机床机械行业前景范文

时间:2024-04-01 18:16:16

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机床机械行业前景

篇1

1.1数控技术的特点

在机械行业传统的生产过程中,需要使用大量的人力,同时,物力的消耗也是比较大的,在进行生产的过程中,工作人员的工作强度非常大,这对生产效率产生了一定的影响,同时,工作人员在工作的过程中,安全系数还比较低。当需要生产的产品数量比较多时,产品的质量就会的不到良好的保证,相反,如果想保证产品的质量,那么数量上就无法保证,质量和数量无法兼得,最终造成产能比较低。

1.2促使机械行业进行创新

在我国国民经济发展过程中,机械行业起到了很重要的促进作用,为了更好的发挥其作用,就需要不断地完善其生产工艺,以便于使生产出来的机械产品具备更高的技术含量。在机械行业的发展史上,数控技术的应用是行业的一次创新,通过数控技术,使得机械生产的过程完美的融合了计算机技术、信息技术以及自动控制技术,这样一来,机械行业所具备的生产效率将会得到大幅度的提升。数控技术在运行的过程中,形式为程序代码,因此,通过不同的程序代码,实现对整个生产流程的控制,同时,还可以实现远程控制。机械行业在应用数控技术的过程中,为了更好的发挥数控技术的作用,机械行业就会进行创新。

1.3在机械行业中的重要性增强

随着经济和社会的发展,机械行业的生产面临了更高的要求,如果依然采取传统的生产方式,那么机械行业的生产水平就会变得十分的落后,最终被社会淘汰,但是在应用了数控技术之后,机械行业的生产水平得到了提升,而且生产方式和生产工业也发生了相应的变化,不仅提升了生产效率,也提升了产品的质量,从而促使机械行业更好的满足社会发展的需求,由此可见,数控技术在机械行业中的作用越来越重要。

2数控技术在机械行业中的应用

2.1在煤矿机械中的应用

我国的幅员辽阔,在这片广袤的大地上,储藏了非常丰富的煤炭资源,煤机企业在发展的过程中,如何有效的开发和利用煤炭资源是其首要需要解决的问题。对于煤机企业来说,设备所具备的自动化程度越高,那么其所具备的工业水平就会越来越高,当工业水平比较高时,煤机企业的生产效率就会得到显著地提升,进而促使企业的竞争力增强,最终实现长久发展。煤矿企业在进行煤炭开采时,受到生产环境的限制,大型的机床设备并不适合使用,但是添置新的设备并不是有效的方法,基于此,煤矿企业可以以现有的机床设备为基础,对其进行加工改装,改装成适合煤炭开采的设备,从而有效地提升生产效率。

2.2在汽车工业中的应用

随着人们生活水平的提升,汽车在人们的生活中起到了越来越重要的作用,由此促进了汽车行业的快速发展,同时,与汽车行业相关连的企业也得到了比较好的发展。在汽车行业发展的过程中,数控技术的应用起到了十分重要的促进作用,不仅提升了零部件制造的效率和质量,同时也节省了大量的人力资源,降低了生产成本。在社会发展的过程中,汽车制造所面临的要求越来越高,为了适应市场的发展及需求,汽车制造业向着精密化及自动化的方向发展。在进行汽车生产的过程中,激光数控监测技术的应用大大的提升了各零部件的精度,从而有效地提升了汽车的质量。

2.3在工业生产中的应用

在工业领域,机械设备是正常生产的保证。随着工业生产的发展,其所具备的现代化特征越来越明显,这样一来,传统的人工操作生产方式已经无法满足现代化的生产要求,因此,就必须要引进自动化技术来实现自动化生产。工业生产应用了数控技术之后,现代化的生产要求被很好地满足,同时也节省了大量的人力资源,提示了生产的效率,另外,过去的人工操作对工作人员的人身安全威胁比较大,数控技术的应用使得工作人员的人身安全得到了良好的保证。

2.4在机械设备上的应用

对于机械行业来说,机械设备起着关键性的作用,如果没有机械设备,那么机械行业的生产将会无法进行,机械行业在应用了数控技术之后,数字化及自动化都得以实现,进而促进了机械行业机电一体化的发展。数控机床设备具有很好地控制能力,这是机械行业在发展的过程中必须要具备的,所谓数控机床设备,是指将数控技术应用在机床上,在设备运行的过程中,代码起到了很重要的作用,产品生产会具有各类数据,代码将其存储在介质中,进而发出指令,完成产品生产。

3结论

篇2

“十二五”时期,机械工业要重点推进五大领域的攻关工作,即大力发展高端装备、新兴产业装备、民生用机械装备、关键基础产品、基础工艺及技术。其中,高端装备包括先进高效电力设备,大型石化设备,大型冶金及矿山设备,现代化农业装备,高效低排放内燃机,数字化、智能化仪器仪表和自动控制系统等。新兴产业装备包括新能源汽车、核电、风电、太阳能发电等新能源发电设备,智能电网设备,高档数控机床及精密加工设备等。

工信部起草的《“十二五”高端装备制造业产业发展规划》提出,航空、航天、高速铁路、海洋工程和智能装备将为“十二五”期间重点发展的细分行业。预计到2015年,高端装备制造业年销售产值将在6万亿元以上;力争到2020年,高端装备制造业销售产值占装备制造业销售产值的30%以上。

从机械行业来看,2011年一季度,装备工业增加值同比增长17.8%,通用、专用设备同比分别增长21.8%和24.4%;同时,未来机械行业也将成为传统产业升级的重要领域。因此,机械行业未来仍有良好的前景,机械行业的相对表现仍有望较为出色。

不过,短期来看,机械行业机会不会很多。海通证券表示,由于我国经济目前正处于通胀中后期阶段,成本的上升已开始影响到下游的需求,导致中游制造业向下游的成本转嫁能力亦下滑。因此后期机械行业中大多数子行业毛利率开始出现下滑,收入增速亦下滑,该情况将维持到通缩结束。在此期间,机械全行业以阶段性反弹行情为主,仅有部分下游行业需求旺盛及有个性的子行业及公司具有基本面向上而带来的机会。

