數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用與發(fā)展-文庫(kù)吧
2025-06-08 15:58 本頁(yè)面
【正文】 惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，比如深水作業(yè)、太空作業(yè)等。它可以模擬人手或者腕等動(dòng)作通過(guò)程序完成對(duì)構(gòu)件的搬運(yùn)、抓取等動(dòng)作。很大程度上改善了勞動(dòng)條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。尤其在汽車批量裝配、噴漆或者大型集裝箱的安裝，搬運(yùn)等方面起到了不可忽視的作用。在實(shí)際操作中，控制單元是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，它好比人的中樞神經(jīng)，指揮機(jī)器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時(shí)同步檢測(cè)執(zhí)行動(dòng)作，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機(jī)械構(gòu)件組成。有動(dòng)力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)元件的作用下完成規(guī)定操作。2．3數(shù)控系統(tǒng)在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用近些年來(lái)，汽車工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，在如此快速的發(fā)展過(guò)程中，汽車配件的加工技術(shù)業(yè)同步在飛速發(fā)展，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上更大的加快了汽車配件的生產(chǎn)制造。將加工中心和其他高速數(shù)控機(jī)床的高速柔性生產(chǎn)集“高柔性”與“高效率”于一體不僅滿足了產(chǎn)品更新?lián)Q代頻率越來(lái)越快的要求，做到一次投資。長(zhǎng)期受益，又有不遜于組合機(jī)床剛性自動(dòng)線的自造效率，從而打破了汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的搞笑生產(chǎn)。其中復(fù)雜的零部件加工制造能夠運(yùn)用現(xiàn)代化數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)輕易實(shí)現(xiàn)，不但如此，還有一些其他方面的技術(shù)，如數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都有了更加廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今世界的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)和數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用無(wú)法分開了。2．4數(shù)控系統(tǒng)木材加工方面的應(yīng)用目前主要的CNC木材加上設(shè)備種類有：①數(shù)控鏤銑機(jī)，基本功能是三軸連動(dòng)，具有多個(gè)(1—6)高速主軸電機(jī)，每個(gè)主軸即可單獨(dú)工作，又可以任意組合或同時(shí)工作，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)工件同時(shí)加工。具有效率高的特點(diǎn)，⑦數(shù)控加工中心，根據(jù)功能可實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)或五軸聯(lián)動(dòng)，具有2套能夠自動(dòng)更換刀具的高速主軸電機(jī)和可裝有眾多刀具(含有加工單元)的刀庫(kù)，每個(gè)主軸即可單獨(dú)工作又可同時(shí)工作，可自動(dòng)快速更換刀具，⑦機(jī)械手控制的縮放雕刻機(jī)，一般具有2一l 6個(gè)刀軸，能對(duì)平面或圓柱面進(jìn)行批量的比例縮放雕刻④全自動(dòng)操作的機(jī)器人雕刻機(jī)，能對(duì)固定不動(dòng)的工件進(jìn)行表面雕刻⑤并聯(lián)式(桿件系統(tǒng))運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)控加工中心，是一種全新的機(jī)床，對(duì)板材加工沒有任何限制；⑥數(shù)控帶鋸機(jī)，基本功能是二軸聯(lián)動(dòng)，是針對(duì)板材的曲線加工，提高了板材的利用率；⑦數(shù)控多排鉆，實(shí)現(xiàn)加工數(shù)據(jù)輸入，鉆排的自動(dòng)定位，以提供工件精度和工作效率；⑧數(shù)控仿形磨機(jī)，能進(jìn)行刀具或圖紙的圖像采集，矢量化處理，數(shù)據(jù)標(biāo)定，Nc指另生成及刀具刃磨加工；⑨數(shù)控板材下料鋸，具有壓梁、先導(dǎo)鋸和自動(dòng)板材進(jìn)料裝置，所有的板材下料均通過(guò)按鍵存儲(chǔ)，在線數(shù)據(jù)輸入和板材下料最佳優(yōu)化編程⑩令自動(dòng)噴漆系統(tǒng)，能對(duì)固定或移動(dòng)的工件進(jìn)行表面的噴涂。