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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)
一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況
目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體,機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù),無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn),傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程,因此,對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(一)性能發(fā)展方向
(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3)工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸,西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。(4)實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。
(二)功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用,人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。(2)科學(xué)計(jì)算可視化??茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。(3)多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
(三)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù),是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,提高系統(tǒng)的可靠性。(2)模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。(3)網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行,不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。(4)通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化,必須采用多變量的閉環(huán)控制,在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式,易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系,從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。
參考文獻(xiàn):
[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析,凌浩,2000.12vol.20P66.
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);發(fā)展?fàn)顩r;未來(lái)趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672―3198(2014)10―0194―01
數(shù)控技術(shù),簡(jiǎn)稱數(shù)控(Nunmerical Control,NC),它是以數(shù)字或數(shù)字代碼的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的一門(mén)技術(shù),數(shù)控技術(shù)是集計(jì)算機(jī),自動(dòng)控制,精密測(cè)量,信息管理和機(jī)械制造等技術(shù)為一體的現(xiàn)代控制技術(shù),廣泛應(yīng)用
于機(jī)械制造領(lǐng)域,是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,柔性化,集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
1數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù),曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè),所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。上世紀(jì)90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng),從上世紀(jì)90年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升,在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同,生產(chǎn)任務(wù)飽滿。
在第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世后,隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)也在不斷地更新?lián)Q代,先后經(jīng)歷了電子管(1952年),晶體管和應(yīng)刷電路板(1960年),小規(guī)模集成電路(1965年),小型計(jì)算機(jī)(1970年),微處理器或微型計(jì)算機(jī)(1974年)和基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)(20世紀(jì)90年代后)6代數(shù)控系統(tǒng)。
前3代數(shù)控系統(tǒng)是屬于采用專用控制計(jì)算機(jī)的硬邏輯(硬線)數(shù)控系統(tǒng),簡(jiǎn)稱NC(Numerical Control),目前已被淘汰。
第4代數(shù)控系統(tǒng)采用小型計(jì)算機(jī)取代專用控制計(jì)算機(jī),數(shù)控的許多功能由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),不僅在經(jīng)濟(jì)上更為合算,而且提高了系統(tǒng)的可靠性和功能特色,故這種數(shù)控系統(tǒng)又稱為軟線數(shù)控,即計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computer Numerical Control,CNC)。
第5代微型數(shù)控(Micro-computer Numerical Control,MNC)是1974年以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)。
