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【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 技術(shù) 應(yīng)用及發(fā)展
1 前言
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于工業(yè)社會的一個(gè)重要體現(xiàn)是一個(gè)組合的機(jī)械設(shè)備,提高制造業(yè)和計(jì)算機(jī)編程,所以他們稱為數(shù)控加工技術(shù),已經(jīng)被廣泛的關(guān)注和青睞機(jī)械制造商。數(shù)控技術(shù)是民生的一些重要行業(yè)中起著越來越重要的作用。機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)成為技術(shù)內(nèi)容和具有一定規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造工業(yè),使我國制造業(yè)整體水平也在不斷上升。數(shù)控技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制、精密檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和信息處理技術(shù)。利用其優(yōu)勢,提高整體水平的傳統(tǒng)制造業(yè)向更高水平發(fā)展的領(lǐng)先地位,在激烈的市場環(huán)境使得機(jī)械制造行業(yè)在中國。然而,發(fā)展數(shù)控技術(shù)在整個(gè)中國仍然處于初始階段的探索,在實(shí)際應(yīng)用中還需要不斷轉(zhuǎn)型、發(fā)展,為此全封閉動態(tài)模式控制,論述了數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,我們國家的未來動態(tài)從許多方面,驅(qū)動開發(fā)的數(shù)控技術(shù)在中國。
2 數(shù)控技術(shù)的基本概念
基本的想法是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、加工和制造業(yè)為了控制設(shè)備,它具有自動化、效率高、精度高、準(zhǔn)確的程序控制是關(guān)鍵和核心技術(shù)的自動控制,已經(jīng)成為一個(gè)重要的部分機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程。數(shù)控技術(shù)的原理。數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代模型的數(shù)控加工技術(shù)的控制系統(tǒng),它主要取決于編程實(shí)現(xiàn)不同的控制方法。這樣的一個(gè)裝置的核心是一個(gè)特殊的電腦系統(tǒng),主要的程序,這個(gè)軟件的實(shí)現(xiàn)過程,基本工作原理是:輸入指標(biāo)的加工設(shè)備,核心設(shè)備分析和處理后輸出到驅(qū)動電路、實(shí)時(shí)控制和操作。主要設(shè)備的數(shù)控技術(shù)是以下幾點(diǎn):(1)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工精度分析。傳輸設(shè)備和機(jī)械部件加工成為大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu),以確保高速數(shù)控機(jī)械制造和高精度的要求。(2)自動化技術(shù)和精密控制。它扮演重要的角色在自動控制、缺陷可以補(bǔ)償精度,傳感器可以快速獲得信息在不同環(huán)境中,是關(guān)鍵的自動化控制。
3 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 生產(chǎn)制造業(yè)
工業(yè)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)的主要控制有序生產(chǎn)線由計(jì)算機(jī)自動編程模塊和操作過程在生產(chǎn)線,可以節(jié)省大量的勞動力,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利潤,以確保產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。特別是在故障條件下的生產(chǎn),確保工人的安全,維護(hù)正常的生產(chǎn)過程中,數(shù)控技術(shù)是傳感系統(tǒng)的生產(chǎn)和傳輸?shù)男畔?,?jì)算機(jī)控制系統(tǒng),自動停止和反應(yīng)來保護(hù)。
3.2 汽輪機(jī)葉片加工
葉片加工國際競爭主要是反映在汽輪機(jī)葉片數(shù)控加工技術(shù),不斷創(chuàng)新和完善,數(shù)控加工技術(shù),主要反映在。在特定的試劑生產(chǎn),不斷提高葉片加工數(shù)控加工質(zhì)量、工作效率,減輕了工人的勞動強(qiáng)度,葉片輪廓接近理論概要文件提供了保障。渦輪葉片加工材料庫存主要是精細(xì)鑄造、鍛造和鋼。其中,對于葉片鑄造過程是復(fù)雜的,好空白一個(gè)刀片,尺寸精密鍛鋼,材料是用來制造一個(gè)簡單的靜態(tài)葉片。
3.3 機(jī)床加工
數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)在機(jī)械加工、編程、加工效率可以實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn),機(jī)器自動執(zhí)行零件加工需要。過程和幾何信息自動控制機(jī)床組件在系統(tǒng)傳輸?shù)綌?shù)控技術(shù)、數(shù)字處理。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和集成處理。編程的優(yōu)點(diǎn)為數(shù)控機(jī)床是改變自動加工、裝配指令程序可以實(shí)現(xiàn)輸入,處理相應(yīng)的代碼,編程加工需求,多樣化生產(chǎn)的要求,數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)按照人們的要求。綜合分析數(shù)控加工程序的案例:方法的數(shù)控機(jī)床主要用于切割和嘗試,減少設(shè)計(jì)錯誤的機(jī)器零件,可以大大提高精度的元素。
4 結(jié)論
在實(shí)際的生產(chǎn)制造業(yè),數(shù)控技術(shù)已經(jīng)不斷發(fā)展和應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù),但與國外相比,我們的核心競爭力在數(shù)控加工技術(shù)仍然處于相對弱勢地位,創(chuàng)新和改革的數(shù)控加工技術(shù),它將更加促進(jìn)發(fā)展較高層次的生產(chǎn)和加工機(jī)械制造行業(yè)。只有用這種方法,能適應(yīng)變化的全球變化的行業(yè),以降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控電火花線切割加工;加工質(zhì)量;高速走絲
1.引言
