淺談數(shù)控車床采用數(shù)控技術(shù)的作用

李公文

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給我國的生產(chǎn)制造業(yè)帶來的重要的變革，使制造業(yè)成為了工業(yè)化的象征。目前，數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用越來越廣泛，對(duì)一些重要產(chǎn)業(yè)起著重要影響，如IT、汽車行業(yè)等。本文通過闡述現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及數(shù)控技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用以及影響。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；數(shù)控技術(shù)；影響與作用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.039

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及信息化的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛的運(yùn)用到機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，在機(jī)械加工當(dāng)中占有非常重要的地位。將數(shù)控技術(shù)加入到數(shù)控車床當(dāng)中大大提高了機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，給該行業(yè)帶來巨大的效益。然而，目前我國的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)匱乏，技術(shù)相對(duì)落后，在環(huán)境、技術(shù)中未形成一個(gè)規(guī)范化體系，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)用中可能會(huì)時(shí)常出現(xiàn)問題。

2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 技術(shù)較低，缺乏創(chuàng)新性

目前，我國機(jī)械制造業(yè)采用的技術(shù)大多是沿用了國外已經(jīng)開發(fā)了的、成熟的模式，由此導(dǎo)致我國的技術(shù)沒有自己的創(chuàng)新之處，模仿、照搬國外的，創(chuàng)新的成分很少。并且，當(dāng)國外的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新后，我們又不能很好的吸收貫通。

2.2 技術(shù)環(huán)境缺乏創(chuàng)新

在機(jī)械加工制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但未形成良好的技術(shù)創(chuàng)新方面的競爭市場。大多數(shù)企業(yè)沿用了同一套數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用模式，導(dǎo)致其缺少競爭性。此外，大部分企業(yè)產(chǎn)生創(chuàng)新技術(shù)的動(dòng)機(jī)來源于追求經(jīng)濟(jì)方面的利益，還未形成一個(gè)良好的成熟的創(chuàng)新體系。

3 數(shù)控技術(shù)對(duì)數(shù)控車床的影響

3.1 加工精度誤差的減小

在我國的機(jī)械制造業(yè)中，為了保證數(shù)控車床在運(yùn)行過程中能夠穩(wěn)定精密的運(yùn)行，所采用的數(shù)控車床的全部零件都是按照“高科技化和高精確化” 的原則，舍棄了傳統(tǒng)的幾何精度作為主體的觀念。數(shù)控車床的精密系統(tǒng)選擇的技術(shù)主要采用的是高速差補(bǔ)技術(shù)，應(yīng)用數(shù)控程序完成有效的控制，對(duì)數(shù)控車床的控制單元進(jìn)行細(xì)化，來加強(qiáng)位置檢測與元件測量的精度。

此外，目前我國的數(shù)控車床的脈沖量，即每輸出一個(gè)脈沖，數(shù)控刀具相應(yīng)進(jìn)給的移動(dòng)量，可以達(dá)到1μm，有些甚至可以達(dá)到0.1μm。移動(dòng)部件的傳動(dòng)絲杠的反響間隙和螺距誤差可以有數(shù)控系統(tǒng)來進(jìn)行補(bǔ)償，所以數(shù)控車床重復(fù)定位精度在0.01mm的范圍內(nèi)。

3.2 加工的生產(chǎn)率提高

我國的數(shù)控機(jī)床只要采用了高性能伺服傳統(tǒng)系統(tǒng)，配置了無極變速主軸，加強(qiáng)了數(shù)控車床工作時(shí)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)性能，與此同時(shí)對(duì)數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，有效縮短的傳動(dòng)鏈。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦下發(fā)指令，數(shù)控車床的運(yùn)行速度、刀具運(yùn)功和主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度等都會(huì)自動(dòng)控制。數(shù)控技術(shù)在數(shù)控車床上的自動(dòng)化應(yīng)用大幅度的減少了數(shù)控運(yùn)行的輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。

