時間:2023-06-05 09:54:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機床數控技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1數控技術的原理
1.1基本概念
數控技術是用數字信息,給現代機械加工帶來了很大的幫助,對機械加工和運動過程進行控制的技術。數控技術不僅包含了傳統的機械制造技術、傳感檢測技術和網絡通信技術、計算機技術、光機電技術,而且它還擁有屬于自己的先進技術,預先編程后利用編程好的控制程序實現對設備的控制功能,數控技術還促使了CAD、工程化方向發展。數控技術主要是采用計算機控制,數控技術是電子計算機技術、數字控制技術、數控工藝和數控程序編制、軟件的開發與應用等多項技術的綜合,這樣就增強了機械加工的靈活性并且提高了設備的工作效率。之后由于微電子技術的迅速發展,也就是說數控技術已經成為了先進機械加工的主體。數控系統的性能有了極大的提高、功能也不斷的豐富,在先進數控技術的背景下,機械加工的不同領域也得到了不同的發展需求。
1.2工作原理
CNC裝置不僅配備了計算機的結構外,硬件和軟件是CNC裝置的主要構成,這些是支撐CNC裝置正常運行的基礎條件,也具備與數控機床功能相匹配的功能模塊結構和接口單元。可利用計算機對其進行操作調控,從而達到高效率的加工生產。則除了要對工作臺加以定位之外,也需要做好工件位置的固定處理,保證了所編制的程序能正常執行。最為關鍵的是控制刀具相對于工件給定速度沿著指定的路徑運動,CNC裝置的工作原理是利用輸入設備輸入機床加工所需的各種數據信息保持切削運動朝著編制好的路徑進行。把各個坐標軸的移動分量傳輸到對應的驅動電路,經過轉換、放大,驅動伺服電機,這些都要靠CNC裝置的插補功能。帶動坐標軸運動,CNC裝置本質上屬于計算機控制的數控裝置,然后將數據信號反饋到控制裝置里,這樣便能保證各項數據指令的正常處理,維持了有序的加工生產秩序。數控系統按照零件輪廓線型的有限信息,對刀具的各個加工點詳細計算,最后實現了精密加工處理的要求。
2數控技術在機械制造中應用
2.1工業中應用
在工業生產中,數控技術主要運用在機器設備的生產線上。通過計算機可以讓生產設備按照寫入的程序或編入的程序碼,從而實現生產加工的有序進行。數控技術在工業生產中主要是替代工作人員完成人工不能完成的工作任務。由于數控技術的高精度特點數控技術與計算機技術是密不可分的,則能夠在有助于提高生產效率的同時還能保證生產的質量,實現低成本高效率。這樣有助于改善工作人員的勞動條件,極大地節省了勞動力。如果出現錯誤或者故障的時候,維持正常的生產加工秩序,保障工作人員的人身安全,傳感系統和檢測系統則會把發生的錯誤故障信息傳送給計算機系統,并且會自動停止相應的工作,起到保護的作用。數控技術的操作主要是由計算機系統進行控制的,嚴格按照設計圖紙上的要求完成生產加工,只要把編好的程序安裝在計算機系統中,自動化生產模式讓產品的精度更加準確,其通過計算機技術實現各種加工控制要求。
2.2機床設備應用
機床設備控制技術是機械加工中非常重要的技術,進一步提高機床的生產效率,是現代機電一體化的重要組成部分。數控計算機便會發出控制指令來控制機床的執行,以及冷卻泵的起停等各種順序動作編排在計算機數控上,使得機床自動加工出所需要的零件。數控技術為機械加工帶來了很多良好的機床,也就是運用數控技術對機床進行加工控制,把加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理,逐漸取代人工操作方法,然后在數據機床上實現有序的加工引導,以及進給速度等都用數字化的代碼表示。機械設備是實現自動化生產的主要功能,對所有的操作步驟和刀具與工件間的相對位移,將數控技術運用在機械機床上可實現一體化加工生產。計算機數控技術能夠給機械制造業創造多元化的控制功能,保證了各項裝置之間有序配合,編數控機床加工的最大優勢在于,其只需改變相應的程序指令則能自動加工,從而滿足了更加復雜的功能加工需求。程人員只需在加工前將相應的代碼傳輸到系統中,然后按照加工需要來編制程序,無需在重新調動機床工作臺位置。讓機床設備按照理想的程序指令操作,這樣才能實現多功能的生產加工要求。
2.3機械加工系統應用
伴隨著先進機械設備的研制,相應的設備控制系統也在更新變化。各種機殼的毛坯制造開始積極引進焊件,采用數控氣割之后能處理好諸多問題。只有保持壓縮接觸面積的均勻才能達到密封功能的要求,傳統機械加工難以實現單件的下料問題,保證了產品從毛坯料到成品過程的持續加工,內外環凸凹曲面的加工精度對密封性有很大的影響。數控系統運用于切削加工能滿足多方面的加工需要,對機械浮動油封的結構里引進該系統,維持了正常的產品質量要求。現代的機械設備多數結合了數控鏜銑床編程加工,先編制了相應的齒形子程序,再結合角度偏置或坐標旋轉編程功能對剩余的齒形加工,則需保持內環的凸曲面與外環的凹曲面的密封圈各處壓縮量相等。采用數控機床編程加工之后能滿足各種精度要求,對于機械減速機構而言,經過這樣的優化過程滿足了加工要求。其行星架等分孔的等分精度對整機的傳動精度和使用壽命都會造成影響,還能在生產加工效率上實現改進。
關鍵詞:“互聯網+”;MOOC;教學改革;機床數控技術
隨著計算機硬件、軟件技術的日益成熟,以及網絡基礎設施功能的不斷提升,基于計算機技術和互聯網功能的“互聯網+”促進了教育行業的變革和發展,有效解決了傳統課堂教學存在的諸多不足。教育部印發的《教育信息化十年發展(2011-2020年)規劃》和《2017年教育信息化工作要點》對高校教師的信息化教育發展提出了整體的部署和明確的要求,旨在提高教師的信息化教育技能,保證教育教學質量,完善教育信息化基礎環境建設,加強網絡學習空間應用廣度與深度,適應“互聯網+”時代背景下的教育發展改革要求。[1]MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)教育模式,即大規模開放在線課程,又稱為“慕課”,是基于連通主義理論和網絡化學習的開放教育學而發展起來的新型在線課程模式,具有教學內容豐富、實現方式多樣化、學習主動性強等特點,學習者可以基于自身學習需求選擇合適的課程,能夠有效提升教與學的互動性和開放性。本文以《機床數控技術》課程教學為例,對MOOC教學模式的應用和發展進行深入研究。[2]
一、“互聯網+”時代的教育教學特征
“互聯網+”就是指“互聯網+各個傳統行業”,但其并非簡單的疊加。《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》指出,“互聯網+”通過將互聯網信息通信技術與傳統行業進行深入融合和演變,實現社會資源的優化配置和集成,促進了社會生產能力水平和創造力水平的發展,是在知識社會創新2.0推動下發展起來的互聯網形態演進和社會發展形態。在教育領域,“互聯網+”可以面向不同層次和類型的人群提供開放式的優質教學資源,豐富了教學手段和教學模式,優化了教學行為和學習效率,并有效推動了傳統“課堂教育”方式向現代“智慧教育”的轉變。“互聯網+教育”是建立在現代電子計算機與網絡通訊技術基礎上的一種新型教育形態,它以受教育者為主體,通過多種網絡交互方式實現學生、教師與學校之間的聯系和通信。[3]“互聯網+”時代下的教育并不僅僅是互聯網技術在教育教學中的簡單應用,而是教育與互聯網的深度融合與變革,其主要的特征如下:第一,在“互聯網+”時代背景下,教育領域中存在著諸多不同教育層面的跨界交互,并在跨界交互過程中得到了新的教育形態。該模式將教學、課程、考試、管理、考核、就業等教育元素通過互聯網有效整合連接為一體,實現教育水平和教學質量的升級。例如微課、MOOC、SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)[4]、云端大學、翻轉課堂等線上課程教學方式就是“互聯網+課程”的典型代表。[5]第二,“互聯網+教育”體現了教育的創新性和開放性,并使傳統教育模式產生了重要的變革和進步。互聯網可以將網絡視頻、虛擬現實、智能移動通訊、在線語音、云搜索、大數據分析等新技術融合到教育教學過程中,形成不同的創新教育新模式,通過集成豐富的網絡資源,構建不同類型的創新性教育眾創空間和學習平臺。互聯網技術的開放性決定了“互聯網+教育”模式可以解決傳統課堂教育的局限性問題,使教育資源可以走出學校,實現共享。第三,“互聯網+教育”可以實現不同教育主體間的關系優化和結構重組,使學習者在充分掌握教育教學資源信息的條件下,具有獨立的受教育選擇權和教學質量監督權,教師、學生以及教育機構三者之間的作用和角色發生了改變,學習者的主體地位能夠得到更充分的體現。“互聯網+教育”模式通過為學習者提供多元化的教學手段和共享平臺,可以擺脫課堂教學的位置和時間局限性,為實現隨時隨地與終身學習提供了可能。