電火花加工方法于20世紀(jì)中期由蘇聯(lián)拉扎林科夫婦開創(chuàng),但是加工速度很慢,應(yīng)用范圍很小。隨著現(xiàn)代制造加工業(yè)的不斷快速發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用和普及,電火花加工方法從最原始的模電火花線切割發(fā)展到了現(xiàn)代數(shù)控電火花線切割技術(shù),在加工領(lǐng)域的加工應(yīng)用范圍越來越廣,并且加工效率和加工精度都有極大的提高。就目前加工技術(shù)來說,數(shù)控電火花線切割技術(shù)主要的應(yīng)用范圍是電火花成形零件、模具以及各種復(fù)雜輪廓和高硬度零件。
2.數(shù)控電火花線切割加工技術(shù)
2.1 數(shù)控電火花線切割機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)
和普通機(jī)床一樣,數(shù)控電火花線切割機(jī)床的主要組成部分是床身、工作臺、走絲機(jī)構(gòu)、絲架、工作液循環(huán)系統(tǒng),機(jī)床的這幾個(gè)部分的制造加工精度都直接影響到電火花線切割技術(shù)的加工性能。
①機(jī)床床身
床身作為床體的支撐件,是其他安裝部件的基礎(chǔ)。
②工作臺
線切割零件安置于工作臺上。工作臺的組成結(jié)構(gòu)為:上下拖板、導(dǎo)軌、絲桿螺母副和變速機(jī)構(gòu)。并且為了保證機(jī)械傳動的定位精度和靈敏度,通常使用高精度絲杠螺母副,并且要最大可能消除傳動絲杠和螺母之間的間隙。
③走絲機(jī)構(gòu)
數(shù)控電火花線切割機(jī)床的走私機(jī)構(gòu)是指金屬絲在工件中做單項(xiàng)或往復(fù)運(yùn)動。并且在移動的過程中,由絲架支撐的金屬絲通過導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)保證其與工作臺垂直或傾斜一定的幾何角度。
④工作液循環(huán)系統(tǒng)
電火花線切割加工必須在工作液中進(jìn)行,并且不同的加工工藝條件所選取的工作液不同,但是一般情況下所選取的工作液應(yīng)具備以下幾個(gè)條件:
(1)有一定的絕緣性能。但是所選工作液的絕緣性能一定要恰到好處,不能過高也不可過低。
(2)有較好的冷卻性能。由于電火花在放電時(shí)會在局部產(chǎn)生高溫,為了避免這種過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生,需將切割部位充分冷卻。
(3)流體性能較好,偏于排除加工時(shí)產(chǎn)生的廢屑。
(4)選擇環(huán)保綠色的工作液,在進(jìn)行加工工作時(shí),不揮發(fā)出對人體有害的有毒氣體。
2.2 數(shù)控電火花線切割加工原理
數(shù)控電火花線切割技術(shù)的工作原理是將金屬絲取代刀具作為線切割的切割工具,并在移動的金屬絲和零件之間加以電流,通過脈沖電流的放電腐蝕作用對零件進(jìn)行切割加工。
2.2.1 脈沖電源
由數(shù)控電火花線切割的加工原理可以看出,脈沖電流在線切割加工過程中占有及其重要的作用。這是由于脈沖電源對線切割的加工效率、加工穩(wěn)定性和加工質(zhì)量有很大的影響。現(xiàn)在市場上有很多種線切割脈沖電源,其中最普遍使用的是晶體管矩形波脈沖電源、節(jié)能型脈沖電源、高頻分組脈沖電源。
在進(jìn)行電火花線切割加工時(shí),所選擇的脈沖電源應(yīng)該滿足一下幾個(gè)要求:
①為了最大限度進(jìn)行極性放電腐蝕作用,在進(jìn)行線切割加工時(shí)應(yīng)該選擇只產(chǎn)生有單向脈沖的脈沖電源。這里所謂的單向脈沖,指的是幾乎沒有負(fù)半波的產(chǎn)生。但是由于受到工件表面粗糙度和電極絲所能承受最大電流的原因,脈沖電源的脈寬很窄,單個(gè)脈沖能量較小。
②所選擇的脈沖電源應(yīng)做到加工工藝范圍廣,最大程度的滿足各種加工工藝的要求。而要做到這些取決于脈沖的主要參數(shù),所以選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。
③脈沖電源的電極損耗低,同時(shí)應(yīng)保證加工零件的穩(wěn)定性以及以后進(jìn)行維修的方便性。
2.2.2 數(shù)控電火花線切割的加工控制功能
將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到線切割技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)了線切割技術(shù)自動化操作功能。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,數(shù)控電火花線切割的加工控制和自動化操作功能方面呈現(xiàn)出不斷增強(qiáng)的趨勢。這些功能的提高減少了加工時(shí)間,提高了零件的加工質(zhì)量。
①線切割加工時(shí)進(jìn)給速度的控制
一般情況下,數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工零件時(shí)運(yùn)用插補(bǔ)運(yùn)算規(guī)則。在數(shù)控電火花線切割的加工時(shí),電路系統(tǒng)根據(jù)零件加工間隙的放電狀態(tài)變化,通過對電流的采樣計(jì)算向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出中斷申請,進(jìn)而調(diào)節(jié)電機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng),使得進(jìn)給速率隨著放電狀態(tài)的改變而改變,最終保證加工零件的穩(wěn)定性和加工精度。
②厚度變化零件的自適應(yīng)控制
在線切割加工厚度有變化的零件時(shí),可以直接改變規(guī)準(zhǔn)程序,之后就可以自動線切割加工參數(shù),達(dá)到高效率、高加工精度的加工。
③自動找孔的中心
在數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)中金屬絲可以在孔中自動找正,最終停留在孔的中心位置。
④程序編寫的簡化性能
由于在進(jìn)行切割程序編寫時(shí),圖形可以進(jìn)行任意比例的縮放、平移和旋轉(zhuǎn),這樣就可以大大簡化程序編寫過程。例如在線切割加工時(shí)編寫齒輪加工程序時(shí),可以僅僅編寫出一個(gè)齒形的加工程序,再利用旋轉(zhuǎn)功能就可切割出整個(gè)輪齒輪廓。
⑤自動間隙補(bǔ)償
由于數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)控制的加工軌跡是金屬絲重心移動軌跡,所以在進(jìn)行零件加工編寫程序時(shí),可以進(jìn)行金屬絲重心軌跡和圖形之間的間隙補(bǔ)償。
⑥短路保護(hù)系統(tǒng)
數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)在加工零件時(shí),可以記憶金屬電極絲的所走過的路線。所以當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),系統(tǒng)能夠更改加工環(huán)境,使得金屬電極絲按照原來的加工路線返回,這樣就可以避免斷絲現(xiàn)象的發(fā)生,并且保護(hù)以加工的零件。
⑦加工信息顯示功能
在數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)中有較為高端完善的計(jì)算機(jī)顯示屏,可以顯示線切割加工的各種加工參數(shù)。并且整個(gè)系統(tǒng)還具備故障安全和自動診斷功能。
3.數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
3.1 高度智能化的數(shù)控系統(tǒng)
