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本文将结合目前超精密微小零件发展的现状,现代机械制造中数控技术的应用探究

超精密微机械制造技术探究

现代机械制造中数控技术的应用探究

机械制造领域测量技术发展

时间:2017-07-20 05:13点击: 次来源:网络作者:编辑评论:- 小 + 大

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近年来,随着科学技术水平的不断发展,航天航空工业、微机械工业、生物工程等都有了很大的发展,这些行业的发展离不开精密微小零件的发展。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

分析了数控技术发展历程、技术特点以及在我国的发展现状,结合数控技术在各行业领域的发展,介绍数控技术在机械制造行业中的普遍应用,并进一步展望我国数控技术的未来。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

随着社会经济的飞速发展,我国在机械制造技术中也有了重大的突破。我国的制造业在发展的过程中也是以测量技术为重要的基础而进行的,在现今我国的制造业中占据了主导地位。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

摘要:近年来,随着科学技术水平的不断发展,航天航空工业、微机械工业、生物工程等都有了很大的发展,这些行业的发展离不开精密微小零件的发展。目前,精密微小零件的发展方向愈加多元化,结构特征也愈加复杂。相关行业对精密微小零件的各种功能和使用稳定性的要求也越来越高。在这种环境背景下,进行有关超精密微小零件的研究十分必要。本文将结合目前超精密微小零件发展的现状,开展有关超精密微机械制造技术的研究,希望能对我国未来超精密微机械制造技术的发展有所帮助。

摘要:机械制造业是我国国民经济的重要组成部分,它同时为众多建设领域提供了精良可靠的装备,推动着各项建设事业的迅猛发展。多年来数控技术成为现代机械制造中首选的工艺技术。智能机械化程度不断提升满足了社会发展需求,丰富了人们的生活生产应用。本文首先介绍现代机械制造现状,并说明了数控技术的概念特点,举例分析了现代机械制造中数控技术的应用。

近年来,我国机械制造业进入稳定发展阶段,而测量技术的发展在机械制造业取得突破性进展的过程中的表现极为出色,可以说中国机械制造领域之所以能够取得这样的成果更测量技术的发展是离不开的。以中国为代表的国家的飞速发展,使世界经济格局发生重大变化,甚至开始重新划分。同样,中国的发展不仅仅表现在经济上,也表现在科技水平上,近年来中国更加重视人才培养和科技发展,多样化的测量技术的发展就有了更好的发展空间。本文通过对机械制造领域测量技术的发展进行研究。

关键词:超精密加工;微机械;机械制造

关键词:机械制造;数控技术;加工工艺

机械制造;测量技术;经济格局;科技发展

随着相关专业领域的发展,对超精密/精密微小零件的要求越来越高,需求量也不断增加。超精密微机械制造技术是新兴的一种科学技术,是在20世纪80年代末才出现的,在21纪获得了较大的发展,并被广泛地应用于各个领域,如国防领域、电子领域、医疗领域等。为了满足对精密微小零件的使用要求,微机械被应用于精密微小零件加工中,从而也改变了现代装备加工发展的方向。本文将从超精密微机械制造技术的内涵入手,介绍超精密加工的特点,并对超精密微机械制造技术展开分析和研究。

机械制造业是我国国民经济的重要组成部分,多年来,数控技术成为了现代机械制造中首选的工艺技术。只要将先进数控技术引入机械制造加工业中,才能帮助我国的机械制造行业焕发新的风采。因此,探讨现代机械制造中的数控技术应用具有重要义。

前言

1超精密微机械制造技术的内涵

1我国的现代机械制造业发展现状

通过测量技术对物质世界进行测量是科学的开始。通过测量技术的发展减少产品制造过程中的误差。通过测量技术将生产现场的情况与机床进行有效的结合从而是生产水平有一个质的飞跃。

1.1微制造系统的主要加工对象是微小机械零件,在加工的过程中主要依靠系统化和集成化的理论,通过观察加工工件的结构和相关的要求进行加工、检测、搬运等工序,与一般的零件加工相比,微小零件是要在比较狭小的空间完成上述工序。在进行微制造的过程中要坚持一个理念,就是小机床小零件理念,这种理念也是微制造技术和其它制造技术之间的区别。微制造系统的存在可以解决微小零件加工过程中遇到的问题,是进行微小零件加工一种有效的方法。

目前,国内的机械制造加工行业虽在建设规模与生产能力上在世界行业中占据前位,但若论机械产品的质量与性能,则需要大打折扣一番。现阶段,国内的众多机械制造企业仍无法真正摆脱制约产业经济发展的重要问题,就是技术的研发能力始终未有突破性的长进,对于关键技术、核心技术尚且需要从国外买卖。很多知名企业虽然在企业生产、销售方面表现得十分出色,但是其主打产品无中国专利或无本土技术,始终是企业不想揭露的伤疤,如国产空调的制冷压缩机可能来自日本,冰箱的压缩机也很可能来自日本。很多民众认国外的产品技术过硬、质量过关,这样的观念虽有些偏颇,但着实反应当前国内的机械制造加工行业需要转型升级,谋求创新发展的迫切要求。只有不断提升机械设备的功能、效率、质量、安全性,才能更好地迎接市场竞争。

