数控机床自动化控制应用研究

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年10期(上)   作者:牟涛涛
[导读] 本文对数控机床自动化控制的应用问题进行了研究,
        牟涛涛
        山东诺维科轻量化装备有限公司  山东省龙口市265701
        摘要:本文对数控机床自动化控制的应用问题进行了研究,文章从阐述数控机床及其自动化控制概况入手,介绍了数控机床中自动化技术的具体应用,又对数控机床自动化控制技术的发展趋势展开了探讨。
        关键词:数控机床;机床应用;自动化控制
        1数控机床及其自动化控制概述
        1.1数控机床内涵
        数控机床是涵盖机械、电气、液压、气动、微电子和信息等不同领域技术和原理等丰富内容的机电一体化产品,在整个机械制造设备体系中,属于精度高、效率高且自动化水平出众的工作母机。它与普通机床不同,不必制造,更换许多模具、夹具,不需要经常重新调整机床,因此,数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合,从而缩短了生产准备周期,节省了大量工艺装备的费用。且其加工精度一般可达0.05~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一脉冲信号,则机床移动部件移动一具脉冲当量(一般为0.001MM),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿,因此,数控机床定位精度比较高。在国民经济发展和工业生产能力评估中,数控机床的完善程度及其在金属切削加工机床产量中所占的比例是相当重要的评估指标,因此,机床的生产毋庸置疑对工业发展有着至关重要的影响。
        1.2数控机床自动化
        数控车床自动化更多地运用在轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工领域,同时,完成切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等作业程序。数控车床自动化是根据前期设定好的加工流程,自动完成零件的快速加工。在具体的操作过程中,技术人员会对零部件的加工技术及路线、工艺参数、刀具运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能根据机床方面明确要求的指令代码进行整合,从而编制出统一的加工程序单,此程序单的内容可以被更进一步地转移到控制介质上,最终写入特定的数控装置内,完成加工作业的指导任务。而数控车床自动化控制借助数字化手段,达到了数控机床总数的25%,是运用最为普遍的一种技术类型。
        1.3诊断原则
        在对数控机床进行检查的过程中,还需要基于一定的原则:先简单后复杂,先外部后内部,先静后动等方式。对于数控机床而言,其可能出现故障的原因有很多,我们在检查的时候,先简单,后困难的逐渐排查。如,先外部后内部的原则,也就是首先需要检查其外部,然后检查内部的元器件和系统,避免对于数控机床带来更大的损伤。先静后动,也就是需要在断电的前提下进行检查,然后再供给电源综合进行排除。先机械后电气,也就是需要将机械性的故障排除,如元器件的损坏、磨损等,然后再去考虑系统本身是否出现问题。
2、数控机床中自动化技术的具体应用
        2.1柔性自动化技术
        当代中国经济实现了快速腾飞式的发展,市场经济日益加剧,工业领域的机械生产商们为了谋求较高的经济效益和优势竞争地位,在机械产品生产效率和产品性能方面设置了更严格的要求与标准,这就给数控机床的生产与控制带来了新的挑战。其中,柔性自动化技术作为数控机床自动化控制领域中的关键性工艺技术,其显著优势表现在完成了柔性生产,也就是在该技术的帮助下实现了机床生产及控制流水线的人机交互,相关的自动化管理系统经过科学的改造后,能够达到多元化的生产要求,最终实现了需求与生产协调的伟大目标,赋予企业更多的市场活力和适应力,以免发生供求不适应的后果。


        2.2集成化技术
        集成化技术已经成为机械设计制造与控制方面的核心技术类型,对于数控机床的自动化控制也有着举足轻重的作用。该技术的优势集中体现在有助于工业生产过程中的资源共享,从而实现整个工业系统的集中式高效管理。得益于现代化集成化技术的全面推广,技术、功能模式等得到了进一步优化整合,这就使得机床制造、运行过程中所有对应的分离设备、生产数据等得到了全面统筹,确保不同设备、数据等紧密联系,最终完成了系统的统一、高效管理。
        2.3数控技术
        数控技术作为数控机床生产和控制技术领域的重中之重,其概念是指通过在机械设备内输入多元化的程序代码,完成对机床的高效管控。由于数控技术的语言,机床自动化生产成为可能,工业生产成本得以大幅度降低。而数据技术的参与,则能够进一步实现技术人员和控制技术的高度融合,通过程序代码的编制和其在机械设备中的输入,机械设备的生产能够进一步达到自动化标准,使得机床控制效率明显提升。
3、数控车床的发展趋势
        3.1智能化、开放化和网络化
        计算机技术的不断发展使得机床制造厂可以利用网络通信技术来建立远程的机床技术支撑体系,它可以通过各种相关的算法对相关对象进行识别,并自动生成相应的加工参数,这样一来就可以利用网络实现各个车间之间的数据共享、数据传递、工况信息的传输以及对工况信息的存储、查询和显示、远程智能诊断等。另外,用户也可以在网络连接的基础上及时地获得机床制造商提供的远程数据支持,从而实现车床全生产周期的开放时网络监控服务,这样一来数控车床的售后服务效率会大大提升,同时也有助于车床制造商对车床质量的优化,不断地提升车床加工的效率及车床加工的质量,让智能化、自动化操作可以成为未来数控技术发展的方向。
        3.2高精度化和高速化
        数控机床的精度和切削速度是决定生产效率、缩短生产周期的主要部分,同时也是提升产品档次、提升市场竞争力的关键要素,随着机械制造业的不断发展,市场竞争也开始逐渐激烈,与此同时机械制造对于产品精度的要求也开始逐渐严格,高精度和高速化也开始成为了数控车床技术发展的主要趋势,从数控车床的发展情况来看,高速化、高精度化在转轴的速度、运算速度以及换刀速率等方面表现的十分突出,相关研究结果也表明可以通过改变切削的纹理来提升数控加工的生产效率,这样一来也可以有效降低切削的温度,保证数控车床的正常运行。
        3.3绿色环保
        近年来,随着世界经济形势的不断变化,能源问题已经开始成为困扰世界发展的一大难题,人们也开始加大对环保问题的重视,并对自身的生活质提出了更好的要求,与此同时,数控加工作为我国制造业加工的重要环节,也开始将节能环保放在发展的首要位置。除此之外,日渐严峻的资源利用形势以及各种资源环境问题的出现也使得绿色环保开始成为机械制造追求的发展理念。从当前数控车床绿色环保理念的实施情况来看,数控机床环保性能的提升可以在很大程度上对环境起到保护作用,并且在未来不断发展的过程中切削工艺的绿色化、绿色制造将会成为我国数控车床发展的主要趋势,节能环保车床也将会占领更多的市场。
结束语:
        综上所述,加强对数控机床自动化控制的应用研究,意义重大。相关工作人员需要明确数控机床及其自动化控制概况,同时,把握数控车床自动化技术应用优势及具体应用要点,对数控机床自动化控制技术的发展趋势展开深入探讨。
?参考文献:
        [1]徐俊.论数控机床自动化控制中的实践研究[J].时代农机,2018,45(12):45.
        [2]李纪明.PLC在数控机床中的自动化控制应用[J].农家参谋,2018(13):219.
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