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2机械加工中数控技术的应用
2.1数控技术在机床加工中的应用
机械加工中,机床的应用比例很大。各种各样的模具生产都是由机床来完成的。传统的机床生产,模具的精度控制很难实现自动化,因此,生产出的模具合格率较低,材料利用率低。而数控化技术在机床上应用后,实现了机床全自动化机电一体制,这种机电一体化加工生产技术能保证产品的质量。
2.2数控技术在煤矿机械加工中的应用
煤矿机械具有特殊性,是专用的机械设备,由于其工作环境复杂多变,对安全系统要求较高,煤矿机械加工过程要求精细化程度高。而传统机械加工很难实现其精度的要求。而且,煤矿机械更新换代较快,应用领域单一,所以生产加工量小,下料难。数控技术得到应用后,设备下料切割采用数控技术,改变了过去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割质量高,提高了材料的利用率,降低了设备的生产成本。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置,它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调切切缝的补偿值来精确控制毛还件的加工余量。
2.3数控技术在工业生产中的应用
工业生产过程中,难免会有恶劣的工作环境存在,如高温、高压、操作空间狭小,操作高度过高等。这些危险的工作环境极大地增加了工作人员的工作危险性。而数控技术的应用后,工业生产上类似的恶劣环境完全编入数控程序,使工业生产危险性得到极大改善。在实际的生产过程当中,应用数控技术之后,生产过程可以由计算机系统全程控制。只要预先输入各种生产程序和产品参数,则计算机系统便能够依照指令实现真正意义上的无人自动化生产。即便是在生产过程当中出现了故障或者问题,系统会根据错误的等级来决定是否继续进行生产,同时采用有关的保护性护理措施,并向管理者报警。除此之外,机械加式中数控技术的应用还有很多,如航空设备的生产、机器人系统的生产、汽车工业的生产、石油机械的生产、国家武器装备的生产以及建筑机械、农业机械等领域,应用数控技术后,无一不推动了行业的快速良性发展。
3机械加工中数控技术的应用趋势
随着新的智能化技术的发展,机械加工中数控技术的发展同样朝向智能化方向发展。主要表现在加工过程的自适应控制和工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算等;操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。另外,随着数字技术的不断进步,机械加工也面临着新的市场需求,特别是人们对精细化的要求也越来越高,于是高速度、高精加工技术成为必然的趋势。
2数控机床机械加工精度提升的误差补偿技术
在现代科技的发展和应用中,保证机械加工的精度的方法有两种,一是提高数控机床的质量,二是采用误差补偿技术,本文着重从误差补偿技术进行精度提升的研究。误差补偿一般又可以分为误差预防和误差补偿技术,在误差补偿技术中常用的方法是误差建模、误差测量、误差补偿实施。(1)硬件静态补偿法。在机械加工精度控制中利用硬件静态补偿法是指通过添加外部硬件机构,在外力的作用下让机床运用副位置产生与误差方向相反的运动来减少加工中的误差。在加工螺丝时由于加工机床丝杠之间存在误差,通过螺距校正尺来进行丝杠之间的螺距,就属于是静态补偿法。由于静态补偿法的局限性,只能在停止时进行数值或者是硬件的参数调整进行补偿,在运动时不能进行实时的补偿,这种硬件静态补偿法被使用的频率相对较低,一般会和其他方法进行综合使用。(2)静态补偿法和动态补偿法综合使用。上面已经给提到静态补偿法是在数控机床加工的静止时,通过调整参数进行误差补偿,这种补偿法可以对精度进行系统补偿提高,不能在运动中进行随机的误差补偿,通过和动态补偿法的相结合可以实现加工精度的大大提高。