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中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(b)-0002-02
工业的发展带动了社会的进步,机械制造业是工业发展的重要部分,而数控技术是有效促进我国现代机械制造业发展的手段之一。在现代机械制造业中,普遍运用的技术手段有数控技术、自动化技术和信息化技术。与传统技术相比较,现代数控技术更加符合机械制造发展的要求,被广泛应用。
1 数控技术国内外发展历史
数控技术经过不断改进发展,技术水平逐步成熟。但是在快速发展的同时,一些问题随之出现。目前数控技术大部分采用的是封闭式框架内部结构,如兼容性、移植性及二次开发利用等,以上性能目前数控技术发展水平都不具备,导致技术升级及系统维护方面受到阻碍,并且厂商研发数控系统软件资源封闭,不能共享,这也导致了发展步伐缓慢和创新格局的落后。要想解决这些弊端,需要对各模块和数控系统进行整合、修改及更新,研发二次开发软件系统,使控制器更加系统化、个性化及科学有效发展。1984年美国首次提出开放式数控系统概念,简称NGC(Next Generation Controller)。随后世界各国启动了很多数控技术相关的研究方案,这其中产生重要影响的有日本OSEC计划及欧洲的OSACA计划等。主要特点汇总见表1。
这些计划的有效实施,给数控系统带来了翻天覆地的变化,降低投资成本及维修费用,提高了机床的使用率,加快了产品研发的速度,实现了重构控制器机制和方便软硬件使用的目标,从而适应了市场需求,同时加快了控制系统更新换代的步伐。对于美国汽车制造业的发展最为明显。这些先进的开放式数控体系结构,引领了整个世界机械工程产业的发展。
2 我国数控技术发展现状及其特点
2.1 数控技术的发展现状
数控技术在世界上提出已有50年的发展历程,在我国机械制造业得到了飞速发展,数字化技术的逐步发展完善,为机械制造业取得很多成果。各种精密高效数控机床和重型机床的生产制造是机械产业的突破,不断提高加工精度和机床性能,机床生产水平也接近世界先进发展水平。但是,数控机床与欧美先进国家相比较还是存在很大差距的,在质量精度、先进专业化水平及高效率机床产量方面存在不足,需要不断完善改进,在未来朝着更好的方向发展。
2.2 数控技术的特点
目前,我国的数控技术是利用计算机设计制定数字控制程序,从而对设备执行控制的一种新型科技手段。数控技术的特点主要有以下几方面:第一,对于传统制造不能完成复杂曲面形状配件的问题能够较好地解决,节省了工作时间,同时保证了机械产品的质量。第二,程序设定精准,减少了辅助程序的参与。第三,加工过程中对零部件的调整或者对新产品的研发,可以利用计算机调整工艺参数进而准确地在流程中及时处理问题。第四,机械生产的效率和质量均提高,保证了精准度和自动化。第五,节省了以往安装和换刀的时间,机械工具制造水平在模块化标准下准确率更高。
3 数控技术在现代机械制造业的发展应用
3.1 应用于机床设备
现代数控技术已普遍应用于机床设备生产中,其重要程度是其他技术手段无法替代的。机床加工中采用数控技术是一次技术性的新变革。机床加工在控制能力上取得了重大突破,实现了利用计算机程序来发出命令,通过机床设备间的相互配合准确地进行加工零件生产流程。
3.2 应用于工业机器人
工业机器人已经在各领域里发挥作用,利用计算机控制系统操控机器人作业来取代人类的体力劳动,有效改善了工业制造生产中人为不便的不利状况。例如:在生产环境恶劣及人为作业时间长的问题上,机器人的引进受到了极大的欢迎。
3.3 应用于汽车制造业
随着汽车销售量的飞速增加,汽车成为现代家庭生活的必备交通工具。在近20年的发展历程上,数控技术在汽车制造业中的应用加快了汽车生产的精准、安全及快速发展。机械加工技术的有效提高,成为了汽车制造业的强大支撑技术力量。汽车数控技术主要包括集成技术、虚拟技术及柔性技术等方面,避免了传统制造技术中零件生产的复杂化流程,简单的数控技术生产为汽车制造业节省了将近一半的生产成本,促进了汽车制造业的发展,在未来会被更广泛地应用。
4 数控技术对于现代机械制造发展前景的影响
4.1 智能化数控技术
数控技术在智能化机械制造业的有效运用,替代了人为劳动作业,节省了生产时间,使生产具备高效性并提高了生产的精准度。智能化数控技术在未来多领域内都会广泛应用,发展前景十分广阔。
4.2 高精度快速数控技术
高精度数控技术是保证安全生产避免误差的重要技术,保证生产产品能取得更大的贡献价值。除保证高精度需求外,还需要快速高效化的数控技术。这两种技术的有效引入,能够让机械制造业提高效率,缩短周期并保证质量安全。
参考文献
关键词 自动计数;数控技术;机械加工
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)77-0165-02
0 引言
数控技术是通过数字信息对机械加工及运动过程加以控制的技术,因集合了多项专业技术,具有高效、精准、自动化等特点,从机械加工到精细雕刻,数控技术的应用非常广泛。
1 数控技术的特点
