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關鍵詞:齒輪加工;機械設備;安全管理;維修
0概述
目前,對于機械加工行業的企業來說,加強設備安全管理以及有效維護修理生產裝備是立足行業之本。因此,在企業正常運轉生產過程中,要嚴格遵守《設備管理條例》,確保機械加工制造設備的安全運行,從而保證產品合格率,降低生產成本,提高企業效益。齒輪是眾多機械設備的重要零部件之一,齒輪的加工質量決定了機械產品的整體品質。因此,對于齒輪加工企業來說,機械設備安全管理尤為重要。
1目前齒輪加工主要應用的設備
1.1齒輪加工一般流程
一般的齒輪加工,主要有7個步驟。①利用鍛造技術制造毛坯。常規的鍛造手段為熱模鍛,而在小批量的生產中主要選擇自由鍛。②正火。通過正火可以控制毛坯的硬度,該工藝的主要用途為減少齒輪熱處理變形。在實際操作過程中,經常受到工作人員的操作水平、設備狀態以及生產環境的影響,難以保證正火的質量。因此一般采取等溫正火,來確保毛坯質量。③車削加工。一般來說這一步主要使用數控車削加工機床,這樣做可以保證加工過程中的定位要求以及一次毛坯裝夾完成全部加工內容,提高了加工精度。④齒部加工。目前來看,應用的主要設備為插齒機和滾齒機。通常一家齒輪生產制造企業需要有大量的插齒機和滾齒機,以保證加工量。除了常規的插齒和滾齒以外,還有一種加工方法為剃齒。采用剃齒加工方法可以提高齒輪的加工精度,可以加工相對復雜的齒形。⑤熱處理。熱處理的主要目的為提高齒輪的力學性能。⑥磨削加工。磨削加工過程為精加工,提高齒輪的內孔、端面等精度。該步可以極大的提高齒輪產品質量。⑦修整,一般齒輪安裝之前,需要進行磕碰毛刺等內容的檢查并及時處理,以保證裝配之后可以更好地嚙合,減少運轉過程中產生的振動和噪聲。
1.2齒輪加工應用的設備
通過上述齒輪的基本加工過程可以看出,主要需要熱模鍛壓力機、熱處理設備、數控車削加工機床、插齒機、滾齒機、剃齒機、磨削機床以及齒輪檢測等設備。可以看出每一個齒輪的生產,都需要經過大量設備的精密合作。這些設備的高效使用可以保證齒輪產品的質量以及企業的生產加工能力。
2加工設備的安全管理
2.1加工設備安全管理中易出現的弊端
目前齒輪加工企業車間容易出現的設備管理弊端主要包括3點。①安全管理內容缺乏系統性。齒輪加工生產企業中存在著大量的中小型企業,為了降低成本,增加收益,往往會忽略在設備安全管理中的投入。這就導致了加工設備缺少定期的檢查維修。對于日常的安全管理內容僅僅是浮于表面,沒有深入透徹的實行管理措施。②專門負責加工設備安全管理工作的人員專業素質參差不齊。機械設備的安全管理人員需要具備過硬的機械專業知識以及相應的管理維修技能。多數企業負責該部分工作的人員往往不具備這樣的素質,僅僅能停留在管理流程中,無法及時發現設備的運行異常與故障,從而導致安全管理工作無法有效的開展。③針對機械加工設備安全管理缺少國家或行業相關部門的監督管理。設備的安全管理不但是企業正常加工生產的基本保障,更是站在生產一線的員工生命財產的安全保障。雖然企業成立了專門對于設備進行安全管理的部門,然而這些部門的工作情況,檢查水平,維修能力等內容缺少專業的評估部門對其進行鑒定以及監督。這樣就會導致安全管理部門工作質量低下,無法對設備的安全使用提供有效的保證。
2.2加強安全管理措施
