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摘要:隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國機械制造技術(shù)水平不斷提升。在機械加工過程中,數(shù)控加工這一技術(shù)有著極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,已成為我國現(xiàn)階段高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有力支撐,大幅提升了機械加工的整體效率與質(zhì)量?;诖?,主要針對如何在機械制造產(chǎn)業(yè)中有效應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)展開探討分析。
關(guān)鍵詞:機械制造;數(shù)控加工;技術(shù)應(yīng)用
隨著我國機械制造業(yè)的不斷發(fā)展,我國該領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)逐漸得到了各行業(yè)的高度重視。目前,數(shù)控加工技術(shù)與機械設(shè)備制造技術(shù)的調(diào)整重點已經(jīng)融合,國內(nèi)機械加工行業(yè)可以向更加智能化的方向發(fā)展。這是提高整個機械加工行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié),具有極為重要的現(xiàn)實意義。
1數(shù)控加工技術(shù)的概念和特點
1.1數(shù)控加工技術(shù)的概念
數(shù)控加工技術(shù)是一種以軟件編程技術(shù)為核心的自動化控制加工生產(chǎn)技術(shù)[1]。該技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容是計算機控制技術(shù),是能夠更好、更快響應(yīng)的電子計算機技術(shù)和信息技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)加工工藝,大大提高了機械設(shè)備的加工效率。先在數(shù)控機床機械設(shè)備的電子計算機上預(yù)先設(shè)定所需的操作程序,然后由機器設(shè)備根據(jù)調(diào)整后的操作程序?qū)Ω鱾€零件進行加工和組裝,從而生產(chǎn)出完整的機械裝置。數(shù)控加工技術(shù)可以生產(chǎn)批量零件,可以獨立操縱每個實際加工過程,操作步驟簡單,同時可保證零件的生產(chǎn)質(zhì)量[2]。
1.2數(shù)控加工技術(shù)的特點
與傳統(tǒng)企業(yè)加工技術(shù)相比,數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)勢明顯。首先,數(shù)控加工技術(shù)可以加工各種形狀的零件,即使是一些帶有不規(guī)則斜角的零件或形狀更復(fù)雜的零件,也可以采用數(shù)控加工技術(shù)完成精密加工。其次,采用數(shù)控加工技術(shù)的加工效率更高,可以在零件加工過程中有效結(jié)合相似的工藝流程,提高加工效率,縮短加工時間。再次,數(shù)控加工技術(shù)的核心是電子計算機技術(shù),操作更容易。選用電子計算機技術(shù)進行參數(shù)設(shè)置,能夠在整個生產(chǎn)過程中及時改變各種加工工藝的主要參數(shù),還可以完成批量的零件加工和新產(chǎn)品研發(fā)。最后,加工步驟的模塊化設(shè)計可以大幅提高機械設(shè)備的數(shù)字化水平和批量生產(chǎn)零件的標準化水平,減少拆卸和更換銑刀的時間。
1.3機械制造中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)的重要價值
數(shù)控加工技術(shù)用于機械設(shè)備制造過程是計算機軟件的綜合運用。根據(jù)相關(guān)軟件,采用傳感器檢測技術(shù)、機械設(shè)備制造技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)等,可以充分發(fā)揮數(shù)控加工技術(shù)及其遠程控制的作用,使機械設(shè)備工作更加智能化和高效化[3]。對于機械設(shè)備制造企業(yè)而言,數(shù)控加工技術(shù)不僅提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,而且是塑造企業(yè)核心競爭力的有效途徑,有利于機械設(shè)備制造企業(yè)的長遠發(fā)展,同時能夠促進機械設(shè)備制造領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
2機械制造中數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來,數(shù)控加工技術(shù)在我國機械設(shè)備制造中的應(yīng)用越來越多,如煤礦機械制造、汽車工業(yè)制造、工業(yè)生產(chǎn)和國防安全機械設(shè)備等領(lǐng)域。數(shù)控加工技術(shù)在機械設(shè)備中得到了有效應(yīng)用,奠定了現(xiàn)代數(shù)控加工智能化、現(xiàn)代化和自動化的基礎(chǔ)。長期以來,在煤礦機械、工業(yè)生產(chǎn)以及零件加工制造中使用數(shù)控加工技術(shù),不僅大大降低了加工成本,而且創(chuàng)造了高柔性、高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)線,推動了行業(yè)的快速發(fā)展。另外,數(shù)控加工技術(shù)被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),如工業(yè)機械手。在執(zhí)行工業(yè)生產(chǎn)的各個階段,該技術(shù)可防止人為控制引發(fā)的危險,使工業(yè)生產(chǎn)具有更高的可靠性。另外,數(shù)控加工技術(shù)可實現(xiàn)對加工工時的預(yù)測。因為在零件加工過程中,數(shù)控加工工時的組成部分耗時具有不確定性,所以很難預(yù)測時間。利用數(shù)控加工技術(shù),可以對零件的每一道工序工時進行計算與預(yù)測,從而實現(xiàn)對零件的數(shù)控加工工時的預(yù)測和估算。先確定工時等影響因素,以收集工時數(shù)據(jù),然后對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,按照工時預(yù)測模型得出預(yù)測結(jié)果。如果不滿足誤差要求,則對相關(guān)參數(shù)進行修改,直到滿足誤差要求[4]。步驟流程見圖1。
