所屬欄目:機電一體化論文 發(fā)布日期:2021-04-16 09:33 熱度:
在過去工業(yè)水平較為落后的時期,制造業(yè)領域中大都是傳統(tǒng)的普通車床,這種車床生產(chǎn)效率較低,對于生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量都不能給予保證,阻礙了經(jīng)濟的發(fā)展。面對這種情況,隨著近年來科學技術的不斷提高,各制造生產(chǎn)企業(yè)逐漸將數(shù)控技術引入到原有的車床之中,依據(jù)車床原有的型號引進匹配的數(shù)控系統(tǒng),通過對車床原有構(gòu)造進行改造升級,以實現(xiàn)普通車床性能的提升,從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,數(shù)控系統(tǒng)需要軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)相互結(jié)合起來使用,因此必須要依據(jù)實際情況進行設計。
1.數(shù)控技術概述
數(shù)控技術是以數(shù)字信息為基礎,對機械運動和工作過程加以控制的一種技術手段,數(shù)控技術集中了機械制造、計算機、傳感檢測及光電等技術手段,保證了工作的精度,提高了工作效率,還具有一定的柔性自動化特征,這項技術對于加工制造業(yè)、信息行業(yè)及醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義,推動了這些行業(yè)向智能化、自動化和集成化的方向轉(zhuǎn)變。這項技術最先始于西方發(fā)達國家,最先將微電子、計算機技術運用到車床的設計和制造中,取得了良好的效果。近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,國內(nèi)外市場的不斷開拓,我國逐漸意識到數(shù)控技術對于生產(chǎn)發(fā)展的重要性,各個領域開始引進數(shù)控技術。工業(yè)制造業(yè)將數(shù)控技術與我國傳統(tǒng)的普通車床進行融合,在一定程度上推動了加工制造業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術主要包括車窗本體、數(shù)控系統(tǒng)和外圍技術三大塊,在傳統(tǒng)的車床中引進數(shù)控技術之后,實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的自動化、智能化及數(shù)字化,大大提高了產(chǎn)品加工的精度,在保證質(zhì)量的同時也提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率[1]。當產(chǎn)品生產(chǎn)工藝改變之后,只要改進數(shù)控系統(tǒng)的控制程序就可進行正常的生產(chǎn)活動,而不必再像過去那樣需要改變生產(chǎn)線了,適應性非常好,對于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益是十分有幫助的。因數(shù)控技術自身具有獨特優(yōu)勢,未來將成為加工制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢。
2.普通車床改造的措施
2.1重視車床加工工藝的創(chuàng)新
在對普通車床改造時,要注意將實際生產(chǎn)情況與車床現(xiàn)有技術構(gòu)成情況結(jié)合起來,重視對加工工藝的創(chuàng)新,通過對加工方法、工序及加工路線的改進優(yōu)化,提升車床加工工藝。為保證車床順利實現(xiàn)工藝的創(chuàng)新,應做好必要的準備工作。首先,在改造前應對普通車床的加工工藝做全面分析,并制定加工工藝方案,包括加工工藝圖樣,部件內(nèi)容,工藝路線,加工尺寸、數(shù)量及形狀,與此同時還要制定修正預案,當出現(xiàn)質(zhì)量問題時,及時進行修改,保證在新的加工工藝操作下,生產(chǎn)的產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。其次,創(chuàng)新車床加工工藝,必須要選擇適合生產(chǎn)線發(fā)展的加工工藝,才能有效推動生產(chǎn)流程的發(fā)展。在加工過程中要充分考慮裝夾,并集中工序,工作人員要判斷能否實現(xiàn)一次完成各個加工工序,如果不能保證一次性完成,就要相應地減少更換刀具的次數(shù)。工作人員在進行劃分工部時,必須要全面考慮加工的效率及精度,采用恰當?shù)募庸こ绦蜻M行加工,并嚴格區(qū)分精加工和粗加工,有效保證產(chǎn)品加工的效率和精度。再次,要創(chuàng)新加工的方法,在保證質(zhì)量的前提下,要選擇效率高工藝簡單的加工方法,在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時提高經(jīng)濟效益。最后,優(yōu)化創(chuàng)新車床加工路線,合理分析每道工序,將沒用的工序及時剔除,從而提高刀具的利用效率。要保證刀具在主軸上的距離,并對部件的長度形成加以把控,縮短加工路線,通過計算編程系統(tǒng),將表面的粗糙度及精度控制在合理范圍內(nèi),實現(xiàn)車床加工工藝的優(yōu)化和創(chuàng)新。為保證車床實現(xiàn)良好的運轉(zhuǎn),要選擇合適的操作系統(tǒng),加強對車床的操控。