一、测量的基本要义

1.2超精密微机械制造技术加工的对象是微小零件,在加工的过程中对微小零件的尺寸有一个控制范围,一般来说微小零件的尺寸要在10μm~10mm之间,且要具有复杂的几何形状。对于符合这两种要求的微小零件进行加工和检查才是属于超精密微机械制造技术的应用范围。这种制造技术相比于其他技术而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的优势。将超精密微机械制造技术应用于零件加工中不仅能有效减少制造过程中的能源消耗,同时也可以大限度的节约制造空间,这是符合现代绿色环保生产理念的,也是未来制造系统发展的主要方向之一。

2机械制造的自动数控技术

机械制造业中机械设计和机械制造的过程中所需要的测量学科,主要包括传感、测量和仪器三方面的内容。其中主要研究几何量的获取与处理。在测量的过程中,以物理原理为测量基础,通过在基本物理、化学效应基础上通过信号的变换完成传感的过程。后将被测量转换成更容易被认知、接受、理解、处理的数据。被测量的对象有很多,根据不同被测量对象的特征可以选择不同的测量方法。

2超精密加工的特点

如今,机械制造企业在积极整改,主动加强提升企业的机械制造自动化程度。机械制造的自动化,就是主张主动借助必要的计算机等电子控制技术,通过输入特定功能的程序语言,指挥机械装置完成人工无法完成的复杂工作,这些工作往往是高精度、高速度、大复杂度的结合。机械制造自动化的推广应用,改变了传统的效率低下生产境况,同时提升了制造产品的质量,提升了产品在国经市场中的竞争力。企业应该不遗余力地主导运行机械制造自动化,进市场发展。数控技术正是机械自动化具代表性的技术,成为了传统机械制造产业不断提升改变的关键手段。

二、测量技术在机械制造领域内地位提高

超精密加工技术起源于20世纪,这种具有较高科技含量的加工技术随着现代科技的发展业越来越完善,能加工的微小零件尺寸已经发展到纳米级别。随着超精密加工技术的不断发展和进步,这种加工技术具备的特点越来越多。超精密加工的特点主要包括以下几个方面。

2.1数控技术定义及特点

机械制造主要优势是利用测量技术大大提高看了生产效率,替代了传统的于工制作,促进了社会经济的开苏发展。因此可见没测量技术是整个机械知道的核心所在,其测量技术的高低不仅带动着机械制造行业的发展,也极力推动了社会经济发展脚步。在机械制造生产中,测量技术为其提供了控制方法,使机械制造更加精准,进而完善机械制造的质量。如今,在机械制造的选材、认识以及改造上测量技术起着不可忽视的作用。它可以准确测量出产品材料的适用性、以及制造技术的完善性。随着世界经济的飞速发展和中国经济在全球经济发展中所处地位越来越大,我国的机械科学和制造系统都进行着一些变革。新型机械系统、绿色环保设计理念的出现,制造工艺改革、科学技术的提高带领中国的机械制造业进入一个新的时期。作为制造领域的重要组成部分的测量技术取得了一系列重要进展,使之地位明显提高。

第一,就是“进化”加工原则。“进化”加工包括直接和间接两种加工方式。使用直接加工方式,使用的加工设备精度要比工件精度低,需要通过特殊加工工艺的处理才能满足相应的精度要求。这种加工方式适用于单件、小批量的生产过程。间接加工需要以直接加工方式为基础,利用母机完成加工任务,这种加工方式适合于批量生产;

数控技术,是目前各类机械制造加工行业的关键技术,基于计算机研发,融入了更多的自动化控制理念,数控技术更加注重提升产品的加工精度。从机械制造加工行业而言,数控技术就是利用电子信息数字化控制技术,精准控制机械制造的全过程。从特点上看,数控技术体现了自动控制、精度高准、效率突出、成本微薄等内容,不断替换传统设备工艺后,将持续为企业赢得等大的利润,可以改善生产资料的分配与利用情况,优化生产经营方式,推动机械制造和加工的实际应用范围。

三、测量技术发展现状

第二,就是微量切削机理。这和一般的切削机理不同,是在晶体内完成的切削工作;

2.2数控技术的应用优势与技术要点

现场校准方法与装置取得突破性进展

第三,使用了大量的新方法。这主要与工件加工技术的发展有关,传统的切削和磨削方法已经不能满足现代加工工艺的要求,特种加工、复合加工等新方法应运而生,不断提高加工的精度;第四,和高新技术产品的关系更加紧密。通过和高新技术产品的结合,可以大大提高加工的科学性和合理性,从而确保加工的质量和精准度。