在現(xiàn)代加工制造業(yè)中,加工過程中的自動化、智能化一直是我們追求的目標(biāo)。在線切割加工系統(tǒng)也是如此。在線切割中,高度自動化和智能化的數(shù)控系統(tǒng)可以在很大程度上提高加工工件的精度。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)的智能化已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)全新的發(fā)展階段?,F(xiàn)代的數(shù)控電火花線切割系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電極絲的多及控制、拐角的補(bǔ)償和自適應(yīng)控制、脈沖電源的適應(yīng)控制。相信在不久的將來,電火花線切割的數(shù)控系統(tǒng)將會變得更加豐富先進(jìn),功能更加強(qiáng)大,加工范圍更加廣泛。
3.2 數(shù)控多線切割技術(shù)
數(shù)控多線切割技術(shù)可以加工半導(dǎo)體材料,并且具有加工質(zhì)量高,耗時(shí)少等優(yōu)點(diǎn)。但是由于數(shù)控多線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)復(fù)雜、只在難度大等特點(diǎn),使得機(jī)床的生產(chǎn)量很低,應(yīng)用不是很普遍。由于我國的半導(dǎo)體制造行業(yè)相較于日本、瑞士等國家起步較晚,多線切割技術(shù)的發(fā)展也就相對落后。國外已經(jīng)研發(fā)出了第四代的數(shù)控多線切割機(jī)床,而我國正致力于研發(fā)第三代數(shù)控多線切割機(jī)床。第三代數(shù)控多線切割機(jī)床主要是加工半導(dǎo)體單晶硅零件,在研發(fā)中主要克服的難點(diǎn)有:適當(dāng)自動控制張力作用、高度智能檢測和診斷技術(shù)等。第三代數(shù)控多線切割機(jī)床的成功,將會使得線切割技術(shù)更進(jìn)一步進(jìn)入到半導(dǎo)體加工領(lǐng)域,并且最終取得很大的社會經(jīng)濟(jì)效益。
4.結(jié)束語
現(xiàn)代高科技產(chǎn)品技術(shù)不斷更新,尤其是計(jì)算機(jī)信息應(yīng)用技術(shù)方面,更是應(yīng)用到了各種工作領(lǐng)域。在研究開發(fā)新型數(shù)控電火花線切割技術(shù)時(shí),應(yīng)該開闊思維,緊跟時(shí)代科技信息發(fā)展潮流,剖開陳舊思想,利用現(xiàn)有的先進(jìn)的技術(shù)手段,使得數(shù)控電火花線切割技術(shù)朝著自動化、智能化和信息化高速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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數(shù)控高速切削技術(shù)(High Speed Machining,HSM,或High Speed Cutting,HSC),是提高加工效率和加工質(zhì)量的先進(jìn)制造技術(shù)之一,相關(guān)技術(shù)的研究已成為國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向。我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國制造業(yè)將進(jìn)一步落后。研究先進(jìn)技術(shù)的理論和應(yīng)用迫在眉睫。
1、數(shù)控高速切削加工的含義
高速切削理論由德國物理學(xué)家Carl.J.Salomon在上世紀(jì)三十年代初提出的。他通過大量的實(shí)驗(yàn)研究得出結(jié)論:在正常的切削速度范圍內(nèi),切削速度如果提高,會導(dǎo)致切削溫度上升,從而加劇了切削刀具的磨損;然而,當(dāng)切削速度提高到某一定值后,只要超過這個(gè)拐點(diǎn),隨著切削速度提高,切削溫度就不會升高,反而會下降,因此只要切削速度足夠高,就可以很好的解決切削溫度過高而造成刀具磨損不利于切削的問題,獲得良好的加工效益。
隨著制造工業(yè)的發(fā)展,這一理論逐漸被重視,并吸引了眾多研究目光,在此理論基礎(chǔ)上逐漸形成了數(shù)控高速切削技術(shù)研究領(lǐng)域,數(shù)控高速切削加工技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的研究相對較早,經(jīng)歷了理論基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及應(yīng)用研究和發(fā)展應(yīng)用,目前已經(jīng)在一些領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)質(zhì)應(yīng)用階段。
關(guān)于高速切削加工的范疇,一般有以下幾種劃分方法,一種是以切削速度來看,認(rèn)為切削速度超過常規(guī)切削速度5-10倍即為高速切削。也有學(xué)者以主軸的轉(zhuǎn)速作為界定高速加工的標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min即為高速加工。還有從機(jī)床主軸設(shè)計(jì)的角度,以主軸直徑和主軸轉(zhuǎn)速的乘積DN定義,如果DN值達(dá)到(5~2000)×105mm.r/min,則認(rèn)為是高速加工。生產(chǎn)實(shí)踐中,加工方法不同、材料不同,高速切削速度也相應(yīng)不同。一般認(rèn)為車削速度達(dá)到(700~7000)m/min,銑削的速度達(dá)到(300~6000)m/min,即認(rèn)為是高速切削。
另外,從生產(chǎn)實(shí)際考慮,高速切削加工概念不僅包含著切削過程的高速,還包含工藝過程的集成和優(yōu)化,是一個(gè)可由此獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的高速度的切削加工,是技術(shù)和效益的統(tǒng)一。
高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、機(jī)床設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC系統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高效高精度測量測試技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝等諸多相關(guān)硬件和軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展基礎(chǔ)之上綜合而成的。因此,高速切削技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是一個(gè)隨相關(guān)技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展的概念。
2、數(shù)控高速切削加工的優(yōu)越性
