简论我国数控技术在机械制造业中应用的发展前
作者2019-03-29 12:03未知
机械制造业是我国各个行业中的就业人数之最,制造业的发展与进步对国家经济的发展,对解决我国当前严重的就业问题有着重要作用,是维系社会稳定,促进社会发展,推动国民经济进步的重要力量,同时又为我国综合实力的提升做出了重要贡献,因此本文对我国数控技术在机械制造领域中应用的发展前景进行研究是具有重要现实意义的,不仅能够推动机械领域的进步,同时还有利于国家经济社会的快速发展,实现了机械业进步与国家社会发展的双重意义。
1.五轴联动加工和复合加工机床快速发展
五轴联动加工相对于三轴联动加工具备更高的工作效率,通常是其三倍,在加工三维曲面零件时,可以通过刀具最佳几何形状进行切削,并能达到较高的光洁度,尤其在采用立方氮化硼等超硬材料铣刀对硬钢零件进行高速铣削淬时,五轴联动加工可以达到更高的效益,但是这种五轴联动数控系统在价格上要远远超出了三轴联动,再加上这种五轴联动需要较为复杂的编程技术,这些都在一定程度上制约了五轴联动机床的发展,但是随着科学技术的不断发展与进步,现在已经出现了电主轴,这就大大的简单化了五轴联动加工的复合主轴头结构,也有效的降低了开发难度,同时减少了使用成本,与三轴联动的价格差也大大减小,为复合主轴头类型五轴联动机床和复合加工机床的发展提供了契机。
2.向智能化、开放式、网络化方向发展
未来的数控装备应当是集智能化、开放式与网络化为一体的智能系统,其智能化体现在数控系统的多个方面。首先,在提升加工质量与效率方面的智能化可通过加工过程的自适应控制,自动生成工艺参数等实现;其次,在提升方便连接与使用的智能化,及提升驱动性能智能化上,可以通过前馈控制、自整定、自动识别负载、电机参数的自适应运算等实现;最后,在编程及操作更加简单上的智能化,可以通过自动编程、人机界面的智能化等方式来实现。除此之外,还可以实现智能诊断、智能监控等。
关于开放式数控系统,已经有不少国家开始对其进行研究,如美国的NGC、日本的OSEC,以及我国的ONC等,它主要解决了传统的数控系统的封闭性问题,以及数控应用软件在产业化生产过程中可能出现的各种问题,并将成为数控系统未来发展的主要方向。开放式数控系统实际上就是能够在一个统一的平台上进行数控系统的开发,通过对结构对象进行相应的增减以使其形成系列化,并能够在控制系统中对用户的特殊应用与技术诀窍进行集成,整个设计与开发过程都是面向机床厂家,面向最终用户的,最终在更短的时间内进行品种各异,档次有区别的开放式数控系统的开发,并逐渐形成自己的品牌。结合当前数控系统的发展状况,笔者认为未来数控系统发展的核心问题在于解决其体系结构的规范、功能软件开发工具的选择、功能库的设计等。
网络化数控装备能够有效的解决生产线、制造系统及制造企业对信息集成的要求,也是当前各国研究的重点和关键所在,同时它也为实现虚拟企业等新的制造模式奠定了基础,因此数控装备的网络化也是未来数控技术发展的重要方向。
3.向高速、高精加工技术及装备发展
在轿车工业中,若要达到年产30万辆的标准,那么就要实现405/辆的速度,并且要在生产过程中解决轿车装备的多样化问题;在航空工业中,当前进行生产加工的零部件大都为薄壁或薄筋,不具备较高的刚度,以铝或铝合金为主要材料,这种情况下就需要在满足切削速度较高、切削力较小的条件下,才可以更好的加工其筋或壁。近年来制造机翼、机身等大型零件开始采取大型整体铝合金坯料“掏空”的方式,这样就能够避免通过许多铆钉、螺钉等对个零件进行联结造成的时间上的浪费及工艺的复杂性,同时还能提升构件强度、刚度与可靠性,但是这一方式的实现要求加工设备具备较高的速度、精度及柔性,在加工精度上,近十年以来,普通级数控机床已经从10林m发展到5林m,精密级加工密度已经从3一5林m发展到1.5林m,超精密加工精度已经开始以纳米为单位进行计算,并达到-001林m,并已经达到较高的可靠性标准。因此,高速、高精加工技术及装备是未来发展的趋势之一。
结论
综上所述,数控技术已经在制造业中得到广泛应用,数控装备的整体水平是衡量国家工业现代化的一个重要标准,也是提升国家经济水平及综合国力的重要标志,与此同时,随着社会的发展及科技的进步,对该技术的更新与发展也提出了新的要求,本文主要从五轴联动加工和复合加工机床的快速发展、数控装备的智能化、开放式与网络化趋势及高速、高精加工技术及装备的发展三方面阐述了未来数控技术在制造业中的应用前景,我们应当积极采取各种措施推动数控技术在制造业中的应用,不断创新,争取将其培育成长期、可持续发展的核心竞争能力,并使我国的机械制造业在未来的国际竞争中发挥优势。
