数控技术在机械工程的发展与应用

发表时间:2020/8/13   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:李士强
[导读] 随着社会的不断发展,科技技术的进步,让人们的生活更加的便捷
        摘要:随着社会的不断发展,科技技术的进步,让人们的生活更加的便捷,各个行业都开始出现了人工智能。机械工程的进步,在一定程度上解放和发展了生产力,提高了工作的效率和质量,推动了人类文明的进步。通过将信息化技术、自动控制技术应用于机械工业领域提升机械工业的信息化、自动化水平的技术被称之为数控技术。文章在分析数控技术特点的基础上对其为机械加工技术所带来的重要影响进行了分析介绍,并就数控技术的未来发展与智能化趋势进行了展望。
        关键词:数控技术;机械工业;制造技术
       
        数控在机械加工领域有着广泛的应用,尤其是以西门子、FANUC、海德汉等数控系统在数控机床控制系统中占据着较大的比重。现代机械加工对于加工的精度、速率有着更高的要求,尤其是航空、航天、航海等领域更是需要超高精度的加工,不论是零部件加工后的尺寸精度、几何精度都有着更高的要求。做好数控技术在机床中的发展与应用将能够有效地提升数控机床的加工精度。为工业的发展提供强大的助推力。
        1数控技术的组成与特点
        数控技术是数字计算机控制技术与机械制造技术的有机结合,其最为典型的代表就是数控机床,从上世纪60-70年代第一台数控机床发展至今数控技术呈现出了跨越式的发展。尤其是现今,数控机床更是将现代现今的传感器技术、光电技术以及计算机和通信组网技术融入其中,从而使得数控机床更具有信息化、智能化,不仅是数据处理速度更快、机床移动和切削速度更快,同时数控机床的加工精度也更高、加工速度也越快。可以说,数控机床在现代工业发展中占据着极为重要的地位,需要积极做好数控机床的发展与应用。数控技术是一体化的技术,同时也是一项系统性的工程,其由多个组分共同协作,共同促进数控技术获得良好的发展。
        2成组技术与数控技术的联系与应用
        成组技术与数控技术之间是相辅相成的,成组技术可以被称之为数控技术发展应用的基础。在现代,数控技术与成组技术之间更是获得深度的联系与融合,从而推动了制造技术向着新阶段迈进。其中,以数控技术为主、成组技术为辅所形成的柔性加工系统,能够就多品种、小批量零部件的高效加工,在现代机械加工领域占据着重要的地位。成组技术和数控技术紧密结合所形成的工业制造系统在为加工制造业带来助力的同时,也为计算机辅助设计和计算机辅助制造技术提供着技术支持,是数控技术的集中体现。成组技术与数控技术的深度结合不仅在机械加工形式、精度与机械加工效率方面有着极大的提升,同时对生产组织形式也有着极大的影响。成组技术与数控技术相结合后所形成的加工体系通过对机械生产的各要素进行合理调配,充分发挥出各环节的作用,提高企业的经济效益。
        3数控技术在机械制造领域中的应用
        数控机床是数控技术在机械加工制造领域中的典型应用。数控机床主要是由机床机械结构部分、数控系统、控制模块、CNC、PLC以及数控电机等几大主体部分所组成,再辅助以液压、压缩空气等部分,上述部分共同构成了数控机床。
        3.1自动化技术的柔性化应用
        机械制造中的柔性系统应用可以顺应市场的需求,对其生产制造系统进行及时调整,以便制造出来的产品能够满足市场要求。柔性机械制造对企业的生产效率有明显的改变,不仅可以保证工作的及时性还能确保产品质量的合格性,进一步为企业创造出更多的经济效益。在柔性制造制造系统中渗入自动化技术将极大发挥其优势,一方面节约了人力资源,降低了人为因素对产品质量的影响。另一方面实现了人机交互,完成人力无法完成的操控,促使机械制造技术水平的提升。
        3.2集成化应用
        集成化的应用使制造企业中能减少大量的人力,同时还能使制造企业的生产成本大大降低,生产效率进一步得到提高。例如,可以在某一个设备的制造过程中把网络技术和计算机系统进行结合,然后进行应用,同时对设备制造质量采取有效措施进行控制,再采取比较有效的管理方法使企业的生产质量和效率得到进一步的提高。

