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關鍵詞:數控技術,汽車制造,應用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.021
1 數控機床的特點
數字控制(Computerized Numerical Control)簡稱數控。是用數字化的代碼對加工對象的工作過程實現自動控制的一種方法。數控機床的操作和監控全部在數控單元中完成,它是數控機床的大腦。與普通機床相比,數控機床有如下特點:
(1)自動化程度高,勞動強度低。
(2)加工精度高,產品一致性好。
(3)多軸聯動,能夠實現復雜工件的加工。
(4)機械傳動鏈短,結構簡單,生產效率高。
2 數控技術在汽車制造中的應用
(1)數控技術在汽車零部件生產中的應用。近幾年來,經濟發展速度加快,汽車加工工業也得到一個很好的發展空間,并保持良好的發展勢頭,因而汽車零部件的加工制造技術也隨之快速發展,數字技術的出現可以有效地使原本發展平緩的汽車零部件生產技術得到更快速的發展。數控機床于最近幾年來在汽車零部件制造工藝上得到了大力推廣,使用數控機床生產出來的汽車零部件的品質在原有的基礎上又提升了一個檔次,同時還提高了加工生產的效率。極大的滿足現今競爭比較激烈的機械制造行業的市場要求,還能夠有效地降低生產成本,以此可以實現一次投入,長期收益的良好生產目標。傳統的汽車加工工業主要講究規模化與效益化,然而隨著數控技術的出現及其在汽車加工制造業上得到廣泛應用,使這一傳統規律被打破,從而實現了多品類、小批量、小規模、高效率的生產目標。另外在數控技術中,虛擬現實控制技術、柔性制造系統、計算機輔助制造技術也都在汽車制造工藝中得到了廣泛的應用。
發動機作為汽車的心臟,精度要求非常之高,而且加工工藝復雜。氣缸體是發動機的最大零件,也是其他零部件的主要支撐體。氣缸體需要先鑄造,再用數控加工中心銑“三孔四面”,然后還要使用數控鏜床進行精鏜缸筒。活塞也是先行鑄造,再用數控加工,最后精磨。連桿則是先鍛造,再用數控加工。曲軸對動平衡要求非常高,凸輪軸的凸輪型線精度要求很高,必須使用數控機床加工。發動機上最復雜的氣缸蓋就更要使用多種數控機床加工了。發動機的油底殼采是沖壓而成,貌似和數控機床毫無關系,但是其沖壓模具卻是用數控機床加工出來的。
變速箱是汽車中重要的傳動機構,內裝很多的軸類零件和裝在其上的齒輪。現在汽車加工工業中,變速箱中所有的軸和齒輪都數控機床加工制造的。現在加工齒輪常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工,數控機床在齒輪加工中有很大的優勢,加工精度高,生產效率高。軸類零件在初步加工后,還要銑鍵槽,拉花鍵等,為了提高配合精度,都要使用數控機床。變速箱殼體鑄造完成后,還要在數控加工中心上銑端面、鉆軸孔,保證各軸間的間距。
驅動橋也是重要的傳動機構。驅動橋中的主減速器兩個準雙曲面齒輪則必須由數控機床加工。差速器中的錐齒輪也要在數控機床上加工。橋殼在鑄造后還有銑削端面及鉆孔,端面上的幾個螺栓孔則由由專用機床一次加工完成。
在汽車中還有很多難加工的零部件,它們用普通機床是無法加工的,只能用到數控機床加工。比如大批量汽車發動機,變速箱,底盤主要零部件則需要五軸的數控加工中心加工。
在眾多機床中,車床以其結構簡單,價格低廉,卻可以用于各種軸類、盤類零件的生產,得以在機械零部件的生產加工中得到了廣泛應用,尤其是數控車床,精度高、穩定性強、故障率低,在汽車工業中頗受用戶的青睞,在汽車制造業中得到應用廣泛,處于主導地位。數控車床在汽車制造業中可以用來加工軸類、盤類零件,如凸輪軸、曲軸、飛輪、輪轂、制動盤、一軸、二軸、齒輪、齒套,而軸類零件和盤類零件在整個汽車的零部件中,是占主導地位的。
(2)數控技術在汽車整車生產中的應用。汽車整車生產中有四條線,即沖壓、焊接、涂裝和總裝線,無處不用到數控機床。在自動化生產線中應用最多的則是數控技術控制的機械手和傳輸裝置,使工人裝配更精準、方便、快捷。隨著數控技術的發展,也出現了一些不需要人工控制的全自動化生產線,最典型、應用最廣泛的就是自動化車身前板生產線,完全由機器控制,不需人工干預,增加了生產效率而且減少了對人體的傷害。還有自動焊接機器人,焊接質量高,焊接速度快,是人工焊接的百倍以上。
3 數控技術在汽車工業中的發展前景
從整個汽車行業來看,數控技術在多品類加工、中小批量生產中,有很明顯的優勢,因此在汽車制造行業中,有著尤為重要的地位。它不僅能加工各種機械構件,還能完成汽車鈑金、底盤焊接、軸的鍛造、整車裝配、電火花、激光等特種加工。在加工中將給中加工能力很強的設備如數控立式/臥式銑削加工中心,萬能車削加工中心等用于柔性制造系統(FMS)中,很大程度地提高了其加工能力和柔性性能。數控技術日漸成為制造業發展的必然趨勢,以數控機床構成的柔性制造系統(FMS)和計算機集成制造系統(CIMS)占據成為機械加工業的重要地位。
4 結論
汽車加工業由傳統的規模化、單一化生產方式向多樣化、中小批量的加工生產方式過渡,以企業為主導的生產方式逐步向以消費者為主導的生產方式轉變,數控技術以及以其為主導的柔性制造系統(FMS)是適應這種過渡期轉變的較好的生產制造方式。汽車生產中的數控技術以及以其為主導的柔性制造方式在具有產品制造優越性的同時,也有利于將企業中相對獨立的產品設計、生產制造等過程相互結合起來,發展數控技術以及以其為主導的柔性制造系統(FMS),可以使汽車生產企業受益匪淺,不斷提高其的綜合實力和市場競爭力。
參考文獻:
[1]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技資訊,2011(26).
