摘要:随着世界工业化深度发展,我国机械制造行业也在不停地跟上潮流脚步,从而引导出了多元化多功能的机械产品。同时,国家相关部门和企业应用自动化设备生产出了很多功能性的零部件,并为人们的生产生活和国家的发展需要提供了便捷和效益。然而,机械制造自动化行业在大规模发展的同时,大部分机械制造水平仍然处在较低程度,影响机械制造行业的进一步发展。本文通过描述我国现阶段机械制造领域发展状态,对数控技术在自动化机械制造中的运用研究,充分发挥数控技术的智能自动化的优势,为我国制造业发展提供充足的动力。
关键词:数控技术;自动化;机械制造
引言
随着全球经济一体化的深入,发达国家的机械制造以及技工技术对我国的机械制造以及加工技术领域造成了很大的冲击。数控技术被广泛运用到相关行业中,在自动化机械制造行业中的运用力度更大,这样不仅可以推动自动化机械制造工作的长远发展,还能给自动化机械制造奠定扎实的基础,因此数控技术在自动化机械制造中起到了关键性作用。
1我国现阶段机械制造领域发展状态
国际上对一个国家评定是否为高科技发展国家,其中一项刚性指标是智能自动化制造的应用广度能否达到一定规模。在这种背景下,自动化数控技术在机械设备制造中的实践研究具有重要的现实意义。国家的变革使传统的制造技术已经被自动化的现代制造技术取代,其中危险操作性比较高、高精度的复杂机械制造加工生产模式都可以通过数控技术达到目标。通过控制面板简单操作可控制设备运行,即可实现自动化加工。工业制造中的自动化加工不仅能满足产品的精度要求,还能有效降低以往人工操作中的危险性,提高加工效率,该种设备可大批量制造生产且执行标准统一,便于集中培训操作人员,大量且高质量地进行生产活动。在这种情况下,可以弥补传统制造业中的缺陷,批量生产很多商品,减少劳力,降低生产成本,满足市场供输的需求。数控技术相关学科种类非常多,如计算机、电子自动化控制及无损测量、信息处理、微电子和现进的制造技术等是综合性非常强的学科,将其有效应用于机械制造中的自动化、网络化及集同时,可以满足现代机械制造的各项要求。因此,数控技术在机械制造中的应用是必不可少的。数控技术在机械制造方面也有非常好的发展前景,未来将在更多的领域应用。
2自动化机械制造中的数控技术
2.1计算机数控系统技术
计算机数控系统指用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统,简称CNC系统。CNC系统由程序、输入/输出装置、CNC装置、PLC装置、主轴驱动装置、进给驱动装置组成。其中CNC装置中引入了计算机技术,从而使数控系统具备了软件功能。计算机系统运行的可靠性与远程通信功能有着紧密的关系。为了确保通信的可靠性,提高系统运行的效率,计算机数控系统中采用了多微处理机结构。微处理机的部件之间应用紧耦合技术构建了多种操作系统,是操作系统的功能更加集中。这样就可以实现多系统的并行控制与处理。CNC装置的结构分为四种,分别是共享存储器结构、共享总线结构、大阪式结构、功能模块结构。共享存储器结构采用了公共存储器设计形式,各个模块之间采用多端口连接的形式。这种设计形式能有效的防止存储器资源共享和系统多端控制时,系统多个模块之间信息传输的障碍与冲突,确保通信的可靠性。
2.2数控机床进给伺服系统及主轴驱动技术
数控机床的伺服系统也叫随动系统。伺服系统设计为驱动、执行两部分。驱动部分用于控制主轴驱动和进给驱动。执行部分有计算机系统控制。伺服系统收到计算机控制装置的脉冲信号后自动将指令转化为数控设备移动部件的运行指令,执行机构负责驱动电机执行。根据控制形式,伺服系统分为开关控制、闭环控制、半闭环控制三种。开环控制信号脉冲传输流程参考如下:数控装置发出信号脉冲→指令进给脉冲→驱动电路→步进电动机→传动结构→工作台。