由于切削速度的大幅度提高,高速切削加工技術(shù)不僅提高了切削加工的生產(chǎn)率,和常規(guī)切削相比還具有一些明顯的優(yōu)越性:第一、切削力小:在高速銑削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常規(guī)切削降低30%以上,尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少。既減輕刀具磨損,又有效控制了加工系統(tǒng)的振動,有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削,切削速度和進(jìn)給速度都大幅度提高,相同時(shí)間內(nèi)的材料切除率也相應(yīng)大大提高。從而大大提高了加工效率。第三、工件熱變形小:在高速切削時(shí),大部分的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走,因此加工表面的受熱時(shí)間短,不會由于溫升導(dǎo)致熱變形,有利于提高表面精度,加工表面的物理力學(xué)性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進(jìn)給量也比較小,使加工表面的粗糙度大大降低,同時(shí)由于切削力小于常規(guī)切削,加工系統(tǒng)的振動降低,加工過程更平穩(wěn),因此能獲得良好的表明質(zhì)量,可實(shí)現(xiàn)高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環(huán)保:高速切削時(shí),工件的加工時(shí)間縮短,能源和設(shè)備的利用率提高了,加工效率高,加工能耗低,同時(shí)由于高速切削可以實(shí)現(xiàn)干式切削,減少甚至不用切削液,減少污染和能耗。
3、數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域研究
鑒于以上所述高速切削加工的特點(diǎn),使該技術(shù)在傳統(tǒng)加工薄弱的領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。首先,對于薄壁類零件和細(xì)長的工件,采用高速切削,切削力顯著降低,熱量被切屑帶走,可以很好的彌補(bǔ)采用傳統(tǒng)方法時(shí)由于切削力和切削熱的影響而造成其變形的問題,大大提高了加工質(zhì)量。其次,由于切削抗力小,刀具磨損減緩,高錳鋼、淬硬鋼、奧氏體不銹鋼、復(fù)合材料、耐磨鑄鐵等用傳統(tǒng)方法難以加工的材料,可以研究采用數(shù)控高速切削技術(shù)來加工。另外,在汽車、模具、航天航空等制造領(lǐng)域, 一些整體構(gòu)件需要比較大的材料切除率,由于數(shù)控高速切削的進(jìn)給速度可隨切削速度的提高而相應(yīng)提高, 使得單位時(shí)間內(nèi)的材料切除率大大提高,因而在模具制造、汽車制造、航空航天制造中,數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。第四,由于高速切削時(shí),加工過程平穩(wěn)、振動小,與常規(guī)切削相比, 高速切削可顯著提高加工精度1~2級,完全可以取消后續(xù)的光整加工, 同時(shí),采用數(shù)控高速切削技術(shù), 能夠在一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件同時(shí)進(jìn)行粗、精加工,減少了轉(zhuǎn)工序中可能的定位誤差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技術(shù)在精密制造中有著廣闊的應(yīng)用前景。如某企業(yè)加工的鋁質(zhì)模具,模具型腔長達(dá)1500mm,要求尺寸精度誤差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8μm,原先的制造工藝為:粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光,制造周期要60小時(shí)。采用高速銑床加工后,經(jīng)過半精加工和精加工,加工周期僅需6小時(shí),不僅效率提高,而且模具質(zhì)量也大大提高。
4、實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)研究
數(shù)控高速切削加工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到切削機(jī)理、切削機(jī)床、刀具、切削過程監(jiān)控及加工工藝等諸多相關(guān)的硬件與軟件技術(shù),數(shù)控高速切削技術(shù)的實(shí)施和發(fā)展,依賴于此系統(tǒng)中的各個(gè)組成要素的,這些實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削技術(shù)離不開的關(guān)鍵技術(shù),具體體現(xiàn)在以下方面:
1)高速切削機(jī)理:有關(guān)各種材料在高速加工條件下,切屑的形成機(jī)理,切削力、切削熱的變化規(guī)律,刀具磨損規(guī)律及對加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律,對以上基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn)和研究,將有利于促進(jìn)高速切削工藝規(guī)范的確定和切削用量的選擇,為具體零件和材料的加工工藝制定提供理論基礎(chǔ),屬于原理技術(shù)。目前,黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規(guī)范和切削用量的確定,是高速切削生產(chǎn)中的難點(diǎn),也是高速切削加工領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。
2)高速切削機(jī)床技術(shù)模塊:高速切削機(jī)床需要高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)和高速CNC控制系統(tǒng)。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉(zhuǎn)速下工作,一般主軸轉(zhuǎn)速10000 r/min以上,有的甚至高達(dá)60000-100000r/min,且保證良好動態(tài)和熱態(tài)性能。其中關(guān)鍵部件是主軸軸承,它決定著高速主軸的壽命和負(fù)載容量,也是高速切削機(jī)床的核心部件之一,主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和性能的提高是高速機(jī)床的一項(xiàng)重要單元技術(shù)。另一項(xiàng)重要的單元技術(shù)是高速進(jìn)給系統(tǒng)。隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高,為保證刀具每齒或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量不變,機(jī)床的進(jìn)給速度和進(jìn)給加速度也相應(yīng)提高,同時(shí)空行程速度也要提高。因此,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)必須快速移動和快速準(zhǔn)確定位,這顯然對機(jī)床導(dǎo)軌、伺服系統(tǒng)、工作臺結(jié)構(gòu)等提出了新的更高要求,是制約高速機(jī)床技術(shù)的關(guān)鍵單元技術(shù)。
