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關(guān)鍵詞:齒輪加工;機械設(shè)備;安全管理;維修
0概述
目前,對于機械加工行業(yè)的企業(yè)來說,加強設(shè)備安全管理以及有效維護修理生產(chǎn)裝備是立足行業(yè)之本。因此,在企業(yè)正常運轉(zhuǎn)生產(chǎn)過程中,要嚴格遵守《設(shè)備管理條例》,確保機械加工制造設(shè)備的安全運行,從而保證產(chǎn)品合格率,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益。齒輪是眾多機械設(shè)備的重要零部件之一,齒輪的加工質(zhì)量決定了機械產(chǎn)品的整體品質(zhì)。因此,對于齒輪加工企業(yè)來說,機械設(shè)備安全管理尤為重要。
1目前齒輪加工主要應(yīng)用的設(shè)備
1.1齒輪加工一般流程
一般的齒輪加工,主要有7個步驟。①利用鍛造技術(shù)制造毛坯。常規(guī)的鍛造手段為熱模鍛,而在小批量的生產(chǎn)中主要選擇自由鍛。②正火。通過正火可以控制毛坯的硬度,該工藝的主要用途為減少齒輪熱處理變形。在實際操作過程中,經(jīng)常受到工作人員的操作水平、設(shè)備狀態(tài)以及生產(chǎn)環(huán)境的影響,難以保證正火的質(zhì)量。因此一般采取等溫正火,來確保毛坯質(zhì)量。③車削加工。一般來說這一步主要使用數(shù)控車削加工機床,這樣做可以保證加工過程中的定位要求以及一次毛坯裝夾完成全部加工內(nèi)容,提高了加工精度。④齒部加工。目前來看,應(yīng)用的主要設(shè)備為插齒機和滾齒機。通常一家齒輪生產(chǎn)制造企業(yè)需要有大量的插齒機和滾齒機,以保證加工量。除了常規(guī)的插齒和滾齒以外,還有一種加工方法為剃齒。采用剃齒加工方法可以提高齒輪的加工精度,可以加工相對復(fù)雜的齒形。⑤熱處理。熱處理的主要目的為提高齒輪的力學性能。⑥磨削加工。磨削加工過程為精加工,提高齒輪的內(nèi)孔、端面等精度。該步可以極大的提高齒輪產(chǎn)品質(zhì)量。⑦修整,一般齒輪安裝之前,需要進行磕碰毛刺等內(nèi)容的檢查并及時處理,以保證裝配之后可以更好地嚙合,減少運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動和噪聲。
1.2齒輪加工應(yīng)用的設(shè)備
通過上述齒輪的基本加工過程可以看出,主要需要熱模鍛壓力機、熱處理設(shè)備、數(shù)控車削加工機床、插齒機、滾齒機、剃齒機、磨削機床以及齒輪檢測等設(shè)備??梢钥闯雒恳粋€齒輪的生產(chǎn),都需要經(jīng)過大量設(shè)備的精密合作。這些設(shè)備的高效使用可以保證齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量以及企業(yè)的生產(chǎn)加工能力。
2加工設(shè)備的安全管理
2.1加工設(shè)備安全管理中易出現(xiàn)的弊端
目前齒輪加工企業(yè)車間容易出現(xiàn)的設(shè)備管理弊端主要包括3點。①安全管理內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性。齒輪加工生產(chǎn)企業(yè)中存在著大量的中小型企業(yè),為了降低成本,增加收益,往往會忽略在設(shè)備安全管理中的投入。這就導(dǎo)致了加工設(shè)備缺少定期的檢查維修。對于日常的安全管理內(nèi)容僅僅是浮于表面,沒有深入透徹的實行管理措施。②專門負責加工設(shè)備安全管理工作的人員專業(yè)素質(zhì)參差不齊。機械設(shè)備的安全管理人員需要具備過硬的機械專業(yè)知識以及相應(yīng)的管理維修技能。多數(shù)企業(yè)負責該部分工作的人員往往不具備這樣的素質(zhì),僅僅能停留在管理流程中,無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行異常與故障,從而導(dǎo)致安全管理工作無法有效的開展。③針對機械加工設(shè)備安全管理缺少國家或行業(yè)相關(guān)部門的監(jiān)督管理。設(shè)備的安全管理不但是企業(yè)正常加工生產(chǎn)的基本保障,更是站在生產(chǎn)一線的員工生命財產(chǎn)的安全保障。雖然企業(yè)成立了專門對于設(shè)備進行安全管理的部門,然而這些部門的工作情況,檢查水平,維修能力等內(nèi)容缺少專業(yè)的評估部門對其進行鑒定以及監(jiān)督。這樣就會導(dǎo)致安全管理部門工作質(zhì)量低下,無法對設(shè)備的安全使用提供有效的保證。
2.2加強安全管理措施
針對目前機械加工生產(chǎn)企業(yè)在安全管理方面常見的弊端,可以看出急需進行改進提高。尤其針對齒輪加工生產(chǎn)廠,各個工序都需要大量的機械設(shè)備,這些設(shè)備的運行情況是企業(yè)生存的根本保證。為了提高齒輪廠的設(shè)備安全管理狀況,需要從3個方面進行完善。①加強專管人員的安全管理意識。雖然現(xiàn)在企業(yè)的自動化程度已經(jīng)非常高了,但是專業(yè)操作人員仍然是一個企業(yè)的核心力量。因此有必要提高負責設(shè)備管理人員的工作能力。只有提高了設(shè)備安全管理人員的專業(yè)素養(yǎng)才能保證這一工作有效的進行,從而確保設(shè)備的正常工作。這就需要對設(shè)備安全管理人員進行定期進行工作意識以及專業(yè)能力的培訓。②完善加工設(shè)備安全管理規(guī)定。一個好的安全管理制度可以很大程度上提高企業(yè)設(shè)備的運行狀況。這就需要齒輪加工企業(yè)根據(jù)自身的特點,加強設(shè)備安全管理部門與其他生產(chǎn)加工部門之間的合作。對于日常檢查以及定期維護等工作內(nèi)容進行細致深入的部署。通過多部門的有效合作,可以提高設(shè)備安全管理的效率以及降低所需的成本。對于設(shè)備的運行以及安全維護進行定期記錄,確保有據(jù)可查,及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。③提高工作人員的技術(shù)能力。對于日常使用加工設(shè)備的人員進行定期的培訓及安全教育,提高工作人員的專業(yè)能力,可以提高他們對設(shè)備運行狀態(tài)及情況的判斷,及時發(fā)現(xiàn)故障,并可以解決。