2．5數(shù)控系統(tǒng)在采煤機(jī)制造方面的應(yīng)用現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快，品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機(jī)殼的毛坯制造越來(lái)越多地采用焊件，傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)單件的下料問(wèn)題，而使用數(shù)控氣割，代替了過(guò)去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制，好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來(lái)精確的控制毛坯件的加工余量。例如在采煤機(jī)擺線齒形的銷軌輪，其切槽較深，加工余量大，普通銑床的加工余量不均勻。而數(shù)控銑床可解決這一問(wèn)題較精確的控制。氣割后在進(jìn)行安全退火，改善了構(gòu)件的組織和韌性。不但提高構(gòu)件質(zhì)量也降低了能源的無(wú)用浪費(fèi)。在切削加工方面的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)形狀復(fù)雜、精度要求高的零件加工。在采煤機(jī)浮動(dòng)油封的結(jié)構(gòu)中，使用時(shí)要求內(nèi)環(huán)的凸曲面與外環(huán)的凹曲面的密封圈各處壓縮量相等。壓縮接觸面積均勻，才能滿足密封的功能，因此內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。用數(shù)控機(jī)床編程加工，較容易的保證其曲面精度，滿足浮動(dòng)油封的使用要求。此外，在采煤機(jī)減速機(jī)構(gòu)中，其行星架等分孔的等分精度幾每行孔的同軸精度都直接影響整機(jī)的傳動(dòng)精度和使用壽命，在加工中心上加工行星架，不僅保證了圖樣的精度要求，同時(shí)加工效率也很高，是用坐標(biāo)鏜床加工的5—8倍。在無(wú)鏈牽引的采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)輪和擺線銷軌輪，參數(shù)采用的都是大模數(shù)(大于等于25)少齒數(shù)(z小于l7)。在加工時(shí)，受齒輪加工機(jī)床和齒輪刀具所限，難以實(shí)現(xiàn)范成加工或仿行加工，用數(shù)控鏜銑床編程加工比較容易實(shí)現(xiàn)，大大減少了生產(chǎn)投入和工藝準(zhǔn)備時(shí)間。目前，所有采煤機(jī)種大模數(shù)少齒數(shù)的齒輪一般都是用數(shù)控鏜銑床編程加工的，編出加工一個(gè)齒形的子程序，利用角度偏置或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)編程功能，加工其余齒形。精度滿足使用要求，加工效率比較高。三大機(jī)殼的加工一直是采煤機(jī)制造業(yè)中的關(guān)鍵，加工效率及精度直接影響到采煤機(jī)的制造周期和使用壽命。現(xiàn)代采煤機(jī)結(jié)構(gòu)大都是多電機(jī)“分控橫擺”在每種機(jī)殼上都有電機(jī)安裝孔，此類孔孔徑比較大。另外再加工牽引殼體端面的對(duì)接孔時(shí)，由于另一端是耳子與截割部搖臂相聯(lián)，只能臥式加工。在坐標(biāo)鏜床拉坐標(biāo)加工20多個(gè)孔，加工效率很低。用數(shù)控機(jī)床編程加工效率可提高4—7倍，而且用同一個(gè)加工程序，另用鏡像功能可以加工左、右牽引機(jī)殼及其與其聯(lián)接的中間箱體兩端面上的對(duì)接孔，逼近效率高，精度也很高。隨著采煤機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的種類增多。新的工裝胎具數(shù)量也相應(yīng)增多，生產(chǎn)投入增加，制造周期也長(zhǎng)。利用數(shù)控機(jī)床編程加工可替代一些胎具工裝，如在機(jī)殼上使用數(shù)量較多的鉆磨胎具等。減少很多胎膜具的設(shè)計(jì)與制造。對(duì)數(shù)控機(jī)床加工替代不了必不可少的工裝，可用數(shù)控機(jī)床來(lái)加工此類工裝，縮短了工藝準(zhǔn)備時(shí)間。數(shù)控機(jī)床的充分使用，大大的提高了加工質(zhì)量，減少了生產(chǎn)的投入，縮短了制造周期。數(shù)控機(jī)床具有高速切削加工的設(shè)備基礎(chǔ)，特別是在采煤機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，如何提高制造質(zhì)量和加工效率，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，更多的占有市場(chǎng)份額，應(yīng)用先進(jìn)的制造技術(shù)是立足之本。
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