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数控技术的应用,使得机械加工脱离了传统以人工控制为主的加工时代,对生产力的提高具有重要作用。数控技术的应用对机械加工的变革性意义主要表现在以下几方面:1)生产效率大幅提高。应用数控技术后,机械加工脱离人为控制,生产周期大大缩短,生产效率大幅提高,废料率大幅降低;2)生产速度更快。数控技术对机械加工时间的控制非常精确,完全不受人为主观控制,在机械加工速度上去除了人为干扰,加工速度得到迅速提高;3)产品外观更美观。机械加工的产品,外观要求精美,数控技术将外观要求输入后,电子自动控制,外观与模型几乎无异;4)产品外形实现多样化。通过制图工具制作模型,产品形状随心所欲,经过数控技术加工都能成为现实;5)产品精度更标准。传统人为控制的机械加工,产品在精度方面控制不够精细。而数控技术的应用,精确控制完全自动化,可以完全避免人为误差。产品加工精度更符合设计标准;6)生产控制自动化。这也是最直观的表现。数控技术的最直接目的就是自动控制,是机械加工摆脱人力因素的唯一选择。数控技术运用自身的数字化功能,可以有效控制机械加工的设备和过程,并采用数控设备、数控编控等技术使机械加工更加系统化。
2机械加工中数控技术的应用
2.1数控技术在机床加工中的应用
机械加工中,机床的应用比例很大。各种各样的模具生产都是由机床来完成的。传统的机床生产,模具的精度控制很难实现自动化,因此,生产出的模具合格率较低,材料利用率低。而数控化技术在机床上应用后,实现了机床全自动化机电一体制,这种机电一体化加工生产技术能保证产品的质量。
2.2数控技术在煤矿机械加工中的应用
煤矿机械具有特殊性,是专用的机械设备,由于其工作环境复杂多变,对安全系统要求较高,煤矿机械加工过程要求精细化程度高。而传统机械加工很难实现其精度的要求。而且,煤矿机械更新换代较快,应用领域单一,所以生产加工量小,下料难。数控技术得到应用后,设备下料切割采用数控技术,改变了过去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割质量高,提高了材料的利用率,降低了设备的生产成本。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置,它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调切切缝的补偿值来精确控制毛还件的加工余量。
2.3数控技术在工业生产中的应用
工业生产过程中,难免会有恶劣的工作环境存在,如高温、高压、操作空间狭小,操作高度过高等。这些危险的工作环境极大地增加了工作人员的工作危险性。而数控技术的应用后,工业生产上类似的恶劣环境完全编入数控程序,使工业生产危险性得到极大改善。在实际的生产过程当中,应用数控技术之后,生产过程可以由计算机系统全程控制。只要预先输入各种生产程序和产品参数,则计算机系统便能够依照指令实现真正意义上的无人自动化生产。即便是在生产过程当中出现了故障或者问题,系统会根据错误的等级来决定是否继续进行生产,同时采用有关的保护性护理措施,并向管理者报警。除此之外,机械加式中数控技术的应用还有很多,如航空设备的生产、机器人系统的生产、汽车工业的生产、石油机械的生产、国家武器装备的生产以及建筑机械、农业机械等领域,应用数控技术后,无一不推动了行业的快速良性发展。
3机械加工中数控技术的应用趋势
随着新的智能化技术的发展,机械加工中数控技术的发展同样朝向智能化方向发展。主要表现在加工过程的自适应控制和工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算等;操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。另外,随着数字技术的不断进步,机械加工也面临着新的市场需求,特别是人们对精细化的要求也越来越高,于是高速度、高精加工技术成为必然的趋势。
4结语
数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。
2数控技术在机械制造中的实际应用
2.1机床设备上的数控技术
机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。
2.2工业生产中的数控技术
工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。
2.3航天器材上的数控技术
航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。
2.4汽车领域的数控技术
随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。
2.5煤矿机械领域中的数控技术
众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。
3结论
目前,我国机械制造行业建设发展速度挑战了人们的想象力,其生产建设水平持续提升,发展规模呈现出逐步扩大的势头。然而,我国机械行业之中应用的相关技术手段却较为滞后,无法跟上发达国家的更新步伐,技术水平也不能与其相匹敌。因而,生产形成的机械制造产品更多的为低档商品,拥有的自主知识产品其技术水平始终较低,同时研发的自主品牌种类有限。导致我国机械制造领域应用技术手段更多的依赖同行业技术。发展过程中,虽然我国一些机械制造行业达到了国产化的建设阶段,然而应用核心技术以及采购部件大部分还依靠向国外市场进口。例如,引进冰箱压缩机设施或是购买机械发动机设施等。该状况下为推动我国机械制造行业实现健康、持续的全面发展,应由应用技术本身入手,全面提升应用水平。
目前,我国机械制造领域逐步实现了由以往机械制造向着现代化、自动化以及智能化的机械制造加工不断转变。在实施机械制造精细化、复杂化处理加工以及高危险性生产过程中,均能够完成机械设施应用控制的全面自动化。由于机械自动化手段技术可符合该类施工应用设备仪器的精密性标准,因此可确保施工操作处理人员的人身安全,保护国家财产完整性,实现国有资产的保值增值,使机械生产加工效率全面提升,并可令机械生产的大规模化以及大批量性变成可能。其在一定层面上使以往传统机械生产加工模式的缺陷有效的得到弥补。
2、机械数控技术实践应用
2、1机械数控技术在机械制造领域中的实践应用
随着现代信息技术、计算机系统的广泛普及,进一步为机械数控技术的快速发展以及广泛应用提供了深层次运作的空间。机械制造领域之中的数控技术更是受到了大众的全面重视。该环境下,机械数控铣床、钻床技术、数控磨床与切割机床手段得到了快速发展。再者,机械数控冲床与弯管机在各领域中也实现了广泛的应用。车削中心与数控板材加工处理中心则有了一定程度的提升。以上机械设施处理加工技术手段加快了CAD技术的更新发展步伐,令其向着工程化的方向不断发展。加之微电子技术的有效渗透与合理应用,使得机械数控综合技术水平迅猛提升,渐渐完成了机械数控机床加工体系刀具的高效自动化转换,并实现了工件的全面更新。机械制造领域之中,较多数控机床生产车间均引入了托盘站,令机械制造以及柔性化生产单元的应用发展变成可能。在该基础之上则完成了自动化的操控数控机床系统目标,使得传动带实现了高效的自动化控制,并引入了工业机器人完成自动化管理。上述单元共同组成了现代化机械制造管理系统,并创建形成了相应的柔性数控系统制造生产线。伴随自动化手段以及现代化网络技术的广泛应用,渐渐构成了集成化的机械数控技术系统,并令机械制造发展整体向着更优质、更健康的方向跨越式提升。
2、2机械数控技术在工业以及煤矿领域的实践应用
