摘要:数控技术是机械制造业高质量发展的核心技术。随着數控技术的发展,数控技术在机械制造领域得到广泛的应用。本文结合多年工作经验,以数控技术的特点作为切入点,结合实践阐述数控技术在机械制造领域中的具体应用,提出将数控技术应用到机械制造业中的保障措施。
关键词:数控技术;机械制造;应用;大数据技术
随着数字经济的发展,受互联网技术的驱动,我国各行各业逐渐走向“互联网+”模式。制造业的发展状况是国民经济发展水平的重要指标。大力发展智能化协同制造新模式,提升制造业数字化程度成为“中国制造2025”战略的重要内容。数控技术是以数字信息实现对机械运动和工作过程的控制手段,其在机械制造领域具有巨大的应用价值,因此本文结合多年工作经验,详细阐述数控技术在机械制造中的应用。
一、数控技术的特点
数控技术就是采用数字控制方法对某一工作过程实现自动控制的技术。数控技术最早产生于1948年美国直升飞机螺旋桨叶片加工设备中,随后1952年第一台三坐标数控铣床问世,其采取的就是电子管元件。20世纪80年代初,随着计算机技术的发展,出现了人机对话式的自动编程程度的数据装置,20世纪90年代后期出现了PC+CNC智能数控系统。随着互联网技术、云计算、区块链等技术的发展,数控技术发展呈现以下特点:一是高速、高精密加工。随着互联网技术在数控技术中的应用极大促进了数控技术的精度与密度。例如基于编程技术的发展,数控系统CPU数据处理速度更快,有效解决数控系统中数据处理缓慢的问题;二是实现多轴系统。在大数据技术、云计算以及区块链技术的驱动下数控技术集合了微电子技术、自动控制技术以及机械加工技术等多种科学技术,达到了点位控制连续切削控制等,有效提供了数控加工的效率;三是硬件集成度较高。基于云计算技术的发展,现代数控系统的体积越来越小,功耗越来越低。
二、数控技术在机械制造中的具体应用
基于5G技术的发展,数控技术在机械制造业中具有巨大的应用价值。结合多年工作经验,数控技术在机械制造中的应用主要表现在以下方面:
1.数控技术在离散制造业中的应用
离散制造属于典型的多品种、小批量的生产模式,其相对于流水线模式的制造业相比,其生产流水线布局取决于零件加工工艺需求。基于离散制造业的特点,要求加工设备必须要呈现出多样化,传统的控制模式难以满足多样化的要求。而数控技术则可以极大促进离散制造生产模式。基于离散制造的数控技术满足了机械加工的全程自动化:一是利用数控技术对加工设备测量系统的状态进行实时监测,根据刀具磨损的预测、设备状态的监测等进行补偿加工;二是利用机器人技术实现毛坯的自动仓储和刀具库的扩容等;三是利用数控技术构建仿真加工环境。在离散加工中为了减少物理实验次数,保证数控加工过程中各运行参数的正常,利用数控技术构建虚拟仿真环境,还原离散加工过程中的切削力、切削温度等因素的数值,实现优化加工工艺的目的。
2.数控技术在汽车覆盖件磨具加工中的应用
汽车覆盖件加工要求比较高,其不仅要求尺寸要绝对精确,而且还要保证外观质量符合要求。例如外覆盖件的产品不能有细微的凹凸、表面划痕等缺陷。而传统的数控加工参数是恒定值,不能有效根据切削加工中的变化情况而进行进给速度的控制调节。所以基于日益严格的生产要求,将数控技术应用汽车覆盖件磨具加工中显得格外重要,例如CBN数控球头铣刀的应用就是数控技术发展的产物。汽车覆盖件磨具的加工材料主要是合金铸铁,CBN数控球头铣刀具有强度坚硬、耐高温、化学性能稳定的特点,通过利用数控技术达到了最优化的加工效果。
3.数控技术在冶金矿山机械中的应用
冶金矿山机械是冶金矿业生产的关键设备,随着我国生产自动化的发展,冶金矿山机械设备必须要进一步优化性能。大型齿轮是冶金矿山设备的主要组成部分,其主要是作为通用设备的齿轮传动部件、具有承载力强、强度高的特点。大型齿轮滚齿成形数控加工主要由滚刀、工件、工作台等主要零部件组成。根据调查大型齿轮加工一般包括剃齿、插齿以及滚齿等方法。随着大型齿轮加工技术的发展,数控技术在该领域得到广泛应用。例如基于数控加工的大型齿轮具有人机界面友好、柔性图形可视化机械传动链时间缩短等功能。滚刀轴改造为伺服电机驱动,且可以实现任意齿数的加工,采用专用滚齿指令,实现联动滚齿轮。通过简单的编程指令设定加工齿数和工件旋转速度以及齿的加工深度。
三、数控技术在机械制造中应用的保障措施
为了进一步促进数控技术在机械制造业中的应用,需要我们做好以下保障措施:一是要加强技术创新,重视知识产权保护。技术创新是推动数控技术发展的关键要素,在当前环境下我国要营造尊重技术创新的氛围,鼓励数控技术人员开展创新研究,解决制约我国数控加工技术的因素。例如芯片是数控加工的关键组成部分,针对我国芯片加工技术不足的问题,我国要加大对芯片研发加工技术的支持力度,鼓励科研人员就芯片加工问题开展研究,并且采取完善的措施保护知识产权,切实构建科学、健康的技术创新氛围;二是要加快人才培养力度,深化校企合作。人才培养是促进数控加工技术的关键要素,随着我国机械制造强国战略的实施,为了促进我国数控加工人才的素质,我国要深化校企合作,鼓励高校数控专业人才深入到机械加工一线,了解我国数控技术发展的现状,努力提升个人实践技能,以此投入到数控加工生产中;三是完善基础配套设施。我国要构建与数控加工技术相适应的配套设施,例如要出台关于数控加工技术的规则制度,明确我国数控加工技术发展的规划纲要。加大基础网络建设,深入推进5G技术与工业制造的有效融合等等措施。
四、结束语
总之,基于高质量发展要求,大力推进数控技术在机械制造中的应用具有重要的现实意义。虽然数控技术在机械制造领域得到广泛应用,但是相比国外先进国家我国还存在一些短板问题,还需要我们进一步加大技术研发力度、进一步加深数控技术推广力度、进一步加强数控技术专业人才培养力度,才能有效提高我国机械制造业中数控技术的发展程度。
参考文献
1.杨朕华 . 智能机器人数控技术在机械制造中的应用研究 [J]. 内燃机与配件,2020(02):88-89.
2.李卓荣,数控技术在机械制造中的应用研究[J].时代汽车2021(02):29-30