动态补偿是在加工的切削情况下,依据机床的工况、环境条件和空间位置的变化追踪进行补偿量亦或参数补偿,通过运动的实时现状进行反馈补偿,例如在轴承的机床加工中,通过对热量、几何形状、切削程度的监控进行及时的参数修改补偿,是一种具有现实实际意义的误差补偿法,但对于数控机床的技术水平要求极高,投入的成本很大。(3)进给伺服系统补偿法。伺服系统是驱动各加工坐标轴运动的传动装置。这种补偿系统可以正反两个方向运行,能够根据加工轨迹的要求,进行实时的正向或者反向运动,其加工控制精度可以达到0.1微米,另外它的调速范围宽、快速响应并无超调、低速大转矩。在典型的数控机床进给系统中由步进电机构成的开环控制系统,步进电机的角位移或者线位移与脉冲数成正比,其转速与脉冲频率成正比,它将指令脉冲变成步进电机输出轴的旋转运动来控制机床加工;闭环进给位置伺服系统,它主要是采用直流伺服电动机或交流伺服电动机驱动,机床工作台的实际位移可通过检测装置及时反馈给数控装置中的比较器,以便于指令位移信号进行比较,两者差距有作为伺服电机的控制信号,进而驱动工作台消除位移误差;半闭环进给位置伺服系统,该系统由位置控制单元和速度控制单元构成,光电脉冲编码器发出的脉冲,一方面用作位置的反馈信号,另一方面用作测速信号。当点击的负载变化时候,反馈脉冲信号的频率将会随着变化,在实际的机床加工中,通过控制伺服电机的转速进行精度误差的减小。(4)修改G代码补偿法。G代码是编制机床加工程序的语言,G代码中有刀具的补偿功能,像G44、G43是刀具长度补偿。G代码的补偿原理是通过对刀位信息的修改来补偿误差的范围。这种补偿也被广泛用于数控机床的机械加工误差补偿,例如Hsu等人建立的五轴机床误差补偿模型,根据对模型对CAM软件生成的初始刀位进行修改,用修改G代码的方法完成数控机床机械加工误差补偿。这种补偿方法需要G代码的编程人员进行工件的几何形状确定,确定工艺过程和刀具轨迹,在进行实际的运行中,如果出现位置偏移就需要通过修改G代码进行误差补偿,一般运用于比较简单的加工零件,其形状不复杂,主要是直线和圆弧组成的轮廓,数据的处理量不大,在遇到工作量大,复杂的零件时候,就需要通过计算机的G代码控制进行修改,程序员通过计算机辅助进行编程。(5)坐标偏置补偿法。坐标偏置补偿法是利用数控系统的坐标原点偏移,参照位置等信号的反馈进行机床误差的补偿。在程序员进行操作时候,可以通过数控系统的直观显示进行零件加工的误差校对,对于出现误差的,可以通过操作数控系统对原点坐标进行重新设置,使其对出现的误差进行补偿,这种补偿方法适用于三轴坐标的数控机床。这种补偿法一般在使用侧头时候用的是固定侧头,同时还需要一定的软件补偿,保证地基的稳定。
3结束语
综上所述,误差补偿法可以有效的提高数控机床机械加工精度,并能够给数控机床带来经济效益。误差补偿可以有效的控制数控机床机械加工过程的零件精度,有助于提高机械加工工艺技术,能够适应数控机械加工企业的高级精度、高级质量水平化发展方向。误差补偿法是在原有数控机床的基础上,通过科学的技术和手段,来实现零件设计的理论值,目前误差补偿的技术已经被广泛的应用和被相关学者所关注,并且在通过不断完善和更新误差补偿技术,使其成为现代社会精密工程的主要技术。
作者:王少彬 单位:浙江省宁波市宁波大红鹰学院
参考文献
[1]丁来军.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(10):23.
[2]龙鹏,李洪涛,李安国.基于数控机床空间误差提高其加工精度的补偿方法研究[J].机械工程师,2012(6):41-43.
[3]王倩,王贺.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].科学与财富,2015(15):161.