二、MOOC教學模式的發展和意義
基于MOOC的開放式在線課程教學模式是“互聯網+”背景下實現教育共享化和國際化的重要途徑。MOOC的概念是由加拿大愛德華王子島大學和國家人文教育技術應用研究院于2008年提出的。[6]斯坦福大學于2011年將《人工智能導論》課程免費共享于網絡,多達16萬名學習者對此課程進行了網絡學習,這標志著MOOC取得了重大突破并進入了高速發展階段。[7]北京大學和清華大學于2013年5月加入了在線教育平臺edX,這標志著MOOC教學模式正式被引進中國。2013年7月,上海交通大學與在線教育平臺Coursera建立了合作關系,并宣布與北京大學、清華大學等諸多國內高校共同建立中國的MOOC在線教育平臺。[8]2014年5月,由教育部創建的中國大學MOOC在線教育平臺正式投入使用,為學習者提供了免費優質的知名高校MOOC教育資源。教育部于2015年出臺了《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》,推動了開放在線課程的進一步認定和推廣。隨著MOOC發展浪潮在全球范圍內的迅速推進,中國的傳統高等教育模式面臨著重大的挑戰,同時也迎來了改革和發展的良好機遇。MOOC教學模式的突出特點是大規模性、微課程性以及分層教學,學習者可以基于自己的時間安排完成學習任務,不受傳統教學模式的時間和空間限制。但是,MOOC是無法取代正常教學環節的,其與傳統教學模式并非相互矛盾的,而應該是相互促進的。就目前的發展階段而言,以傳統教學環節為主,MOOC教學為輔的教學模式具有更高的教學質量和效率。MOOC在現代大學教育中的意義主要體現在以下幾點:1.MOOC教學質量高,教學資源多樣諸多世界一流大學都通過MOOC共享優質的教學資源,課程的講授者往往是學校的教學名師,課程制作精良,教學質量得到了充分的保證,并有利于培養國際化人才。學習者可以根據自己的興趣,通過互聯網移動終端接受跨文化、跨國界的課程教學,有效減少了外界干擾帶來的負面影響,提高學習效率,拓寬學習視野。2.MOOC學習成本低,無須繳納教學費用MOOC基于互聯網技術進行在線教學,其注重的是教育資源的共享以及受教育者的學習過程,課程結束后并不提供任何學分和學位,也不需要交納任何的學習費用,因此極大降低了學習者的受教育成本,有利于推進全民素質教育的進一步實施,真正實現“有教無類”。3.MOOC促進教師隊伍提升專業水平素養由于MOOC具有共享性和開放性,來自全球不同地區的學習者都可以通過互聯網接受在線課程的教學。教師的教學影響力得到了充分擴大,不再局限于單一的課堂和班級。因此,要求教師隊伍進一步提高自身的教學素養和能力,并掌握新的在線課程教學技巧。4.MOOC推動和深化了在線教育創新模式相對于傳統的在線教育而言,MOOC強化了教學資源的開放共享與師生之間的互動模式,有利于創造性地開展更深入高效的在線教育策略,克服傳統在線教育存在單向傳輸性和課程多線性,缺乏教學交互性等缺點,對推進教學改革與提高教學質量具有重要現實意義。
三、MOOC環境下《機床數控技術》課程建設
隨著數控機床在機械制造行業中的普及應用,數控技術越來越突顯出其重要性。《機床數控技術》課程是機械工程專業的必修課,教材選用陳蔚芳教授與王宏濤教授主編的《機床數控技術及應用(第三版)》,具有課程內容豐富,涵蓋知識面廣,理論性和實踐性強等特點。[9]該課程主要包括數控技術概論、數控加工程序編制方法、計算機數控裝置、數控機床的運動控制原理、數控機床的檢測裝置、數控機床的伺服驅動系統、數控機床的機械結構與裝置、分布式數控技術(DNC)、柔性制造系統(FMS)等幾個模塊,如圖1所示。其中,課程的核心內容主要包括數控程序編程方法、數控插補原理以及數控機床伺服驅動系統。如圖2所示為《機床數控技術》的MOOC課程建設思路,具體描述如下:制作、搜集并整合相關課程資源,包括課件、視頻、音頻、圖片、動畫以及相關的拓展知識網站鏈接等,以不同章節的知識單元為主體,進行知識點的碎片化處理,并根據課程體系進行系統地整合化處理,然后將課程資源于MOOC在線平臺中,使學生能通過網絡移動終端進行自主選擇和學習課程資料。以“數控機床的運動控制原理”章節的難點“數字積分法(DDA法)圓弧插補”為例。在傳統課堂教學中,教師對插補的原理以及課本插補例題的講解往往占用大部分的課堂時間,導致學生獨立思考和練習的時間被壓縮,無法深入了解數字插補本質原理。為了解決這一問題,可以利用MOOC在線平臺,共享相關課程資料。對于難點部分,學生可以結合課件、視頻、動畫進行反復的學習,并結合MOOC在線插補仿真軟件,進行任意圓弧的插補過程的推導和驗算,真正了解DDA插補運算的本質。學生完成在線課程學習以后,可以通過MOOC在線考核模塊對自己的學習效果進行實時的獨立測試,及時發現自己學習的不足和問題。試題由題庫自動隨機生成(包括數控概念選擇填空題、主觀數控編程、插補過程分析、數控機床核心部件設計等),并設有考試時間限制,保證考試內容與結果的合理性與代表性。考試結束后,MOOC在線評估模塊會根據考試的結果輸出學習效果報告,教師根據效果報告評估學生對知識點的掌握程度,以及在線課程的優缺點,并對教學內容進行具有針對性的調整和補充。MOOC在線教學平臺可以通過交流討論模塊,實現教師和學生之間的實時與非實時互動交流。教師可以通過在線答疑、群體討論、頭腦風暴等方式了解學生的學習進度和問題,并調動學生的學習積極性與主動性,學生可以通過與教師的交流,解決自己在學習和測試過程中所遇到的難點和問題,更全面、準確地掌握課程內容相關知識點,并將自己的學習心得和經驗總結推送到交流討論模塊中,提供給教師與其他學習者進行參考。MOOC在線教學平臺的順利推廣需要政府、學校在政策和資金上的有力支持,推出合理的MOOC建設激勵機制,并配備制作課程資源與維護平臺運行所需的硬件設備和專業軟件。此外,為了提高學生的動手實踐能力(如數控機床編程與操作實踐),應建立實訓中心基地和實踐平臺,保證理論學習與實踐相結合。
四、結論
在信息大爆炸的時代背景下,基于計算機網絡技術的教學改革勢在必行。本文討論了“互聯網+”時代背景下的MOOC教學模式對教育發展的影響與意義,并以《機床數控技術》課程為例,討論了MOOC開放在線課程的建設思路和基本方法。MOOC適應了當代高等教育大眾化的發展需求,有利于實現優質教學資源的共享,提高學習者的學習興趣和效率,促進傳統教育的創造性變革和發展。
參考文獻:
[1]陳麗,鄭勤華,林世員.“互聯網+”時代中國開放大學的機遇與挑戰[J].開放教育研究,2017(23):15-20.
[2]馬紅亮,袁莉,白雪梅,等.基于MOOC的中外合作混合教學實踐創新[J].開放教育研究,2016(22):68-75.
[3]趙君,秦懿玟.淺談“互聯網+教育”下的成人自主學習模式———以《古代漢語》課程為例[J].河北廣播電視大學學報,2016(21):18-20.
[4]胡鐵生.微課的內涵理解與教學設計方法[J].廣東教育(綜合版),2014(4):33-35.
[5]郝建新,郭曉靜.互聯網+背景下SPOC模式電類實驗教學[J].實驗室研究與探索,2016(35):209-213.
[6]王穎,張金磊,張寶輝.大規模網絡開放課程(MOOC)典型項目特征分析及啟示[J].遠程教育雜志,2013(4):67-75.
[7]蔣汶蓓,李尉寧,黃景文.慕課對高校的影響及對策研究[J].廣西廣播電視大學學報,2017(1):5-10.
[8]黃健.MOOC的特點及發展趨勢[J].河北廣播電視大學學報,2013(18):3-5.
Abstract:In this paper, mainly from the numerical control technology and industrial development to start the trend, the field of numerical control technology to China's problems in the analysis based on digital technology and the future of our industry to explore ways.
關鍵詞:數控技術 產業發展 途徑
Key words:Numerical control technology; industry; way
作者簡介:王亞杰 ,籍貫:遼寧省新民市 出生日期:1978.12.01
【中圖分類號】TG659-1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7069(2009)-06-0121-01
馬克思曾經說過,各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產。裝備工業的技術水平和現代化程度決定著一個國家的經濟水平和現代化程度,數控技術和裝備是發展新興技術產業和諸如信息技術及其產業、生物技術及其產業等尖端工業的最基本的裝備。因此,當今世界各工業發達的國家都通過各種途徑來發展數控技術,以提高其國家的制造能力,提高對市場的適應能力。世界各發達國家已經把大力發展以數控技術為核心的先進制造技術作為加速國家經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
在我國,數控技術與裝備的發展也得到了高度重視,在數控技術的研究開發方面也取得了重大進步,尤其是在通用微機數控領域,以PC平臺為基礎的國產數控系統,已經走在了世界前列。我國數控技術經過幾十年的發展歷程,奠定了數控技術發展的基礎,并形成了數控產業基地,建立了一些具有批量生產能力的數控系統生產廠,培養了一支數控研究,開發,管理人才的基本隊伍。但是我們也應該清醒地認識到,我國在數控技術和產業發展方面還存在諸多問題,主要是因為,首先,對我國數控產業進程的復雜性、艱巨性認識不足,對國外的封鎖扼殺、體制的不規范等估計不足。其次,企業在技術方面自主創新能力不足,核心技術能力不強,機床標準落后,水平較低,數控系統標準研究不足。再次,從技術層面關注數控產業比較多,但是很少從系統的角度考慮數控問題,沒有建立完整的高質量的配套體系和服務網絡等。最后,不良機制造造成人才流失,從而制約了技術的創新。這些問題制約了我國數控技術和產業發展,在技術水平上,大大落后于國外先進水平,尤其在高精尖方面更甚。在可持續發展方面,數控技術應用領域拓展能力不強,相關的規范也不標準,比較落后。在產業發展方面,市場占有率低,還沒有形成規模,可靠性不高,商品化程度不足,我國數控技術還沒有形成自己的品牌效應,用戶對之信心不足。如何解決我國在數控技術方面存在的問題,使數控技術和裝備從整體上邁入世界先進行列,是當前面臨的重要任務。以下主要從幾個方面來論述。
加強數控領域的技術創新。我國數控技術經歷了長期發展,取得了相當大的進步,但是這些進步主要是按國外已有的控制和驅動模式來開發國產數控系統,跟在別人后面走,按部就班地發展,技術方面比較落后,其中創新的成分太少。在此種情況下,我們必須認真理解落實“科學技術是第一生產力”,大大加強數控領域的技術創新,研究出具有中國特色的比較實用的先進數控技術,建立起自己的獨立的、先進的數控技術體系。同時,在此基礎上,根據我國的實力,發展具有中國特色的數控產品,逐步形成數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。
加強技術支持與服務。數控系統和數控機床是屬于典型的高科技產品,對于用戶來說,技術支持與服務相當重要。如果用戶買了數控機床或者數控系統,出現問題,沒有技術支持與服務,用戶就會對此種產品喪失信心,不會再買,這樣就消弱了市場,這也是以前國產數控產品喪失信譽的原因。
數控產業發展要堅持可持續發展道路。在可持續發展過程中,綠色是實現可持續發展的重要途徑,因此要加大綠色數控產品的開發,加快數控產品、數控產業的綠色化。具體可以從一下幾個方面來做,減少產品制造和使用過程中的環境污染,比如可以減少數控機床的鑄件結構,消除鑄造對環境的污染;以電傳動代替機械傳動,減少噪音污染;在制造和使用過程中,盡量降低資源消耗和能源消耗。大力發展綠色數控機床。綠色數控機床是材料消耗少,能耗低,沒有污染且壽命長的新型機床。在開發綠色機床中,用并聯結構代替串聯結構是開發綠色機床的一條重要途徑,會大大降低能源消耗和對環境的污染。大力發展數控技術來改造傳統機床。我國數控領域的重要發展方向就是加強用數控技術來改造傳統機床。
大力推進數控功能部件的專業化生產。數控系統提高后,必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。新型永磁電主軸單元已經成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件,但這類產品還存在諸多問題,因此,利用我國稀土永磁材料的優勢,開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元,對解決現有電主軸存在的問題很有效果,形成具有中國特色的新一代電主軸產品。高速高精度檢測裝置是數控機床發展的主題,與之相應的是需要高性能的控制和驅動,同時配以高品質的檢測環節。
數控產業化的最終成功應該通過數控機床在全國產業化和市場占有率上。在數控機床方面,應該大力發展低價位數控機床,使之成為國際市場上數控機床的主要發展趨勢,以價格低,質量高在市場站住腳,開拓國際國內市場。
關鍵詞:數控技術;高速切削;五軸聯動;智能化
引言
數控技術英文簡稱CNC,它是通過計算機以及數字化技術來實現對機床運轉的有效控制,以確保研發出一種加工過程智能化、自動化的制造技術。數控技術集信息處理、自動控制、微電子、自動檢測、計算機等于一體的高新技術,具備高效率、高精度、柔性自動化等優勢。數控技術的應用主要體現在數控機床上。當前利用數控機床可以加工出非常復雜的零件,而且加工出的零件精度高、質量穩定。并且由于數控機床進行的是自動化生產,這對提高生產效率,降低工人勞動強度也產生了非常重大的影響。因此當今世界各發達國家都在努力發展以數控技術為核心的先進制造技術,以期能進一步發展經濟、提高綜合國力。
1國內數控技術發展現狀
如今,隨著我國技術創新的不斷推進,我國對數控系統、數控主機、伺服驅動、專機及其配套件等基礎技術已經基本上掌握,并且創立了一批從事數控開發和生產制造的企業,建立了許多從事數控技術研究的研究機構,而且在許多大中院校開辦了數控專業,為社會培養了一批優秀的數控專業人才,對于推動我國數控技術的發展至關重要。目前,在數控領域我國部分企業已經初具規模,如航天數控、沈陽數控、廣州數控、華中數控等,上述企業所生產的數控系統具備普及型、經濟型、實效性等特點。同時我國研發的數控產品的質量和性能對比以前,已有了很大的提高。這些產品目前在國內已逐步得到用戶認可,并且有些已在國內站穩了腳跟,不少還出口到了國外,當然只能是出口到一些欠發達地區和國家,但這依然說明我國的數控技術已取得了長足進步。下面介紹一些近些年來,我國相關企業生產的一些較具特色的高品質數控產品:(1)華中數控研發出的華中“世紀星”數控系統要遠遠超過國外普及型數控系統,尤其是在功能和配置方面。同時,該企業生產的三維圖形顯示、大容量程序內存、開放體系結構、動態仿真、網絡功能、TET彩色薄形顯示器、多軸聯動、雙向螺距補償等配置方面所具備的水平均達到了國外高檔系統的水平。而且華中數控的數控系統要比國外同類型的便宜很多,比如其五軸CNC單價要比同類型西方生產的單價便宜四分之一。(2)廣州數控研發出的GSK983M系統屬于中高檔數控系統,其能夠實現5軸4聯動,最高加工精度達1um,移動速度可以達到24m/min,可實現高精度高速度閉環加工。同時GSK983M系統還能夠實現12種固定循環,坐標旋轉,空間螺旋線插補等等功能。這種數控系統還可實現DNC加工,并具備相關參數和程序的傳輸功能,實現了對對機床的調整和加工程序的備份。這套數控系統還具有加工穩定性高的特點,其已被國內絕大多數機床廠家認可。(3)武漢重型機床廠研發出的重型七軸五聯動車銑復合機床,最大加工直徑8000mm,最大加工高度2000mm,最大承重100t。其還具備在線測量、五軸聯動車銑復合加工等功能。這臺機床是我國首臺自行研制的大型螺旋槳數控五軸聯動加工機床,其已達到當代國際先進水平。當它加工螺旋槳時,一次裝夾,就能完成所有工序的加工。
2我國數控技術發展存在的主要問題
通過對數控機床的發展歷程進行分析發現,雖然我國數控技術取得了較快的發展,但是與國外發達國家相比,還存在著較大的差距。尤其是在高精尖數控技術方面,差距更加明顯。總的來說,我國數控技術的發展水平與國外相比的話至少落后10年。具體問題如下:2.1技術創新力度不夠,技術消化吸收不良如今,我國數控技術還在照抄國外的發展模式,大部分內容缺乏創新,而且對國外的技術依賴性很強,很多方面只能模仿、改進,一旦出現問題很多時候不能自己解決,必須要請別國的專家來解決,這在很大程度上制約了我國數控技術的發展。總的來說沒有形成自主創新能力。當前我國把引進國外先進的數控技術作為發展我國數控技術的一條捷徑,雖然目前引進了很多國外的先進數控裝備,但要從根本上提高我國數控技術的水平,就必須要對別人的技術進行充分研究,只有在此基礎上才能消化吸收別人技術,把別人的變成自己的。但我國目前的情況是,很多情況下為了追求效率,只能是在沒有充分消化的情況下求發展,結果是生產出的產品技術含量較低、質量不高、穩定性差。最終結果是:沒有強大的技術根基,最后只能越來越依賴國外的技術。2.2技術創新環境不完善任何事物的出現都離不開環境,技術創新也一樣。目前我國還未形成一套適合我國發展的技術創新環境。主要原因是因為我國經濟發展還沒有充分的市場化,市場機制不完善,一些結構性的深層次矛盾還沒有徹底解決,企業發展往往面臨法制不健全、競爭不平等等一系列問題;另一方面我國相關企業也面臨國外同行的巨大壓力。所以種種原因最后使得很多企業為了能生存,只能在一定程度上犧牲掉技術創新機制。而且大部分企業的技術創新機制長時間處于停滯狀態,因此無法獲得更好的技術成果。2.3數控系統穩定性可、靠性有待提高通常情況下,一般會選擇平均無故障時間來衡量數控技術的可靠性。國外數控技術平均無故障時間一般超過了10000h以上,而國內數控技術一般在3000~6000小時,由此可見我國數控系統在可靠性上與國外的相比差距也很大。2.4機床數控化率低目前我國是世界上擁有機床量最多的國家(統計發現接近300萬臺),但是機床數控化率只有1.9%左右,與西方發達國家的20%還存在著較大的差距。例如日本不到80萬臺的數控機床,其數控化率卻達到了20%。數控率低已經成為我國現階段制造業面臨的很突出的問題。2.5數控體系開放力度不夠目前,我國大部分企業生產的數控產品開放力度不夠,用戶接口不完善,雖然部分產品具有開放功能,但是無法形成真正的開放式系統。使用這些產品時,用戶無法根據自己經驗來進行操作,從而導致對數控技術的創新無法有效的進行。