針對目前機械加工生產企業在安全管理方面常見的弊端,可以看出急需進行改進提高。尤其針對齒輪加工生產廠,各個工序都需要大量的機械設備,這些設備的運行情況是企業生存的根本保證。為了提高齒輪廠的設備安全管理狀況,需要從3個方面進行完善。①加強專管人員的安全管理意識。雖然現在企業的自動化程度已經非常高了,但是專業操作人員仍然是一個企業的核心力量。因此有必要提高負責設備管理人員的工作能力。只有提高了設備安全管理人員的專業素養才能保證這一工作有效的進行,從而確保設備的正常工作。這就需要對設備安全管理人員進行定期進行工作意識以及專業能力的培訓。②完善加工設備安全管理規定。一個好的安全管理制度可以很大程度上提高企業設備的運行狀況。這就需要齒輪加工企業根據自身的特點,加強設備安全管理部門與其他生產加工部門之間的合作。對于日常檢查以及定期維護等工作內容進行細致深入的部署。通過多部門的有效合作,可以提高設備安全管理的效率以及降低所需的成本。對于設備的運行以及安全維護進行定期記錄,確保有據可查,及時發現問題并解決。③提高工作人員的技術能力。對于日常使用加工設備的人員進行定期的培訓及安全教育,提高工作人員的專業能力,可以提高他們對設備運行狀態及情況的判斷,及時發現故障,并可以解決。
3加工設備故障處理及維修
對于齒輪加工企業來說,加工設備的正常運行是企業盈利的根本保證。而對加工設備的安全管理工作是對設備正常工作的基本保障。其中,安全管理除了保證安全正確使用設備以外,更多的是及時發現并解決設備出現的問題,從而確保生產線持續工作。對于加工設備來說,長時間高強度的工作極易引起故障。雖然一些這些故障是在所難免的,但是故障完全展現之前,往往會暴露出一些細微的異常現象。這些現象一般是難以發現的,然而對于長期使用該設備的工作人員來說,細心地感受機器的變化還是能夠發現的,比如異響、溫度不正常、運轉異常等問題。當發現這些問題時就需要及時檢查并進行維護修理。不能再像以往為了追求生產加工時間,直到設備完全故障甚至停機才開始進行維修。這樣的做法從根本上是不利于企業增加效益的。隨著技術的不斷發展,企業應該對設備進行有效的數字化管理,根據不同設備不同的平均故障時間,提前進行有效維護,可以很大程度上的避免出現大故障,降低維修成本。為了提高加工設備的有效故障處理和維修,需要做到3點。
(1)增加齒輪加工設備的管理工作。提高操作人員對設備的了解情況,其中包括設備的性能、參數、結構等內容,對于容易出現的故障和異常情況進行提前培訓。一旦出現類似情況及時進行處理,將設備故障在前期就解決掉。對于設備的運行工作情況進行長期全面的記錄,并通過大數據技術分析出各個零部件需要更換的時間或狀態,確保設備可以持續穩定工作,極大程度上避免出現問題。
(2)制定相應的制度。對于加工設備的操作人員,要制定嚴格的規章制度。確保操作人員安全正常的使用設備。對于一些復雜的設備,要進行相應的資格培訓,考核合格后才可以進行上崗工作。對于設備故障的處理也要制定相應的制度。如按照規定定期進行零部件的更換維護,預備易損零件等相關操作。對于已經出現故障的設備,要及時停工維修完畢并確保正常后才能投入到生產加工當中,嚴禁設備攜帶問題工作。要求設備管理人員及時有效的對其進行監督管理。
(3)優化維修過程。對于專業設備的故障要安排專業的維修人員進行相關操作,提高維修效率的同時避免出現二次破壞。加強企業加工設備維修人員的專業能力,提高維修技術水平,確保準確快速高效的維修工作。
4總結
齒輪加工是一項復雜的生產過程,需要大量的機械加工設備,這些設備的運行狀態是決定產品質量的關鍵,是確保企業盈利的根本因素,因此需要對相關的加工設備進行有效安全管理。由于各個企業的實際生產情況不同,設備也不一樣,因此需要有針對性的進行分析并制定相應的規章制度。在進行安全管理的同時,還要對設備進行相應的維修,確保設備安全高效工作,為企業的正常運轉提供源源不斷的動力。
參考文獻
[1]王靜,劉靜波,曹榮.國內外齒輪加工技術及設備[J].成都紡織高等專科學校學報,2001,18(3):27-29,58.