纵观当前形势我们明确,在工业化生产建设的阶段中,通常采用的机械数控手段会互相协作施工,而在食品加工较多生产线之中以及印刷造纸过程中,应用机械数控手段更加丰富。在危险性较高的生产环境之下以及施工条件相对复杂的环境下,机械数控技术的应用极为常见。通过机械数控手段可令基本的工业建设生产条件更加健全完善、快速更新。在该基础之上,则可为具体生产部门工作人员创建安全有力的保障,令工业生产机械化水平、产业化程度全面提升。另外,机械数控技术的有效应用在确保生产加工质量上也颇有贡献。可有效的减少企业劳动生产综合强度,进而实现适中任务量的人性化管理目标。再者,应用机械技术还可缩短生产时间,保质保量的完成任务。针对实际加工生产来讲,机械数控技术可借助计算机系统实现对较多工业生产体系的自动化管控,进而令整体工业生产环节均按照原本的流程开展。可应用具体的传感器装置检测体系做常规性的验证。在发掘系统出现错误、运行操作包含缺陷之时,则应就不同状况进行调节以实现相对稳定的目标。
2、3机械数控技术在汽车工业领域的实践应用
有效的引入机械数控手段可使汽车工业生产、加工零部件工序紧凑,提升工作效率。在一定层面可为汽车产业赢取市场竞争主动发挥重要影响作用。特别是高效快速的机械数控机床的丰富应用,令现代化汽车生产线成功组建,体现了快速高效的生产加工特征。另外,机械数控技术手段的应用还令汽车产业持续的扩充生产规模,各类复杂汽车零件的加工生产更新了以往传统单一的加工操作模式,令目前的机械数控技术手段向着更加规范高效的方向发展。
3、结语
(一)数控技术应用于机床
当下,数控技术在机床生产上的应用已经相当普遍。机床设备为机械生产提供数量庞当、种类繁多零部件,进行零件加工时,由于不同批次、不同厂家的需求不同,零件的规格也存在细微差异,此时就需要通过手工调整编程数据,实现相关参数的规范化。数控技术可以对生产环节中的不同工序进行整体性或局部性的调整和监控,还能针对实际情况对工序中的参数进行修改,从而完成即时性的跟踪控制。简而言之,数控技术就是以计算机的精密指挥取代操作人员的经验性指导,实现控制装置的自动化操作,并有效提高机床设备的控制与执行能力。通过将零件规格与操作误差数据化,合理调节相关设备的启闭时间与运转周期,实现机床加工精度的提升,进而满足机械生产工艺复杂化的具体要求。
(二)数控技术应用于汽车
汽车操纵灵敏性、机械动力性及速度、安全等方面的要求都要靠精密的内部零件来实现。在汽车购买量不断增大的今天,数控技术在提高生产线效率,保证零件生产速度与质量方面依然发挥着重要作用。除复杂零件的生产环节,在进行底盘装配和发动机安装时,自动化生产线同样可以节约大量安装人力,并有效提供操作的精准性,避免误差和瑕疵的产生。此外,数控系统通过整合大量模拟数据,还可以实现对不同款型、功能汽车的柔性控制与柔性生产线归纳。柔性生产线能根据市场需求完成对高、中、低档车型的不同调试,并进行新品的开发工作,以此减小品牌更新换代过快对生产线造成的压力。与此同时,柔性生产线还可通过控制系统与不同操作系统、监控反馈系统的不同组合实现产品的更新,并通过汽车生产线与柔性生产的有机结合,实现生产质量与效能的提高与品牌的创新。
(三)数控技术应用于煤炭开采
煤炭的发掘和开采工作存在较大危险性,对施工质量、施工设备、施工人员也有较高要求,是以在进行相关操作前,必须探明具体矿藏情况、地质环境、气候环境及相关内容。数控技术能实现套料选择方案的最优,在扩大开采规模、提高工作效率的同时完成对挖掘的深度、角度、方向等进行精确控制,从最大程度上保证施工人员的安全,避免坍塌事故的发生。
(四)数控技术应用于工业生产以造纸业为例
在完成原木的采购工序后,需要对木材进行去皮、正圆、切割、粉碎、熬浆、造纸、晒干等一系列环节的处理。然而,流程中产生的废气、机械操纵的失误都可能对施工人员带来安全隐患。此时,数控技术先通过限制正圆环节中的程序参数实现原木规格的统一化,降低后续环节的操作难度,再通过数控切割等技术实现后续环节的相对封闭化,减少相应环节中的人力投入,从而在确保人员安全的基础上实现生产效能的提升。数控技术在食品生产领域也有着广泛应用。通过无菌自动化生产线,可以完成对食品造型、材料配比、加工时间等各项指标的数据化规定。此外,还可通电子监控系统与自动报警装置及时发现、纠正制作流程中存在的问题,并进行针对性调整。值得注意的是,工资在劳动力导向型为主的工业生产的生产开支中占了很大比重,这造成了利益空间的压缩,不利于生产扩大化和高速化,而数控技术的应用则是通过机械生产取代手工操作的方式,完成了人力的节约化与生产的高质高效化。
二小结
数控技术在机械制造方面有着便利性和精确度以及高效率的特点,对于一般的机床很难完成的机械加工操作通过数控技术能够高质量的完成,在对工艺进行加工的过程中还能够对于加工的参数得以方便的改变,这些便利的特点使得机械制造的总体质量得到了提高。
2数控技术的发展趋势分析
新的技术给我国的传统机械制造产业的发展迎来了一个蓬勃的春天,也使得制造业成为了一个工业化的象征,在计算机技术的不断发展的过程中,数控技术给我国的一些重要行业的发展(例如:汽车和轻工以及医疗等)也起到了很大的促进作用,从目前国内外的数控技术的实际发展以及研究的情况来看,其在未来的发展趋势上主要向着高速,高精加工技术及装备的新趋势,五轴联动加工和复合加工机床快速发展,智能化、开放式、网络化趋势,重视新技术标准、规范的建立这些方向上迈进。
3数控技术在机械制造中的实际应用探究
数控技术的应用涉及到多个方面的技术,例如:计算机技术、测量技术、信息处理技术等等,通过对于这些技术的运转操作,其对机械制造行业的发展起到了推动性的作用。
1)数控技术在机床方面的实际应用,对于机械设备来说它在机械制造中的地位非常的重要,在现代技术的应用下机床设备已经是机电一体化产品的重要组成部分,这对于产品的加工质量有着关键性的作用,而通过计算机数控技术为机床的有效控制提供了一个很好的条件,在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作,只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程,而后再通过程序的载体,比如说光碟或者是半导体的存储器等,进行载入程序或者是通过手动的方式把这些程序进行输入电脑中处理,从而通过驱动电路来对机床进行控制,在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改,输入新的程序即可,这对于传统的人工调整有着很大的方便性,在效率上得到了提高。
2)数控技术在汽车机械制造中的实际应用,在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高,在对产品的消费方面需求愈来愈大,其中,对于汽车的需求在近些年的发展过程中得到了迅猛的增长,这就给汽车机械的制造技术提出了高的要求,对于传统的机械制造技术已经不能很好的满足当前的市场发展需求,在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用,数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高,对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升,从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。
