数控技术在机械制造中的发展 – 深圳贝斯特节能环保科技有限公司

一、国内外数控技术在机械制造应用的发展
当前数控技术在国内外广泛应用,在汽车制造、工程机械、农业器具、航天等机械制造领域当中随处可见。另外,数控化技术的应用方面还有很多,包括畜牧业、化学、生物学、物理学等多方面。

1.1 国外机械制造数控技术发展
世界第一台数控铣床在美国诞生,距今已经有60年,数控技术与机械制造已经融为了一体,数控技术所控制的数控车床,通过车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工等形式,制造出来种类多样的机械产品。每年世界上新增的数控机床数量约为10~20万台,装置的功能和质量也不断提高。夕阳产业的制造业,在数控机床的诞生下,又才一次焕发了活力。以德国为代表的高水平数控技术,将机械与数控的融合发挥到了机制,德国也出现了以汽车为领先行业的机械制造业,其所制造的机器在全世界范围内享有盛誉。
1.2 国内机械制造数控技术的发展
我国数控技术是起步于20世纪中期,经过多年的发展,目前较具规模的有广州数控等。我国现在数控机床生产厂家有100多家,生产数控产品多种多样,有几千种以上。目前我国占据的市场的产品主要集中在经济型上,而中高档产品市场的比例仍然非常小,与国外的先进产品相比,在稳定性和精度等方面均存在较大的差距。目前我国是全世界拥有机床最多的国家,但我们机床的数控化率在2%以下,这与发达国家一般能达到20%以上有较大的差距。

二、数控技术的发展方向
科学技术的发展,数控技术向着高速度、高精度化、多功能化和智能化发展。计算机技术三维技术发挥为数控技术的进步提供了强大支撑,同时数控机床的系统设备更新与更换,也让数控技术演绎的更加完美。
2.1 高速度、高精度化
国际生产工程学会(CIRP)将高速度、高精度化确定为21世纪的中心研究方向之一。三维曲面加工是数控加工技术的一大突破,通过64位CPU实现CAD/CAM,简化操作指令,简明操作界面,人性化的UI界面,让加工指令的输入更加轻便,同时计算机技术的提高,对加工精度提高发挥了重要作用。另外,“零传动”直线伺服已经被广泛应用,直线电动机的劣势在现在数控优化下成为了其优势所在。该伺服系统对速度和位置的控制软件,将图像和实际加工对应起来,高分辨率的位置检测装置,对工件状态信息的收集和处理效果明显。高速CPU和显卡,加上内置微处理器,让工件图片信息的分辨率大大提高,对随时发出操作指令有重要作用。
2.2 多功能化
当前机械制造行业当中数控机床,往往能够达到一机多能的效果,合理进行加工动作执行,配备较多的冗余,保证设备的较高的利用率。例如,自动换刀是当前全自动数控机床上运用最为广泛的系统,自动换到系统配备了铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹,甚至磨削的道具,保证这些工序能够迅速切换。将机床的前后台分割开来,通过高速计算CPU对机床运转过程进行全面控制。实现机床前台工作后台编辑的指令的要求,指令编辑后能够立即进行动作调整,这又有赖于高速DNC接口,保证信号传递的高效率,甚至可以连接多个机床对同一大型工件进行立体加工。
2.3 智能化
数控技术的另一个发展趋势是加工过程的智能化。自适应控制(AC,AdaptiveControl)是最近在国际上流行的道具控制系统,该系统能够根据进给、切削用量等参数,自动调整道具的夹紧状态和受力状态,以保证加工过程中的道具效率切削效率最高,达到加工精度和光滑度的要求。另外,数控机床的故障自诊和自我修复功能,采用了CNC系统,该系统在数控机床启动的同时,也随机启动,对数控机床工作当中的参数进行监控,当数控机床参数便利预定波动范围之外,将自动修正,还会对硬件设备状态进行监控,提醒机械操作人员相应的保养工作,例如刀面磨损和刀具温度过高等都会有相应的指示灯。
随着生产方式的改变,数控机床慢慢的成为机械制造方面的主要设备。数控机床的精度、功能和加工能力是用来衡量数控机床水平的主要标志。加快数控技术在机械制造业的应用,对提高我国机械制造生产力具有重要作用。