时间:2023-06-05 09:54:45
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机床数控技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1数控技术的原理
1.1基本概念
数控技术是用数字信息,给现代机械加工带来了很大的帮助,对机械加工和运动过程进行控制的技术。数控技术不仅包含了传统的机械制造技术、传感检测技术和网络通信技术、计算机技术、光机电技术,而且它还拥有属于自己的先进技术,预先编程后利用编程好的控制程序实现对设备的控制功能,数控技术还促使了CAD、工程化方向发展。数控技术主要是采用计算机控制,数控技术是电子计算机技术、数字控制技术、数控工艺和数控程序编制、软件的开发与应用等多项技术的综合,这样就增强了机械加工的灵活性并且提高了设备的工作效率。之后由于微电子技术的迅速发展,也就是说数控技术已经成为了先进机械加工的主体。数控系统的性能有了极大的提高、功能也不断的丰富,在先进数控技术的背景下,机械加工的不同领域也得到了不同的发展需求。
1.2工作原理
CNC装置不仅配备了计算机的结构外,硬件和软件是CNC装置的主要构成,这些是支撑CNC装置正常运行的基础条件,也具备与数控机床功能相匹配的功能模块结构和接口单元。可利用计算机对其进行操作调控,从而达到高效率的加工生产。则除了要对工作台加以定位之外,也需要做好工件位置的固定处理,保证了所编制的程序能正常执行。最为关键的是控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动,CNC装置的工作原理是利用输入设备输入机床加工所需的各种数据信息保持切削运动朝着编制好的路径进行。把各个坐标轴的移动分量传输到对应的驱动电路,经过转换、放大,驱动伺服电机,这些都要靠CNC装置的插补功能。带动坐标轴运动,CNC装置本质上属于计算机控制的数控装置,然后将数据信号反馈到控制装置里,这样便能保证各项数据指令的正常处理,维持了有序的加工生产秩序。数控系统按照零件轮廓线型的有限信息,对刀具的各个加工点详细计算,最后实现了精密加工处理的要求。
2数控技术在机械制造中应用
2.1工业中应用
在工业生产中,数控技术主要运用在机器设备的生产线上。通过计算机可以让生产设备按照写入的程序或编入的程序码,从而实现生产加工的有序进行。数控技术在工业生产中主要是替代工作人员完成人工不能完成的工作任务。由于数控技术的高精度特点数控技术与计算机技术是密不可分的,则能够在有助于提高生产效率的同时还能保证生产的质量,实现低成本高效率。这样有助于改善工作人员的劳动条件,极大地节省了劳动力。如果出现错误或者故障的时候,维持正常的生产加工秩序,保障工作人员的人身安全,传感系统和检测系统则会把发生的错误故障信息传送给计算机系统,并且会自动停止相应的工作,起到保护的作用。数控技术的操作主要是由计算机系统进行控制的,严格按照设计图纸上的要求完成生产加工,只要把编好的程序安装在计算机系统中,自动化生产模式让产品的精度更加准确,其通过计算机技术实现各种加工控制要求。
2.2机床设备应用
机床设备控制技术是机械加工中非常重要的技术,进一步提高机床的生产效率,是现代机电一体化的重要组成部分。数控计算机便会发出控制指令来控制机床的执行,以及冷却泵的起停等各种顺序动作编排在计算机数控上,使得机床自动加工出所需要的零件。数控技术为机械加工带来了很多良好的机床,也就是运用数控技术对机床进行加工控制,把加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理,逐渐取代人工操作方法,然后在数据机床上实现有序的加工引导,以及进给速度等都用数字化的代码表示。机械设备是实现自动化生产的主要功能,对所有的操作步骤和刀具与工件间的相对位移,将数控技术运用在机械机床上可实现一体化加工生产。计算机数控技术能够给机械制造业创造多元化的控制功能,保证了各项装置之间有序配合,编数控机床加工的最大优势在于,其只需改变相应的程序指令则能自动加工,从而满足了更加复杂的功能加工需求。程人员只需在加工前将相应的代码传输到系统中,然后按照加工需要来编制程序,无需在重新调动机床工作台位置。让机床设备按照理想的程序指令操作,这样才能实现多功能的生产加工要求。
2.3机械加工系统应用
伴随着先进机械设备的研制,相应的设备控制系统也在更新变化。各种机壳的毛坯制造开始积极引进焊件,采用数控气割之后能处理好诸多问题。只有保持压缩接触面积的均匀才能达到密封功能的要求,传统机械加工难以实现单件的下料问题,保证了产品从毛坯料到成品过程的持续加工,内外环凸凹曲面的加工精度对密封性有很大的影响。数控系统运用于切削加工能满足多方面的加工需要,对机械浮动油封的结构里引进该系统,维持了正常的产品质量要求。现代的机械设备多数结合了数控镗铣床编程加工,先编制了相应的齿形子程序,再结合角度偏置或坐标旋转编程功能对剩余的齿形加工,则需保持内环的凸曲面与外环的凹曲面的密封圈各处压缩量相等。采用数控机床编程加工之后能满足各种精度要求,对于机械减速机构而言,经过这样的优化过程满足了加工要求。其行星架等分孔的等分精度对整机的传动精度和使用寿命都会造成影响,还能在生产加工效率上实现改进。
关键词:“互联网+”;MOOC;教学改革;机床数控技术
随着计算机硬件、软件技术的日益成熟,以及网络基础设施功能的不断提升,基于计算机技术和互联网功能的“互联网+”促进了教育行业的变革和发展,有效解决了传统课堂教学存在的诸多不足。教育部印发的《教育信息化十年发展(2011-2020年)规划》和《2017年教育信息化工作要点》对高校教师的信息化教育发展提出了整体的部署和明确的要求,旨在提高教师的信息化教育技能,保证教育教学质量,完善教育信息化基础环境建设,加强网络学习空间应用广度与深度,适应“互联网+”时代背景下的教育发展改革要求。[1]MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)教育模式,即大规模开放在线课程,又称为“慕课”,是基于连通主义理论和网络化学习的开放教育学而发展起来的新型在线课程模式,具有教学内容丰富、实现方式多样化、学习主动性强等特点,学习者可以基于自身学习需求选择合适的课程,能够有效提升教与学的互动性和开放性。本文以《机床数控技术》课程教学为例,对MOOC教学模式的应用和发展进行深入研究。[2]
一、“互联网+”时代的教育教学特征
“互联网+”就是指“互联网+各个传统行业”,但其并非简单的叠加。《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》指出,“互联网+”通过将互联网信息通信技术与传统行业进行深入融合和演变,实现社会资源的优化配置和集成,促进了社会生产能力水平和创造力水平的发展,是在知识社会创新2.0推动下发展起来的互联网形态演进和社会发展形态。在教育领域,“互联网+”可以面向不同层次和类型的人群提供开放式的优质教学资源,丰富了教学手段和教学模式,优化了教学行为和学习效率,并有效推动了传统“课堂教育”方式向现代“智慧教育”的转变。“互联网+教育”是建立在现代电子计算机与网络通讯技术基础上的一种新型教育形态,它以受教育者为主体,通过多种网络交互方式实现学生、教师与学校之间的联系和通信。[3]“互联网+”时代下的教育并不仅仅是互联网技术在教育教学中的简单应用,而是教育与互联网的深度融合与变革,其主要的特征如下:第一,在“互联网+”时代背景下,教育领域中存在着诸多不同教育层面的跨界交互,并在跨界交互过程中得到了新的教育形态。该模式将教学、课程、考试、管理、考核、就业等教育元素通过互联网有效整合连接为一体,实现教育水平和教学质量的升级。例如微课、MOOC、SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)[4]、云端大学、翻转课堂等线上课程教学方式就是“互联网+课程”的典型代表。[5]第二,“互联网+教育”体现了教育的创新性和开放性,并使传统教育模式产生了重要的变革和进步。互联网可以将网络视频、虚拟现实、智能移动通讯、在线语音、云搜索、大数据分析等新技术融合到教育教学过程中,形成不同的创新教育新模式,通过集成丰富的网络资源,构建不同类型的创新性教育众创空间和学习平台。互联网技术的开放性决定了“互联网+教育”模式可以解决传统课堂教育的局限性问题,使教育资源可以走出学校,实现共享。第三,“互联网+教育”可以实现不同教育主体间的关系优化和结构重组,使学习者在充分掌握教育教学资源信息的条件下,具有独立的受教育选择权和教学质量监督权,教师、学生以及教育机构三者之间的作用和角色发生了改变,学习者的主体地位能够得到更充分的体现。“互联网+教育”模式通过为学习者提供多元化的教学手段和共享平台,可以摆脱课堂教学的位置和时间局限性,为实现随时随地与终身学习提供了可能。
