机械制造中的数控技术应用分析

发表时间:2020/3/13   来源:《基层建设》2019年第30期   作者:王金峰
[导读] 摘要:随着科学技术的不断发展与市场竞争的加强,数控技术在机械制造行业的应用也应不断加强,不断满足现代产品多样化的需求。
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        摘要:随着科学技术的不断发展与市场竞争的加强,数控技术在机械制造行业的应用也应不断加强,不断满足现代产品多样化的需求。这就需要我们不断完善数控技术在机械制造行业的有效应用,最大限度挖掘数控技术的灵活性,提升机械设备的功能、效率以及产品质量,从而满足现代市场的多元化竞争需求。本文对机械制造中数控技术的融合应用进行分析。
        关键词:数控技术;机械制造;应用分析
        1数控技术概述
        随着计算机和自动化控制技术的深人发展,使数控技术在自动化程度、制造加工精度等方面的优势更加明显。为了深人研究数控技术,当前重要的环节是对数控技术进行明确定义。就机械制造和加工行业而言,数控技术是使用数字化的控制技术对机械制造和加工进行精确控制。数控技术具有控制自动化、高精度、高效率和成本低等特点,使其取代或改进传统机械制造和加工设备,提高了机械制造和加工精度,还降低了相应成本。该技术使得机械制造和加工行业得到极大发展,同时也促进相应配套设备的开发利用和生产方式的改变,并增大机械制造和加工的实际应用范围。
        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应用分析
        2.1在煤矿机械制造中的应用
        煤矿开采难度较大,为了提高生产效率,保障工人作业安全,煤矿机械设备成为煤矿生产中重要的组成部分。煤矿机械设备大多需要承载较重的作业荷载,并且长期处于恶劣的作业环境中,所以需要保证煤矿机械的制造质量。将数控技术应用于煤矿机械制造中,可有效提高生产效率和质量。数控技术在煤矿机械制造中的应用主要表现在切削加工和焊接方面,对于形状复杂,对精度要求较高的零件进行加工、对大模数齿轮加工、对箱体类零件加工、在工装方面,数控技术都发挥了重要的作用。比如在对大模数齿轮加工中,由于受到齿轮加工机床和齿轮道具所限,使用传统技术很难实现范成加工或者仿形加工,而利用数控镗铣床编程则能较易完成,在降低生产成本的同时还大大提高了加工精度。而数控技术在煤矿机械焊接方面也有较优表现,数控技术切割速度快,气割大大减少了生产的准备时间,同时数控气割机装有自动的可调整的切缝补偿装置,可精确控制毛坯的加工余量,大大节省了材料的用量,提高生产效率。
        2.2在工业生产中的应用
        在工业生产中,存在一些人力难以操作的情况,比如一些操作环境比较恶劣或者操作的安全系数比较低的情况,在这些操作领域使用数控技术来控制机械进行操作。在农业生产活动中,运用到机械设备比较多,例如农药喷洒、土地开垦、农产品机械收割。金属制造业中,冶炼技术中,数控操作部分比较常见。使用数控技术,可以降低人们的劳动强度,工业生产中的数字化和机械化,提升工业的生产效率。尤其是数控机床的使用,依靠计算机编辑控制指令,控制机床进行生产作业,同时利用传感技术进行检测,检测机械存在的错误、故障等,确保工业生产活动安全稳定高效的进行。
        2.3在机床设备中的应用
        数控技术是机械技术、电气技术、计算机技术、自动化技术、电子技术以及信息技术的交叉结合产物。

而数控机床是数控技术的有效载体,其是一种机电一体化产品,因此数控技术的研发和配套的数控机床的开发利用是机床设备领域研究开发的热点项目,其在世界范围内也受到重视,因此也促进机床设备的不断发展。数控机床的制造使用是机械和电子技术一体化的实际体现,其具有传统机床不具备的特点,如强适应性、高精度、低劳动强度、质量稳定、低成本和高灵活性等。可用于不同零部件加工,尤其是对结构复杂且精度要求较高的零部件,数控机床有利于实现生产加工管理的现代化发展。同时其技术含量高,可进行零部件的柔性自动加工。
        2.4在汽车制造中的应用
        国内汽车工业得到了迅速的发展,汽车制造工艺的发展带动了汽车零部件的制造加工技术的发展。数控技术的应用,可以提高复杂曲面性状零部件的加工效率,有效地保证其质量。数控技术在汽车零部件的加工制造中的应用可以实现多品种、中小批量的标准化生产。数控技术在汽车行业中复杂零部件的加工制造可以较容易地得到实现,汽车制造业中还广泛应用到数控技术中的集成制造、虚拟制造和柔性制造等多种数控机械制造技术。数控技术可以满足汽车零部件产品的快速更新换代的要求,只需进行一次性投资而达到长期受益的效果,有效地提高生产率的同时还具有投资少受益高的经济效益。
        2.5在航空生产方面的应用
        伴随着市场经济的不断发展,各国之间经济文化贸易也逐渐加强联系。由于我国的市场前景广阔,即便我国的航空技术仍与世界其他先进国家的技术水平有一定差距。但是由于数控技术随着近年来不断的发展进步推动了我国航空生产技术的发展,并且与其他先进国家技术之间距离缩小,使得我国的航空工业也越来越受到世界上其他国家航空巨头的广泛关注。刚度不强的合金是航空中运用最广泛的材质,完全达到标准,所以数控技术的发展也就显得愈发重要。通过数控技术就可以对材质中薄筋和薄壁的部分进行精准的切割。高精尖的航空工业发展需要数控技术的有利支持,通过数控技术编程人员和操作人员过硬的技术水平和专业知识对加工技艺要求较高的特殊材质进行精准切割,有利于提高我国航空工业发展的速度和质量。
        3数控技术的发展趋势
        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
        数控技术是一项综合性的技术,涉及到计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术以及信息处理技术等诸多学科,通过对这些技术的综合运用,可以实现现代机械制造对加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求,能够实现机械制造自动化、数字化、信息化、网络化、柔性化和集成化。而这对机械制造业的发展来说具有十分重要的作用,在机械制造及其相关产业中有着广泛的应用空间。
        参考文献
        [1]机械制造技术中数控技术的应用探讨[J].苏朝辉,郭枫.湖北农机化.2019(19)
        [2]数控技术在机械制造领域中的应用[J].马志刚.南方农机.2019(14)
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