数控技术使用数字信息对机械加工及运动过程实施控制,在工业生产及加工中具有重要作用。数控技术是多种技术的融合,其中包括计算机技术、网络通信技术、机械制造技术、传感检测技术、光机电技术,因而能够在生产及加工中实现多种技术的应用,并且自身还具有高效、精准、自动化等优势。通过计算机编程控制,设备能够按照程序要求完成相应的机械加工,大大提高了工作效率。特别是在电子技术发展的推动下,数控系统的性能不断提高,成为先进机械加工的主体。其特点主要表现在:可以改变加工工艺参数,方便实现换批加工及新产品研制;可在一次装夹工件实现多道工序的加工,保证加工精度;可以完成普通机床难以达到的零件曲面形状的加工;可以使用模块化的标准工具,提高标准化管理水平。正是基于以上特点,数控技术的应用领域非常广泛。
2 数控技术的应用领域
目前,数控技术在以下领域的应用体现出强大的优势:
第一,数控机床领域。数控机床是数控技术应用最为成熟的领域。机床是制造业的重要生产设备,数控技术能够为机械加工提供良好的机床控制能力,运用数控技术对机床加工,生产质量更有保证,且生产效率大大提高。在数控机床领域,其操作步骤是编写程序清单,根据零件加工图样用数字代码描述工艺过程、尺寸及相关参数,通过代码控制,将刀具和工件间的位置,主轴、变速和刀具的选择,冷却泵操控等动作按顺序编排,利用穿孔机制作穿孔纸带,纸带上的加工能够信息通过光电输入机传递至数控装置,数控计算机再发出指令,由机床执行各种指令,直至生产加工出所需零件。如果加工对象发生变化,工作人员只需重新编写加工程序,机床本身并不需要进行调整,其机床控制的灵活性很强,自动化生产加工及管理更利于提高工作效率。
第二,煤矿机械加工领域。煤炭是生产生活的重要能源,采煤需求带动采煤机的发展。但是不同煤矿的环境各有区别,采煤机需要适应各种不同环境下的采煤需求,种类很多,小批量生产居多。传统机械加工难以实现单件下料,数控技术的应用则能轻松解决这一问题,直接替代过去的仿型法,套料的选用方案得到优化。使用数控技术后,采煤机切割速度提高,而且带来比传统机械加工更理想的效果,也避免了人工采矿的危险。数控气割机中装有可自动调节的缝补偿装置,适合根据构件的实际轮廓进行控制,精确控制加工余量,创造最优利润。
第三,注塑加工领域。塑料是工业生产中的重要材料,广泛应用于各个行业。注塑机就是一种塑料成型加工设备,它使用柱塞式螺杆或螺旋式螺杆,把预先均匀塑化的热塑性塑料、固性塑料推挤到闭合模具型腔,再经过保压、冷却,形成注塑成品。注塑成型加工基本上能够应对各种复杂形状的生产要求,在国防、航空、运输、电气、建筑、农业、医疗、日常生活等多个领域展现出优势。但是注塑机发展过程中面临着生产过程变化需要重新安装的问题,操作不便。随着数控技术的应用,注塑机的程序、过程、温度已实现数字控制,并向联机控制发展。
第四,汽车工业领域。近年来我国汽车工业发展迅速,汽车销量不断增加,由此也对汽车工业生产提出更高的要求。数控技术应用于汽车零部件加工,可提高复杂零部件的制造速度,带动汽车制造提速。数控技术易于满足零部件产品不断更新换代的需求,接近于组合机床刚性自动线的生产效率,使品种多、批量小的生产得到实现。数控技术凭借其特有的优势使零部件更新换代更易于实现,从而更好地满足消费者的个性化需求,增强我国汽车零部件制造在国际市场的竞争地位。
第五,纺织加工领域。纺织业是我国的传统产业,也是优势产业。在纺织行业,并条机与印花机是最为重要的两大机械。并条机用于调整棉花单位长度的质量,并确保纤维方向的一致,印花机负责进行染色印花。但传统并条机在棉条质量和均匀度控制方面并不理想,应用数控技术则有效提升速度与精度。同样在印花机的数控改造中,运用数控装置开展检测和同步控制,可实现精准印花。
第六,木材加工领域。木材是工业生产的重要原材料,木材加工效果取决于加工机械,先进的加工机械对于提高加工精度和速度具有直接影响。数控技术应用于各类木材加工设备,可提高加工的效率、精度和资源利用率,减少限制因素。例如数控带锯机可实现板材的曲线加工,实现板材的充分利用,避免不必要的材料浪费;全自动喷漆系统可对固定和移动的工件表面喷漆。
第七,工艺雕刻领域。传统的工艺雕刻以人工为主,生产效率相对较低,而且对工艺雕刻人员的技术要求很高,制作成本高,不易实现批量化生产。近年来工艺品的市场需求不断增长,数控技术的应用可将传统的手工工艺雕刻转化为数控雕刻,应用数控设备精确雕刻,不仅成本降低,生产周期也能明显缩短。
3 数控技术的应用展望
目前数控技术的发展越来越快,应用领域不断拓展,并已成为国际竞争的重要内容。今后数控技术还将继续提高智能化、自动化、网络化的技术功能,因此,数控技术涉及的内容也将更加复杂。为推动我国数控技术的发展,政府部门应制定专项发展战略,鼓励数控技术的研发创新,积累自主知识产权,从而不断提升我国在数控领域的国际地位。
4 结论
数控技术在生产及加工领域的应用成为国家技术水平的体现,它是各种先进制造系统的基础,是实现机械制造自动化的关键,目前在很多领域已彰显出巨大的优势,今后还将伴随技术的发展在更多的领域绽放光彩。
参考文献
[1]方媛,卞奕明,李艳平.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术,2012(7).