3)高速切削刀具技術(shù)模塊:由機(jī)床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統(tǒng)中,刀具是最活躍的因素。切削刀具是保證高速切削加工順利進(jìn)行的最關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著切削速度的大幅度提高,對切削刀具材料、刀具幾何參數(shù)、刀體結(jié)構(gòu)等都提出了不同于傳統(tǒng)速度切削時(shí)的要求,高速切削刀具材料和刀具制造技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化,高速切削加工時(shí),要保證高的生產(chǎn)率和加工精度,更要保證安全可靠。因此,高速切削加工的刀具系統(tǒng)必須滿足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復(fù)定位精度,裝夾剛度,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)良好的平衡狀態(tài)和安全可靠。盡可能減輕刀體質(zhì)量,以減輕高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所受到的離心力,滿足高速切削的安全性要求,改進(jìn)刀具的夾緊方式。刀具系統(tǒng)的技術(shù)研究和發(fā)展是數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵任務(wù)之一。
4)數(shù)控高速切削工藝:高速切削作為一種新的切削方式,要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),缺乏可供參考的應(yīng)用實(shí)例,更沒有實(shí)用的切削用量和加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫,高速加工的工藝參數(shù)優(yōu)化是當(dāng)前制約其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。另外,高速切削的零件NC程序要求必須保證在整個(gè)切削過程中載荷穩(wěn)定,但是現(xiàn)在使用的多數(shù)CNC軟件中的自動編程功能都還不能滿足這一的要求,需要由人工編程加以補(bǔ)充和優(yōu)化,這在一定程度上降低了高速切削的價(jià)值,必須研究采用一種全新的編程方式,使切削數(shù)據(jù)適合高速主軸的功率特性曲線,充分發(fā)揮數(shù)控高速切削的優(yōu)勢。
高速切削加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有賴于以上原理方面、機(jī)床、刀具、工藝等各項(xiàng)關(guān)鍵單元技術(shù)的發(fā)展和綜合。
5、高速切削技術(shù)應(yīng)用方面研究狀況和發(fā)展趨勢
由于高速切削在提高生產(chǎn)效益方面具有巨大潛力,早己成為美、日、德等國競相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域。美國日本等國早在60年代初,就開始了超高速切削機(jī)理的研究。上世紀(jì)70年代,美國已經(jīng)研制出最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min 的高速銑床。如今,歐美等發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的不同規(guī)格的各種超高速機(jī)床已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)并進(jìn)入市場,在飛機(jī)、汽車及模具制造行業(yè)實(shí)際應(yīng)用。例如,在美國波音公司等飛機(jī)制造企業(yè),已經(jīng)采用數(shù)控高速切削加工技術(shù)超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結(jié)構(gòu)件和波導(dǎo)管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來,美、歐、日等國對新一代數(shù)控機(jī)床、高速加工中心、高速工具系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加快,高性能的電主軸技術(shù)及其產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)步伐加大;高性能的刀具系統(tǒng)技術(shù)也進(jìn)展迅速;直線電機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高速進(jìn)給系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:工業(yè)加熱爐;電氣自動控制技術(shù);理論;實(shí)踐;發(fā)展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.023
加熱爐是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)必不可少的設(shè)備,隨著電氣工程技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)加熱爐得益于這一技術(shù)的支持也在朝著自動化控制方向發(fā)展,同時(shí),現(xiàn)代信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)也在逐漸地應(yīng)用于加熱爐控制中,發(fā)揮著不可替代的重要作用。
1 工業(yè)加熱爐電氣自動控制主流技術(shù)
1.1 數(shù)字傳動技術(shù)
現(xiàn)代化電子信息技術(shù)蓬勃發(fā)展,使得全數(shù)字調(diào)速技術(shù)逐漸發(fā)展并成熟,該技術(shù)日前在工業(yè)企業(yè)得到了深入而有效地運(yùn)用。同普通的模擬仿真系統(tǒng)對比起來,該系統(tǒng)體現(xiàn)出良好的自動化、智能化、動靜結(jié)合、安全、便于調(diào)試與維修等優(yōu)勢。數(shù)字性的可控硅整流設(shè)備正在逐漸取代初始的交流供電設(shè)備。
1.2 PLC控制技術(shù)
現(xiàn)階段,加熱爐電氣自動控制技術(shù)正在隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)地發(fā)展,正在從傳統(tǒng)的儀表與繼電器邏輯控制邁向PLC、DCS控制,選擇FieldBus總線控制技術(shù)用來控制設(shè)備現(xiàn)場,而且計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等也都逐漸被應(yīng)用于基礎(chǔ)自動化級控制中,依靠PLC來選配基礎(chǔ)自動化硬件,如果是體積較大、規(guī)模較大的控制系統(tǒng)則通常選擇PLC來負(fù)責(zé)電控系統(tǒng)的控制,對應(yīng)的回路控制則主要依靠DCS控制。
集散控制系統(tǒng)也在現(xiàn)代技術(shù)的推動和支持下朝著上、下兩大方向發(fā)展,前者為CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),后者則為FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。未來的DCS系統(tǒng)也勢必要朝著CIMS的方向前進(jìn)。
