數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

劉彩花

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化水平的要求越來越高。而數(shù)控技術(shù)作為提高機(jī)械制造自動(dòng)化的重要途徑，兩者的相互結(jié)合應(yīng)用是現(xiàn)階段要重點(diǎn)解決的問題。本文根據(jù)機(jī)械制造企業(yè)的現(xiàn)狀，探析數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);自動(dòng)化;機(jī)械制造;應(yīng)用研究

0 ?引言

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要組成部分，在各類行業(yè)的應(yīng)用都很廣泛。以精確的數(shù)據(jù)控制為特點(diǎn)，在機(jī)械制造自動(dòng)化的發(fā)展中起到了重要的作用。因此，在機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展過程中，合理地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以增強(qiáng)機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量，提高自動(dòng)化的發(fā)展速度。

1 ?機(jī)械制造工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)控制技術(shù)、電子技術(shù)和檢測技術(shù)組成，通過在設(shè)備加工、機(jī)械控制和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提高機(jī)械制造的自動(dòng)化程度[1，2]。對(duì)于精確制造、高難度加工、高危險(xiǎn)行業(yè)控制等方面數(shù)控技術(shù)都能很好地進(jìn)行應(yīng)用。而傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式，主要是人工為主，一些惡劣工作環(huán)境、高難度工作等方面，都不能很好地進(jìn)行操作，這樣不僅容易對(duì)制造環(huán)節(jié)提供阻礙使產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量不合格的狀況，還有很大的安全隱患。而數(shù)控技術(shù)具有高效性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)約在人力和物力上的投入。其中最為顯著的是高效性，通過自動(dòng)化的操作模式，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的、多層次的加工，不僅可以減少人工的使用，降低人工成本投入和安全隱患，還能提高產(chǎn)品的制造精度和質(zhì)量。而且通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)械的操作和加工程序，可以減少制造的中間環(huán)節(jié)，通過流水線的生產(chǎn)制造模式，大大地提高了生產(chǎn)制造的工作效率。還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)范化和規(guī)模化，提高產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而給機(jī)械制造企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此探究分析數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用時(shí)，可以將此技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品制造行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用，通過數(shù)控技術(shù)的簡便性和高效性提高企業(yè)的制造能力和制造水平。

例如在零件制造行業(yè)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，可以將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加入數(shù)控技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造。比如把需要加工零件的圖樣和加工方案輸送到計(jì)算機(jī)中，通過對(duì)零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料等進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容和要求，確定加工方案、走刀路線、切削參數(shù)、刀具及夾具選擇等參數(shù)，并按數(shù)控系統(tǒng)固定的指令代碼編寫加工程序單，由機(jī)床開始自動(dòng)進(jìn)行零件加工。通過對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)模式進(jìn)行創(chuàng)新和完善，通過人員對(duì)機(jī)器進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行加工和制造的方式，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率。創(chuàng)新計(jì)算機(jī)為主控制，下設(shè)多層對(duì)應(yīng)控制空間和執(zhí)行工序，完成一些難度較大的工作，提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。不僅如此，還可以將數(shù)控技術(shù)引入到汽車制造行業(yè)和鋼鐵冶煉行業(yè)，像鋼鐵冶煉行業(yè)這類高危職業(yè)，可以完善整個(gè)冶煉環(huán)節(jié)和工序規(guī)范，有效降低在冶煉過程中高溫環(huán)境和高危險(xiǎn)的影響。而在汽車制造業(yè)這類對(duì)制造精細(xì)程度要求較高的機(jī)械制造行業(yè)，可以通過設(shè)置全套的智能化生產(chǎn)程序，通過把零部件的設(shè)計(jì)圖紙和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)中生成制造工序，再使用工具的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)制造過程中的工具進(jìn)行選擇和控制，從而完成部件的制造。電腦的程序會(huì)嚴(yán)格按照原定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造，不會(huì)有人工的不確定性，可以提高制造產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。綜上所述，把數(shù)控技術(shù)放在現(xiàn)有制造行業(yè)的實(shí)際需求環(huán)節(jié)中去，從而在保證精度和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，加快生產(chǎn)效率，降低成本投入。

2 ?多吸收先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，擴(kuò)大數(shù)控應(yīng)用范圍

現(xiàn)階段大部分的機(jī)械制造企業(yè)融合數(shù)控技術(shù)，還停留在初級(jí)磨合階段，其中還存在著許多的問題。其中比較基礎(chǔ)的問題是態(tài)度問題，大部分的機(jī)械制造企業(yè)，還保留著傳統(tǒng)的人工控制機(jī)械的制造模式，由于資金和不信任問題，機(jī)械制造企業(yè)都缺少對(duì)數(shù)控技術(shù)的了解，對(duì)數(shù)據(jù)控制和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)抱有懷疑態(tài)度，覺得不受控制，導(dǎo)致一部分機(jī)械制造企業(yè)根本沒有引入數(shù)控技術(shù)。其次是一些中小型企業(yè)，都認(rèn)為采取傳統(tǒng)的制造模式也可以保證經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，不需要引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，認(rèn)為沒有必要。這些問題的根源問題是缺乏對(duì)未來的眼光，沒有很好地了解數(shù)控技術(shù)的重要性。最后也是比較重要的問題，缺乏資金投入，企業(yè)管理層認(rèn)為，數(shù)控技術(shù)的引進(jìn)成本投入太大，而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益還不確定，自身缺乏對(duì)這個(gè)模式和市場的了解，不敢輕易引進(jìn)數(shù)控技術(shù)。因此探究數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用分析時(shí)，為了更好地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以多學(xué)習(xí)和了解數(shù)控技術(shù)知識(shí)，多嘗試自身行業(yè)與數(shù)控技術(shù)相互結(jié)合。

通過學(xué)習(xí)了解數(shù)控知識(shí)，擴(kuò)大數(shù)控技術(shù)應(yīng)用范圍，來更好地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)。以現(xiàn)階段的煤礦企業(yè)為例，現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的規(guī)模大小不定，而且大部分的設(shè)施和設(shè)備老化程度嚴(yán)重，甚至一些小型煤礦企業(yè)還采取工人下井的模式，安全隱患的問題非常嚴(yán)重。為了改革傳統(tǒng)人工開采和切割機(jī)切割的方式，可以設(shè)計(jì)煤礦開采機(jī)械手臂，設(shè)置井下高清攝像頭和夜視裝置，機(jī)械手臂前端設(shè)置開采鎬，選定煤礦開采的點(diǎn)時(shí)，機(jī)械手臂直接深入到礦洞中，操作人員在井上通過計(jì)算機(jī)觀看前端攝像頭拍攝的景象進(jìn)行挖掘，在機(jī)械手臂的手臂上設(shè)置傳送裝置，開采出的煤礦通過傳送通道傳送到井上與機(jī)械手臂連接的切割倉，切割通道上方設(shè)置切割刀片，在運(yùn)送過程中，對(duì)形狀較大的煤礦原料進(jìn)行切割并傳送到成品煤倉庫。通過機(jī)械手臂下井操作，降低井下工作安全問題的發(fā)生，而且機(jī)械的工作模式，通過用能源進(jìn)行操控，可以擴(kuò)大開采時(shí)間，提高工作效率，并且全面的數(shù)控開采切割技術(shù)，可以很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，解放人力和物力，提高經(jīng)濟(jì)效益。不僅如此，煤礦企業(yè)還可以培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)人才，通過培養(yǎng)其數(shù)控技術(shù)方面的相關(guān)知識(shí)和作用等方面的素質(zhì)，從而提高了企業(yè)人才的質(zhì)量和數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，更進(jìn)一步增強(qiáng)了企業(yè)的數(shù)控研究能力和數(shù)控應(yīng)用能力。

3 ?數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化汽車制造行業(yè)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人均收入水平也在不斷提高，人們對(duì)汽車這類服務(wù)生活的工具需求量逐漸增多，因此汽車制造行業(yè)的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量也就成為了大部分汽車制造企業(yè)關(guān)注的問題[3]。在提高汽車制造的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量方面進(jìn)行探究時(shí)，可以從零件規(guī)模化、自動(dòng)化這兩個(gè)方面入手，把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車零件制造和汽車組裝中去，實(shí)現(xiàn)多品種、大批量、大規(guī)模的零件制造生產(chǎn)線，提高自動(dòng)化汽車制造的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量。通過數(shù)控技術(shù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車制造的虛擬控制，為自動(dòng)化汽車制造提供技術(shù)基礎(chǔ)。從關(guān)鍵部位如發(fā)動(dòng)機(jī)到全面的生產(chǎn)線兩個(gè)部分，相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化汽車制造行業(yè)的飛速發(fā)展。

在自動(dòng)化汽車制造行業(yè)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中，從汽車關(guān)鍵零件和全面生產(chǎn)線兩個(gè)方面進(jìn)行探究。首先是汽車關(guān)鍵零件的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造為例。發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，由汽缸體、曲軸、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋這幾部分組成。其中氣缸方面，首先計(jì)算出氣缸體的各方面數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)先鑄造，再使用現(xiàn)階段比較先進(jìn)的數(shù)控銑床技術(shù)進(jìn)行制造，使用數(shù)控銑床的銑刻工藝完成三孔四面的氣缸體制造。而氣缸蓋的制造也非常復(fù)雜，可以采用對(duì)油底殼進(jìn)行沖壓模具操作，生成氣缸蓋模板，再采用數(shù)控技術(shù)，通過在計(jì)算機(jī)中加入數(shù)據(jù)和信息，建立制造程序，再通過數(shù)據(jù)控制程序選擇制造工具和制造材料，然后運(yùn)轉(zhuǎn)制造工序，通過在模具中進(jìn)行凝固制造工藝，完成氣缸蓋的制造：其次是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的制造，在計(jì)算機(jī)中輸入凸輪軸的設(shè)計(jì)精確數(shù)據(jù)，使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精確制造，其余的變速箱和驅(qū)動(dòng)橋都可以通過這樣的工序進(jìn)行制造：最后再完成組裝，通過數(shù)控技術(shù)的精確控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)一些部件的精度掌控。而全面生產(chǎn)線方面的應(yīng)用可以在汽車制造過程中的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)加入數(shù)控技術(shù)，實(shí)行一體化的數(shù)控自動(dòng)化汽車制造，如在焊接環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)控制機(jī)械手臂完成焊接：在涂裝環(huán)節(jié)，通過數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分的全方位涂裝;在組裝環(huán)節(jié)，通過計(jì)算機(jī)中輸入全部信息，數(shù)據(jù)控制機(jī)械手臂完成整體車輛的拼裝。通過在關(guān)鍵部位和整體生產(chǎn)線環(huán)節(jié)的應(yīng)用，提高機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，增強(qiáng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

4 ?總結(jié)

探析數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用時(shí)，要從數(shù)控技術(shù)的組成和特點(diǎn)出發(fā)，以機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，從關(guān)鍵部分、突出問題等方面著手，以解放人力物力、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，全面高效地在機(jī)械制造行業(yè)中使用數(shù)控技術(shù)，切實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。

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