数控机床自动化控制应用研究

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者: 康德
[导读] 机床——数控工具的出现给机械加工行业带来了全面的革命,
        摘要:机床——数控工具的出现给机械加工行业带来了全面的革命,优化了机械工业的各个方面。数控机床提高了加工产品的准确性和产品弹性,有效地减少了劳动力投入和工作人员工作量。随着中国经济水平的快速提高,我们也要重视机械生产的发展,不断加大数控机床自动化控制的研究力度。本文主要分析数控机床自动化控制应用研究。
        关键词:数控机床;自动化控制;PLC系统;实践研究
引言
        在机械化生产中,应用数控机床自动控制能有效地提高生产质量和生产效率,因此充分利用数控机床的性能至关重要,这需要与PLC系统有效结合,促进机床的作用——数控机床。机床操作过程中——数控工具要求操作员具备专业知识和高技术,保证机床自动化控制的正确实施——数控工具,专业人员培训应从基层做起,培养高度合格的专业人员和技术人员。
1、数控加工中心的组成
        1.1基础部件
        基础部件主要表现为床身、工作台与立柱等,这些部件构成了基本架构,是承载加工作业时动静载荷的主体。因此,必须确保它们具有较高的强度以满足加工需求。这些部通常是通过模具进行的。
        1.2主轴部件
        数控加工中心的主轴组件通常由几个不同的零件组成,尤其是电动机、主轴箱、轴承等。主轴本身属于加工中心的功率输出组件,它在加工中心中起着特别重要的作用。主轴的所有动作和指令均由数控系统控制。因此,通过控制主轴旋转的精度和精度等来获得加工中心的制造精度。
        1.3数控系统
        数控系统是系统功能实现的关键所在,也是控制加工过程的核心,其构成主要包含了CNC装置、操作面板系统、伺服驱动系统等。数控系统控制实现,主要是通过信息与参数输入,数据处理,插补运算等共同协作实现的。
        1.4自动换刀系统
        在加工作业过程中,如需要进行刀具调整与更换,则可以通过数控系统来发出更换刀具指令,旋转台会依据指令,从刀库中提取相应刀具,完成换刀操作。而这些操作,都是通过换刀系统来完成的,旋转台、刀库是该系统的核心部件。
        1.5辅助装置
        辅助装置是整个加工中心的辅助部件,尽管其未能直接参与产品的制造,然而仍旧可以提升加工精度和效率,辅助装置详细涵盖排屑、润滑、渡压和检测系统等,其也是制造过程中特别重要的成分。
2、数控机床中自动化技术的具体应用
        2.1柔性自动化技术
        当代中国经济实现了快速腾飞式的发展,市场经济日益加剧,工业领域的机械生产商们为了谋求较高的经济效益和优势竞争地位,在机械产品生产效率和产品性能方面设置了更严格的要求与标准,这就给数控机床的生产与控制带来了新的挑战。其中,柔性自动化技术作为数控机床自动化控制领域中的关键性工艺技术,其显著优势表现在完成了柔性生产,也就是在该技术的帮助下实现了机床生产及控制流水线的人机交互,相关的自动化管理系统经过科学的改造后,能够达到多元化的生产要求,最终实现了需求与生产协调的伟大目标,赋予企业更多的市场活力和适应力,以免发生供求不适应的后果。
        2.2集成化技术
        集成化技术已经成为机械设计制造与控制方面的核心技术类型,对于数控机床的自动化控制也有着举足轻重的作用。该技术的优势集中体现在有助于工业生产过程中的资源共享,从而实现整个工业系统的集中式高效管理。

得益于现代化集成化技术的全面推广,技术、功能模式等得到了进一步优化整合,这就使得机床制造、运行过程中所有对应的分离设备、生产数据等得到了全面统筹,确保不同设备、数据等紧密联系,最终完成了系统的统一、高效管理。此外,集成化技术还可以在对多种自动化技术做综合运用的基础上,优化工业制造和管理流程,对机床生产环节等进行重塑,进一步提升自动化水平。
        2.3数控技术
        数控技术作为数控机床生产和控制技术领域的重中之重,其概念是指通过在机械设备内输入多元化的程序代码,完成对机床的高效管控。由于数控技术的语言,机床自动化生产成为可能,工业生产成本得以大幅度降低。而数据技术的参与,则能够进一步实现技术人员和控制技术的高度融合,通过程序代码的编制和其在机械设备中的输入,机械设备的生产能够进一步达到自动化标准,使得机床控制效率明显提升。此外,考虑到社会发展对生产力进步的要求,按照传统的机床控制理念,根本达不到人们不断提升的物质需求,唯有数控技术等现代化智慧结晶的运用,才能够实现信息的全面存储及信息的快速处理,在对其编辑时,进一步提高机床制造的工作效率,确保产品质量。
3、数控车床的发展趋势
        3.1智能化、开放化和网络化
        计算机技术的不断发展使得机床制造厂可以利用网络通信技术来建立远程的机床技术支撑体系,它可以通过各种相关的算法对相关对象进行识别,并自动生成相应的加工参数,这样一来就可以利用网络实现各个车间之间的数据共享、数据传递、工况信息的传输以及对工况信息的存储、查询和显示、远程智能诊断等。另外,用户也可以在网络连接的基础上及时地获得机床制造商提供的远程数据支持,从而实现车床全生产周期的开放时网络监控服务,这样一来数控车床的售后服务效率会大大提升,同时也有助于车床制造商对车床质量的优化,不断地提升车床加工的效率及车床加工的质量,让智能化、自动化操作可以成为未来数控技术发展的方向。
        2.2高精度化和高速化
        数控机床的精度和切削速度是决定生产效率、缩短生产周期的主要部分,同时也是提升产品档次、提升市场竞争力的关键要素,随着机械制造业的不断发展,市场竞争也开始逐渐激烈,与此同时机械制造对于产品精度的要求也开始逐渐严格,高精度和高速化也开始成为了数控车床技术发展的主要趋势,从数控车床的发展情况来看,高速化、高精度化在转轴的速度、运算速度以及换刀速率等方面表现的十分突出,相关研究结果也表明可以通过改变切削的纹理来提升数控加工的生产效率,这样一来也可以有效降低切削的温度,保证数控车床的正常运行。
        3.3绿色环保
        近年来,随着世界经济形势的不断变化,能源问题已经开始成为困扰世界发展的一大难题,人们也开始加大对环保问题的重视,并对自身的生活质提出了更好的要求,与此同时,数控加工作为我国制造业加工的重要环节,也开始将节能环保放在发展的首要位置。除此之外,日渐严峻的资源利用形势以及各种资源环境问题的出现也使得绿色环保开始成为机械制造追求的发展理念。从当前数控车床绿色环保理念的实施情况来看,数控机床环保性能的提升可以在很大程度上对环境起到保护作用,并且在未来不断发展的过程中切削工艺的绿色化、绿色制造将会成为我国数控车床发展的主要趋势,节能环保车床也将会占领更多的市场。
结束语
        为了有效提高机械化生产质量,在现代机械化生产过程中,数控机床的自动控制应用越来越广泛。由于数控机床能大大简化生产过程,其计算过程已得到科学处理,因此机械化生产效率得到了显着提高。目前,我国数控机床自动化控制技术已经逐步成熟,逐步实现了一体化运行的形式。数控机床的应用导致了机械产品生产数量的有效增加,解决了社会发展机械产品的实际需求。
参考文献
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