篇3

1、机械行业总体发展情况

机械行业总体面临较大的经济下行压力和转型压力,行业分化明显。从行业情况看,汽车制造、轨道交通、电子电器等行业受宏观经济的影响,发展势头较好,如汽车制造,2013年,国内汽车产销量均突破2100万辆,由此带动汽车零部件行业总体发展稳中有升,部分企业抓住机会,做大作强。轨道交通受益于国家铁路建设投资规模大,发展迅速,在技术转化和积累方面也进步较快,高铁装备已经成为中国制造的一个名片。其它一些行业,如核电和高压输配电设备,得益于政策引导,同样有较好的市场发展前景和机会。

但对于较多的基础机械设备行业,面临较大的压力。如钢铁设备,机床、工程机械等,市场需求不足,竞争较为激烈,企业生存和发展的压力较大。如何转换生产方式和转型突围,是这些企业共同面临的问题。

通用设备和专用设备行业相对平稳,但受制于劳动力成本、原材料成本上升压力的影响,转型的压力同样存在。普遍的趋势是企业沿行业专业化方向发展,通过供应链打造,缩小自身的制造规模。这些企业在业务销售上已经开始利用日益快速发展的电子商务平台,对于协同设计,也开始关注工业云平台。

总体来看,机械制造面临比以前阶段更大的挑战,企业对新产品研发、品牌打造、先进制造技术、信息化应用、精益生产等概念投入更多的关注度,这是客观经济环境带来的必然结果,在此转折点,部分企业会淘汰出局,部分企业也会获得快速发展机会。

2、机械行业应用的主要工业软件及其当前应用情况

机械行业应用的主要软件包括CAD、CAPP、CAM、CAE、PDM、ERP、以及CRM、OA、MES、DNC等软件系统。

CAD是机械行业使用最为普遍的设计软件,CAD包括二维CAD和三维CAD,接近100%的机械行业已经采用二维CAD进行绘图,实现甩图板。三维CAD使用率总体不高,尤其是在以按单设计为主的制造业,三维设计难以满足企业快速出图的要求。三维CAD应用的深度在制造企业也不足,大部分企业停留在数字样机展示层面,缺乏对三维数据后续的应用。但从总体发展趋势上,三维CAD应用的比例逐年提高,是机械行业设计工具的发展方向。

CAPP是计算机辅助工艺编制,大型企业、军工企业、汽车等产品质量要求较高的行业应用普遍,该软件用于编制标准的工艺文档,统计工艺数据,用于保障生产过程中的产品质量。

CAM用于生成数控机床所需的加工代码,一般可以从三维CAD模型中通过后置处理生成G代码,驱动数控机床加工产品。在制造为主的企业,如模具、精密机械、航空航天,CAM得到普遍应用。

CAE是在三维CAD的基础上,对零部件进行强度、应力等分析,实现对数字样机的校核。CAE涉及的专业较多,如电磁场分析、流体分析等,专业的CAE分析软件应用在专业性产品设计过程中。

PDM作为对产品数据进行管理的系统,实现对产品相关数据和设计流程进行管控,在具有自主研发和创新能力的公司中近半已经应用。PDM是企业数据管理的统一平台,用于管理产品数据源头,为ERP等系统提供基础数据,并逐步发展为管理产品生命周期过程中的所有技术文档的PLM系统,是机械行业重要的基础平台。

在年产值3000万以上机械企业中,应用ERP的比例较高,已经达到50%。ERP用于管理企业的物流和资金流。但从应用效果看,大部分企业应用ERP停留在进销存模块,与企业整体资源管理理念还有较大距离。

CRM是客户管理关系系统,与OA(办公自动化)一样,是机械行业的辅助管理系统,总体应用比例不高。

MES(制造执行系统)主要用于生产车间的排产和派工管理,是生产制造的执行系统,企业具有信息化基础后,一部分具有先进生产现场管理的企业实施了MPM。网络DNC主要用于数控设备的联网,收集设备运行数据,下发加工代码,这种系统在数控车间已有部分应用。

3、机械行业工业软件应用中存在的主要问题

机械行业工业软件目前存在的主要问题表现在以下几个方面:

基础工具软件的正版化率低,应用有待深化。机械行业处于工业产业链的基础端,投入信息化的资金相对不足,导致基础的设计工具软件盗版率较高,尤其是在中小型企业,CAD软件的盗版率高达70%,带来很多不利影响。另外,在工具软件的深度应用上,也面临从二维设计到数字化产品定义过渡的关键阶段。

三维CAD不能适应客户需要,普及速度慢。目前的三维CAD属于通用型产品,较少体现客户的行业特色,在产品设计速度上,对比二维绘图,设计周期延长,在目前机械行业订单交期短、快速出图的背景下,企业难以大规模采用三维CAD进行设计。目前需要面向行业的三维CAD,要求能大幅提高工程师的设计速度。

企业关注ERP较多,对PLM认识不足。ERP和PLM是机械行业两大重要的信息支持系统,但企业主管往往偏重于以财务和物流为主的ERP系统,而对代表产品创新和产品研发的PLM系统重视不足。导致的结果是众多企业先实施ERP,而忽视了PLM系统的建设。由于企业缺乏数据源的支撑,单一的ERP系统在企业应用效果普遍没有达到预期要求。

缺乏软件系统的整体贯通,形成信息孤岛。机械行业的信息化有一个较长时间的发展过程,企业逐步采用了很多不同供应商的工业软件,导致软件系统各自独立运行,无法实现数据传递和流程贯通,影响总体应用效果。

设备自动化程度不足,信息化驱动落地难。工业信息化以工业自动化为基础,以前制造企业的设备自动化程度不足,大量的人工操作环节带来管理上复杂度增加。信息化管理对企业底层自动化提出了较高要求。

