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1、【機械制造論文】機械制造數(shù)控技術(shù)應用分析
摘要:數(shù)控技術(shù)是一門由多學科進行交叉的綜合型技術(shù),同時也是實現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)集成化、自動化的一門基礎技術(shù)。本文介紹了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了數(shù)控技術(shù)在我國機械制造業(yè)中的應用,同時,還對數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢進行了一定探討。
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);制造技術(shù);應用
1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟全球化的不斷深入,我國已經(jīng)逐漸成為了世界機械制造業(yè)的中心。不過,和那些發(fā)達的國家相比,我國的機械制造業(yè)的水平還是稍微有點落后,主要表現(xiàn)在我國的機械制造業(yè)裝備比較陳舊,而且比較缺乏科學的企業(yè)管理以及自主研發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品,
2、先進技術(shù)也落后于發(fā)達國家。自從我國加入WTO后,國際競爭力也得到了很大提高,不過跟發(fā)達國家相比,還是有一定的差距。因此,將數(shù)控技術(shù)應用到機械制造業(yè)中,是發(fā)展機械制造業(yè)的必然選擇。就目前來看,傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為機械化以及自動化的現(xiàn)代制造業(yè),現(xiàn)代制造業(yè)主要是通過操作主控制器來全面實現(xiàn)自動化的加工過程。機械自動化可以滿足更加精準的加工需求,加工的效率也大大提高,最主要的是用機械代替人工,使得大批量的生產(chǎn)得以實現(xiàn)。對傳統(tǒng)制造業(yè)而言,機械自動化的出現(xiàn),彌補了其很多的缺陷,在生產(chǎn)大規(guī)模以及低成本產(chǎn)品的時候,機械自動化可以很好地滿足市場的需求。
2數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應用
3、
2.1工業(yè)生產(chǎn)
工業(yè)機器人跟傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)是一樣的,組成的架構(gòu)都是控制單元、執(zhí)行機構(gòu),還有驅(qū)動單元。工業(yè)機器人可以在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中工作,也能在很長時間內(nèi)不間斷地進行工作。隨著流水線上數(shù)控技術(shù)應用得越來越廣泛,工人的工作量減少了很多,對工人而言,也能改善一下他們的工作環(huán)境,對他們的人身也提供了更多的保障,機器生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量,也能有更好的保障。在機器進行操作的時候,它的控制單元是計算機的系統(tǒng)所組成的,然后對機器人的驅(qū)動單元發(fā)出指令,這個指令是提前寫好的內(nèi)核程序,在機器進行驅(qū)動的時候,預期的操作就可以完成。當機器出現(xiàn)故障的時候,傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)會將這個結(jié)果反饋給控
4、制單元,從而控制單元就會發(fā)出報警的信號以及采取相應的保護動作。工業(yè)機器人的執(zhí)行機構(gòu),它是機械構(gòu)件還有伺服系統(tǒng)組成的,執(zhí)行機構(gòu)的動力是動力部分提供的,然后機器在驅(qū)動元件的作用下,就能夠完成執(zhí)行機構(gòu)需要完成的操作[1]。
2.2煤礦機械
目前現(xiàn)代化的經(jīng)濟正在不斷地發(fā)展進步,對能源的需求量也在不斷增加,這就刺激了煤炭企業(yè)的進一步發(fā)展,采煤的工藝比較多樣化,這就要求采煤機要滿足不同的采煤方式,速度也要不斷提升,這樣的話,采煤機就很難進行大批量的生產(chǎn)。但是,傳統(tǒng)機械加工的工藝是比較簡陋的,而且只可以使用仿型法,制作的精度不夠精準,制作的速度也不是很快,總之都比較落后,很難
5、解決目前機械單件下單的問題。不過隨著數(shù)控氣割的大量應用,套料選用的方案也漸漸被優(yōu)化,對現(xiàn)在的焊接工藝來說,是比較符合實際的。
2.3汽車工業(yè)
隨著人們對出行的要求越來越高,汽車工業(yè)在近些年也發(fā)展得十分迅猛,可以在很大程度上去滿足人們追求的舒適和便捷的要求。與此同時,加工汽車零部件的技術(shù)也得到了很大發(fā)展,其中,數(shù)控技術(shù)的加入,更是提高了制造復雜零件的速度。高速數(shù)控機床和高速加工中心的組合,形成了一個高速的生產(chǎn)線,能夠在很大程度上滿足產(chǎn)品的更新?lián)Q代需求,真正做到了投資一次,長期受益。另外,這個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,跟組合機床的剛性自動線十分接近,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)汽車制造的
6、高效化生產(chǎn)[2]。數(shù)控技術(shù)在汽車加工制造中的應用,不僅可以滿足汽車制造業(yè)的需求,還能有效促進數(shù)控技術(shù)的進一步發(fā)展?,F(xiàn)在的汽車制造業(yè),已經(jīng)越來越離不開數(shù)控技術(shù)。
2.4機床設備