闭环控制信号脉冲传输流程参考如下:数控装置发出信号脉冲→伺服放大器→伺服电机→工作台。工作台传输给检测装置形成反馈脉冲,在反馈给数控装置。整个控制过程中的控制作用包括指令位置、位置调节、速度调节、伺服方大、速度测量、位置测量。
2.3可编程控制器技术
可编程控制器通过数字式或模拟的输入输出对执行机构的逻辑顺序控制实现的。在数控系统中引入PLC程序控制设备主轴转速功能、刀具功能及其他辅助功能,达到自动化控制的目的。这类设备一般分为PLC内装型和独立型两种。除开环控制和模拟量闭环控制外,PLC还引入了数字量的控制,通过接受或输出数字模块实现机械加工的曲线插补功能,自动控制加工结合参数的调整。PLC在机械制造现场控制中,通过自动采集和分析采集的信号,实现故障的自诊,确保及时发现机械制造过程中系统的故障。因此,该技术的应用对提高自动化机械制造过程中加工效率、加工精准性及确保交系统加工可靠性意义重大。
3数控技术在自动化机械制造中的运用研究
3.1不断引入先进技术
积极探索引入先进数控技术,还要及时深入了解自身技术发展中的缺陷,采用先进科学的技术方式不断进行革新;同时我国还认为应该不断加大先进数控技术的科研资金量和投资支持力度,进一步不断加大对于机械制造自动化装备制造相关知识的学习宣传推广力度,充分发挥显示出当前我国先进数控技术的自身应用价值。
3.2数控技术应用于重型工业制造
二十世纪以来,我国工业的发展的脚步不停歇,工业生产的机械自动化得到人们的认可,发展迅速,其中数控控制技术是工业制造的核心,工业制造的自动化的实现源于数控技术的应用。由于操作人员在工业生产中有很多不安定的场合隐患,而自动化技术很少需要人的介入,是可以避免的一方面。工业生产中机械制造的自动化主要用于数控技术和计算机技术的结合体,通过数控机械在极端环境下进行工业制造和生产,不仅完成了人无法完成的高难度工作,而且由于数控技术的有效性、便利性和经济性,工业制造中数控机械的原理是把控制单元、驱动单元和执行单元结合起来实现人和机器的分离,人通过计算机程序远程控制生产过程,即使生产过程有错误也不会危害操作的体征健康,避免造成巨大的经济损失。由于远程操作有监视设备,数控设备可以及时处理故障和生产节拍,保证了产出效率和经济效益。
3.3不断强化数控技术专业人才的培养力度
自动化机械制造领域想要获得良好的发展前景,必然不能忽视机械工程人才的重要作用。为了实现将数控技术更好的应用于自动化机械制造领域中,必须加强对机械工程专业人才的培养力度。高职高校应加强对所设立的机械专业的资金投入,配备新型数控机床,提升学生的理论知识的同时加强实践能力。另外,相关企业与高职高校进行合作,定期组织和举办数控技术竞赛,提高学生和职工对数控技术的研究热情,对优秀人才给予奖励,加强人才的选拔和培养机制建设。企业内部也应针对数控技术建立专门的培训教育工作,提升数控技术人才的培养力度,维持企业自动化机械制造的健康持续发展。
结语
数控技术在自动化机械制造中发挥着至关重要的作用,它在提高产品生产效率的同时,对产品的加工精度也得到极大的提高。对我国在实施制造强国战略上提供坚实的基础。让我国的机械制造产业在国际市场上更有竞争力。我们要结合中国现有的国情,总结出一套符合我国发展的总体战略。让国家的工业发展追赶国际发展的进度越来越近。
参考文献:
[1]徐春艳.数控技术在自动化机械制造中的运用研究.农家参谋,2020(01):160.
[2]杨亚南.自动化技术在机械设计制造中的应用探析.内燃机与配件,2019(02):187-188.