第6代數(shù)控系統(tǒng)基于PC-NC,它充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源,規(guī)范設(shè)計(jì)新一代數(shù)控,其優(yōu)勢(shì)在于:
(1)元器件集成度高,可靠性好;
(2)技術(shù)進(jìn)步快,升級(jí)換代容易;
(3)提供了開(kāi)放式的基礎(chǔ),可供利用的軟,硬件資源極為豐富。
我國(guó)數(shù)控機(jī)床的研制始于1985年,到20世紀(jì)60年代末70年代初,已經(jīng)研制出一些晶體管式的數(shù)控系統(tǒng),并用于生產(chǎn),如數(shù)控線切割機(jī)床,數(shù)控銑床等。自改革開(kāi)放以來(lái),通過(guò)技術(shù)引進(jìn),科學(xué)攻關(guān)和技術(shù)改造,我國(guó)數(shù)控機(jī)床及技術(shù)有了較大進(jìn)步?!傲濉逼陂g國(guó)家支持引進(jìn)數(shù)控技術(shù)產(chǎn)品;“七五”期間國(guó)家支持組織“科學(xué)攻關(guān)”及實(shí)施“數(shù)控機(jī)床引進(jìn)消化吸收一條龍”項(xiàng)目。“八五”期間國(guó)家又組織近百家單位進(jìn)行以發(fā)展自主版權(quán)為目的的“數(shù)控技術(shù)攻關(guān)”,從而為數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化建立了基礎(chǔ)。在數(shù)控機(jī)床全面發(fā)展的同時(shí),數(shù)控技術(shù)在其他數(shù)控設(shè)備中得以迅速發(fā)展,如數(shù)控激光與火焰切割機(jī),數(shù)控壓力機(jī),數(shù)控彎管機(jī)等也得到了廣泛的應(yīng)用。
2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。
(1)直接數(shù)字控制系統(tǒng):DNC(Direct Nunerical Control)是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工或裝配的計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)。DNC系統(tǒng)具有生產(chǎn)管理,作業(yè)調(diào)度,工況顯示監(jiān)控和刀具壽命管理等功能,其發(fā)展趨勢(shì)是由一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)與多臺(tái)NC或CNC機(jī)床組成分布式,實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制管理,而不是分時(shí)控制方式。DNC系統(tǒng)的靈活性較大,適應(yīng)性強(qiáng),可靠性也較高,但一次性投資比較大。
(2)柔性制造單元與柔性制造系統(tǒng):FMS(Flexible Manufactuing Systerm)FMS是一組數(shù)控機(jī)床,他們能夠隨機(jī)地加工一組有不同加工順序及加工循環(huán)的零件,實(shí)行自動(dòng)運(yùn)送材料及計(jì)算機(jī)控制,以便動(dòng)態(tài)地平衡資源應(yīng)用,從而使系統(tǒng)自動(dòng)適應(yīng)零件生產(chǎn)混合的變化及生產(chǎn)量的變化。FMS的生產(chǎn)批量為10~1000件,其中300件以下的最多。加工對(duì)象很廣,品種為5~300鐘,一般為30種以下;生產(chǎn)行業(yè)主要集中在汽車(chē),飛機(jī),機(jī)床以及某些家用電器行業(yè)。由于FMS減少了零部件的存放,運(yùn)輸以及等待時(shí)間,使機(jī)床的利用率提高到70%~90%,加工質(zhì)量穩(wěn)定,有較強(qiáng)的生產(chǎn)適應(yīng)性,可使生產(chǎn)周期縮短50%,生產(chǎn)率提高50%以上。
(3)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrates Manufacturing,CIM)它是采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)將制造工廠的全部生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行有機(jī)的集成,以實(shí)現(xiàn)更高效益,更高柔性的現(xiàn)代智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。從功能角度看,一個(gè)制造企業(yè)的CIMS包含經(jīng)營(yíng)管理,工程設(shè)計(jì),產(chǎn)品制造,質(zhì)量保證和物質(zhì)保障五個(gè)功能系統(tǒng),另外還要有一個(gè)能有效連接這些功能系統(tǒng)的支撐環(huán)境,即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),從而構(gòu)成企業(yè)的信息集成系統(tǒng)。目前,CIMS技術(shù)還處于發(fā)展階段,但它的重要戰(zhàn)略意義已得到廣泛的重視。美國(guó)把CIMS看作21世紀(jì)的科技方向,歐共體將它列為信息技術(shù)研究三大重大項(xiàng)目之一;我國(guó)1986年制定了國(guó)家科技研究發(fā)展計(jì)劃(即“863”計(jì)劃),將CIMS確定為自動(dòng)化研究領(lǐng)域的主題之一。
從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:
(1)高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì);
(2)軸聯(lián)動(dòng)加工;
(3)智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì);
(4)重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立。
希望我國(guó)能大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù),加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位。
參考文獻(xiàn)
[1]明興祖,陳書(shū)函.數(shù)控技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)
1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