3加工設(shè)備故障處理及維修
對于齒輪加工企業(yè)來說,加工設(shè)備的正常運行是企業(yè)盈利的根本保證。而對加工設(shè)備的安全管理工作是對設(shè)備正常工作的基本保障。其中,安全管理除了保證安全正確使用設(shè)備以外,更多的是及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備出現(xiàn)的問題,從而確保生產(chǎn)線持續(xù)工作。對于加工設(shè)備來說,長時間高強度的工作極易引起故障。雖然一些這些故障是在所難免的,但是故障完全展現(xiàn)之前,往往會暴露出一些細微的異常現(xiàn)象。這些現(xiàn)象一般是難以發(fā)現(xiàn)的,然而對于長期使用該設(shè)備的工作人員來說,細心地感受機器的變化還是能夠發(fā)現(xiàn)的,比如異響、溫度不正常、運轉(zhuǎn)異常等問題。當發(fā)現(xiàn)這些問題時就需要及時檢查并進行維護修理。不能再像以往為了追求生產(chǎn)加工時間,直到設(shè)備完全故障甚至停機才開始進行維修。這樣的做法從根本上是不利于企業(yè)增加效益的。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,企業(yè)應(yīng)該對設(shè)備進行有效的數(shù)字化管理,根據(jù)不同設(shè)備不同的平均故障時間,提前進行有效維護,可以很大程度上的避免出現(xiàn)大故障,降低維修成本。為了提高加工設(shè)備的有效故障處理和維修,需要做到3點。
(1)增加齒輪加工設(shè)備的管理工作。提高操作人員對設(shè)備的了解情況,其中包括設(shè)備的性能、參數(shù)、結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,對于容易出現(xiàn)的故障和異常情況進行提前培訓。一旦出現(xiàn)類似情況及時進行處理,將設(shè)備故障在前期就解決掉。對于設(shè)備的運行工作情況進行長期全面的記錄,并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析出各個零部件需要更換的時間或狀態(tài),確保設(shè)備可以持續(xù)穩(wěn)定工作,極大程度上避免出現(xiàn)問題。
(2)制定相應(yīng)的制度。對于加工設(shè)備的操作人員,要制定嚴格的規(guī)章制度。確保操作人員安全正常的使用設(shè)備。對于一些復(fù)雜的設(shè)備,要進行相應(yīng)的資格培訓,考核合格后才可以進行上崗工作。對于設(shè)備故障的處理也要制定相應(yīng)的制度。如按照規(guī)定定期進行零部件的更換維護,預(yù)備易損零件等相關(guān)操作。對于已經(jīng)出現(xiàn)故障的設(shè)備,要及時停工維修完畢并確保正常后才能投入到生產(chǎn)加工當中,嚴禁設(shè)備攜帶問題工作。要求設(shè)備管理人員及時有效的對其進行監(jiān)督管理。
(3)優(yōu)化維修過程。對于專業(yè)設(shè)備的故障要安排專業(yè)的維修人員進行相關(guān)操作,提高維修效率的同時避免出現(xiàn)二次破壞。加強企業(yè)加工設(shè)備維修人員的專業(yè)能力,提高維修技術(shù)水平,確保準確快速高效的維修工作。
4總結(jié)
齒輪加工是一項復(fù)雜的生產(chǎn)過程,需要大量的機械加工設(shè)備,這些設(shè)備的運行狀態(tài)是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,是確保企業(yè)盈利的根本因素,因此需要對相關(guān)的加工設(shè)備進行有效安全管理。由于各個企業(yè)的實際生產(chǎn)情況不同,設(shè)備也不一樣,因此需要有針對性的進行分析并制定相應(yīng)的規(guī)章制度。在進行安全管理的同時,還要對設(shè)備進行相應(yīng)的維修,確保設(shè)備安全高效工作,為企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)提供源源不斷的動力。
參考文獻
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1超精密微機械制造技術(shù)的內(nèi)涵
微制造系統(tǒng)的主要加工對象是微小機械零件,在加工的過程中主要依靠系統(tǒng)化和集成化的理論,通過觀察加工工件的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的要求進行加工、檢測、搬運等工序,與一般的零件加工相比,微小零件是要在比較狹小的空間完成上述工序。在進行微制造的過程中要堅持一個理念,就是小機床小零件理念,這種理念也是微制造技術(shù)和其它制造技術(shù)之間的區(qū)別。微制造系統(tǒng)的存在可以解決微小零件加工過程中遇到的問題,是進行微小零件加工一種有效的方法。超精密微機械制造技術(shù)加工的對象是微小零件,在加工的過程中對微小零件的尺寸有一個控制范圍,一般來說微小零件的尺寸要在10μm~10mm之間,且要具有復(fù)雜的幾何形狀。對于符合這兩種要求的微小零件進行加工和檢查才是屬于超精密微機械制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。這種制造技術(shù)相比于其他技術(shù)而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的優(yōu)勢。將超精密微機械制造技術(shù)應(yīng)用于零件加工中不僅能有效減少制造過程中的能源消耗,同時也可以最大限度的節(jié)約制造空間,這是符合現(xiàn)代綠色環(huán)保生產(chǎn)理念的,也是未來制造系統(tǒng)發(fā)展的主要方向之一。