[2]劉思默.機械數控的技術應用實施與探討[J].數字技術與應用,2011(12).
關鍵詞:數控技術;機械制造;應用;發展前景
0引言
在早期的機械加工領域,機器的組裝配合是其工作重點,采用物理機械知識完成加工操作,隨著近年來數字化技術的快速發展,人們逐步認識到數字化技術在機械加工領域的應用潛力,是對傳統機械加工模式的一種補充,數控技術與機械加工的結合也是一種必然的發展趨勢。數字化技術能夠對機床的加工過程實時的進行控制。對數控設備以及編程控制裝置等系統進行修改操作,高精度的控制機械加工過程,同時也提高了機械加工制造的技術含量。隨著上世紀六十年代第一臺數控機床的出現,機械制造行業便進入了自動化技術發展階段,歷經多年的發展變革,數控技術面向了新的臺階。目前的機械制造中,通過數字、文字和符號等編譯的代碼信息指令可以高效的控制機械制造工藝。高精度的數控機床利用數字編程,能夠對工件位置、加工角度、加工速度以及機械能量的流向等制造條件進行精確的控制,通過二進制數字運算模式的指導下,以盡可能小的誤差開展機械制造工作。數控機床合理的利用了計算機高速運算能力,精度與傳統的硬件組裝控制相比要高出很多,計算機信息存儲和數據處理過程精確高效,也進一步減少了機械加工制造中的誤差。
1數控技術在國內機械制造行業的應用情況
隨著現代機械制造行業對于制造精度要求的不斷提升,數控技術在機械加工制造過程中得到了越來越廣泛的應用,是一種有效的高精度機械制造技術。從目前國內的數控機床發展情況來看,已經具備了一定的水平。無論產品種類、操控性能,還是制造質量方面都有了長足的進步。據不完全統計,國內市場目前銷售的數控機床超過1500種, 常見于金屬材質的切削以及機械部件鍛壓方面。
1.1數控技術在國家重點工程中的應用
目前國內機械制造行業技術水平和加工精度,對于國家重點工程,尤其是國防軍工項目的建設起著至關重要的作用。此外,近年來快速發展的航天航空事業中也需要更多的運用先進的數字控制技術,以不斷提升機械零件制造加工的精確度。SSCKZ80-5型五軸車銑綜合性加工體統在航空航天、船舶制造、鐵路運輸設備制造等領域有著很好的使用效果。數控機械制造具備的高技術、高精度特點,對機發動機主軸和起落架部件的等關鍵性機械零部件加工制造也有十分重要的作用。此外,類似于超精密球面車床等數控機械設備,推動了照相機鏡片、激光加工設備與條形碼檢測設備等設備精細化與科學化應用,在國防偵查,監測等方面有著重要的作用。
1.2數控技術在企業生產中的應用機床設備中數控加工技術的應用
在企業日常生產中,機床設備機械制造中必不可少的工具。數字化控制技術也進一步的推動了機床設備向著現代機電一體化方向發展。此外數控機械制造技術的出現從一定程度來說,也改善了機床控制精度與生產效率,讓機械制造設備更好的服務于企業的生產,讓低成本高效率生產成為可能。以汽車工業為例,數控制造技術的推廣直接推動了汽車零部件制造加工精度和生產效率。從某種程度上來說,也打破了制約我國汽車制造行業發展多年的“經濟規模論”等傳統觀念的束縛,同時也實現了產品多樣化、小批量部件高精度、高效生產,為汽車制造工業產品更新換代提供有力的支持。
2數控技術在機械制造行業中的發展前景
2.1機械制造中數控技術的發展方向
(1)高精度、快速數控制造技術。生產效率與產品的質量的提高有賴于高精度、快速數控制造技術的發展,縮短生產制造周期,增強企業的市場競爭能力。在汽車制造工業中,數控技術也便于進行多品種汽車部件的加工制造;在航空航天領域,機械零部件制造產品主要為薄壁和薄筋,其材質主要為鋁或鋁合金等輕質材料,剛度很差,僅在高切削速度或者應力比較小的情況,才可以進行加工。才是數控設備高速、高精度的特點能夠發揮出良好的效果。
(2)智能化、網絡化將成為數控技術的發展趨勢。為智能化機械制造不僅能夠提升生產效率,也有效的保障了機械制造產品的質量,例如制造自適應控制系統,加工參數自動生成系統等;智能化、網絡化的發展,簡化了編程與操作過程,自動編程系統與智能化操作界面的不斷完善也是智能化發展帶來的優勢;此外智能故障診斷、聯網監控等功能,也是數控技術發展的趨勢。