2.2提升車床自動化水平
隨著技術的不斷普及,車床的自動化水平已有了很大的進步,但送料和接料工作還需要由人工完成。為了進一步解放勞動力,就需要對車床的自動化水平相應提高,如在數(shù)控車床上裝配自動送料和自動接料系統(tǒng),通過自動化系統(tǒng)能大大提高車床自動化程度。但是一部分工廠出于對成本的考慮,不愿投入更多的費用,導致自動化水平較低,阻礙企業(yè)的發(fā)展。為進一步降低自動化費用,企業(yè)要因地制宜、量體裁衣實施自動化,在成本可控的范圍內(nèi)實現(xiàn)自動化水平。數(shù)控車床的自動接料比較簡單,一個氣缸、一個料斗、一條傳輸帶就可以完成全部的動作,自動送料很復雜,不同的毛坯材料形狀、材質(zhì)、長短、重量,都會有不同的送料方式[2]。車床長料自動送料有推料法與拉料法兩種。推料指的是推料設備位于數(shù)控車床外,用推力把長棒料從主軸通孔推入車床;拉料指拉料裝置位于車床內(nèi),用拉力把長棒料從主軸通孔拉入車床。推料法有成熟的商品化設備,如可以放置多根棒料的儲料式長棒料自動送料機、放置單根棒料的單管油浴式長棒料送料機和重錘式長棒料送料機,拉料法投入很小,因商業(yè)化的價值不高,研究和推廣的人都很少,但拉料法自動送料裝置的使用效果不亞于推料法的送料機,投資少、見效快,針對這兩種形式的自動化裝置,企業(yè)應該依據(jù)自身實際情況做出調(diào)整,提升車床自動化水平,從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。
3.普通車床改造中數(shù)控技術的應用
3.1選擇數(shù)控系統(tǒng)
不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)功能存在著一定的差異,一般來說價格越貴檔次越高,功能也就越齊全,系統(tǒng)的性能也就越好,因此企業(yè)在購買數(shù)控系統(tǒng)的時候要結(jié)合自身發(fā)展情況,選擇適合本企業(yè)發(fā)展所需要的類型。要注意以下幾點:首先,選擇符合本企業(yè)生產(chǎn)線特征的數(shù)控系統(tǒng),保證購進的數(shù)控系統(tǒng)能支撐企業(yè)的正常生產(chǎn)活動,而且要將以后產(chǎn)業(yè)鏈條升級的因素納入到購買的影響因素之中,為以后的設備升級做好準備。其次,注意調(diào)整車床的類型,對于一些數(shù)控系統(tǒng)要求與具體型號的車床相匹配,如果現(xiàn)有的車床不能支撐數(shù)控系統(tǒng),就會造成一定程度的浪費,不能發(fā)揮出數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢。最后,在普通車床改造過程中,對數(shù)控技術的應用要依據(jù)車床自身的精密度及準確性來選擇,這樣就能夠避免在信號輸入和輸出的過程中出現(xiàn)不準確、滯后等問題。縱向進給系統(tǒng)的功能是帶動大拖板實現(xiàn)左右方向的運動,這樣步進電機就要安裝在縱向絲桿的右端,具體進行改造的時候,就要將絲桿、溜板箱等拆下來,不產(chǎn)生傳動,之后連接袖套,要將螺母進行加工改造并符合車窗安裝的要求[3]。當下最為常見的數(shù)控系統(tǒng)主要有華中I型、日本的FANUC系統(tǒng)、LBNC系統(tǒng)及GSK980系統(tǒng),這幾種數(shù)控系統(tǒng)均符合國際標準,可以顯示動態(tài)坐標情況,同時也實現(xiàn)了自動化換刀、加工及車螺紋等,是很理想的數(shù)控系統(tǒng)。
3.2嵌入式系統(tǒng)的運用