3)数控技术在煤矿机械制造中的实际应用,煤矿产业对于我国的经济发展有着重要的促进作用,由于煤矿的开采需要机械的参与并且在当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高,在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多,并且都不是大批的进行生产,这就给采煤机械的制造有了很大的困难,对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决,而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料,对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用,在效率提高的同时,在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障,从而对采煤机机械的制造质量得到了总体的提高,这对采煤人员的人身安全有了很好的保障,也进而对采煤的过程中的事故得到了有效的降低。在数控技术得到了一定程度的发展的同时,也应当清醒的看到一些不足之处,在长期的发展过程中,我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面,在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成,从整体的发展上来看,我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段,在自主创新能力方面还不够,在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。故此,在未来的数控技术的应用方面,还要针对这些问题进行大力的发展。
4结束语
1制约数控机床机械加工效率提高的主要原因
1.1数控机床应用水平低
自我国制造业正式引进数控加工技术以来,制造业的生产水平获得明显提升。虽然在日常使用过程中,有基本的数控机床操作规范与维护措施,不过机床本身的精度损失是无法避免的。为进一步提高工作效率,改善生产质量,落实好机床维护保养工作十分重要。此外,由于许多工程并未明确每台设备的加工精度与加工任务,没有合理区分粗加工设备与细加工设备,设备资源没有得到合理安排,不但影响到数控机床的使用寿命,还会大大降低数控机床的生产效率。
1.2操刀频率与设置不合理
在开展大规模生产活动时,合理选择换到方式能有效缩短换刀的辅助时间,避免机床严重磨损,从而减少机床维护成本,提高机床生产的经济效益。从目前情况来看,大部分工厂的换到频率均存在不合理现象,同时,夹具选择、走刀线路、刀具排列位置以及刀具树勇顺序都没有具体细化,设计方案明显存在漏洞,如此一来,机床运行的工作效率自然也会受到影响。
1.3编程程序不符规范
数控机床的运行模式主要取决于计算机的编程程序,计算机编程主要负责控制机床工作步骤。随着信息技术的不断发展,计算机编程程序在数控机床加工中获得广泛应用,不过不得不承认的是,计算机编程目前仍未达到最理想化的运用程度。现有计算机编程十分复杂,给系统的调试与操作带来了诸多不便。也正因如此,数控机床机械技术加工效率始终无法得到提升。
2提高数控机床机械技术加工效率的根本途径
2.1人员管理方面
2.1.1提高操作人员业务水平
在数控机床加工环节中,操作人员的业务水平直接决定数控机床的工作效率。作为数控机床软件的操控着,其专业能力与职业素养均将对数控机床的加工效率产生深远影响。所以,提高数控机床一线操作人员业务水平很有必要。
2.1.2规范数控机床操作流程
相较于普通机床,数控机床的操作流程更为复杂,操作工艺也更加丰富多样化。为确保加工活动得以顺利开展,提前制定好科学、规范的数控机床操作流程很有必要。因此,加工企业有必要在实际工作中,制定规范数控机床的操作流程,要求全体操作人员在工作期间,严格按照相关规范执行各项操作。
2.1.3对现有管理模式进行改良
数控机床的稳定运行离不开科学管理,只有提高管理水平,才能充分发挥出数控机床的功能与优势,为生产加工活动做贡献。所以,在工作期间,有必要定期对数控机床管理模式进行调整与改良,根据生产加工活动的具体需求以及数控机床的规格、类型、加工工艺等方面,制定不同类型的管理模式,以确保在不同生产加工活动中,不同类型的数控机床能够得到有效利用。只有实现管理模式的与时俱进,才能更好地提高数控机床设备资源的有效利用率,进一步促进机械技术加工效率的不断提高。
2.2技术设备方面
实际上,加强对数控机床机械技术设备方面的研究,从技术层面着手是提高数控机床机械技术加工效率的根本途径。在对数控机床技术设备方面进行研究时,务必要结合数控机床的工作特点,针对具体情况采取具体的应对措施,在考虑到可操作性的同时,加强成本管理,以确企业的整体效益。
2.2.1恒定电网供电水平
数控机床集互联网技术与机床技术于一体,因此对电网供电系统有着极高的要求。以目前应用范围最广的数据机床为例,在电网供电极度不稳定的情况下,该装置内部的欠压保护装置报警系统根本无法发挥出正常作用。从技术可行性与经济性的层面来看,结合运行中数控机床的在自身特性,于电网系统中设置交流稳压器是解决该问题的唯一途径。交流稳压器的设置,能够有效避免在高峰或低谷时段供电不稳定现象,从而为数控机床的高效生产创造有利条件。
2.2.2正确选择合适设备
在数控机床运行期间,操作人员应重视数据机床设备的选型,特别是有关数控系统方面的选型,设备选型是否合理将直接决定数控机床的相关工作能否顺利开展。因此,相关工作人员在选择相关设备的型号时,务必要对工作环境、工作条件、生产需求等多方面因素进行充分考量。此外,为提高数控机床与各相关设备工作的协调性,企业在选购数控机床以及相关设备时,应尽量选择同一厂家的产品。同一厂家出产的产品有利于工艺之间的链接,且为后期维修保养工作减少了许多不必要的麻烦,从根本上解决了数控机床机械技术加工效率低的问题。
2.2.3落实机床维护管理工作
数控机床的管理与维护是确保数控机床得以正常工作的重要前提,也是延长数控机床使用寿命的关键。因此,相关工作人员可定期对机床进行维护与管理,通过机床等方式,对数控机床进行维护与保养。另外,部分数控机床运行环境较为特殊,为确保数控机床的应用价值得以充分发挥,务必对机床采取合适的方式进行保养。同时,不同型号的数控机床保养维护方式也不一样,油的类型与使用方式切不可混淆。只有认真落实好机床维护保养工作,才能有效提高数控机床机械技术加工效率。
3结语
首先,设计经验非常重要。在传统的机械制造行业中,与设计中用到的各种公式、器械的基本知识相比,设计经验非常重要。这是因为在实际工程的设计过程中,对于中间过程的控制若仅使用理论知识进行计算和分析则会导致实际设计结果与理论分析的误差较大,甚至出现严重偏差。在这种背景下,为了得到正确的设计结果,需要采用经验公式或对理论设计过程中相应数据做权重处理。而这些处理过程和经验公式中各系数的选取需要大量的设计经验作为支撑,才能得到理想的设计结果。其次,设计成本较低,设计时间长。在传统的机械制造领域中,对于某个零部件的设计和制作通常需要相关工作人员运用机床来实现。具体的操作步骤为:首先,设计人员根据设计任务书给出设计方案和设计图纸;其次,工作人员根据图纸和方案,对机床进行相应的操作,以实现设计;最后,操作人员需要与设计人员进行沟通,同时对机床加工的产品进行反复的测量和修改,以实现设计方案的最终实现。通过对设计的具体步骤的分析可以得出:在传统机械制造行业中,由于采用人操作机床的方式完成设计,因此在这种设计下设计成本较低。同时,由于在这个设计过程中需要对产品进行反复的测量和精加工,因此设计的时间较长。最后,不能完全发挥机床的作用,降低了工作效率。机床是采用电机来驱动刀具高速旋转,来实现对加工材料的切、削等操作。其中,驱动刀具的电机具有非常良好的性能;而刀具的设计和制作过程也非常严格,以确保刀具的质量和切削物体的效率。在操作的过程中,机床上有精密的刻度来确保操作的精确性。可以看出,机床的作用就是使操作者可以实现精密的操作过程,以达到理想的设计产品。然而,在实际使用的过程中由于现在对于制造业误差的控制非常严格,要求也很高,这导致了操作者不能充分发挥出机床原有的高效、高精度的功能,降低了机床的工作效率和在设计中的作用。
2.将数控技术应用于机械制造中
