如何理解数控技术的出现及其对制造业和加工技术的影响

1、数控技术及其特点

数控技术是利用数字信息控制加工和运动过程的技术。它集传统机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体,是现代制造业的基础技术。它具有高精度、高效率和柔性自动化的特点。目前是由电脑控制,预编程,再由控制程序控制。由于计算机软件的辅助功能取代了早期纯硬件电路组成的数控装置,输入数据的存储、处理、判断、计算等功能全部由现场可编辑软件完成,大大增强了机械制造的灵活性,提高了设备的工作效率。一般来说,其特点可以概括为以下几个方面:

(1)可以很容易地改变加工参数,从而方便批量替换加工和新产品开发。

(2)工件可一次装夹完成多工序加工,保证加工精度,减少辅助时间。

(3)能高质量地完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面的加工。

(4)采用模块化标准刀具,不仅减少了换刀和安装时间,而且提高了刀具标准化程度和刀具管理水平。当然,随着微处理器和现代SOPC技术的发展,它必然会从机械加工的生产技术发展水平、机械设备的维护和检测以及集成化程度上得到很大的提高。然而,我国现代数控技术的发展仍处于对国外产品的模仿阶段,缺乏技术创新。这不仅是引进技术消化不良,更重要的是我们缺乏完善的技术创新环境和应有的创新机制。另外,我们的产品可靠性和稳定性不高,网络化程度不够。目前,我们的产品主要用于数控程序传输和串行通信技术,其集成、远程故障排除和联网水平有限。

2、数控技术在机械制造中的应用。

2.1,工业生产

与传统的数控系统一样,工业机器人由控制单元、驱动单元和执行机构组成。主要用于机械设备的生产线上,或在复杂恶劣的工作环境中,完成人类难以完成的工作,大大改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。

2.2、采煤机械

现代采煤机发展速度快,品种多,都是小批量生产。焊接件越来越多地用于各种机壳的毛坯制造,传统机械加工很难实现单件下料的问题。采用数控气割代替过去流行的仿形方式对采煤机刀片和滚筒进行下料,从而优化套料的选择方案。充分发挥了切割速度快、质量可靠的优势,部分零件的焊接坡口可以直接切割,大大提高了生产效率。同时,数控气割机配有自动可调的狭缝补偿装置。它允许对零件的实际轮廓进行编程,就像数控机床上铣刀的半径补偿一样。这样,通过调整狭缝的补偿值,可以精确控制毛坯的加工余量。

2.3、汽车工业

近20年来,汽车工业发展迅速。在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展。数控技术的出现加速了复杂零件快速制造的实现。

数控加工技术中的快速原型制造技术在复杂零件的加工制造中可以方便快捷地实现。此外,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术和集成制造技术在汽车制造业中得到了广泛而深入的应用。21世纪的汽车制造业已经离不开数控加工技术的应用。

2.4、机床和设备

机械设备是机械制造中最重要的东西。面向现代机械制造业的需求,具有控制能力的机床是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即将计算机控制装置应用于机床,即用数控技术控制机床的加工。这种机床是数控机床。它是通过代码实现机床控制的机电一体化产品。它记录了刀具与工件的相对位置、主轴的速度变化、刀具的选择、冷却泵的启动和停止等各种操作和顺序动作的数字代码。在控制介质上,发出控制指令来控制机床的伺服系统或其它执行部件,使机床自动加工所需的零件。

纵观目前中国的数控市场,中国的数控产品在性能、外观、可靠性等方面与国外有一定差距,尤其是国外公司资金雄厚。此外,国外公司为了占领中国市场,低价出售国内能生产的数控系统,而国内不能生产的不仅价格昂贵,而且受到很多限制。在国外数控企业采取的技术封锁和低价倾销的双重策略下,中国数控产业走过了一段坎坷的历程。中国斥巨资从西门子和FANUC引进技术,希望在此基础上吸收消化,发展自己的数控技术。例如,北京密云研究所引进了FANUC数控系统,但FANUC卖给我们过时的技术。引入中国后,FANUC宣布在该系统被吸收消化并量产前停止生产,将性价比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是走在别人后面的做法,必然会受到限制,总是落后。

随着计算机技术的飞速发展,基于微机的开放式数控系统是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面,中国处于相对落后的状态。开放式数控为中国数控产业的发展提供了良好的机遇。只有加强和支持开放式数控技术的研究和应用,中国数控产业才能发展,才能在未来的市场竞争中立于不败之地。