2超精密加工的特點
超精密加工技術(shù)起源于20世紀,這種具有較高科技含量的加工技術(shù)隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展業(yè)越來越完善,能加工的微小零件尺寸已經(jīng)發(fā)展到納米級別。隨著超精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,這種加工技術(shù)具備的特點越來越多。超精密加工的特點主要包括以下幾個方面。第一,就是“進化”加工原則?!斑M化”加工包括直接和間接兩種加工方式。使用直接加工方式,使用的加工設(shè)備精度要比工件精度低,需要通過特殊加工工藝的處理才能滿足相應(yīng)的精度要求。這種加工方式適用于單件、小批量的生產(chǎn)過程。間接加工需要以直接加工方式為基礎(chǔ),利用母機完成加工任務(wù),這種加工方式適合于批量生產(chǎn);第二,就是微量切削機理。這和一般的切削機理不同,是在晶體內(nèi)完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。這主要與工件加工技術(shù)的發(fā)展有關(guān),傳統(tǒng)的切削和磨削方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代加工工藝的要求,特種加工、復(fù)合加工等新方法應(yīng)運而生,不斷提高加工的精度;第四,和高新技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)系更加緊密。通過和高新技術(shù)產(chǎn)品的結(jié)合,可以大大提高加工的科學性和合理性,從而確保加工的質(zhì)量和精準度。
3超精密微機械制造技術(shù)
超精密微機械制造技術(shù)是一種比較重要的技術(shù),國內(nèi)外都對這種技術(shù)比較重視,同時也取得了很大的成果。但在微機械加工設(shè)備技術(shù)的研究方面,日本還是要遙遙領(lǐng)先于世界各國。日本研發(fā)的超精密微機械加工機床成功地解決了微機械切削加工中面臨的難題,能對復(fù)雜自由曲面進行加工。除了日本,德國在微機械加工設(shè)備技術(shù)方面的研究也比較領(lǐng)先,德國研究出的微切銑削技術(shù)可以對淬火鋼和硬鋁材料的微小零件進行切削加工。此外,德國還研究出專用于微小零件加工的系統(tǒng),解決了大型機械無法進行微小零件加工的難題。相比于國外,國內(nèi)的研究還是比較緩慢的,但也取得了一定的成果。我國在微機械加工設(shè)備技術(shù)方面的研究主要集中于微小制造系統(tǒng)和微小切削技術(shù)兩個方面。哈工大研究出的微小型車銑加工系統(tǒng)已經(jīng)能達到國際水平。同時,我國還研發(fā)出來微摩擦磨損測試儀。這些研究成果為我國超精密微機械制造技術(shù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。微切削加工技術(shù)的研究重點不僅包括如何使加工的零件微小化,同時還包括要將微切削加工過程微小化。因此,在微切削加工技術(shù)方面的研究要關(guān)注加工的全過程,要全面掌握微切削的機理和相關(guān)參數(shù)信息。
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工;機械加工水平;提高
中圖分類號:TG665 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0102-01
隨著機械數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展和完善,機械加工技術(shù)水平逐漸成為國家工業(yè)生產(chǎn)能力高低的衡量指標,許多國家越來越重視加工加工中新技術(shù)的應(yīng)用。當前在信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,機械數(shù)控加工技術(shù)水平難以滿足現(xiàn)代化制造業(yè)的實際發(fā)展要求,這就需要積極推廣應(yīng)用先進的數(shù)控加工技術(shù),不斷提高數(shù)控加工技術(shù)水平,進而有效彌補傳統(tǒng)機床加工中的缺陷,提高國家的綜合國力和國民經(jīng)濟發(fā)展水平,推動我國機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 機械數(shù)控加工技術(shù)概述
機械數(shù)控加工設(shè)備作為一種先進的機械,可以加工普通機床不能進行的復(fù)雜型面,達到良好的作業(yè)效果。與傳統(tǒng)的普通機床相比,機械數(shù)控加工設(shè)備具有十分明顯的優(yōu)勢,如優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量和性能、加工精密度、自動化程度等,促進工作效率和實用性的提高,進一步推動機械制造行業(yè)的發(fā)展。因此我國在發(fā)展機械制造業(yè)的過程中,需要將機械數(shù)控加工技術(shù)的效用加以充分發(fā)揮,進而提高生產(chǎn)制造的效率,為制造業(yè)整體素質(zhì)和經(jīng)濟效益的提升提供技術(shù)保障[1]。現(xiàn)階段,工業(yè)在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用,推廣應(yīng)用機械數(shù)控加工技術(shù),并對其進行改進與完善,已經(jīng)成為政府部門的重點實施政策,對提高我國的綜合國力和數(shù)控加工水平具有積極的意義。