1.五轴联动加工和复合加工机床快速发展
五轴联动加工相对于三轴联动加工具备更高的工作效率,通常是其三倍,在加工三维曲面零件时,可以通过刀具最佳几何形状进行切削,并能达到较高的光洁度,尤其在采用立方氮化硼等超硬材料铣刀对硬钢零件进行高速铣削淬时,五轴联动加工可以达到更高的效益,但是这种五轴联动数控系统在价格上要远远超出了三轴联动,再加上这种五轴联动需要较为复杂的编程技术,这些都在一定程度上制约了五轴联动机床的发展,但是随着科学技术的不断发展与进步,现在已经出现了电主轴,这就大大的简单化了五轴联动加工的复合主轴头结构,也有效的降低了开发难度,同时减少了使用成本,与三轴联动的价格差也大大减小,为复合主轴头类型五轴联动机床和复合加工机床的发展提供了契机。
2.向智能化、开放式、网络化方向发展
未来的数控装备应当是集智能化、开放式与网络化为一体的智能系统,其智能化体现在数控系统的多个方面。首先,在提升加工质量与效率方面的智能化可通过加工过程的自适应控制,自动生成工艺参数等实现;其次,在提升方便连接与使用的智能化,及提升驱动性能智能化上,可以通过前馈控制、自整定、自动识别负载、电机参数的自适应运算等实现;最后,在编程及操作更加简单上的智能化,可以通过自动编程、人机界面的智能化等方式来实现。除此之外,还可以实现智能诊断、智能监控等。
关于开放式数控系统,已经有不少国家开始对其进行研究,如美国的NGC、日本的OSEC,以及我国的ONC等,它主要解决了传统的数控系统的封闭性问题,以及数控应用软件在产业化生产过程中可能出现的各种问题,并将成为数控系统未来发展的主要方向。开放式数控系统实际上就是能够在一个统一的平台上进行数控系统的开发,通过对结构对象进行相应的增减以使其形成系列化,并能够在控制系统中对用户的特殊应用与技术诀窍进行集成,整个设计与开发过程都是面向机床厂家,面向最终用户的,最终在更短的时间内进行品种各异,档次有区别的开放式数控系统的开发,并逐渐形成自己的品牌。结合当前数控系统的发展状况,笔者认为未来数控系统发展的核心问题在于解决其体系结构的规范、功能软件开发工具的选择、功能库的设计等。
网络化数控装备能够有效的解决生产线、制造系统及制造企业对信息集成的要求,也是当前各国研究的重点和关键所在,同时它也为实现虚拟企业等新的制造模式奠定了基础,因此数控装备的网络化也是未来数控技术发展的重要方向。
3.向高速、高精加工技术及装备发展
在轿车工业中,若要达到年产30万辆的标准,那么就要实现405/辆的速度,并且要在生产过程中解决轿车装备的多样化问题;在航空工业中,当前进行生产加工的零部件大都为薄壁或薄筋,不具备较高的刚度,以铝或铝合金为主要材料,这种情况下就需要在满足切削速度较高、切削力较小的条件下,才可以更好的加工其筋或壁。近年来制造机翼、机身等大型零件开始采取大型整体铝合金坯料“掏空”的方式,这样就能够避免通过许多铆钉、螺钉等对个零件进行联结造成的时间上的浪费及工艺的复杂性,同时还能提升构件强度、刚度与可靠性,但是这一方式的实现要求加工设备具备较高的速度、精度及柔性,在加工精度上,近十年以来,普通级数控机床已经从10林m发展到5林m,精密级加工密度已经从3一5林m发展到1.5林m,超精密加工精度已经开始以纳米为单位进行计算,并达到-001林m,并已经达到较高的可靠性标准。因此,高速、高精加工技术及装备是未来发展的趋势之一。
结论
综上所述,数控技术已经在制造业中得到广泛应用,数控装备的整体水平是衡量国家工业现代化的一个重要标准,也是提升国家经济水平及综合国力的重要标志,与此同时,随着社会的发展及科技的进步,对该技术的更新与发展也提出了新的要求,本文主要从五轴联动加工和复合加工机床的快速发展、数控装备的智能化、开放式与网络化趋势及高速、高精加工技术及装备的发展三方面阐述了未来数控技术在制造业中的应用前景,我们应当积极采取各种措施推动数控技术在制造业中的应用,不断创新,争取将其培育成长期、可持续发展的核心竞争能力,并使我国的机械制造业在未来的国际竞争中发挥优势。
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