機械制造的重要載體就是機械設備,機械制造業(yè)迫切地需要現(xiàn)代化的操作技術(shù),現(xiàn)在的機床設備具備了控制能力,就可以滿足現(xiàn)代化的操作技術(shù)需求,與此同時,對研發(fā)現(xiàn)代的機電一體化的產(chǎn)品也具有促進作用。目前,機械數(shù)控技術(shù)可以稱得上是機械制造業(yè)當中的主宰,機械數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),讓以往很多難以實現(xiàn)的技術(shù)都變成了現(xiàn)實。在機床設備中應用數(shù)控技術(shù),就可以利用計算機的控制裝置,讓機床設備更加具備控制的能力,數(shù)控機床可以
7、快速并且精準地去控制刀具和工件的位置,對于冷卻泵的操作還有主軸變速等內(nèi)容也都可以做到快速有效地處理。因此,數(shù)控技術(shù)在機床設備中的應用,提高了機床設備的生產(chǎn)效率,還提高了加工的精度,對機床加工要求的精細化、復雜化也能很好地去滿足。
3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1性能發(fā)展方向
(1)更加高速高效高精化。機械制造技術(shù)的判定指標主要有3種,分別是速度、效率和精度。在采用高速的CPU芯片還有多CPU的控制系統(tǒng)以及高分辨率的絕對式檢測元件后,再加上采取了有效的措施,對機床的性能進一步進行了完善,機床在動態(tài)還有靜態(tài)時候的特性也有所改善,機床的效率就會朝著更加高速
8、、高效、高精化的方向去發(fā)展。(2)更加柔性化。柔性化主要包括數(shù)控技術(shù)的可塑性、可操作性都比較強。數(shù)控系統(tǒng)本身就具備柔性,加上采用了模塊化的設計后,功能的覆蓋面也有所增大,對功能區(qū)也可以進行隨意地裁減,從而對客戶的不同需求也能很好地進行滿足。數(shù)控系統(tǒng)本身具備的柔性,加上群控系統(tǒng)的柔性,使得群控系統(tǒng)的柔性可以依照不同的生產(chǎn)流程要求,對物流還有信息流的動態(tài)進行調(diào)整,這樣群控系統(tǒng)的效能就可以更好地發(fā)揮出來。(3)實時智能化。早期的制造業(yè)采用的是傳統(tǒng)的實時系統(tǒng),不過它的作用是比較單一的,對復雜的環(huán)境沒法應對,只能進行簡單的時間控制和任務的調(diào)度。但是,人工智能有效地運用了高科技的手段,通過計算機的模型,實
9、現(xiàn)了對人類智能行為的模擬。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)也在不斷地出現(xiàn),給企業(yè)的技術(shù)革新提供了很多借鑒的機會[3]。將人工智能和實時系統(tǒng)進行結(jié)合,可以做到優(yōu)勢互補,還可以讓人工智能朝著現(xiàn)實化領域進一步發(fā)展,對它的實時響應度也能起到一定的推動作用。目前的實時系統(tǒng)已經(jīng)很越來越趨向于科技化還有信息化,對各種環(huán)境的應變能力也有所提高。所以,實時智能控制這個領域也就應運而生。(4)開放式。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)是比較封閉式的,而且數(shù)控應用軟件在產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)中也存在一定的問題。為了解決這些問題,很多國家已經(jīng)開始研究開放式的數(shù)控系統(tǒng)。像我國的ONC和日本的OSEC等,未來的數(shù)控系統(tǒng)肯定是朝著開放式的道路前進的,開放
10、式的數(shù)控系統(tǒng)指的就是數(shù)控系統(tǒng)可以在統(tǒng)一的平臺上進行開發(fā),然后再將數(shù)控的功能進行增加或者是裁減,從而面向使用的用戶。而且,對于用戶的特殊應用,也可以全部集成到控制系統(tǒng)中去。當前研究的核心就是規(guī)范開放式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),然后就是規(guī)范通信,開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)功能庫,還有開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)功能軟件等。
3.2功能發(fā)展方向
(1)科學計算可視化??茖W計算可視化,它主要就是用于高效地處理數(shù)據(jù)還有解釋數(shù)據(jù)這方面,這樣信息交流就不再只是用語言和文字進行表達,科學可視化后,信息交流就可以直接用圖像和動畫等可視的信息。將可視化技術(shù)還有虛擬環(huán)境技術(shù)進行結(jié)合,可以讓應用領域得到進一步地拓寬。(2)用
11、戶界面圖形化。數(shù)控系統(tǒng)還有使用者之間的對話接口就是用戶界面,為了可以滿足不同用戶對這項技術(shù)的要求,對用戶界面開發(fā)的力度就要進一步加強,但是,在計算機軟件研制中,用戶界面可以稱得上是最困難的一個部分。目前科學計算可視化、虛擬現(xiàn)實還有多媒體等技術(shù),對用戶界面也提出了更高的要求。圖形用戶界面對非專業(yè)用戶而言,具有很大的方便性。人們可以直接通過窗口還有菜單操作,對于藍圖編程還有快速編程,都是極為方便的,還可以實現(xiàn)不同方向的視圖進行比例縮放的功能。
4結(jié)語
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,也在一定程度上促進了機械制造業(yè)的發(fā)展。機械制造業(yè)需要不斷進行技術(shù)的革新,這是安定社會以及發(fā)展多樣
12、化的社會經(jīng)濟的需求。數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的有機應用,讓機械制造業(yè)又上升到了一個全新的高度。隨著數(shù)控技術(shù)不斷變得成熟,機械制造業(yè)也完成了歷史性的轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷改進,機械制造業(yè)定會變得越來越強,我國的經(jīng)濟發(fā)展必然也可以邁向一個全新的高度。
參考文獻:
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