3我國數控技術的發展趨勢
3.1向高精度、高速度方向發展數控技術日后發展的基本方向是高速切削加工技術,因為高速切削加工可以在改善工件加工質量的同時,進一步提高生產效率。在實際操作過程中,操作人員發現如果將切削速度提高10倍,將會使其進給速度提高20倍,達到超過了傳統的切削,會誘發切削機理的改變,從而使金屬切削單位功率提升30%~40%,刀具壽命提高了70%,但是切削力會下降30%。該過程還會導致留在工件上的切削溫度不升反降,切削熱大幅度降低,切削振動消失。但要實現高速切削加工,機床上面相關的一些功能部件也必須要達到一定要求,比如:工作臺最高進給速度應該控制在40~60m/min,主軸轉速最好控制在12000~40000r/min,此外主軸還要求要穩定性好,剛度好,冷卻效果好。隨著今后制造業對產品的精度要求越來越高,實現高精度的加工也是數控機床今后發展的重要方向。在數控機床高精度加工中,美國擁有者最好的加工水平,其不僅推動了中小型精密機床的發展,而且在大型精密機床的發展上也取得了不錯的成績,這些裝備的出現使得數控機床的加工精度越來越高。近些年來,我國一直在研發超精密機床,例如北京機床研究成功研發了JCS-031型超精密銑床、JCS-027型超精密車床和JCS-035型數控超精密車床等。3.2向五軸聯動加工發展五軸聯動加工是未來數控技術的發展方向。因為現已證明如果對擁有三維曲面的復雜零件選擇5軸聯動進行加工,不僅能夠使加工后的工件符合使用要求,而且還能提高生產效率。總的來說,5軸聯動的數控機床的生產效率與2臺3軸聯動數控機床的生產效率相當,尤其是選擇立方氮化硼制成的銑刀進行零件切割和加工時,5軸聯動加工所獲得的經濟效益要高于3軸聯動加工。但是由于5軸聯動數控機床的主機結構、數控系統等極為復雜,從而使其購買價格明顯高于3軸聯動數控機床,再加上對5軸聯動的數控系統具有較大的編程難度,從而在一定程度上制約了5軸聯動數控機床的發展。如今,我國數控技術的軟、硬件系統得到了有效的改進,這使得五軸聯動數控機床的制造難度和成本大幅度降低了,這促進了5軸聯動數控機床的發展。因此5軸聯動數控機床是未來數控技術發展的主要方向。3.3向開放式、智能化、網絡化方向發展智能化一定是21世紀數控裝備的主要特點之一,也一定是我國在數控技術方面重點發展的領域。具體來說,智能化將體現在以下幾個方面:(1)為提供加工品質和加工效率時的智能化,例如工藝參數自動生成、加工過程自適應控制需要智能化;(2)提高連接方便及驅動性能時的智能化,例如電機參數的自適應運算、前饋控制、自動選定模型、自動識別負載時等均需用到智能化;(3)在簡化操作、簡化編程方面時的智能化,例如智能化的人機界面、智能化的自動編程等。目前世界大部分國家開始對開放式數控系統進行研發,主要是由于開放式數控系統可以有效解決傳統數控系統運行過程中所存在的封閉性缺陷,開放化的數控系統逐漸成為數控技術未來發展的主要方向。這里所提及的開放式數控系統主要是指各個系統的運行能夠在統一的平臺上進行,并借助增加、改變或剪裁結構對象,來使產品系統化。與此同時,其還能夠把用戶的技術訣竅和特殊應用集成到數控系統之中,從而有效的實現不同檔次、不同品種的開放式數控系統,推動我國數控技術的發展。網絡化是最近幾年發展起來的數控裝備。數控裝備的網絡化可以更好的滿足制造系統、生產線、制造企業的發展需求,同時為虛擬企業、敏捷制造、全球制造等提供全新的基礎單元。3.4向柔性化方向發展數控系統的柔性化也是今后數控技術的發展方向,其發展方向將體現在以下幾個方面:(1)發展多功能機床。目前數控機床在加工零件的過程中,存在著對時間的大量浪費的問題,比如說在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀上會浪費大量時間。為了盡可能的利用好時間,人類嘗試將各種功能的加工環節整合到同一臺機床上,這樣的加工過程中將會在很大程度上節省時間,提高加工效率。目前多功能機床發展速度很快,這種機床可以在今后實現數控加工的柔性化。(2)模塊化設計。今后數控系統會逐漸朝著模塊化的方向發展,由于借助模塊化設計具有可裁剪性強,功能覆蓋面大等功能,而且可以更好的滿足不同用戶的需求。因此今后采用模塊化設計的數控系統可以有效的實現加工過程的柔性化。(3)群控系統。由于同一群控系統可以根據其生產過程中的不同,而使信息流和物料流進行自動動態的調整,從而能實現制造過程的柔性化。3.5向綠色環保方向發展雖然當前人類工業高速發展,但也造成了一系列的環境污染問題,并且這些問題在近些年來越來越突出。所以使得目前人們的環境保護意識越來越強,對生活品質的要求越來越高。而制造業對環境的污染可以說是相當突出,并且數控加工在制造業中是最重要的一環,所以今后就要求數控加工要越來越環保。在這種情況下,裝備制造行業對數控機床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環保要求。這樣一來使機床的除塵、排屑等設備發生了翻天覆地的變化。因此數控機床今后的發展方向會朝著越來越環保的方向發展。
4小結
本文對我國數控技術的發展現狀給予了系統的介紹。從中我們可以發現我國數控技術的發展已取得了很大進步,但要跟上數控技術的發展趨勢,尤其是能制造出有自己特色的高品質數控裝備,依然有很長的路要走。一個國家強不強大,關鍵在于實體經濟,而實體經濟的強大又取決于制造業發不發達,而數控技術是衡量制造業發不發達的一個很重要的環節。所以今后我國要想成為真正的經濟強國,就必須要大力發展與數控技術。
參考文獻:
[1]陳成.實現高速數控加工關鍵技術的研究[J].機械工程與自動化,2007,9(04):146-148.
[2]鄒慶華.數控高效加工理論研究[J].機電產品開發與創新,2010,14(01):167-169.
【關鍵詞】機械制造;數控技術;發展對策
21世紀機械制造全球化、市場競爭激烈化是機械制造企業所面臨的挑戰,而機械制造中廣泛應用數控技術則能使企業在競爭中取得佳績。但我國機械制造中數控技術的研究和發展方面存在較多問題,特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。面對市場的競爭和新技術的挑戰,該如何認識機械制造中數控技術,如何看待它的發展趨勢,如何采取相應的對策?
下面結合近幾年來自己在這方面的研究,談談我國機械制造中數控技術的發展及對策。
1.機械制造數控技術發展現狀及趨勢
機械制造中數控技術是通過計算機控制數字程序來實現一臺或多臺機械設備動作控制,以達到優質、高效、低耗、靈活生產,提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。
1.1數控裝備與技術的基本概況
近年來,我國相繼從德、美、法、日本等國引進先進的數控生產線,使我國制造業得到空前發展,主要應用特點有:刀具材料以超硬刀具材料為主,如陶瓷、超細硬質合金刀具等,大大提高了加工速度。改善刀具結構與加工工藝,零件孔加工刀具多采用多刃復合式結構:采用高速專用數控機床加工發動機;傳動器關鍵零件,機床結構沒計是以各種高速多刃專用成形刀具和加工工藝為主導。
然而,我國機械制造業還屬于工藝離散型制造業,雖然已引進加工中心、數控鏜銑床等,但企業內生產管理局網,網絡經營管理系統及生產技藝數據技術的應用仍處于初級階段。
1.2機械制造中數控技術發展趨勢
目前,械制造業以現代高新技術的綜合利用為特點,正朝著柔性化、敏捷化、智能化和信息化方向發展。從目前世界上數控技術及其裝備發展來看,機械制造中數控技術發展趨勢主要有以下2個方面。
1.2.1數控技術性能發展新趨勢
(1)高速、高精、高效化。
由于采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取改善機床動態、靜態特性等有效措施,數控技術必向高速、高精、高效化方向發展。
(2)多軸化和多系列。
以減少工序、輔助時間為主要目的的復合機械制造,要求其數控技術朝著多軸、多系列控制功能方向發展。
(3)實時智能化。
隨著數控技術領域實時智能控制的研究和應用,機械制造的數控技術必然朝著實時智能化方向發展。
1.2.2數控技術體系結構的發展新趨勢
機械制造中數控技術體系結構的發展趨勢為:智能化、網絡化、集成化,一種機械制造業遠程服務系統的結構。
(1)數控裝備智能化。
本世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括:為追求加工效率和加工質量方面的智能化;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化:還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
(2)信息集成網絡化。
數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
(3)數控系統集成化。
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路,提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度;應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體;通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來改進性能,提高系統的可靠性。