3數(shù)控加工技術(shù)在機械加工中的具體應(yīng)用
3.1數(shù)控加工技術(shù)在機床上的應(yīng)用
在生產(chǎn)企業(yè)制造機械設(shè)備的過程中,機械設(shè)備運行的實際效果會影響設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。目前,我國機械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)普遍采用控制良好的機械設(shè)備進行生產(chǎn)制造。數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,一定程度上避免了公司傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中容易出現(xiàn)的各種問題,極大地提高了機械設(shè)備的生產(chǎn)效率。將計算機應(yīng)用于數(shù)控加工技術(shù),可以更準確地控制每一個階段工藝流程。數(shù)控車床能夠準確控制編程代碼。在計算機設(shè)備方面,根據(jù)設(shè)計方案可以實現(xiàn)冷卻泵的全運動控制、數(shù)控刀片的自動更換和選型等,只需根據(jù)實際所需發(fā)送命令即可實現(xiàn)各種自動化控制[5]。圖2為某數(shù)控加工中心設(shè)備圖。在我國,數(shù)控加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著極為廣泛的應(yīng)用,其中機械手便是一個良好的證明。它與傳統(tǒng)數(shù)控加工類似,有3個控制模塊構(gòu)建而成,分別為控制模塊、執(zhí)行模量和驅(qū)動模塊,在生產(chǎn)線上隨處可見[6]。運用全自動數(shù)控加工技術(shù),能夠促使機械手在短時間內(nèi)以較高效率執(zhí)行不同工作,從而為生產(chǎn)目標的實現(xiàn)與質(zhì)量提升提供有力保障。例如,在汽車生產(chǎn)企業(yè)中,機械手能夠在日常生產(chǎn)中獨立完成噴漆、電焊等工作。相關(guān)操作人員只需通過計算機設(shè)定程序流程,便能夠通過機械手實現(xiàn)工作目標,且部分需要消耗較大勞動力的工作也可以通過機械手實現(xiàn)生產(chǎn)目標。
3.2數(shù)控加工技術(shù)在工業(yè)機械中的應(yīng)用
長期以來,工業(yè)機械都是我國工業(yè)發(fā)展的重要項目。目前,我國工業(yè)機械發(fā)展已經(jīng)比較成熟,且已形成單獨的加工系統(tǒng)。與一般機械加工設(shè)備相比,數(shù)控加工技術(shù)的精度和生產(chǎn)效率更高。使用數(shù)控加工技術(shù)可以大批量生產(chǎn),且設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量更高。通用設(shè)備通常不具備加工高精度零部件的能力,而數(shù)控加工技術(shù)則能夠輕松勝任這一工作。在我國的軍械行業(yè)中,設(shè)備制造對設(shè)施和零部件生產(chǎn)的精度要求較高,使用一般設(shè)備進行加工不能保證生產(chǎn)質(zhì)量,而選用數(shù)控加工技術(shù)可以保證生產(chǎn)各種高精度零部件的質(zhì)量。在此背景下,將數(shù)控加工技術(shù)融入軍械工業(yè),不僅可以大大降低加工成本,還可以有效提高加工精度和效率。比如:對標準較低的部件,仍然使用傳統(tǒng)方式加工;對標準較高的部件,則可使用數(shù)控加工技術(shù)加工。這樣可以合理配置加工設(shè)備資源,更能適應(yīng)現(xiàn)代軍械的批量生產(chǎn)和加工需求[7]。
4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢
在機械設(shè)備加工過程中,機械設(shè)備的檢驗也是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來,我國機械制造業(yè)發(fā)展迅速,生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模越來越大,各種新型原材料、機械設(shè)備和數(shù)控刀片層出不窮。過去,機械設(shè)備制造業(yè)采用傳統(tǒng)的人工檢驗方法進行檢驗,雖然可以測試,但是局限性明顯,一些比較復(fù)雜、比較精密的問題無法精準探查。在出現(xiàn)故障的情況下,人工檢查往往會產(chǎn)生偏差。隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)備的檢測水平大大提高,依靠計算機技術(shù)打造檢測系統(tǒng),可及時檢查和維護機械設(shè)備,可及時采取有針對性的對策解決操作過程中出現(xiàn)的問題,有助于保障設(shè)備的常見故障檢測水平,確保機械設(shè)備利用效率最大化。數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展,也為機械設(shè)備的自動識別樹立了標準。例如,利用目前較為廣泛的時鐘頻率技術(shù)、電流流量數(shù)據(jù)信號技術(shù)和人類互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)系統(tǒng)技術(shù),可以對機械設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的常見故障進行檢測和診斷,同時可以更快地識別機械設(shè)備的損壞情況[8]。
5結(jié)語
數(shù)控加工技術(shù)在機械加工行業(yè)的戰(zhàn)略使用價值極為顯著,不僅推動了機械設(shè)備制造領(lǐng)域的發(fā)展,而且促進了制造過程的技術(shù)創(chuàng)新。目前,數(shù)控加工技術(shù)用于數(shù)控機車的范圍愈加廣泛,對制造加工的效果和推廣的現(xiàn)實意義極為重要。未來,數(shù)控加工技術(shù)有著良好的發(fā)展前景,并可在制造業(yè)中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,促使機械裝備加工制造實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展。
作者:朱仁偉 單位:成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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