2、多轴联动复合数控机床的新型研发
多轴联动复合数控机床凭借其高精度,优工艺以及广用途,得到了愈来愈多的业界人士的高度关注,研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床,以下对其进行逐个浅析。
(1)六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理,具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点,运动误差不累加,刚度也较高运动件质量小,速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利,去其弊,其发展与应用前景都值得期待。
(2)六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多,定位误差过大,工装夹具数量过大,占地面积过大,新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。
(3)五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础,进行的进一步的开发研究成果,可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中,将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时,在工件坐标系中其刀具周线固定不变;而五轴加工中却做了相应的创新改变,刀具轴线设计成了相应变化的,既保证了加工质量也提高了切削效率,同时避免其它因素的影响。但需要注意的是,自主研发的开放式数控系统,随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化,我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展,出现了多种组合的复合加工机床,有效地提高了加工效率。
3、机器人创新开发
机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。
(1)自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV,导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR,是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样,1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。
(2)自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人,具有牵引移动功能,5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同,可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统,可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制;其自动校正定位功能使作业更安全准确。
(3)作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类,分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术,而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时,如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业,上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求,可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合,因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。
2数控技术的发展趋势分析
新的技术给我国的传统机械制造产业的发展迎来了一个蓬勃的春天,也使得制造业成为了一个工业化的象征,在计算机技术的不断发展的过程中,数控技术给我国的一些重要行业的发展(例如:汽车和轻工以及医疗等)也起到了很大的促进作用,从目前国内外的数控技术的实际发展以及研究的情况来看,其在未来的发展趋势上主要向着高速,高精加工技术及装备的新趋势,五轴联动加工和复合加工机床快速发展,智能化、开放式、网络化趋势,重视新技术标准、规范的建立这些方向上迈进。
3数控技术在机械制造中的实际应用探究
数控技术的应用涉及到多个方面的技术,例如:计算机技术、测量技术、信息处理技术等等,通过对于这些技术的运转操作,其对机械制造行业的发展起到了推动性的作用。
1)数控技术在机床方面的实际应用,对于机械设备来说它在机械制造中的地位非常的重要,在现代技术的应用下机床设备已经是机电一体化产品的重要组成部分,这对于产品的加工质量有着关键性的作用,而通过计算机数控技术为机床的有效控制提供了一个很好的条件,在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作,只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程,而后再通过程序的载体,比如说光碟或者是半导体的存储器等,进行载入程序或者是通过手动的方式把这些程序进行输入电脑中处理,从而通过驱动电路来对机床进行控制,在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改,输入新的程序即可,这对于传统的人工调整有着很大的方便性,在效率上得到了提高。
2)数控技术在汽车机械制造中的实际应用,在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高,在对产品的消费方面需求愈来愈大,其中,对于汽车的需求在近些年的发展过程中得到了迅猛的增长,这就给汽车机械的制造技术提出了高的要求,对于传统的机械制造技术已经不能很好的满足当前的市场发展需求,在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用,数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高,对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升,从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。
3)数控技术在煤矿机械制造中的实际应用,煤矿产业对于我国的经济发展有着重要的促进作用,由于煤矿的开采需要机械的参与并且在当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高,在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多,并且都不是大批的进行生产,这就给采煤机械的制造有了很大的困难,对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决,而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料,对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用,在效率提高的同时,在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障,从而对采煤机机械的制造质量得到了总体的提高,这对采煤人员的人身安全有了很好的保障,也进而对采煤的过程中的事故得到了有效的降低。在数控技术得到了一定程度的发展的同时,也应当清醒的看到一些不足之处,在长期的发展过程中,我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面,在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成,从整体的发展上来看,我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段,在自主创新能力方面还不够,在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。故此,在未来的数控技术的应用方面,还要针对这些问题进行大力的发展。
目前是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。
2机械制造中数控技术的应用
2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。
在实际操作中,控制单元是由计算机系统组成,指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令,完成预想的操作,同时同步检测执行动作,一旦出现错误或发生故障,由传感系统和检测系统反馈到控制单元,发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力,使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
将高速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,既可满足产品不断更新换代的要求,做到一次投资,长期受益,又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率,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。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,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得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。
3数控技术的发展
从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史,由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统,由于采用封闭的体系结构,它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难;开放式体系结构的计算机数控系统的发展,使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统,采用软件模块化的体系结构,显示了优良的性能,能适应各种计算机的软件平台,具有统一风格的用户交互环境,操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便,具有较高的性能价格比,已成为数控系统发展的方向。
4结束语
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域,极大的促进了数控技术的发展,也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时,数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才,进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。
参考文献:
[1]马岩.中国木材工业数控化的普及[J].木材工业.2006(02).
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数控技术的整个控制过程是通过计算机、自动控制系统、电气传动装置以及精密传感测量装置完成的,这是一种高新的技术工艺。目前比较流行的数控技术中主要使用的是CNC系统,这种系统由于其高灵活性而深受各种机床生产厂家的喜爱,被普遍使用来对机床进行控制。在CNC系统中发挥主要作用的就是CNC装置,这种装置是主要用于数控系统控制的计算机装置。其工作过程是:首先在录入系统中输入机床运行的技术要求和参数;在输入完成之后,通过系统中的计算机处理系统对录入程序进行控制执行,接收到执行指令的机构则开始行动按输入的要求完成加工。整个过程都是在电脑控制下完成的,精准化程度非常高。为了进一步提升数控机床的生产加工效率和精度,目前的数控机床也都装设有软件插补来对机床的插补算法进行补充。
1.2数控技术设备
随着数控技术的发展,数控技术的设备也得到进一步改进。数控技术装备主要有以下几个方面:(1)在数控设备中所广泛使用的数字伺服技术指的是一种能够使用现代控制理论对设备的运转进行控制的技术,也正是由于这种技术的发展而逐步摒弃了过去的危机处理控制方式,数字化的控制理念已经成为未来数控领域发展的重要思想。(2)数控设备中还包括精密机械的设计和加工等方面。数控设备的主要目的就是提升生产效率,提高设备的生产精度,而精密机械则成为数控设备中不可或缺的一部分,只有这样才能够保证生产出高精度的机械部件。
2数控技术在机械制造中的应用
2.1数控技术在工业生产领域的应用
现代机械制造行业不断发展,迫切需要在工业生产中应用数控技术成功地实现无人化工业产业的模式。在目前我国的工业生产过程中,通过数控技术完成对加工的整体控制。首先录入工业生产的控制指令,在计算机的控制作用下来对输入的生产指令进行任务发配,执行机构在计算机的控制下进行生产加工,并且通过计算机对生产加工过程进行动态监测,发现加工过程中存在问题及时地传递给指令分配模块,停止继续生产作业。通过数控技术的应用,目前我国的工业生产领域已经实现了科技化、现代化,有效地解放了工业生产企业的劳动力,降低了企业的生产成本。
2.2数控技术在汽车行业中的应用
由于汽车零部件对于精度的要求比较高,所以在企业生产中数控技术的应用比较广泛。通过数控技术的使用已经实现了生产线的高度智能化,有效地提升了生产线的作业效率,而且高精度化的生产模式也有效地降低了残次品的概率,有效地降低了企业的生产成本,为促进我国汽车行业的发展起到了十分重要的作用。
2.3数控技术在机械设备中的使用
在机械制造领域中机械是最根本的设备,高精度的机械设备能够更好地保证生产出符合技术要求的其他设备。由于数控机床的控制能力比较强,能够实时地指挥设备的运转方式,并且通过数字化处理的模式来解决机械设备在运转过程中出现的问题,通过编程的形式来实现对整条生产线的整体性控制,有效地提升了生产效率和生产精度。传统机械生产工艺中需要操作工人到现场对工具进行调整,根据设备技术参数要求对设备部件进行操作,不但生产效率低,而且生产的设备精度也不够高。应用数控技术则可大大地简化机械设备的生产过程。随着我国科技的进步,数控技术也取得了突飞猛进的发展。目前,我国机械制造中数控技术的应用发挥着核心的作用,能够实现多种平台操作。随着数控技术的逐步成熟,数控技术的生产成本也降低了很多。在未来的机械制造行业中,数控技术必将随着我国科技的进步而取得进一步的发展。要以科技发展为基础,以市场需求为技术革新的动力,进一步推动数控技术的发展。要根据现代人对于人性化科技的要求,逐步实现数控技术的人性化控制,有效地提升机械制造过程的自动控制水平。
数控技术是在传统机械加工技术的基础上,采用数字控制技术来进一步提高机械加工的质量,并且结合传统机械制造技术、计算机技术与网络通信技术等进行机械加工运动。较传统机械加工技术来说,其不但具有高准度与高效率,同时还具备柔性自动化等优点,国内现在对数控技术的应用主要是预先编制好程序,再通过控制程序来控制设备,一般采用计算机进行控制。
(2)数控加工技术的主要特点
数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数,因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外,像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等,利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具,在换刀与安装方面都节省了很多时间,同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。
2数控技术在机械加工技术中的应用意义
(1)数控技术在机械加工技术中的应用