二、MOOC教学模式的发展和意义
基于MOOC的开放式在线课程教学模式是“互联网+”背景下实现教育共享化和国际化的重要途径。MOOC的概念是由加拿大爱德华王子岛大学和国家人文教育技术应用研究院于2008年提出的。[6]斯坦福大学于2011年将《人工智能导论》课程免费共享于网络,多达16万名学习者对此课程进行了网络学习,这标志着MOOC取得了重大突破并进入了高速发展阶段。[7]北京大学和清华大学于2013年5月加入了在线教育平台edX,这标志着MOOC教学模式正式被引进中国。2013年7月,上海交通大学与在线教育平台Coursera建立了合作关系,并宣布与北京大学、清华大学等诸多国内高校共同建立中国的MOOC在线教育平台。[8]2014年5月,由教育部创建的中国大学MOOC在线教育平台正式投入使用,为学习者提供了免费优质的知名高校MOOC教育资源。教育部于2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》,推动了开放在线课程的进一步认定和推广。随着MOOC发展浪潮在全球范围内的迅速推进,中国的传统高等教育模式面临着重大的挑战,同时也迎来了改革和发展的良好机遇。MOOC教学模式的突出特点是大规模性、微课程性以及分层教学,学习者可以基于自己的时间安排完成学习任务,不受传统教学模式的时间和空间限制。但是,MOOC是无法取代正常教学环节的,其与传统教学模式并非相互矛盾的,而应该是相互促进的。就目前的发展阶段而言,以传统教学环节为主,MOOC教学为辅的教学模式具有更高的教学质量和效率。MOOC在现代大学教育中的意义主要体现在以下几点:1.MOOC教学质量高,教学资源多样诸多世界一流大学都通过MOOC共享优质的教学资源,课程的讲授者往往是学校的教学名师,课程制作精良,教学质量得到了充分的保证,并有利于培养国际化人才。学习者可以根据自己的兴趣,通过互联网移动终端接受跨文化、跨国界的课程教学,有效减少了外界干扰带来的负面影响,提高学习效率,拓宽学习视野。2.MOOC学习成本低,无须缴纳教学费用MOOC基于互联网技术进行在线教学,其注重的是教育资源的共享以及受教育者的学习过程,课程结束后并不提供任何学分和学位,也不需要交纳任何的学习费用,因此极大降低了学习者的受教育成本,有利于推进全民素质教育的进一步实施,真正实现“有教无类”。3.MOOC促进教师队伍提升专业水平素养由于MOOC具有共享性和开放性,来自全球不同地区的学习者都可以通过互联网接受在线课程的教学。教师的教学影响力得到了充分扩大,不再局限于单一的课堂和班级。因此,要求教师队伍进一步提高自身的教学素养和能力,并掌握新的在线课程教学技巧。4.MOOC推动和深化了在线教育创新模式相对于传统的在线教育而言,MOOC强化了教学资源的开放共享与师生之间的互动模式,有利于创造性地开展更深入高效的在线教育策略,克服传统在线教育存在单向传输性和课程多线性,缺乏教学交互性等缺点,对推进教学改革与提高教学质量具有重要现实意义。
三、MOOC环境下《机床数控技术》课程建设
随着数控机床在机械制造行业中的普及应用,数控技术越来越突显出其重要性。《机床数控技术》课程是机械工程专业的必修课,教材选用陈蔚芳教授与王宏涛教授主编的《机床数控技术及应用(第三版)》,具有课程内容丰富,涵盖知识面广,理论性和实践性强等特点。[9]该课程主要包括数控技术概论、数控加工程序编制方法、计算机数控装置、数控机床的运动控制原理、数控机床的检测装置、数控机床的伺服驱动系统、数控机床的机械结构与装置、分布式数控技术(DNC)、柔性制造系统(FMS)等几个模块,如图1所示。其中,课程的核心内容主要包括数控程序编程方法、数控插补原理以及数控机床伺服驱动系统。如图2所示为《机床数控技术》的MOOC课程建设思路,具体描述如下:制作、搜集并整合相关课程资源,包括课件、视频、音频、图片、动画以及相关的拓展知识网站链接等,以不同章节的知识单元为主体,进行知识点的碎片化处理,并根据课程体系进行系统地整合化处理,然后将课程资源于MOOC在线平台中,使学生能通过网络移动终端进行自主选择和学习课程资料。以“数控机床的运动控制原理”章节的难点“数字积分法(DDA法)圆弧插补”为例。在传统课堂教学中,教师对插补的原理以及课本插补例题的讲解往往占用大部分的课堂时间,导致学生独立思考和练习的时间被压缩,无法深入了解数字插补本质原理。为了解决这一问题,可以利用MOOC在线平台,共享相关课程资料。对于难点部分,学生可以结合课件、视频、动画进行反复的学习,并结合MOOC在线插补仿真软件,进行任意圆弧的插补过程的推导和验算,真正了解DDA插补运算的本质。学生完成在线课程学习以后,可以通过MOOC在线考核模块对自己的学习效果进行实时的独立测试,及时发现自己学习的不足和问题。试题由题库自动随机生成(包括数控概念选择填空题、主观数控编程、插补过程分析、数控机床核心部件设计等),并设有考试时间限制,保证考试内容与结果的合理性与代表性。考试结束后,MOOC在线评估模块会根据考试的结果输出学习效果报告,教师根据效果报告评估学生对知识点的掌握程度,以及在线课程的优缺点,并对教学内容进行具有针对性的调整和补充。MOOC在线教学平台可以通过交流讨论模块,实现教师和学生之间的实时与非实时互动交流。教师可以通过在线答疑、群体讨论、头脑风暴等方式了解学生的学习进度和问题,并调动学生的学习积极性与主动性,学生可以通过与教师的交流,解决自己在学习和测试过程中所遇到的难点和问题,更全面、准确地掌握课程内容相关知识点,并将自己的学习心得和经验总结推送到交流讨论模块中,提供给教师与其他学习者进行参考。MOOC在线教学平台的顺利推广需要政府、学校在政策和资金上的有力支持,推出合理的MOOC建设激励机制,并配备制作课程资源与维护平台运行所需的硬件设备和专业软件。此外,为了提高学生的动手实践能力(如数控机床编程与操作实践),应建立实训中心基地和实践平台,保证理论学习与实践相结合。
四、结论
在信息大爆炸的时代背景下,基于计算机网络技术的教学改革势在必行。本文讨论了“互联网+”时代背景下的MOOC教学模式对教育发展的影响与意义,并以《机床数控技术》课程为例,讨论了MOOC开放在线课程的建设思路和基本方法。MOOC适应了当代高等教育大众化的发展需求,有利于实现优质教学资源的共享,提高学习者的学习兴趣和效率,促进传统教育的创造性变革和发展。
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Abstract:In this paper, mainly from the numerical control technology and industrial development to start the trend, the field of numerical control technology to China's problems in the analysis based on digital technology and the future of our industry to explore ways.