1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是新時(shí)期蓬勃發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù),在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛而深入地運(yùn)用,在工業(yè)加熱爐電氣自動化控制系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也發(fā)揮著不可替代的功能和作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是把來自于各個(gè)地域、各個(gè)空間、各類功能的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)線路鏈接起來,再通過網(wǎng)絡(luò)軟件來鏈接這些設(shè)備、軟件,達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸、資源共享等目的。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)加熱爐電氣自動化控制系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)各項(xiàng)電氣設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸、信息傳遞、資源共享等。
例如:不同的工業(yè)加熱爐之間通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了相互間的信息傳輸,加熱爐不分類型、型號、資源位置,在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輔助支持下,都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
其中多處理機(jī)的問世也為故障問題的定位與解除創(chuàng)造了有利條件,當(dāng)電氣自動控制系統(tǒng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將及時(shí)作出反饋,解決問題。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一項(xiàng)強(qiáng)大的信息處理、傳遞技術(shù),在整個(gè)工業(yè)加熱爐電氣自動控制系統(tǒng)中占據(jù)十分關(guān)鍵地位,提高了加熱爐電氣自動控制工作效率,加強(qiáng)了整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)間的協(xié)作,增進(jìn)了工作人員之間的溝通,創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2 工業(yè)加熱爐電氣自動控制系統(tǒng)的理論發(fā)展
工業(yè)加熱爐自動控制理論也經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展過程,從最初的燃燒控制,單純?yōu)榱双@取相對平穩(wěn)的燃燒情況,達(dá)到最理想的燃燒目標(biāo),到后來的爐溫精度的把握,確保燃燒的充分性,科學(xué)控制燃燒成本。再到上個(gè)世紀(jì)七十年代,信息技術(shù)被應(yīng)用到加熱爐電氣自動控制系統(tǒng),逐漸進(jìn)入了加熱爐信息化控制階段,目前來看工業(yè)加熱爐的信息化控制依然處于發(fā)展過程中,大多數(shù)工業(yè)企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)徹底的計(jì)算機(jī)控制,依然依賴于人工操作。一些相對先進(jìn)的工業(yè)企業(yè)依然利用計(jì)算機(jī)來取代儀表來進(jìn)行基礎(chǔ)的PID控制,其成效也有待深入研究和開發(fā)。
對于燃燒系統(tǒng)實(shí)行自動化、智能化控制,隨著現(xiàn)代智能技術(shù)的發(fā)展,多數(shù)選擇串級比值控制系統(tǒng),發(fā)揮對溫度、流量等的控制,同時(shí),也在逐步運(yùn)用雙交叉燃燒控制,兩大控制系統(tǒng)要想達(dá)到對爐溫的高效調(diào)節(jié)與控制,前提需要加熱爐工況穩(wěn)定,如果加熱爐工況不穩(wěn)定、燃料熱值出現(xiàn)波動時(shí),這兩大控制方法則無法發(fā)揮控制功能,也就無法達(dá)到最合理的燃燒控制。
現(xiàn)階段,一些測氧濃度儀表被運(yùn)用在工業(yè)爐尾氣檢測中,通過檢測其中的氧氣濃度來調(diào)節(jié)空燃比,然而,因?yàn)檠趸喌臋z測容易受到一些因素的干擾,例如:穩(wěn)定因素、壓力因素等,當(dāng)被檢測氣體中含有較多的雜物成分時(shí),也將影響檢測結(jié)果,會帶來較大的維修工作量。
總的來看,工業(yè)加熱爐電氣自動化控制依然有待于發(fā)展,信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高速運(yùn)算、高效數(shù)據(jù)采集與處理加工等功能依然未能充分發(fā)揮,導(dǎo)致這一局面的原因?yàn)椋?/p>
第一,參數(shù)檢測相對較難。其中煙氣中的氧氣含量檢測就是一大挑戰(zhàn),因?yàn)檠趸啿粫婚L時(shí)間使用,無法被有效維護(hù),這樣則無法客觀、精準(zhǔn)地檢測出煙氣中具體的氧份含量,使得系統(tǒng)不能達(dá)到閉環(huán)自動控制的效果。同時(shí),其他的相關(guān)參數(shù),如:燃料熱值、爐膛熱效率等一系列參數(shù)的檢測都具有一定的難度和挑戰(zhàn)。
第二,數(shù)學(xué)模型無法創(chuàng)建。自動化控制系統(tǒng)無法創(chuàng)建一個(gè)精準(zhǔn)、合理的數(shù)學(xué)模型,而且一些較為重要的參數(shù),例如:熱工況、溫度等都無法確定,同時(shí),工藝參數(shù)也處于不斷變化中,會受到多重因素的擾動,這樣就無法創(chuàng)建科學(xué)、有效又精準(zhǔn)的數(shù)字模型,無法實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的高效控制。
第三,特性間的差異。通常來說工業(yè)加熱爐是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、干擾大的系統(tǒng),這樣就無法依靠傳統(tǒng)控制理論,也不能通過傳統(tǒng)的儀表加以控制,影響了單回路控制效果。
第四,自動控制和工藝之間不符。加熱爐控制屬于一項(xiàng)綜合性控制系統(tǒng),同特定工藝、計(jì)算機(jī)、爐體等之間存在著不可分割的聯(lián)系,這就需要全方位進(jìn)行思考,才能達(dá)到預(yù)期的控制效果。
3 總結(jié)
加熱爐電氣自動化控制水平的提升要從工藝、技術(shù)等方面入手,要善于利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),深入分析工業(yè)加熱爐的運(yùn)行條件、工作流程等,立足于客觀實(shí)際來選擇科學(xué)的控制技術(shù),從而打造出一個(gè)更加先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng),有效適應(yīng)工業(yè)加熱爐的復(fù)雜工作條件,支持并維護(hù)工業(yè)爐的高效率、節(jié)能化運(yùn)轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]袁玉成,金文海.基于西門子PLC的加熱爐燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(18).