2.2數控技術產業的發展戰略分析
(1)發展戰略。從國家戰略安全的層面來說數控機械制造技術和產業應該得到足夠的重視。制造業作為國內從業人數最多行業之一,制造業發展能夠有效的改善人民生活質量,緩解國內就業壓力,維護社會的和諧穩定;此外,從國防安全角度上來說,西方發達國家限制高質量的數控產品的出口,將其列為戰略物質和政治籌碼,對我國長期實施禁運和限制措施。
(2)發展策略。應該結合我國基本國情,從國家戰略和國防需求,以及經濟市場需求出發,以改善國內數控機械制造水平,優化產業結構為目標,有針對性的開展數控機械制造核心技術、配套技術的研發工作,力爭實現數控機械制造行業的跨躍式發展。以終端產品為導向,帶動數控機械制造行業的發展。集中解決數控設備和數控系統部件功能的完善,同時保證生產規模。沒有可觀的生產規模就無法生產出優質低價、競爭力強的數控機械制造產品。
結論
綜上所述,數控技術對于我國機械制造水平和精度的提高有著十分重要的作用,也為我國國防軍工行業以及生產制造產業發展帶來了巨大的變革。目前一方面應該進一步的研究數控技術,另一方面也需要將數控技術發展同機械加工制造行業的需求結合起來。
參考文獻:
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[3]劉思默.機械數控的技術應用實施與探討[J].數字技術與應用,2011(12)
[4]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技資訊,2011(26)
關鍵詞:數控技術;機械加工;應用;發展前景
我國機械工業的發展和進步使得我國在機械加工方面的技術和工藝也日益的提升,數控技術是一種比較新的控制技術,它在機械加工方面也充當著不可小視的角色,數控技術在機械加工方面可以完成復雜的施工環節,同時對很多其他技術無法完成的任務也有著非常顯著的作用,還可以實現計算機遠程控制,因此這也是對機械加工行業的一次重大的改進和創新。
1 數控技術在機械加工中的應用情況
工業是當今社會發展中一個非常重要的產業,它是衡量各國綜合實力的一個關鍵因素。而一個國家想要發展工業,就必須要以先進的技術為重要的支撐,只有這樣才能更好的保證其發展水平。
1.1 數控技術在機床中的應用
在機床生產的過程中,數控技術的應用使得機電一體化成為了一個重要的發展趨勢,在原有技術的基礎上,機電一體化技術的應用可以有效的提高生產的質量和生產的效率,同時它也可以很好的為機械加工創造更加有利的條件,所以從這個角度上來看,數控技術是機械加工技術發展的一個關鍵的推動力,這種機床具備很好的性能,因此其生產質量也是十分令人令人滿意的。
1.2 數控技術在工業機器人方面的應用
工業機器人通常就是指在工業生產中使用的一種能夠模擬人的動作,按照一定的流程盡心吧操作的自動化設備,這些自動化設備使用的最終目的就是為了提高生產的質量和效率,同時在生產的過程中也能保證生產的安全性和穩定性,工業機器人實際上屬于工業設備的一種,工業機器人的使用可以很好的改進生產條件,節省了生產時間的同時,也節約了勞動力成本,而如果從工業機器人的基本功能上來看,其可以完成基本的人力生產工作,同時還可以完成噴漆、焊接等一些復雜性和生產要求相對較高的工作,另外其還可以在一些人類無法觸及的極端環境下保證良好的工作狀態。
2 數控技術及數控設備的研究和應用熱點
在生產過程中效率和質量一直都是人們十分關注的一個因素,精度高的加工技術可以很好的提高生產的效率,同時還可以保證生產的質量,從最近幾年的生產情況上來看,在加工精度方面有了明顯的改進和提升,這也成為了人們十分關注的重點。
2.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