关键词:数控技术 产业发展 途径
Key words:Numerical control technology; industry; way
作者简介:王亚杰 ,籍贯:辽宁省新民市 出生日期:1978.12.01
【中图分类号】TG659-1 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7069(2009)-06-0121-01
马克思曾经说过,各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产。装备工业的技术水平和现代化程度决定着一个国家的经济水平和现代化程度,数控技术和装备是发展新兴技术产业和诸如信息技术及其产业、生物技术及其产业等尖端工业的最基本的装备。因此,当今世界各工业发达的国家都通过各种途径来发展数控技术,以提高其国家的制造能力,提高对市场的适应能力。世界各发达国家已经把大力发展以数控技术为核心的先进制造技术作为加速国家经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
在我国,数控技术与装备的发展也得到了高度重视,在数控技术的研究开发方面也取得了重大进步,尤其是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。我国数控技术经过几十年的发展历程,奠定了数控技术发展的基础,并形成了数控产业基地,建立了一些具有批量生产能力的数控系统生产厂,培养了一支数控研究,开发,管理人才的基本队伍。但是我们也应该清醒地认识到,我国在数控技术和产业发展方面还存在诸多问题,主要是因为,首先,对我国数控产业进程的复杂性、艰巨性认识不足,对国外的封锁扼杀、体制的不规范等估计不足。其次,企业在技术方面自主创新能力不足,核心技术能力不强,机床标准落后,水平较低,数控系统标准研究不足。再次,从技术层面关注数控产业比较多,但是很少从系统的角度考虑数控问题,没有建立完整的高质量的配套体系和服务网络等。最后,不良机制造造成人才流失,从而制约了技术的创新。这些问题制约了我国数控技术和产业发展,在技术水平上,大大落后于国外先进水平,尤其在高精尖方面更甚。在可持续发展方面,数控技术应用领域拓展能力不强,相关的规范也不标准,比较落后。在产业发展方面,市场占有率低,还没有形成规模,可靠性不高,商品化程度不足,我国数控技术还没有形成自己的品牌效应,用户对之信心不足。如何解决我国在数控技术方面存在的问题,使数控技术和装备从整体上迈入世界先进行列,是当前面临的重要任务。以下主要从几个方面来论述。
加强数控领域的技术创新。我国数控技术经历了长期发展,取得了相当大的进步,但是这些进步主要是按国外已有的控制和驱动模式来开发国产数控系统,跟在别人后面走,按部就班地发展,技术方面比较落后,其中创新的成分太少。在此种情况下,我们必须认真理解落实“科学技术是第一生产力”,大大加强数控领域的技术创新,研究出具有中国特色的比较实用的先进数控技术,建立起自己的独立的、先进的数控技术体系。同时,在此基础上,根据我国的实力,发展具有中国特色的数控产品,逐步形成数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。
加强技术支持与服务。数控系统和数控机床是属于典型的高科技产品,对于用户来说,技术支持与服务相当重要。如果用户买了数控机床或者数控系统,出现问题,没有技术支持与服务,用户就会对此种产品丧失信心,不会再买,这样就消弱了市场,这也是以前国产数控产品丧失信誉的原因。
数控产业发展要坚持可持续发展道路。在可持续发展过程中,绿色是实现可持续发展的重要途径,因此要加大绿色数控产品的开发,加快数控产品、数控产业的绿色化。具体可以从一下几个方面来做,减少产品制造和使用过程中的环境污染,比如可以减少数控机床的铸件结构,消除铸造对环境的污染;以电传动代替机械传动,减少噪音污染;在制造和使用过程中,尽量降低资源消耗和能源消耗。大力发展绿色数控机床。绿色数控机床是材料消耗少,能耗低,没有污染且寿命长的新型机床。在开发绿色机床中,用并联结构代替串联结构是开发绿色机床的一条重要途径,会大大降低能源消耗和对环境的污染。大力发展数控技术来改造传统机床。我国数控领域的重要发展方向就是加强用数控技术来改造传统机床。
大力推进数控功能部件的专业化生产。数控系统提高后,必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。新型永磁电主轴单元已经成为国际市场上最热门的数控机床功能部件,但这类产品还存在诸多问题,因此,利用我国稀土永磁材料的优势,开发新型大功率、高效率、宽调速范围永磁同步型交流电主轴单元,对解决现有电主轴存在的问题很有效果,形成具有中国特色的新一代电主轴产品。高速高精度检测装置是数控机床发展的主题,与之相应的是需要高性能的控制和驱动,同时配以高品质的检测环节。
数控产业化的最终成功应该通过数控机床在全国产业化和市场占有率上。在数控机床方面,应该大力发展低价位数控机床,使之成为国际市场上数控机床的主要发展趋势,以价格低,质量高在市场站住脚,开拓国际国内市场。
关键词:数控技术;高速切削;五轴联动;智能化
引言
数控技术英文简称CNC,它是通过计算机以及数字化技术来实现对机床运转的有效控制,以确保研发出一种加工过程智能化、自动化的制造技术。数控技术集信息处理、自动控制、微电子、自动检测、计算机等于一体的高新技术,具备高效率、高精度、柔性自动化等优势。数控技术的应用主要体现在数控机床上。当前利用数控机床可以加工出非常复杂的零件,而且加工出的零件精度高、质量稳定。并且由于数控机床进行的是自动化生产,这对提高生产效率,降低工人劳动强度也产生了非常重大的影响。因此当今世界各发达国家都在努力发展以数控技术为核心的先进制造技术,以期能进一步发展经济、提高综合国力。
1国内数控技术发展现状
如今,随着我国技术创新的不断推进,我国对数控系统、数控主机、伺服驱动、专机及其配套件等基础技术已经基本上掌握,并且创立了一批从事数控开发和生产制造的企业,建立了许多从事数控技术研究的研究机构,而且在许多大中院校开办了数控专业,为社会培养了一批优秀的数控专业人才,对于推动我国数控技术的发展至关重要。目前,在数控领域我国部分企业已经初具规模,如航天数控、沈阳数控、广州数控、华中数控等,上述企业所生产的数控系统具备普及型、经济型、实效性等特点。同时我国研发的数控产品的质量和性能对比以前,已有了很大的提高。这些产品目前在国内已逐步得到用户认可,并且有些已在国内站稳了脚跟,不少还出口到了国外,当然只能是出口到一些欠发达地区和国家,但这依然说明我国的数控技术已取得了长足进步。下面介绍一些近些年来,我国相关企业生产的一些较具特色的高品质数控产品:(1)华中数控研发出的华中“世纪星”数控系统要远远超过国外普及型数控系统,尤其是在功能和配置方面。同时,该企业生产的三维图形显示、大容量程序内存、开放体系结构、动态仿真、网络功能、TET彩色薄形显示器、多轴联动、双向螺距补偿等配置方面所具备的水平均达到了国外高档系统的水平。而且华中数控的数控系统要比国外同类型的便宜很多,比如其五轴CNC单价要比同类型西方生产的单价便宜四分之一。(2)广州数控研发出的GSK983M系统属于中高档数控系统,其能够实现5轴4联动,最高加工精度达1um,移动速度可以达到24m/min,可实现高精度高速度闭环加工。同时GSK983M系统还能够实现12种固定循环,坐标旋转,空间螺旋线插补等等功能。这种数控系统还可实现DNC加工,并具备相关参数和程序的传输功能,实现了对对机床的调整和加工程序的备份。这套数控系统还具有加工稳定性高的特点,其已被国内绝大多数机床厂家认可。(3)武汉重型机床厂研发出的重型七轴五联动车铣复合机床,最大加工直径8000mm,最大加工高度2000mm,最大承重100t。其还具备在线测量、五轴联动车铣复合加工等功能。这台机床是我国首台自行研制的大型螺旋桨数控五轴联动加工机床,其已达到当代国际先进水平。当它加工螺旋桨时,一次装夹,就能完成所有工序的加工。
2我国数控技术发展存在的主要问题