4、对本行业工业软件的发展提出可行性建议

工业软件的发展处于从单元应用到总体应用转型的关键阶段,工业软件的发展应从以下几个方面展开:

大力发展行业应用软件。当前机械行业对工业软件的总体需求是快速、高效,以满足企业自身的实际需要。由于行业差分,不同的行业对设计软件和工具软件的需求有强大的差异。这种需求一方面要求工业软件具有一定的开放性和灵活性,同时也要求软件服务商推出具有行业特色的版本。这种符合行业特色的需求也为国内软件供应商提供了新的机会与空间,如CAXA公司推出的汽车零部件、煤机、轨道交通解决方案,即具有较强的行业针对性。

借助云平台实现超越发展。2013年,工信部开始启动工业云创新行动计划,工业云是面向制造业的创新服务平台,运作方式为依托产业联盟,整合信息技术服务、设计服务、制造服务、物流服务、金融服务、认证服务等优质服务资源,降低创新工具使用门槛、沉淀行业共性技术并建立开源共享机制,在保护知识产权的前提下避免低水平重复设计,促进广大中小企业从仿造、仿创到自主创新发展,激活社会创新活力,用创新创造需求、创造市场。目前工业云服务平台已经在国内15个省市开始试点推广,企业可借助此次活动,获得信息化支持与服务。

整合新技术支持工业软件。目前信息技术处于新一轮的快速发展期,云计算、物联网、移动互联网、大数据等新一代信息技术在各行业得到高度关注,并已经开始应用。电子商务的快速发展即具有代表性,其影响已经开始扭转企业传统的市场渠道。通过这些技术搭建起协同制造服务平台,为企业提能效率对标服务,切分、重组现有制造资源,服务个性化长尾市场以及创业、创新所创造的新市场,是信息技术为机械工业搭建的新舞台。企业只有适应和迎接这种变化,才能在产业转型和升级过程中获得先机,持续发展。

篇4

关键词:数控技术;机械加工;应用;发展前景

我国机械工业的发展和进步使得我国在机械加工方面的技术和工艺也日益的提升,数控技术是一种比较新的控制技术,它在机械加工方面也充当着不可小视的角色,数控技术在机械加工方面可以完成复杂的施工环节,同时对很多其他技术无法完成的任务也有着非常显著的作用,还可以实现计算机远程控制,因此这也是对机械加工行业的一次重大的改进和创新。

1 数控技术在机械加工中的应用情况

工业是当今社会发展中一个非常重要的产业,它是衡量各国综合实力的一个关键因素。而一个国家想要发展工业,就必须要以先进的技术为重要的支撑,只有这样才能更好的保证其发展水平。

1.1 数控技术在机床中的应用

在机床生产的过程中,数控技术的应用使得机电一体化成为了一个重要的发展趋势,在原有技术的基础上,机电一体化技术的应用可以有效的提高生产的质量和生产的效率,同时它也可以很好的为机械加工创造更加有利的条件,所以从这个角度上来看,数控技术是机械加工技术发展的一个关键的推动力,这种机床具备很好的性能,因此其生产质量也是十分令人令人满意的。

1.2 数控技术在工业机器人方面的应用

工业机器人通常就是指在工业生产中使用的一种能够模拟人的动作,按照一定的流程尽心吧操作的自动化设备,这些自动化设备使用的最终目的就是为了提高生产的质量和效率,同时在生产的过程中也能保证生产的安全性和稳定性,工业机器人实际上属于工业设备的一种,工业机器人的使用可以很好的改进生产条件,节省了生产时间的同时,也节约了劳动力成本,而如果从工业机器人的基本功能上来看,其可以完成基本的人力生产工作,同时还可以完成喷漆、焊接等一些复杂性和生产要求相对较高的工作,另外其还可以在一些人类无法触及的极端环境下保证良好的工作状态。

2 数控技术及数控设备的研究和应用热点

在生产过程中效率和质量一直都是人们十分关注的一个因素,精度高的加工技术可以很好的提高生产的效率,同时还可以保证生产的质量,从最近几年的生产情况上来看,在加工精度方面有了明显的改进和提升,这也成为了人们十分关注的重点。

2.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势

这种技术的应用可以提高整个机械加工的水平,同时在很多其他的方面也可以很好的体现出其他技术所不具备的优势,使用该技术可以有效的缩短产品的生产周期,同时还可以在生产精度方面有更好的保证,在生产中最高的精度已经可以精确到纳米的级别。

2.2 轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用这种加工形式进行生产和加工可以很好的保证零件的光洁度,同时在工作的效率方面也有了更好的保证,它可以是普通联动机械生产效率的2到3倍。所以其在生产过程中也可以体现出更好的性能和优势,但是因为这种系统在编程技术上难度较大,同时价格也比较高,所以在过去的机械加工中一直没有得到良好的发展,阻碍了机械加工的进步。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床的发展。

2.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;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、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考

3.1 战略考虑

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先,从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次,从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制。

3.2 发展策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

数控技术是随着数字时代的来临广泛应用于机械加工和制造领域的一种新型技术手段,标志着新的生产力的发展方向,具有划时代的意义。目前我国的数控机床已经取得了相当大的成就。在产品种类、技术水平和质量上都较大的发展。据了解,目前我国的数控机床在市场推广的就多达一千五百种以上,在整个金属切削和锻压机械中都具有有举足轻重的地位。

首先,数控机床的应用范围不断扩大。近年来,我国的机床行业在国家重点工程,以及国防军工建设中得到了广泛的应用,并且在航天航空事业中也不断提高数字控制的精确度。SSCKZ80-5型五轴车铣复合加工中心在对航空、船舶、铁路运输行业具有高技术、高精度的技术运用,对飞机发动机主轴和起落架的加工等关键性的机械加工都有较重要的作用。在其他生产工业方面,数控技术同样具有较大的影响作用,通过超精密球面车床的基础设备提供,促进了照相机塑料镜片、激光加工光路系统以及条形码阅读设备等高科技的技术加工的精细化和科学化。