使传统机械制造技术变革为数控机械制造技术,这给机械制造行业带来了新的特点,主要体现在:首先,提高机床的效率。通过前文分析可知,传统机械制造技术中机床的效率较低。当将数控技术应用于机械制造中时,可以用计算机实现对加工部件的定位,以及对机床电机的启动和停止的控制,同时还可以对切刀的切换进行控制。由于这些控制过程都有计算机根据预先设定的指令来实现。这与人工操作相比,将大大提高每一步操作的精确度,从而提高了机床的工作效率。其次,改变了原有的设计思想。在传统的机械制造设计中,设计思想和设计思路在围绕相关设计理论的同时,还要加入一定的设计经验。对于很多的设计工作而言,设计经验往往比设计理论更为重要。当数控技术应用于机械制造行业后,这种原有的设计观念和设计思想将发生根本性的变化:一方面,需要新的设计理论来对设计的相关工作进行指导。新的设计理论中,不仅要包含经典机械设计中的所有理论,同时还要包括数控技术的相关理论,设计者在对设计方案进行理论分析时,要同时结合这两个理论进行分析,以找到最优的设计方案;另一方面,在设计的过程中,设计经验在整个设计中占的比重会非常小。当设计理论与设计经验之间存在冲突时,设计者需要根据新的设计理念和设计思路进行[2]衡量,来确实最终的设计选择。最后,设计周期将大幅缩短,同时设计方案的借鉴性变强。当数控技术应用于机械制造领域中时,由于设计的主要工作都围绕对于相关理论的研究和方案的选择过程中,在这个过程中由于不涉及具体方案的实施,因此这与传统机械设计相比,会大大缩减设计时间和设计周期。同时,对于较为成熟的设计方案,由于设计方案均建立在计算机的全面控制基础上,因此这种设计方案有较高的借鉴性和重复利用价值。然而,需要指出:在现阶段虽然数控技术应用于机械制造行业对行业有着诸多有利的影响,但存在其成本较高、相关技术还处于发展阶段且不成熟、技术的掌握有一定的难度等问题。但不可否认,数控技术应用于机械制造行业将是未来行业的发展趋势。因此,如何解决上述问题将是未来数控技术应用于机械制造行业的发展方向。
3.总结
(1)数控技术的概念
数控技术是在传统机械加工技术的基础上,采用数字控制技术来进一步提高机械加工的质量,并且结合传统机械制造技术、计算机技术与网络通信技术等进行机械加工运动。较传统机械加工技术来说,其不但具有高准度与高效率,同时还具备柔性自动化等优点,国内现在对数控技术的应用主要是预先编制好程序,再通过控制程序来控制设备,一般采用计算机进行控制。
(2)数控加工技术的主要特点
数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数,因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外,像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等,利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具,在换刀与安装方面都节省了很多时间,同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。
2数控技术在机械加工技术中的应用意义
(1)数控技术在机械加工技术中的应用
提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用,对机床控制力有了很大程度上的提高,进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备,充分发挥了机床设备的功能,同时使机床设备的操作更加简单,通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法,并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行,不但保证了机械加工的质量,同时也使机床设备更具高效化。
(2)数控技术在机械加工技术中的应用
推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助,通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效,为进一步发展汽车制造业提供了技术保障,在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率,同时强化了汽车进行机械加工的效果,使原本复杂的操作更加简单,提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。
3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果
(1)重视对数控技术的应用
近些年来,数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中,但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此,要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中,首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义,给予充分的重视。同时,积极组织数控技术相关知识的培训,提高工作人员数控技术水平,结合数控技术的实际操作与理论知识,以便更好的发挥数控技术的优势,提高机械加工的质量与效率。
(2)在机械加工过程中实现自动编程
一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定,这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此,应注重对数控技术有效性的应用,尽快实现自动编程,使用计算机来替代人工操作,不但可保证加工质量,同时提高机械加工制造的效率,实现人力与物力的合理化配置,为加工企业节约制造成本,进一步推动机械制造业的发展。
(3)合理改进并更新机械加工中的原有设备
在全球经济发展的推动下,我国工业大力发展,数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中,而时代新形势对机械加工的要求越来越高,因此,应当积极创新数控技术,大力倡导经济型数控机床的发展,以保证数控机床的稳定性与高效性。同时,对机械加工中的原有设备应当进行合理改进,提升机械加工的技术水平,完善数控技术的应用,提高我国机械制造业的生产水平。
(4)实现数控技术的智能化与网络化发展
1数控机械施工技术介绍
数控机械施工需要依托多个技术平台如数据采集、机械控制、现场定位、三维模型设计等,结合通讯技术对现场资源进行优质整合,最大限度走出时间与空间局限,应用机械实现对施工进度的实时跟踪管理和施工情况的精准控制。数控机械施工现在普遍应用于各类工程,如公路、矿山、机场、公共工程等,利用智能控制系统与机械相联合组成智能数控设备完成多个关节的施工任务,并完成压实与验收。这种施工技术的应用可以实现分环节、分工序的精确控制与多机械、多标段的高效组合,在专业化平台辅助应用下完成建设任务。比如昆明机场跑道的水稳施工使用数控平地机即可完成无需挂线,高速公路精加工层施工也无需放样测量可直接完成。数控机械施工技术之所以能够发挥众多优势,关键在于应用GPS或实时动态定位控制技术明确机械位置和状态,利用传感器采集数据对三维化模型进行校准,从而准确的操作指示引导施工人员控制机械精准施工。与传统机械化施工低效率、数据反馈不及时、安全性差、对外部条件依赖高等问题相比,数控机械施工在多种技术平合下可高效完成施工人物,节省时间、人力与成本,提升施工安全性,施工中同时完成质量监控,实现管控一体化,减少返工现象。路基填筑数控施工技术流程如下。路基填筑数控施工技术流程设计数据导入系统,架设定位基站运料车装、卸料数控推土机将料堆散开,自动调整铲斗进行物料粗平数控平地机根据设计对比自动调整铲刀进行精平数控压路机碾压,实时显示所压区域的压实度和压实遍数完成及时提供动态数据。
2数控机械技术应用实践分析
数控机械技术凭借自身多重优越性能在公路土建施工中得到了普遍应用,我们以某地区高速公路建设中某一标段中300m精加工路段为例,分析下数控机械技术的实践应用情况。
2.1施工后标高误差