1超精密微機械制造技術的內涵
微制造系統的主要加工對象是微小機械零件,在加工的過程中主要依靠系統化和集成化的理論,通過觀察加工工件的結構和相關的要求進行加工、檢測、搬運等工序,與一般的零件加工相比,微小零件是要在比較狹小的空間完成上述工序。在進行微制造的過程中要堅持一個理念,就是小機床小零件理念,這種理念也是微制造技術和其它制造技術之間的區別。微制造系統的存在可以解決微小零件加工過程中遇到的問題,是進行微小零件加工一種有效的方法。超精密微機械制造技術加工的對象是微小零件,在加工的過程中對微小零件的尺寸有一個控制范圍,一般來說微小零件的尺寸要在10μm~10mm之間,且要具有復雜的幾何形狀。對于符合這兩種要求的微小零件進行加工和檢查才是屬于超精密微機械制造技術的應用范圍。這種制造技術相比于其他技術而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的優勢。將超精密微機械制造技術應用于零件加工中不僅能有效減少制造過程中的能源消耗,同時也可以最大限度的節約制造空間,這是符合現代綠色環保生產理念的,也是未來制造系統發展的主要方向之一。
2超精密加工的特點
超精密加工技術起源于20世紀,這種具有較高科技含量的加工技術隨著現代科技的發展業越來越完善,能加工的微小零件尺寸已經發展到納米級別。隨著超精密加工技術的不斷發展和進步,這種加工技術具備的特點越來越多。超精密加工的特點主要包括以下幾個方面。第一,就是“進化”加工原則。“進化”加工包括直接和間接兩種加工方式。使用直接加工方式,使用的加工設備精度要比工件精度低,需要通過特殊加工工藝的處理才能滿足相應的精度要求。這種加工方式適用于單件、小批量的生產過程。間接加工需要以直接加工方式為基礎,利用母機完成加工任務,這種加工方式適合于批量生產;第二,就是微量切削機理。這和一般的切削機理不同,是在晶體內完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。這主要與工件加工技術的發展有關,傳統的切削和磨削方法已經不能滿足現代加工工藝的要求,特種加工、復合加工等新方法應運而生,不斷提高加工的精度;第四,和高新技術產品的關系更加緊密。通過和高新技術產品的結合,可以大大提高加工的科學性和合理性,從而確保加工的質量和精準度。
3超精密微機械制造技術
超精密微機械制造技術是一種比較重要的技術,國內外都對這種技術比較重視,同時也取得了很大的成果。但在微機械加工設備技術的研究方面,日本還是要遙遙領先于世界各國。日本研發的超精密微機械加工機床成功地解決了微機械切削加工中面臨的難題,能對復雜自由曲面進行加工。除了日本,德國在微機械加工設備技術方面的研究也比較領先,德國研究出的微切銑削技術可以對淬火鋼和硬鋁材料的微小零件進行切削加工。此外,德國還研究出專用于微小零件加工的系統,解決了大型機械無法進行微小零件加工的難題。相比于國外,國內的研究還是比較緩慢的,但也取得了一定的成果。我國在微機械加工設備技術方面的研究主要集中于微小制造系統和微小切削技術兩個方面。哈工大研究出的微小型車銑加工系統已經能達到國際水平。同時,我國還研發出來微摩擦磨損測試儀。這些研究成果為我國超精密微機械制造技術發展奠定了良好的基礎。微切削加工技術的研究重點不僅包括如何使加工的零件微小化,同時還包括要將微切削加工過程微小化。因此,在微切削加工技術方面的研究要關注加工的全過程,要全面掌握微切削的機理和相關參數信息。
關鍵詞:數控加工;機械加工水平;提高
中圖分類號:TG665 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0102-01
隨著機械數控加工技術的發展和完善,機械加工技術水平逐漸成為國家工業生產能力高低的衡量指標,許多國家越來越重視加工加工中新技術的應用。當前在信息技術迅速發展的背景下,機械數控加工技術水平難以滿足現代化制造業的實際發展要求,這就需要積極推廣應用先進的數控加工技術,不斷提高數控加工技術水平,進而有效彌補傳統機床加工中的缺陷,提高國家的綜合國力和國民經濟發展水平,推動我國機械制造業的可持續發展。