現(xiàn)階段,影響機械數(shù)控加工水平的因素主要表現(xiàn)為兩點:一方面是沒有合理應(yīng)用數(shù)控機床。我國機械制造業(yè)經(jīng)歷了較長的發(fā)展階段,機械加工技術(shù)的應(yīng)用時間也相對較長,這會使機械數(shù)控加工設(shè)備出現(xiàn)一定的折舊,影響機械加工設(shè)備的精度,不利于數(shù)控加工技術(shù)效用的充分發(fā)揮。許多機械制造企業(yè)為了降低自身的費用支出和成本,沒有及時維護與檢修機械加工設(shè)備,導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短,降低機械加工質(zhì)量。此外,有些制造企業(yè)在實際的機械加工過程中,沒有嚴格按照規(guī)章制度使用機床,致使機床使用混亂,如零件加工中沒有合理分類零件加工類型,加工工序不夠科學合理,在很大程度上損害了機械設(shè)備,影響工作效率的提高[2]。另一方面是操刀問題。機械數(shù)控加工中的影響因素較多,尤其是操刀把握的不科學問題,這會嚴重影響機械數(shù)控加工水平。只有恰當選擇換刀方法,才能保證減少換刀的時間,促進換刀效率的提升,盡量減少數(shù)控機床的加工成本與精度損失,保證加工過程的可靠性及穩(wěn)定性。總之,換刀方式的科學合理選擇,直接影響著數(shù)控機械加工的精度;同時道具位置的安排以及走刀線路的的布設(shè),也在一定程度上影響著機械數(shù)控加工水平的高低。
2 數(shù)控加工對提高我國機械加工水平的重要性
機械數(shù)控加工水平對機械制造企業(yè)的發(fā)展具有直接關(guān)系,只有提高機械數(shù)控加工水平,利用高新技術(shù)來優(yōu)化機械加工技術(shù),才能實現(xiàn)機械加工技術(shù)的推廣應(yīng)用,促進制造業(yè)的發(fā)展。一般而言,數(shù)控加工對提高我國機械加工水平的重要性,主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
(1)是有利于實現(xiàn)機械的集中式現(xiàn)代化發(fā)展。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,機械數(shù)控設(shè)備作為一種重要的技術(shù),在維護、檢修和管理等方面與其他設(shè)備存在明顯差異,這也是機械數(shù)控設(shè)備與電子信息技術(shù)相互融合的結(jié)果。通常數(shù)控設(shè)備在總結(jié)歸納、分析收集信息方面需要利用計算機系統(tǒng),有效取代傳統(tǒng)的人工信息采集模式,科學控制設(shè)備的運營成本,提高維護管理的質(zhì)量及工作效率。
(2)是有利于數(shù)控機床的科學化管理。相較于普通機床而言,數(shù)控機床具有明顯的優(yōu)勢,這就需要科學管理數(shù)控機床,避免出現(xiàn)一刀切的現(xiàn)象,以免產(chǎn)生嚴重的損失[3]。目前數(shù)控機械管理過程中多是采用集中式的管理模式,利用計算機技術(shù)來加工整理數(shù)控機床中的信息,然后結(jié)合信息數(shù)據(jù)共享形式來進行網(wǎng)絡(luò)分享,如在工程內(nèi)部組織網(wǎng)絡(luò)辦公、開展會議或互動交流。這樣不僅可以減少加工前的準確時間,還能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,促進機械加工水平的提升。
3 結(jié)語
當前機械數(shù)控加工技術(shù)還收諸多因素的影響,如操刀位置、編程技巧和數(shù)控機床應(yīng)用不合理等,致使我國機械數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展速度較為緩慢。而S著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,我國機械制造業(yè)越來越關(guān)注機械數(shù)控加工及其技術(shù)水平的提高,開始深度融合機械數(shù)控加工技術(shù)和計算機信息技術(shù),不斷提高和強化數(shù)控人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。這樣才能創(chuàng)新發(fā)展數(shù)控機床加工技術(shù),縮小我國制造業(yè)與發(fā)達國家之間的差距,實現(xiàn)制造業(yè)的經(jīng)濟化、高效化和科技化轉(zhuǎn)型,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益,促進企業(yè)的良性發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:數(shù)控加工技術(shù);特點;應(yīng)用
在機械制造業(yè)不斷發(fā)展的今天,數(shù)控加工技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并為推動機械制造業(yè)的自動化、數(shù)字化、快捷化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展做出了突出的貢獻。為更好地發(fā)揮數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢,必須提高對數(shù)控加工技術(shù)的正確認識,并對數(shù)控加工技術(shù)進行相應(yīng)的改進與完善。
1數(shù)控加工技術(shù)的特點
1.1數(shù)控加工技術(shù)的產(chǎn)生背景
在科學技術(shù)日益進步的背景下,機械制造業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的復(fù)雜性逐漸加大,基于這樣的原因,對產(chǎn)品生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的要求也在日益提高。信息技術(shù)、計算機、軍工、汽車制造、微電子以及航空航天等諸多行業(yè)中,各種零部件的結(jié)構(gòu)改型頻繁、形狀復(fù)雜各異,基于這樣的原因,傳統(tǒng)機械制造業(yè)中零部件加工難度大、精度高、生產(chǎn)效率低、質(zhì)量差的問題逐漸暴露出來[1]。為有效解決這些問題,數(shù)控加工技術(shù)這一以機械加工過程的智能化、自動化為主要手段的技術(shù)應(yīng)運而生,并迅速得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2數(shù)控加工技術(shù)的內(nèi)涵