2.機械制造中數控技術發展應對策略
先進數控技術是機械制造業快速發展的保證,直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關系到一個國家的戰略地位。
我國機械制造中數控技術的研究和發展存在較多問題,特別是在技術創新能力方面情況尤為突出。為此,下文從總體應對策略和技術途徑探討機械制造業中數控技術的對策。
2.1數控技術發展總體應對策略
通過對數控技術和機械制造業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究,筆者認為以科技創新為先導,以技術支持和服務為后盾將是一種符合我國國情的應對對策。
(1)以科技創新為先導。
我國必須大力加強數控領域的科技創新,逐步建立自己獨立的、先進的數控技術體系。在此基礎上大力發展符合國情的數控產品,從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。
(2)大力加強技術支持和服務。
數控系統和數控機床作為典型的高技術產品,對用戶的技術支持和服務足相當重要的。目前,我們可以利用先進的網絡和多媒體技術手段,為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。
2.2技術途徑應對數控技術發展
(1)發展新一代PC數控系統。
數控系統是各類數控裝備的核心,因此通過科技創新首先發展新型數控系統,將是推動我國數控技術發展的有效途徑。這要求在開發新型數控系統時,選用高性能CPU作為系統的運算和控制核心,并盡量用軟件實現數控的所有功能。
(2)推進數控機床功能專業化。
解決數控系統問題后,需要實現數控機床的模塊化,解決數控機床功能部件的專業化問題。目前我國機械制造在這方面離實際需求還有相當大的差距,因此必須人力促進數控機床功能專業化。
3.結束語
本文闡述了機械制造中數控技術的發展及對策,并對我國機械制造中數控技術的發展途徑進行了探討。另外,我國正逐步融入全球化機械制造的序列中,隨著國外先進制造技術設備大量引進、國家重大科技產業工程項目等重大科技計劃,先進的數控技術在國內機械制造業將日趨實用與普及。 [科]
【參考文獻】
關鍵詞:數控技術;發展;基礎
中圖分類號:TP 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-11-0239-1
0 前言
數字控制(Numerical Control,NC)技術簡稱數控技術,顧名思義就是以數字的形式實現控制的一門技術。是利用現代數字化的信息對機器運動及加工過程進行控制的一種先進技術。用數控技術控制加工的機床,或者說裝有數控系統的機床稱為數控(NC)機床。
如果一種設備的操作命令是以數字的形式來控制的,工作過程就是按照嚴格的數字規定的程序自動地運行,我們就把它稱為是數控技術設備。例如數控機床、數控火焰切割機、數控繪圖機、數控沖剪機等都是屬于數控技術的自動化設備。并且它也是是現代制造技術的基礎,綜合了計算機、自動控制、自動檢測和精密機械等高新技術。在現代數控機械代替了普通機械的工作,特別是數控機床的出現產生了巨大的經濟效益,引起了人們高度的重視。
數控技術的先進程度,已成為衡量一個國家綜合國力和工業現代化水平的重要標志之一。因此,我們要大力發展數控技術,為適應國際競爭形勢的需要,并且還要培養大批數控技術的人才,有先進設備沒有人會用,那也是空技術。 數控技術已有近60年的歷成,發展可分為電子管數控,晶體管數控,中小規模IC數控,小型計算機數控,微處理器數控等階段;數控系統裝備的機床大大提高了加工精度、速度和效率。
人類發現數控系統以后,人們就希望數控系統能部分代替機床設計師和操作者的大腦,首先就要培養數控人才來開發人機協調的平臺,通過這個平臺,讓技術人員發揮自己的想象力自由地開發數控系統。但目前人們對數控系統生產最關注的就是數控系統主要性能是否可靠性,存不存在的死機現象而影響工作效率。還有數控系統生產高精高速的加工產品質量問題等。
1 數控技術對現代制造業的影響
數控技術對現代制造業的影響是多方面和重大的。
1.1 表現在使機械制造業的整體面貌發生了巨大的變化
數控技術的應用將是機械制造工業與多種學科技術融為一體,如計算機、微電子技術等。使制造業成為知識、技術密集的科學范疇,最終成為現代制造業。
1.2 表現在使機械制造業的勞動者的生產方式發生了深刻的變化
由以前的體力勞動轉變為腦力勞動。數控技術是自動化和智能化技術的表現之一,它為更好的適應科技進步,數控技術不斷更新,也為滿足多品種的市場需求的生產方式,又出現了新技術、新工藝的制造系統,具有劃時代意義 。
1.3 表現在使產品結構發生了重大變化
由以前的粗糙產品向現代機械產品再向著高精度、高自動化和高可靠性產品方向發展,生產出具有在國內外市場上有強大競爭力,因此很大程度上取決于數控技術的發展、推廣和應用。我國數控技術起步較晚、發展較慢。
2 數控技術的發展
數控技術的發展大致經歷了三個階段:
2.1 第一階段是封閉式發展階段
在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的技術條件差,當時數控技術的發展較為緩慢。
2.2 第二階段是引進技術階段
此階段,建立了最初的國產化體系階段,得到國家的重視,研究開發環境和國際技術引進得到了很大的改善。所以我國數控技術的研究、開發取得了長足的進步。
2.3 第三階段是進入產業化的研究階段
市場競爭比較激烈,在此階段,我國國產數控技術裝備的產業化取得了突飛猛進的進步。
我國現在已掌握了從數控系統、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,該技術已進行商品化開發生產的階段,部分技術已商品化、產業化,形成了很多數控技術產業基地。據悉在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,已建立了典型基地。如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠,華中數控電機生產廠以及北京第一機床廠,濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠,這些生產廠都是我國的數控產業基地。
3 我國數控技術的發展情景
我國正式成立具有高科技素質的數控研究、開發、管理隊伍,并在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步。與國外相比我國技術水平有差距,在某些方面發展速度還存在著不足之處。如技術水平上與國外先進水平還有一定差距、產業化水平上、市場占有率、品種覆蓋率小。還有可持續發展的能力上對數控技術的研究開發,工程化能力較弱,數控技術應用領域拓展力度不大。
實踐教學體系建設的指導思想是堅持“理論教學與實踐能力培養相結合”的原則,注重課堂教學和工程實踐相結合,教學內容緊跟“數控技術”的新技術、新裝備及其發展趨勢。教學中既傳授基本知識,又注重基本技能、工程實踐能力和創新能力的培養,將“理論是基礎,實踐是保證,應用是重點”[1]的教學理念貫穿于實踐教學各環節之中,逐步形成一個由“認識實習、金工實習、課程實驗、數控技能培訓、數控競賽、數控加工工藝分析與數控加工編程課程設計、生產實習、創新實踐、畢業設計”等九個環節組成的實踐教學體系,如圖1所示。實踐教學按照“傳承性,階梯性,連續性,創新性”的思想進行設計。在實踐教學中,按照工程實踐教育、認識與訓練、實驗與實踐、技能培訓與課程設計、創新實踐與畢業設計五個層次,形成階段化、模塊化的教學過程,將工程實踐能力培養由淺入深、循序漸進,貫穿于教學的各個環節,合理設計實踐教學體系中的各環節及其內容,培養學生的工程實踐能力和創新能力。
數控技術應用實踐教學體系分五個層次貫穿于整個本科教學的全過程:
第一層次:學科教授做學科講座,觀看數控加工錄像資料,參觀學校教學設施,培養學生學習數控技術的興趣。
第二層次:校內外結合,開展認識實習和金工實習,進行機械工程認識與訓練。
第三層次:實驗、實踐、設計和創新實踐結合,進行數控技術應用實驗與實踐教學。
第四層次:將數控技能培訓和課程設計相結合,培養學生利用數控實踐知識分析問題和解決問題的能力;并組織學生參加數控大賽、進行數控技能訓練。
第五層次:開展廣泛的創新活動,并通過畢業設計,提升學生分析問題、解決問題的能力。
2數控技術及應用實踐教學體系結構
2.1認識實習
新生入校的第一學期,組織學生觀看數控加工錄像資料,請專家教授進行數控加工技術講座,組織學生參觀學校實驗室的數控教學設備,在校外工廠參觀先進的數控加工設備及數控加工過程,使學生對數控技術有一個感性認識,提升學生學習數控技術的興趣。
2.2金工實習
學生金工實習的過程中,設置數控機床操作和自動編程等兩個數控技術的實習項目。在數控機床操作項目中利用教學型數控機床所含有的簡易自動編程軟件,讓學生自己設計加工圖案,然后自動生成加工程序,再在蠟塊或有機玻璃上雕刻出所設計的圖像,這樣極大的激發學生的學習熱情。在自動編程項目中要求學生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實體造型,然后根據教師提示完成加工工藝設置,生成數控加工刀具路徑,最后生成數控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數控機床上,加工出零件來。
2.3課程實驗