【关键词】数控技术;经济发展;机械制造行业;应用
数控技术是生产进步,经济发展的产物,从这个角度看,数控技术为我国的经济发展做出了巨大的贡献,也是我国企业进步的重要动力。当今的数控技术,正朝着精细化、自动化的方向大步发展,为国民经济的发展带来了无限的生机和活力。
一、数控技术的特点
我国数控技术起步较晚,但是发展较为迅速,特别是近年来,我国数控技术取得了质的飞跃。1958年,我国数控技术开始了自主研发的道路,经过了改革开发的洗礼,数控技术的发展更加迅速,很多新技术被广泛应用到数控技术中。目前,数控技术在诸多领域都有广泛的应用,为我国经济发展带来了巨大的效益。
数控技术与计算机技术相结合,形成了现代化的生产制造工艺,其主要特点在于技术的执行依靠计算机程序来掌控,即在生产之前,编程员先制定一定流程的加工零件的程序,依靠数字化信号来控制设备运行,达到加工机械设备的效果。
目前,数控技术主要是指计算机数控技术,主要依靠设计好的程序和数据来控制设备,该技术流程具备了工作效率高、质量好、性价比高等优势,是一项优良的现代化技术。数控工作的具体工作流程如图1所示:
图1 数控技术工作流程图
二、数控技术在经济发展中的应用
数控技术发展至今,主要应用于机械加工行业,在国民经济的快速发展过程中,数控技术也发挥着越来越重要的作用,在煤矿机械、汽车制造、工业生产中都有着无可替代的作用。
(一)数控技术在煤矿行业中的应用
我国是煤炭大国,一直以来,煤炭是我国的主要的能源,煤炭开采是煤炭企业的重点工作,如何提高煤炭开采的效率和品质,是企业需要关注的重点问题。在激烈的市场竞争下,煤炭企业开始着手准备大型、高效率的机床设备,而当前加工精度高、性能优越的设备显得更受欢迎。煤矿行业正在不断改造数控机床的操作性、精度、功能,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,促使煤矿企业健康、快速发展。
(二)数控技术在汽车行业中的应用
近年来,我国汽车行业发展取得了令人瞩目的成绩,不仅在品牌创建,口碑建立等方面日益成熟,而且,汽车制造加工技术也有了突破性的进展,这主要得益于数控技术的快速发展和完善。
对于当今的企业制造行业来说,数控机械设备已经成为了汽车产品开发的必备设备,数控技术不仅提升了加工制造的效率,而且提升了零部件加工的精度和准确度,提高了制造的质量。特别是在当前激烈的汽车销售市场,汽车企业不仅要提升产品内在的品质,更要关注汽车车身的造型和零部件的质量,以迎合越来越年轻化的消费人群。
精密化、自动化的数控技术成为了汽车制造行业的新宠,比如激光数控检测技术具有精度高、实用性强、可靠性高的特点,可以精准的测量汽车的曲轴、凸轮轴等零部件的直线、长度、垂直度测量,并且可以精确到微米,精确度非常之高。
(三)数控技术在工业生产中的应用
在工业生产过程中,很多生产环节以数控技术取代人工能够取得更加理想的生产加工效果。而且,在一些生产环境较为恶劣的场所,人工操作花费较大,对人体伤害也较大,操作难度比较高,无法真正满足生产要求,容易造成安全事故,所以,在工业生产中引进数控技术,是一项明智而迫切的工作。当前我国的工业企业正在逐步完善数控加工体系,积极引进各项数控技术,在提升生产效率和质量的基础上,还为企业提供了监控服务,科学完善的对生产过程进行监控,如有发生生产问题,会及时发送提醒,便于工作人员第一时间赶赴加工现场进行处理,既节省了企业的开支,也提升了生产的效率。
三、数控技术在经济发展中的应用前景
数控技术诞生至今,发挥了越来越重要的生产作用,不管是起初的封闭式加工,还是当今的计算机数控技术,都非常好的展示了该技术的优越性能。在未来的发展过程中,数控技术将在智能化和自动化方向加大研究和生产,重点提升数控技术的加工生产效率,不断满足企业对机械设备加工的需求。未来的数控技术,更加需要专业化的人才和技术,不管是在设备生产上,还是技术操作上,数控技术的快速发展离不开我国制造装备行业的进步。毋庸置疑,数控技术的未来一片光明,而提升技术的道路是漫长的,也是艰辛的,必须要始终坚持以技术开发带动技术创新,促使我国制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。
四、结束语
综上所述,数控技术为我国的企业发展和经济进步注入了无限活力,在时代进步的前沿,数控技术必将成为带动我国制造业进步,提升我国企业竞争力的有力武器,为我国的经济发展提供源源不断的动力。
参考文献
[1]宋春华.数控技术的现状及发展趋势[J].装备制造技术,2013,(3):114-117.
[2]张俊,魏红根.数控技术发展趋势――智能化数控系统[J].制造技术与机床,2014,(4):10-12.
