试论数控技术在机械加工中的应用及发展论文_侯立霞

试论数控技术在机械加工中的应用及发展论文_侯立霞

摘要:数控技术在机械加工中的应用,不仅能够节省人力、物力,同时还可以提高生产的效率,减少生产的成本,提高企业的经济效益和社会效益。因此,数控技术已经被机械加工行业列为不可或缺技术之一。本文对机械加工中的数控技术进行分析,具有一定的研究价值和意义。

关键词:数控技术;机械加工;应用;发展]

1数控技术及其特点

数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础,是自动化柔性系统的核心,是现代集成制造系统的重要组成部分。数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平,使传统的制造业发生了极其深刻的变化。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数控技术在机械加工中的应用

2.1在机械工业中的应用

在工业领域内,数控系统包含了执行和驱动的分支系统。通常在生产中,数控的方式都可以用于多样的加工领域,例如生产线的喷气、焊接零件或者装配等。复杂环境中,数控操作还可以替代常见的手工方式加工,从而完成太空或者深水区的机械作业。这是因为,数控微机能够仿照人手的动作,抓取或者搬运零件。在很大程度上,数控技术创造了更高水准的机械加工,与此同时也确保了根本的安全性。在批量加工中,数控加工也具备突显的价值。机械加工的流程中,微机系统设置了控制单元,就像中枢神经一样控制着驱动指令以及其他的程序。输入某一指令,然后就进入设置好的操作流程。遇到故障时,还能够同步测查故障情况,控制单元用来给出精确的检测数据。经过传感系统之后,能够发出报警信息并且快速反应。数控装置还配备了执行机构,它包含机械构件以及相应的伺服系统。借助动力构件,装置可以提供机械运转的动能,进而驱动执行机构[4]。

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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。

2.4在机床生产中的应用

在生产过程中,机械装置是不可缺乏的。如果机床自身的性能优良,那么就符合了机电一体化的新需要。在机床装置中,数控技术设置了控制设备用来调控机床,做到实时性的控制。具体在加工中,数控机床首先录入精确的加工流程,给出相应的数字代码。录入信息时,系统可以借助专用的介质来辅助控制。对于所需的信息,数控机床都可以录入并且运算,进而驱动执行性的伺服系统,完成制造任务。

3数控技术在机械加工中的应用的发展前景

3.1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。

3.2柔性化

柔性化包含两方面:数控技术的可塑性强,有很好的可操作性。数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可以随意裁剪功能区,以满足客户的不同需求。这取决于系统本身的柔性;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。机械制造业在早期是采用传统的实时系统,但是其操作负责,作用单一,一般只是进行任务调度和时间控制,无法应对复杂的环境。而人工智能则是通过计算模型来实现人类智能行为的模拟,是高科技手段的有效运用。科学技术高度发展的今天,越来越多的新技术的出现让我们的企业技术革新多了许多借鉴。我们利用实时系统和人工智能相互结合,互相协调,取长补短。增进人工智能向现实领域的发展,加大它的实时响应度。而实时系统更加趋于科技化,信息化,增加了对更加复杂的环境的应对能力。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

3.3实时智能化

实时系统在数控机床中已然存在,但是其工作环境还不理想。其主要作用是为了调度任务,使其在规定的时间内完成任务。而随着科学技术的发展,人工智能和计算机实现了智能化操作。将实时系统和人工智能进行有效结合,使人工智能向着具有实时响应的领域发展,实时系统向着具有智能领域发展,从此产生了实时智能化领域。在数控技术的发展过程中,实时智能化的研究需要向着以下几个方面发展: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。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统。在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。

4结语

数控技术在各种机械制造加工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]数控技术的最新进展及发展趋势研究[J].李冠楠.科技经济导刊.2018(04)

[2]论机械数控技术的应用现状和发展趋势[J].黎佳妮.现代商贸工业.2018(22)

[3]基于数控技术的机械制造技术研究[J].严江.南方农机.2018(12)

论文作者:侯立霞

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/23

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