淺析數控技術在機械加工中的應用
時間:2017-11-03引言
機械加工技術的提升為機械制造業提供了更為廣闊的發展空間,而機械制造中最關鍵的數控技術與國家經濟的發展和綜合國力的提升有著密切的聯系,數控技術的應用程度彰顯著一個國家的科技水平和現代化步伐。數控技術運用自身的數字化功能,比如數控深孔鉆可以有效控制機械加工的設備和過程,并采用數控設備、數控編控等技術使得機械加工更加地系統化,大大提高了機械加工的準確度和技術性,減少了機械加工誤差,保證了機械加工的質量。
一、數控技術的基本概念與特點
數字控制技術,簡稱數控技術,是指采用數字化的技術對生產運作過程中的工作進行自動化控制的一門技術,追求對整個生產運作過程中全方位、智能化的控制,所控制的對象一般包括速度、角度和位置等。數控技術包含傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術和網絡通信技術、光機電技術等,主要是采用計算機控制,預先編程后利用編程好的控制程序實現對設備的控制功能,以此增強機械加工的靈活性并且提高設備的工作效率。數控加工技術不同于傳統的加工技術,數控技術具有以下一些特點:(1)能高質最地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工;(2)能方便地改變加工工藝參數(如切削用量),因而利于換批加工和新產品的研制;(3)可實現一次裝夾工件完成多道工序加工,從而確保高質量的加工精度同時又減少了輔助時間;(4)采用模塊化標準工具,既減少了換刀和安裝時間,又提高了工具標準化程度和工具的管理水平;(5)便于實現計算機輔助制造。
由于微電子技術的迅速發展,數控系統的性能有了極大的提高、功能也不斷的豐富,在先進數控技術的背景下,機械加工的不同領域也得到了不同的發展需求。數控技術綜合了電子計算機技術、數字控制技術、數控工藝和數控程序編制、軟件的開發與應用等多項技術,具有高速度、高效率、高精度、高可靠性即時智能控制等優勢,已經成為了先進機械加工的主體。
二、數控技術在我國機械加工中的應用
我國的機械加工數控技術起步較晚,始終處于低檔技術快速膨脹,而高檔技術依靠進口的局面,造成了我國數控加工技術受制于人。通過對我國數控技術應用文獻與歷史的調查分析這與我國數控設備企業粗放型管理密切相關。由于,數控設備生產企業在產品設計、質量以及精度、性能等方面的落后使得國內數控技術中端發展極為緩慢,影響了我國數控技術的高精度發展。另外,我國數控技術應用與集成能力較低也影響了數控技術的推廣。目前,我國數控機械加工領域的培訓工作尚處于初級階段,所培訓的人員僅為基本操作人員。高級數控編程、應用、設計人員則相對缺乏。這一情況也制約了我國數控技術應用的發展。目前,我國數控技術在以下幾個機械加工領域得到初步應用:
?。ㄒ唬悼丶夹g在工業中的應用
工業生產、工業機器人和傳統的數控系統都是由控制單元、驅動單元和執行機構組成。在工業生產中,數控技術主要運用在機器設備的生產線上(如輕工業的食品加工制造、造紙印刷等)和復雜的惡劣勞動環境下(如重工業的金屬冶煉、化肥加工、農藥加工、資源的開采)??偟膩碚f,數控技術在工業生產中的應用有助于改善工作人員的勞動條件,保障工作人員的人身安全,節省勞動力。尤其,數控技術的高精度特點能夠在提高生產效率的同時還能保證生產的質量,實現低成本高效率。數控技術的操作主要是由計算機系統進行控制的,只要把編好的程序安裝在計算機系統中,發出指令它便能自動工作。如果出現錯誤或者故障的時候,傳感系統和檢測系統則會把發生的錯誤故障信息傳送給計算機系統,同時發出報警的信號,并且會自動停止相應的工作,起到保護的作用。
?。ǘ悼丶夹g在機床設備中的應用
在機械加工領域發展過程中,機床設備控制技術是一項非常重要的技術,是現代機電一體化的重要組成部分,很大程度地提高了機床的生產效率。數控計算機發出的控制指令,通過控制機床中心系統作用于機床并執行如冷卻泵的起停等各種順序動作指令,從而使得機床能夠按所編的程序自動加工出相應的零件。數控技術徹底改變了傳統的機械零件加工模式,把加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理,并由單片機程序進行指令控制,逐漸取代人工操作方法,極大地提高了機械加工的效率,將數控技術運用在機械機床上可實現機械零件加工的一體化操作。此外,將計算機數控技術應用到傳統的機械加工行業,給機械制造業創造多元化的控制功能,擴大了機械加工領域,保證了各項裝置之間有序配合,無需在重新調動機床工作臺位置,從而滿足了更加復雜的功能加工需求,實現多功能的生產加工要求。
?。ㄈ悼丶夹g在機械加工系統當中的應用
隨著機械加工技術和加工工藝的不斷發展,機械加工設備及其加工的控制系統也在相關技術的發展之下得到發展和升級。由于相應的機械加工設備控制系統在不斷更新變化,各種機殼的毛坯制造商開始積極引進先進焊件。而采用數控氣割技術,能夠處理好諸多問題,尤其是能夠輕易地解決傳統機械加工難以實現的單件下料問題,只需保持壓縮接觸面積的均勻,就能夠很好地滿足密封功能的要求,進而有效地保證了產品內外環凸凹曲面的加工精度,實現了毛坯料到成品過程的持續加工。此外,在機械浮動油封的結構里引進數控系統,極大地提高了機械設備加工效率,由于現代的機械設備通常與數控鏜銑床編程加工有機結合起來,只需通過事先編制好的齒形子程序,再進行相應的機械加工與結合角度偏置,從而維持了正常的產品質量要求,更好地滿足各種精度要求,并能在生產加工效率上實現改進。
三、加快我國機械加工中數控技術應用的發展策略
?。ㄒ唬┙悼丶夹g專業平臺
我國應從數控技術專業平臺化建設入手,實現數控技術專業化平臺標準的完善。通過數控專業化平臺標準完善促進我國數控加工設備生產的低成本化,提高我國數控設備的市場競爭力。另外,通過專業化平臺標準的完善還有助于各企業間的聯合,實現國際市場競爭水平的提高。標準化專業平臺建設也為我國高端數控技術的研究與發展奠定了基礎,為我國數控技術的推廣與應用奠定了基礎。
?。ǘ┘涌鞌悼丶夹g應用專項人才培養
針對我國數控專業基礎人才與高級數控人員緊缺的現狀,我國應進一步完善數控加工技術的培訓體系,以基礎性應用培養與高校專業應用教學等多方面的完善實現數控加工研究與應用人才的培養。通過對數控技術研究與應用人才培養體系的完善,為我國數控加工技術、設備的研究與生產、機械加工中數控技術的應用奠定基礎。
?。ㄈ┙⑼晟聘叨藬悼丶夹g自主創新體系
我國高端數控技術存在依靠進口、價格高、推廣難的問題,因此,我國還應加快高端數控技術自主創新體系的建立與完善。鼓勵數控技術研究與開發企業進行高端數控技術創新,促進我國中高端數控技術的快速發展。另外,還應完善相應的政策與法規,保護自主創新企業的經濟利益。通過自主創新體系的完善為我國數控技術研究與開發企業提供基礎的保障,促進我國數控技術企業的研究與發展。
結束語:
數控技術高精度、高效率、高質量的特點不僅有效地保證了產品加工質量,提高了生產效率,同時也為工人改善了生產環境,為企業節省了人力資源。我國機械加工領域中數控技術的應用尚處于起步階段,我國應該加大對數控技術的投入與研究,以促進我國中高端數控技術在機械加工制造領域的快速發展。