提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用,对机床控制力有了很大程度上的提高,进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备,充分发挥了机床设备的功能,同时使机床设备的操作更加简单,通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法,并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行,不但保证了机械加工的质量,同时也使机床设备更具高效化。
(2)数控技术在机械加工技术中的应用
推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助,通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效,为进一步发展汽车制造业提供了技术保障,在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率,同时强化了汽车进行机械加工的效果,使原本复杂的操作更加简单,提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。
3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果
(1)重视对数控技术的应用
近些年来,数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中,但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此,要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中,首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义,给予充分的重视。同时,积极组织数控技术相关知识的培训,提高工作人员数控技术水平,结合数控技术的实际操作与理论知识,以便更好的发挥数控技术的优势,提高机械加工的质量与效率。
(2)在机械加工过程中实现自动编程
一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定,这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此,应注重对数控技术有效性的应用,尽快实现自动编程,使用计算机来替代人工操作,不但可保证加工质量,同时提高机械加工制造的效率,实现人力与物力的合理化配置,为加工企业节约制造成本,进一步推动机械制造业的发展。
(3)合理改进并更新机械加工中的原有设备
在全球经济发展的推动下,我国工业大力发展,数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中,而时代新形势对机械加工的要求越来越高,因此,应当积极创新数控技术,大力倡导经济型数控机床的发展,以保证数控机床的稳定性与高效性。同时,对机械加工中的原有设备应当进行合理改进,提升机械加工的技术水平,完善数控技术的应用,提高我国机械制造业的生产水平。
1.2在煤矿提升、运输方面的应用煤矿提升、运输是煤矿生产中的关键环节,其工作效率直接影响着煤矿的生产效率,矿井提升机和带式输送机的使用正是机电一体化数控技术应用的具体体现。其中,矿井提升机能够实现全数字提升,而内装式提升机是一种典型的机电一体化设备,简化了机械的结构,将滚筒和驱动有机地连接起来,大大提升了设备运行的安全、稳定性;带式输送机是目前最主要的输煤设备,具有可靠性强、自动化程度高、输送量大、适合长距离输送等优点。
1.3在煤矿安全生产方面的应用煤矿的安全生产离不开监控系统的支持,良好的监控系统能够有效地避免煤矿安全事故的发生。煤矿矿井对监控系统的要求极高,必须保证系统时刻连通,保证随时能与工作人员联络,从而保证井下工作人员的人身安全。机电一体化数控技术在矿井监控系统中的应用,可以将系统主机内的数据库进行连接,利用局域网使其连成同步模式,由专用的通信接口负责主备机的监控工作,并利用专业的软件,对产生的数据进行整理和分析,同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能,为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持,对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。
1.4在其他方面的应用煤矿安全生产离不开井下支架设备,而机电一体化数控技术在支架设备中也有着广泛的应用。利用计算机系统与液压支架系统的充分结合,实现了成组自动移架和定压双向临架,有效地避免了支架与模板和顶板发生碰撞。目前,掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的电气系统。
2机电一体化数控技术应用的相关建议