隨著數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，推動(dòng)了生產(chǎn)制造業(yè)向無人發(fā)展趨勢。數(shù)控車床的關(guān)鍵特點(diǎn)之一是數(shù)控車床的功能集成與工藝復(fù)合作為無人化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的根本。在車削中心角度，進(jìn)行一次工件裝夾后，既可以對(duì)內(nèi)對(duì)空完成加工，又可以對(duì)外圓與端面進(jìn)行加工，這在一定程度上有利于加工生產(chǎn)效率的提高。

3.3 適應(yīng)性強(qiáng)

在運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工新的零件是，只需要在數(shù)控系統(tǒng)中編制并輸入加工程序，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工了，這為單件、小批量以及試制的產(chǎn)品提供了很大的便利。它不僅縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，還縮短大量工藝生產(chǎn)裝備的費(fèi)用，在一定程度上節(jié)約的生產(chǎn)成本。

3.4 操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕

數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械化的生產(chǎn)是按照事先編寫好的程序來自動(dòng)運(yùn)行的，操作者出了安置控制介質(zhì)或者是操作鍵盤、卸裝零件、關(guān)鍵工序的測量檢查以及觀察數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行外，不需要進(jìn)行其他任何繁重的重復(fù)性操作。這使得操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度大幅度的減輕。

3.5 有利于現(xiàn)代化管理

由于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)信息，因此它較為容易與通信網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系，有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的連接，形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與機(jī)械制造緊密結(jié)合。此外，數(shù)控機(jī)床運(yùn)用到機(jī)械制造加工中，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出加工的工時(shí)、加工生產(chǎn)效率等，并能夠有效簡化工、夾、量具及半成品等零件的管理工作。

4 現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢是智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)智能化是未來發(fā)展的必然趨勢，并且它可能被運(yùn)用到數(shù)控系統(tǒng)的各個(gè)部分。

智能化的數(shù)控系統(tǒng)不但可以自發(fā)地適應(yīng)操作控制系統(tǒng)，并且能夠?qū)ο到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)的檢測和調(diào)整，使得系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠保持最佳的狀態(tài)。此外，還可以研發(fā)智能的故障診斷和檢測系統(tǒng)，其特點(diǎn)是可以對(duì)故障進(jìn)行快速的、有效的、及時(shí)的監(jiān)控、診斷和維修。

4.2 未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢是高柔性化

柔性是指數(shù)控設(shè)備能夠適應(yīng)加工對(duì)象的能力。時(shí)代正在加速變革，促使數(shù)控機(jī)床的加工對(duì)象的變化性非常強(qiáng)，這要求數(shù)控機(jī)床要有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠提高數(shù)控技術(shù)的柔性，實(shí)現(xiàn)未來數(shù)控技術(shù)的高柔性化。為了更好的滿足用戶的要求，達(dá)到更高要求的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控機(jī)床的柔性化將會(huì)朝著自動(dòng)化程度更高的方向發(fā)展，例如，可以嘗試將管理、物流及其他相關(guān)輔機(jī)集成柔性制造系統(tǒng)。

4.3 未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢必定追求產(chǎn)品的高性能

目前，無論是國內(nèi)還是國際市場競爭都十分激烈，但市場的容量也越來越龐大。只有能夠緊跟先進(jìn)技術(shù)的大方向，并且不斷的改革創(chuàng)新，才能夠提高生產(chǎn)水平。數(shù)控機(jī)床具有高速、高效的特征，它不僅能夠縮短切割時(shí)間，提高了煤炭生產(chǎn)效率，數(shù)控技術(shù)還具有較高的精準(zhǔn)度，這有利于提高產(chǎn)品的緊密程度，此外，由于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，所以要求數(shù)控產(chǎn)品具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高性能。

5 總結(jié)

綜上所述，我們很容易發(fā)現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造加工行業(yè)占有較為重要的地位，是制造業(yè)的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化的技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國數(shù)控技術(shù)水平較為落后。因此，我們要結(jié)合國情，加大在數(shù)控技術(shù)的研究力度，提高自主研發(fā)能力，從而推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。

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