施工标高数据的对比是可以凸显施工技术精准性和优越性的一个重要指标。与传统施工技术标高数据对比,数控机械技术在减少误差提升精准度方面具有显著优势,我们以具体数据来进行分析对比。某高速公路标段内不同方法施工后标高检测结果对比见表1。从实际数据对比情况来看,应用数控机械技术辅助施工在标高控制方面显著缩小了误差,提升了精度与精确性,可见数控机械技术在公路土建施工中优越的控制性能,有助于加强施工管控。表1某高速公路标段内不同方
2.2施工成本与效益
传统机械施工中,需要数名施工人员进行测量放桩、护桩,不仅耗费人力物力,且需要反复核对确保精准性,对外部天气条件以来程度较高,且施工人员安全情况缺乏保证,后续工作中还需要人工指导机械就位,反复收集整理数据,工作量大,在面临工程数据或设计变更时无法及时有效进行调整反馈,甚至可能导致返工。但是数控机械技术则不同,它可通过三维建模和多技术平合应用完成数据整合,无需放桩即可进行是施工,不仅显著提升了施工效率,节省了人力物力与资源,保障施工人员人身安全,且在地误差高精度控制下,还能够实现数据的实时采集、自动控制,在施工过程中完成进度控制与质量控制,动态监控全程,实现一体化施工,无论是施工成本还是施工效益都有切实保障。为进行直观有效对比,我们以高速公路某路段为例进行施工试验,对比施工成本和施工效益,数控产品选择美国Trimble公司GCS900系统,在长为300m的精加工路段分别应用传统施工方法和数控机械施工技术各施工150m,对比施工效率、施工误差、施工成本。两种施工模式施工效率、施工成本对比见表2。结果显示,数控机械施工可显著提升施工效率,降低人力物力等成本投入,施工效益好。人力投入的减少并未影响施工数据收集,既避免了施工人员对机械施工的干扰,降低安全隐患,同时节约人力和成本投入,二者成本上的显著差异证实了数控机械施工的优越性。由此可见,广泛使用并推广数控机械施工能够加快施工进度,提升施工效率缩短工期,降低成本投入,带来可观的经济效益。
2.3应用实例
目前数控机械技术已经广泛应用于国内多个公路项目建设,比如江西省昌西南连接线TJ合同段引进数控机械化设备天宝GCS900系统,应用于超宽路基平整施工。传统路基平整施工方式要耗费大量人力、物力和时间,桩与桩之间的精度较难保证,未解决以上难题,数控机械系统被引入基建施工,以美国天宝GCS900系统为主,集成了精准定位技术、通讯技术、机械控制技术、计算机技术、SPS930全站仪、MT900靶标、车载电脑、传感器、电台、光棒指示及液压/电源模块数字设备,实现了一体数控机械化施工,在路基平整中可以做到了无桩化施工,避免了施工过程中人为因素而造成的误差。在公路工程施工运用过程中,数控机械化施工产生了节约时间、节约成本带来的经济和社会效益,控制了施工的质量和精度,减少了作业行程和运营成本,并且低碳环保,数据永久保存,便于管理,为后续的道路维护养护提供相关资料。数控机械化施工技术的引入,为公路土建施工建设提供了有力的技术保障,较之传统施工方法,至少提高效率(缩短工期)35%以上,是成功的应用范例,值得在公路土建领域大力应用推广。
3小结
机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。
目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。
二、机械制造自动化
利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。
针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。
三、数控技术的分析
1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。
2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。
3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。
所谓的数控技术,简单来讲就是指采用电脑程序控制机器的方法。主要是指通过采用数字信息,按工作人员事先编好的程式对机械加工进行控制。它主要包括:计算机技术、传感检测技术、自动化控制技术、传统及现代的机械制造技术以及网络信息技术。数控技术是一种综合性技术,把数控技术用于机械加工,能够有效地对机械设备进行数字化控制。这主要是运用计算机控制系统进行预先编程,在运行过程中利用计算机辅助软件执行繁琐的数据存储和运算处理,在很大程度上提高了机械加工的精准度与自动化,提高了机械加工的效率。
2数控技术在机械加工机床设备中的作用
2.1数控技术在机械加工中的作用
伴随着现代工业及信息技术的发展,机械加工技术和工艺不断进步,从而推动了机械加工设备的更新换代和机械加工控制系统的更新升级。由于数控技术在机械加工中的应用,出现了数控技术机械设备机壳的毛坯制造。数控气割技术的使用轻易地解决了单间下料等诸多问题,数控气割技术通过保持压缩接触面积的均匀,很好地满足了密封功能的要求。这些使得产品内外环凸凹曲面的加工精度得到提高,实现了毛坯料到成品过程的持续加工。因数控镗铣床编程加工已与机械设备有机结合起来,首先通过预先编程的齿形子程序,然后进行机械加工和结合角度偏置,这能使产品满足生产要求并进行无差异化生产,更好地满足各种精度要求,极大地提高了机械设备加工效率,还能实现生产计算机控制一体化。
2.2数控技术在机床设备中的作用
机床设备是机械加工中的重中之重,因此,在机械加工过程中机床设备的控制技术是非常重要的。为满足现代机械加工业的发展需求,拥有控制系统的机床设备是现代机电一体化的关键。数控技术是现代机床设备的灵魂和核心。通过在机床上使用计算机控制系统,能够对机床的加工过程进行控制,不仅保证了产品的高质量要求,还极大地提高了机床的使用效率与生产效率。它用数字化的代码来表示加工零件的工艺和几何信息,也就是运用计算机编程将刀具与工件间的相对位移以及进给速度编排在计算机控制系统上,由计算机发出控制指令使机床按控制要求运行。无需对机床进行人工参与与调整,只需向计算机控制系统编入新的加工程序,就能改变加工零件,这是数控机床的最大特点。
3数控技术在机械加工机床中的发展趋势
3.1数控技术的性能发展趋势
现如今,我国的数控技术在机械加工领域中得到了广泛的应用,数控技术的作用已不容置疑,它不仅推动了机械加工行业的持可续发展,还提升了我国的综合国力。数控机床的性能正朝着高速高精高效化、柔性化、实时智能化发展。高速高精高效化:随着高速RISC芯片、多CPU控制系统的运用以及机床性能的改善,明显提高了机床的高速高精高效化。柔性化:主要表现在数控技术具有较强的可塑性和较好的可操作性。模块化的设计,能满足生产流程的不同需求。实时智能化:利用实时系统和人工智能相结合实现人类智能行为的模拟,使高科技手段有效运用。
3.2数控技术的功能发展趋势
为解决数控技术发展中面临的多种技术与非技术问题,数控技术在功能上得到了很大的发展,主要表现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及内装高性能PLC。用户界面图形化:用户界面是使用者和数控系统的对话连接。能够根据客户的知识接受能力和要求,加大对客户界面的开发。用户界面图形化能够实现蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放等功能。科学计算可视化:能够高效处理和解释数据,直接使用可视信息如动画、图像等。用于CAD/CAM,如参数自动设定、自动编程、刀具管理数据的动态处理等。插补和补偿方式多样化:有2D+2螺旋插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、极坐标插补等多种插补方式。补偿方式有极坐标插补、螺距和测量系统误差补偿、象限误差补偿、以及相反点计算的刀具半径补偿等。内装高性能PLC:可用高级语言编程或梯形图,提供在线调试和在线帮助功能。用户在车床铣床的标准PLC用户程序基础上修改自己需要的程序,能够建立自己的应用程序。