這種技術的應用可以提高整個機械加工的水平,同時在很多其他的方面也可以很好的體現出其他技術所不具備的優勢,使用該技術可以有效的縮短產品的生產周期,同時還可以在生產精度方面有更好的保證,在生產中最高的精度已經可以精確到納米的級別。
2.2 軸聯動加工和復合加工機床快速發展
采用這種加工形式進行生產和加工可以很好的保證零件的光潔度,同時在工作的效率方面也有了更好的保證,它可以是普通聯動機械生產效率的2到3倍。所以其在生產過程中也可以體現出更好的性能和優勢,但是因為這種系統在編程技術上難度較大,同時價格也比較高,所以在過去的機械加工中一直沒有得到良好的發展,阻礙了機械加工的進步。
當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床的發展。
2.3 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1 戰略考慮
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先,從社會安全看,因為制造業是我國就業人口最多的行業,制造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次,從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制。
3.2 發展策略
從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現制造裝備業的跨躍式發展。
數控技術是隨著數字時代的來臨廣泛應用于機械加工和制造領域的一種新型技術手段,標志著新的生產力的發展方向,具有劃時代的意義。目前我國的數控機床已經取得了相當大的成就。在產品種類、技術水平和質量上都較大的發展。據了解,目前我國的數控機床在市場推廣的就多達一千五百種以上,在整個金屬切削和鍛壓機械中都具有有舉足輕重的地位。
首先,數控機床的應用范圍不斷擴大。近年來,我國的機床行業在國家重點工程,以及國防軍工建設中得到了廣泛的應用,并且在航天航空事業中也不斷提高數字控制的精確度。SSCKZ80-5型五軸車銑復合加工中心在對航空、船舶、鐵路運輸行業具有高技術、高精度的技術運用,對飛機發動機主軸和起落架的加工等關鍵性的機械加工都有較重要的作用。在其他生產工業方面,數控技術同樣具有較大的影響作用,通過超精密球面車床的基礎設備提供,促進了照相機塑料鏡片、激光加工光路系統以及條形碼閱讀設備等高科技的技術加工的精細化和科學化。
其次,數字技術不斷提升。“國產XNZD2415型數控龍門混聯機床充分吸取并聯機床的配置靈活與多樣性和傳統機床加工范圍大的優點,通過兩自由度平行四邊形并聯機構形成基礎龍門,在并聯平臺上附加兩自由度串聯結構的A、C軸擺角銑頭,配以工作臺的縱向移動,可完成五自由度的運動。”同時,網絡化和集成化的數控機床創新是數字技術提高的表現之一,提高數控機床的速度和精密程度,當前我國已經研制成功出一批速度在8000~10000r/min以上的數控機床,并且搭理推廣了CAD技術的應用。
最后,企業的數控機械化程度大大提高。據了解,當前企業經過不斷的研發和創新,已經開發并生產了“8大類、13個系列、160多種電主軸及主軸單元”,高度的數字機械化大大減少了公司的產品生產成本,提高其市場競爭力;目前我國企業在數控技術的應用上達到了一個較大的,是數字技術在機械加工領域應用的重要表現形式。
結束語
工業是國家實力的衡量基準,以發展工業為主要手段來維持我國的經濟增長,鞏固國家實力是可行之策。隨著數控技術在機械加工制造領域的應用越來越廣泛,機械加工制造行業內所配備的數控設備越來越多,我國機械行業的發展必將越來快速,數控技術在機械工業以及其他行業中的應用前景也必定會越來良好。
參考文獻
[1]劉思默.機械數控的技術應用實施與探討[J].數字技術與應用,2011(12).
[2]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技資訊,2011(26).