通过对数控机床的发展历程进行分析发现,虽然我国数控技术取得了较快的发展,但是与国外发达国家相比,还存在着较大的差距。尤其是在高精尖数控技术方面,差距更加明显。总的来说,我国数控技术的发展水平与国外相比的话至少落后10年。具体问题如下:2.1技术创新力度不够,技术消化吸收不良如今,我国数控技术还在照抄国外的发展模式,大部分内容缺乏创新,而且对国外的技术依赖性很强,很多方面只能模仿、改进,一旦出现问题很多时候不能自己解决,必须要请别国的专家来解决,这在很大程度上制约了我国数控技术的发展。总的来说没有形成自主创新能力。当前我国把引进国外先进的数控技术作为发展我国数控技术的一条捷径,虽然目前引进了很多国外的先进数控装备,但要从根本上提高我国数控技术的水平,就必须要对别人的技术进行充分研究,只有在此基础上才能消化吸收别人技术,把别人的变成自己的。但我国目前的情况是,很多情况下为了追求效率,只能是在没有充分消化的情况下求发展,结果是生产出的产品技术含量较低、质量不高、稳定性差。最终结果是:没有强大的技术根基,最后只能越来越依赖国外的技术。2.2技术创新环境不完善任何事物的出现都离不开环境,技术创新也一样。目前我国还未形成一套适合我国发展的技术创新环境。主要原因是因为我国经济发展还没有充分的市场化,市场机制不完善,一些结构性的深层次矛盾还没有彻底解决,企业发展往往面临法制不健全、竞争不平等等一系列问题;另一方面我国相关企业也面临国外同行的巨大压力。所以种种原因最后使得很多企业为了能生存,只能在一定程度上牺牲掉技术创新机制。而且大部分企业的技术创新机制长时间处于停滞状态,因此无法获得更好的技术成果。2.3数控系统稳定性可、靠性有待提高通常情况下,一般会选择平均无故障时间来衡量数控技术的可靠性。国外数控技术平均无故障时间一般超过了10000h以上,而国内数控技术一般在3000~6000小时,由此可见我国数控系统在可靠性上与国外的相比差距也很大。2.4机床数控化率低目前我国是世界上拥有机床量最多的国家(统计发现接近300万台),但是机床数控化率只有1.9%左右,与西方发达国家的20%还存在着较大的差距。例如日本不到80万台的数控机床,其数控化率却达到了20%。数控率低已经成为我国现阶段制造业面临的很突出的问题。2.5数控体系开放力度不够目前,我国大部分企业生产的数控产品开放力度不够,用户接口不完善,虽然部分产品具有开放功能,但是无法形成真正的开放式系统。使用这些产品时,用户无法根据自己经验来进行操作,从而导致对数控技术的创新无法有效的进行。
3我国数控技术的发展趋势
3.1向高精度、高速度方向发展数控技术日后发展的基本方向是高速切削加工技术,因为高速切削加工可以在改善工件加工质量的同时,进一步提高生产效率。在实际操作过程中,操作人员发现如果将切削速度提高10倍,将会使其进给速度提高20倍,达到超过了传统的切削,会诱发切削机理的改变,从而使金属切削单位功率提升30%~40%,刀具寿命提高了70%,但是切削力会下降30%。该过程还会导致留在工件上的切削温度不升反降,切削热大幅度降低,切削振动消失。但要实现高速切削加工,机床上面相关的一些功能部件也必须要达到一定要求,比如:工作台最高进给速度应该控制在40~60m/min,主轴转速最好控制在12000~40000r/min,此外主轴还要求要稳定性好,刚度好,冷却效果好。随着今后制造业对产品的精度要求越来越高,实现高精度的加工也是数控机床今后发展的重要方向。在数控机床高精度加工中,美国拥有者最好的加工水平,其不仅推动了中小型精密机床的发展,而且在大型精密机床的发展上也取得了不错的成绩,这些装备的出现使得数控机床的加工精度越来越高。近些年来,我国一直在研发超精密机床,例如北京机床研究成功研发了JCS-031型超精密铣床、JCS-027型超精密车床和JCS-035型数控超精密车床等。3.2向五轴联动加工发展五轴联动加工是未来数控技术的发展方向。因为现已证明如果对拥有三维曲面的复杂零件选择5轴联动进行加工,不仅能够使加工后的工件符合使用要求,而且还能提高生产效率。总的来说,5轴联动的数控机床的生产效率与2台3轴联动数控机床的生产效率相当,尤其是选择立方氮化硼制成的铣刀进行零件切割和加工时,5轴联动加工所获得的经济效益要高于3轴联动加工。但是由于5轴联动数控机床的主机结构、数控系统等极为复杂,从而使其购买价格明显高于3轴联动数控机床,再加上对5轴联动的数控系统具有较大的编程难度,从而在一定程度上制约了5轴联动数控机床的发展。如今,我国数控技术的软、硬件系统得到了有效的改进,这使得五轴联动数控机床的制造难度和成本大幅度降低了,这促进了5轴联动数控机床的发展。因此5轴联动数控机床是未来数控技术发展的主要方向。3.3向开放式、智能化、网络化方向发展智能化一定是21世纪数控装备的主要特点之一,也一定是我国在数控技术方面重点发展的领域。具体来说,智能化将体现在以下几个方面:(1)为提供加工品质和加工效率时的智能化,例如工艺参数自动生成、加工过程自适应控制需要智能化;(2)提高连接方便及驱动性能时的智能化,例如电机参数的自适应运算、前馈控制、自动选定模型、自动识别负载时等均需用到智能化;(3)在简化操作、简化编程方面时的智能化,例如智能化的人机界面、智能化的自动编程等。目前世界大部分国家开始对开放式数控系统进行研发,主要是由于开放式数控系统可以有效解决传统数控系统运行过程中所存在的封闭性缺陷,开放化的数控系统逐渐成为数控技术未来发展的主要方向。这里所提及的开放式数控系统主要是指各个系统的运行能够在统一的平台上进行,并借助增加、改变或剪裁结构对象,来使产品系统化。与此同时,其还能够把用户的技术诀窍和特殊应用集成到数控系统之中,从而有效的实现不同档次、不同品种的开放式数控系统,推动我国数控技术的发展。网络化是最近几年发展起来的数控装备。数控装备的网络化可以更好的满足制造系统、生产线、制造企业的发展需求,同时为虚拟企业、敏捷制造、全球制造等提供全新的基础单元。3.4向柔性化方向发展数控系统的柔性化也是今后数控技术的发展方向,其发展方向将体现在以下几个方面:(1)发展多功能机床。目前数控机床在加工零件的过程中,存在着对时间的大量浪费的问题,比如说在工件搬运、上下料、安装调整、换刀上会浪费大量时间。为了尽可能的利用好时间,人类尝试将各种功能的加工环节整合到同一台机床上,这样的加工过程中将会在很大程度上节省时间,提高加工效率。目前多功能机床发展速度很快,这种机床可以在今后实现数控加工的柔性化。(2)模块化设计。今后数控系统会逐渐朝着模块化的方向发展,由于借助模块化设计具有可裁剪性强,功能覆盖面大等功能,而且可以更好的满足不同用户的需求。因此今后采用模块化设计的数控系统可以有效的实现加工过程的柔性化。(3)群控系统。由于同一群控系统可以根据其生产过程中的不同,而使信息流和物料流进行自动动态的调整,从而能实现制造过程的柔性化。3.5向绿色环保方向发展虽然当前人类工业高速发展,但也造成了一系列的环境污染问题,并且这些问题在近些年来越来越突出。所以使得目前人们的环境保护意识越来越强,对生活品质的要求越来越高。而制造业对环境的污染可以说是相当突出,并且数控加工在制造业中是最重要的一环,所以今后就要求数控加工要越来越环保。在这种情况下,装备制造行业对数控机床提出了无液、无冷却液、无气味的环保要求。这样一来使机床的除尘、排屑等设备发生了翻天覆地的变化。因此数控机床今后的发展方向会朝着越来越环保的方向发展。
4小结
本文对我国数控技术的发展现状给予了系统的介绍。从中我们可以发现我国数控技术的发展已取得了很大进步,但要跟上数控技术的发展趋势,尤其是能制造出有自己特色的高品质数控装备,依然有很长的路要走。一个国家强不强大,关键在于实体经济,而实体经济的强大又取决于制造业发不发达,而数控技术是衡量制造业发不发达的一个很重要的环节。所以今后我国要想成为真正的经济强国,就必须要大力发展与数控技术。
参考文献:
[1]陈成.实现高速数控加工关键技术的研究[J].机械工程与自动化,2007,9(04):146-148.
[2]邹庆华.数控高效加工理论研究[J].机电产品开发与创新,2010,14(01):167-169.
【关键词】机械制造;数控技术;发展对策
21世纪机械制造全球化、市场竞争激烈化是机械制造企业所面临的挑战,而机械制造中广泛应用数控技术则能使企业在竞争中取得佳绩。但我国机械制造中数控技术的研究和发展方面存在较多问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。面对市场的竞争和新技术的挑战,该如何认识机械制造中数控技术,如何看待它的发展趋势,如何采取相应的对策?