【关键词】数字控制;数控加工;曲面定位;应用
数控加工技术与传统的加工技术不同,数控加工技术需要在数控机床上对机器的零件进行精细地加工技术,该技术需要运用到机械加工和数字信息控制零件方法,而且数控加工这种技术,能够广泛地运用在各种复杂的零件上,应用的领域非常广泛。数控加工技术还具有精密度高的优点,对零件的加工精细。在数控加工过程中运用到的数控机床,是一种应用计算机来进行控制的机床,数控系统又控制着数控机床,数控系统能够根据程序员对零件的材质、加工要求等规定的要求进行程序编辑。
一、复杂曲面数控加工中的技术
随着社会的高新科学技术的发展,在航空、造船、汽车等交通领域中,对零件的加工要求逐步的提高,人们要求的零件越来越精细与精确,因此,复杂曲面数控加工技术得到了快速的提升。由于数控加工技术应用广泛,该技术可以应用在已有零件的复制、受损零件的还原、新零件的设计等等方面,因此,数控加工技术包含了方方面面的技术,如:获取数据的技术、曲面匹配的技术等。
数控技术是一种运用数字来对某一工程的全过程进行有效地控制,并且能够达到机械自动化的目的的一种新型技术。该技术能够机械中的方位、角度、长度、速度等的物理量进行机械化控制,数控加工技术伴随着高级数学的研究而发展。在数控技术加工中,需要运用到数控机床进行对数控系统进行操控,然后数控机床又是根据操作者的编辑来进行操控的,在数控机床内部中,机器内部会自动地对操控着输入的数据以及规定进行系统的数据计算、数据转换等复杂的工程式的操作,最后再通过一系列的机器自动操作,对需要加工的零件进行制造,来完成这一零件加工的过程,即数控加工过程。数控技术一般分为数字控制、计算机控制、直接控制和微机控制。这几种数控技术都是通过不同的机器来实现对数字的控制欲数字的转换的过程。
二、数控加工技术的特点
数控加工技术的发达与否是一个国家的工业发展的情况的标志,因此,一个国家的工业是否发达,与该国家的数控技术的发展是密切相关的。那么数控加工这种技术为什么会占有如此重要的位置呢?以下让我们一起了解一下数控加工技术具备的各种优点。
(一)机械自动化
数控加工技术是一种全自动化的高科技的技术,运用对数字的控制进行机械自动运行的技术。在数控的加工过程中,操作者的工作量非常的简单与便捷,操作者只需要在数控系统中按下规定的数据,对零件进行装卸以及定时的给机械换道具,并且在过程中进行监督。机械的自动化,可以大大地减少工业员工的工作量,减轻了员工们的工作负担,给人们带来了许多的方便。在工业的生产过程中,运用数控加工技术,可以使复杂的手工操作过程变得简便许多。
(二)精确度高
运用数控加工技术对工业生产中的零件进行加工,能够在加工的过程中进行很精确地计算,由于数控技术的机械化,计算非常精确,从而能够确保产品的高度精确,在很大一定程度上,满足了人们对产品的高度精细的要求,该技术的精确度高,不仅保证了零件的精细程度,而且为大型机器的制造奠定了坚实的基础。
(三)工作效率高
由于数控加工技术在运用数控机床加工能够在一次的装卸中同时对多个零件的表面进行加工,就仅此这一个步骤,就比人工的操作快了许多,在数控加工过程中,还在许多过程上的效率高,如:数据的检测、划线等方面。这种数控加工技术大大地缩短了零件的加工时间,这也很大程度上方便了人们,为工业生产的员工减少了工作的压力。
(四)用于创新产品的研制
在数控加工技术中,操作人员不要太多的制造过程,只需要对机器中的数据进行高级编辑就能够快速地制造出一种新型的产品出来,因此,运用数控技术生产出创新的产品,就比以往降低了一个等次,变得容易了许多。
虽然,运用数控技术进行零件的加工具备了很多的优点,但是这种技术也具有一些不足之处,如:数控技术的投资大、工业生产风险高、数控系统的维修要求高、运行数控机床时遵守的规则繁琐等缺点。数控技术的这些缺点也成为了该技术在工业生产中得不到推广的主要原因,许多企业家不愿意投资大笔的钱财在工业生产中,从而放弃了数控技术的这种新型加工技术,从而,在一定程度上,限制了数控技术的发展。
三、复杂曲面数控加工技术的应用
数控加工技术在许多的领域里都可以应用得到,不单单对复杂的曲面上可以应用,在许多的零件中需要应用数控系统这样的大型机器才可以进行,面向各个领域的高科技术,数控技术的发展获得了很大的提升,如今,在工程上的数据的获取技术子航空、航天等方面也得到了很广泛的应用,曲面的匹配技术也应用在了许许多多的方面,如:建筑设计上的各种家具的相互匹配等。由于零件的配置应用在人们生活中的方方面面,在汽车里,会有零零碎碎的零件,在飞机中、航船中等等的大型机器当中,也是由零件构成的。总之,数控加工这种先进的技术,在以后具有很大的发展潜能,且应用十分的广泛。
(一)数控技术在交通行业中的应用
数控技术最早就是运用在机器中的零件的制造当中,随着数控技术对零件的加工过程应用得越来越多,在汽车、船舶、航空等交通运输行业中,交通工具的内部的构造的零件中,开始广泛地使用数控技术,对繁琐、众多的细小零件进行精确地加工,在数控加工中,大到可以加工交通工具的发动机,小到可以加工一个细小的螺丝。因此,在现今的数控加工技术,已经普遍地应用于交通工具的制造当中。
(二)数控技术在军事装备中的应用
数控技术的应用,不仅仅局限在交通生产方面上,海能够推广到军事装备的制造当中。许多国家的军事上的武器,已逐步地需要运用数控加工这种技术。这一技术之所以能够应用于军事武装上面,最主要的原因在于该技术制作的精确性高,许多国家考虑到武器对国家的国防的重要性,制造出一种高度精确精细的武器成为了首先需要解决的问题,运用数控技术又恰好的符合了制造精确的零件的要求,而且,制造出一种精确度高的武器,也能很好地保证了武器的安全性与使用性。
(三)数控技术在通信行业中的应用
如今的计算机产业、手机通信的产业以及电视机产业当中,大多需要运用到一种含有纳米技术、超精技术的高科技的精细制造配置。这些通信产品的内部的精细构造中,许多的零件需要有高度的精细与精确性,数控加工技术在很大地程度上满足了制造通信产品中的这一要求,运用数控技术加工通信产品的零件,将会成为通信生产行业的一大趋势。
(四)数控技术在医疗设备上的应用