1 機械數控加工技術概述
機械數控加工設備作為一種先進的機械,可以加工普通機床不能進行的復雜型面,達到良好的作業效果。與傳統的普通機床相比,機械數控加工設備具有十分明顯的優勢,如優化產品質量和性能、加工精密度、自動化程度等,促進工作效率和實用性的提高,進一步推動機械制造行業的發展。因此我國在發展機械制造業的過程中,需要將機械數控加工技術的效用加以充分發揮,進而提高生產制造的效率,為制造業整體素質和經濟效益的提升提供技術保障[1]。現階段,工業在社會經濟發展中發揮著越來越重要的作用,推廣應用機械數控加工技術,并對其進行改進與完善,已經成為政府部門的重點實施政策,對提高我國的綜合國力和數控加工水平具有積極的意義。
現階段,影響機械數控加工水平的因素主要表現為兩點:一方面是沒有合理應用數控機床。我國機械制造業經歷了較長的發展階段,機械加工技術的應用時間也相對較長,這會使機械數控加工設備出現一定的折舊,影響機械加工設備的精度,不利于數控加工技術效用的充分發揮。許多機械制造企業為了降低自身的費用支出和成本,沒有及時維護與檢修機械加工設備,導致設備的使用壽命縮短,降低機械加工質量。此外,有些制造企業在實際的機械加工過程中,沒有嚴格按照規章制度使用機床,致使機床使用混亂,如零件加工中沒有合理分類零件加工類型,加工工序不夠科學合理,在很大程度上損害了機械設備,影響工作效率的提高[2]。另一方面是操刀問題。機械數控加工中的影響因素較多,尤其是操刀把握的不科學問題,這會嚴重影響機械數控加工水平。只有恰當選擇換刀方法,才能保證減少換刀的時間,促進換刀效率的提升,盡量減少數控機床的加工成本與精度損失,保證加工過程的可靠性及穩定性。總之,換刀方式的科學合理選擇,直接影響著數控機械加工的精度;同時道具位置的安排以及走刀線路的的布設,也在一定程度上影響著機械數控加工水平的高低。
2 數控加工對提高我國機械加工水平的重要性
機械數控加工水平對機械制造企業的發展具有直接關系,只有提高機械數控加工水平,利用高新技術來優化機械加工技術,才能實現機械加工技術的推廣應用,促進制造業的發展。一般而言,數控加工對提高我國機械加工水平的重要性,主要表現為以下幾個方面。
(1)是有利于實現機械的集中式現代化發展。隨著現代化工業的快速發展,機械數控設備作為一種重要的技術,在維護、檢修和管理等方面與其他設備存在明顯差異,這也是機械數控設備與電子信息技術相互融合的結果。通常數控設備在總結歸納、分析收集信息方面需要利用計算機系統,有效取代傳統的人工信息采集模式,科學控制設備的運營成本,提高維護管理的質量及工作效率。
(2)是有利于數控機床的科學化管理。相較于普通機床而言,數控機床具有明顯的優勢,這就需要科學管理數控機床,避免出現一刀切的現象,以免產生嚴重的損失[3]。目前數控機械管理過程中多是采用集中式的管理模式,利用計算機技術來加工整理數控機床中的信息,然后結合信息數據共享形式來進行網絡分享,如在工程內部組織網絡辦公、開展會議或互動交流。這樣不僅可以減少加工前的準確時間,還能提高產品質量和生產效率,促進機械加工水平的提升。
3 結語
當前機械數控加工技術還收諸多因素的影響,如操刀位置、編程技巧和數控機床應用不合理等,致使我國機械數控加工技術的發展速度較為緩慢。而S著現代化工業的快速發展,我國機械制造業越來越關注機械數控加工及其技術水平的提高,開始深度融合機械數控加工技術和計算機信息技術,不斷提高和強化數控人員的專業技能和綜合素質。這樣才能創新發展數控機床加工技術,縮小我國制造業與發達國家之間的差距,實現制造業的經濟化、高效化和科技化轉型,提高企業的生產效率和經濟效益,促進企業的良性發展。
參考文獻
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[2]朱培坤,耿平.關于提高機械數控加工技術水平策略的探討[J].科技與企業,2015,07:238.
