葛中辰
摘 要:數(shù)控技術(shù)主要是指將工業(yè)制造業(yè)中機器、機床技術(shù)以及所有生產(chǎn)加工過程以數(shù)字化性質(zhì)為依據(jù)進行的智能化技術(shù)控制,這項基礎(chǔ)性技術(shù)在運用過程中將工業(yè)制造技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)、現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進的計算機技術(shù)、機電技術(shù)以及傳感技術(shù)等專業(yè)科學技術(shù)融為一體,其技術(shù)程度的好換直接決定著國家工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平,由此可見數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)制造中的重要性。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;技術(shù);發(fā)展;生產(chǎn)效率;生產(chǎn)質(zhì)量
科學技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)力一般均需要在制造業(yè)中有所體現(xiàn),例如與人們生活相關(guān)的辦公、衣、食、住、行等。若能夠提高制造業(yè)的發(fā)展水平,則相應(yīng)的能夠提高工業(yè)國家自身的綜合實力和國際地位,促使其在當前激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地。數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)屬于比較先進的、典型的生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù),當前已經(jīng)被諸多發(fā)達國家所重視,且列入其戰(zhàn)略物資發(fā)展模式中,然而我國在此方面卻難以與其相匹敵?;诖?,我國必須要對當前的數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)、未來發(fā)展趨勢等作出詳細分析,以便提高自身的工業(yè)制造水平,提高國際影響力。
一、數(shù)控機床應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)
(一)五軸聯(lián)動技術(shù)
現(xiàn)階段,比較高檔的機床采用的都是五軸聯(lián)動技術(shù),并且應(yīng)用該技術(shù)的機床在航空航天、精密儀器加工和船舶制造行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,并很好的促進了這些領(lǐng)域的發(fā)展。五軸聯(lián)動技術(shù)比較難,應(yīng)用范圍較大,一般采用的是“3+2”的結(jié)構(gòu)來制造機床。應(yīng)用五軸聯(lián)動技術(shù),能夠同時實現(xiàn)X/Y/Z三個軸的運動和兩個軸的回轉(zhuǎn),節(jié)省了大量加工時間,為工作人員提供了方便。五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工中心比較多,主要有:臥式加工中心、搖籃式加工中心和立式加工中心,其中立式加工中心有依靠主軸回轉(zhuǎn)和工作臺回轉(zhuǎn)軸兩種實現(xiàn)方式。臥式加工中心還具有主軸頭擺動和工作臺旋轉(zhuǎn)相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
(二)直線電機進給驅(qū)動技術(shù)
數(shù)控機床的關(guān)鍵技術(shù)還包括直線電機進給驅(qū)動技術(shù),其中直線電機能夠把電能轉(zhuǎn)換成機械能,而且在轉(zhuǎn)換的過程中不需要任何中間裝置。直線電機結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)生的噪聲小、機械磨損情況較少、工作較快。交流直線電機一般應(yīng)用在精度較高的數(shù)控機床上,按照工作原理可以分為兩種,一種是永磁直線同步電機,另一種是直線感應(yīng)電機,直線感應(yīng)電機一般分為圓筒型和平面型兩種,不同的行程場合選擇的直線感應(yīng)電機結(jié)構(gòu)是不同的。在小直線行程場合,一般采用的圓筒型結(jié)構(gòu),而在長行程場合一般選擇平面型結(jié)構(gòu)。直線電機進給驅(qū)動技術(shù)所需要的成本資金較小,不容易受到外界環(huán)境影響,而且還能夠很好的抵抗電磁干擾。
(三)誤差補償技術(shù)
誤差補償技術(shù)主要用于消除產(chǎn)品加工誤差,提高產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)高精度加工。數(shù)控機床一般由床身、主軸和導軌等部分組成,其中每一部分都很有可能產(chǎn)生誤差,對數(shù)控機床進行誤差補償,需要找出產(chǎn)生誤差的具體部位。誤差補償技術(shù)一般分為誤差測量技術(shù)、補償實施技術(shù)和誤差建模技術(shù)。其中無償測量技術(shù)可以分為間接誤差辨識、直接誤差測量。誤差建??梢苑譃檎`差元素建模和誤差綜合建模。相同的是,這兩種誤差補償技術(shù)都是合理對誤差進行補償,根據(jù)時間尺寸,可以把誤差補償分為離線誤差補償和實時誤差補償。離線直線補償就是根據(jù)測量的誤差對機床進行誤差補償,離線補償只是針對機床穩(wěn)定的誤差。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)重點產(chǎn)生的誤差很容易受到溫度等因素的影響,在這種情況下就要進行實時補償。
二、數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展趨勢
(一)趨于智能化
當前諸多國家均比較重視數(shù)控機床及其技術(shù)開放智能化的研究。所謂數(shù)控機床開放性,主要是指其在同一個操作平臺上,終端用戶與生產(chǎn)商均能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,以便滿足生產(chǎn)加工的不同控制系統(tǒng)要求,實現(xiàn)不同檔次、不同品種的數(shù)控機床加工,更加專業(yè)化和個性化。開放智能化可以與我國的工業(yè)相結(jié)合,從數(shù)字工廠逐漸發(fā)展成為智能工程,建立獨立的網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器,實現(xiàn)各個層級之間的有效溝通與互聯(lián)。因此,數(shù)控機床及其技術(shù)的智能化可以體現(xiàn)在提高數(shù)控加工的質(zhì)量與效率、增加加工自適應(yīng)控制、自動生成工藝參數(shù)、簡化操作與編程等方面。與此同時,亦要能夠相應(yīng)的縮短數(shù)控機床維護與檢修時間。
(二)趨向于信息化
隨著信息化和網(wǎng)絡(luò)化這些新特點在當今社會不斷呈現(xiàn),數(shù)控技術(shù)發(fā)展也在向著信息化和網(wǎng)絡(luò)化靠近。信息化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢可以實現(xiàn)不同區(qū)域數(shù)控機床的聯(lián)網(wǎng)功能,通過遠程控制或者不需要人控制就能完成數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)的工作,使需要數(shù)控技術(shù)的行業(yè)更新自身發(fā)展模式的同時,還有效的滿足了行業(yè)對數(shù)控技術(shù)信息化的需求。
三、結(jié)語
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,我國數(shù)控技術(shù)必須改變傳統(tǒng)的發(fā)展方向,實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,以科技創(chuàng)新為先導,以商品化為主干,將管理和營銷作為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的重點,統(tǒng)一附加售后服務(wù)的支撐,在可持續(xù)發(fā)展的思想基礎(chǔ)上,堅持走發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)的道路,以此提升我國制造行業(yè)的技術(shù)水平,改變我國的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,縮小同國外技術(shù)發(fā)展之間的差距,加快我國數(shù)控領(lǐng)域的現(xiàn)代化步伐。
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