嵌入式系統(tǒng)涉及到硬件電路設計及軟件系統(tǒng),對硬件電路進行設計時要包括對處理器外圍電路的設計,并依據(jù)要求正確使用接口電路,在系統(tǒng)內(nèi)部設置LCD控制器,它能夠?qū)⑾到y(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)、信息及時鐘顯示在液晶屏幕上,及時反映出各種信息。通訊模塊電路需要設置串口通信模塊,當下主要以串行通信的方式接入,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,設置調(diào)試電路對內(nèi)部芯片進行必要的測試,為了更好地為普通車床進行供電,必須要保證提供多種電壓才能推動其正常運行。除了對硬件電路設計之外,還要對嵌入式系統(tǒng)的軟件部分進行合理的設計,系統(tǒng)內(nèi)部的運動控制單元能夠采集到車床發(fā)出的各種數(shù)據(jù)及指令,利用采集到的數(shù)據(jù)和信息實現(xiàn)對數(shù)控機床系統(tǒng)的加工處理,并結(jié)合特定的指令采取對應的措施。當出現(xiàn)一定的故障時就會通過軟件系統(tǒng)傳回到嵌入式模板中,并選擇對應的解決程序進行處理。通過軟硬件之間的相互配合,工作人員實現(xiàn)了可視化的信息交流模式,監(jiān)控每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié),可大大提高工作的準確性和效率,有助于推動企業(yè)的發(fā)展。
3.3選擇操作系統(tǒng)
為了更好地支持數(shù)控機床發(fā)揮出高效的作用,要選擇與數(shù)控系統(tǒng)相互匹配的操作系統(tǒng),其中WindowsCE、Linux系統(tǒng)具有強大的功能,其中WindowsCE系統(tǒng)是專門針對嵌入式機械設備所設計的電腦環(huán)境,是典型的擁有無限內(nèi)存的無磁盤系統(tǒng),專門被設計為針對小型號設備使用的操作系統(tǒng),它可以使移動技術與普通車床中的Windows桌面技術實現(xiàn)良好的整合,運行穩(wěn)定,協(xié)調(diào)性很強[4]。對于工業(yè)制造行業(yè)來說,為了保證各種錄入數(shù)據(jù)的準確性,需要對采集的儀器做出較高的要求,傳統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)形式是通過手工測量,工作效率較為低下,而且對于整個系統(tǒng)的控制效率也難以符合生產(chǎn)發(fā)展的趨勢,而WindowsCE徹底地改變了過去的難題,它能夠?qū)l碼掃描裝置與數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)一體化,支持離線操作,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的實時性、自動化,保證數(shù)據(jù)能夠自動存儲、即時顯示及自動上傳,對于數(shù)據(jù)的真實準確性有極大的保證,非常適合普通機床系統(tǒng)升級后的運行。
4.結(jié)語
快速高質(zhì)的發(fā)展趨勢已經(jīng)成為每個企業(yè)所追求的目標,因此必須要改進企業(yè)的生產(chǎn)設備,及時對不符合時代發(fā)展的設備進行升級換代。數(shù)控技術是當代信息技術快速發(fā)展的產(chǎn)物,具有高速、自動化等特點,當被運用到工業(yè)制造領域時,可用來對普通車床進行必要的改造。在普通車床中融入數(shù)字控制系統(tǒng),會轉(zhuǎn)變低下的生產(chǎn)效率,以數(shù)字化精確控制生產(chǎn)質(zhì)量,提高企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟效益。數(shù)控技術被逐漸推廣,已成為工業(yè)領域發(fā)展的必然趨勢。
【參考文獻】
[1]朱鈞,王要輝.數(shù)控化改造在普通車床中的應用[J].技術與市場,2020(3):37-38.
[2]吳康福.普通車床的數(shù)控化改造[J].內(nèi)燃機與配件,2020(15):88-89.
[3]程宇.普通車床的數(shù)控系統(tǒng)改造[J].中國新技術新產(chǎn)品,2020(23):41-43.
[4]毛寶雨,張宏帥.一種普通車床的數(shù)控改造系統(tǒng)方案設計[J].河南科技,2019(35):55-58.
《普通車床改造中數(shù)控技術的應用研究》來源:《科技經(jīng)濟導刊》,作者:覃峰
文章標題:普通車床改造中數(shù)控技術的應用研究
轉(zhuǎn)載請注明來自:http://m.anghan.cn/fblw/ligong/jidianyitihua/45486.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:105
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產(chǎn)科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業(yè)論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:120
評職稱發(fā)論文好還是出書好關注:68
copyright © m.anghan.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網(wǎng) 冀ICP備15021333號-3