社會(huì)的不斷進(jìn)步,市場(chǎng)需求量的不斷增多,使得人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量更加的重視,企業(yè)為了能夠適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境就必須提高自身的加工技術(shù),數(shù)控機(jī)床得以被廣泛應(yīng)用。但是我國(guó)使用數(shù)控機(jī)床的時(shí)間比較短,不能真正地掌握數(shù)控機(jī)床的使用技術(shù),在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中能夠會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題,給我國(guó)制造企業(yè)的發(fā)展造成不良影響。通過(guò)大量的實(shí)踐工作,我們總結(jié)出我國(guó)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展情況的幾種現(xiàn)象。
1.1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)的“三多”要求
企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈,這就導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床加工零件的數(shù)量不斷增多,數(shù)控化加工設(shè)備的使用量不斷增多,對(duì)加工產(chǎn)品的工藝要求越來(lái)越多。這三個(gè)方面對(duì)數(shù)控機(jī)床使用技術(shù)提出更高的要求。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)當(dāng)前有很多行業(yè)百分之九十到百分之百關(guān)鍵部位的零件都采用機(jī)床加工技術(shù)。特別是近幾年制造業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)起到了很大的推動(dòng)作痛,而且隨著機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展,加工精度、效率等方面都有很大的提高。
1.2 數(shù)控機(jī)床技術(shù)的“三缺”現(xiàn)象
我們需要正視的問(wèn)題是當(dāng)前我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的研究還比較少,缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù),缺乏實(shí)踐的理論指導(dǎo),缺乏研究發(fā)展的平臺(tái)。這就是當(dāng)前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)所缺乏的方面,其中缺乏科學(xué)的理論參數(shù)就不能對(duì)數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)有深入的了解,進(jìn)而不能發(fā)揮出其真正的作用,具體的表現(xiàn)在應(yīng)用中出現(xiàn)故障不能拿上解決,影響了生產(chǎn)效率,不能滿足高效生產(chǎn)的要求。有關(guān)機(jī)床加工數(shù)據(jù)庫(kù)的建立還不是很完善,而且使用范圍也是非常的有限,這就很大程度上影響了加工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,特別是缺乏針對(duì)服務(wù)業(yè)的加工技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),甚至有很多企業(yè)根本就沒(méi)有建立相關(guān)的系統(tǒng),這就給數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展造成阻礙。
1.3 數(shù)控機(jī)床技術(shù)的“一低”現(xiàn)象
當(dāng)前的數(shù)控加工技術(shù)的總體效率比較低,具體的表現(xiàn)為主軸開(kāi)動(dòng)的效率比較地,直接影響到相關(guān)加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)于數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)出現(xiàn)的問(wèn)題,已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。國(guó)家針對(duì)此問(wèn)題也開(kāi)展了很多的項(xiàng)目研究,取得了很好的成果,在提高數(shù)控機(jī)床技術(shù)快速發(fā)展方面起到了很大的促進(jìn)作用,這也進(jìn)一步增加了相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2 我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)問(wèn)題對(duì)策
雖然我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)起步比較晚,但是發(fā)展比較快,通過(guò)總結(jié)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加工技術(shù)得到了很大的發(fā)展并取得了很好的效果。但是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境是不斷發(fā)展和變化的,特別是技術(shù)方面在實(shí)際的應(yīng)用中總會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,影響其發(fā)展。下面我們就針對(duì)這些問(wèn)題給出相應(yīng)的對(duì)策。
2.1 重視數(shù)控機(jī)床理論探索
理論對(duì)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)作用,數(shù)控機(jī)床理論對(duì)于技術(shù)的不斷創(chuàng)新和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)起到支撐作用,該理論涉及到的內(nèi)容比較多,包括工程、力學(xué)、機(jī)械學(xué)等方面的知識(shí)。隨著研究的不斷深入,當(dāng)代的數(shù)控機(jī)床理論有了更大的進(jìn)步,具體的包括基礎(chǔ)暗黑動(dòng)力學(xué)、動(dòng)態(tài)分析等方面。
由于數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的時(shí)間比較短,相應(yīng)的專業(yè)人才也比較短缺,使得機(jī)床技術(shù)的研究理論成果比較少,試驗(yàn)的環(huán)境不夠完善。針對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)理論上的落后,我們必須提高這方面的投入,特別是人才的培養(yǎng),在高校中設(shè)置這門(mén)學(xué)科,培養(yǎng)該學(xué)科的實(shí)踐能力,并能夠從實(shí)踐中總結(jié)出理論經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際的工作中,能夠利用有限的理論資源來(lái)提高生產(chǎn)效率,建立一定規(guī)模的研究機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床技術(shù)各個(gè)方面的理論探索。
