数控技术在自动化机械制造中的应用

  • 来源:中国高新科技
  • 关键字:自动化,机械制造,数控技术
  • 发布时间:2021-09-29 14:12

  摘要:文章阐述了数控技术及其技术优势、数控技术的应用方向,并从技术水平的提升、人才素质的培养,以及应用范围的拓展等角度入手,提出技术的应用方法。

  近年来,制造业的发展已摆脱了以往粗放式生产模式,而转型为精细化生产。制造过程无需通过人工完成,工作人员仅需对相关设备进行控制,便可在自动化技术的支持下完成制造过程,上述过程被称为自动化机械制造。数控技术属于以上流程中的关键技术,保证技术的应用具有合理性,能够有效提高生产效率。因此,有必要对数控技术的应用方法进行研究。

  1.数控技术

  1.1内容

  所谓数控技术,又称数字控制技术,是一项将多种技术相互综合最终产生的技术,包括计算机技术、控制技术,及机械相关技术等。通过数控技术以及相关原理,工作人员可在计算机中发送相关指令至机床,而机床在收到指令后,便可立即运行。由此可见,数控技术的应用能够有效减轻制造环节的劳动强度,使工作人员能够真正解放双手,利用自身技能实现对整个制造环节的全局控制。

  1.2优势

  相对于常规人工控制技术而言,数控技术无论在效率方面、还是在使用便利性以及成本方面,均具有明显优势,具体如下。

  (1)效率高。常规的人工控制技术效率较低。为实现对制造过程的控制,工作人员需要围绕机床进行工作,在机床运行期间,不断观察其生产状况及运行状况,及时发现生产中存在的薄弱环节及风险部分,从而及时应对。上述控制方式效率较低,工作人员劳动强度较高,容易造成不必要的时间浪费。应用数控技术后,工作人员的双手被解放,可通过计算机实现对整个制造环节的远程控制,仅需发送指令以及调取数据,便可使生产流程得到调整。由此可见,将数控技术应用到自动化机械制造中较为重要。

  (2)使用便利。技术使用具有便利性,同样属于数控技术的主要特点以及优势之一。在传统控制技术下,工作人员需要通过手动方式,实现对各环节的控制。但在数控技术下,工作人员只需输入指令,机器人便可代替人工完成产品的制造过程,制造的便利性明显提升。

  (3)成本低廉。传统的机械制造过程中,人工费用相对较高,加之生产过程需要大量人工作为支持,故整体支出较为高昂,严重影响了整体生产收益。数控技术的应用能够有效解决上述问题。在数控技术的支持下,生产过程对人力资源的需求量明显减少,人力成本得到极大程度的节约。剩余的成本,企业可以投入到技术研发等环节中,从而进一步增强自身实力。除此之外,应用数控技术后产品的生产质量不断提升,不合格产品有所减少,对降低成本起到一定作用。

  2.自动化机械制造中数控技术的应用体现

  2.1工业制造

  自动化机械制造过程中,将数控技术应用到工业制造中,能够有效促进工业发展,提升工业产业实力,改善当前的不良局面,提高产业竞争力。工业制造过程通常需要在不同环境下进行,部分环境较为恶劣,如通过人工方式加工,很容易影响生产人员的健康。应用数控技术后,上述问题即可得到解决。不同环境下的作业,不再需要人工完成,而是可通过机器人完成。与人工不同的是,利用机器人进行操作,频率相对较为合理且平均,另外,机器人操作的精确度较高,可有效避免在工业制造过程中出现精度方面的误差。在工业生产中一旦发现故障,数控系统将立即实现预警,提醒工作人员及时对故障进行维修,避免故障发生给企业造成严重损失。人机分离是数控技术应用到工业制造过程中的主要特点之一,所谓人机分离是指人员本身与生产之间的分离。上述分离具有显著优势,可有效减少生产过程中的风险对人身安全造成威胁。

