摘要:工业革命伊始,机械就成为了一个国家赖以发展的动力源泉,机械制造足以彰显一个国家的综合实力,为此,提高机械制造的质量与效率是我国目前最为重要的任务,在现代化发展进程逐步加快的今天,传统的机械制造已经无法满足我国现今的经济发展水平,只有进行机械制造的改革和创新才能确保其能够满足现今发展的需求。数控技术的应用令机械制造进入了一个崭新的发展阶段,有效地提高了机械制造的质量,保障了机械制造的效率。本文试分析数控技术在机械制造中的应用,旨在为今后的机械制造发展提供理论支持。
关键词:机械制造;数控技术;应用;分析
导言
21世纪,科学技术发展迅猛,尤其是计算机技术的发展和应用给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化。对于机械制造业来说传统的机械制造技术已经难以满足市场对产品多元化的要求,而数控技术的出现和运用则有效提升了机器设备效率和产品质量,对提升整个机械制造水平有着积极的意义。本文简要探讨了机械制造中数控技术的应用。
1 数控技术概述
1.1数控技术的含义
数控技术简称为NC,从本质上来讲,数控技术就是现代计算机技术与传统机械加工技术的结合,以此来实现对机械制造加工过程的有效控制,主要控制内容包括角度、速度、位置等机械量和机械能量流向相关的开关量。数控技术是技术领域中的高新技术,有着柔性自动化、精度高及效率高的优点,是实现机械制造自动化的基础,是实现自动化制造柔性的核心,是现代集成系统的关键组成,由此可见,数控技术在机械制造领域中占据着重要的地位。
1.2数控技术的原理
数控技术的组成以数控系统即CNC系统为核心,通过系统程序的运行来实现对不同机床的控制。CNC系统组成如图1所示,主要包括输入装置、输出装置、CNC装置、速度控制单元、执行机构位置检测及软件等,其中以CNC装置为核心,其是一种特殊化的电子计算机,应用程序的功能是保证在工作状态下硬件能够支持软件运行。具体来说,将机械制造机床加工的相关信息输入其中,利用CNC装置进行信息处理,将处理后的数据和信息输出到驱动电路中,通过实时控制来保证机床机械加工操作的精准化。对于一些连续切削的CNC机床来说,为了保证切削各个环节的精度,需要具备插补功能,采用插补控制器虽然能够实现插补功能,但会受到插补算法及CPU速度的影响,因此,现代机械制造中的数控系统一般采用软件插补与硬件插补相结合的插补方式。
2 数控技术的原理
计算机技术、自动控制技术、机械制造技术、电气传动技术等共同组成了数控技术,并且基于数控技术,逐渐形成了自动化机械系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统等新型技术生产系统。
2.1系统的组成部分
由于数控技术在实际的运行阶段,需要调用存储在计算机中的各种控制程序。所以,数控系统的组成部分主要由计算机数控设备、数据输入、输出设备、可编程控制单元、主轴控制单元等。数控系统能够根据系统输入的数值进行编译,进而通过计算机中的控制程序进行机械设备的运作执行,生产所需要的产品。
2.2系统的运行原理
在数控系统当中,数控系统装置是整个系统的关键位置。数控系统可以看成是计算机的另一种表现形式,本系统除了拥有计算机的结构意外,同时具备与数控机床功能模块向链接的接口单元。数控系统主要有软件部分和硬件部分组成。数控系统在生产阶段,在系统硬件设备的基础上,通过系统软件实现产品的生产控制。
数控系统的运行原理为,将需要生产的产品信息的各项数据信息收集,并且通过系统的输入设备输入到系统计算机当中。然后系统计算机通过一系列编码操作将输入的数据信息进行处理,根据产品信息调用相应的控制程序。通过控制程序实现机械制造中的电路设备的转化、放大操作,能够对生产阶段的机械设备进行实时监控,确保每一个生产坐标能够在规定的位置。
3数控技术在机械制造中的具体应用