2.2 提高數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力
數(shù)控機(jī)床是集電機(jī)、電子、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科為一體的高科技設(shè)備,當(dāng)前我國(guó)在數(shù)控機(jī)床自主研發(fā)、設(shè)計(jì)方面還有很大的差距,主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行整合、以靜態(tài)設(shè)計(jì)模式為主、設(shè)計(jì)沒(méi)有充分的論證僅僅依靠以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定型化設(shè)計(jì)等。這種設(shè)計(jì)往往導(dǎo)致零件加工同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,缺乏創(chuàng)新,有關(guān)零件細(xì)分產(chǎn)品較少很難滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的需求。因此,在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重探索數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)理論,提高機(jī)床性能和功能的創(chuàng)新意識(shí),不斷優(yōu)化在數(shù)控機(jī)床方面的探究和應(yīng)用,逐漸實(shí)現(xiàn)油靜態(tài)設(shè)計(jì)到動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)化。
2.3 加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性探究
數(shù)控機(jī)床工作性能是判定機(jī)床質(zhì)量的重要指標(biāo),是用戶比較關(guān)心的重要內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定性一般使用平均故障時(shí)間間隔來(lái)判定,該參數(shù)不但描述了產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)間度量值,而且還綜合反映了機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的綜合實(shí)力。因此,應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性方面的研究,建立和完善機(jī)床可靠性評(píng)價(jià)體系,熟悉機(jī)床故障發(fā)生的模式,在設(shè)計(jì)時(shí)采用相關(guān)措施加以避免,全面提高數(shù)控機(jī)床的可靠性能。
2.4 掌握經(jīng)典加工工藝
掌握典型的數(shù)控機(jī)床加工工藝,能夠準(zhǔn)確把握市場(chǎng)需求,從而不斷研發(fā)新產(chǎn)品,在提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)上具有重要意義,尤其最近幾年來(lái)我國(guó)機(jī)床企業(yè)對(duì)此引起了高度重視,對(duì)經(jīng)典工藝的研究越來(lái)越重視。通過(guò)對(duì)經(jīng)典加工工藝的研究能夠指導(dǎo)新工藝的開(kāi)發(fā),縮短新工藝的開(kāi)發(fā)周期,樹(shù)立企業(yè)良好的形象,以此發(fā)揮企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的依賴程度越來(lái)越大,以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的飛速發(fā)展為數(shù)控機(jī)床功能的擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐,使數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,而且逐漸向智能化、高精度化以及網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。
數(shù)控技術(shù)控制智能化主要通過(guò)執(zhí)行相關(guān)算法對(duì)加工的產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別,從而選擇合理的加工參數(shù)。智能化功能的實(shí)現(xiàn)極大的提高零件加工的精讀,提高機(jī)床的工作效率。例如,它能利用已有的故障信息對(duì)新出現(xiàn)的故障進(jìn)行快速定位。
數(shù)控機(jī)床的高精度化不僅僅局限在幾何精度上,它還包括機(jī)床各個(gè)部件運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)檢測(cè)等方面上,因此,能夠在同條件下完成多個(gè)零件的加工。
數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化是未來(lái)發(fā)展的主要特點(diǎn)之一,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠保證加工參數(shù)在各個(gè)車(chē)間進(jìn)行傳遞,既能達(dá)到數(shù)據(jù)之間的共享還能對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,因此大大提高了機(jī)床的操作效率。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,文章主要針對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)闡述,并進(jìn)一步提出了當(dāng)前應(yīng)該采取的措施和該項(xiàng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)企業(yè)的重要性是不言而喻的,我們必須抓住發(fā)展的機(jī)遇,對(duì)數(shù)控機(jī)床理論進(jìn)行分析和研究,并不斷創(chuàng)新,希望能夠使我國(guó)盡快地實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)。
參考文獻(xiàn)
[1]王敏.淺析數(shù)控機(jī)床技術(shù)現(xiàn)狀[J].機(jī)械制造,2012(8).