下面结合近几年来自己在这方面的研究,谈谈我国机械制造中数控技术的发展及对策。
1.机械制造数控技术发展现状及趋势
机械制造中数控技术是通过计算机控制数字程序来实现一台或多台机械设备动作控制,以达到优质、高效、低耗、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
1.1数控装备与技术的基本概况
近年来,我国相继从德、美、法、日本等国引进先进的数控生产线,使我国制造业得到空前发展,主要应用特点有:刀具材料以超硬刀具材料为主,如陶瓷、超细硬质合金刀具等,大大提高了加工速度。改善刀具结构与加工工艺,零件孔加工刀具多采用多刃复合式结构:采用高速专用数控机床加工发动机;传动器关键零件,机床结构没计是以各种高速多刃专用成形刀具和加工工艺为主导。
然而,我国机械制造业还属于工艺离散型制造业,虽然已引进加工中心、数控镗铣床等,但企业内生产管理局网,网络经营管理系统及生产技艺数据技术的应用仍处于初级阶段。
1.2机械制造中数控技术发展趋势
目前,械制造业以现代高新技术的综合利用为特点,正朝着柔性化、敏捷化、智能化和信息化方向发展。从目前世界上数控技术及其装备发展来看,机械制造中数控技术发展趋势主要有以下2个方面。
1.2.1数控技术性能发展新趋势
(1)高速、高精、高效化。
由于采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取改善机床动态、静态特性等有效措施,数控技术必向高速、高精、高效化方向发展。
(2)多轴化和多系列。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合机械制造,要求其数控技术朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
(3)实时智能化。
随着数控技术领域实时智能控制的研究和应用,机械制造的数控技术必然朝着实时智能化方向发展。
1.2.2数控技术体系结构的发展新趋势
机械制造中数控技术体系结构的发展趋势为:智能化、网络化、集成化,一种机械制造业远程服务系统的结构。
(1)数控装备智能化。
本世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化:还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
(2)信息集成网络化。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
(3)数控系统集成化。
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路,提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体;通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来改进性能,提高系统的可靠性。
2.机械制造中数控技术发展应对策略
先进数控技术是机械制造业快速发展的保证,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。
我国机械制造中数控技术的研究和发展存在较多问题,特别是在技术创新能力方面情况尤为突出。为此,下文从总体应对策略和技术途径探讨机械制造业中数控技术的对策。
2.1数控技术发展总体应对策略
通过对数控技术和机械制造业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,笔者认为以科技创新为先导,以技术支持和服务为后盾将是一种符合我国国情的应对对策。
(1)以科技创新为先导。
我国必须大力加强数控领域的科技创新,逐步建立自己独立的、先进的数控技术体系。在此基础上大力发展符合国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。
(2)大力加强技术支持和服务。
数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务足相当重要的。目前,我们可以利用先进的网络和多媒体技术手段,为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。
2.2技术途径应对数控技术发展
(1)发展新一代PC数控系统。
数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展新型数控系统,将是推动我国数控技术发展的有效途径。这要求在开发新型数控系统时,选用高性能CPU作为系统的运算和控制核心,并尽量用软件实现数控的所有功能。
(2)推进数控机床功能专业化。
解决数控系统问题后,需要实现数控机床的模块化,解决数控机床功能部件的专业化问题。目前我国机械制造在这方面离实际需求还有相当大的差距,因此必须人力促进数控机床功能专业化。
3.结束语
本文阐述了机械制造中数控技术的发展及对策,并对我国机械制造中数控技术的发展途径进行了探讨。另外,我国正逐步融入全球化机械制造的序列中,随着国外先进制造技术设备大量引进、国家重大科技产业工程项目等重大科技计划,先进的数控技术在国内机械制造业将日趋实用与普及。 [科]
【参考文献】
关键词:数控技术;发展;基础
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-11-0239-1
0 前言
数字控制(Numerical Control,NC)技术简称数控技术,顾名思义就是以数字的形式实现控制的一门技术。是利用现代数字化的信息对机器运动及加工过程进行控制的一种先进技术。用数控技术控制加工的机床,或者说装有数控系统的机床称为数控(NC)机床。
如果一种设备的操作命令是以数字的形式来控制的,工作过程就是按照严格的数字规定的程序自动地运行,我们就把它称为是数控技术设备。例如数控机床、数控火焰切割机、数控绘图机、数控冲剪机等都是属于数控技术的自动化设备。并且它也是是现代制造技术的基础,综合了计算机、自动控制、自动检测和精密机械等高新技术。在现代数控机械代替了普通机械的工作,特别是数控机床的出现产生了巨大的经济效益,引起了人们高度的重视。
数控技术的先进程度,已成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志之一。因此,我们要大力发展数控技术,为适应国际竞争形势的需要,并且还要培养大批数控技术的人才,有先进设备没有人会用,那也是空技术。 数控技术已有近60年的历成,发展可分为电子管数控,晶体管数控,中小规模IC数控,小型计算机数控,微处理器数控等阶段;数控系统装备的机床大大提高了加工精度、速度和效率。
人类发现数控系统以后,人们就希望数控系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑,首先就要培养数控人才来开发人机协调的平台,通过这个平台,让技术人员发挥自己的想象力自由地开发数控系统。但目前人们对数控系统生产最关注的就是数控系统主要性能是否可靠性,存不存在的死机现象而影响工作效率。还有数控系统生产高精高速的加工产品质量问题等。
1 数控技术对现代制造业的影响
数控技术对现代制造业的影响是多方面和重大的。
1.1 表现在使机械制造业的整体面貌发生了巨大的变化
数控技术的应用将是机械制造工业与多种学科技术融为一体,如计算机、微电子技术等。使制造业成为知识、技术密集的科学范畴,最终成为现代制造业。
1.2 表现在使机械制造业的劳动者的生产方式发生了深刻的变化
由以前的体力劳动转变为脑力劳动。数控技术是自动化和智能化技术的表现之一,它为更好的适应科技进步,数控技术不断更新,也为满足多品种的市场需求的生产方式,又出现了新技术、新工艺的制造系统,具有划时代意义 。
1.3 表现在使产品结构发生了重大变化
由以前的粗糙产品向现代机械产品再向着高精度、高自动化和高可靠性产品方向发展,生产出具有在国内外市场上有强大竞争力,因此很大程度上取决于数控技术的发展、推广和应用。我国数控技术起步较晚、发展较慢。
2 数控技术的发展
数控技术的发展大致经历了三个阶段:
2.1 第一阶段是封闭式发展阶段
在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的技术条件差,当时数控技术的发展较为缓慢。
2.2 第二阶段是引进技术阶段
此阶段,建立了最初的国产化体系阶段,得到国家的重视,研究开发环境和国际技术引进得到了很大的改善。所以我国数控技术的研究、开发取得了长足的进步。
2.3 第三阶段是进入产业化的研究阶段
市场竞争比较激烈,在此阶段,我国国产数控技术装备的产业化取得了突飞猛进的进步。
我国现在已掌握了从数控系统、数控主机、专机及其配套件的基础技术,该技术已进行商品化开发生产的阶段,部分技术已商品化、产业化,形成了很多数控技术产业基地。据悉在攻关成果和部分技术商品化的基础上,已建立了典型基地。如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂,华中数控电机生产厂以及北京第一机床厂,济南第一机床厂等若干数控主机生产厂,这些生产厂都是我国的数控产业基地。
3 我国数控技术的发展情景
我国正式成立具有高科技素质的数控研究、开发、管理队伍,并在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步。与国外相比我国技术水平有差距,在某些方面发展速度还存在着不足之处。如技术水平上与国外先进水平还有一定差距、产业化水平上、市场占有率、品种覆盖率小。还有可持续发展的能力上对数控技术的研究开发,工程化能力较弱,数控技术应用领域拓展力度不大。
实践教学体系建设的指导思想是坚持“理论教学与实践能力培养相结合”的原则,注重课堂教学和工程实践相结合,教学内容紧跟“数控技术”的新技术、新装备及其发展趋势。教学中既传授基本知识,又注重基本技能、工程实践能力和创新能力的培养,将“理论是基础,实践是保证,应用是重点”[1]的教学理念贯穿于实践教学各环节之中,逐步形成一个由“认识实习、金工实习、课程实验、数控技能培训、数控竞赛、数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计、生产实习、创新实践、毕业设计”等九个环节组成的实践教学体系,如图1所示。实践教学按照“传承性,阶梯性,连续性,创新性”的思想进行设计。在实践教学中,按照工程实践教育、认识与训练、实验与实践、技能培训与课程设计、创新实践与毕业设计五个层次,形成阶段化、模块化的教学过程,将工程实践能力培养由浅入深、循序渐进,贯穿于教学的各个环节,合理设计实践教学体系中的各环节及其内容,培养学生的工程实践能力和创新能力。
数控技术应用实践教学体系分五个层次贯穿于整个本科教学的全过程:
第一层次:学科教授做学科讲座,观看数控加工录像资料,参观学校教学设施,培养学生学习数控技术的兴趣。
第二层次:校内外结合,开展认识实习和金工实习,进行机械工程认识与训练。
第三层次:实验、实践、设计和创新实践结合,进行数控技术应用实验与实践教学。
第四层次:将数控技能培训和课程设计相结合,培养学生利用数控实践知识分析问题和解决问题的能力;并组织学生参加数控大赛、进行数控技能训练。
第五层次:开展广泛的创新活动,并通过毕业设计,提升学生分析问题、解决问题的能力。
2数控技术及应用实践教学体系结构
2.1认识实习
新生入校的第一学期,组织学生观看数控加工录像资料,请专家教授进行数控加工技术讲座,组织学生参观学校实验室的数控教学设备,在校外工厂参观先进的数控加工设备及数控加工过程,使学生对数控技术有一个感性认识,提升学生学习数控技术的兴趣。
2.2金工实习
学生金工实习的过程中,设置数控机床操作和自动编程等两个数控技术的实习项目。在数控机床操作项目中利用教学型数控机床所含有的简易自动编程软件,让学生自己设计加工图案,然后自动生成加工程序,再在蜡块或有机玻璃上雕刻出所设计的图像,这样极大的激发学生的学习热情。在自动编程项目中要求学生在CAXA制造工程师软件中完成三维实体造型,然后根据教师提示完成加工工艺设置,生成数控加工刀具路径,最后生成数控加工程序。完成比较好的程序还可以上传到数控机床上,加工出零件来。