4数控机床的主要增效途径
目前,我国数控机床的自动化生产设备及生产工艺还存在一定的问题,主要表现在:数控机床生产设备加工切削参数不太合理、与数控机床相关的知识库和工艺数据库缺乏、在自动化的制造中缺乏先进的管理系统。这些问题增加了数控机床加工过程中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而降低了数控机床的生产效率。通过对国内数控机床的现状了解,提出了提高数控机床效率的有效途径。
4.1提高数控机床的自动化程度在数控机床加工过程中,通过柔性生产线,以及柔性制造单元等数控加工技术,逐步提高数控技术的自动化程度。这样可以减少数控机床加工中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而缩减了加工所需要的总时间。由此,在机械加工过程中加工零件的连续性以及自动化程度得到提高,进而提高了数控机床的生产总效率。
4.2逐步优化加工过程通过机械加工生产过程的持续优化实现数控机床的加工,努力改进现有的生产和管理方式、刀具的自动配送、机械设备的管理以及机械零件的制造执行系统等,积极学习国外先进的数控技术水平,逐步优化加工过程。这能有效提高数控机床设备的完整性和开动率,使数控机床得到高效管理和有序运用。
4.3优化加工工艺以及加工设计保证加工零部件的质量以及缩减机械加工的时间,是提高数控机床的加工效率,实现优化数控机床加工工艺的基础。通过使用较为先进的刀具或者性能高的数控机床设备能够完成数控加工机床的模拟仿真秀。运用先进的技术努力优化数控机床加工工艺和加工设计,实现优化控制系统装置。通过提高数控机床的切削效率和主轴的加工效率,能够保证数控机床的加工性能。
5结束语
构成数控机床的主体结构,有控制面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位,系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理,从而完成来对工程执行的各方面操作。在操作工程中,控制面板充当了一个人机交换的媒介,传输各种各样的程序。PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用,它是一个双方面信息交换空间,不仅要实现与控制中心的信号进行交换,还要与数控机床的开关信号进行交换,所以它的信息存量特别大。信息交换的地址不能随意的删除或者更换,都是已经事先设计好的地址。对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块,分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。
2、煤矿机械数控机床的设计
应综合考虑系统应用的场合,所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后,再选择使用合适的CPU。8088,8086,80386,8098,80286,8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU,例如8080,8031,Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价,而且实用性和普及都是很强的,此外,对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺,有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中,要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则,也就是说,要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则,就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则,就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则,就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响,在设计中还要考虑其经济性,利用原来的电动机拖动机床的传动,达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中,考虑到变换了切削转矩以及机床电压,会使得电机转速也发生变化,使得生产精度提高,其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统,用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作,之后会进行机械的加工处理,从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定,同时,开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现,现代机床具有更高的稳定性,而且自身发生故障的可能性越来越低,工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成,维修人员要从内到外仔细的检查,最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外,对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用,这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中,对数据库的整理也是很有必要的,它是远程数据库的基础,网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术,然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。
3、煤矿数控机床伺服系统设计
数控机床的伺服系统有三种,即开环,半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出,闭环的系统的机床精度很高,在补偿机械运动中的误差小,能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂,使用技术难度较大,对该系统的调试和维修困难,再有就是生产的造价高,在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户,还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中,并嵌入到Web中,让用户能通过网络就能得到想要的程序,不需要远程的客户端就能进行远程的执行。
4、总结
关键词:机械冲孔桩;卡钻;原因分析;处理措施
Abstract: in this paper the author project cases, by analyzing the causes of drilling pile card punching, according to the specific geological condition, the author puts forward the prevention of the concrete measures and stuck drill stuck drill, the processing method for the mechanical punching pile construction offer reference and smoothly.