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;數(shù)控技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
引言
基于加速世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的影響下,其它國(guó)家的機(jī)械制造和加工技術(shù)嚴(yán)重地影響到了國(guó)內(nèi)機(jī)械制造以及加工領(lǐng)域。伴隨著持續(xù)發(fā)展的數(shù)控技術(shù),其越來(lái)越在機(jī)械制造與加工領(lǐng)域體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。為此,只有懂得先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),且在機(jī)械制造與加工領(lǐng)域中有效地應(yīng)用,才可以在世界競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造和加工領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。為此,分析機(jī)械制造與加工領(lǐng)域中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具備非常大的現(xiàn)實(shí)意義。
1我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模,不但可以實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的需求,而且還可以向國(guó)外出口。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造大大地提高了機(jī)床的性能,也具備了一些先進(jìn)水平的機(jī)床。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床中普遍地應(yīng)用PC機(jī),這提高了國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)的軟件和硬件,也大的地提高了數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。盡管?chē)?guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè)獲得了非常大的成就,可是相比較于世界的先進(jìn)水平,依舊面臨比較大的差距。高精度的機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)發(fā)展的需要,特別是在數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量上、質(zhì)量保證上、技術(shù)水平上都明顯地滯后于國(guó)際先進(jìn)水平。導(dǎo)致如此現(xiàn)狀的關(guān)鍵是制造工藝差、生產(chǎn)技術(shù)能力低、管理不到位等。為此,為了實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,務(wù)必在注重管理的過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造能力的提升。
2機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1航天工業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)今,國(guó)內(nèi)非常重視的一項(xiàng)工業(yè)事業(yè)是航空工業(yè)制造,其具備比較高的科學(xué)技術(shù)含量。在國(guó)內(nèi)發(fā)展航天事業(yè)的過(guò)程中,傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造已經(jīng)難以跟航天制造工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展要求相符合,最為突出的是在精益求精的工藝技術(shù)和制造高精密度零部件上表現(xiàn)為遲緩性。鑒于此,航天工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)有著非常大的推動(dòng)意義。對(duì)于宇航工業(yè)來(lái)講,存在不少要求進(jìn)行特殊加工的零部件,這針對(duì)缺少較強(qiáng)剛度的材質(zhì)而言,只有借助高速加工和小切削力,才可以實(shí)現(xiàn)滿意的加工成效。例如,相比較于傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造加工業(yè),在切割鋁合金和鋁材質(zhì)上,數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更加理想的控制成效。另外,在航天航空工業(yè)當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù),可以提高小部件材質(zhì)的加工深度,從而節(jié)省應(yīng)用的資源,防止浪費(fèi)能源資源,最終實(shí)現(xiàn)能源資源應(yīng)用效率的提升。
2.2汽車(chē)工業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,逐步地提升了城市化水平。汽車(chē)業(yè)已變成當(dāng)今人民出行的一種重要方式。持續(xù)提高的汽車(chē)保有量加速了汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),甚至導(dǎo)致整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)惡性化。伴隨著汽車(chē)制造行業(yè)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù),大大地提高了汽車(chē)中生產(chǎn)一系列零部件的速度,從而有效地提升了汽車(chē)生產(chǎn)效率與銷售速度。在當(dāng)前的汽車(chē)生產(chǎn)流水線當(dāng)中,投入應(yīng)用了很多高速控制機(jī)床,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程速度與速率以及靈活性的提高,從而實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展要求?;谄?chē)工業(yè)發(fā)展中日益普遍地應(yīng)用高速數(shù)控機(jī)床(高速加工中心)的影響下,逐步地建構(gòu)了現(xiàn)代化的汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)線,從而大大地提高了汽車(chē)生產(chǎn)的柔性與效率,持續(xù)地實(shí)現(xiàn)了更新產(chǎn)品的發(fā)展要求,轉(zhuǎn)化機(jī)械制造生產(chǎn)中規(guī)?;a(chǎn)模式為高效率、多品種的生產(chǎn)模式,這給生產(chǎn)與制造復(fù)雜零部件帶來(lái)了非常便捷的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。另外,應(yīng)用柔性制造、集成制造、虛擬制造等數(shù)控技術(shù)加速了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展腳步。