我国煤矿机电一体化数控技术与国外先进技术相比,仍然具有一定的差距,这就需要相关部门加大科研力度,加大对机电一体化数控技术开发的资金投入,提高我国机电一体化数控技术水平,提高煤矿机械自动化程度。另外,还可以大胆借鉴国外先进技术,根据我国煤矿行业的实际发展情况,制订符合我国煤矿企业发展的机电一体化数控技术的开发规划。随着我国煤矿机电一体化数控技术水平的提高,煤矿生产的效率、安全性等得到了全面的提升,但与此同时,也应该加强对煤矿工作人员的技术培训,使其能够熟练操作这些自动化机械,并且加强对机械设备的管理和维护,确保煤矿生产的安全与稳定。
1)工业领域中数控技术的应用。无论是轻工业食品加工,还是重工业的金属冶炼,数控技术都能够找到其用武之地。从整体角度来讲,其发挥的效能就在于代替工作人员完成一系列的工作任务,从而使得劳动强度降低,劳动环境良化,工作人员更加安全,工作质量更加高,消耗成本更加低。在工业领域中,数控技术的操作同样是由计算机系统去实现控制的,简单来讲,就是将事先做好的编程纳入到计算机系统中去,在运行过程中发出指令,使得其处于自动运行状态。
2)机床设备领域中数控技术的应用。在机械加工体系中,机床设备控制技术是很关键性的技术,其拥有控制机床设备的能力,是现代机电一体化的重要组成部分。尤其在数控技术的帮助下,不仅仅可以使得机床控制能力得以强化,还使得机床的生产效率得以全面提升。一般情况下,同样是以代码控制方式为主,确定刀具,工件之间的位置,选择主轴,变速和刀具,冷却泵的顺序方案,在此基础上计算机发出相应的指令,要求机床完成相应的动作。
3)煤矿机械加工领域中数控技术的运用。数控技术在煤矿机械加工中的应用,主要体现在采煤机的发展上。一般情况下,各个煤矿的开采环境是千差万别的,由此导致采煤机也难以实现大批量的标准化生产模式,更多情况下是以研发速度快,品种多,小批量的生产模式。尤其在初步试件以焊件的方式运行,给予传统机械加工造成了很大的困难,而数控技术可以轻易的对其进行切割,并且以龙骨版程序实现运作,能够在以下几个方面表现出其优势:其一,切割速度变快,使得采煤的速度变快,也就是说在同等时间下可以获得更多的劳动收益;其二,采煤质量更加稳定,能够产出更加高质量煤炭产品;其三,规避了人力采掘的危险,使得煤矿生产处于安全的状态下进行;其四,直接切割的操作方式,可以使得生产效率得以全面提升,是实现资源优化配置的重要途径,能够在生产利润最大化方面发挥作用。
2数控技术如何更好的运用
到机械加工领域中去数控技术的确可以在机械加工领域发挥巨大的作用,但是由于现阶段还存在很多制约数控技术发展的因素,使得其效能未能完全发挥出来。因此为了促进数控技术效能的发挥,我们还应该积极采取措施去促进数控技术的发展和进步。具体来讲,我们可以从以下几个角度入手:
1)明确数控技术的发展方向,建立完善的理论研究体系。从数控技术的运用实践经验来看,其未来的发展方向为:越来越高性能,越来越高精度,越来越高速度,越来越高柔性化,越来越模块化,并且在这样的发展过程中,促进制造业朝着自动化,网络化,智能化和复合化的方向发展和进步。在数控技术发展方向确定之后,就应该建立完善的理论研究体系。具体来讲,应该做好以下几方面的工作:其一,高度重视数控技术理论研究工作,设立课题项目,注重企业与高校之间的联合研究,不断夯实自身的数控技术理论基础;其二,积极学习西方数控技术应用经验,引进先进的数控技术设备,在实践中去总结和归纳先进数控技术的优势,并且在此基础上进行大胆创新,促进数控技术理论的综合利用率提升;其三,不断总结和归纳自身数控技术发展存在的缺陷和不足,以此为出发点进行理论研究,找到查缺补漏的环节。
2)注重工序安排和编程工作,形成高效的加工运行模式。从本质上来讲,所谓的数控技术就是以程序化的语言指令去实现机械控制,使得其达到高效的运转状态。在此过程中的工序安排和编程工作,往往就决定了数控技术的质量和水平。因此高度重视此项工作的开展,显得尤为重要。尤其在此方面实践经验不足的背景下,很容易出现忽视的问题,难以发挥数控技术的全部效能。一般情况下,会出现的问题在于:其一,加工时先加工套类工件,不能先加工轴;其二,外圆锥测量最好使用车好的内锥和内圆弧去进行测量;其三,精度控制不能单单依靠机床,应该采用二次精车的方式来保证其正确性。上述的各种问题,往往会影响到高效加工运行质量和效率。
3)培养专业化数控技术人才,形成高效的数控机械管理团队。专业化的数控技术人才,也是发挥数控技术在机械加工领域效能的关键所在。对此,应该积极做好以下几方面的工作:其一,严格做好企业招聘管理工作,保证进入到数控岗位的人员都是经过严格审查的,以保证人才队伍整体素质处于较高水平;其二,积极开展专业化的数控知识培训和教育,使得数控技术人员具备专业化素养和技能,以保证数控技术可以顺利的运用到机械加工领域中去。
2数控技术在机械加工机床设备中的作用
2.1数控技术在机械加工中的作用
