林建山
處于工業(yè)4.0 大背景下,我國做為社會主義工業(yè)大國和工業(yè)強國,工業(yè)經(jīng)濟占據(jù)了我國國民經(jīng)濟的大部分,在機械制造業(yè)中,傳統(tǒng)技術(shù)已無法滿足要求,數(shù)控技術(shù)因其高精度,高效率,柔性自動化等特點。
所謂數(shù)控技術(shù),是一種自動控制技術(shù),是用數(shù)字化信號對機械的運動及其工作過程進行控制的一種方法。利用計算機強大的數(shù)值計算和信息處理能力,對產(chǎn)品加工過程進行數(shù)字化信息處理與控制。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展由1952 年美國將計算機技術(shù)應(yīng)用到機床上,使傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化,到1957 年正式使用的三坐標數(shù)控銑床,標志著制造領(lǐng)域中數(shù)控加工時代的開始。
計算機的輔助功能代替早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲,處理,判斷,運算等功能均有現(xiàn)場可以編輯的軟件來完成,這樣便極大的增強了機械制造的靈活性,方便改變加工工藝參數(shù),提高了數(shù)控設(shè)備的工作效率。
高效是數(shù)控技術(shù)在自動化機械制造中最為顯著的特點,傳統(tǒng)的設(shè)備只能從事一些簡單的零件的加工,數(shù)控技術(shù)的使用,省去了換刀,停車的步驟,節(jié)約了加工時間,降低了人工成本。
依靠快速準確的數(shù)字量傳遞技術(shù),對工件的高精密度的實時處理,及時反饋,與輸入的指令相比較,用比較的差值來移動部件,只到差值為零。同時,隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,測量裝置的精度等也逐漸提高,使得數(shù)控加工精度進一步提高。
機械行業(yè)的發(fā)展方向是機電一體化,機電一體化是指在機構(gòu)的主功能,動力功能,信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),并將機械裝置,電子設(shè)備以及軟件結(jié)合起來的系統(tǒng)的總稱。
將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機床加工出所需工件,數(shù)控機床便是機電一體化設(shè)備。數(shù)控機床的兩個重要指標是速度和精度,直接關(guān)系到所加工產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。相比于不帶反饋裝置,用步進電動機作為伺服執(zhí)行機構(gòu)的開環(huán)數(shù)控機床,應(yīng)用了反饋裝置的半閉環(huán)和閉環(huán)數(shù)控機床,消除了傳統(tǒng)部件制造中存在的誤差,可以得到更高的精度。
采煤機需要適應(yīng)不同環(huán)境下的采煤需求,種類多,小批量生產(chǎn)多,傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件下料,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用解決這一難題,代替?zhèn)鹘y(tǒng)仿形法。
雖然我國的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定水平了,但較世界級數(shù)控技術(shù)發(fā)展來說還是不成熟的。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很有限,在許多的企業(yè)的機械生產(chǎn)制造中,數(shù)控技術(shù)仍在門外徘徊,使得部分企業(yè)的生產(chǎn)力較低,因此要大力開發(fā)數(shù)控技術(shù)大范圍的應(yīng)用領(lǐng)域。首先,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)要進行結(jié)構(gòu)化改革,推動產(chǎn)業(yè)升級,摒棄傳統(tǒng)觀念,擴大對數(shù)控技術(shù)的使用范圍和領(lǐng)域;其次,要擴大數(shù)控技術(shù)的運用領(lǐng)域,要打破自動化技術(shù)水平被某個行業(yè)或部門壟斷的局面,逐步從局部領(lǐng)域擴大轉(zhuǎn)移到大部分領(lǐng)域;最后,對于數(shù)控技術(shù)的運用門檻要降低,主動深入企業(yè)部門進行實踐,提高企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化水平,增加生產(chǎn)的專業(yè)性和科學性,為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。
數(shù)控技術(shù)的良好運用不只要靠技術(shù)也要靠技術(shù)人才的研發(fā),專業(yè)良好的技術(shù)人才更是數(shù)控技術(shù)在自動化機械制造中得到良好運用的重要因素。相關(guān)企業(yè)等部門要加強對技術(shù)人才的重視及培養(yǎng)并使之更具專業(yè)性。企業(yè)內(nèi)部要定期舉行關(guān)于數(shù)控技術(shù)的技能大賽,對表現(xiàn)突出的技術(shù)人員進行嘉獎,使之更具學習的積極性,激發(fā)對數(shù)控技術(shù)的鉆研積極性,以此來培養(yǎng)專業(yè)俱佳的技術(shù)人才;同時也要加強對外來優(yōu)秀科技人才的引進力度,進一步加強與高校的合作,創(chuàng)造更多的實踐機會,為打造一支優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。
隨著全球分工體系的確立和汽車制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,我國汽車行業(yè)抓住這一機遇并實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。從2003 年至2018 年,中國汽車產(chǎn)銷星都大幅提高,產(chǎn)銷量均已超過2500 萬輛,不僅具有強大的生產(chǎn)力,還有廣大的市場需求。而且隨著新能源汽車的陸續(xù)上市并得到市場的廣泛認可,新能源汽車同傳統(tǒng)動力汽車都有著高速發(fā)展的需求,對高精密大型機床的需求量也隨之上升。尤其是汽車制造中的革新技術(shù),汽車輪轂的整體加工,以及汽車剎車盤都需要高速立式加工中心,而且汽車輪轂的整體鑄造和直接產(chǎn)品加工還需要立式五軸數(shù)控機床、龍門五軸加工中心來提高其安全性能。
對于航空航天中的精密儀器,流線型的表面,需要自由度高的,高密高精數(shù)控加工設(shè)備,進而促進數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。
數(shù)控技術(shù)是具有高科技含量的綜合性技術(shù),它具有靈活性,高效性,高精度等特點,給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化。隨著數(shù)控技術(shù)在機械自動化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,我國的制造力水平明顯提高。但有些技術(shù)我國仍落后于其他國家,仍需要數(shù)控技術(shù)填補空缺,因此數(shù)控技術(shù)具有廣闊的前景。