2.3工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
在國(guó)內(nèi)全部的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中,數(shù)控技術(shù)可以體現(xiàn)非常關(guān)鍵的作用,因此可以在工業(yè)生產(chǎn)中普遍地應(yīng)用。其中,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)非常普遍的行業(yè)是食品生產(chǎn)加工行業(yè)、造紙印刷行業(yè),處在危險(xiǎn)環(huán)境當(dāng)中的金屬冶煉業(yè)和農(nóng)藥加工業(yè)也普遍地應(yīng)用這種技術(shù)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用,不但可以優(yōu)化生產(chǎn)工作的環(huán)境,而且還可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)損耗的大大降低,從而大大地提高生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)?shù)臋C(jī)械化水平。在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中,進(jìn)行相應(yīng)的編輯處理后,可以借助計(jì)算機(jī)主體應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而對(duì)生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行控制,有效地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)的高效感應(yīng)能力,大大地提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題的速度,以及在應(yīng)用錯(cuò)誤故障檢測(cè)和同步檢測(cè)功能的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)控生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行有效地控制,最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)工作穩(wěn)定性和安全性的大大提高。
2.4機(jī)床裝置中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械制造的整個(gè)過(guò)程中,機(jī)床裝置是非常重要的、不可取代的部件。倘若具備一臺(tái)具備較強(qiáng)控制能力的機(jī)床裝置,那么就可以使企業(yè)融入到現(xiàn)代化的機(jī)電一體化格局當(dāng)中。為了更加深入地提升和豐富機(jī)床裝置功能效應(yīng)、科技含量,機(jī)械制造中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)體現(xiàn)了非常關(guān)鍵的功能。數(shù)控機(jī)床不但可以實(shí)現(xiàn)加工質(zhì)量和加工精確度的提升,而且還可以實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)強(qiáng)度的降低,從而實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的解放。機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以對(duì)電子科學(xué)技術(shù)和機(jī)械一體化成果進(jìn)行有效地應(yīng)用,有助于安全地控制和穩(wěn)定地應(yīng)用機(jī)床裝置,最終使數(shù)控機(jī)床精確地控制一系列環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過(guò)程和零部件的位置。具體而言,數(shù)控技術(shù)在主軸變速、冷卻泵操作、工件和刀具位置的控制上都體現(xiàn)著非常關(guān)鍵的功能,可以持續(xù)地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化和精細(xì)化機(jī)床加工的要求。
2.5煤礦機(jī)械生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
作為生產(chǎn)能源系統(tǒng)基礎(chǔ)的煤礦來(lái)講,可以實(shí)現(xiàn)人們生活和生產(chǎn)水平的大大提升。在采集和輸送煤礦的時(shí)候,其缺少較高的安全性,工作人員的安全警惕性要求也比較高。在采集煤礦的過(guò)程中,經(jīng)常應(yīng)用的機(jī)械裝置是采煤機(jī),而在比較惡劣的采集環(huán)境和條件當(dāng)中,采集工程要求的開(kāi)采技術(shù)和采煤機(jī)十分繁多。鑒于此,僅僅可以進(jìn)行小批量生產(chǎn)的采煤機(jī)生產(chǎn)模式??墒?,應(yīng)用采煤機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候,也存在比較多的焊接問(wèn)題和外毛坯制造問(wèn)題,這在傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造業(yè)中難以自主地完成,要求當(dāng)作單獨(dú)部件的下料工作??墒?,以數(shù)控氣割的技術(shù)水平作為基礎(chǔ),大型機(jī)械裝置的生產(chǎn)可以借助獨(dú)特的數(shù)控技術(shù)對(duì)物件進(jìn)行下料。并且,還可以實(shí)現(xiàn)工作時(shí)間的節(jié)省,以及可以大大地提升工作效率和實(shí)現(xiàn)套料選用工作過(guò)程的優(yōu)化。鑒于此,采集煤礦任務(wù)的完成變得更加高效化,盡可能地防止了人工操作導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)性,大大地降低了出現(xiàn)煤礦事故的概率,最終有助于提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。
3機(jī)制制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1數(shù)控編程和機(jī)械構(gòu)造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
為了縮小與簡(jiǎn)化機(jī)械構(gòu)造的體積,當(dāng)今經(jīng)常應(yīng)用的機(jī)械構(gòu)造是機(jī)電一體化。應(yīng)用數(shù)控夾盤(pán)、動(dòng)力刀架、萬(wàn)能回轉(zhuǎn)銑頭、自動(dòng)交換刀具等可以提高機(jī)械自動(dòng)化的水平,以及實(shí)現(xiàn)機(jī)電匹配的優(yōu)化和動(dòng)態(tài)性能的提升。在編程上,當(dāng)今經(jīng)常應(yīng)用的編程方式是CNC設(shè)備在線編程,如此的手段可以對(duì)藍(lán)圖編程和圓切削等進(jìn)行高效地應(yīng)用,通過(guò)小型工藝數(shù)據(jù)庫(kù)可以同步地處理工藝信息和幾何信息,從而實(shí)現(xiàn)編程能力的提升。
3.2數(shù)據(jù)裝置的發(fā)展趨勢(shì)