關鍵詞:數控加工技術;特點;應用
在機械制造業不斷發展的今天,數控加工技術得到了越來越廣泛的應用,并為推動機械制造業的自動化、數字化、快捷化、網絡化發展做出了突出的貢獻。為更好地發揮數控加工技術的優勢,必須提高對數控加工技術的正確認識,并對數控加工技術進行相應的改進與完善。
1數控加工技術的特點
1.1數控加工技術的產生背景
在科學技術日益進步的背景下,機械制造業生產產品的復雜性逐漸加大,基于這樣的原因,對產品生產效率、生產質量的要求也在日益提高。信息技術、計算機、軍工、汽車制造、微電子以及航空航天等諸多行業中,各種零部件的結構改型頻繁、形狀復雜各異,基于這樣的原因,傳統機械制造業中零部件加工難度大、精度高、生產效率低、質量差的問題逐漸暴露出來[1]。為有效解決這些問題,數控加工技術這一以機械加工過程的智能化、自動化為主要手段的技術應運而生,并迅速得到了廣泛的應用。
1.2數控加工技術的內涵
數控加工技術是一種應用十分廣泛的現代化加工手段,其綜合應用了精密機械、自動檢測、自動控制以及計算機等高新技術。數控加工技術是在加工機床上利用數字化控制系統完成對整個零部件的加工[2]。也就是說,數控加工技術是,在數控機床上加工零件的一種工藝技術,同時,其在現代化機械制造技術中占據著基礎性的地位。通過數控加工技術的有效應用,可以完成以往很難甚至無法進行的曲面零部件的加工,同時,其在加工準度、精度上均較為理想。數控加工技術在機械制造業中的廣泛應用,使得傳統普通機械逐漸被數控機械替代,從而給傳統制造業造成了巨大的沖擊與革命性的挑戰。這樣的背景下,數控加工技術的普及程度與水平,已成為一個國家機械制造業發展水平與發展程度的標志,也是一個國家工業現代化水平、綜合國力與競爭力的重要衡量指標。
1.3數控加工設備的工作原理
隨著計算機技術的迅速發展,以計算機、電子設備為主的數控加工設備得到了一定的改進與優化,從而在很大程度上推動著數控加工設備的通用化、系列化、標準化發展。通常情況下,數控機床主要由機床本體、輔助控制裝置、伺服驅動及位置檢測、數控裝置、輸入裝置、程序載體、程序編制等部分組成。數控裝置是數控機床的核心部分,其工作原理如下:數控裝置接受輸入裝置輸送或者是在內部存儲器中取出一段或多段數控加工程序,并經過邏輯電路進行編譯、運算、邏輯處理,最后輸出各種控制指令、信息,對機床各部分的工作進行控制,使機床各部分能夠按照規定進行動作與有序運動。
1.4數控加工設備的編程
與普通加工機床相比較而言,數控加工設備存在著很大的不同,原因在于,執行各項功能的時候,數控加工設備必須完全接受數控裝置程序的控制。也就是說,數字加工設備必須在計算機程序有效控制之下來進行運作。基于這樣的原因,數控加工系統是否能夠得到有效運用,主要取決于程序設計是否合理,只有保證編程程序切實有效、科學合理,才能有效控制數控機床進行自動化加工。一般情況下,數控加工設備的編程內容主要包括:第一,全面了解整個零件的設計圖紙,特別是要注意曲線交點、圓心以及基本坐標點等基本數據。參考零件圖中點、線、面之間的相互關系,來進行坐標轉換或者是構建方程,從而為有效實施數控系統編程奠定良好的基礎;第二,細致地分析整個數控加工系統的具體操作,制定有針對性的加工工藝流程[3];第三,結合計算機特點、數控加工系統的具體狀況,來編制數控系統程序,同時,也要保證所編制的程序能夠得到合理、有效的應用;第四,確定機床各部分移動軌跡的數學關系。
2數控加工技術的應用
2.1數控加工技術的應用范圍
數控加工技術的通用性、適應性相對較強,加工精度較高、加工質量也比較穩定,因此,具有經濟效益好、生產效率高的優勢特征。因為數控加工技術能夠進行復雜生產,也可以改善工作條件、減輕勞動強度,有利于提高生產率,所以,對數字加工技術進行合理選擇、有效應用,不僅能夠提高企業的競爭力,還可以大大提高經濟效益。數控機床是高度自動化的一種機床,也是實際生產中數控加工技術的一種具體運用,相比較于傳統的普通機床,數控機床有著諸多優勢,因此,數控機床得到了越來越廣泛的應用。但是,數控機床也是一種高度機電一體化的產品,制作成本、技術含量均比較高,因此,操作難度較大、對操作人員技能水平的要求較高、后續保養維護與維修費用較高[4]。這樣的前提下,站在經濟角度上,數控機床通常情況下主要適用于對以下幾種零件進行加工:小批量、多品種零件;需要最小周期生產的一些急需零件;不允許報廢、價格昂貴的關鍵零件;需要頻繁進行改型的特殊零件;精度要求較高、結構比較復雜的精密零件等。
2.2數控加工與數控編程的應用流程
機械制造業中所應用的數控加工技術包括數控機床加工以及數控編程兩種,其中,零件加工編程質量的優劣,直接決定著產品的實際生產質量,因此,必須加強對數控編程技術的重視。首先,數控機床加工的流程如下:生產者根據零件設計圖中的要求來進行加工,對于設計圖中的一些標準與標注,必須如實反映在零件加工過程中。對于數控加工程序來說,主要是通過把加工的具體尺寸轉化為數字代碼,以完成加工參數的轉變、零件加工工藝,NC系統根據數字內容,來完成零件加工數控命令以及相應的輔助,從而高效完成零件的加工。其次,數控編程也被稱為編制零件數控加工程序,指的是通過參考被加工零件的技術工藝以及圖紙,根據規定的格式、數控系統中的指令,來編制成加工程序文件的這一過程。數控加工程序的科學編程,是生產出高質量零件的前提保障,也是提升整體合格率的有效措施。準確掌握數控加工設備的所有功能,從而實現對數控加工設備的有效利用,有利于降低使用數控加工設備的危險性,讓工作人員能夠更加安全地進行操作。一般情況下,數控編程主要由5個部分組成:分析零件圖樣;對零件相關技術參數進行數字化處理;零件工藝處理、編程單的編程;輸入數控編程;檢驗數控程序[5]。為了做好數控編程,必須切實掌握、正確認識加工零件圖紙中的具體要求,并要全面了解圖紙中的相關工藝要求,同時也要選擇科學、合理的加工方案,盡可能地實現質量、經濟性兩者之間的平衡;應根據提前制定的加工工藝來處理加工順序、加工路線,熟練掌握具體的加工刀具、加工參數;盡可能地實現數控加工設備效果的最大化,也要盡量減少換刀次數,來提高數控生產效率。
3結語
綜上所述,進一步認識數控加工技術的特點、熟悉數控加工技術的應用范圍,有利于實現數控加工技術的有效應用,也有利于提高數控加工的有效性與準確性。在科學技術不斷進步的時代背景下,相信未來數控加工技術會得到不斷的改進與完善,為推動石油化工裝備和機械制造的發展做出更好的貢獻。
作者:張金東 單位:中信戴卡股份有限公司
參考文獻:
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[2]李俊男,趙強.數控技術在機械加工技術中的應用研究[J].科技經濟市場,2015,(04):17.
[3]崔祥友.淺析機械加工中數控技術的應用[J].科技經濟市場,2015,(03):16.