通過認識實習和金工實習,學生對數控技術建立了一個初步認識,第三學年開設數控技術及其應用課程,在課程中開設教學實驗,實驗教學圍繞課堂教學內容設置,加深學生對所學知識的理解。課程實驗開設數控機床認識實驗、數控原理實驗、數控編程實驗和數控機床操作等四個基本實驗。數控機床認識實驗通過對工業用數控機床觀察,了解數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床、DK77型數控電火花線切割機、數控電火花成型機等)的基本結構、加工對象及其用途;了解FANUC0i系列數控系統;掌握數控機床(如SK50數控車床、XK715D數控立式銑床等)的坐標系建立、基本運動和回零操作。數控原理實驗通過對華中數控生產的HED-21S數控系統綜合實驗臺的拆裝調試,要求學生了解數控系統的特點、基本組成和應用;了解數控系統常用部件的原理與作用;熟悉常見數控系統與數控機床的連接與基本調試操作。數控編程實驗通過在浙大辰光軟件和宇龍數控仿真模擬軟件上完成指定零件的數控加工程序編制與調試,使學生掌握數控加工程序的手工編制方法與程序調試技巧。數控機床操作實驗,通過對CGM4300B數控銑床的操作,在蠟塊上加工零件,使學生了解數控銑床的基本特點和機床坐標系的建立;掌握數控機床常規操作方法,重點學習數控機床回零操作、手動對刀操作、工件坐標系設定、程序輸入與編輯、程序調試、自動加工等操作。
2.4數控工藝技能培訓
數控高級人才的培養,必須十分注重學生動手能力的培養,我們在課余時間,充分利用學校現有的資源,對學有余力且對其感興趣的學生進行120學時的數控加工工藝培訓,培訓分為數控工藝分析、自動編程軟件(CAXA制造工程師)的應用、數控機床操作等三個方面。數控工藝培訓要求學生通過培訓具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數控加工工藝分析與設計能力。自動編程軟件的應用要求學生通過培訓,掌握功能齊全的實用型自動編程軟件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自動編程軟件,利用這些軟件編制較為復雜的零件或模具加工程序,同時具有駕馭目前國內市場上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數控機床操作培訓要求學生熟練掌握數控機床的各種基本操作,掌握加工程序的輸入與加工程序調試,掌握自動編程后的程序傳輸方法,掌握在線加工方法。總之,通過數控培訓增強了學生的數控技術實踐能力,培養學生創新能力。數控技能培訓將數控技術理論與實踐有機結合,鞏固理論知識,培養學生的動手能力。
2.5數控加工工藝分析與數控加工編程課程設計
為加強學生的數控技術實踐能力,機械設計制造及其自動化專業在學習了數控技術及其應用與數控加工工藝等課程后,安排數控加工工藝分析與數控編程課程設計,要求學生從零件圖的識圖開始,通過數控加工工藝分析和設計,選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設計),然后編寫數控加工程序,并對其進行調試,最后操作數控機床,加工出要求的零件來。課程設計兩周時間,要求每個學生零件圖都不相同。課程設計開設后收到了良好的效果,達到了預期的目的。
2.6數控技術創新實驗
重視創新實踐環節,大力發掘資源,調動學生的主動性和創造性,根據不同年級的特點,分層次開展開放性數控創新實踐活動,要求學生根據學校現有的設備狀況及自身的理論知識與教師一起設計創新實驗,并在實驗的基礎上逐步完善設計內容。數控創新實踐活動基本上圍繞三個方面進行,一是圍繞產品建模、系統仿真、NC代碼生成、網絡傳輸到零件的數控加工進行;二是圍繞數控系統構建、普通機床的數控化改造、專用機床控制系統的模擬設計等內容進行,三是圍繞數控機床的故障分析與數控機床的維護維修等內容開展。通過創新實驗的設計,培養和強化學生綜合運用知識的能力、工程實踐能力和創新能力。
2.7生產實習
我們始終將生產實習環節視為強化教學效果、實現理論聯系實際的最有效手段。對高層次數控人才培養來說,生產實習基地一般選擇在數控機床制造廠。要十分重視實習基地的建設,對已建成完善的實習教學基地,實現制度化的管理。為學生的實踐能力的提高搭建一個更好的平臺。
學生在實習基地實習內容一般分為兩大部分,一是在數控機床組裝車間了解數控機床的裝配調試,包括電器部分裝配調試和機械部分裝配調試。二是在零部件制造車間掌握數控機床主要零部件的制造工藝過程,了解數控制造廠的工藝設計規程,掌握典型零件的數控加工工藝與數控加工程序的編制。三是跟隨數控機床維修人員進行售后服務,掌握數控機床維護維修的基本方法。通過生產實習,使學生進一步掌握數控機床的結構原理,更加了解數控加工工藝分析的方法和數控加工程序編制。更加強化學生的工程意識、工程實踐能力和創新意識、創新能力。
2.8數控競賽
利用校團委在校內組織數控大賽或與兄弟院校的數控對抗賽,組織學生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國數控技能大賽,促使學生帶著問題去學習,克服了學生理論學習的盲目性,提高了學生學習的興趣與積極性,更有利于學生工程實踐能力和創新能力的提高。
2.9畢業設計
通過理論、實踐、培訓、創新四位一體的教學過程,把數控技術基礎理論、實踐能力和創新能力培養融為一體,在畢業設計中將這些知識綜合應用,培養學生綜合應用能力。學校高度重視學生的畢業設計環節,所有指導教師深入現場獲得了第一手資料,結合現場實際,精心遴選題目,提供給學生科學、合理的論文題目。為部分學生選配現場工程技術人員為畢業設計指導教師。要求學生除查閱資料外,用一定的時間到現場去學習、調研。有條件的時候,學生可直接在現場完成畢業設計。通過各種方式將畢業設計與現場實際相結合,收到良好的效果。
3結語
本文作者:趙珍珍、王宇愷 單位:九江職業大學
對與食品的包裝進行殺菌時,以往的人工消毒不能達到較好的效果,也會改變食物的風味、色澤以及營養成分等特性。同時還有可能導致微生物的進入,導致運輸及倉儲不便。采用數控技術進行食品的無菌包裝技術,能夠有效解決這些問題,并且數控技術已廣泛運用于飲料、食品以及乳制品等行業當中,如圖3所示。上圖為采用數控技術的無菌包裝技術機床,設備采用的是熱水循環噴淋殺菌,即進行溫水預冷,然后采用冷水進行冷卻處理,達到殺菌的目的。主要應用在各種玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等飲料的殺菌,并且設備還具有外觀美觀、性能穩定等特點。經輸送帶進行傳送,將物品送入殺菌機中,受到各溫度的影響,使得食物的溫度得到有效地調節,從而達到消毒目的。食品經過殺菌設備時,容器將受到來自不同水溫的預熱及加熱、殺菌,最后是冷卻的階段,設備前端進行逐步的加熱與后端的冷卻處理,能夠保持食物的風味、色澤以及營養成分,在達到殺菌的同時,還能保持食物的鮮美。總之,數控技術在工業當中的運用,不僅降低了員工的勞動強度、減少了成產成本,提高了生產的效率,確保了產品的質量。
當前,我國汽車工業的發展迅速,使得汽車的配件加工也取得較大的進步,數控技術在汽車工業當中的運用,某種程度上提高了汽車配件生產與制造的效率,促進了我國汽車工業的更大發展。在汽車工業制造當中,數控技術集加工中心與數控機床于一體,共同組成高效率的柔性生產線,滿足當前汽車產品進行更新換代的要求;打破了汽車生產與制造過程的經濟規模觀念,較好地實現汽車的中小批量以及多品種的需求。對于汽車制造中復雜的零部件而言,運用數控技術進行加工與制造,能夠減少各零部件的制造誤差,提高加工的效率。與此同時,還有其他的技術:柔性制造技術與虛擬制造技術、集成制造等技術在汽車工業的當中得以推廣應用,將汽車加工的制造技術與數控加工的技術緊密相連,促進汽車工業的進一步發展[2]。
宇航工業當中運用數控技術加工零部件,能夠滿足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的剛度性較差。因此,宇航的工業材質唯有使用數控技術進行小切削力加工,方可實現宇航工業零部件對機械的加工需求。先進的數控技術相對于傳統的制造技術而言,不但能夠滿足零部件對加工的柔性以及精度的要求,而且還能夠對鋁合金的材質進行切割,有效節約能源,減少加工制造的人力、財力以及費用的支出。
在機械的機床設備加工當中引入數控技術,并借助計算機的控制技術,對機床設備的加工進行全面的有效指揮與控制,確保機床的設備具有較好的加工、生產以及控制的能力,從而可以精準、快速地進行加工。數控技術能夠對機床的加工刀具、冷卻泵的操作以及工件位置與主軸的變速等情況進行有效控制,從而更快地確保機床設備的生產效率滿足要求。與此同時,達到了機床加工的精細化與精度的要求,為我國的機械制造行業的發展提供較好的機床控管功能,因此數控技術在機械的機床加工與制造當中,起到至關重要的作用。
我國的煤礦儲量較大,但是由于受到開采技術的制約,使得我國的煤礦開采的效率與利用率不高;其次是采煤機的類型較少,不利于煤礦開采企業的選擇,采,加上采煤的效率較差,只能進行小批量的生產,因此,浪費的現象普遍存在。如今引用數控技術提高了采煤的效率,確保煤礦資源的合理開采與使用。傳統的煤礦制造技術對于單件下料的問題難以解決,而使用數控技術后,可借助龍骨板的程序進行下料,對套料的選用方案進行優化,有效提高了采煤機的采煤效率。此外,運用數控技術,還可對煤礦的開采過程進行精準控制,確保煤礦機械的加工質量;此外,數控機床在加工的同時,重復性好、精度高,加工的質量也較為穩定。精度要求低的在普通機床上加工,精加工要求高的在高精度的數控機床上加工,進而提高煤礦機械的整體數控化程度,更好地適應當前復雜的煤礦開采與加工需要[3]。
總之,在機械制造中引入數控技術,提高了我國機械制造工業的效率,而且還有利于實現制造業的自動化、一體化目的。隨著科技的不斷發展,數控技術還將會得到更加廣泛的運用,同時也對經濟的穩定發展起到促進作用。
論文摘要:文章對傳統高職數控技術專業英語課堂傳統教學進行了分析,從高職數控技術專業英語基礎理論模塊、發展模塊和實用口語模塊三部分對高職數控技術專業英語課堂教學進行了初步研究。