其次,数字技术不断提升。“国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点,通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门,在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头,配以工作台的纵向移动,可完成五自由度的运动。”同时,网络化和集成化的数控机床创新是数字技术提高的表现之一,提高数控机床的速度和精密程度,当前我国已经研制成功出一批速度在8000~10000r/min以上的数控机床,并且搭理推广了CAD技术的应用。

最后,企业的数控机械化程度大大提高。据了解,当前企业经过不断的研发和创新,已经开发并生产了“8大类、13个系列、160多种电主轴及主轴单元”,高度的数字机械化大大减少了公司的产品生产成本,提高其市场竞争力;目前我国企业在数控技术的应用上达到了一个较大的,是数字技术在机械加工领域应用的重要表现形式。

结束语

工业是国家实力的衡量基准,以发展工业为主要手段来维持我国的经济增长,巩固国家实力是可行之策。随着数控技术在机械加工制造领域的应用越来越广泛,机械加工制造行业内所配备的数控设备越来越多,我国机械行业的发展必将越来快速,数控技术在机械工业以及其他行业中的应用前景也必定会越来良好。

参考文献

[1]刘思默.机械数控的技术应用实施与探讨[J].数字技术与应用,2011(12).

[2]冉振旺.数控技术在机械加工中的应用与发展前景分析[J].科技资讯,2011(26).

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因为任何知识源于实践,归于实践,所以要付诸实践来检验所学。实习一般包括大学里的学生的金工实习和公司里安排员工实习。下面小编给大家整理的生产车间实习心得体会范文,希望大家喜欢!

生产车间实习心得体会范文

毫不掩饰地说,通过这次的实习它给了我一次宝贵的人生经历,我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解,也是对这几年大学里所学知识的巩固与运用。在实习中我的理论同实践进行真实地接触,思维和现实有了结合点。这些都对我的观念起着或潜移默化或震撼的作用。从这次实习中,我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的,并且需要进一步的再学习。只是作为工科的学生也许一周多的实习时间远远不能够对一个企业做深入地了解,只能是肤浅的、粗略的了解一下产品工艺的简单流程,和一些先进的与本专业相关的工业技术。

当前随着科学技术的迅猛发展,各种产品品种类繁多,生产工艺、生产流程也各不相同,但不管何种产品,从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理,通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此,在专业实习过程中,首先要了解其生产原理,弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次,在专业人员指导下,通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节,初步培养我们的知识运用能力。

经过在_一个多星期的实习让我亲眼见到了许多平时在学校里只闻其名不见其形的机床,让我对各种各样的机床有了比较清楚的认识。此次实习我们参观了东风发动机的几个生产车间,见到了许多加工机床。在工厂里实习让我们有了走近机床仔细观察它的机会,通过观察让我对机床的组成部分及各个部分的作用有了更深的认识,我们见到不同的机床由于它在零件加工中的作用不同而被放在了不同的位置上,并且我还知道同一批机床加工同一个零件随着零件加工的工序安排的不同,机床的摆放也不同,此时加工零件的工序是否安排得好就可以看出来了,工序排得好机床的利用率就高就不会造成资源的浪费,并且还可以提高零件的加工效率。

除了见到许多车床外,还认识了许多种零件的加工方法,有:平时常说的钻、镗、铣、车还有插齿运动,在东风的曲轴生产车间我见到了多种不同的钻床,有些是通用的有些是专用的,加工方法也有许多,有多孔同时进行加工的,有铣平面和钻孔同时进行的,还有双柱和多柱立式钻床通过老师的讲解我明白了多柱可以进行多工步的加工。我还见到了多种多样的钻套有可换的还有固定的,夹具也有许多,老师也为我们介绍了各个夹具的定位和夹紧。在东风的总装厂我们见到了由柳工人自己设计的装配线,在装配厂里两条线同时运行,从前面进去的是零部件顺着加工线走。感觉到非常有意思,真的是大开了眼界。

在参观了各种工艺方法和机床后对我的课程设计也有了很大的帮助,让我的思路更加地开阔。在实习中参观的厂中数控技术都担当了重要的角色,由此可见机电一体化已经是现在生产的主流。在东风实习让我看到了我国机械行业发展的远大前景,从而也反映出了我国机械行业一片欣欣向荣的景象,这更加让我坚定了学好本专业知识的决心和信心,今后我一定会更加努力地学习,提高自己各个方面的能力,特别是分析问题和解决问题的能力,为日后的工作打下坚实的基础。最后,我希望以后能再有机会参加类似的实习,同时也衷心的感谢领导和老师们为我们的实习做的工作和努力。

生产车间实习心得体会范文

通过本次实习,我们巩固了自己所学的理论知识,扩展了视野,认识了各种精密的仪器以及不同的操作要求和操作模式,并且锻炼了自己的实践操作能力,好多东西都是课本上没有的,这些知识只有亲身体验才能加深自己的印象。这次实习还锻炼了我们的吃苦耐劳的精神,由于天气原因,及工厂自身环境问题,每一个车间都相对较为闷热,但是同学们都没有抱怨,认真的研究机器的操作流程和各种机器之间的相同点和不同点,与工人师傅及老师认真交流,学到了很多新的知识。

本次实习的不足就是感觉时间太少了,加上在路上耽搁了一段时间,所以实习的时间比较紧迫,有好多的东西还没有仔细的观察到。只是大体的了解了一下,不过总的来说,自己还是学到了好多知识,尤其是机械精度中的基本概念的理解并且认识到了机械精度这门课程的重要性,许多在书本上看到的知识从之前的感性认识升华为如今的理性认识。

生产车间实习心得体会范文

从学生到实习工作者,短短几个月的工作过程使我受益匪浅。不仅是在专业知识方面,最主要是在为人处事方面得到了很大提高。社会在加速度地发生变化,对人才的要求也越来越高,要用发展的眼光看问题,不断提高思想认识,完善自己。

篇6

关键词:数控加工工艺;传统工艺;结合

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.023

0 前言

数控加工工艺的技术水平和传统工艺的结合决定着国民经济的命脉,它是高新技术产业中最尖端和最基本的技术装备。在科技飞速发展的今天,机械加工只有提高效率和精确高度才能跟上社会发展的步伐。只有革新传统加工工艺才能为现代化的制造业找到出路。提高零件的加工精度和表面的质量,才会大大提高厂加工的效率和质量。才能为机械行业的发展打下基础。

1 数控加工工艺和传统工艺

1.1 数控加工工艺

数控加工技术产生于美国,通过50年的历程就发展到了较高的水平[1]。数控加工就是在机械加工中运用数控技术。用数字信号来控制机床运动与此同时对机械机床实行控制。运用数控加工技术能够大大增加机械生产的效率。把产品的制造质量上也提升了几个等级。

数控加工可以缩短结构复杂的零件的加工时间,也保证了加工精度的准确性和零件加工的质量化。在编制机械加工的工艺时,要考虑的更加精确细致。比如在加工完退刀槽之后,要注意退刀的具置。防止与其他的工作零件产生反应造成破坏。在传统工艺上进行详细的描述换刀的要求,大大节省了换刀时间和换刀效率。

1.2 传统工艺

传统工艺就是指运用天然材料制作,表现出独特的民族风格和地方特色的工艺品和技艺[2]。它有着几百年的历史,并且在工艺的流程上都是完整的。承载着中国的历史和文化。传统工艺可以分为工具器械制作工艺、传统饮食加工工艺、传统建筑营造工艺、雕塑工艺等14大类。传统工艺师得到了国家职业技能的认证。但是,现在传统工艺面临的情况比较复杂,有些技艺面临失传的境地。主要的原因就是经济效益低下,工艺复杂,后继无人等。国家因此出台了相关政策进行补救,比如“非物质文化遗产的保护”。社会媒体用各种方式在广泛宣传和挽救,希望这些老手艺能够代代流传下来。

2 工艺流程中存在的问题

现阶段,我国许多工厂在工艺流程上出现了许多问题,最突出的就是在数控机床和传统机床有机结合这一方面,数控加工工艺与传统加工工艺存在衔接不合理的问题,主要表现在:一方面,工程顺序的安排上不是很严谨,比如在应该使用传统加工工艺的时候却用了数控加工工艺,造成了数控加工机床的不合理应用,而数控机床的工时安排的太过于紧凑,从而提升了机床的成本,浪费了数控机床的资源。另一方面,劳动力的不均衡使用,企业忽视了操作人员和工艺人员的技术水平,导致一些技术相对较好的操作人员进行长时间的工作,超出了自己承担的能力。而技术水平相对较差的人员闲置时间较长,得不到利用,也造成了人力资料的浪费。

3 数控加工工艺和传统工艺的结合

3.1 组合加工工艺的应用

数控加工的工艺流程和传统加工的工艺流程是不同的,因为数控加工会有几道工序[3]。传统的机床加工是从采购的原料和加工成成品的每一道工序都是需要编制的。所以,在编制加工的零件的工序卡片时,把传统工艺与数控加工工艺结合起来,这样就可以高效率的完成零件加工。在加工一个精确度非常高的阶梯轴时,数控加工工艺和传统工艺之间就体现出不同。数控加工工艺在数控机床使用的时候,发出复合循环的指示,就可以把轴的外圆的循环几次粗车后,把速度调整到一定程度在进行精车。在数控加工工艺的过程中也使用了部分的传统加工工艺。传统的加工程序就是依据外表的轮廓根据顺序依次进行粗车,之后在进行精细的加工。数控加工工艺与传统的工艺相结合,减少了工作的时间,能够提高工作效率,工作的质量也随之增加。

3.2 专用机床的应用

因为一次装夹的时间相对来说比较久,数控加工工艺和传统工艺的通用机床通常来说都不能进行大规模的作业,只能适用于小型的生产规模。也适合生产产品种类较多的。单一零件在大批量生产的时候会用时很久,这个时候专用机床就应运而生。专用机床的技术难度比较大,它是把加工工艺、机床、刀具、夹具、物流集于一体的。涉及的技术领域比较宽泛也比较复杂,这是一次性制造,要保证一次性成功。但是专用机床的技术依赖性比较强,从设计、工艺编制、生产制造到装配调试的全过程。都是需要一批有经验的技术人员、管理人员和技术工人。

它的生产对象一般都是大批量的产品,它生产的范围十分狭窄。生产原理也是在数控加工工艺和传统工艺相结合的基础上,在根据自身的特点选择合适的装夹工装,就能制造出所需要的大规模机床。

4 结论

综上所述,数控专业在我国的机械工业发展中取得了辉煌的成就。但是发展的过程中还是存在一些问题,和发达国家的效率和质量上还是存在一定的差距。在高速发展的21世纪数控加工中心中有着无可取代的作用。数控技术是国际自动化产品中一个重要的组成部分,在以后的工业应用中发挥着重要的作用。我们可以想象出它的发展前景是十分乐观的。

参考文献:

[1]方贞,卢卓.数控加工与传统机加工工艺的比较与分析[J].黑龙江科技信息,2016(13):39.

[2]顾金平.车床传统加工工艺在数控车加工中的实现与改进[J].湖南农机,2012(07):117-118+122.

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关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床

一.机电一体化的发展与研究现状

20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。

二.机电一体化在机械工程中的运用

机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。

(1)煤矿机械领域

煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。

(2)化工机械领域

化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。

(3)数控机床领域

目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。

三.机电一体化在机械工程设备中的意义

随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。

(1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。

(2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。

(3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。

(4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。

参考文献:

[1]王静.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].同煤科技.2006.(4).

[2]戴勇.高职机电一体化技术专业课程开发[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]三浦宏文,杨晓辉.机电一体化实用手册(第二版).北京:科学出版社2005:2-11.