關鍵詞:機制制造;數控技術;應用;趨勢
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)14-0133-02
1 機械制造發展現狀
在我國機械制造業起步較晚,在發達國家早已進入工業化的歷程中時,我國才開始從無到有、從小到大。在中國的制造業中,機械制造有極其重要的地位。機械制造業是國民經濟的裝備部,它通過供應各種機器設備來對國民經濟的各個部門進行裝備,并且不斷促進國民經濟的發展。近些年來,我國的機械制造業得到了長足的發展,生產能力得到大幅度的提高,規模也不斷擴大。
目前,機械制造業早已從傳統的制造業發展成為自動化、機械化的現代制造業,大量采用數控機床取代傳統的普通機床進行機械加工,依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復雜加工,普通機械逐漸被數控機械所代替,通過數控機床來實現加工過程的自動化,機械自動化不僅能夠保證加工精度的要求,還可以避免人工操作的危險,提高加下效率,數控機床在各個機械制造企業已成為大、中型企業的主要技術裝備。
2 數控技術概述
人類已經進入了科學化時代,電子計算機的運用已經不言而喻,其給我們的生活帶來了十分巨大的方便,比如說網購、網聊等,不僅便利了我們的生活,同時也將遠在天邊的親戚朋友之間的距離拉近。而其在機械制造技術中的作用,更有著舉足輕重的地位,尤其是基于電子計算機的數控技術,其對機械制造的作用將是其它技術無法取代的。縱觀歷史,從第一臺計算機面世開始,人類便進入了信息化時代,科學技術的發展也帶動了社會生產力的飛速發展,而社會生產力往往是衡量社會進步與否的主要標志。 隨著社會生產力的發展,對于機械生產的效率及質量也提出了更高的需求,比如說飛機螺旋槳葉片曲面,其生產加工屬于細微型工作,若沒有數控技術的介入,一般很難達到效率、質量及性能的統一需求。
2.1 數控系統的組成
從技術上來說,這是一種用數字化信號控制設備運行進行加工的一種現代化技術。實現制造過程自動化的基礎,自動化柔性系統的核心,組成現代集成制造系統都是數控技術。數控技術是計算機技術、機械制造技術、光電技術、通信技術以及傳感檢測技術相結合的一種高科技的現代化制造技術。
2.2 數控技術的控制原理
數控技術的主要核心不是機械傳動結構,而是“裝置”,其實所謂的“裝置”也就是計算機,只不過與日常使用的普通計算機有所區別,它是數控系統專用的計算機,也即在普通計算機的基礎上,加上一些通過底層編程對數控機床進行控操作控制的功能,具備這種功能的系統也稱為CNC系統,這一系統就是依靠存儲程序來實現對機床進行控制的要求。在操作過程中,系統需要輸入機床用于加工的信息,經過計算機的處理,輸出控制指令,控制驅動電路,實現準確和精確操作的功能。
3 數控技術的應用場合
數控技術由于其特有的精確操作的功能,在機械加工中主要適用于粗糙度等精度要求高、主軸旋轉速度快和零件曲面形狀相對復雜的場合,數控技術能夠極大促進機械加工制造業的數字化、信息化、網絡化管理快速向前發展,其在不同的機械加工領域應用空間和前景都是非常廣闊的。
3.1 在工業生產中數控技術的應用
隨著科技的進步,在工業生產中,工業機器人已經被廣泛使用。工業機器人是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用在機器設備的生產線上,有些甚至能在勞動環境惡劣復雜的情況下工作,能夠代替人類完成一些人類難以完成的工作,從而能夠極大改善勞動條件,提高生產質量和保障人身安全。
在實際運用中,工業機器人的各個組成部分完成特定的功能,相互協調,組成完整的系統。控制單元是由計算機系統構成,能夠通過向內核寫入程序,再對驅動單元發出指令,從而來指揮控制機器人,完成預想的動作,與此同時,同步檢測執行機構的執行動作,如果執行結構出現錯誤動作或故障,可以由機器人的傳感系統感知并通過檢測系統進行反饋,控制系統便會發出警報信號和保護動作的指令。執行機構一般是由機械伺服系統和機械構件構成。系統的動力源向執行機構提供動力,執行機構通過驅動元件的作用完成預定動作。
3.2 在加工設備中數控技術的應用
在機床等加工設備上運用計算機控制技術,是運用數控技術對機床的加工進行控制,為機械制造提供了良好的機床控制能力。對現代高精度、高質量的機械加工要求,需要機床設備具有較好的可控性能。針對普通機床難以加工的復雜曲面、粗糙度值低、同軸度等加工要求高的狀況,數控技術能夠極大彌補機械加工上的這一大不足。目前,數控機床設備在我國已經得到了相當廣泛應用,它是現代數控技術與我國傳統機床設備有效結合的產物。如今,數控技術在加工設備上的應用已日趨成熟,不但能夠節省財力、人力,提高勞動環境和減少工人的勞動量,而且加工質量和精度都很合人意。
