机械工程中数控系统技术分析

发表时间:2021/4/26   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:杜玉鹏
[导读] 数控技术的专业覆盖范围较广,涉及到多个领域的技术,从整体的角度来说,数控技术是对自动控制技术和信息技术的整合。
        杜玉鹏
        哈尔滨光宇电源股份有限公司  黑龙江哈尔滨  150078
        摘要:数控技术的专业覆盖范围较广,涉及到多个领域的技术,从整体的角度来说,数控技术是对自动控制技术和信息技术的整合。将数控系统与机械工程结合起来,能够实现机械加工的自动化控制,并且有效减少操作误差,提升工业生产的精确度,不仅能保证机械生产操作的规范化和标准化,还能够提高产品生产的质量,兼顾企业的经济效益和社会效益。在实际应用的过程中,数控技术融入到了机械生产加工的各个环节,为了确保数控技术能够在机械工程中发挥出应有的优势,企业必须对数控系统技术的各方面应用加强管理,首先要明确数控生产的相关技术要点,结合生产实际不断对数控系统进行优化和升级,为提升产品质量打下良好的基础。
        关键词:机械工程;数控技术;技术分析
引言
        当前我国已步入信息化社会,信息技术得到了进一步发展,逐渐渗入到社会的各行行业,对人们的日常生活产生了深远的影响。信息技术的应用能够为工业生产管理带来极大的便利,对于机械加工领域来说也不例外。信息技术的应用能有效推动机械工程数控体系不断完善,减少人力资源的消耗,为数控系统的构建提供了必要的技术支撑,从而满足现代化的生产需求。虽然我国数据技术研究与应用的起步较晚,但随着近几年来的不断努力,也取得了不小的成就。对于数控系统要实行多元化管理,要根据生产加工的具体需求和特性来对数控装置进行参数的调整,要推广技术创新,只有这样,才能保证企业能够在竞争激烈的市场环境下保持自身的地位,并为企业未来的发展规划提供不竭的动力。数控技术的革新要与时代的发展相呼应,要为新工艺和新材料的生产提供良好的条件,提升企业机械工程的生产效益。企业要保证生产技术由传统模式向现代化数据模式平稳地过度,保证数控技术应用的稳定性和安全性。具体来说,数控技术是利用数据信息指令对机械设备进行控制,结合计算机和智能算法能够实现智能化自动控制。数控技术具有较强的适配性,能够与多种类型的设备进行连接和组合,比如传感器,光机电等,能够很好地实现模块化和控制。此外,结合物联网技术,还可以实现机械设备的网络化数控管理,有效减少了操作的复杂度,提高的生产和工作效率,有助于企业实现精益化管理。
1机械工程中数控系统技术应用要点
1.1优化数控闭环控制
        数控系统与机械工程控制相结合,在实际应用的过程中,利用计算机程序控制来实现相关指令的执行。数控系统的数据库具有信息储存的功能,便于数字控制命令的统一调取。在早期的数据系统中,只能实现一些非常基本的数字指令,数控系统的组成设备也主要是硬件集成电路,这一阶段被称为硬件数控。由于计算机智能控制和物联网技术的发展,对于工业领域的技术改革带来了新的机遇,智能化自动控制技术开始被逐渐地应用到生产线上,能够很好地弥补过去硬件数控系统中存在的种种缺陷,符合现代信息化社会的发展规律,因此当前的数控技术又可以被称为计算机数控技术。通过网络和集中式的中央控制系统,数控系统对工业生产中所需的机械设备进行直接控制,通过改变指令来对机械设备的运动轨迹,部署位置,旋转角度,运行速度等进行调整,对机械设备的各项参数进行协调管理。通过自动反馈控制系统,可以有效减小误差,闭环控制能够实现对误差的自动修正,提高数控的精准度,也是实现智能化控制的重要基础。因此相关的技术人员在对数控系统进行设计和应用的过程中,必须要保证反馈系统的最优化。
1.2数控系统软件和硬件的优化
        数控系统能够对机械设备的能量分配进行控制,通过合理的开关布局来提高能量的利用率,在保证产品生产质量的前提下,减少不必要的消耗。

