機械制造工程中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用探析

于金濤 黃振東

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在加工技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價值也越來越顯著。 數(shù)控技術(shù)是一種利用數(shù)字信息來控制加工和運動過程的技術(shù)。 它是集傳統(tǒng)機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造基礎(chǔ)技術(shù)。 具有高精度、高效率、自動化程度高等特點。

關(guān)鍵詞：機械制造;數(shù)控技術(shù);趨勢;應(yīng)用

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)在我國機械制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。機械制造自動化的實現(xiàn)，促進(jìn)了我國綜合國力的提高和工業(yè)的良性發(fā)展。為了促進(jìn)機械制造業(yè)的發(fā)展，有必要加強數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用。 本文將分析數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用。

1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

1.1 隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，其在機械制造中的作用更加突出。從數(shù)控銑床到鉆床、線切割機、車床鏜床、磨床，再到加工中心、車削中心、數(shù)控機床、板材加工中心、數(shù)控彎管機，直接推動了CAD技術(shù)的工程發(fā)展，產(chǎn)生了CAPP技術(shù)。在微電子技術(shù)的影響下，數(shù)控技術(shù)得到了不斷的提高。數(shù)控機床逐漸實現(xiàn)了工件與刀具的自動交換。同時，在數(shù)控機床中設(shè)置了托盤機構(gòu)，形成柔性制造單元，可以對數(shù)控機床、工業(yè)機器人、傳送帶、自動導(dǎo)向車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)控制，形成柔性制造線。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，在數(shù)控機床的基礎(chǔ)上，數(shù)控技術(shù)的研究主要集中在鉆具和機械自動化的科研和生產(chǎn)上。在計算機網(wǎng)絡(luò)的影響下，企業(yè)內(nèi)部相對獨立的制造過程逐漸形成一個完整的制造系統(tǒng)，優(yōu)化了機械制造的整體動態(tài)。

1.2 數(shù)控技術(shù)在機械制造工程中的應(yīng)用范圍不斷擴展，基本涵蓋了經(jīng)濟和社會各個領(lǐng)域，如工業(yè)生產(chǎn)、機床設(shè)備、煤礦機械、宇航工業(yè)以及汽車工業(yè)等領(lǐng)域。

首先，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床技術(shù)已廣泛應(yīng)用于造紙、食品加工、印刷等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是在復(fù)雜危險的環(huán)境中，數(shù)控機床技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大.例如農(nóng)藥加工、金屬冶煉等環(huán)境。加強數(shù)控機床技術(shù)的應(yīng)用，有利于改善生產(chǎn)環(huán)境，保障生產(chǎn)人員人身安全，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)線機械化的實現(xiàn)，大大降低勞動成本和勞動強度，提高工作效率和質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中，在計算機系統(tǒng)的作用下，數(shù)控技術(shù)有效控制加工過程，使每一個生產(chǎn)過程都按照規(guī)定的程序進(jìn)行。傳感器檢測系統(tǒng)用于同步檢測生產(chǎn)過程，及時發(fā)現(xiàn)錯誤。運行條件，制定科學(xué)有效的處理措施，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

其次，數(shù)控機床技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用。煤礦行業(yè)對采煤機的要求非常高。 由于環(huán)境的巨大影響，采煤機的種類很多。一般來說，它們是小批量生產(chǎn)的。并利用數(shù)控機床技術(shù)，通過龍骨板計劃進(jìn)行沖孔，從而優(yōu)化布局的選擇。加強數(shù)控機床技術(shù)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用，有利于提高煤炭開采效率，準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過程，提高機械加工質(zhì)量，更好地完成開采任務(wù)。同時，也避免了人工操作的危險，大大降低了煤礦事故的發(fā)生，有助于提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。

第三，數(shù)控機床技術(shù)在汽車工業(yè)的應(yīng)用。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機床技術(shù)已應(yīng)用于汽車工業(yè)領(lǐng)域。數(shù)控機床技術(shù)的應(yīng)用大大提高了汽車零部件的制造效率，增強了汽車工業(yè)的整體實力。隨著高速加工中心等高速數(shù)控機床應(yīng)用的深入，現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)線逐步形成，提高了生產(chǎn)效率和靈活性，充分滿足了產(chǎn)品生產(chǎn)和更新的要求，擴大了汽車工業(yè)的發(fā)展規(guī)模，為提高復(fù)雜鋼琴零件的制造效率創(chuàng)造了有利條件。隨著柔性制造、集成制造、虛擬制造等先進(jìn)技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，直接推動了汽車工業(yè)的快速發(fā)展。

最后，數(shù)控機床技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用。在機械制造業(yè)中，機床設(shè)備占有重要地位，數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用是機電一體化的重要組成部分。加強數(shù)控機床技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用，通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制裝置，提高機床的機床控制能力，使數(shù)控機床能夠準(zhǔn)確、快速地控制主軸轉(zhuǎn)速、位置 刀具和工件，以及冷卻泵的運行。提高機床設(shè)備的工作效率，提高機床的加工精度，充分滿足機床設(shè)備的精密要求。

2 機械制造中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用趨勢

2.1 普通加工中心向高速加工中心轉(zhuǎn)化

由于普通加工中心的生產(chǎn)節(jié)拍較低，進(jìn)入21世紀(jì)后，高速加工中心逐步取代了普通加工中心，而成為新時期汽車行業(yè)技術(shù)裝備中的佼佼者。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，通過技術(shù)成本的降低，高速加工中心很快成為汽車行業(yè)技術(shù)裝備中的“價廉物美”的搶手貨。此外，高速加工中心還具有投資周期短，投資成本低，見效快的特點。

2.2 數(shù)控系統(tǒng)由多模塊插裝式結(jié)構(gòu)向單模塊集成式轉(zhuǎn)化

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)也在發(fā)生深刻的變化，已由原來的多模塊插裝式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單模塊集成化結(jié)構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)支持多種存儲介質(zhì)，支持多種通訊，人機界面越來越人性化，功能也越來越強大。數(shù)控技術(shù)的飛躍發(fā)展為數(shù)控機床的發(fā)展不斷注入新鮮活力。

2.3 單機生產(chǎn)方式向多機聯(lián)網(wǎng)方式轉(zhuǎn)化

隨著數(shù)控技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，單機生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化為多機聯(lián)網(wǎng)方式已成為現(xiàn)實。這種網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)，使得機床與機床之間、機床與管理終端之間可相互通信，一套完整的機床管理體系建立起來。=

2.4 機械結(jié)構(gòu)變化

為適應(yīng)數(shù)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，機械結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。為縮小體積，減少占地面積，更多地采用機電一體化結(jié)構(gòu)。為了提高自動化程度，而采用自動交換刀具，自動交換工件，主軸立、臥自動轉(zhuǎn)換，工作臺立、臥自動轉(zhuǎn)換，主軸帶C軸控制，萬能回轉(zhuǎn)銑頭，以及“數(shù)控夾盤”，“數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，“動力刀架”和“數(shù)控夾具”等。為了提高數(shù)控機床的動態(tài)特性，伺服系統(tǒng)和機床主機進(jìn)行很好的機電匹配。同時主機也借助計算機進(jìn)行模塊化、優(yōu)化設(shè)計。

總結(jié)：

綜上所述，數(shù)控技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于機械制造中，該技術(shù)具有技術(shù)含量高、精度高等特點。在社會發(fā)展中，數(shù)控技術(shù)對機械制造的發(fā)展有著重要的影響。因此，必須加強對數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的重視，使機械制造的發(fā)展符合社會要求。

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