对集成化进行应用时,要设计好与其相对应集成化系统,使机械制造业能得到更好发展同时促进机械制造企业集成化水平的进一步提高。
        3.3分布式数控
        分布式数控体系采用的是“一拖多”的控制模式,以一台或是多台计算机作为整套系统的“上位机”,“上位机”能够实现对于所控计算的查阅、控制与信息传输,通过将其应用于在企业加工管理中将能够有效的减少工件从编程到加工的中间环节,工艺编程人员在完成对于所需加工零部件的程序编制后通过DNC系统可以直接传送至所需要加工的机床中,机床操作人员结合所编制完成的加工程序完成对于零部件的加工制造。DNC系统可以将加工车间内的多台数控机床通过一个大的数控加工系统联系在一起,在大规模的数控加工中可以得到极为良好的加工效果。
        3.4STEP-NC技术
        该技术是由欧盟所提出的,后经世界上多个国家的参与进行共同的研发最终使得该技术得以实现。此技术在应用时具有能够处理繁复的各种信息、实现智能控制加工、直观展现加工任务、产品信息描述完整等优势,是新一代的数控加工技术。STEP-NC技术的核心优势在于能够让加工系统根据所设计完成的工件图纸完成机械加工刀具运动模式的设计,实现了按照设计图纸进行产品制造加工的可能。该技术的核心在于对设计图纸的数据进行读取和调阅,因此在该技术的研究应用中需要加强对于文件读取技术的开发,在提高读取效率的同时确保相关数据读取的准确性。在以往传统的STEP-NC技术中,数控技术采用间接而非直接的方式完成相关数据的读取、调阅和控制,但是需要注意的是传统的STEP-NC技术所采用的间接解释技术读取效率较低无法最大限度地发挥出STEP-NC技术的优势。新一代STEP-NC技术所使用的直接解释和自适应解释方式都能够有效的规避传统STEP-NC技术间接解释所带来的问题。因此,在STEP-NC技术的发展与应用中需要加强对于该技术的研究,利用新技术来提高数控技术的应用前景,从而使得数控技术获得更好的发展。
        3.5人工智能技术与数控技术的交互相融
        现代社会是信息化的社会,以云计算、人工智能、大数据技术为代表的互联网+技术通过与数控技术相结合从而使得数控技术焕发了新的生命。尤其是人工智能技术,通过多年的发展人工智能技术已经获得一定的突破,其所具有的学习性、智能化将会为现代制造业提供更多的核心动力。我国所发布的“智能制造2025”战略就是基于这一核心理念所提出的。新时期,新技术既带来了机遇又带来了挑战,数控技术应当积极探索人工智能技术在数控技术中的发展与应用,推动新一代人工智能技术与数控技术的深度融合,形成更加智能化的数控加工设备,从而为数控技术的发展与应用指明方向。
        3.6数控技术相关软硬件的研发与应用
        数控技术是基于高性能计算机的基础上所发展起来的重要技术,相对于其他計算机硬件,数控技术所需要的硬件需要极高的可靠性和较强的计算能力,尤其是可靠性是排在首位的。驱动模块是连接电机的重要设备,现阶段我国所使用的驱动模块多数是使用的国外产品,新时期应当积极加强数控技术硬件产品的研发与应用,完成我国数控硬件的产业进步。在数控技术发展方面,我国自主品牌华中虽然取得了一定的成绩但是其仍然缺乏核心技术产品,新时期应当积极做好技术的研发沉淀,通过厚积薄发争取取得技术的突破。
        4结语
        综上所述,随着现代技术的不断发展,很多行业都开始使用人工智能技术。虽然我国在机械工程智能化的发展没有国外发展的早,但是可以利用机械工程智能化节约成本,让人们可以提高效率。在机械工程智能化发展的过程中,需要结合我国具体国情,转变相关人员的认识,把智能化和集成化相结合,在机械工程智能化中加入电子监控设备,这样可以更好的保证机械设备的使用情况,在使用的过程中需要有专业人士对其进行监控,促进我国机械工程智能化的发展。
        参考文献:
[1]刘湃.浅谈数控技术的发展及其在机械制造中的应用[J].机电信息,2012(3):101-102.
[2]龙章科.数控技术在机械制造中的发展应用[J].装备制造技术,2008(3):72-74.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: