孔慶濤
摘要:數(shù)控加工技術(shù)具有高效率、高精密性以及高柔性的特點,大大提高了我國制造業(yè)的發(fā)展,但是相比于西方先進(jìn)國家的數(shù)控機床技術(shù),我國數(shù)控機床在設(shè)計和制造方面還存在著一定的差距,本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗對數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析,并就數(shù)控機床技術(shù)未來的發(fā)展趨勢以及發(fā)展策略進(jìn)行了全面的闡述,以期為我國數(shù)控機床的發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機床數(shù)控加工發(fā)展策略
1數(shù)控機床的現(xiàn)狀
數(shù)控機床的出現(xiàn)是為了適應(yīng)現(xiàn)代制造加工業(yè)的精細(xì)化、規(guī)模化、產(chǎn)量化的發(fā)展,數(shù)控機床的發(fā)展大大促進(jìn)了傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展,而且隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,其對國計民生的一些重要行業(yè)發(fā)展起著越來越重要的作用,雖然我國的數(shù)控機床發(fā)展時間落后于西方發(fā)達(dá)國家,但是我國數(shù)控機床的發(fā)展已經(jīng)取到了不錯的成績,已經(jīng)掌握了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機等基礎(chǔ)技術(shù),其中一些技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。所以在我國連續(xù)數(shù)年成為世界機床消費第一大國的同時國產(chǎn)機床的比重逐年提升,并且我國數(shù)控技術(shù)方面的人才隊伍也在不斷地擴大,但是不可否認(rèn),我國數(shù)控機床技術(shù)還存在不少的問題:一是我國對數(shù)控機床加工技術(shù)的研究比較少,缺少有關(guān)的數(shù)據(jù)參考資料,比如在數(shù)控機床加工過程中一旦出現(xiàn)故障后,因為沒有明確的數(shù)據(jù)參考依據(jù),導(dǎo)致不能及時的處理故障,影響機床加工效率;二是數(shù)控機床技術(shù)的總體效率不高,具體表現(xiàn)為主軸功率跟不上,加工時材料去除速率低;三是在機床一些細(xì)節(jié)控制和安全措施方面仍缺少一定的人性化設(shè)計。
2數(shù)控機床發(fā)展趨勢分析
2.1高速化與高精度化數(shù)控機床能夠在制造領(lǐng)域內(nèi)不斷發(fā)展的優(yōu)勢就是能夠不斷提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效益、保證產(chǎn)品的質(zhì)量,隨著市場競爭的不斷加劇,作為制造業(yè)的基礎(chǔ)———數(shù)控機床加工,必須要不斷的追求高速化,以最短的時間獲取更高的產(chǎn)品生產(chǎn)量,以此降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益;同時零件加工質(zhì)量要求的不斷提高,需要數(shù)控技術(shù)要側(cè)重精度,重視細(xì)微環(huán)節(jié),通過高精度化技術(shù)提高零件產(chǎn)品的質(zhì)量,當(dāng)然高精度化不僅表現(xiàn)在零件產(chǎn)品的質(zhì)量上,更體現(xiàn)在產(chǎn)品的幾何精密度上,同時數(shù)控機床還要能保證在相同條件下完成多個零件的同時加工。
2.2驅(qū)動并聯(lián)化驅(qū)動并聯(lián)克服了傳統(tǒng)機床所存在的系統(tǒng)剛度低、設(shè)備加工不靈活的缺陷,驅(qū)動并聯(lián)就是利用多桿并聯(lián)連接機床的主軸與機座使機床驅(qū)動,并且通過控制控制桿系統(tǒng)中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得自由的活動,從而保證了機床多功能的實現(xiàn),以夠滿足各種復(fù)雜的加工要求,避免了因為復(fù)雜加工要求而導(dǎo)致機床不能工作的弊端。
2.3智能化隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控機床系統(tǒng)的智能化是未來數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展趨勢,到目前為主,一些關(guān)鍵性的數(shù)控機床部分已經(jīng)融入了智能化管理技術(shù)。智能化主要就是利用執(zhí)行相關(guān)算法對加工的產(chǎn)品進(jìn)行識別,以此確定合理的加工參數(shù)。數(shù)控機床智能化能夠在根本上大大提高機床加工的工作效率,降低零件加工的誤差,比如在數(shù)控機床加工過程中所出現(xiàn)的故障自動檢測,就是利用智能診斷功能對數(shù)控機床進(jìn)行自動分析,并且就發(fā)現(xiàn)的問題及時地進(jìn)行反饋,減少人們查找故障的時間,避免故障的擴大化,有效地降低了因為故障停工的可能性。