Keywords: mechanical punching pile; Stuck drill; Reason analysis; Processing measures
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
机械冲孔桩是利用冲击式装置或卷扬机提升实心冲锤,上下往复冲击,将土石劈裂、劈碎,冲击成孔而形成的混凝土灌注桩。这种桩具有承载力大、占地少、对相邻建筑影响小等诸多优点。但冲孔桩地下(包括土层、岩层、破碎带、岩溶等)施工不可预计因素多,特别是岩溶地区,地质情况复杂多变。桩基施工过程中冲锤在孔内被卡住或不能顺利提出孔口,导致卡钻事故时有发生,如何在施工过程中采取一些措施,尽量避免或杜绝卡钻事故发生,或者冲击桩卡钻后能及时处理,是保证施工进度和质量的关键。
1卡钻事故的原因分析
岩溶地区机械冲孔桩施工卡钻事故总结起来有四类:缩孔卡钻、冲锤侧倾卡钻、塌孔卡钻、落石卡钻(见图1)。引起卡钻事故的原因有客观的地质条件,也有主观的人为因素。
图1卡钻类型
(1)客观地质情况表现为:岩溶地区地质结构复杂,岩面参差不齐,岩层岩性软硬不一,溶洞、溶沟、溶槽的位置、大小、深浅及连通性变化无穷;溶洞的填充物及流塑性无法准确探测等,即使地质钻探时采用大体积一孔一探,也很难准确地掌握地下地质的变化情况。当岩层岩性上软下硬,软土较厚、且土的粘性大,含水量高时,采用冲孔灌注施工,软弱土层的土体受强烈扰动和挤压产生很高的孔隙和压力,桩管拔出后,这种压力便作用到新灌注的混凝土桩上,使桩身发生不同程度的颈缩现象,引起缩孔,造成卡钻;另一方面岩溶地区岩层中溶沟、溶洞和溶槽较多,分布没有规律,机械冲孔成桩施工会遇到大体积溶洞或溶洞之间的连通现象,一旦地下水上升出现地下暗河通道,施工泥浆就会很快地流进溶洞空间,造成孔内浆液突然流失,来不及补浆,孔内液面高度下降,冲孔壁内外压力差增大,孔内没有足够的液体压力来维持孔壁稳定,导致坍孔,从而引起塌孔卡钻现象发生;此外桩基施工过程中,实心冲锤冲击岩层,导致岩层破碎,造成地层原有的平衡状态遭到破坏,引起孔壁向临空面发生变形,不稳定不坚固的部分就会向孔中心产生位移,若护壁不当,保径措施不力,就会出现孔壁错动和位移,甚至出现掉块、探头石出露以及孔壁垮塌现象。当掉块和垮塌发生时,块体就会被挤在冲锤与孔壁之间,造成冲锤提不上来,引起塌孔卡钻或落石卡钻。若桩身范围内岩层软硬不均或有倾斜基岩时,冲锤下落就会受力不均,产生倾斜引起卡钻。在岩溶发育地带,基桩成孔时若冲锤在下落过程中遇到口径与冲锤直径相近的溶洞,也极易发生卡钻事故。
(2)主观的人为因素主要表现为:施工前施工人员没有深入查阅地质资料,对桩位地质情况不熟悉,不能正确判断桩长范围内土质的软硬情况,溶洞、溶沟、溶槽的位置、大小、深浅及连通性情况等,就盲目施工,不仅引起了各种类型的卡钻事故发生,也诱发了其他施工事故。施工过程中施工人员对熔岩地质开展机械冲孔桩的施工技术不够精通,遇到岩土交接面软土层分布较厚的区间,没有在冲孔之前采取一定措施,保证护壁质量(如采用泥浆护壁内投入片石成孔方法或套管护壁成孔方法加强护壁);遇到岩层中溶沟、溶洞和溶槽或大体积溶洞或溶洞之间的连通现象,没有及时根据溶洞大小情况做出相应的处理,比如用好泥浆,使桩孔形成稳定的孔壁等,引起坍孔卡钻或落石卡钻;采用实心冲锤冲击岩层时没有控制好冲锤速度和冲程的高度,在冲击钻进时盲目使用反循环造成孔壁坍塌及扩径;遇到卡钻没有及时处理,例如坍孔要及时用粘土回填,重新造壁成孔等等,使得卡钻越来越紧,增加卡钻的处理难度。
2卡钻事故的处理方法
2.1松动提拉法
这种方法适用于冲锤卡在距桩底一定深度的桩中间,处理卡钻时不宜强行上提冲锤以防坍孔、埋钻,应该由下向上顶撞,轻敲打卡点部位的石头,使冲锤上下活动,脱离卡点或使掉入的石块落下;也可采用较粗的钢丝绳带打捞钩放进孔内,将冲锤钩住后,与大绳同时提动或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,将冲锤提出。上述方法必须保持提拉过程中搅拌泥浆以防止沉淀埋钻。此外,我们还可用其他如小冲锤工具或小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锤的石块挤进孔壁,或把冲锤冲击活动脱离卡点后,再将冲锤提出。或使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。在此过程中需要稳住大绳以免冲锤突然下落。若上述方法仍无法提起,可用压缩空气管或高压水管下入孔内,对准卡锤一侧或吸锤处适当冲射一段时间,使卡点松动后强行提出。
2.2水下爆破提锥法
这种方法适用于塌孔卡钻或落石卡钻情况,其原理是利用水的不可压缩性和水能良好地传递压力的功能,使在水中爆破的炸药能量通过水传送到桩基孔壁,引起可塑性较大的孔壁发生变形,形成孔壁与冲锤间产生空隙,使得以冲锤与孔壁为支点的刚性卡物在重力作用下发生脱落,进而改变原先卡锥卡物的状态,解除卡物、孔壁对冲锤的约束。具体操作时是将防水炸药(小于1kg)放于孔内,沿锤的滑槽放到锤底,而后引爆,震松卡锤,再用卷扬机和链滑车同时提拉。
