摘要:机械的制造与加工的自动化革新是我工业飞速发展的根本,其中数控技术又是加工机械自动化的关键性技术,其直接关系到我国工业的国际地位。在当前这个逐渐以数控技术为工业核心的现代化世界,数控技术及其在加工机械中的应用直接成为了国家之间发展潜力对比的重要因素。大力发展数控技术并普及数控技术应用,在当前无论从大布局还是小细节来看,对我国工业的发展都是有着巨大推动作用的,我国工业要完全达到国际顶尖水准也必须依赖于数控技术的开发与应用。
关键词:数控技术,加工机械
随着社会的不断发展,科学技术的不断进步。人们对技术的需求不再满足于使用机械来辅助劳动,而是期望使用机械来代替自己劳动,同时也期望通过用机械代替人进行生产可以较少损耗,提高成功率,降低成本。于是,自动化便开始进入人们的视野。其中加工机械的自动化便是当前自动化革新的重点,而其中的关键性技术--数控技术,也越来越受到重视。当前各种现代化高科技产品以及使用先进技术生产的产品,正不断挤压着传统工业、手工业产品的生存空间,其中数控技术发挥了很大作用,以数控技术为核心的生产线无论是效率、精度还是对成本的控制,都要远高于传统的旧式生产线。特别是体积小数量大的产品,应用数控技术的自动化生产线的生产成本、生产时间以及生产合格率都要远高于传统的生产方式,部分产品的综合成本甚至相差数十倍以上。可见,如果能够合理利用数控技术,对于我国加工机械来说是一个巨大的进步,能够将机械制造的成本、效率、精度、可靠度以及质量都提高到一个极高的程度,极大的增强了我国加工机械的市场竞争力。
一、数控技术的特点
数控技术是指利用数字信息对机械制造与加工过程进行实施监控的技术。它是传统计算机急速、机械制造技术、网络通信技术、传感技术、光机电技术的统一结合体的现代化新型技术,是现代化工业制造的基础性技术,其不但高效高精度,还具有柔性自动化的特点。
当前我国的数控技术是通过计算机预先编好特定程序,而后利用控制系统实现对设备的精确控制,随着计算机技术的不断进步,数控技术相对于诞生之初也有了十足的成长。其在数据信息的储存、处理、计算等方面都有了很大的提高,整体系统也得到了极大优化,加工机械的灵活性大幅度提高,其工作效率也随着其他方面的提升而得以提高。
二、加工机械中的数控技术的应用
(一)工业制造生产
数控技术在工业生产的应用主要体现在工业机器人在机械设备生产线以及极端恶劣环境下生产的应用。工业机器人,是非常典型的传统数控技术的应用,其数控系统由控制、驱动、执行三部分单元组成。其使用目的有二,一是在于代替人类完成人类自己难以完成的生产任务,减少了人类在生产过程中的损失,二是在于提高生产效率以及生产精度,降低了个人技术水平以及身体状况对产品生产的影响,有效的控制成本并提高产量。
在实际生产过程中,通过计算机事先设定固有程序,逐步发出指令,然后由驱动单元驱动执行器械完成预设操作,同时由监控单元实时反馈数控系统的运行情况,再由计算机根据预设程序按照反馈的情况发出下一步指令。控制单元和驱动单元往往都是固定的器械,而执行单元则是按照生产产品与工作环境不同采用一个或者数个器械组成。
(二)煤矿机械
煤炭是我国的重要能源资源,现代的采煤机由于科学技术更新快,采煤机的开发速度也很快,由于市场广泛,其品种还十分齐全,功能完全一样的都有许多不同的品种。种类多了,生产数量自然就会减少,而采煤机却是大型器械,小批量生产不得不更多的考虑成本问题。当前的小批量采煤机生产,机壳的毛坯生产出于成本多采用焊接的方式进行,而传统的生产方式及手段在单个部件生产时难以解决下料这一难题。数控气割却能完美解决这一问题,成熟的数控系统从下料,到选用都有着极为优异的控制使用效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而数控气割切割快、精度高的优点也在少了零件生产中发挥的淋漓尽致,极大的提高了生产效率。于此同时,数控气割的数控系统还能自动调节切缝补偿,提高加工精度。
(三)汽车制造与加工
汽车制造与加工的发展可谓是20世纪末21世纪初发展最为快速的器械制造业,从汽车整体结构的设计与制造,到单个零件的生产与加工,都不断有着飞跃式的增长。特别是在数控技术出现以后,随着数控技术的不断应用,汽车零件制造成本,到实践,再到技术难度都有了十分明显降低。
优秀的数控系统再结合高速的数控机床,其生产范围与生产效率都远高于传统的汽车制造工业。特别是在汽车更新换代极快的现状,集高柔性与高效率于一体的零件加工系统,只需对系统进行微调便可满足产品更新的要求,只需一次系统安装,便可长久使用,只要汽车制造未出现重大变革,基本上不需要对系统进行换代式更新,极大的降低了生产成本的同时增强了市场竞争力。
(四)机床设备
机床可谓是工业之母,一切机械制造都离开机床。而随着现代化机械制造业的不断革新,老式机床已经无法满足现代机械制造的需求,具备控制能力的新式机床则代替老式机床成为了现代工业不可缺少的部分。数控技术集成的数控系统赋予了机床良好的控制能力,使机床自身的超高精度得以充分发挥。所谓数控机床,就是在老式机床的基础上加装计算机控制系统,以数控技术对机床运作进行精密控制,将机床运作的各项数据以最直观的方式反馈并通过预设程序对每一项数据进行精密控制,从而实现对每一加工机械的完美操控,生产出符合需要的精密零件。
三、数控技术的发展及发展趋势
数控机床起源于50年前,与计算机的年龄相仿,或者说与计算机相辅相成,计算为计算机提供精密零件为其发展铺路,计算机为机床提供精密控制,充分发挥其精密的特长、提高工作效率。传统的数控机床采用的是封闭式的数控系统,实用性与使用难度都相对较高,随着计算机技术的不断发展,如今的数控机床采用的数控系统已经更新为开放式数控朱提,其在使用范围以及实际操作难度等方面有很大提高,更加符合现代化工业的需求。
当今世界国民的生活水平与生活质量取决于各国工业的技术水平、生产能力与现代化程度,数控技术与数控装备的发展与应用是当前现代化新兴技术与尖端工业制造的技术的基础与关键。随着数控技术的广泛应用,其将成为各国国民生活中最常见也是必不可少的关键性技术。世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取严密的保密措施来发展和保护自己的数控技术及其产业,在开放的顶尖数控技术和数控装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
结束语
当前世界科技竞争多围绕实际的机械制造展开,机械制造技术是衡量一国科学技术水平的重要标准。而制造技术恰好是我国国际竞争的薄弱点,被赋予世界工厂的中国,只有大力发展数控技术及其应用,才能推动我国工业的快速发展,进一步提高我国的机械制造技术,从而推动我国经济水平进一步拔高。
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论文作者:段军刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
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