2.4網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化就是通過及時依靠網(wǎng)絡(luò)對各個車間的機床進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,以統(tǒng)一的系統(tǒng)對機床進(jìn)行監(jiān)測,并且對機床進(jìn)行統(tǒng)一管理,實現(xiàn)了對數(shù)控機床的在線監(jiān)測和對加工程序的及時修改。實現(xiàn)數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)化,一是要保證數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性,也就是說實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)必須要保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄唧w的數(shù)控機床操作程序中;二是在線性,網(wǎng)絡(luò)化的最大特點就是能夠通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對每臺數(shù)控機床的使用情況等有全面的了解,并且通過電腦程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控機床程序的執(zhí)行控制;三是隨時性,就是可以隨時的對每臺數(shù)控機床的信息和使用數(shù)據(jù)等進(jìn)行采集和查看,并且保證每臺數(shù)控機床之間可以相互的轉(zhuǎn)換程序。
3提高數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的具體對策
3.1重視數(shù)控機床理論探索數(shù)控機床的理論創(chuàng)新為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供了重要的理論支撐,基于當(dāng)前我國數(shù)控機床先進(jìn)理論領(lǐng)域內(nèi)缺乏創(chuàng)新性的觀點與研究,我們應(yīng)該重視數(shù)控機床理論的探索,一是要豐富數(shù)控機床理論內(nèi)容。在現(xiàn)有控制理論、工程力學(xué)以及機械工程等內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展與延伸,比如將機床可靠性技術(shù)、機床動力學(xué)等理論納入到數(shù)控機床理論研究中。二是充分發(fā)揮高職院校的教育資源。高職院校要合理利用其數(shù)控機床方面的人才,鼓勵他們通過校企合作等模式,積極創(chuàng)新與發(fā)展數(shù)控機床技術(shù),從而帶動整個數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。三是提高數(shù)控機床理論研究方面的人才。國家要為數(shù)控機床理論研究營造良好的氛圍,鼓勵相關(guān)技術(shù)人員積極參與到數(shù)控機床技術(shù)的研究中。
3.2提高數(shù)控機床開發(fā)設(shè)計能力數(shù)控機床是一門集多門學(xué)科知識為一身的高科技設(shè)備,目前我國在數(shù)控機床自主研發(fā)能力上與先進(jìn)國家相比還有很大的差距,比如我們在設(shè)計數(shù)控機床時更多的以經(jīng)驗進(jìn)行定型化設(shè)計,結(jié)果導(dǎo)致設(shè)計的數(shù)控機床不能滿足市場高品質(zhì)的要求。因此在設(shè)計機床時一定要注重對數(shù)控機床性能和功能的創(chuàng)新,實現(xiàn)數(shù)控機床的動態(tài)設(shè)計,重視人性化的細(xì)節(jié)設(shè)計和安全策略設(shè)計。
3.3加強數(shù)控機床的可靠性研究數(shù)控機床的穩(wěn)定性與可靠性是用戶所普遍關(guān)心的,數(shù)控機床的可靠性不僅關(guān)系到零件的加工質(zhì)量,更關(guān)系到生產(chǎn)企業(yè)綜合實力,因此要加強對數(shù)控機床的可靠性研究,了解數(shù)控機床的故障發(fā)生模式及規(guī)律,以此建立完善的可靠性評價體系。同時也要加強對先進(jìn)數(shù)控機床加工工藝的掌握,及時引進(jìn)世界先進(jìn)的工藝技術(shù)并且借鑒到我國的數(shù)控機床設(shè)計中。
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