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;數(shù)控;加工
隨著全球范圍內(nèi)一體化進(jìn)程的不斷加快,我國的機(jī)械制造和加工行業(yè)正面臨著其他國家機(jī)械制造和加工技術(shù)和資金的強(qiáng)烈沖擊。而隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,其在機(jī)械制造和加工行業(yè)的優(yōu)勢也日漸突出。因此只要掌握先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),并將其良好應(yīng)用在機(jī)械制造和加工行業(yè),才能使得我國的機(jī)械制造和加工行業(yè)在國際競爭中獲得領(lǐng)先優(yōu)勢,因此對于數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造和加工行業(yè)中的應(yīng)用研究顯得十分重要。
一、數(shù)控技術(shù)
1.數(shù)控技術(shù)的定義
數(shù)控技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械制造和加工行業(yè)使用的關(guān)鍵技術(shù),隨著計(jì)算機(jī)和自動化控制技術(shù)的深入發(fā)展,使得數(shù)控技術(shù)在自動化程度、制造加工精度等方面的優(yōu)勢更加明顯[1]。為了深入研究數(shù)控技術(shù),相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)是對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行明確定義。就機(jī)械制造和加工行業(yè)而言,數(shù)控技術(shù)是使用數(shù)字化的控制技術(shù)對機(jī)械制造和加工進(jìn)行精確控制[2]。數(shù)控技術(shù)具有控制自動化、高精度、高效率和成本低等特點(diǎn),使其取代或改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械制造和加工設(shè)備,提高了機(jī)械制造和加工精度和降低相應(yīng)成本。該技術(shù)使得機(jī)械制造和加工行業(yè)得到極大發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)相應(yīng)配套設(shè)備的開發(fā)利用和生產(chǎn)方式的改變,并增大機(jī)械制造和加工的實(shí)際應(yīng)用范圍。
2.數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值
與傳統(tǒng)技術(shù)比較,數(shù)控技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn),其具體可以體現(xiàn)在以下三點(diǎn):一是數(shù)控技術(shù)的制造和加工靈活性好,可進(jìn)行編程控制制造和加工操作,一次操作可同時(shí)控制多工序、多工藝的進(jìn)程。二是數(shù)控技術(shù)操作簡單,可根據(jù)不同程序來控制相應(yīng)的制造加工設(shè)備的操作,其可大幅度減少加工人員的勞動強(qiáng)度。三是數(shù)控技術(shù)制造和加工效率高,使用數(shù)控機(jī)床可以對精度要求高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件進(jìn)行制造加工,可在保證零件質(zhì)量的前提下,在短時(shí)間加工完成,這很大程度上提高機(jī)械制造和加工效率。
二、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)
1.增加數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的重視程度
數(shù)控技術(shù)控制自動化、高精度、高效率和成本低等特點(diǎn),使得其在全球范圍內(nèi)的機(jī)械制造和加工行業(yè)的應(yīng)用已成為必然趨勢。尤其是高精度、制造和加工復(fù)雜的零部件方面,數(shù)控技術(shù)已成為制造和加工的優(yōu)先選擇。當(dāng)前很多企業(yè)已將數(shù)控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用在機(jī)械制造和加工生產(chǎn),因此需要制定相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)制造加工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,建立數(shù)控技術(shù)制造加工的良好工作環(huán)境以及裝設(shè)合適的數(shù)控技術(shù)制造加工空間。只有真正重視數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn),才可進(jìn)一步增加數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造和加工行業(yè)的實(shí)際價(jià)值。同時(shí)也需要對機(jī)械加工人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn),增強(qiáng)機(jī)械加工人員的數(shù)控技術(shù)以及機(jī)械加工質(zhì)量和加工效率。
2.加強(qiáng)自動編程的使用
在傳統(tǒng)的機(jī)械制造和加工流程,機(jī)械加工人員根據(jù)零部件的制造圖樣人工編寫相應(yīng)的加工程序和工藝流程。人工編程效率低下,同時(shí)制造圖樣實(shí)際分析過程易出現(xiàn)人為失誤,這限制著機(jī)械制造和加工行業(yè)發(fā)展。如果采用數(shù)控技術(shù),利用計(jì)算機(jī)編程取代人工編程,這既縮短零部件加工時(shí)間,保證零部件的制造和加工質(zhì)量,優(yōu)化各種資源配置以及降低制造和加工成本。
3.完善數(shù)控機(jī)床經(jīng)濟(jì)型改造
使用較為先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用的重要前提之一,這種數(shù)控機(jī)床可以是原有數(shù)控機(jī)床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型改造,也可以是采用新技術(shù)制造的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的使用是面對全球機(jī)械制造和加工行業(yè)沖擊的強(qiáng)烈需求,同時(shí)也是我國新時(shí)期機(jī)械制造和加工的實(shí)際要求,這種機(jī)床應(yīng)在降低零部件制造加工成本的前提下,保證數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)穩(wěn)定性和高工作效率,提高零部件制造加工水平以及促進(jìn)機(jī)械制造和加工行業(yè)的不斷發(fā)展。
4.提高數(shù)控技術(shù)的智能化
隨著數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造和加工行業(yè)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,這對數(shù)控設(shè)備和數(shù)控技術(shù)有更高的技術(shù)要求,而數(shù)控技術(shù)的智能化是很重要的技術(shù)要求之一。數(shù)控技術(shù)的智能化可以有效提高零部件制造加工效率,并對制造和加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及降低加工操作難度,其也可降低加工人員勞動強(qiáng)度和縮短加工時(shí)間。
三、數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用情況
最早引入數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造和加工行業(yè),由于數(shù)控技術(shù)其自身的優(yōu)勢和特點(diǎn),其在機(jī)械制造和加工行業(yè)中的應(yīng)用已包括我國相關(guān)行業(yè)的各個(gè)方面,如汽車工業(yè)、機(jī)床設(shè)備、煤礦機(jī)械設(shè)備和航天工業(yè)等各領(lǐng)域。隨著我國企業(yè)對數(shù)控技術(shù)的重視程度的逐漸增加,其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。
1.汽車工業(yè)