數(shù)控加工技術(shù)是一種應(yīng)用十分廣泛的現(xiàn)代化加工手段,其綜合應(yīng)用了精密機械、自動檢測、自動控制以及計算機等高新技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)是在加工機床上利用數(shù)字化控制系統(tǒng)完成對整個零部件的加工[2]。也就是說,數(shù)控加工技術(shù)是,在數(shù)控機床上加工零件的一種工藝技術(shù),同時,其在現(xiàn)代化機械制造技術(shù)中占據(jù)著基礎(chǔ)性的地位。通過數(shù)控加工技術(shù)的有效應(yīng)用,可以完成以往很難甚至無法進行的曲面零部件的加工,同時,其在加工準度、精度上均較為理想。數(shù)控加工技術(shù)在機械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,使得傳統(tǒng)普通機械逐漸被數(shù)控機械替代,從而給傳統(tǒng)制造業(yè)造成了巨大的沖擊與革命性的挑戰(zhàn)。這樣的背景下,數(shù)控加工技術(shù)的普及程度與水平,已成為一個國家機械制造業(yè)發(fā)展水平與發(fā)展程度的標志,也是一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平、綜合國力與競爭力的重要衡量指標。
1.3數(shù)控加工設(shè)備的工作原理
隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,以計算機、電子設(shè)備為主的數(shù)控加工設(shè)備得到了一定的改進與優(yōu)化,從而在很大程度上推動著數(shù)控加工設(shè)備的通用化、系列化、標準化發(fā)展。通常情況下,數(shù)控機床主要由機床本體、輔助控制裝置、伺服驅(qū)動及位置檢測、數(shù)控裝置、輸入裝置、程序載體、程序編制等部分組成。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心部分,其工作原理如下:數(shù)控裝置接受輸入裝置輸送或者是在內(nèi)部存儲器中取出一段或多段數(shù)控加工程序,并經(jīng)過邏輯電路進行編譯、運算、邏輯處理,最后輸出各種控制指令、信息,對機床各部分的工作進行控制,使機床各部分能夠按照規(guī)定進行動作與有序運動。
1.4數(shù)控加工設(shè)備的編程
與普通加工機床相比較而言,數(shù)控加工設(shè)備存在著很大的不同,原因在于,執(zhí)行各項功能的時候,數(shù)控加工設(shè)備必須完全接受數(shù)控裝置程序的控制。也就是說,數(shù)字加工設(shè)備必須在計算機程序有效控制之下來進行運作?;谶@樣的原因,數(shù)控加工系統(tǒng)是否能夠得到有效運用,主要取決于程序設(shè)計是否合理,只有保證編程程序切實有效、科學合理,才能有效控制數(shù)控機床進行自動化加工。一般情況下,數(shù)控加工設(shè)備的編程內(nèi)容主要包括:第一,全面了解整個零件的設(shè)計圖紙,特別是要注意曲線交點、圓心以及基本坐標點等基本數(shù)據(jù)。參考零件圖中點、線、面之間的相互關(guān)系,來進行坐標轉(zhuǎn)換或者是構(gòu)建方程,從而為有效實施數(shù)控系統(tǒng)編程奠定良好的基礎(chǔ);第二,細致地分析整個數(shù)控加工系統(tǒng)的具體操作,制定有針對性的加工工藝流程[3];第三,結(jié)合計算機特點、數(shù)控加工系統(tǒng)的具體狀況,來編制數(shù)控系統(tǒng)程序,同時,也要保證所編制的程序能夠得到合理、有效的應(yīng)用;第四,確定機床各部分移動軌跡的數(shù)學關(guān)系。
2數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用范圍
數(shù)控加工技術(shù)的通用性、適應(yīng)性相對較強,加工精度較高、加工質(zhì)量也比較穩(wěn)定,因此,具有經(jīng)濟效益好、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢特征。因為數(shù)控加工技術(shù)能夠進行復(fù)雜生產(chǎn),也可以改善工作條件、減輕勞動強度,有利于提高生產(chǎn)率,所以,對數(shù)字加工技術(shù)進行合理選擇、有效應(yīng)用,不僅能夠提高企業(yè)的競爭力,還可以大大提高經(jīng)濟效益。數(shù)控機床是高度自動化的一種機床,也是實際生產(chǎn)中數(shù)控加工技術(shù)的一種具體運用,相比較于傳統(tǒng)的普通機床,數(shù)控機床有著諸多優(yōu)勢,因此,數(shù)控機床得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是,數(shù)控機床也是一種高度機電一體化的產(chǎn)品,制作成本、技術(shù)含量均比較高,因此,操作難度較大、對操作人員技能水平的要求較高、后續(xù)保養(yǎng)維護與維修費用較高[4]。這樣的前提下,站在經(jīng)濟角度上,數(shù)控機床通常情況下主要適用于對以下幾種零件進行加工:小批量、多品種零件;需要最小周期生產(chǎn)的一些急需零件;不允許報廢、價格昂貴的關(guān)鍵零件;需要頻繁進行改型的特殊零件;精度要求較高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的精密零件等。
2.2數(shù)控加工與數(shù)控編程的應(yīng)用流程