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关键词:前校后厂;校企合作;工学交替;人才培养

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.210

1 机械大类专业目前发展状况

机械类专业的大部分高职院校目前的办学状况都不太理想。办学质量驻足不前,招生人数大幅下降,如何破解目前困境,提高教学质量,融入中国制造2025中去。从而走出目前机械类专业(具体指模具设计 与制造,机电一体化技术,数控技术,)办学的困境,是摆在我们面前的大问题。

2 机械大类专业目前存在的问题

哪么机械类专业发展目前存在的主要问题体现在哪些方面:(1)招生人数大幅下降,个别学校甚至停止了本专业的招生,没停止招生的学校也难以为断。(2)教学方式陈旧,仍然沿用传统的教学方式,缺乏创新。(3)实践机会偏少,学生在校实习,仍然以传统的机加工方式,学生在校期间根本就没有参与机械加工的机会。(4)就业形势不容乐观,绝大部分毕业生并没有进入机械行业工作,流入了电子厂等流水线工作,学生看不到个人前途。从而产生了读书无用论的观点。

如何根据本校的实际情况,紧跟社会发展的形势,把教育目标同企业的发展目标与人才需求相结合,发挥职业教育的特点,增强自己的办学实力和办学活力,走出目前的困境?其有效途径,就是实施“前校后厂、校企合作、工学交替”的办学模式。

3 机械大类专业存在的问题解决思路

哪么“前校后厂、校企合作、工学交替”的办学模式。如何实施?

目前大部分学校采用的是引进校办工厂的方式,但经营一段时间后,碰到了各式各样的问题,并且大部分处于经营难以为继的状态。一方面,虽然有校办工厂,但就处于工厂在生产,但学生不能参与实习。主要原因是,机械加工的成本很高,而在校学生,根本就不具备参与普通机械零件加工的能力,体现在机床的操作能力差,而企业对产品的交货期限有一定的要求,不可能让学生因为加工速度慢(校办工厂的性质决定了学校不可能有很多的设备,设备少就不能弥补因加工速度慢而产生的交货漏洞),加工精度差,会造成残次品增加,生产成品增加,从而影响生产进度。更严重的是影响企业的生存。这些情况决定了在学校办厂的困难性,办厂容易,让学生实习难。

为解决这些问题,我们进行以下的模式探讨:(1)立足校办工厂的现有形荩不强制要求学生在校内工厂实习期间参与同专业相关的实习(因学生人数众多,而学校机床所限,不能保证学生的机床操作时间,而机床操作时间不够,就不能保证熟练操作。以机械加工零件为主,学好普通机床的操作技能,为参与校外实习打下基础。(2)现在高职院校普遍采用的是2+1或者2+0.5的模式。这就是说每个学生有半年到一年的时间参与顶岗实习。这就为学生的校外实训在时间上创造了条件。(3)寻找合适的大量的企业签定长期的合作协议,确定每个学生参与实习的工种,薪资标准,工作时间等等内容。规划每个学生的职业生涯,让学生明确个人的发展前景,这不仅对顶岗实习工作的开展有利,更对学生的职业发展有利。当然由于机械加工行业的特殊性,任何工厂不可能在同一时间内接收大量的学生进入技术工种,(一般情况下,千人以内的机械加工工厂,一次接收量不超过30人,百人以内的工厂,一次接收量不超过10人。这一点在模具厂中体现得更为明显。)当然我在这里指的是工厂的技术工种,而不是机械的流水线作业。(因为我们培养的是优秀的技术工人,而不是流水线员工,哪怕是操作机器,如果是哪种批量生产的机械零件,也是属于流水线工作的范筹。)(4)采用校企互动式模式,由企业提供实习基地、设备、原料,企业参与学校的教学计划制定,并指派专业人员参与学校的专业教学。企业优秀管理者或技术人员到学校授课,促进校企双方互聘,企业工程师走进学校给学生授课,同时学校教师给企业员工培训,提高员工的素质。通过校企双方的互聘,使学生在教学中获得技能训练的过程,既是提高专业技能的过程,也为企业生产产品、为企业创造价值的过程,既解决了实训材料费紧缺的矛盾,又练就了学生过硬的本领,真正实现在育人中创收、在创收中育人。通过校企合作使企业得到人才,学生得到技能,学校得到发展;从而实现学校与企业"优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展"的双赢结果。

4 结语

校企合作,大有可为。随着科技进步和产业结构的升级,特别是经济全球化的发展,社会需要一大批有一定理论基础的应用型技术人才。对于生产企业来说,其最迫切需要的是具有某种职业能力的、有专长的,有创新精神的技能型高素质劳动者。总之,通过校企合作,能使学校更好地了解到经济和社会发展对专业技术人才的需求和发展趋势,将不断促进学校教学内容和教学方法的改革,使职业教育与社会实践紧密结合。从而促使学校把对学生的培养过程与企业对一线专业技术人才的要求有机的结合起来,使学校培养的人才更加适应社会和企业的需要,缩短员工和企业的磨合期,降低企业的培训成本和劳动成本,有利于提升企业的竞争力所以,校企合作于学校、于企业是一种双赢的策略,具有重要的意义。

参考文献:

[1]教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见[J].教职成,2008(08).

[2]蒯晓牛,范学银.工学结合、校企合作,构筑中职学校 教师继续教育新模式的思考[J].2009.

[3]校企共建实训基地的意义[J].中国教育报,2010.

[4]探索工学结合与校企合作人才培养的新模式和发展的基本方向[J].2010年江苏职业教育创意论坛.

[5]何涛.校企合作模式下的中职教学改革探析[J].安徽省汽车工业学校,2011.

[6]王林.“工学结合、校企合作”人才培养模式探析.教育与职业,2008.

[7]李靖.浅析关于中职学校积极推行工学结合校企合作新模式的探讨[J].论文天下,2011.