医疗行业当中,数控技术将能够应用于现代的一些机械化的医疗器具当中,现在医院里的一些高科技的诊断设备实际上都应用了数控技术,这些设备的应用大多数是运用了数控技术当中的数据监测的技术,利用了数控技术的获得准确数据的特点。使得数控技术在医疗设备上得到了应用。
(五)数控技术在印刷行业上的应用
在印刷行业中,印刷机器的内部构造同样可以应用到数控加工这种技术。该行业运用数控技术,主要利用了数控技术的耗时少的特点,在相同的时间内,运用了数控技术的印刷机器比传统的印刷机器的工作效率要打很多,使印刷术在短暂的时间内得到最大量的工作量,满足了人们对时间观念上的要求,从而,使数控技术能够在印刷行业中的得到了广泛地应用。
数控技术的应用不仅仅局限在以上的行业当中,该技术甚至能够渗透到人类的生活的方方面面当中,由于数控技术的运行方便的特点,现代的纺织业、包装业等等的行业当中也看可以运用到数控这种技术,在简单的行业当中也能很好的运用数控技术。在以后的手工产业当中,主要由数控机床来进行操控,见见地取代人工的手工制造业,方便人们的生活,减轻人们的劳动力。
四、总结
本论文主要对数控加工技术进行简要的陈述,让读者能够对数控技术有了进一步的了解,并且通过介绍数控技术的优势所在,向人们推广这种数控加工技术,向各大企业家推荐现今的数控技术是值得大家投入发展的技术,最后,再深入地介绍数控技术在各个行业中的广泛应用,说明了数控技术的应用的领域是非常广阔的,是一种非常有用的技术,是产品生产中的很有必要的一门技术。
参考文献
[1]杨胜培.复杂曲面数控加工若干基础技术研究[J].湖南大学,2010(16):56-66.
[2]樊文刚.复杂曲面宽行数控加工理论及其应用研究[J].北京交通大学,2010(03):23-29.
[3]樊文刚,李建勇.复杂曲面宽行数控加工理论及其应用研究[J].机械工程学报,2013(13):84.
[4]程雅琳.复杂曲面多轴数控加工精度预测与控制[D].山东大学,2010.
关键词:数控技术;木材加工装备;应用
引言
数控技术在我国的木材加工机械中已经开始得到普及,但是与发达国家相比还存在一定的差距,因此,提高数控技术的应用率,是行业技术发展的需要。木材加工机械行业是所有木制品的最基本产业。数控技术的推广标志着我国数控机械的应用进入了现代化技术水平,中国的木材行业要想进军国际界,就必须提高数控技术应用率。
1我国数控木材机械的应用现状
这几年,在低端的国内数控木材机械市场中,占主导地位是国产的数控镂铣机,同时,国内的数控化通用木工机械也有了很大的进步。虽然整体的发展技术还比不上发达国家,但浩大的木材工业为国产数控木工机械开辟了广阔的市场,其发展前景良好。综合而言,我国数控木材机械的现状表现在几个方面。1.1国产低档数控镂铣机价格降低目前我国木材加工装备中,数控镂铣机是最为常用的数控设备。是由牡丹江木工机械厂与东北林业大学共同研制的,并发展成为数控木工机械的主导和代表产品。目前国际数控镂铣机厂家逐渐向专用机进行改进,国内的一些生产厂家没有跟上国际厂家的步伐,只是一味地使用低档水平的镂铣机生产,虽然产品价格不断降低,但是综合竞争力并不强。1.2多样化的发展趋势我国数控镂铣机公司已经形成一定的规模,代表性的有山东菜州精密数控机械有限公司、北京铭龙天同科技有限公司等,他们在很多的技术方面已经接近发达国家,其自动换刀、多工位、多头、多功能吸盘技术已经发展成熟。这种发展趋势可以促进各个厂家间的良性互动,实现技术革新,推动自身的发展。1.3数控家具加工机械以进口为主我国的木材加工机械厂在数控的生产水平方面与国外的大公司相比还有一定的距离。高端产品主要依赖进口国外的设备。所以仍需要扩大公司企业规模和提升工人技术。与国际的大公司在生产能力上相比,我国还停留在发达国家前30年的水平上,家具数控设备尚未达到国际大公司的标准,技术水平偏低。
2数控技术在我国木材加工机械上的应用范围
我国木工机械的现代化进程是通过数控技术的广泛应用而活跃起来的,怎样才能做到数控技术的高精度、高质量、高集成化、自动化生产,是研究人员和机械界需要关注的问题。企业间要不断提高数控木工机械的应用范围,明确自己的研发方向,这两方面对我国的木工机械发展有着直接的影响。当今,数控生产线已成为我国家具及建筑木制品的主要生产方式,这些生产方式主要包含组装、喷漆、烘干、五金件开槽孔与安装等。利用计算机群控技术对多台数控机床形成的生产线进行控制和指挥,这样就能达到减少成本,提高产品质量和生产率的目的。此外,木工机械数控技术在发达国家已相当普及,随着市场竞争的不断增强,形成了高端产品的低价化形势。我国需要不断增强数控设备专业技术水平,这样我国的数控木工机械厂家才能够走入国际市场。
3数控技术在木材加工机械上的应用
3.1批量生产家具生产线数控技术的应用由于我国家具市场和产业的不断扩大,继续对现阶段的数控技术进行改革,数控技术改革的目的就是在提高生产质量的同时降低生产成本,目前,各个厂家的当务之急就是提升自身在木工机械设计上的水平,在成套的数控设备生产线上生产大批量家具产品。常用的数控镂铣机应用了单臂悬臂结构,工件的安装非常便捷,因此,在家具小批量的生产中,此类机械设备是非常适用的,为了实现连续化的生产,可以增加数控镂铣机的数量,实现工作时间与工件加工时间的重合,提升设备的工作效率。3.2木材加工自动化生产线的数控技术的应用现阶段,随着技术人员收入水平的增长和企业间的激烈竞争,未来木制品的发展方向开始转化为自动化生产。想要把产品推入国际市场,走出国门,就必须开发新的加工自动化生产线。企业要实现发展,走向国际市场,需要积极利用自动化生产线提高产品质量、减少成本、增强生产率、减少设备维护成本。针对一般的企业,实现自动化生产线可以降低成本、提升生产力,为此,需要积极开发新技术,实现数控技术与加工装备的融合,全面实现生产线的自动化。
4结语
为了实现可持续发展,我国木工机械制造业应大量引进国际先进数控技术,积极引用先进的生产技术。总而言之,目前我国木材加工实现数控化的道路依然很艰巨,但木工机械的发展前景一片光明。只有打造具有中国特色的木材加工数控机械产业,才能使我国木工机械数控新技术在国际市场中占有一席之地。
参考文献:
[1]孙雨明.浅议我国木材加工企业如何面对竞争日趋激烈的国际木材加工市场[J].林业科技情报,2012(1).