關鍵詞:數控技術 機械制造
引言
近年來,隨著工業化、信息化的快速發展,現代制造技術對機械產品提出了高精度、高復雜性和高效率的要求,同時對加工設備的通用性和靈活性提出了更高的要求[1~2]。在這些要求的促使下,傳統制造業發生了革命性的變化,由一般的機械加工向智能化,高速、高精度化,復合化,系統化的方向發展。這就為數控機床的應用創造了廣闊的施展空間,也大大的促進了數控加工技術的發展。數控加工技術的應用是機械制造業的一次技術革命,使機械制造業的發展進入了一個嶄新的階段。
1 國內數控技術的發展現狀
1.1數控系統的發展現狀
改革開放以來,國家對數控技術和數控機床的發展十分重視,通過引進技術和科技攻關,經歷了“六五”、“七五”引進消化吸收、“八五”開發自主版權數控系統,“九五”的商品化、產業化三個階段[3~5]。此三階段的研究、使用經驗為數控加工技術的產業化奠定了良好的基礎,也使數控加工技術取得了長足的進步。
在引進消化吸收階段,我國從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術,進行合作、合資生產、科技攻關,解決了數控機床可靠性和穩定性的問題,數控機床開始正式生產和使用,并逐步向前發展。在開發自主版權數控系統階段,通過合作生產先進數控機床,使設計、制造、使用水平大大提高,縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數控系統配套,開始能自行設計及制造高速、高性能的數控機床,供應國內市場的需求,但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。商品化、產業化階段,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%;從2002年開始,中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國;但是,國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。
目前,我國數控技術已由研究開發階段向推廣應用階段過渡,也是由封閉型系統向開放型系統過渡的時期。現已有一批能成批量生產數控機床和數控系統的企業。在數控技術軟件上,一些單項技術已達到國外水平。
1.2 數控機床的發展現狀
20世紀中期,隨著電子技術的發展,自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動化技術帶來了新的概念,用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發展[6]。
由于中國技術水平和工業基礎還比較落后,數控機床的性能、水平和可靠性與工業發達國家相比,差距還是很大,尤其是數控系統的控制可靠性還較差,數控產業尚未真正形成[7]。因此加速進行數控系統的高速、高精度化、復合化、系統化、智能化、商品化攻關,盡快建成完善的數控機床和數控產業成為當前的主要任務。目前面臨的主要問題有:核心技術嚴重缺乏;數控功能部件質量差,急需技術攻關;技術創新和成果轉化與市場脫節,市場定位不明確;項目安排帶有盲目性,缺乏先進的管理機制。
1.3 刀具的發展現狀
刀具的發展在人類進步的歷史上占有重要的地位。早在公元前20世紀,我國就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質刀具。在18世紀后期,伴隨蒸汽機等機器的發明,1783年,法國的勒內首先制出銑刀。1792年,英國的莫茲利制出絲錐和板牙。 1868年,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年,美國的泰勒和懷特發明了高速工具鋼。1923年,德國的施勒特爾發明硬質合金。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉位刀片,不久即應用在銑刀和其他刀具上。1972年,美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片,同年,美國的邦沙和拉古蘭發現了物理氣相沉積法,在硬質合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質層,這種復合材料具有更好的切削性能。
近年來,數控刀具的科技成果主要體現在研發一刀多切削功能和提高刀刃切削性能的方面,數控刀具材料集中應用在高速(超高速)、硬質(含耐熱、難加工)、干式、精細(超精)數控機加工技術領域。刀具材料新產品的研發在超硬材料(金剛石、表面改性涂層材料、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼、Al2O3、Si3N4基類陶瓷),W、Co類涂層和細顆粒(超細顆粒)硬質合金基體及含Co類粉末冶金高速鋼等領域進展速度較快。
2 機械制造中的數控技術
隨著經濟的全球化,尤其在我國加人WTO以后,國際經濟競爭將進人短兵相接的階段。在新的形勢下,我國的機械制造業有強烈的危機感、緊迫感,以只爭朝夕的精神,全力提高機械制造技術水平、降低生產成本,發展先進制造技術,促進產品升級換代,提高整體競爭能力,迎接新世紀的機遇和挑戰。
20世紀50年代初第一臺數控機床的出現,使機械制造技術的發展出現了日新月異的變化,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的應用技術和裝備,又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.1數控加工技術在機械制造業中的作用
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的物質手段,是國防現代化的重要戰略物質,是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業。
近年來,數控技術以其加工精度高、生產率高、柔性好等特點而日益受到重視,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各國加速經濟發展的重要途徑。目前,世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家提高綜合國力和國家地位的重要途徑。世界上各工業發達國家采取各種重大措施來發展自己的數控技術及其產業,將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資。數控技術集智能化,柔性化,高速、高精度化,復合化,系統化于一身。這在現代制造技術的發展中有著不可替代的作用。