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关键词:机电一体化;信息技术;数控机床

机电一体化就是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机的结合,并应用到实际中去的综合技术。随着科学技术的飞速发展,现代化的自动生产设备可以说都是机电一体化的设备。

机电一体化也称为机械电子学,是由英文单词Mechanics(机械学)的词头和Electronics(电子学)的词尾组合而成的新词,即Mechatronics。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被世界各国所承认和应用。随着电子技术和信息技术的迅猛发展,机电一体化技术也获得了高速发展,并对现代工业的生产产生了重要影响。

1 机电一体化的含义

在人类漫长的发展历史中,有一种“看不见的思想”推动着技术的进步和发展,而这种“看不见的思想”就是人们追求的“精益求精”的思想,也正是这种思想使人们创造了一个又一个技术奇迹,也正是“精益求精”的思想迫使人们去提高工作效率,从而创造了机电一体化技术。

机电一体化在国外被称为“Mechatronics”,这个词是由英文单词Mechanics(机械学)的词头和Electronics(电子学)的词尾组合而成的新词,意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着科学技术的发展,这一技术已经得到包括我国在内的世界各国的承认和应用,我国的工程人员将这一名称译为“机电一体化技术”,机电一体化技术又称为机械电子技术,是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物,是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。

2 机电一体化技术的发展历史

机电一体化技术的发展历程,大致可以分为三个阶段。

20世纪60年代以前是第一阶段,这一阶段是机电一体化的初创阶段,也就是电子技术开始在机械行业中得到广泛应用,因此,可以称其为“萌芽阶段”。在这一时期,电子技术研究的初步成果开始被人们用来完善机械产品的相关性能。尤其是第二次世界大战的爆发,更是刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了一些机械性能相当优良的军事用途的机电产品。战后,这些军事用途的机电产品转为民用,对经济的恢复和技术的进步起到了积极的促进作用。

20世纪70年代到80年代是第二阶段,这一阶段机电一体化获得了蓬勃发展,因此,可以称其为“蓬勃发展阶段”。在这一时期,人们已经开始主动地去利用电子技术、通信技术和控制技术,也就是人们常讲的3C(Compute、Control、Communication Techology,简称3C)技术的发展成果来研究新的机电一体化产品。

20世纪90年代至今,是机电一体化技术发展的第三阶段,这一阶段智能化技术在机电一体化技术中得到了良好的应用,因此,这一阶段可以称其为“智能化阶段”。这一时期,由于人工智能技术、网络技术和光纤技术等的发展,为机电一体化带来了巨大的发展空间。而目前,随着机械技术与激光-微电子等技术的结合,光机电一体化技术将会成为机电一体化技术未来发展的重要方向。光机电一体化技术包括产品和技术两方面:光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品,具有丰富的功能和很高附加值;光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。随着机电一体化技术在各行各业的广泛应用,光机电一体化技术将会获得巨大的发展空间。

3 机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。[1]21世纪,随着科学技术和人们的环保意识的提升,机电一体化的发展趋势主要是智能化、数字化、网络化、微型化及绿色化。

3.1 智能化

智能化是21世纪机电一体化发展的重要趋势。随着计算机技术、信息技术、电子技术的飞速发展,机电一体化的智能化在工业中得到了广泛的应用,机器人就是机电一体化的重要体现。机器人就是通过计算机技术、电子技术、传感器技术等自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人的主要任务就是协助或代替人类的工作,尤其是一些危险场合,如高电压环境、核电站等,都需要机器人来完成人类不适宜的工作。随着机器人性能的提高,在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域,机器人都有着非常重要的用途。

3.2 数字化

数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这是数字化的基本过程。21世纪是信息时代,信息的数字化越来越受到人们的重视。随着计算机技术的发展,奠定了机电产品数字化的基础,也为数字化设计和制造提供了重要手段,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有具有高可靠性、易操作性、可维护性以及自诊断能力等。

3.3 网络化

网络化就是指利用通信技术和计算机技术,把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来,按照一定的网络协议相互通信,以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。20世纪90年代中期,网络技术得到了迅猛发展,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息,给世界带来了巨大的变革,也给机电一体化的发展带来了重大影响,如可以通过网络对机电一体化的设备进行远程控制。机电一体化的产品很多,我们以数控机床为例来说明。

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

3.4 微型化

近年来,作为机电一体化技术的重要分支的微机电系统,得到了迅猛发展。微机电系统是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成,尺寸通常在毫米或微米级,自八十年代中后期崛起以来发展极其迅速,被认为是继微电子之后又一个对国民经济和军事具有重大影响的技术领域,将成为21世纪新的国民经济增长点和提高军事能力的重要技术途径。

由于微机电系统具有体积小、重量轻、能耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点,在生物医学、航空航天、工业、农业乃至国防等领域等有着广阔的应用前景。虽然目前技术上还存在一定困难,但取得技术上的重大突破已经为期不远。

3.5 多样化

未来的机电一体化装置将会越来越强化其与生命机体的相似性,它高度依赖于信息,具有相当高的智能,能够学习和积累经验,有灵活适应环境的能力,并能根据需要和具体条件进行决策、指挥并完成某些任务。[2]这些在技术上虽然有一定难度,但其部分功能已经得以实现。人们正在研究如何用机电一体化技术取代人体的大部分器官,如人造假肢,过去只是外表和真肢相似的机械化装置,而目前,已经研究出可以和身体器官相连的装置,这种假臂的手非常灵活,甚至可以操作乐器等。

3.6 绿色化

绿色设计就是指充分利用资源来获得绿色产品的设计。在漫长的人类发展史中,工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境,与此同时,也加速了资源、能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了严重破坏。但地球上的一次性资源、能源毕竟有限,随着世界人口的日益增多和人们对物质生活越来越高的要求,这种高投入高输出发展模式能否持续下去、还能持续多久,已成为国际社会的重点研究课题。[3]鉴于此,绿色设计也就成了机电一体化发展的重要方向。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思,要求世界各国要合理的利用资源,转变传统粗放式的发展模式,采用以资源、能源高效利用为特色的集约型发展模式,是实现可持续发展的重要途径。

4 机电一体化的重要应用

机电一体化技术自问世以来获得了迅猛发展,推动了机械工业的良好发展,新产品层出不穷。无论是军事还是经济,亦或是生产、生活,机电一体化都在时刻推动着社会的发展。

4.1 数控机床

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数和辅助运动等。数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。

4.2 工业机器人

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是工业物流自动化中的重要装置之一,是当今世界新技术革命的一个重要标志。[4]工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。20世纪40年代中后期,机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后,美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。1959年UNIMATION公司的第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。UNIMATION的VAL(very advantage language)语言也成为机器人领域最早的编程语言在各大学及科研机构中传播,这也是各个机器人品牌的最基本范本。

5 结束语

机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。应当指出,机电一体化是机械理论与计算机和网络等信息理论的结合,是机械设计理论的发展,而不是取代。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献

[1]梁俊彦,李玉翔,林树忠.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007.

[2]张杨林.机电一体化技术进展及发展趋势[J].机械制造,2005.

[3]周琴.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].机械,2010.

[4]王恒升.机电一体化及其应用[J].机床电器,1998.

篇10

关键词 数控编程 工艺参数 切削用量

中图分类号:TH133.2 文献标识码:A

一个国家装备工业的实力和国际竞争力,关系到国家整体工业竞争力和综合国力在世界上的位置,而数控机床作为国家装备工业的主流产品和技术方向,在国家经济发展战略中具有重要的地位。数控机床是一种自动化程度很高的机电一体化设备,是综合自动控制、自动检测、计算机及精密机械等高新技术的产物。数控机床的水平和拥有量,已经是衡量当今制造业水平、工业现代化程度的重要指标,也是衡量国家综合竞争力的重要指标。随着数控机床的发展与普及,现代化企业对于懂得数控技术、能进行数控编程的技术人才的需求量必将不断增加。

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文仅就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨,简要的内容也希望吸引大家对数控编程的兴趣和关注,以发展普及型数控机床及数控系统为主攻方向,提高国产数控机床和数控系统的市场占有率为主体目标,希望国家加大扶持的力度,大力发展数控机床行业。

一、数控化是机械行业进步的大趋势

机械工业是向国民经济各部门提供装备的部门,是现代经济的支柱产业。机械工业的发达与否,是衡量一个国家工业化程度的重要指标。而机床行业又是机械工业的基础行业,是向机械工业提供加工装备的部门,是“支柱的支柱”。由于数控机床的优越技术性能以及在国防上的重要意义,从1950年代起,美日德等先进国家竞相投入巨资进行研发,其技术在国际上遥遥领先。多年来,我国数控机床的需求结构大体是:高级型10%,普及型29%,经济型61%左右。从发展趋势看,普及型比重将逐渐加大。汽车工业、汽车摩托车行业产能和市场均有很大潜力,为数控机床的潜在大客户。数控系统生产企业大小上百家,其中有相当自主开发能力。当然,我国机械工业的技术进步,还存在着重技术攻关、轻视新技术向商品转化的问题,尤其是市场营销方式陈旧,力度不足。今天培植自己幼小的以低端系统为主的数控机床行业,正是为了明天自己有强大的足以和国际垄断集团竞争的企业。

二、编程方法

数控编程方法有手工编程和自动编程两种。

手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工,以及计算较简单,程序段不多,编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件,以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件,由于编程时计算数值的工作相当繁琐,工作量大,容易出错,程序校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采用自动编程。

自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成,可以有效解决复杂零件的加工问题,也是数控编程未来的发展趋势。同时,也要看到手工编程是自动编程的基础,自动编程中许多核心经验都来源于手工编程,二者相辅相成。手工编程是基础,自动编程亦需要好的工艺基础,包括工艺分析和工艺结构的设计以及刀具的选择等。

三、编程步骤

拿到一张零件图纸后,首先应对零件图纸分析,确定加工工艺过程,也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等),加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能,只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值,得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后,根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作,结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式,逐段编写零件加工程序单,并输入CNC装置的存储器中。编制的程序必须通过空运行、图形动态模拟或试切削等方法检验程序的正确性。当发现错误时,通过分析产生错误的性质来修改程序或调整刀具补偿参数,直到加工出合格的零件。注意:试切削时,尽量选用低廉的切削材料进行试切。

四、典型实例分析

数控车床主要是加工回转体零件,典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如,要加工形状如图所示的零件,采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同,因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例,应进行如下操作。

1、 确定加工路线。

按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工路线,采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最后加工螺纹。

2、装夹方法和对刀点的选择。

采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。

3、选择刀具。

根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,刀宽4mm ,4号为车螺纹刀。采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。

4、确定切削用量。

车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为0.1mm/r。

5、 程序编制。

确定轴心线与球头中心的交点为编程原点,零件的加工程序如下:

五、结束语

发展数控机床行业对我国的发展具有战略意义,是经济发展战略中不可轻易放弃的重要支柱。一是用高新技术加快装备工业的现代化改造,是优化经济结构的重要环节;二是西方在尖端数控机床品种的进口和技术转让方面,对我实行限制政策,而中高档数控机床的自行研制和国产化对国防建设等意义重大。

要实现数控加工,编程是关键。本文虽然只对一例数控车床加工零件的进行了编程分析,但它具有一定的代表性。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面,加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。国家在扶持对象和扶持方式上,有必要完善法规,对中国人所有和经营的数控机床生产企业,按照重点支持的原则,给出公开、统一的支持标准,取消所有制歧视。通过科学技术的吸收消化和研究发展,在尽可能高的技术档次和尽可能多的品种方面,获得自主研发知识产权。总之,应该深刻认识到,以数控化为核心的装备工业技术进步,是优化结构、增强国力、保证我国在21世纪现代化建设中实现追赶世界先进水平的中心环节,这是应该放到发展战略高度来认识的。

(作者单位:四川建筑职业技术学院 机电工程系)

参考文献:

[1]李峰:市场经济条件下我国数控技术和装备的发展现状及其对策.商场现代化,2006年.