2.3课程实验
通过认识实习和金工实习,学生对数控技术建立了一个初步认识,第三学年开设数控技术及其应用课程,在课程中开设教学实验,实验教学围绕课堂教学内容设置,加深学生对所学知识的理解。课程实验开设数控机床认识实验、数控原理实验、数控编程实验和数控机床操作等四个基本实验。数控机床认识实验通过对工业用数控机床观察,了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机等)的基本结构、加工对象及其用途;了解FANUC0i系列数控系统;掌握数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床等)的坐标系建立、基本运动和回零操作。数控原理实验通过对华中数控生产的HED-21S数控系统综合实验台的拆装调试,要求学生了解数控系统的特点、基本组成和应用;了解数控系统常用部件的原理与作用;熟悉常见数控系统与数控机床的连接与基本调试操作。数控编程实验通过在浙大辰光软件和宇龙数控仿真模拟软件上完成指定零件的数控加工程序编制与调试,使学生掌握数控加工程序的手工编制方法与程序调试技巧。数控机床操作实验,通过对CGM4300B数控铣床的操作,在蜡块上加工零件,使学生了解数控铣床的基本特点和机床坐标系的建立;掌握数控机床常规操作方法,重点学习数控机床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、程序调试、自动加工等操作。
2.4数控工艺技能培训
数控高级人才的培养,必须十分注重学生动手能力的培养,我们在课余时间,充分利用学校现有的资源,对学有余力且对其感兴趣的学生进行120学时的数控加工工艺培训,培训分为数控工艺分析、自动编程软件(CAXA制造工程师)的应用、数控机床操作等三个方面。数控工艺培训要求学生通过培训具有基本零件的工序划分、刀具卡具的选择、工艺基准的制定、切削用量的选择和切削液的选择等数控加工工艺分析与设计能力。自动编程软件的应用要求学生通过培训,掌握功能齐全的实用型自动编程软件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自动编程软件,利用这些软件编制较为复杂的零件或模具加工程序,同时具有驾驭目前国内市场上流行的集成度高的诸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM软件的能力。数控机床操作培训要求学生熟练掌握数控机床的各种基本操作,掌握加工程序的输入与加工程序调试,掌握自动编程后的程序传输方法,掌握在线加工方法。总之,通过数控培训增强了学生的数控技术实践能力,培养学生创新能力。数控技能培训将数控技术理论与实践有机结合,巩固理论知识,培养学生的动手能力。
2.5数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计
为加强学生的数控技术实践能力,机械设计制造及其自动化专业在学习了数控技术及其应用与数控加工工艺等课程后,安排数控加工工艺分析与数控编程课程设计,要求学生从零件图的识图开始,通过数控加工工艺分析和设计,选择刀具、卡具(包括专用卡具的设计),然后编写数控加工程序,并对其进行调试,最后操作数控机床,加工出要求的零件来。课程设计两周时间,要求每个学生零件图都不相同。课程设计开设后收到了良好的效果,达到了预期的目的。
2.6数控技术创新实验
重视创新实践环节,大力发掘资源,调动学生的主动性和创造性,根据不同年级的特点,分层次开展开放性数控创新实践活动,要求学生根据学校现有的设备状况及自身的理论知识与教师一起设计创新实验,并在实验的基础上逐步完善设计内容。数控创新实践活动基本上围绕三个方面进行,一是围绕产品建模、系统仿真、NC代码生成、网络传输到零件的数控加工进行;二是围绕数控系统构建、普通机床的数控化改造、专用机床控制系统的模拟设计等内容进行,三是围绕数控机床的故障分析与数控机床的维护维修等内容开展。通过创新实验的设计,培养和强化学生综合运用知识的能力、工程实践能力和创新能力。
2.7生产实习
我们始终将生产实习环节视为强化教学效果、实现理论联系实际的最有效手段。对高层次数控人才培养来说,生产实习基地一般选择在数控机床制造厂。要十分重视实习基地的建设,对已建成完善的实习教学基地,实现制度化的管理。为学生的实践能力的提高搭建一个更好的平台。
学生在实习基地实习内容一般分为两大部分,一是在数控机床组装车间了解数控机床的装配调试,包括电器部分装配调试和机械部分装配调试。二是在零部件制造车间掌握数控机床主要零部件的制造工艺过程,了解数控制造厂的工艺设计规程,掌握典型零件的数控加工工艺与数控加工程序的编制。三是跟随数控机床维修人员进行售后服务,掌握数控机床维护维修的基本方法。通过生产实习,使学生进一步掌握数控机床的结构原理,更加了解数控加工工艺分析的方法和数控加工程序编制。更加强化学生的工程意识、工程实践能力和创新意识、创新能力。
2.8数控竞赛
利用校团委在校内组织数控大赛或与兄弟院校的数控对抗赛,组织学生参加两年一届的六部委举办的全国数控技能大赛,促使学生带着问题去学习,克服了学生理论学习的盲目性,提高了学生学习的兴趣与积极性,更有利于学生工程实践能力和创新能力的提高。
2.9毕业设计
通过理论、实践、培训、创新四位一体的教学过程,把数控技术基础理论、实践能力和创新能力培养融为一体,在毕业设计中将这些知识综合应用,培养学生综合应用能力。学校高度重视学生的毕业设计环节,所有指导教师深入现场获得了第一手资料,结合现场实际,精心遴选题目,提供给学生科学、合理的论文题目。为部分学生选配现场工程技术人员为毕业设计指导教师。要求学生除查阅资料外,用一定的时间到现场去学习、调研。有条件的时候,学生可直接在现场完成毕业设计。通过各种方式将毕业设计与现场实际相结合,收到良好的效果。
3结语
本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学
对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。
当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。
宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。
在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。
我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。
总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。
论文摘要:文章对传统高职数控技术专业英语课堂传统教学进行了分析,从高职数控技术专业英语基础理论模块、发展模块和实用口语模块三部分对高职数控技术专业英语课堂教学进行了初步研究。
教学实施的五大过程:需求分析、课程设计、教材开发、课堂教学、课程评估。其中课堂教学无疑是最重要的。其一,课程设计、大纲制定,还有教材开发都是理论阶段;课堂教学是实践阶段。高职院校数控技术专业英语课程中课程目标和教学目标的实施都依赖于具体的执行过程-课堂教学。其二,对于高职的学生来说,课堂是他们接受专业英语输入的最主要的,也可能是唯一的场所。其三,课堂教学即是学生接受专业英语输入的地方,更是学生接受学习策略培训、学习习惯养成的重要场所。但高职数控技术专业英语课堂教学中应该教什么呢?本文对传统的专业英语课堂教学模式进行批评的基础上,提出一个新的教学模式。
一、传统高职数控技术专业英语课堂教学的弊端
(一)高职数控技术专业英语课堂教学沿袭了基础英语的模式。目前,我国大多数高职数控技术专业英语课堂教学都沿袭了传统的基础英语教学模式,这一模式有其优点:简洁、易操作等。但传统课堂教学模式把专业英语当成了一个英语知识体系在完成。所以这一模式并不一定适应于所有的课堂教学。高职课堂教学针对的是职业类院校的学生,就一定要具有职业倾向性。不应该注重知识体系的大而全,这是普通高等教育理论型和设计型人才培养的方式;针对高职院校数控技术专业的学生,提高高职数控技术专业学生的专业技能才是首要目的。因为高职院校培养的是具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务等一线工作的高级技术应用性人才。所以高职数控技术专业英语教学必须要服务于其专业,这才是硬道理。
(二)在高职数控技术专业英语课堂教学中教师说的多,学生说的少。在传统的课堂教学中,教师占有绝对的主动权,老师滔滔不绝的说,生怕没有把自己的知识倾囊而出,却不知所说的知识有多少被学生掌握,有多少对学生是有实用价值的。在高职院校中,许多专业英语老师是由基础英语教学转向专业英语教学的,很少是师范类院校毕业的专业教师,所以他们把数控技术专业英语课当成了一门英语翻译课或者是语法分析课在进行讲解。脱离了高职数控技术专业英语的课程目标。
(三)注重专业英语书面能力的提高,忽略了专业英语口语的应用。传统高职数控技术专业英语注重的是专业文章的阅读能力和翻译能力的培养。忽略掉了数控技术专业英语的口语交流能力。最终学习的还是哑巴英语。高等职业院校的学习是为了学生的终身学习奠定基础,忽略了专业英语口语能力的教学也就与高职培养目标失之交臂,更谈不上为学生的终身学习奠定基础了。最终高职数控技术专业英语的口语教学目标应该是让学生将数控技术专业原理用英语思维出来,用简单的专业英语交流。
二、高职数控技术专业英语课堂教学新模式的设想
从以上传统的专业英语课堂教学的弊端可以看出,传统的专业英语课堂教学无法适应培养高职院校学生自主学习能力的需要。但就目前的效果来看,相当一部分高职学生不能满足普通常规阅读和翻译能力的课程要求。为了更好的促进教学,我们应该力求课堂上所教的是“以后工作上用得着的”实用的专业英语知识。在课堂上以工作任务分析法为主,其他教学方法为辅,来调动学生学习数控技术专业英语的积极性。因此笔者将高职数控技术专业英语课堂教学每一单元分为三个模块。
(一)高职数控技术专业英语理论基础模块。高职教育既然有它的职业倾向性,在课堂教学中当然要突出它的工作任务模式,在此模块中主要学习的是数控技术专业英语资料中常见的语法,比如:非谓语动词的用法、定语从句的使用、六个基本时态和状语从句的运用,还有与数控机床相关的词汇、短语和句子。在此模块学习后,学生能够登录国外著名机床公司网站查阅最新数控技术信息的基本专业英语能力。
(二)高职数控技术专业英语理论发展模块。此模块是在理论基础模块基础上更专业化的部分。涉及专业领域的英语更为详尽一些,内容更为实用、系统一些。学生在数控机床前实践习得关于以下的专业英语词汇、句子和文章:例如,数控机床控制面板、加工中心特点与性能、数控编程、数控机床故障诊断与维修、数控机床操作培训、数控机床电源控制面板、常见的故障诊断说明书、AutoCAD和Auto CAM、数控机床显示器和数控加工程序等等方面。经过此模块的学习,学生掌握一定阅读数控设备、加工中心的操作手册、编程手册、调整手册、安装手册、维修和维护手册等实用英文资料的方法;同时具备基本的翻译数控技术方面的操作手册和说明书等能力。
(三)高职数控技术专业英语实用口语模块。此模块是高职专业英语最容易被忽略的一个模块,很多教师认为高职毕业生走向岗位主要是在生产第一线,无需学习口语。但高职教育是培养学生终身学习的能力,专业英语口语是不可忽略的一个部分。在这个模块要加强学生以下方面的交际对话:数控机床厂中常用的交际对话、计算机微机接口和数控机床加工方面、计算机数控机床分类、数控机床操作和信息交流、数控机床维修和诊断、数控机床维护保养、AutoCAD和Auto CAM等方面的专业英语的交际和交流。这个模块弥补了专业英语实用口语的空白,使学生的哑巴专业英语成为过去,学生能够简单的和外国专家进行数控技术专业方面的英语交流。为学生继续教育提供了保障。
参考文献
[1]束定芳.外语课堂教学新模式刍议[J].外语界,2006,(4).