機械制造業(yè)中所應(yīng)用的數(shù)控加工技術(shù)包括數(shù)控機床加工以及數(shù)控編程兩種,其中,零件加工編程質(zhì)量的優(yōu)劣,直接決定著產(chǎn)品的實際生產(chǎn)質(zhì)量,因此,必須加強對數(shù)控編程技術(shù)的重視。首先,數(shù)控機床加工的流程如下:生產(chǎn)者根據(jù)零件設(shè)計圖中的要求來進行加工,對于設(shè)計圖中的一些標準與標注,必須如實反映在零件加工過程中。對于數(shù)控加工程序來說,主要是通過把加工的具體尺寸轉(zhuǎn)化為數(shù)字代碼,以完成加工參數(shù)的轉(zhuǎn)變、零件加工工藝,NC系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字內(nèi)容,來完成零件加工數(shù)控命令以及相應(yīng)的輔助,從而高效完成零件的加工。其次,數(shù)控編程也被稱為編制零件數(shù)控加工程序,指的是通過參考被加工零件的技術(shù)工藝以及圖紙,根據(jù)規(guī)定的格式、數(shù)控系統(tǒng)中的指令,來編制成加工程序文件的這一過程。數(shù)控加工程序的科學編程,是生產(chǎn)出高質(zhì)量零件的前提保障,也是提升整體合格率的有效措施。準確掌握數(shù)控加工設(shè)備的所有功能,從而實現(xiàn)對數(shù)控加工設(shè)備的有效利用,有利于降低使用數(shù)控加工設(shè)備的危險性,讓工作人員能夠更加安全地進行操作。一般情況下,數(shù)控編程主要由5個部分組成:分析零件圖樣;對零件相關(guān)技術(shù)參數(shù)進行數(shù)字化處理;零件工藝處理、編程單的編程;輸入數(shù)控編程;檢驗數(shù)控程序[5]。為了做好數(shù)控編程,必須切實掌握、正確認識加工零件圖紙中的具體要求,并要全面了解圖紙中的相關(guān)工藝要求,同時也要選擇科學、合理的加工方案,盡可能地實現(xiàn)質(zhì)量、經(jīng)濟性兩者之間的平衡;應(yīng)根據(jù)提前制定的加工工藝來處理加工順序、加工路線,熟練掌握具體的加工刀具、加工參數(shù);盡可能地實現(xiàn)數(shù)控加工設(shè)備效果的最大化,也要盡量減少換刀次數(shù),來提高數(shù)控生產(chǎn)效率。
3結(jié)語
綜上所述,進一步認識數(shù)控加工技術(shù)的特點、熟悉數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用范圍,有利于實現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)的有效應(yīng)用,也有利于提高數(shù)控加工的有效性與準確性。在科學技術(shù)不斷進步的時代背景下,相信未來數(shù)控加工技術(shù)會得到不斷的改進與完善,為推動石油化工裝備和機械制造的發(fā)展做出更好的貢獻。
作者:張金東 單位:中信戴卡股份有限公司
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關(guān)鍵詞:機制制造;數(shù)控技術(shù);應(yīng)用;趨勢
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)14-0133-02
1 機械制造發(fā)展現(xiàn)狀
在我國機械制造業(yè)起步較晚,在發(fā)達國家早已進入工業(yè)化的歷程中時,我國才開始從無到有、從小到大。在中國的制造業(yè)中,機械制造有極其重要的地位。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部,它通過供應(yīng)各種機器設(shè)備來對國民經(jīng)濟的各個部門進行裝備,并且不斷促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。近些年來,我國的機械制造業(yè)得到了長足的發(fā)展,生產(chǎn)能力得到大幅度的提高,規(guī)模也不斷擴大。
目前,機械制造業(yè)早已從傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)展成為自動化、機械化的現(xiàn)代制造業(yè),大量采用數(shù)控機床取代傳統(tǒng)的普通機床進行機械加工,依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復(fù)雜加工,普通機械逐漸被數(shù)控機械所代替,通過數(shù)控機床來實現(xiàn)加工過程的自動化,機械自動化不僅能夠保證加工精度的要求,還可以避免人工操作的危險,提高加下效率,數(shù)控機床在各個機械制造企業(yè)已成為大、中型企業(yè)的主要技術(shù)裝備。
2 數(shù)控技術(shù)概述
人類已經(jīng)進入了科學化時代,電子計算機的運用已經(jīng)不言而喻,其給我們的生活帶來了十分巨大的方便,比如說網(wǎng)購、網(wǎng)聊等,不僅便利了我們的生活,同時也將遠在天邊的親戚朋友之間的距離拉近。而其在機械制造技術(shù)中的作用,更有著舉足輕重的地位,尤其是基于電子計算機的數(shù)控技術(shù),其對機械制造的作用將是其它技術(shù)無法取代的??v觀歷史,從第一臺計算機面世開始,人類便進入了信息化時代,科學技術(shù)的發(fā)展也帶動了社會生產(chǎn)力的飛速發(fā)展,而社會生產(chǎn)力往往是衡量社會進步與否的主要標志。 隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展,對于機械生產(chǎn)的效率及質(zhì)量也提出了更高的需求,比如說飛機螺旋槳葉片曲面,其生產(chǎn)加工屬于細微型工作,若沒有數(shù)控技術(shù)的介入,一般很難達到效率、質(zhì)量及性能的統(tǒng)一需求。
2.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成