  2.2汽车生产

  除工业制造外,数控技术也可应用到汽车生产过程。近年来,市场对汽车需求量不断增加,汽车生产量呈现稳步上升趋势。加之目前交通行业的发展,使居民出行便利性明显提升,私家车数量不断增多。在上述背景下,汽车生产行业呈现快速发展特征。为了满足庞大的汽车需求量,行业需要在积极引进技术的基础上,使生产效率得到提升。生产效率的提升,一定程度上取决于生产中所使用的技术类型。在过去数控技术未出现时,生产过程通常需要通过人工来完成,从零部件的采购到组装,再到最终生产完成,生产周期较长,效率较低。数控技术出现后,汽车生产领域认识到了技术的优势,并立即将其引进到生产环节,为效率的提升提供了保障。应用数控技术后,汽车生产环节将在流水线上自动完成,机械臂的使用使大型零部件的运输难度明显减小。目前,汽车行业中数控技术的应用已基本普及,这标志着数控技术在行业内得到了认可,也标志着我国汽车生产进入到新的发展阶段。

  2.3煤矿开采

  当今时代,煤矿的使用方向主要是用于发电。除此之外,供暖等行业也部分使用上述资源。调查显示,目前社会对煤矿的需求量明显增加,而开采进度却无法跟紧时代步伐。两者之间的矛盾促使相关行业开始思考引进技术,提高煤炭开采效率,降低开采过程中火灾及瓦斯爆炸等各类风险的发生几率,保障开采过程在高效、安全状态下完成。数控技术的应用,为达成上述目的提供了便利条件。例如,应用数控技术对开采过程进行优化控制,开采的各个环节均可或多或少的使用此项技术。在井下应用此项技术,开采后得到的煤矿可自动被传输到地面,井下空间得到扩大,而由于少有煤炭在井下堆积,故开采过程中的风险也会有所减少。

  3.自动化机械制造中数控技术的应用方法

  3.1加大技术支持

  当前我国对数控技术的研究已经取得了一定进展,此技术在各领域的应用水平得到提升。但相对于发达国家而言,我国所应用的技术仍存在一定缺陷。为了进一步提升其有效性,建议相关领域通过增加资金支持的方式,引进更加先进的技术用于生产以及制造过程。但引进技术只能作为短期的生产对策,长期来看,加大力度进行技术研发,仍属于行业发展以及数控技术水平进步的重中之重。对此,行业以及国家均需一定的人才作为支持,确保人才能够参与技术研发过程,结合数控技术在应用过程中不断更新及优化,减少缺陷,充分发挥其优势。

  3.2拓宽应用范围

  数控技术出现的最初,并未应用到煤矿及汽车等行业,而是仅仅在工业领域有所应用。当上述领域证实数控技术的优势后,此技术得到了推广。目前,数控技术的运用范围仍然较窄,虽然优势的发挥已经极大地推动了社会进步及经济增长,但在未来仍需拓宽其发展空间。为了达到上述目的,各行各业均需不断对技术进行尝试。例如:可以选择部分机床进行数控化改造,改造完成后通过试运行方式,对其生产效率、成本及质量等进行判断,并将最终的判断结果与采用传统方式生产所得到的结果进行对比。如对比显示应用数控技术可在一定程度上提升效率、降低成本,则可进一步扩大其使用范围。

  3.3提升人才素质

  数控技术属于一项新兴技术,需要大批的人才作为基础,方可使技术得到合理应用。目前,我国教育领域为了适应时代变化,已经在部分高校相关专业中增加了数控的相关课程,并为行业发展培养出大批人才。人才进入工作岗位后,显著提升了技术的使用效果,但仍存在部分人群理论素质不足,且缺乏实践能力。由此可见,未来在教育领域有必要与应用数控技术的相关行业联合,一方面对学生进行理论教育,另一方面为学生实践能力的培养提供机会以及空间,从而使人才能够充分发挥其价值,推动数控技术应用及发展。

  4.结语

  综上所述,本文对自动化机械制造中数控技术的运用研究,可有效呈现数控技术的优势,帮助各行业对该技术进行引进以及应用,从而提升行业生产效率、减少风险、降低成本,充分发挥技术优势,为行业乃至社会的进步提供保障。未来以工业制造、汽车生产以及煤矿开采等为代表的行业,需要积极应用数控技术,在保障人才具备高素质的基础上,拓宽技术的应用范围,加大对技术的进一步研发,从而达到“精细化”的目的。

  (作者单位:哈尔滨轻工业学校)

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