1数控技术概述
数控技术,简称数控,指的是运用数字、文字和符号组成的数字指令控制一台或多台机械设备动作的技术,通常主要控制位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量[1]。现代数控技术采用计算机实现数字化程序控制,计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得到实现。总之,数控技术能够完成普通机床难以完成的生产及加工,控制加工工艺及加工程序,使工具标准模块化,提高加工制造的生产效率。
2机械制造中的数控技术
2.1矿业零部件加工
矿质开采是破坏地表的活动,在开采的过程中会遇到岩石、岩土层等物质的阻碍,因此采矿机械的采掘臂其生产具有较高的要求。传统机械制造工艺在大批量生产的过程中,降低了采掘臂的质量要求,而将数控技术应用于矿业零部件的加工与生产中,有效的解决了零部件的质量问题,提高零部件批量化生产的质量。数控技术在煤矿机械领域的应用也十分广泛,以采矿机为例,采矿机加工与制造中应用数控技术,加快切割速度,锋利的叶片能够加快采集频率。煤矿开采机械的机壳在传统机械制造中使用焊件来制造毛培,小批量生产影响生产效率,应用数控技术能够使加工手段更快捷,提高生产效率,并完成复杂的煤矿采集、加工及运输操作。
2.2汽车工业
随着我国汽车工业的发展,汽车配件的加工技术也不断发展,数控技术在汽车工业中的应用加快了汽车配件的生产制造。将汽车配件加工中心与数控机床组合形成高效的机械生产线,实现多品种、中小批量的高效生产,其中现代数控加工技术能够实现复杂汽车零部件的快速加工[2]。以汽车齿轮为例,传统机械制造工艺主要以模型为依据,无法对齿轮的细部构造作调整,而汽车当中的大多数零部件都与齿轮有关,这样不仅造成汽车生产线滞后,还影响汽车的质量,但数控技术通过计算机编程,能够完成了人工无法计算的精度,从而有效保障汽车齿轮的精密化生产,提高汽车的生产效率。数控技术中的虚拟制造技术、集成制造技术、柔性制造技术等均已应用于汽车工业中,促进汽车产品生产的多元化。
2.3机床设备
机械设备是机械制造中重要组成部分之一,机械制造中数控机床设备的使用是必不可少的。机床设备内部存在具有自动化性能的程序或工业控制设备,数控机床的出现弥补了传统机械设备在自动化控制上的不足,实现了自动化控制,降低机床设备操作的劳动成本。数控技术与机床设备相结合,机电一体化是数控技术与机械制造的有效结合,实现了机械制造的精准化和高效化生产,人工与操作的分离促进生产操作的安全性。现代数控技术能够精准、快速的完成任务,例如精密控制工件与道具之间的距离,控制主轴变速、生产流程等,促进加工生产的精准。
2.4航天工业
数控机床在机械制造中的高精密度能够完成各种复杂制造,为航天工业提供便捷的服务。与民用行业相比,航天工业主要加工生产高精密度的零部件,这些零部件都需要特殊加工,数控机械结合工艺相比于传统制造工艺能达到精益求精的效果,实现微小部件材质的深度加工,提高材料的利用率,实现零部件的高性能[3]。随着各国航天技术的发展,微量化、超精确度的零部件生产工艺更符合航天工业的需求,超精密数控与机械制造的结合实现这一要求,例如航天工业中零部件需要特殊金属,但传统工艺无法负荷零件切割的要求,这时就需要制造机械对其进行特殊处理,而控制这些特殊处理的关键正是超精密的数控技术,这样才能满足宇航工业对机械加工的要求;需要超柔处理的金属材料,人为并不能进行精确的工艺设定,并也不能控制其参数及正确数据,需要超精密数控进行计算机核对,以保障整体数据的严密性以及精准性,保障超柔材料的柔性曲线[4]。
3结束语
关键词:数控系统;发展过程;趋势;应用分析
中图分类号: TG659 文献标识码: A
现代数控技术的发展具有高精度、高效率等特点,拥有微电子、计算机、信息处理、自动检测及控制技术的功能,为了在越来越激烈的全球巿场竞争中立于不败之地,各发达国家均对不同的工业项目投入巨资,以发展自己的数控技术。而我国数控技术的发展在现代制造业的转型过程中起到了基础性的作用,是国家工业和国防工业的重要手段,关系到我国在世界上的战略地位,更体现了我国的综合国力水平。
1、数控技术概念及发展现状
1.1国际数控技术的发展现状
所谓数控技术,是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术,它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础,同时也是提高产品质量,提高生产率必不可少的物质手段。数控技术还是机械加工自动化的基础,是数控机床的核心技术,其水平高低直接关系到国家战略地位。数控机床随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展,早已成为一个国家综合竞争实力的重要标志,工业发达国家对数控机床的发展高度重视,竞相发展高精、高效、高自动化的数控机床,以加速工业和国民经济的发展。
1.2我国数控机床的发展现状
目前我国生产的数控机床可以大致分为经济型机床、普及型机床、高档型机床三种类型。经济型机床基本都是开环控制;普及型机床采用半闭环控制技术,分辨率可达到1微米;高档型机床采用闭环控制,同时具有高精度、高速度、复合化,具有各种补偿功能、新控制功能、自动诊断,分辨率可以达到0.1微米,计算机能够代替人进行编程。
自2000年,在市场需求的拉动下,国内数控机床以年均30%的速度增长,从2003年开始,中国连续7年成为全球最大的机床消费国,目前是世界上最大的数控机床进口国。同时中国也是世界最大的数控机床生产国。在2010年,世界28个机床生产国的产值超过660亿美元,其中中国、日本、德国位列全球机床生产的前三位,分别占全球市场份额的32%、18%和15%。在国内应用的经济型数控机床基本都是国内产品,国内产品不管是从质量上还是从可靠性上都可以满足大部分机床用户的需要。
2、数控机床的发展趋势
2.1追求高速高精度控制是数控技术发展永恒的目标
数控机床的应用与发展对数控系统提出了更高要求,其中高速高精度运动控制成为现代数控系统的关键技术,已得到国内外的普遍关注,并从理论方法到实际应用进行了大量的研究和实践,有效推动了高档数控机床的技术进步,满足了现代航空、汽车以及模具制造业等对零件形状、加工精度、表面质量和加工效率等不断提高的要求,高速高精度数控加工已成为主流切削加工方式。
为达到高速高效加工,如何保证在机床运动平稳的前提下,实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律,使机床具有满足高速加工要求的加减速特性,是加减速研究的关键问题。加减速控制方法可以归纳为传统加减速法和柔性加减速法:传统加减速法有梯形加减速法和指数加减速法等方法;柔性加减速法有三角函数加减速法、S曲线加减速法和多项式加减速法等。传统的梯形和指数加减速由于存在加速度突变而影响运动平稳性,柔性加减速由于加速度连续,在高速加工中倍受关注。
另外伴随着电子技术的高速发展,采用高性能CPU、存储器等集成化标准化模块,改善了机床动态、静态特性,提高系统的快速响应能力、提高反馈和控制环节的数据分辨率等,保障了机床的高速高精高效化。
2.2柔性化是提高数控加工效率的有效手段
柔性化分为两方面,数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。这两方面都可以降低生产成本,大幅度提到产品的加工效率。
2.3智能化、数字化、网络化已占据了数控技术的主导