從技術(shù)上來說,這是一種用數(shù)字化信號控制設(shè)備運行進行加工的一種現(xiàn)代化技術(shù)。實現(xiàn)制造過程自動化的基礎(chǔ),自動化柔性系統(tǒng)的核心,組成現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)都是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是計算機技術(shù)、機械制造技術(shù)、光電技術(shù)、通信技術(shù)以及傳感檢測技術(shù)相結(jié)合的一種高科技的現(xiàn)代化制造技術(shù)。
2.2 數(shù)控技術(shù)的控制原理
數(shù)控技術(shù)的主要核心不是機械傳動結(jié)構(gòu),而是“裝置”,其實所謂的“裝置”也就是計算機,只不過與日常使用的普通計算機有所區(qū)別,它是數(shù)控系統(tǒng)專用的計算機,也即在普通計算機的基礎(chǔ)上,加上一些通過底層編程對數(shù)控機床進行控操作控制的功能,具備這種功能的系統(tǒng)也稱為CNC系統(tǒng),這一系統(tǒng)就是依靠存儲程序來實現(xiàn)對機床進行控制的要求。在操作過程中,系統(tǒng)需要輸入機床用于加工的信息,經(jīng)過計算機的處理,輸出控制指令,控制驅(qū)動電路,實現(xiàn)準確和精確操作的功能。
3 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用場合
數(shù)控技術(shù)由于其特有的精確操作的功能,在機械加工中主要適用于粗糙度等精度要求高、主軸旋轉(zhuǎn)速度快和零件曲面形狀相對復(fù)雜的場合,數(shù)控技術(shù)能夠極大促進機械加工制造業(yè)的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理快速向前發(fā)展,其在不同的機械加工領(lǐng)域應(yīng)用空間和前景都是非常廣闊的。
3.1 在工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
隨著科技的進步,在工業(yè)生產(chǎn)中,工業(yè)機器人已經(jīng)被廣泛使用。工業(yè)機器人是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機構(gòu)組成的。主要運用在機器設(shè)備的生產(chǎn)線上,有些甚至能在勞動環(huán)境惡劣復(fù)雜的情況下工作,能夠代替人類完成一些人類難以完成的工作,從而能夠極大改善勞動條件,提高生產(chǎn)質(zhì)量和保障人身安全。
在實際運用中,工業(yè)機器人的各個組成部分完成特定的功能,相互協(xié)調(diào),組成完整的系統(tǒng)??刂茊卧怯捎嬎銠C系統(tǒng)構(gòu)成,能夠通過向內(nèi)核寫入程序,再對驅(qū)動單元發(fā)出指令,從而來指揮控制機器人,完成預(yù)想的動作,與此同時,同步檢測執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行動作,如果執(zhí)行結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯誤動作或故障,可以由機器人的傳感系統(tǒng)感知并通過檢測系統(tǒng)進行反饋,控制系統(tǒng)便會發(fā)出警報信號和保護動作的指令。執(zhí)行機構(gòu)一般是由機械伺服系統(tǒng)和機械構(gòu)件構(gòu)成。系統(tǒng)的動力源向執(zhí)行機構(gòu)提供動力,執(zhí)行機構(gòu)通過驅(qū)動元件的作用完成預(yù)定動作。
3.2 在加工設(shè)備中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
在機床等加工設(shè)備上運用計算機控制技術(shù),是運用數(shù)控技術(shù)對機床的加工進行控制,為機械制造提供了良好的機床控制能力。對現(xiàn)代高精度、高質(zhì)量的機械加工要求,需要機床設(shè)備具有較好的可控性能。針對普通機床難以加工的復(fù)雜曲面、粗糙度值低、同軸度等加工要求高的狀況,數(shù)控技術(shù)能夠極大彌補機械加工上的這一大不足。目前,數(shù)控機床設(shè)備在我國已經(jīng)得到了相當廣泛應(yīng)用,它是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)與我國傳統(tǒng)機床設(shè)備有效結(jié)合的產(chǎn)物。如今,數(shù)控技術(shù)在加工設(shè)備上的應(yīng)用已日趨成熟,不但能夠節(jié)省財力、人力,提高勞動環(huán)境和減少工人的勞動量,而且加工質(zhì)量和精度都很合人意。
4 我國在機械制造領(lǐng)域中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
在我國第十一個五年規(guī)劃期間,數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床制造就是國家有關(guān)部門重點建設(shè)項目,在國家相關(guān)政策和投入的支持下,我國的數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展獲得了前所未有的提高和進步,尤其在高端先進的數(shù)控設(shè)備上取得了比較顯著的進步,這也使得國際上的一些數(shù)控領(lǐng)域知名學者和研究工作者與我國相關(guān)領(lǐng)域研究人員建立聯(lián)系,加強合作與交流,以企共同利用和開發(fā)最新產(chǎn)品和科技。通過科研人員的不斷努力,現(xiàn)在我國數(shù)控領(lǐng)域的水平已經(jīng)基本達到全面掌握在機械制造領(lǐng)域中的重要的數(shù)控加工技術(shù)這一水平了,打破了他國對先進成果的壟斷。