教學實施的五大過程:需求分析、課程設計、教材開發、課堂教學、課程評估。其中課堂教學無疑是最重要的。其一,課程設計、大綱制定,還有教材開發都是理論階段;課堂教學是實踐階段。高職院校數控技術專業英語課程中課程目標和教學目標的實施都依賴于具體的執行過程-課堂教學。其二,對于高職的學生來說,課堂是他們接受專業英語輸入的最主要的,也可能是唯一的場所。其三,課堂教學即是學生接受專業英語輸入的地方,更是學生接受學習策略培訓、學習習慣養成的重要場所。但高職數控技術專業英語課堂教學中應該教什么呢?本文對傳統的專業英語課堂教學模式進行批評的基礎上,提出一個新的教學模式。
一、傳統高職數控技術專業英語課堂教學的弊端
(一)高職數控技術專業英語課堂教學沿襲了基礎英語的模式。目前,我國大多數高職數控技術專業英語課堂教學都沿襲了傳統的基礎英語教學模式,這一模式有其優點:簡潔、易操作等。但傳統課堂教學模式把專業英語當成了一個英語知識體系在完成。所以這一模式并不一定適應于所有的課堂教學。高職課堂教學針對的是職業類院校的學生,就一定要具有職業傾向性。不應該注重知識體系的大而全,這是普通高等教育理論型和設計型人才培養的方式;針對高職院校數控技術專業的學生,提高高職數控技術專業學生的專業技能才是首要目的。因為高職院校培養的是具有從事本專業實際工作的全面素質和綜合職業能力,在生產、建設、管理、服務等一線工作的高級技術應用性人才。所以高職數控技術專業英語教學必須要服務于其專業,這才是硬道理。
(二)在高職數控技術專業英語課堂教學中教師說的多,學生說的少。在傳統的課堂教學中,教師占有絕對的主動權,老師滔滔不絕的說,生怕沒有把自己的知識傾囊而出,卻不知所說的知識有多少被學生掌握,有多少對學生是有實用價值的。在高職院校中,許多專業英語老師是由基礎英語教學轉向專業英語教學的,很少是師范類院校畢業的專業教師,所以他們把數控技術專業英語課當成了一門英語翻譯課或者是語法分析課在進行講解。脫離了高職數控技術專業英語的課程目標。
(三)注重專業英語書面能力的提高,忽略了專業英語口語的應用。傳統高職數控技術專業英語注重的是專業文章的閱讀能力和翻譯能力的培養。忽略掉了數控技術專業英語的口語交流能力。最終學習的還是啞巴英語。高等職業院校的學習是為了學生的終身學習奠定基礎,忽略了專業英語口語能力的教學也就與高職培養目標失之交臂,更談不上為學生的終身學習奠定基礎了。最終高職數控技術專業英語的口語教學目標應該是讓學生將數控技術專業原理用英語思維出來,用簡單的專業英語交流。
二、高職數控技術專業英語課堂教學新模式的設想
從以上傳統的專業英語課堂教學的弊端可以看出,傳統的專業英語課堂教學無法適應培養高職院校學生自主學習能力的需要。但就目前的效果來看,相當一部分高職學生不能滿足普通常規閱讀和翻譯能力的課程要求。為了更好的促進教學,我們應該力求課堂上所教的是“以后工作上用得著的”實用的專業英語知識。在課堂上以工作任務分析法為主,其他教學方法為輔,來調動學生學習數控技術專業英語的積極性。因此筆者將高職數控技術專業英語課堂教學每一單元分為三個模塊。
(一)高職數控技術專業英語理論基礎模塊。高職教育既然有它的職業傾向性,在課堂教學中當然要突出它的工作任務模式,在此模塊中主要學習的是數控技術專業英語資料中常見的語法,比如:非謂語動詞的用法、定語從句的使用、六個基本時態和狀語從句的運用,還有與數控機床相關的詞匯、短語和句子。在此模塊學習后,學生能夠登錄國外著名機床公司網站查閱最新數控技術信息的基本專業英語能力。
(二)高職數控技術專業英語理論發展模塊。此模塊是在理論基礎模塊基礎上更專業化的部分。涉及專業領域的英語更為詳盡一些,內容更為實用、系統一些。學生在數控機床前實踐習得關于以下的專業英語詞匯、句子和文章:例如,數控機床控制面板、加工中心特點與性能、數控編程、數控機床故障診斷與維修、數控機床操作培訓、數控機床電源控制面板、常見的故障診斷說明書、AutoCAD和Auto CAM、數控機床顯示器和數控加工程序等等方面。經過此模塊的學習,學生掌握一定閱讀數控設備、加工中心的操作手冊、編程手冊、調整手冊、安裝手冊、維修和維護手冊等實用英文資料的方法;同時具備基本的翻譯數控技術方面的操作手冊和說明書等能力。
(三)高職數控技術專業英語實用口語模塊。此模塊是高職專業英語最容易被忽略的一個模塊,很多教師認為高職畢業生走向崗位主要是在生產第一線,無需學習口語。但高職教育是培養學生終身學習的能力,專業英語口語是不可忽略的一個部分。在這個模塊要加強學生以下方面的交際對話:數控機床廠中常用的交際對話、計算機微機接口和數控機床加工方面、計算機數控機床分類、數控機床操作和信息交流、數控機床維修和診斷、數控機床維護保養、AutoCAD和Auto CAM等方面的專業英語的交際和交流。這個模塊彌補了專業英語實用口語的空白,使學生的啞巴專業英語成為過去,學生能夠簡單的和外國專家進行數控技術專業方面的英語交流。為學生繼續教育提供了保障。
參考文獻
[1]束定芳.外語課堂教學新模式芻議[J].外語界,2006,(4).
1數控技術概述
數控技術,簡稱數控,指的是運用數字、文字和符號組成的數字指令控制一臺或多臺機械設備動作的技術,通常主要控制位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量[1]。現代數控技術采用計算機實現數字化程序控制,計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置,使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能得到實現。總之,數控技術能夠完成普通機床難以完成的生產及加工,控制加工工藝及加工程序,使工具標準模塊化,提高加工制造的生產效率。
2機械制造中的數控技術
2.1礦業零部件加工
礦質開采是破壞地表的活動,在開采的過程中會遇到巖石、巖土層等物質的阻礙,因此采礦機械的采掘臂其生產具有較高的要求。傳統機械制造工藝在大批量生產的過程中,降低了采掘臂的質量要求,而將數控技術應用于礦業零部件的加工與生產中,有效的解決了零部件的質量問題,提高零部件批量化生產的質量。數控技術在煤礦機械領域的應用也十分廣泛,以采礦機為例,采礦機加工與制造中應用數控技術,加快切割速度,鋒利的葉片能夠加快采集頻率。煤礦開采機械的機殼在傳統機械制造中使用焊件來制造毛培,小批量生產影響生產效率,應用數控技術能夠使加工手段更快捷,提高生產效率,并完成復雜的煤礦采集、加工及運輸操作。
2.2汽車工業
隨著我國汽車工業的發展,汽車配件的加工技術也不斷發展,數控技術在汽車工業中的應用加快了汽車配件的生產制造。將汽車配件加工中心與數控機床組合形成高效的機械生產線,實現多品種、中小批量的高效生產,其中現代數控加工技術能夠實現復雜汽車零部件的快速加工[2]。以汽車齒輪為例,傳統機械制造工藝主要以模型為依據,無法對齒輪的細部構造作調整,而汽車當中的大多數零部件都與齒輪有關,這樣不僅造成汽車生產線滯后,還影響汽車的質量,但數控技術通過計算機編程,能夠完成了人工無法計算的精度,從而有效保障汽車齒輪的精密化生產,提高汽車的生產效率。數控技術中的虛擬制造技術、集成制造技術、柔性制造技術等均已應用于汽車工業中,促進汽車產品生產的多元化。
2.3機床設備
機械設備是機械制造中重要組成部分之一,機械制造中數控機床設備的使用是必不可少的。機床設備內部存在具有自動化性能的程序或工業控制設備,數控機床的出現彌補了傳統機械設備在自動化控制上的不足,實現了自動化控制,降低機床設備操作的勞動成本。數控技術與機床設備相結合,機電一體化是數控技術與機械制造的有效結合,實現了機械制造的精準化和高效化生產,人工與操作的分離促進生產操作的安全性。現代數控技術能夠精準、快速的完成任務,例如精密控制工件與道具之間的距離,控制主軸變速、生產流程等,促進加工生產的精準。
2.4航天工業
數控機床在機械制造中的高精密度能夠完成各種復雜制造,為航天工業提供便捷的服務。與民用行業相比,航天工業主要加工生產高精密度的零部件,這些零部件都需要特殊加工,數控機械結合工藝相比于傳統制造工藝能達到精益求精的效果,實現微小部件材質的深度加工,提高材料的利用率,實現零部件的高性能[3]。隨著各國航天技術的發展,微量化、超精確度的零部件生產工藝更符合航天工業的需求,超精密數控與機械制造的結合實現這一要求,例如航天工業中零部件需要特殊金屬,但傳統工藝無法負荷零件切割的要求,這時就需要制造機械對其進行特殊處理,而控制這些特殊處理的關鍵正是超精密的數控技術,這樣才能滿足宇航工業對機械加工的要求;需要超柔處理的金屬材料,人為并不能進行精確的工藝設定,并也不能控制其參數及正確數據,需要超精密數控進行計算機核對,以保障整體數據的嚴密性以及精準性,保障超柔材料的柔性曲線[4]。
3結束語
關鍵詞:數控系統;發展過程;趨勢;應用分析
中圖分類號: TG659 文獻標識碼: A
現代數控技術的發展具有高精度、高效率等特點,擁有微電子、計算機、信息處理、自動檢測及控制技術的功能,為了在越來越激烈的全球巿場競爭中立于不敗之地,各發達國家均對不同的工業項目投入巨資,以發展自己的數控技術。而我國數控技術的發展在現代制造業的轉型過程中起到了基礎性的作用,是國家工業和國防工業的重要手段,關系到我國在世界上的戰略地位,更體現了我國的綜合國力水平。
1、數控技術概念及發展現狀
1.1國際數控技術的發展現狀
所謂數控技術,是一種集機、電、液、光、計算機、自動控制技術為一體的知識密集型技術,它是制造業實現現代化、柔性化、集成化生產的基礎,同時也是提高產品質量,提高生產率必不可少的物質手段。數控技術還是機械加工自動化的基礎,是數控機床的核心技術,其水平高低直接關系到國家戰略地位。數控機床隨著信息技術、微電子技術、自動化技術和檢測技術的發展而發展,早已成為一個國家綜合競爭實力的重要標志,工業發達國家對數控機床的發展高度重視,競相發展高精、高效、高自動化的數控機床,以加速工業和國民經濟的發展。
1.2我國數控機床的發展現狀
目前我國生產的數控機床可以大致分為經濟型機床、普及型機床、高檔型機床三種類型。經濟型機床基本都是開環控制;普及型機床采用半閉環控制技術,分辨率可達到1微米;高檔型機床采用閉環控制,同時具有高精度、高速度、復合化,具有各種補償功能、新控制功能、自動診斷,分辨率可以達到0.1微米,計算機能夠代替人進行編程。