2.2 數控加工技術在機械制造業中的意義
數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果,具有高柔性、高精度與高度自動化的特點,提高了機械制造業的制造水平,解決了機械制造中常規加工技術難以解決甚至無法解決的復雜型面零件的加工,為社會提供了高質量、多品種及高可靠性的機械產品,已取得了巨大的經濟效益。
數控加工技術具有較強的適應性和通用性,能獲得更高的加工精度和穩定的加工質量,具有較高的生產效率、能獲得良好的經濟效益,能實現復雜的運動,能改善勞動條件、提高勞動生產率,便于實現現代化的生產管理。同時,數控加工技術的發展對提高國家戰略地位和國家綜合國力水平有著不可替代的作用。
結語
我國數控技術的發展由簡單的機械加工過渡到高速、高精度化、復合化、系統化、智能化、柔性化的現代機械加工,發展主要經歷了三個階段。數控加工技術具有加工精度高、生產率高、柔性好等特點,具有較強的適應性和通用性,其加工精度高,生產效率高,能實現復雜的運動,能改善勞動條件,在現代機械制造業中有著不可替代的作用和意義。
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作者簡介:董麗梅(1979-),女,工學碩士,現為蘭州城市學院培黎石油工程學院老師,講師,研究方向:機械化保護性耕作技術及機具研究。
關鍵詞:數控技術;機械加工;應用
如今伴隨數字技術的發展和應用,其在機械加工中已得到有效融合,創新和改進了傳統機械加工方式,特別是數控技術的應用使機械加工領域進入新的發展階段。數字化技術的應用對機床運行和加工操作進行全面的管控,多個數控設備及技術的應用實現系統化、標準化操作,從而提高機械加工精度,充分滿足生產需要。
1數控技術的概念及應用優勢
所謂數控技術,就是基于數字和信息技術對機械加工流程、操作予以控制的一項技術。該項技術不單單涵蓋傳統機械生產技術、傳感技術、計算機網絡技術等,還具有自身先進高新技術特點,譬如:高精度、自動化等。由于數據輸入、存儲及分析處理等均可通過專業軟件完成,數控技術有力提升了機械加工生產的靈活性,提升了機械生產效率。同時,數控機械生產還可提高產品質量。傳統機床不能生產出復雜度較高的零部件,而通過調整數控技術生產參數,可進行加工,所以相對方便換批加工和新產品的研發[1]。此外,此項技術還可在完成一次裝夾后,完成多道工序操作,不但保證了產品質量,同時也提升了加工精度,在較大程度上節省了時間。應用規范、標準的工具,不僅節省了換刀和裝配時間,強化了工具的標準強度以及整體控制水平,還有助于計算機進行良好的輔助生產。
2現階段數控技術在機械加工領域中的應用
2.1機床方面的應用
在機械加工生產中,機械裝置是最為關鍵的一項,控制性能良好的機床裝置是當前機電一體產品的主要組成。將數控技術應用的機床裝置中,關鍵是把計算機控制裝置和機床良好連接,再依托計算機技術對機床加工和生產運行實施實時性管控,也就是人們常說的數控機床。它主要將加工所需進行的一切操作、工藝程序、技術參數等通過數字代碼形式來表示,之后應用一定的控制介質將相關數字信息準確錄入到專門計算機中,此時借助計算機分析、計算及處理之前錄入的信息,在最后對機床控制系統或執行元件發出相應的指令,加工出所需機械設備零部件、模板等。
2.2工業生產方面的應用
工業生產機器人和過去的數控系統是基本相似的,均是由驅動、控制、執行等三個單元組成。它通常是應用到工業生產流水線上,比如:裝配、焊接、噴漆等方面;或者應用到環境相對復雜的加工生產中,以達到人工無法開展的工作,譬如太空、深水等環境下的加工作業[2]。同時,這種機器人還可模擬人的手或者腕等動作,通過一定的程序完成部件的搬運、抓取等各種動作。但是數控技術在此方面的應用,在較大程度上改進和完善了勞動條件及環境,有力的保證了產品的質量和員工的安全,尤其是在汽車、大型機械設備等產品的量化轉配、噴氣等方面有著重要作用。此外,在實踐運行中,控制單元通常是通過計算機系統,這就是和人的中樞神經系統相似,能夠向機器人下達依照有關程序向相應的驅動單元傳輸指令信號,使其進行預想性操作。與此同時,還可開展同步化檢測,如果加工生產中出現異常或者故障,可基于傳感、檢測兩個系統反饋到控制單元,進而實現報警功用,再做出相應的、準確的保護操作。還有一點就是,執行單元是由伺服系統、基礎部件組成,而其動力部分則會給這個單元給予必要的動力,進而使執行單元更好能夠在驅動單元做出在相應反應下執行相關操作[3]。
2.3在采煤生產方面的應用
當前,采煤設備的開發和改進速度不斷提升,同時品種類型也日益增多,但絕大部分是小批量的生產,所用機殼毛坯生產加工以焊件為主,過去機械加工是不能實現單件下料的。但是,通過采取數控氣割來代替以往仿形法,并運用龍骨板工藝程序對采煤設備葉片、滾筒進行下料,這種方案相對而言是比較優化的。應用該方案使切割效率和質量得到大幅提升,一部分零件焊接口可直接割出來,進而提升加工效率[4]。此外,基于數控技術的氣割設備可設為自動控制和管理的切縫補償裝置,而其能對部件輪廓達成程序進行有效的控制,就如數控機床上,對銑刀半徑達成補償類似,此時就可通過調控切縫有關補償值準確、合理的控制毛坯部件的加工余量。譬如,采煤裝置的中擺線齒輪上的銷軌輪,它的切槽深度較大,且加工余量也相對要大,以往的銑床加工余量普遍表現出不均勻的情況。但數控技術下的銑床則可解決此種情況,同時還有較良好的控制優勢。另外,在氣割后實現安全退火,可對部件組織及自身韌性進行積極改善,不但在較大程度上提升了部件質量,還降低了能耗。還有就是在切削加工中,應用數控技術可進行相對復雜、精度高的元器件加工。
3數控技術機械加工領域的發展及應用前景
現階段,我國在機械加工方面應用數控技術還有待改善,仍存在諸多問題,特別是技術方面,整體水平和國際水平有一定差距。此外,高精尖技術不足,在市場上的占有率不高,尚未量化生產,可靠性不高,且未發揮出品牌效應。所以,必須重視數控技術的創新和發展,特別是加強產業發展。相對社會安全看,機械制造業是就業人數較多的一個行業,它的發展不但可緩解就業壓力,確保社會安穩。同時,對于國防安全看,西方歐美國家已掌握先進的數控技術,并納入到戰略技術中,對我國是禁售和限制。所以,要充分考慮本國國情,推進數控技術的創新,將其納入到戰略發展中,促進機械加工的發展。
作者:單曉坤 單位:吉林化工學院
參考文獻:
[1]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技資訊,2011(26):54.