计算机数控系统的构成主要分为两大部分,分别是硬件装置和系统软件,对于硬件来说,计算机数字控制集成电路为核心部件,同时也是系统软件安装的重要载体。软件的安装则保证程序能够对多种机械硬件进行有效控制。同时在对机械设备的运行参数进行采集,整合和统计的过程中,也需要搭建数据库来对所要分析的数据进行保存,利用算法来找出机械设备相关运行参数的潜在规律,为数控系统的智能调整提供指导。为了保证硬件与软件之间信息交互的稳定性和可靠性,必须对控制程序进行优化,减少计算的复杂度,提高信息处理的速度。要保证控制程序与硬件系统的匹配度,提高控制命令的执行效率。
1.3规范数控操作
        技术人员在对数控机床进行操作时,要严格遵守规范流程,严禁违规操作。由于计算机数控系统的组成十分复杂,应用也十分灵活,但要实现对机械设备运动和速度的最优化管理是存在着一定的难度的,只要输入的调整参数稍有变化,就会导致不同的生产操作结果,因此,在控制的过程中,必须要严格按照指定的参数进行输入。数控设备在运行中如果遇到故障,要第一时间通知技术人员进行维修,并做好定期的保养工作,从而提高设备的使用寿命。为了提高物联网技术在工程机械数控管理中的适用性,可以利用网络化模块将机械设备与核心控制网络进行连接,结合线上控制平台来对数控设备进行监控。同时利用智能算法技术,提高计算机对设备运行各项参数的识别度。对生产计划要有整体的把控,要加强完善数控设备的管理机制,提高机械工程生产管理的水平。
2机械工程中数控系统技术应用策略
        现代化机械工程技术的发展已经相对成熟,技术类型主要分为三种,分别是现代机械柔性自动化技术,现代集成自动化机械工程技术以及智能控制自动化机械工程技术,为了提高机械加工的管理水平,必须要加强数控技术与现代化机械工程技术之间的联系。
2.1现代机械柔性自动化技术
        首先对于现代化柔性机械工程自动化技术来说,应用过程较为复杂,需要对多种类型产品的批量生产进行统筹管理,同时还必须要满足产品的工艺设计理念。产品的制造,加工,装配和质检等各个环节都要进行统一管理,要充分发挥出计算机网络监控系统的作用,与传统的机械工程相比较,柔性机械工程自动化技术的优势更加明显,系统仿真的能力比较强,能够很好地实现复杂形状产品的高精度加工,生产效率比较高,有利于生产线的稳定运行,而且能够保持加工生产现场的清洁,有效减少了意外故障的发生概率。
2.2现代机械工程自动化集成技术
        现代机械工程自动化集成技术指的是在实际的生产过程中,对于各种设备,仪器仪表等进行集成控制,将电子装置,相关的控制理论和计算机系统统筹起来,构建成一套完整的系统,从而实现对多种设备的综合运用。将自动化集成技术与数控技术结合起来,能够有效提升对生产线的监控质量,保证设备调度的及时性,也有助于管理策略的落实。集成技术的优势主要体现在生产效率的提升和机械加工过程的系统化,保证了控制决策的科学性和合理性,并且集成应用能够有效减少能耗成本,提高了企业的净收益。
2.3智能控制自动化机械工程技术
        智能控制自动化技术是未来机械工程数控系统的发展方向,需要结合神经网络,人工智能技术,对机械工程进行模拟分析,针对当前的情况自动做出智能调整,制定切合控制的方案,解放人力,减少了失误率,提高了安全性。
3结论
        数控技术的发展提高了生产企业的资源利用率,降低了机械加工所投入的成本,暴扣材料成本和时间成本,贯彻了我国自动化工业发展的理念,推动了我国机械加工生产业长久的可持续发展。
参考文献:
[1]叶卫文.快速成型技术在集成制造及数控机械制造中的应用探究[J].南方农机,2019,50(22):173.
[2]黄朝阳.探究机电一体化系统在机械工程中的应用[J].电子乐园,2019(5):319.
[3]孔凡.浅析数控系统与现代机械工程技术的关 系[J].机械,2003(S1):17-18.
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