自2000年,在市場需求的拉動下,國內數控機床以年均30%的速度增長,從2003年開始,中國連續7年成為全球最大的機床消費國,目前是世界上最大的數控機床進口國。同時中國也是世界最大的數控機床生產國。在2010年,世界28個機床生產國的產值超過660億美元,其中中國、日本、德國位列全球機床生產的前三位,分別占全球市場份額的32%、18%和15%。在國內應用的經濟型數控機床基本都是國內產品,國內產品不管是從質量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機床用戶的需要。
2、數控機床的發展趨勢
2.1追求高速高精度控制是數控技術發展永恒的目標
數控機床的應用與發展對數控系統提出了更高要求,其中高速高精度運動控制成為現代數控系統的關鍵技術,已得到國內外的普遍關注,并從理論方法到實際應用進行了大量的研究和實踐,有效推動了高檔數控機床的技術進步,滿足了現代航空、汽車以及模具制造業等對零件形狀、加工精度、表面質量和加工效率等不斷提高的要求,高速高精度數控加工已成為主流切削加工方式。
為達到高速高效加工,如何保證在機床運動平穩的前提下,實現以過渡過程時間最短為目標的最優加減速控制規律,使機床具有滿足高速加工要求的加減速特性,是加減速研究的關鍵問題。加減速控制方法可以歸納為傳統加減速法和柔性加減速法:傳統加減速法有梯形加減速法和指數加減速法等方法;柔性加減速法有三角函數加減速法、S曲線加減速法和多項式加減速法等。傳統的梯形和指數加減速由于存在加速度突變而影響運動平穩性,柔性加減速由于加速度連續,在高速加工中倍受關注。
另外伴隨著電子技術的高速發展,采用高性能CPU、存儲器等集成化標準化模塊,改善了機床動態、靜態特性,提高系統的快速響應能力、提高反饋和控制環節的數據分辨率等,保障了機床的高速高精高效化。
2.2柔性化是提高數控加工效率的有效手段
柔性化分為兩方面,數控系統本身的柔性,數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大,可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群控系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。這兩方面都可以降低生產成本,大幅度提到產品的加工效率。
2.3智能化、數字化、網絡化已占據了數控技術的主導
數控機床發展到今天,軟件在其中的作用已越來越顯著,然而研發消耗的精力與消耗的成本也越來越高,由于數控系統中的軟件大多都是嵌入式軟件,與硬件有著緊密關系并且運行在特定的硬件環境中,使得整個數控系統的性能、智能化水平的高低及可靠行的優劣等都是由硬件環境及軟件共同決定的,更好的開發與完善軟件的性能,也是挺高數控機床品質的重要環節。
2.4環保節能成為新的課題
隨著人們環境保護意識的加強,對環保的要求越來越高。不僅要求在機床制造過程中不產生對環境的污染,也要求在機床的使用過程中不產生二次污染。在這種形勢下,裝備制造領域對機床提出了無冷卻液、無液、無氣味的環保要求,機床的排屑、除塵等裝置也發生了深刻的變化。綠色加工工藝愈來愈受到機械制造業的重視。目前在歐洲的大批量機械加工中,已有10%一15%的加工實行了干切削或準干切削。我國在改造自然和社會發展方面取得了輝煌的成就,但與此同時,生態破壞與環境污染對國民的生存和我國的發展已構成了很大的威脅。因此保護和改善生態環境,實現國民經濟的穩定和持續增長,是個緊迫而艱巨的任務。數控行業也正朝著更加高效和環保的方向發展,為我國的環境保護事業承擔起一份應盡的責任。
3、我國數控機床的發展方向
我國數控機床在過去十幾年的發展中進步是巨大的,然而事實上,由于國內數控系統生產企業的起點都很低,導致了企業的技術水平相對落后,再加上數控技術發達國家的技術封鎖和低價傾銷的競爭策略,使國內數控系統生產企業在設計原理、元器件及應用技術上與發達國家相比差距較大,但迫于企業生存的壓力,有兩方面桎梏束縛了我國數控技術前進的步伐,其一低端產能過剩,另一方面高端產能明顯不足。
數控機床的水平、品種和生產能力,直接反映了國家綜合實力。在制造業向數字化和智能化轉型過程中,對于設備組成部件的性能有了更高的要求,包括精密性、表面質量等,尤其是在一些高新技術產業領域,如航天、通信等。市場技術需求的轉變,對數控機床行業的發展提出了新的挑戰,迫使我國數控機床技術在高速化、復合化、精密化、多軸化等方面取得大的突破,不斷增強我國高端數控機床的競爭力,才能牢牢抓住制造業轉型中的良好機遇。
提高我國數控機床的競爭力,筆者認為應做好如下三方面:
3.1注重人才培養,提高研發能力。
數控機床行業是具有高技術含量的行業,對于我國高端數控機床競爭力不強的局面,很大程度在于基礎研究不夠,很多企業只關心制造機床,卻沒有研發能力。我國現在工程教育的非工程化,使得我們培養出來的人才,工程實踐知識較少,創新能力較弱,從技術上就受制于人。
3.2開發核心技術,增強競爭力。
目前很多機床制造企業在遇到市場壓力下,首先想到的是降價,而不是去想辦法提高產品附加值。過分追求降低成本,造成配套品質下降,惡性價格競爭,企業效益不好,贏利有限,使企業減弱再發展能力。
3.3加大政策扶持,提供專項幫助。
數控技術直接反映了國家的綜合實力,國家政策對于數控機床行業的技術發展有著重要影響。雖然國家分別在2005年和2011年就數控機床行業發展出臺了專項規劃,但支持力度仍明顯不足,因此,國家政策的扶持力度還有待進一步加強。
4、結束語
當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是其中相對薄弱的環節。只有跟上發展先進數控制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻:
[1] 陳成.實現高速數控加工關鍵技術的研究.機械工程與自動化,2009.
[2] 鄒慶華.數控高效加工理論研究.機電產品開發與創新,2010.
【關鍵詞】機械制造技術;數控技術;特點;應用
0.前言
隨著以現代計算機為主導的先進科學技術的發展以及經濟市場競爭的日益加劇,人們對工業產品的需求以及要求越來越高,產品更新換代的速度也越來越快,傳統的機械制造行業正面臨著改革的機遇和挑戰。在當今的機械制造行業中,商家對產品的成本和交貨的質量提出了更深一步的要求,對產品適應市場變化的能力以及對外界因素的適應能力的要求也逐漸的加強,換句話來說,也就是對時間的靈活性以及空間的靈活性的要求越來越大,而響應和滿足這些要求的關鍵就在于數控技術的應用。
1.數控技術的特點
數控技術指的是利用數字信息來對機械運動和機械加工的過程進行全方位的控制。數控技術是集光機電技術、計算機技術、網絡通信技術、機械制造技術、傳感檢測技術于一體的現代化機械制造業的基礎性技術,數控技術具有柔性自動化、高效率和高精度等一系列的特點。現階段,數控技術是運用計算機來進行控制的,在完成預先編程之后再運用控制程序來逐步的實現對工業設備的控制。正是因為計算機軟件優越的輔助功能,使得傳統的由純硬件電路所構成的數控裝置得以淘汰,輸入數據的處理、判斷、存儲以及運算等諸多功能全部都可以由現場可編輯的計算機軟件來完成,這在很大程度上有效的加強了現代工業機械制造技術的靈活性,并且使得機械設備的工作效率得到了顯著的提高。
2.數控技術在機械制造技術當中的應用
2.1在工業機器人方面的應用
工業機器人能夠形象的模擬人的手臂、手腕以及手部的相關動作,根據預先規定好的動作要求和運動軌跡來編成程序,使其能夠實現操作工具、搬運工件、抓取工件等一系列的自動化動作。工業機器人能夠有效的保證工業生產的安全、提高生產效率、提高生產質量以及改善勞動條件。工業機器人主要用于在諸如焊接、噴砂、噴漆等惡劣環境中工作以及在生產線上進行裝配和裝卸料,甚至還可以在人類難以到達的環境諸如放射性物質的操作、太空作業、深水作業等條件下工作。工業機器人系統主要是由控制部分、動力部分和執行機構等組成。控制部分主要由微機數控系統所構成,控制部分是工業機器人的中心指揮系統,它控制和指揮著機器人按照規定好的程序進行運動,而且還能夠記憶類似于運動軌跡、動作順序、運動速度等指令信息;動力部分的功能是給機器人的執行機構中的驅動裝置不斷的提供動力,使機器人的執行機構能夠在驅動元件的驅動下實現相應的動作;執行機構則是由機械結構和伺服驅動裝置所組成,可以模仿人手臂的一系列動作。除此之外,一些比較高級的機器人還具備感覺系統和檢測傳感系統,工業機器人的發展能夠對我國的科學研究以及國民經濟的發展起到積極的作用。
2.2機床方面的應用
機械工業的“主機”是機床設備,只有使得加工機床設備逐漸實現機電一體化,才能夠加工生產出質量可靠及穩定的產品,企業的應變能力才能夠得以加強。數控技術為當今的機械制造行業提供了非常好的機床控制能力,也就是將計算機作為控制裝置應用于機床設備當中,這就是數控機床。先進的數控機床較好的利用數字化信息逐步使得機床控制機電一體化得以實現,數控機床將機械設備的各種順序動作與操作等信息利用代碼化的數字完整的記錄在了控制介質當中,由控制介質發出指令來控制執行元件和機床伺服系統。
2.3在其它方面的應用
數控技術除了在以上機械制造中幾個方面的應用之外,數控技術還可以和數控機床進行配套使用,這樣能夠對實現對數控機床上的零件形狀、尺寸以及位置進行精確的測量。除此之外,還可以利用數控技術來加工制造出數控火切割機、數控激光切割機和數控彎管機等。
3.結束語
總而言之,要想實現機械制造自動化就必須應用數控技術,這對我國的綜合國力的增強和國家發展有著積極的推動作用。除此之外,以數控技術為核心的現代機械設備的應用和生產已經逐漸的成為了衡量國家戰略地位和技術水平的一個重要標準。所以,加強數控技術在我國機械制造行業當中的應用,不管是在發展戰略方面,還是在戰略角度方面,都是我國發展工業經濟過程中所必須廣泛發展和大力倡導的。
【參考文獻】
[1]彭平.試論機械制造中數控技術的運用[J].科技致富向導,2011,(26).
[2]錢瑞萍.數控技術在機械制造中的應用[J].科技與生活,2011,(5).