2.3放坡开挖
这种方法适用于冲锤卡在桩底,无法采用松动提拉法解决卡钻问题,或者冲锤落入溶洞内,无法提拉。具体操作时一般是在卡钻的桩位附近按一定坡度开挖深坑,以便探清孔底情况和拉吊冲锤。
图2水下爆破提锥法示意图
3工程实例
排除方法:调整修理;刀具或切削工艺问题也可能造成切削振动大,主轴箱噪声大故障原因:主轴部件动平衡不好,排除方法:重做动平衡;故障原因:齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤。排除方法:调整间隙或更换齿轮;故障原因:轴承损坏或传动轴弯曲。排除方法:修复或更换轴承,校直传动轴;故障原因:传动带长度不一或过松。排除方法:调整或更换传动带,不能新旧混用;故障原因:齿轮精度差。排除方法:更换齿轮;故障原因:不良。排除方法:调整油量,保持主轴箱的清洁度。齿轮或轴承损坏故障原因:变挡压力过大,齿轮受冲击而破损。排除方法:按液压原理图,调整到适当的压力和流量;故障原因:变挡机构损坏或固定销脱落。排除方法:修复或更换零件;故障原因:轴承预紧力过大或无。排除方法:重新调整预紧力,并使之充足。主轴无变速故障原因:液压压力不够。排除方法:检测并调整工作压力;故障原因:变挡液压缸研损或卡死。排除方法:修去毛刺和研伤,清洗后重装;故障原因:变挡电磁阀卡死。排除方法:检修并清洗电磁阀;故障原因:变挡液压缸拨叉脱落。排除方法:修复或更换;故障原因:变挡液压缸窜油或内泄。排除方法:更换密封圈;故障原因:变挡复合开关失灵。排除方法:更换开关。主轴不转动故障原因:保护开关没有压合或失灵。排除方法:检修压合保护开关或更换;故障原因:卡盘未夹紧工件。排除方法:调整或修理卡盘;故障原因:变挡复合开关损坏。排除方法:更换复合开关;故障原因:变挡电磁阀体内泄漏。排除方法:更换电磁阀,除此之外,主轴转动指令没输出也会造成主轴不转动,此时需要检查电气方面的元器件,使主轴转动指令输出。主轴发热故障原因:主轴轴承预紧力过大。排除方法:调整预紧力;故障原因:轴承研伤或损坏。排除方法:更换轴承;故障原因:油脏或有杂质。排除方法:清洗主轴箱,更换新油;故障原因:载荷过大。排除方法:减小载荷。刀具不能夹紧故障原因:碟形弹簧位移量较小。排除方法:调整碟形弹簧行程长度;故障原因:刀具松夹弹簧上的螺母松动。排除方法:顺时针旋转松夹刀弹簧上的螺母使其最大作用载荷达到要求。刀具夹紧后不能松开故障原因:松刀弹簧压合过紧。排除方法:逆时针旋转松夹刀弹簧上的螺母使其最大工作用载荷达到要求;故障原因:液压缸压力和行程不够。排除方法:调整液压力和活塞行程开关位置。
进给传动系统的常见故障及其排除方法
排除方法:如轴承破损更换新轴承;故障原因:电动机与丝杠联轴器松动。排除方法:拧紧联轴器锁紧螺钉;故障原因:丝杠不良。排除方法:改善条件使油充足;故障原因:滚珠丝杠副滚珠有破损。排除方法:更换新滚珠。滚珠丝杆运动不灵活故障原因:轴向预加载荷太大。排除方法:调整轴向间隙和预加载荷;故障原因:丝杠与导轨不平行。排除方法:调整丝杠支座位置,使丝杠与导轨平行;故障原因:螺母轴线与导轨不平行。排除方法:调整螺母座的位置;故障原因:丝杠弯曲变形。排除方法:校正丝杠;故障原因:丝杠螺母内有脏物或铁屑。排除方法:清洗螺母内部,清除脏物和铁屑。滚珠丝杠副状况不良故障原因:各滚珠丝杠副或支承轴承不良。排除方法:定期添加新的脂。滚珠丝杠副运行精度不良故障原因:丝杠间隙增大。排除方法:修磨滚珠丝杠螺母调整垫片,重调间隙;故障原因:反向间隙变化。排除方法:重新测量反向间隙,进行设置补偿;故障原因:丝杠上下窜动。排除方法:拧紧轴向轴承的紧固螺母。导轨研伤故障原因:长时间使用,地基与床身水平度有变化,使导轨局部单位面积负荷过大。排除方法:定期进行床身导轨的水平度调整,或修复导轨精度;故障原因:长期加工短工件或承受过分集中负荷,使导轨局部磨损严重。排除方法:注意合理分布短工件的安装位置,避免负荷过分集中;故障原因:导轨不良。排除方法:调整导轨油量,保证油压力;故障原因:导轨材质不佳。排除方法:采用电镀加热自冷淬火对导轨进行处理,导轨上增加锌铝铜合金板,以改善摩擦情况;故障原因:刮研质量不符合要求。排除方法:提高刮研修复的质量;故障原因:机床维护不良,导轨里落入脏物。排除方法:加强机床保养,保护好导轨防护装置。导轨上移动部件运动不良或不能移动故障原因:导轨面研伤。排除方法:修磨机床与导轨面上的研伤;故障原因:导轨压板研伤。排除方法:卸下压板,调整压板与导轨间隙;故障原因:导轨镶条与导轨间隙太小,调得太紧。排除方法:松开镶条放松螺钉,调整镶条螺栓,使运动部件运动灵活,保证0.03mm的塞尺不得塞入,然后锁紧防松螺钉。加工面在接刀处不平故障原因:导轨直线度超差。排除方法:调整或修刮导轨;故障原因:工作台镶条松动或镶条弯度太大。排除方法:调整镶条间隙,镶条弯度在自然状态下小于0.05mn/全长;故障原因:机床水平度差,使导轨发生弯曲。排除方法:调整机床安装水平度。