数控加工技术在机械加工制造中的应用方法探析

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年4月10期   作者:刘启斌
[导读] 随着我国经济的不断发展,我国的机械制遣业也迎来了前
      刘启斌
      珠海格力电器股份公司   广东省珠海市519000
      摘要:随着我国经济的不断发展,我国的机械制遣业也迎来了前所未有的发展机遇和窗口。在竞争日益剧烈的市场环境刺礅下,并有源源不断的资金投人和技术创新成果融入后,我国机械制造业发生了焕然一新的变化。其中,她以数控加工技术融入和广泛使用,对我国机械制造业的推动和影响最为突出。数控加工技术在机械加工中的应用,不仅可以提高机械工的质量和效率,实现自动化批量生产,突破传统机械制造工艺的局限,还大大推动了我国机械加工制造业现代化进程,极大的缩短了我国与西方在机械加工领域的技术代差,并逐渐打破了西方对我国建立的相关技术封锁和垄断,同时保障了国家综合国力的发展。综合以出数控加工技术的重要景响性,结合本人多年在机械制造业的工作经历,对数控加工技术在机械加工制造中的应用方法进行探析。
      关键词:数控加工技术;机械加工制造;应用方法;
引言
      现阶段,我国的机械制造行业正如沐春雨般磅礴发展,大量先进的数控加工技术被广泛应用在机械加工制造行业中,生产车间逐渐往完全自动化、无人化发展,无人自动化生产车间应运而生。数控加工技术带来的不仅仅是机械加工层面的进步,同时也迫使企业管理方式发生了变革。数控专业技术人才得到广泛重视和培养,生产线员工也由单纯体力付出劳动型向技能输出型转变。数控加工技术已经成为一种普遍应用的高效且灵活的加工技术手段,在实际运用中,不断被相关技术科研人员和管理层挖掘潜能,使之在机械加工制造领域创造更多价值,主要表现在自动化生产,减员增效,改善人员工作环境,提高加工精度和质量稳定性,精简加工工序,减小占地面积,突破复杂加工件的小批量加工局限等方面。
1数控加工技术的定义
      数控加工技术的基础是数字控制技术,其主要利用计算机控制单元将传统的普通机械加工转变为数控机械自动化加工,由控制系统发出指令使刀具作符合要求的各种运动,以数字和字母形式表达工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求进行的加工技术。在现实应用上,首先需要在控制面板上,依据图纸加工要求,编制好相应的加工程序,包含加工顺序、进刀速度、进刀量,刀具型号、转速等控制参数,对各种机械工件进行加工处理。数控加工设备可对机械加工过程中的每一个环节进行单独控制,有效提高机械设备加工效率和质量的同时,还可以使整个操作流程变得更加方便灵活;可实现一次装来定位后进行多道工序加工;可加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数字模型描述的复杂曲线零件以及三维曲面类零件;可加工轮廓开状特别复杂或难以控制尺寸的零件,如模具类、壳体类零件等。数控加工技术的应用,大大提高了机械加工的质量和效率。
      
2数控技术的发展应用现状
      随着科学技术的进步,人类经济生产活动对工业生产能力提出了更高的要求,现代数控技术逐渐朝着无人化、全智能化的方向发展。随着检测技术、计算机技术的进步,数控技术的应用越来越广泛,从楼宇电气设备智能化到无人汽车自动驾驶、从军事装备自动化到无人化汽车生产流水线、从智能无人机到智能机器人,现代社会已然进入了数字化时代,数控技术的应用遍布每一个领域。然而,数控技术的发展依然面临着诸多问题:第一,数字控制系统的核心是控制算法,先进的控制算法对于提升控制效率、控制精度、控制稳定性具有决定性意义,在实际生产当中大多控制系统使用的是PID控制技术,其成本低廉结构简单虽然也能取得较好的控制效果,但在某些特定领域却因自身不足无法满足控制要求;第二,数字控制系统的运行依托于先进的硬件设备,高性能的微处理芯片、高精度的检测元件、高质量的硬件机构是必不可少的硬件条件,如何研究高质量的数控元器件也是当下数控技术发展急需解决的问题。我国数控技术的发展起步较晚,但发展速度极为迅猛,在近些年来取得了巨大进步,甚至在某些方面已经达到了世界先进水平,然而,在整体实力上相比于欧美一些发达国家依然存在不少差距,因此,在数控技术领域我国依旧具有较大的进步空间。
3数控加工技术在机械加工制造中的应用方法
3.1在机械生产加工过程的应用
      机床是机械生产加工过程中不可或缺的机械设备,数控加工技术在机床上的应用可大幅度提升机床设备的加工能力和增加加工方式,使其打破传统普通机床加工局限,数控机床应运而生。数控机床具备可精确控制加工能力,可自动化批量加工能力,可灵活加工复杂轮廓、三维曲面或难以控制尺寸的零件等能力。数控加工技术的引用,不仅能够提升机械零件的生产效率,同时为机械零件的加工质量提供技术保障。


