数控技术在机械制造中的运用

数控技术在机械制造中的运用

关键词:数控技术;机械制造;运用

1数控技术及其特点概述

数控技术是应用于机械制造进行数字化控制的综合性技术,它集合了计算机、自动化控制、高精度测量、信息处理、微电子和机械制造多种学科门类的技术。采用计算机控制系统中预先编程并利用控制程序实现对机械加工设备的控制。采用计算机辅助软件,由计算机执行繁琐的数据存储和运算处理,代替了以往的纯硬件电路控制设备,极大地提高了机械加工的精度与智能化,提高了机械制造的效率。机械加工领域应用数控技术具有以下特点:能够方便地更换不同的参数,有利于数控设备的更新换代;能实现多道工序的复杂加工,利于保证机械加工产品的精度并降低人力成本;可以完成普通机床不能实现的复杂曲面性状的产品的加工,并能控制其产品的高质量;数控技术生产过程属于标准化生产范畴,提高生产效率、产品的标准化程度以及利于生产管理标准化。

数控加工技术不同于传统的加工技术,其主要特点为:(1)能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工;(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量),因而利于换批加工和新产品的研制;(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工,从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间;(4)采用模块化标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化程度和工具的管理水平;(5)便于实现计算机辅助制造。随着计算机技术的发展和微处理器的采用,数控技术得到了飞速发展和广泛的应用。

2数控技术在机械制造中的运用

2.1在汽车工业中的应用

近些年来,汽车工业发展突飞猛进,在如此快速的发展过程中,汽车配件的加工技术也同步在飞速发展,而数控技术的应用,在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。将加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求,做到一次投资,长期受益,又有不逊于组合机床刚性自动线的制造效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现,不但如此,还有一些其他方面的技术,如数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都有了更加广泛的应用。当今世界的汽车加工制造业已经和数控加工技术的应用无法分开了。

2.2在采煤工程中的应用

数控技术在采煤工程中的应用能够产生明显的经济效益和社会效益。在使用采煤机的过程中,浮动油封的结构决定了其在使用时外环凹曲面与内环凸曲面密封圈各处有一样的压缩量,当压缩接触面积均匀时,它的密封功能才能够得到保证。在这种情况下,需要要求内环凸曲面与外环凹曲面有较高的加工精度。而当采用数控技术对此进行预编程时,加工出来的产品就能够较好的实现对所需精度的把握,继而满足其密封性的要求。而在采煤机减速机构里,该机构的传动精度和使用寿命受它的行星架等分孔的精度和每行孔同轴精度的共同影响,采用数控技术加工行星架,能够保证图样高精度要求的同时,最大限度的提高加工效率。可见,通过数控技术对采煤机中的齿轮进行加工,可以在很大程度上提高其加工精度与加工效率。另外,数控技术在压力加工方面也有重要的应用[5],例如,在液压锻造压力机上应用数控技术,能提高其工作效率和质量等。

2.3工业生产中的应用

数控车床在机械制造中的应用对机械制造业的发展起到了很大的推动作用,它促进了工业机器人的产生和发展。工业机器人的结构主要包括:执行单元、穷单元和控制单元,它是依照数控系统的结构设计的。工业机器人的应用,使得生产中的一些环境比较恶劣、性质很危险的工作不需要人去完成,而是有工业机器人去做,这在一定程度上保证了工作人员的安全,提高了生产中的安全系统。基于这方面的优势,工业机器人在推出之后受到生产行业的广泛认同,很多机械制造业都采用工业机器人进行生产。工业机器人的应用,可以确保工作的正常运转,同时还能确保生产的安全,一旦发现问题,可以做到及时处理,提高了工业生产的效率和质量。

2.4数控技术在机械设备上的有效运用

在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。

3数控技术发展趋势

3.1性能发展方向

(1)高速、高精、高效化。高速切屑加工不仅可以提高生产效率,还可以改善加工质量。高速CPU芯片及交流数字伺服系统的应用,使得机床的主轴速度、稳定性、刚度、冷却等性能有了较大的提高。比如,美国生产的DTM-3型精密车床是目前世界公认的达到技术最前沿的大型精密机床。(2)实时智能化。比如加工效率智能化、简化编程智能化、加工过程智能化等。人工智能则试图用计算模型实现人类对数控系统各个方面的智能行为。

3.2功能发展方向

(1)用户界面图形化。可实现蓝图编程、三维彩色立体动态图形显示、图形动态跟踪等功能。(2)采用五轴联动加工和复合快速加工。这样不仅粗糙度好,效率也大幅提高,如DMUVoution系列加工中心可在一次装夹下五面加工进而五轴联动加工。(3)应用多媒体技术使信息处理综合化、智能化。这在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重要的应用价值。

4结语

数控技术在各种机械制造领域中应用极为广泛,具有广阔的应用前景。数控技术是未来制造工艺发展的核心环节,是实现机械制造加工自动化控制的重要因素。未来数控技术在机械加工中的发展趋势体现为开放式体系结构、高速化、高精度化、功能复合化、智能控制化、信息交互网络化以及多轴联动化等趋势。只有着力于发展数控技术,才能有效地保障我国机械制造业的与时代科技进步相协调。

参考文献:

[1]数控技术在我国机械制造行业的应用[J].鲍茂宽.中国设备工程.2018(13)

[2]数控技术在机械制造中的发展与应用[J].戴玉翔.科技创业家.2014(02)

[3]浅谈数控技术在机械制造中的应用与发展[J].徐仲,于春明.科技经济导刊.2018(06)

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