數(shù)控技術(shù)在機械制造行業(yè)中的發(fā)展趨勢是朝著智能化、信息化、自動化和高精度、高效率的方向前進的。其中,智能制造系統(tǒng)是數(shù)控技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一種系統(tǒng),它是由具有智能特性的機械和人類專家共同組成的完成制造任務(wù)的人機一體化智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在制造過程中能通過一種柔性與集成度不高的方式進行智能活動,它在制造過程中,借助計算機工具來模擬人類專家的智能行為,可以進行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等邏輯行為,從而部分取代和延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。與此同時,智能系統(tǒng)還能通過計算機的強大記憶和計算功能對人類專家的智能進行收集、存儲和完善處理。在智能系統(tǒng)中,“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有良好的友好性和適應(yīng)性。數(shù)控系統(tǒng)引人了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機理,不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?,并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。
虛擬制造技術(shù)是數(shù)控技術(shù)中另一個應(yīng)用廣泛的技術(shù),主要由計算機圖形學、現(xiàn)代制造工藝、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)和信息技術(shù)等高新技術(shù)組成,并且以計算機仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ),所組成的一項交叉學科形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造技術(shù)可以通過快速發(fā)展的信息工程技術(shù)、計算機仿真技術(shù)對現(xiàn)實生產(chǎn)制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以期發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就可以采取相應(yīng)預(yù)防的措施,加大產(chǎn)品一次制造成功的可能性,來達到降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和增強產(chǎn)品市場競爭力的目的。
機械制造行業(yè)重點從技術(shù)中心轉(zhuǎn)向以理念為中心,明確行業(yè)目標。我國“十二五”機械行業(yè)發(fā)展規(guī)劃主要有: 一是要形成技術(shù)創(chuàng)新能力,提高機械行業(yè)的技術(shù)水平。二是形成以數(shù)控機床為代表的基礎(chǔ)性制造設(shè)備、大型自控系統(tǒng)及精密儀器的自主開發(fā)能力。三是重大設(shè)備增加具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)的比重。四是基本建成具有持續(xù)創(chuàng)新能力的技術(shù)開發(fā)、標準、質(zhì)量行業(yè)科技支撐體系。因此不要盲目生產(chǎn)擴張,要積極樹立自己的品牌,強化品牌效應(yīng)和危機意識,要有自己的品牌特點和企業(yè)文化理念,企業(yè)文化靈魂也是決定機械制造業(yè)發(fā)展方向的因素。
5 結(jié) 語
機械制造技術(shù)是國家綜合實力的重要體現(xiàn),是國家重要經(jīng)濟命脈的組成部分,它不僅能夠衡量一個國家教育科技的發(fā)展水平,也是國家與國家之間科技競爭的重點。我國現(xiàn)階段正處于工業(yè)化進程快速前進的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的發(fā)展的瓶頸,同時數(shù)控技術(shù)是機械制造業(yè)的重要組成部分。機械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機的結(jié)合,通過計算機技術(shù)的參與使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中,其與產(chǎn)品有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)加工的信息化、智能化、集成優(yōu)化,以達到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的,進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
只有快速向世界先進制造技術(shù)的發(fā)展方向前進,把發(fā)展制造業(yè)放在國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略地位,理論聯(lián)系實際,把技術(shù)真正運用到生產(chǎn)實際中,進一步推進國企改革,推動建立強大的企業(yè)集團。推進技術(shù)創(chuàng)新,推動大型企業(yè)盡快建立技術(shù)開發(fā)中心,廣泛吸引人才,在重大技術(shù)創(chuàng)新項目中實行產(chǎn)學研結(jié)合,通過進取創(chuàng)新,掌握重點核心技術(shù),盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在競爭激烈的市場中立足。
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