為了發(fā)展數(shù)控技術(shù),對(duì)于數(shù)控設(shè)備來(lái)講,應(yīng)提高快速反應(yīng)能力和高速處理指令??v觀當(dāng)今而言,高速主軸單元業(yè)已實(shí)現(xiàn)十萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速。在加減速能力與運(yùn)動(dòng)部件速度上,提出了更高的要求,業(yè)已實(shí)現(xiàn)了120米每分鐘的移動(dòng)速度。更新?lián)Q代的CPU也推動(dòng)了高速處理技術(shù)的不斷發(fā)展。另外,因?yàn)閭€(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,軟件的功能和軟件資源也變得越來(lái)越豐富、復(fù)雜,發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)具備了低成本的平臺(tái)。將開(kāi)放性數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)上,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的大大提升。并且,需要更進(jìn)一步地分析樣機(jī)、編程、標(biāo)準(zhǔn)等方面。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,機(jī)械制造中牽涉到非常多的方面,其涵蓋一系列設(shè)備和零部件的加工,這所有方面的操作過(guò)程非常容易受到外部客觀原因的制約,這會(huì)影響到制造質(zhì)量。為此,技術(shù)工作者能夠在機(jī)械制造中應(yīng)用數(shù)控技術(shù),借助計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)地控制全部制造過(guò)程,從而及時(shí)地解決面臨的一系列問(wèn)題,最終提高機(jī)械制造效率和質(zhì)量,推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]基基于優(yōu)化多核支持向量回歸的制造過(guò)程均值偏移幅度估計(jì)[J].中國(guó)機(jī)械工程.2014(05).
[2]張秋雨.以項(xiàng)目化教學(xué)整周實(shí)訓(xùn)提升學(xué)生專業(yè)技能——數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐[J].科學(xué)咨詢(科技•管理).2014(02).
[3]于奎剛,楊志宏.基于柔性裝配偏差模型的汽車(chē)車(chē)身薄板零件公差設(shè)計(jì)[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版).2014(03).
[4]周光輝1,2,苗發(fā)祥1,李彥廣1.數(shù)控加工中心任務(wù)與刀具集成調(diào)度模型與改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算法[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào).2014(12).
[關(guān)鍵詞]數(shù)控;裝備;編程;系統(tǒng) ;加工
一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)概述
制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。
1.高精高速的新趨勢(shì)。高精高速加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在加工精度方面,近10年來(lái),普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。在可靠性方面,國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30 000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等;簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
二、我國(guó)數(shù)控技術(shù)狀況
我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ),部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國(guó)外對(duì)比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來(lái)看,對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。
技術(shù)水平上,與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。產(chǎn)業(yè)化水平上,市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對(duì)差;可靠性不高,商品化程度不足;國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。可持續(xù)發(fā)展的能力上,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面:認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足;對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。
三、我國(guó)數(shù)控發(fā)展戰(zhàn)略和策略
從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā),以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為開(kāi)發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨越式發(fā)展。
強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品;沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,為目標(biāo),按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國(guó)家之急需。
參考文獻(xiàn):
[1]梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)
向[J]. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng),2001,
(3):21-28.
[2]中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì). 數(shù)控系統(tǒng)分
數(shù)控機(jī)床論文 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控加工 數(shù)控論文 數(shù)控機(jī)床知識(shí) 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)報(bào)告 數(shù)控編程論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