4 我國在機械制造領域中數控技術的發展趨勢
在我國第十一個五年規劃期間,數控技術與數控機床制造就是國家有關部門重點建設項目,在國家相關政策和投入的支持下,我國的數控機床技術發展獲得了前所未有的提高和進步,尤其在高端先進的數控設備上取得了比較顯著的進步,這也使得國際上的一些數控領域知名學者和研究工作者與我國相關領域研究人員建立聯系,加強合作與交流,以企共同利用和開發最新產品和科技。通過科研人員的不斷努力,現在我國數控領域的水平已經基本達到全面掌握在機械制造領域中的重要的數控加工技術這一水平了,打破了他國對先進成果的壟斷。
數控技術在機械制造行業中的發展趨勢是朝著智能化、信息化、自動化和高精度、高效率的方向前進的。其中,智能制造系統是數控技術中廣泛應用的一種系統,它是由具有智能特性的機械和人類專家共同組成的完成制造任務的人機一體化智能系統,該系統在制造過程中能通過一種柔性與集成度不高的方式進行智能活動,它在制造過程中,借助計算機工具來模擬人類專家的智能行為,可以進行分析、推理、判斷、構思和決策等邏輯行為,從而部分取代和延伸制造環境中人的部分腦力勞動。與此同時,智能系統還能通過計算機的強大記憶和計算功能對人類專家的智能進行收集、存儲和完善處理。在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有良好的友好性和適應性。數控系統引人了自適應控制、模糊系統和神經網絡的控制機理,不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能,并具有故障診斷專家系統使自診斷和故障監控功能更趨完善。
虛擬制造技術是數控技術中另一個應用廣泛的技術,主要由計算機圖形學、現代制造工藝、并行工程、人工智能、多媒體技術和信息技術等高新技術組成,并且以計算機仿真技術和系統建模為基礎,所組成的一項交叉學科形成的綜合系統技術。虛擬制造技術可以通過快速發展的信息工程技術、計算機仿真技術對現實生產制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以期發現生產制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就可以采取相應預防的措施,加大產品一次制造成功的可能性,來達到降低生產成本、縮短產品開發周期和增強產品市場競爭力的目的。
機械制造行業重點從技術中心轉向以理念為中心,明確行業目標。我國“十二五”機械行業發展規劃主要有: 一是要形成技術創新能力,提高機械行業的技術水平。二是形成以數控機床為代表的基礎性制造設備、大型自控系統及精密儀器的自主開發能力。三是重大設備增加具有自主知識產權的產品和技術的比重。四是基本建成具有持續創新能力的技術開發、標準、質量行業科技支撐體系。因此不要盲目生產擴張,要積極樹立自己的品牌,強化品牌效應和危機意識,要有自己的品牌特點和企業文化理念,企業文化靈魂也是決定機械制造業發展方向的因素。
5 結 語
機械制造技術是國家綜合實力的重要體現,是國家重要經濟命脈的組成部分,它不僅能夠衡量一個國家教育科技的發展水平,也是國家與國家之間科技競爭的重點。我國現階段正處于工業化進程快速前進的關鍵時期,制造技術是我們的發展的瓶頸,同時數控技術是機械制造業的重要組成部分。機械制造業的發展方向是將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機的結合,通過計算機技術的參與使企業產品在全生命周期中,其與產品有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行,實現企業生產加工的信息化、智能化、集成優化,以達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
只有快速向世界先進制造技術的發展方向前進,把發展制造業放在國家重點發展的戰略地位,理論聯系實際,把技術真正運用到生產實際中,進一步推進國企改革,推動建立強大的企業集團。推進技術創新,推動大型企業盡快建立技術開發中心,廣泛吸引人才,在重大技術創新項目中實行產學研結合,通過進取創新,掌握重點核心技術,盡快縮小與發達國家的差距,才能在競爭激烈的市場中立足。
參與文獻:
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