数控机床发展到今天,软件在其中的作用已越来越显著,然而研发消耗的精力与消耗的成本也越来越高,由于数控系统中的软件大多都是嵌入式软件,与硬件有着紧密关系并且运行在特定的硬件环境中,使得整个数控系统的性能、智能化水平的高低及可靠行的优劣等都是由硬件环境及软件共同决定的,更好的开发与完善软件的性能,也是挺高数控机床品质的重要环节。
2.4环保节能成为新的课题
随着人们环境保护意识的加强,对环保的要求越来越高。不仅要求在机床制造过程中不产生对环境的污染,也要求在机床的使用过程中不产生二次污染。在这种形势下,装备制造领域对机床提出了无冷却液、无液、无气味的环保要求,机床的排屑、除尘等装置也发生了深刻的变化。绿色加工工艺愈来愈受到机械制造业的重视。目前在欧洲的大批量机械加工中,已有10%一15%的加工实行了干切削或准干切削。我国在改造自然和社会发展方面取得了辉煌的成就,但与此同时,生态破坏与环境污染对国民的生存和我国的发展已构成了很大的威胁。因此保护和改善生态环境,实现国民经济的稳定和持续增长,是个紧迫而艰巨的任务。数控行业也正朝着更加高效和环保的方向发展,为我国的环境保护事业承担起一份应尽的责任。
3、我国数控机床的发展方向
我国数控机床在过去十几年的发展中进步是巨大的,然而事实上,由于国内数控系统生产企业的起点都很低,导致了企业的技术水平相对落后,再加上数控技术发达国家的技术封锁和低价倾销的竞争策略,使国内数控系统生产企业在设计原理、元器件及应用技术上与发达国家相比差距较大,但迫于企业生存的压力,有两方面桎梏束缚了我国数控技术前进的步伐,其一低端产能过剩,另一方面高端产能明显不足。
数控机床的水平、品种和生产能力,直接反映了国家综合实力。在制造业向数字化和智能化转型过程中,对于设备组成部件的性能有了更高的要求,包括精密性、表面质量等,尤其是在一些高新技术产业领域,如航天、通信等。市场技术需求的转变,对数控机床行业的发展提出了新的挑战,迫使我国数控机床技术在高速化、复合化、精密化、多轴化等方面取得大的突破,不断增强我国高端数控机床的竞争力,才能牢牢抓住制造业转型中的良好机遇。
提高我国数控机床的竞争力,笔者认为应做好如下三方面:
3.1注重人才培养,提高研发能力。
数控机床行业是具有高技术含量的行业,对于我国高端数控机床竞争力不强的局面,很大程度在于基础研究不够,很多企业只关心制造机床,却没有研发能力。我国现在工程教育的非工程化,使得我们培养出来的人才,工程实践知识较少,创新能力较弱,从技术上就受制于人。
3.2开发核心技术,增强竞争力。
目前很多机床制造企业在遇到市场压力下,首先想到的是降价,而不是去想办法提高产品附加值。过分追求降低成本,造成配套品质下降,恶性价格竞争,企业效益不好,赢利有限,使企业减弱再发展能力。
3.3加大政策扶持,提供专项帮助。
数控技术直接反映了国家的综合实力,国家政策对于数控机床行业的技术发展有着重要影响。虽然国家分别在2005年和2011年就数控机床行业发展出台了专项规划,但支持力度仍明显不足,因此,国家政策的扶持力度还有待进一步加强。
4、结束语
当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是其中相对薄弱的环节。只有跟上发展先进数控制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
[1] 陈成.实现高速数控加工关键技术的研究.机械工程与自动化,2009.
[2] 邹庆华.数控高效加工理论研究.机电产品开发与创新,2010.
【关键词】机械制造技术;数控技术;特点;应用
0.前言
随着以现代计算机为主导的先进科学技术的发展以及经济市场竞争的日益加剧,人们对工业产品的需求以及要求越来越高,产品更新换代的速度也越来越快,传统的机械制造行业正面临着改革的机遇和挑战。在当今的机械制造行业中,商家对产品的成本和交货的质量提出了更深一步的要求,对产品适应市场变化的能力以及对外界因素的适应能力的要求也逐渐的加强,换句话来说,也就是对时间的灵活性以及空间的灵活性的要求越来越大,而响应和满足这些要求的关键就在于数控技术的应用。
1.数控技术的特点
数控技术指的是利用数字信息来对机械运动和机械加工的过程进行全方位的控制。数控技术是集光机电技术、计算机技术、网络通信技术、机械制造技术、传感检测技术于一体的现代化机械制造业的基础性技术,数控技术具有柔性自动化、高效率和高精度等一系列的特点。现阶段,数控技术是运用计算机来进行控制的,在完成预先编程之后再运用控制程序来逐步的实现对工业设备的控制。正是因为计算机软件优越的辅助功能,使得传统的由纯硬件电路所构成的数控装置得以淘汰,输入数据的处理、判断、存储以及运算等诸多功能全部都可以由现场可编辑的计算机软件来完成,这在很大程度上有效的加强了现代工业机械制造技术的灵活性,并且使得机械设备的工作效率得到了显著的提高。
2.数控技术在机械制造技术当中的应用
2.1在工业机器人方面的应用
工业机器人能够形象的模拟人的手臂、手腕以及手部的相关动作,根据预先规定好的动作要求和运动轨迹来编成程序,使其能够实现操作工具、搬运工件、抓取工件等一系列的自动化动作。工业机器人能够有效的保证工业生产的安全、提高生产效率、提高生产质量以及改善劳动条件。工业机器人主要用于在诸如焊接、喷砂、喷漆等恶劣环境中工作以及在生产线上进行装配和装卸料,甚至还可以在人类难以到达的环境诸如放射性物质的操作、太空作业、深水作业等条件下工作。工业机器人系统主要是由控制部分、动力部分和执行机构等组成。控制部分主要由微机数控系统所构成,控制部分是工业机器人的中心指挥系统,它控制和指挥着机器人按照规定好的程序进行运动,而且还能够记忆类似于运动轨迹、动作顺序、运动速度等指令信息;动力部分的功能是给机器人的执行机构中的驱动装置不断的提供动力,使机器人的执行机构能够在驱动元件的驱动下实现相应的动作;执行机构则是由机械结构和伺服驱动装置所组成,可以模仿人手臂的一系列动作。除此之外,一些比较高级的机器人还具备感觉系统和检测传感系统,工业机器人的发展能够对我国的科学研究以及国民经济的发展起到积极的作用。
2.2机床方面的应用
机械工业的“主机”是机床设备,只有使得加工机床设备逐渐实现机电一体化,才能够加工生产出质量可靠及稳定的产品,企业的应变能力才能够得以加强。数控技术为当今的机械制造行业提供了非常好的机床控制能力,也就是将计算机作为控制装置应用于机床设备当中,这就是数控机床。先进的数控机床较好的利用数字化信息逐步使得机床控制机电一体化得以实现,数控机床将机械设备的各种顺序动作与操作等信息利用代码化的数字完整的记录在了控制介质当中,由控制介质发出指令来控制执行元件和机床伺服系统。
2.3在其它方面的应用
数控技术除了在以上机械制造中几个方面的应用之外,数控技术还可以和数控机床进行配套使用,这样能够对实现对数控机床上的零件形状、尺寸以及位置进行精确的测量。除此之外,还可以利用数控技术来加工制造出数控火切割机、数控激光切割机和数控弯管机等。
3.结束语
总而言之,要想实现机械制造自动化就必须应用数控技术,这对我国的综合国力的增强和国家发展有着积极的推动作用。除此之外,以数控技术为核心的现代机械设备的应用和生产已经逐渐的成为了衡量国家战略地位和技术水平的一个重要标准。所以,加强数控技术在我国机械制造行业当中的应用,不管是在发展战略方面,还是在战略角度方面,都是我国发展工业经济过程中所必须广泛发展和大力倡导的。
【参考文献】
[1]彭平.试论机械制造中数控技术的运用[J].科技致富向导,2011,(26).
[2]钱瑞萍.数控技术在机械制造中的应用[J].科技与生活,2011,(5).