[2]曹彧.現代機械加工中數控技術的應用研究[J].橡塑技術與裝備,2015(24):59-60+84.
【關鍵詞】數控技術;機械加工;智能化;編程;計算機;人員
1、前言
全球一體化的趨勢已經形成,我國機械制造和加工行業的國際市場逐步擴大,同時也正在迎接國際市場的劇烈沖擊,在科技昌明的時代,數控技術的發展越來越迅速,對機械制造和加工領域的滲透越來越明顯,只有更好地把握數控技術,不斷在機械制造和加工中應用好數控技術,才能夠在國際國內市場的競爭中得到發展的動力。應該從機械制造和加工行業的持續進步出發,對數控技術進行深入思考,探尋數控技術應用與機械制造和加工行業的方法,通過數控技術智能化優勢的體現來提高機械制造和加工的效率,以自動化編程和計算機技術的全面應用來提升數控技術的實際應用水平,在不斷提高人員數控技術使用能力的同時,綜合地提升機械制造和加工行業的質量與水平,使這一行業能夠在激烈的國際競爭中獲得獨特的優勢。
2、數控技術的概述
2.1數控技術的概念
數控技術是當前機械制造和加工領域的核心技術,隨著計算機技術和自動化控制技術的不斷發展,數控技術帶給了行業和社會更多的新元素,為了更好地了解和研究數控技術,就必須對數控技術進行科學而準確地定義。行業一般認為數控技術的定義應該是:在機械制造和加工中采用數字化的控制技術,并發揮數字技術的準確和效率優勢,進而做到對機械加工精度和成本的有效控制。本研究認為:數控技術是根據傳統機械加工和制造過程,采用數字化的控制技術對機械制造和加工進行改造,在充分利用數字技術自動化、精細化、高效化優勢的基礎上,提升機械制造和加工質量的方法。數控技術的使用開辟了機械制造和加工領域的新天地,不但促進了生產方式的更新,而且也擴大了機械制造和加工的范圍。
2.2數控技術對機械加工領域的價值
與傳統的機械制造和加工技術相比,數控技術具有著很多優勢和特點,一方面,數控技術具有加工上的靈活性,數控技術可以通過編程來實現加工的各項操作,這使得多種工序、多項工藝可以在一個操作中一次性完成。另一方面,數控技術具有操作上的簡單特點,數控技術可以實現人機對話,通過各種程序來實現對加工機械設備的操作,降低了加工人員的勞動強度。此外,數控技術具有效率上的優勢,通過數控機床的程序設定,高精密、復雜程度高的零件可以在保障質量的基礎上,短時間即可加工出來,這大大縮短了機械加工的時間,提高了機械制造和加工的效率。
3、機械加工技術中更好地運用數控技術的要點
3.1提高數控技術應用的重視程度
應該看到,無論是國內還是國外,機械制造和加工領域對數控技術的應用已經成為一個不可逆轉的趨勢,在機械制造和加工越來越復雜、越來越精密的今天,市場倒逼機械加工和制造企業將數控技術全面地引入到生產之中,當前許多機械制造和加工企業已經將數控技術應用到實際生產的關鍵環節。必須在行業的范圍內建立起重視數控技術應用的環境,為數控技術的更好運用裝設良好的空間,只有給數控技術一定的重視,才能夠使數控技術的優勢得到進一步地發揮,也才能發揮出數控技術在機械制造和加工過程中的真正價值。除此之外,企業還應對機械加工的工作人員進行相關的數控技術培訓,以提高工作人員的專業技術,保障機械加工的工作效率。在培訓中,要將數控技術的理論知識與實際操作相結合,以充分發揮數控技術的功能,提高機械加工的工作質量。
3.2推行數控技術的自動編程
在機械加工的過程中,多是通過人工手動來分析生產制造圖樣、編寫零件加工程序單和確定工藝過程等,這種人工工作方式的效率十分低,計算分析過程中也容易出現錯誤,不利于機械加工技術的發展。為改變這一狀況,體現數控技術的有效性,則必須加快手動編程向自動編程轉變的速度,用計算機來代替人工操作,以此保障工作質量,提高工作效率,實現資源優化配置,節約機械制造成本。
3.3加強數控技術設備的經濟型改造
采用先進的經濟型設備是一種提高數控技術應用的方法,而改造原有的數控機床和設備也是提高數控技術經濟性的一種方式。在全球經濟一體化的形式下,我國工業大力發展,數控技術在機械加工技術中的運用越來越廣泛,促進了數控機床的不斷改進。為適應新時代下的機械加工要求,必須創新數控技術,大力發展經濟型數控機床,保障數控機床的穩定性,提高數控機床的工作效率。在此同時,還應改進機械加工中的舊設備,提高機械加工技術,充分利用數控技術,以提高機械制造生產水平,促進機械制造業的長遠發展。