[2]蔡红健,肖慧.开放式木工加工中心数控系统研究[J].南通纺织职业技术学院学报,2010(2).
[3]邢继林.浅析木材加工机械数控技术的特点及发展[J].科技创新与应用,2012(10).
曹国黄科舫
(湖北省科技信息研究院湖北武汉430071)
摘要:随着数控技术的不断发展,其应用范围几乎覆盖所有的机械工业领域,优势越来越明显。目前,数控技术及产品已发展到了技术成熟、性价比能够被市场所接受的阶段,特别是由于控制技术、计算机技术、功率器件技术、电机技术的突破,数控技术的应用范围将进一步扩大。湖北省着力推动数控技术在传统支柱产业的应用,增加机械设备产品附加值,全面提高装备制造企业的自主创新能力和市场竞争力。
关键词 :数控技术;应用调查;对策建议
中图分类号:TH9文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.16.003
0引言
数控技术是将机械设备运动和工作过程自动控制相结合的技术,将计算机、微电子、自动控制等高新技术集于一体。随着控制技术、计算机技术、功率器件技术、电机技术的突破,数控技术已达到技术成熟、性价比能被市场所接受的程度,它的应用将使制造设备及产品本身内涵发生根本性变化,使传统制造装备及产品的功能、性能发生质的飞跃,是事关国家制造业核心竞争力的重要标志。湖北省针对数控技术推广应用自身的特点,结合湖北装备制造业特色,选择几个典型机械装备行业,全面推广应用数控技术,实现全省机械产品的转型升级,提高机械产品的自主创新能力和产品附加值,大力促进机械工程的科技进步,促进全省装备制造业的跨越式发展。
1应用现状
本次重点调研了十堰、襄阳两市应用企业,主要针对企业数控化改造过程中的技术、产品、资金投入、政府资助、产品服务等问题开展调研。本次调查的企业中,2012-2013年新增或改造数控装备中数控系统使用情况分布(见表1)。
由表1可知,被调查的制造企业采用华中数控系统的数量最多,占比达到了55.38%,但投入资金只占17.6%,说明其单台投入较低,多为功能单一的低端设备。国外系统主要为西门子和法拉克两个品牌,合计数量只占18.66%,但投入资金占比达到54.67%,说明其单台投入较高,多为高档数控装备。
十堰市主要开展汽车关键零部件生产成套数控装备的研发和推广应用。示范企业主要来自张湾区、茅箭区、高新区和郧县四个片区的对数控机床需求旺盛的汽车零部件企业。截止目前,示范企业新增及改造数控设备336台套,设备国产化率高达99%,数控系统国产化率达41%。其中,推广数控曲轴铣床、曲轴磨床、镗削自动补偿、感应淬火成套设备等数控装备103台/套,推广数控砂轮修整器102套,推广轴承高速自动装配线8条,其他设备123套。襄阳市通过政府补贴、企业自愿的原则,对使用华中数控系统和系统改造现有装备的企业进行补贴扶持。目前,华中数控分别与襄阳轴承、骆驼集团、际华3542公司、江山华科、兆山机床、新烽火机床、双华数控、万盟数控、雪美纺织、铁人自动化等企业签订了合作协议,其中数控系统产品490余套,数控系统改造的伺服驱动系统共达2508套。江山华科使用华中数控系统,诚贤电气用于数控机床改造,铁人自动化应用华中数控系统,雪美纺织用于纺织机械数控改造,骆驼蓄电池用于注塑机械数控改造,洪伯机械采购华中数控系统加工设备。
数控系统的应用为企业带来了较好的效益,以具体企业为例,谷城骆驼塑胶制品公司数控化改造后的电机节能达60-70%,含加热后整体节能30%,提高工作效率12%。十堰同创传动技术有限公司转底炉改成数控感应加热机床,电能消耗由每小时130千瓦时减少到30千瓦时,加工效率由每小时24件增加到40件。数控钻铣床加数控分度头取代普通钻铣床,生产效率提30%,刀具寿命提高四倍,零件质量得以保证;数控专机取代时锥毂,光洁度达到0.6-0.4um(原有1.6-0.8um),锥度、圆度、落差控制达到产品规定要求,班产提升3%。
2存在的主要问题
2.1企业装备数控化率较低、应用能力不够
参加本次调查的54家企业中,年销售额5000万以下企业18家,5000万元至1亿元企业2家,1亿元以上企业33家。数控装备应用企业有51家,共有数控装备3930台套,传统装备12648台套,数控装备在企业总装备的占比为23.7%,说明企业的机械设备数控化率还比较低。其主要原因在于:一方面,制造企业重视自身产品的研发与销售,缺乏对制造过程中设备数控技术的系统认识和应用,无法为各类机械设备的数控技术应用推广提供技术支撑;另一方面,在经济形势偏紧的大环境下,企业的技改投资普遍比较谨慎,数控装备投入资金较大,大批量更换或改造传统设备难度较大。
2.2国产数控系统不太成熟,还需不断发展和完善
参加本次调研的企业普遍对国产数控系统信心不足,认为其仅仅适用于中低档或小型设备,生产中关键重大设备均采用国外系统。其主要原因包括:①国产系统可靠性差。作为衡量数控设备可靠性的重要参数平均无故障时间(MTBF)与国外系统还存在相当大的差距,国产系统平均每月出1次故障,而国外系统平均2-3年才会出1次故障;②国内厂商不能提供设备改造的整体解决方案,缺乏数控系统与机械系统匹配知识库,设备改造过程中对厂商依赖较大;③国产数控产品体系结构不够开放,用户接口不完善,用户不能根据自己的需要将积累的技术经验融入到体系中,从而造成不能对数控系统进行进一步提升改进;④国内厂商维护及时、费用低,但修改控制系统程序较随意,让用户感觉系统不太成熟,还需不断改进完善。