3.1工业生产
在工业生产过程中应用数控技术,“首先必须认真分析在传统工业生产过程中存在的缺陷和优势,保留与发扬工作优势,纠正和改善工作的不足之处。这样才能充分认识到工业生产过程中应用数控技术的重要性与积极作用。”[1]在传统的机械生产过程中,由于机械设备的要求较高,所以生产工人必须时刻静守在生产前线,关注着机械生产的质量,以防止有故障发生,一旦出现了任何问题或故障,都容易令机械设备前功尽弃,为此生产操作人员担负着巨大的工作压力,无形中也给企业造成了不小的经济负担。然而,应用数控技术则可以有效地改善这一局面,数控技术在流水线上的应用可以满足对机械设备的实时监控,继而有效地减少操作人员的工作量,减轻其工作负担。
3.2煤矿机械
现代化进程的加快致使我国对于能源的渴求愈加强烈,能源的大量开发与消耗逐渐导致了能源危机的出现。在此情况下,我国也开始不断地改善能源的开采工艺,因此采煤机的质量与精度都必须进一步得到加强。“在以往的煤矿机械生产与制造的过程中,因为技术水平比较落后,限制了机械外壳形状的焊接,造成煤矿机械将过多成本投入至煤矿的下料操作中。而且小规模的生产是煤矿机械生产的主要方式。”[2]这种传统的生产工艺以及生产效率都远远不能满足我国煤矿事业对于机械的需求。而数控技术能够有效地提高煤矿机械的质量,控制下料环节,继而能够合理地对加工材料进行调整,不仅能够节约能源材料,还能提高生产效率。
3.3机床设备
机械制造与机床设备之间存在着直接且必然的联系,机床设备将严重影响机械制造的质量与效率,因此,只有提高机电一体化与科技相结合的水平,才能保障机床设备具有更高的调控能力,在生产过程中,传统的机床设备将会严重限制机械的生产质量与发展水平,智能化、自动化水平的不足意味着机械制造必须由专人控制,而人为操作上的失误将会影响到质量与精度。在机电一体化步入机械生产中后,其对于机床设备的提高将是前所未有的。“数控技术将更多先进的控制技术提供给机械制造业,例如成功借助控制技术制作出载体控制机床。借助数控机床建立出终端的控制平台,使得在电脑远程控制的基础上进行更多类型的高效、精确的操作。”这都有助于机床设备进一步提高自身的操作精度,生产效率等。
数控技术的应用无疑更好地推动了机电一体化系统在机械制造中的价值与作用,对于工厂企业而言,机械制造的重点为质量、效率与节能降耗,只有同时做到这三点,企业的经济效益才能有所提高,企业才能真正地实现改变与发展。数控技术对于机械技术、计算技术、信息通信技术等先进技术的融合,让机械生产更加实时化、自动化、
智能化,不仅能够节省生产制造的时间,提高生产制造的质量,更能加快生产效率,实现机械制造的多元化需求。
结束语
机械制造行业是工业与现代化的基础,相较于发达国家来说,我国机械制造中对计算机技术的应用起步较晚,水平较为落后。近年来,随着我国数控技术的发展,其在机械制造领域中的应用也越来越受到关注,为了缩短与发达国家的差距,提升机械制造水平,应当积极发展和应用数控技术。本文简要分析了数控技术的原理,探讨了其在机械制造中各个行业领域的典型应用,旨在进一步促进数控技术在机械制造中的运用和发展,促进我国机械制造行业的不断进步。
参考文献
[1]李建国.机械制造中数控技术的有效运用[J].科技与企业.2015(15).
[2]聂景成.浅议现代机械制造工艺与精密加工技术[J].民营科技.2014(05).
[3]胥靓靓,蒲秋宇.浅议机械制造中数控技术的应用[J].电子测试.2014(02).
[4]厉少长.机械制造中数控技术的运用探究[J].科技风.2014(01).
论文作者:陈晓锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/19
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