伴随着现代工业及信息技术的发展,机械加工技术和工艺不断进步,从而推动了机械加工设备的更新换代和机械加工控制系统的更新升级。由于数控技术在机械加工中的应用,出现了数控技术机械设备机壳的毛坯制造。数控气割技术的使用轻易地解决了单间下料等诸多问题,数控气割技术通过保持压缩接触面积的均匀,很好地满足了密封功能的要求。这些使得产品内外环凸凹曲面的加工精度得到提高,实现了毛坯料到成品过程的持续加工。因数控镗铣床编程加工已与机械设备有机结合起来,首先通过预先编程的齿形子程序,然后进行机械加工和结合角度偏置,这能使产品满足生产要求并进行无差异化生产,更好地满足各种精度要求,极大地提高了机械设备加工效率,还能实现生产计算机控制一体化。
2.2数控技术在机床设备中的作用
机床设备是机械加工中的重中之重,因此,在机械加工过程中机床设备的控制技术是非常重要的。为满足现代机械加工业的发展需求,拥有控制系统的机床设备是现代机电一体化的关键。数控技术是现代机床设备的灵魂和核心。通过在机床上使用计算机控制系统,能够对机床的加工过程进行控制,不仅保证了产品的高质量要求,还极大地提高了机床的使用效率与生产效率。它用数字化的代码来表示加工零件的工艺和几何信息,也就是运用计算机编程将刀具与工件间的相对位移以及进给速度编排在计算机控制系统上,由计算机发出控制指令使机床按控制要求运行。无需对机床进行人工参与与调整,只需向计算机控制系统编入新的加工程序,就能改变加工零件,这是数控机床的最大特点。
3数控技术在机械加工机床中的发展趋势
3.1数控技术的性能发展趋势
现如今,我国的数控技术在机械加工领域中得到了广泛的应用,数控技术的作用已不容置疑,它不仅推动了机械加工行业的持可续发展,还提升了我国的综合国力。数控机床的性能正朝着高速高精高效化、柔性化、实时智能化发展。高速高精高效化:随着高速RISC芯片、多CPU控制系统的运用以及机床性能的改善,明显提高了机床的高速高精高效化。柔性化:主要表现在数控技术具有较强的可塑性和较好的可操作性。模块化的设计,能满足生产流程的不同需求。实时智能化:利用实时系统和人工智能相结合实现人类智能行为的模拟,使高科技手段有效运用。
3.2数控技术的功能发展趋势
为解决数控技术发展中面临的多种技术与非技术问题,数控技术在功能上得到了很大的发展,主要表现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及内装高性能PLC。用户界面图形化:用户界面是使用者和数控系统的对话连接。能够根据客户的知识接受能力和要求,加大对客户界面的开发。用户界面图形化能够实现蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放等功能。科学计算可视化:能够高效处理和解释数据,直接使用可视信息如动画、图像等。用于CAD/CAM,如参数自动设定、自动编程、刀具管理数据的动态处理等。插补和补偿方式多样化:有2D+2螺旋插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、极坐标插补等多种插补方式。补偿方式有极坐标插补、螺距和测量系统误差补偿、象限误差补偿、以及相反点计算的刀具半径补偿等。内装高性能PLC:可用高级语言编程或梯形图,提供在线调试和在线帮助功能。用户在车床铣床的标准PLC用户程序基础上修改自己需要的程序,能够建立自己的应用程序。
4数控机床的主要增效途径
目前,我国数控机床的自动化生产设备及生产工艺还存在一定的问题,主要表现在:数控机床生产设备加工切削参数不太合理、与数控机床相关的知识库和工艺数据库缺乏、在自动化的制造中缺乏先进的管理系统。这些问题增加了数控机床加工过程中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而降低了数控机床的生产效率。通过对国内数控机床的现状了解,提出了提高数控机床效率的有效途径。
4.1提高数控机床的自动化程度在数控机床加工过程中,通过柔性生产线,以及柔性制造单元等数控加工技术,逐步提高数控技术的自动化程度。这样可以减少数控机床加工中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而缩减了加工所需要的总时间。由此,在机械加工过程中加工零件的连续性以及自动化程度得到提高,进而提高了数控机床的生产总效率。
4.2逐步优化加工过程通过机械加工生产过程的持续优化实现数控机床的加工,努力改进现有的生产和管理方式、刀具的自动配送、机械设备的管理以及机械零件的制造执行系统等,积极学习国外先进的数控技术水平,逐步优化加工过程。这能有效提高数控机床设备的完整性和开动率,使数控机床得到高效管理和有序运用。
4.3优化加工工艺以及加工设计保证加工零部件的质量以及缩减机械加工的时间,是提高数控机床的加工效率,实现优化数控机床加工工艺的基础。通过使用较为先进的刀具或者性能高的数控机床设备能够完成数控加工机床的模拟仿真秀。运用先进的技术努力优化数控机床加工工艺和加工设计,实现优化控制系统装置。通过提高数控机床的切削效率和主轴的加工效率,能够保证数控机床的加工性能。