2.3企业投入较大,政府支持力度不够
数控技术作为提升企业技术创新能力的助推剂,需要在人、财、物等方面有相当的投入和积累。通过调研,企业普遍感到资金压力较大,38家企业认为数控系统价格过高;8家企业获得过政府资金的扶持,共计1192万元,来源于国家科技项目;9家企业得到政府资金扶持承诺,共计274.4万元,来源于地方政府财政,但资金还没有到位。总体而言,企业对数控系统需求迫切,但受到资金短缺限制,技改速度较为缓慢。企业都希望能得到政府在政策及资金方面的支持,加快数控技术的应用。
2.4企业缺乏国产数控系统应用人才,需要加强培训和指导
数控技术的不断普及对企业人力资源提出了更高的要求,企业通过招聘数控技术专业毕业生等手段引进了一批数控设备操作人员及维护人员,但他们在学校所学的都是国外系统,较少接触过国内系统,操作国内系统设备不太熟练,维护工作也需要厂家直接指导才能完成。目前,企业对现有人员的数控技术培训主要依靠设备厂商完成,针对性较强,但系统性不够,不能满足企业多种数控系统共存的需要。
3对策和建议
通过调查分析:①湖北省推广应用数控技术既有产业优势和发展条件,也有旺盛需求和强烈期待,企业迫切希望政府加强支持力度;②企业对国产数控系统信心不足,且实际采购或改造中较少采用国产系统;③国产数控系统稳定性较差,急需系统提供商完善产品性能,提高产品质量。
为推动企业技术进步,发挥科技引领作用,科技部门需要加强数控技术应用推广力度,进一步推进国产数控技术的发展与应用。
(1)强化落实,引导企业应用国产数控系统。政府部门应不断完善扶持政策,落实配套经费,鼓励企业采用国产数控系统进行技术改造,加快先进国产数控产品的推广应用,增强企业应用国产数控系统的积极性和信心,引导产业或行业的转型升级,支持企业做强做优。
(2)加强研发,提高数控技术水平和产品性能。加强本省数控技术研发机构、数控系统厂商和应用企业之间的技术合作与产业链整合,打造数控技术创新链。通过产学研合作,开展数控关键技术的攻关和成果转化,实现关键技术的重大突破。华中数控公司等数控系统厂商要不断推动自身数控产品的成熟与完善,使产品性能接近并达到国际先进水平。
关键词:核心技术;数字化;智能化;营销和管理;发展发向和途径
一、前言
数控技术和数控装备是现代化制造业的基础。这个基础直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,也关系到整个国家的战略地位。在我国,数控技术及其装备的发展近年来虽然也得到了高度的重视,取得了相当大的进步,但在数控技术研究及发展方面仍然存在不少问题,尤其是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况较为突出。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。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。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
二、 数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。
1. 高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一. 在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2. 5轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。
3. 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;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。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。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。
三. 对我国数控技术及其产业发展的基本估计
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。在发达国家中,数控机床已经普遍大量使用,而我国数控技术的应用同发达国家相比差距很大,目前我国机床的数控化率仅为1.9%,而日本高达30%,美国超过了40%,国家规划在2010年前,使数控化率达10%以上。
我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的"六五"、"七五"期间以及"八五"的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的"八五"的后期和"九五"期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在"九五"末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。
四. 发展策略