      3.2 在汽车生产制造业中的应用
      随着国民经济收入逐渐富裕起来,中国近几年的汽车保有量跃居世界第一,中国市场每年新车出售量一直领跑全世界其他汽车市场。在剧烈竞争的汽车市场中,不仅仅要求在汽车品质上和销售宣传上展开竞争,在汽车生产效率上也要跟得上市场需求。自动化生产流水线,自动冲轧线,自动机器人焊接流水线,无人喷漆车间等,高智能,高自动化的数控加工技术广泛应用其中,极大保证生产效率的同时,也可以稳定生产质量。其中无人喷漆车间,机器手可以代替人员完成汽车车身喷漆工作,可以大大改善生产员工的工作环境,也可以避免人为因素造成的喷漆不均匀情况发生。
      3.3在航空制造业的应用
      由于国际安全形势所迫,西方霸权主义依然盛行,为保护我国来之不易的贸易经济发展成果,国防建设刻不容缓。近些年以美国为首的西方阵营国家对我国展开贸易战,不惜采取制裁、打压,抹黑等手段,就南海问题、涉港涉台涉疆问题、新冠起源问题,罔顾事实,肆意抹黑,不断插手中国国家内政,试图扰乱国内治安秩序,引发社会动荡,阻止我国经济贸易发展的步伐。然而中国人用实际行动予以回击,近几年国防航空航天装备接连诞生诸如歼20隐身战机,运20大型军用运输机,涡扇10航空发动机等网红明星装备,另外中国航天人还取得嫦娥五号登月取土采样,天问一号火星探测器成功着陆火星,中国航天员进入中国空间站等令世界瞩目的成就,这些都离不开中国航天人背后的辛苦付出,和攻关难题的刻苦精神。中国日益强大国防实力拒敌人于国门之外,也让世界各国对中国的未来发展充满信心。航空航天作为各方面顶尖技术的集大成者,需要各个行业的全面支持,在航空航天工业中,数字控制技术的应用可以确保零件加工的准确性,便于产品质量控制。航空航天工业使用较多的钛合金和复合材料零件的加工问题一直困扰着各国航天人。钛合金本就属于难加工材料,加上此类零件具有型面复杂、薄壁、易变形等典型特点,传统机床切割方法在材料加工中的适用性不足,容易在材料加工过程中引起变形问题,严重影响精度。基于数控技术的电火花成型加工机床,采用6轴联动加工功能,利用石墨极加工可以在去除率和表面质量等方面获得非常好的加工效果,在航天工业发展中的应用可以有效弥补传统切割方法的不足,有效地切割上述材料,以提高零件制造的准确性,从而为航天工业的持续发展作出内在贡献。
      3.4在3D打印设备中的应用
      将数字控制处理技术应用于三维打印设备,有助于避免重复复杂的工作,使批量生产更加方便、成本更低,并有效地提高生产效率和质量。例如,我国的激光增材打印技术制造大型飞行器构件,而所谓激光增材打印技术也是3D打印技术中的一种。中国歼-15、歼-31和歼-20战斗机都使用了激光3D打印技术,歼-31战机至少有4个激光成型“眼镜式”钛合金主承力构件加强框。目前,我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并已经成功投入了多个国产航空科研项目的原型机和批产型号的制造中,比如C-919客机的大型机头整体件和机鼻前段等。中国成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造,并且成功批量装机的国家。采用这种激光增材制造技术制造的飞机机身整体加强框,与传统技术相比,有着高性能、低成本、快速试制的特点。据悉,传统的钛合金零件制造主要依靠铸造和锻造,其中铸造零件易于大尺寸制造,但重量较大且无法加工成精细的形状。锻造切削虽然精度较好,美国F-22战机主要承力部件便是大型锻造钛合金框,但是零件制造浪费严重,原料95%都会被作为废料切掉,而且锻造钛合金的尺寸受到严格限制。中国的激光3D打印技术彻底解决了这一难题。
结束语
      总而言之,现代机械加工中数控技术的应用中有着至关重要的作用,有关数控技术的有效应用已完全渗透于机械制造生产加工过程之中,数控技术的广泛应用不但可以节约大部分的人力、物力及财力,还可以从根源上提高机械制造的生产效率和质量,使生产资源利用率最大化。作为机械制造领域从业人员的一份子,自当应对数控技术进行深入地研究学习,提升自身的知识水平,以期能够更有效地推动数控加工技术在我国机械制造生产中的作用,以期能得到新突破与发展。
参考文献
[1]王琳琳.数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].农机使用与维修,2021(03):58-59.
[2]李坤峰.数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].南方农机,2020,51(10):177.
[3]孙亚男.浅析数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(08):77.
[4]刘剑.探讨数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].中国金属通报,2019(12):191-192.
[5]肖文龙.数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].现代工业经济和信息化,2019,9(06):61-62.
     
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: