數(shù)控技術(shù)與機械加工論文
時間:2022-03-16 08:48:09
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1數(shù)控技術(shù)的基本原理
所謂的數(shù)控技術(shù),簡單來講就是指采用電腦程序控制機器的方法。主要是指通過采用數(shù)字信息,按工作人員事先編好的程式對機械加工進行控制。它主要包括:計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、自動化控制技術(shù)、傳統(tǒng)及現(xiàn)代的機械制造技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是一種綜合性技術(shù),把數(shù)控技術(shù)用于機械加工,能夠有效地對機械設(shè)備進行數(shù)字化控制。這主要是運用計算機控制系統(tǒng)進行預(yù)先編程,在運行過程中利用計算機輔助軟件執(zhí)行繁瑣的數(shù)據(jù)存儲和運算處理,在很大程度上提高了機械加工的精準(zhǔn)度與自動化,提高了機械加工的效率。
2數(shù)控技術(shù)在機械加工機床設(shè)備中的作用
2.1數(shù)控技術(shù)在機械加工中的作用
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)及信息技術(shù)的發(fā)展,機械加工技術(shù)和工藝不斷進步,從而推動了機械加工設(shè)備的更新?lián)Q代和機械加工控制系統(tǒng)的更新升級。由于數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)機械設(shè)備機殼的毛坯制造。數(shù)控氣割技術(shù)的使用輕易地解決了單間下料等諸多問題,數(shù)控氣割技術(shù)通過保持壓縮接觸面積的均勻,很好地滿足了密封功能的要求。這些使得產(chǎn)品內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度得到提高,實現(xiàn)了毛坯料到成品過程的持續(xù)加工。因數(shù)控鏜銑床編程加工已與機械設(shè)備有機結(jié)合起來,首先通過預(yù)先編程的齒形子程序,然后進行機械加工和結(jié)合角度偏置,這能使產(chǎn)品滿足生產(chǎn)要求并進行無差異化生產(chǎn),更好地滿足各種精度要求,極大地提高了機械設(shè)備加工效率,還能實現(xiàn)生產(chǎn)計算機控制一體化。
2.2數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的作用
機床設(shè)備是機械加工中的重中之重,因此,在機械加工過程中機床設(shè)備的控制技術(shù)是非常重要的。為滿足現(xiàn)代機械加工業(yè)的發(fā)展需求,擁有控制系統(tǒng)的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化的關(guān)鍵。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機床設(shè)備的靈魂和核心。通過在機床上使用計算機控制系統(tǒng),能夠?qū)C床的加工過程進行控制,不僅保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量要求,還極大地提高了機床的使用效率與生產(chǎn)效率。它用數(shù)字化的代碼來表示加工零件的工藝和幾何信息,也就是運用計算機編程將刀具與工件間的相對位移以及進給速度編排在計算機控制系統(tǒng)上,由計算機發(fā)出控制指令使機床按控制要求運行。無需對機床進行人工參與與調(diào)整,只需向計算機控制系統(tǒng)編入新的加工程序,就能改變加工零件,這是數(shù)控機床的最大特點。
3數(shù)控技術(shù)在機械加工機床中的發(fā)展趨勢
3.1數(shù)控技術(shù)的性能發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今,我國的數(shù)控技術(shù)在機械加工領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,數(shù)控技術(shù)的作用已不容置疑,它不僅推動了機械加工行業(yè)的持可續(xù)發(fā)展,還提升了我國的綜合國力。數(shù)控機床的性能正朝著高速高精高效化、柔性化、實時智能化發(fā)展。高速高精高效化:隨著高速RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)的運用以及機床性能的改善,明顯提高了機床的高速高精高效化。柔性化:主要表現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)具有較強的可塑性和較好的可操作性。模塊化的設(shè)計,能滿足生產(chǎn)流程的不同需求。實時智能化:利用實時系統(tǒng)和人工智能相結(jié)合實現(xiàn)人類智能行為的模擬,使高科技手段有效運用。
3.2數(shù)控技術(shù)的功能發(fā)展趨勢
為解決數(shù)控技術(shù)發(fā)展中面臨的多種技術(shù)與非技術(shù)問題,數(shù)控技術(shù)在功能上得到了很大的發(fā)展,主要表現(xiàn)在用戶界面圖形化、科學(xué)計算可視化、插補和補償方式多樣化以及內(nèi)裝高性能PLC。用戶界面圖形化:用戶界面是使用者和數(shù)控系統(tǒng)的對話連接。能夠根據(jù)客戶的知識接受能力和要求,加大對客戶界面的開發(fā)。用戶界面圖形化能夠?qū)崿F(xiàn)藍圖編程和快速編程、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放等功能??茖W(xué)計算可視化:能夠高效處理和解釋數(shù)據(jù),直接使用可視信息如動畫、圖像等。用于CAD/CAM,如參數(shù)自動設(shè)定、自動編程、刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理等。插補和補償方式多樣化:有2D+2螺旋插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、極坐標(biāo)插補等多種插補方式。補償方式有極坐標(biāo)插補、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、象限誤差補償、以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?nèi)裝高性能PLC:可用高級語言編程或梯形圖,提供在線調(diào)試和在線幫助功能。用戶在車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上修改自己需要的程序,能夠建立自己的應(yīng)用程序。
4數(shù)控機床的主要增效途徑
目前,我國數(shù)控機床的自動化生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝還存在一定的問題,主要表現(xiàn)在:數(shù)控機床生產(chǎn)設(shè)備加工切削參數(shù)不太合理、與數(shù)控機床相關(guān)的知識庫和工藝數(shù)據(jù)庫缺乏、在自動化的制造中缺乏先進的管理系統(tǒng)。這些問題增加了數(shù)控機床加工過程中的準(zhǔn)備時間、等待時間和故障調(diào)試時間,從而降低了數(shù)控機床的生產(chǎn)效率。通過對國內(nèi)數(shù)控機床的現(xiàn)狀了解,提出了提高數(shù)控機床效率的有效途徑。
4.1提高數(shù)控機床的自動化程度在數(shù)控機床加工過程中,通過柔性生產(chǎn)線,以及柔性制造單元等數(shù)控加工技術(shù),逐步提高數(shù)控技術(shù)的自動化程度。這樣可以減少數(shù)控機床加工中的準(zhǔn)備時間、等待時間和故障調(diào)試時間,從而縮減了加工所需要的總時間。由此,在機械加工過程中加工零件的連續(xù)性以及自動化程度得到提高,進而提高了數(shù)控機床的生產(chǎn)總效率。
4.2逐步優(yōu)化加工過程通過機械加工生產(chǎn)過程的持續(xù)優(yōu)化實現(xiàn)數(shù)控機床的加工,努力改進現(xiàn)有的生產(chǎn)和管理方式、刀具的自動配送、機械設(shè)備的管理以及機械零件的制造執(zhí)行系統(tǒng)等,積極學(xué)習(xí)國外先進的數(shù)控技術(shù)水平,逐步優(yōu)化加工過程。這能有效提高數(shù)控機床設(shè)備的完整性和開動率,使數(shù)控機床得到高效管理和有序運用。
4.3優(yōu)化加工工藝以及加工設(shè)計保證加工零部件的質(zhì)量以及縮減機械加工的時間,是提高數(shù)控機床的加工效率,實現(xiàn)優(yōu)化數(shù)控機床加工工藝的基礎(chǔ)。通過使用較為先進的刀具或者性能高的數(shù)控機床設(shè)備能夠完成數(shù)控加工機床的模擬仿真秀。運用先進的技術(shù)努力優(yōu)化數(shù)控機床加工工藝和加工設(shè)計,實現(xiàn)優(yōu)化控制系統(tǒng)裝置。通過提高數(shù)控機床的切削效率和主軸的加工效率,能夠保證數(shù)控機床的加工性能。
5結(jié)束語
通過對數(shù)控技術(shù)的基本概念及工作原理的解釋,以及目前我國數(shù)控技術(shù)在機械加工機床設(shè)備中的作用分析、數(shù)控技術(shù)在性能和功能上發(fā)展趨勢分析,提出了數(shù)控機床的主要增效途徑。從文中可以看出數(shù)控技術(shù)在機械加工中的重要地位,它是我國實現(xiàn)機械加工自動化和智能化的關(guān)鍵,對我國國家工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高有著重要的影響。因此,在機械加工業(yè)中需要不斷加強數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新,積極引進國外先進的數(shù)控技術(shù),這對于機械加工企業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。機械加工業(yè)的飛躍發(fā)展,必將推動我國經(jīng)濟社會更好、更快發(fā)展。
作者:吳鵬宇單位:江蘇省如皋第一中等專業(yè)學(xué)校