3.4實現數控技術的智能化
隨著機械制造業的發展和數控技術的進步,必須不斷地發展和完善數控設備,實現數控技術的智能化。智能化數控技術能提高機械加工的效率,監督和控制機械加工過程,使機械加工操作簡單化,保障機械加工的驅動力。
4、結語
數控技術是機械制造中現代化的加工技術,是實現自動化機械制造的基礎,對于提高機械制造質量,發展機械制造業水平,綜合提升加工和制造能力有著重要的價值。當前的機械制造業應該將數控技術的應用看做是一個機遇,以維護機械設備制造行業發展的高度重新審視數控技術的應用,在機械制造的各項細節和關鍵環節中用好、用足數控技術,充分發揮數控技術的優勢,以此來帶動整個行業的進步,進而推動國民經濟的發展,實現對打造制造業大國目標的支持。
參考文獻
[1]欒中華.談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J].科技創業家,2013(14)
[2]李大英,吳伯柱.數控技術的發展趨勢探討[J].科學咨詢(科技?管理),2011(06)
[3]叢高祥,陳麗,李凱,劉廣澤.淺談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J].價值工程,2011(03)
【關鍵詞】機械制造與自動化;職業崗位
一、行業現狀與前景分析
機械制造業是國民經濟發展的支柱產業,國民經濟中的任何行業的發展,必須依靠機械制造業的支持并提供裝備;在國民經濟生產力構成中,制造技術的作用占60%以上。當前三大機械子行業工程機械、船舶、機床行業都正在經歷高速發展過程,各子行業發展具備不同的推動力。在全球產業轉移、我國正處于重化工業階段、國家的政策支持以及企業自身水平的不斷提高等因素的綜合作用下,我國機械行業正處于最好的發展時期。機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了不少理論和實踐經驗,但隨著社會的發展,人們的生活水平日益提高,各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
二、人才需求預測分析
國家近幾年加大力度強化裝備制造業,鑒于機械行業的重要性和龐大規模需要一支龐大的專業人才隊伍,今后一段時間內,社會對機械類人才仍會有較大需求。具有開發能力的數控人才將成為各企業爭奪的目標,高職機械制造與自動化專業人才近年也供不應求。從機械行業發展來看,印刷機械、數控機床、發電設備、工程機械等重頭產品前景仍看好。除了這些傳統工業領域,該行業將進一步向機光電一體化發展,向光加工、環保這樣的新興領域拓展。經過企業的改革、產業結構的調整與人力資源的配置優化,機械類行業緊跟市場經濟和信息時代的步伐,顯示出強大的生命力,對人才需求也將進一步加大。
三、就業范圍與崗位分析
黃石職業技術學院所在的黃石市位于湖北省東部,處在武漢、九江、鄂州等大城市形成的金三角中心地帶。近年來,正在大力發展汽車零配件、新能源裝備制造、起重運輸、礦山機械等產業群,構筑標志性工業板塊。自2008年開設機械制造與自動化專業專業以來,組織了一批專業教師深入機械行業的工廠企業進行社會調查,了解專業人才需求情況,獲悉很多黃石及周邊制造行業企業迫切需要應用型的機械制造與自動化工程技術人員,人才需求旺盛。高職機械制造與自動化專業學生畢業后主要到工業生產第一線從事機械制造領域內的機械設備操作與維護、機械產品工藝編制、機械產品設計、機械生產管理,數控機床操作、計算機繪圖及輔助設計、質量管理、質量認證、質量統計等多種工作。部分學生經過兩至三年的錘煉,可以成為各類機械生產企業的機械設計人員、高科技企業的產品造型設計人員、機械制造企業的工藝員、數控加工單位的編程操作人員、中小型機械企業的管理人員。
黃石職業技術學院機械制造與自動化專業的發展和建設具有良好的行業背景和人才需求優勢,加大本專業高技能人才的培養力度是當前刻不容緩的任務。
參考文獻