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車功能需求的提高,這也對數(shù)控技術(shù)控制程度要求也隨之提高。在汽車產(chǎn)量和零部件精度的實(shí)際需求下,數(shù)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)中的各個(gè)環(huán)節(jié),隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大,數(shù)控技術(shù)加快汽車工業(yè)的深入發(fā)展,并促使汽車功能的多樣化和便捷程度。依靠現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的不斷優(yōu)化改進(jìn),當(dāng)前很多汽車公司的生產(chǎn)已采用無人自動化生產(chǎn)線,如自動化車身前板生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線由數(shù)控技術(shù)和自動化技術(shù)協(xié)調(diào)工作,無需工作人員進(jìn)行制造加工作業(yè),提高零部件的制造加工精度,并有效加快焊接速度和實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化焊接。
2.機(jī)床設(shè)備
數(shù)控技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、電子技術(shù)以及信息技術(shù)的交叉結(jié)合產(chǎn)物。而數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)的有效載體,其是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此數(shù)控技術(shù)的研發(fā)和配套的數(shù)控機(jī)床的開發(fā)利用是機(jī)床設(shè)備領(lǐng)域研究開發(fā)的熱點(diǎn)項(xiàng)目,其在世界范圍內(nèi)也受到重視,因此也促進(jìn)機(jī)床設(shè)備的不斷發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的制造使用是機(jī)械和電子技術(shù)一體化的實(shí)際體現(xiàn),其具有傳統(tǒng)機(jī)床不具備的特點(diǎn),如強(qiáng)適應(yīng)性、高精度、低勞動強(qiáng)度、質(zhì)量穩(wěn)定、低成本和高靈活性等。可用于不同零部件加工,尤其是對結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求較高的零部件,數(shù)控機(jī)床有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工管理的現(xiàn)代化發(fā)展。同時(shí)其技術(shù)含量高,可進(jìn)行零部件的柔性自動加工。
3.煤礦機(jī)械設(shè)備
煤炭資源是我國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分,而煤炭資源的開發(fā)需要配套的煤礦機(jī)械設(shè)備,而煤礦機(jī)械設(shè)備是否利用數(shù)控技術(shù)以及利用的程度都會對煤炭產(chǎn)量有很大影響。而實(shí)際生產(chǎn)過程中,采用數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢在于降低煤礦開采過程的投資風(fēng)險(xiǎn)和人身安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也可提高煤礦開采效率。特別是我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,也相應(yīng)的提高煤炭資源的需求量,目前我國有很多煤礦企業(yè)已采用數(shù)控技術(shù)對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制。
4.航天工業(yè)
航天技術(shù)是世界尖端科技之一,其科技含量相當(dāng)高,航天技術(shù)是國家綜合國力的體現(xiàn),同時(shí)可以促進(jìn)本國科技水平的發(fā)展和相應(yīng)配套設(shè)備的開發(fā)。而數(shù)控技術(shù)在航天工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛,特別是關(guān)鍵技術(shù)和特殊質(zhì)量要求的零部件,必須采用數(shù)控技術(shù)才能保證零部件的精度和質(zhì)量要求。如高速切削技術(shù),其切削過程產(chǎn)熱少,切削力小以致零件的基本不變形,若將高速切削引入航天工業(yè),就必須利用數(shù)控技術(shù)對高速切削進(jìn)行嚴(yán)格控制,才能滿足相應(yīng)的航天制造和加工要求。
四、數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展方向
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景,可以歸納為以下三個(gè)方面:首先要進(jìn)行數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新,這種數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)為完善數(shù)控技術(shù)研發(fā)體系,并做好相關(guān)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)制造工作。培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)數(shù)控技術(shù)人才和技術(shù)人員的創(chuàng)新意識,支持機(jī)床行業(yè)提升技術(shù)創(chuàng)新能力和開發(fā)新產(chǎn)品。同時(shí)也需做好數(shù)控功能部件的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),確保根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的模塊化制造。建立數(shù)控技術(shù)和數(shù)控設(shè)備交流服務(wù)平臺,及時(shí)交換相關(guān)技術(shù)設(shè)備開發(fā)信息和組織攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù),這有利于推動機(jī)床行業(yè)智能化和自動化水平的發(fā)展。其次是系統(tǒng)性發(fā)展數(shù)控技術(shù),數(shù)控技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用需形成完整的系統(tǒng)性體系,其應(yīng)根據(jù)我國行業(yè)的實(shí)際需求出發(fā),堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新、數(shù)控技術(shù)支持和服務(wù)水平,以商品化和市場化為基本目的。最后是提高數(shù)控技術(shù)支持和服務(wù)水平,數(shù)控技術(shù)及其設(shè)備是機(jī)械制造和加工行業(yè)的基礎(chǔ),而建造的數(shù)控設(shè)備是否能抵抗全球相關(guān)行業(yè)的沖擊,很大程度上是由數(shù)控技術(shù)支持和服務(wù)水平所決定。因此建立其數(shù)控技術(shù)支持和服務(wù)為基本出發(fā)點(diǎn)的保障體系,可以有效實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,又可獲得良好的經(jīng)濟(jì)收益。
五、結(jié)語
通過本文對數(shù)控技術(shù)的定義及其對機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值的闡述,以及數(shù)控技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)、機(jī)械制造行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用情況以及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景的分析來看。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造和加工的核心基礎(chǔ)技術(shù),其具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。在面臨全球機(jī)械制造和加工行業(yè)的沖擊,提高數(shù)控技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度,可以有效提高我國相關(guān)行業(yè)競爭力,進(jìn)而提高整個(gè)行業(yè)的發(fā)展水平和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。
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