制定符合中国国情的总体发展战略方针,确立与国际接轨的发展道路,对新世纪我国数控技术及产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。衷心希望国家科技界、产业界和教育界通力合作,把握好知识经济给我们带来的难得机遇,迎接竞争全球知识爆炸化带来的严峻挑战,为使我国数控技术及产业走在世界的前列,国民经济持续发展而共同努力奋斗。
五、结语
1数控技术的特点
1.1极大地提高了产品质量和生产精细度
数控技术在机械制造业的合理使用使得整个机械制造的生产质量和生产效率得到了很大的提升,这主要是因为利用数控技术对于同一个类型的工作所需要的不同零件不是进行分别加工而是集中加工,这不但极大地缩短了工作时间,也提高了工作效率和质量。在细小零件的加工中,数控技术的使用提高了加工的精确度,使生产出来的零件更加精细准确。
1.2使工艺流程更为完善和方便
数控技术在机械制造中的使用减少了多余的生产流程和生产工序,使原来复杂的工序简单化,不需要花费大量的人力物力,使得整个生产过程更加完善个方便。在以往的生产过程中,机械制造的加工对于不同的产品都需要采用不同的参数,这就加大了工作难度、延长了工作时间,而数控技术可以灵活改变生产中的产品参数,从而缩短机械制造时间,提高质量。
1.3技术力量雄厚,生产量扩大
在以往的机械制造生产过程中,很难改变机械加工的产品参数和其他一些指标、规格,无法进行连续生产,这样使得时间投入多而效率难以提高,无法在短时间内生产出更多的产品。而数控技术力量雄厚,可以对参数、指标、规格等随时随地进行改变,节省生产时间,提高生产量,从而使整个生产过程更加完善,可以在更短的时间内生产出更多的产品。
2数控技术在机械制造过程中的应用
2.1数控技术在机床设备中的应用
机床设备在整个机械制造中起着基础性和关键性的作用,也就是说生产设备直接决定着利用数控技术而生产出来的产品质量。近年来,机电一体化迅速发展,数控技术也被更多的机械制造厂商所应用,并且取得了良好的效果。例如数控技术的应用很好地制作出了载体控制机床,这种机床相较以往的传统机床而言具有很明显的优势,它可以在短时间内生产出大批量的产品,并且还可以在生产过程中进行产品参数和规格风的灵活改变,这也极大地减小了整个生产制造的时间。此外,通过利用数控技术还创造出终端控制平台,这种平台可以对整个机械制造的生产过程进行有效控制和管理,这主要是通过电脑远程操控来实现的,这种远程操控高效、精确,很少出现差错,能够生产处更质量的产品,使得数控机床可以更快更好地进行生产制造。
2.2数控技术在机械生产制造中的应用
在机械制造中应用数控技术,首先应当基于对传统机械生产制造的优缺点的充分认识和了解,这样才能取精去糟,将传统机械制造过程中的优点保留下来并且继续发扬光大,对于其缺点进行相应的改善,使得数控技术能在机械制造中发挥出其应有的作用。另外,利用数控技术生产时还需要对于机械制造的实际情况等现状进行了解,只有这样才能更好更有效地应用数控技术进行机械生产制造。在我国,数控技术在工业生产领域的应用还远不及一些西方国家,所以,我们要积极学习借鉴西方国家成功的经验,并结合自身的实际特点不断地进行创新和改造,探索出属于我们自己的数控机械制造模式和道路,使数控技术能够科学合理地运用到机械制造中去从而达到促进工业生产的目的,推动数控技术在我国工业生产中的应用。
2.3数控技术在汽车工业中的应用
近年来,我国汽车行业得发展越来越迅速,并取得了不错的成效。而数控技术在我国汽车行业中的使用又进一步促进了我汽车业的发展,尤其是加工的汽车零件的质量较以前有了大幅度的提高,生产效率也大大提高,使得我国的汽车生产在世界上拥有更强的竞争力,这在很大程度上促进了我国经济的发展进步。在汽车工业生产中使用多种高新数控技术可以建立起高技术含量的汽车生产流程,通过这种流程中生产出来的汽车不仅具有很强的柔性,还拥有着一般汽车所不具备的强度。在汽车零件的生产过程中,采用数控技术可以提高生产效率,在短时间内生产更多的产品,也能使产品在短时间内进行更新,这在一定程度上改善我国汽车行业的不足。数控技术还可以用来进行那些高难度的复杂零件生产,不仅生产速度快,而且生产质量也很高,完全可以满足需要。数控技术在汽车生产中的应用,不仅在很大程度上缩短了生产时间,也为我国汽车行业的发展做出了重要贡献。只有一线生产人员对数控技术有全面的了解和掌握,才能够使得数控技术更好地运用到汽车生产之中,才能够更好更快地促进我国汽车行业的发展和我国国民经济的发展。
2.4数控技术在工业机器人作业中的应用
在工业生产中,工业机器人占据着十分重要的地位,可以说在工业生产中工业机器人就是人类的左膀右臂。在工业生产的中,可以通过数控技术对机器人发出指令及工作要求,机器人辅助人类进行生产,这行方法不仅科学有效,还可以保证生产的顺利进行。数控技术的行踪可以使机器人模仿人类工作的形态进行工作,并且机器人在工作时不会产生疲劳感和厌倦的心理,能够在长时间内坚持工作,谢都是人类工作所达不到的。另外,在一些条件比较艰苦的地方,人类是难以在里面进行长时间的工作,这时候工业机器人就起到了十分重要的作用,因为机器人的工作不受周围环境影响和制约,即便是在地球之外的宇宙中也是可以正常作业,所以机器人工作比人类工作的效率要高出好多倍。机器人还可以进行深水作业,由于深水的压强比较大,会对人体造成一定的伤害,因此人类难以进行长时间的深水作业,而机器人可以轻松地克服这种困难,因为深水压强对于机器人不会产生任何影响。因此,将数控技术合理地运用到工业机器人中可以极大地提高工作效率、完成人类难以深入操作的工作,促进机械制造业的迅猛发展进步。
3结语