的操作过程中,不能够以资源、环境以及市场作为代价来换取可能仅仅只是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而是应该注重制造业核心技术的开发和研究,力争用科技力量提升制造业技术力量水平。如果不能取得核心技术制造中心的位置,那么我国的现代制造业的发展进程将会受到严重的影响。要以我国的基本国情角度作为出发点,导向是国家的战略需求以及国民经济的市场需求,最终要以提高我国的制造装备业综合竞争能力以及产业化水平作为最终目标。利用系统的方法,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,研究开发的内容要以能够支持产业化发展的支撑技术、配套技术为主,最终能够实现制造装备业飞跃性的发展。要强调以市场需求作为导向,通过整机的发展来带动数控产业的发展,重点解决数控系统以及相关功能部件的可靠性以及生产规模的问题。

4 结语

在制造业的发展过程中,数控技术的发展对于提高其整体水平具有重要的影响。实现机械制造自动化的关键因素就是数控技术,国家工业的发展以及综合国力的提高将会受到其直接性的影响,现在用来衡量一个国家的技术水平以及战略地位的重要标准,就是以数控技术作为核心内容的机械设备的生产和应用水平。因此,广泛地使用数控技术于制造业,不论是从战略角度还是其发展策略,都是我国实现工业经济大国的必要措施,因此,需要大力倡导与发展。

参考文献:

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[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):33-35.

[3]曹希培.提高数控机床加工效率的探讨[J].装备制造技术,2011,(03):87-88.

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