数控技术作为电子网络时代的全新技术,具有传统技术无法比拟的优势。主要表现在三个方面,其一是操作性更加灵活。数控技术采用语言编程来控制机械制造的车床、设备,使得不同工序之间可能存在同步进行的情况;其二是操作技术更加简单。数控技术的内在逻辑就是计算机程序语言,而控制这些逻辑动作的往往是一些按键,这些设置无疑提升了操作的简易度,大大降低人工劳动强度;其三是制造加工效率高。数控技术通过专业的数控机床来开展制造加工工作,更加专注于完成精度高且结构复杂的零件制造加工高要求,如此则可在预定时间内,更快地完成制造加工指标,同时还保障了零件质量安全。

我国测量技术领域的先驱者们,通过设计、研究在先进制造测量领域发明出一种新的空间尺寸测量现场校准方法,并完成装置的设计。可以根据多种靶标特殊集合结构和自身基准尺寸以及不同位置之间传递关系作为约束条件从而建立的一套全新的现场校准方法和装置。更有效的解决在现在制造领域内因为现场校准及其装置问题所引发的误差问题,并能够根据小分数角渥拉斯顿棱镜和直角冷静作为反射镜的共光路白适应系统实现远程小胡位置的相互校准等。这是中国测量技术在制造领域内针对于县城校准的一个重大突破。

3超精密微机械制造技术

重视数控技术的合理应用:数控技术的特点鲜明,优点充足,必然可以在未来的机械制造中占据更大的应用空间。机械制造加工中总会出现很多尺寸规格要求复杂、制造加工精度较高的零部件,这些工作对于人工操作而言是无法完成的,但数控技术正为解决此类问题而生,企业将该技术广泛推广到不同车间,以严格的已数控技术制造加工标准规范来指导工作,靠良好的数控加工环境来提升技术操作精度。只有真正重视数控技术,并不断强化提升其优势,扩大其应用范围,能够发挥出更大的实用价值。

大型或超大型精密仪器核心技术研究取得突破性进展

3.1超精密微机械制造技术是一种比较重要的技术,国内外都对这种技术比较重视,同时也取得了很大的成果。但在微机械加工设备技术的研究方面,日本还是要遥遥领先于世界各国。日本研发的超精密微机械加工机床成功地解决了微机械切削加工中面临的难题,能对复杂自由曲面进行加工。除了日本,德国在微机械加工设备技术方面的研究也比较领先,德国研究出的微切铣削技术可以对淬火钢和硬铝材料的微小零件进行切削加工。此外,德国还研究出专用于微小零件加工的系统,解决了大型机械无法进行微小零件加工的难题。

提升计算机辅助编程能力:传统机械制造加工流程中,很多零部件的制造加工都需要专业人员根据图样需求进行程序开发,同时不断优化整个工艺流程,工作量往往很大,编程效率较低,而且还容易导致人为因素的失误,不利于大规模生产。数控技术投入使用后,计算机编程相比人工的速率、准确率都大大提升,对资源的利用达到了优化,有效降低了成本。

针对制造领域内大型或者超大型精密仪器的制造,我国与世界强国之间依旧存在不小的差距,为了弥补或者说缩小这种现实差距,我国哈尔滨工业大学的谭教授所带领的科研团队首次在该领域获得了突破性进展。通过超精密核心单元技术改善了我国在大型或超大型精密仪器制造过程中难以掌握核心技术的问题。通过谭教授所在科研团队的不懈努力我国终于拥有在大型超精密仪器中的集成能力,并能够自主研发并设计制造处大型超精密级测量仪器,填补了这一空白。

3.2相比于国外,国内的研究还是比较缓慢的,但也取得了一定的成果。我国在微机械加工设备技术方面的研究主要集中于微小制造系统和微小切削技术两个方面。哈工大研究出的微小型车铣加工系统已经能达到国际水平。同时,我国还研发出来微摩擦磨损测试仪。这些研究成果为我国超精密微机械制造技术发展奠定了良好的基础。微切削加工技术的研究重点不仅包括如何使加工的零件微小化,同时还包括要将微切削加工过程微小化。因此,在微切削加工技术方面的研究要关注加工的全过程,要全面掌握微切削的机理和相关参数信息。

加强数控机床改造:数控技术需要在数控机床上才能体现,当前,企业应该做到尽一切可能应用先进的经济型数控机床,能够更好地促进数控技术的推广应用。经济型机床可由原机床改造而来,也可由创新技术直接制造,能够满足我国的机械制造加工实际需求。经济型机床一方面降低了零部件制造加工成本,另一方面提高了机床稳定性,保障了机床的高工作效率与高加工水平。

测量工具从“新”开始

4总结

推进智能数控技术发展:随着计算机网络技术的不断发展,大数据时代下数控技术也应该向着更智能的方面改进发展。一旦数控技术的智能化程度加深厚,能够根据实际制造加工中的情况控制速率,并尽量根据原材料来定量加工,不浪费原材料。智能数控技术的监控检测功能增加后,操作人员的劳动强度将大大降低,工作时间也会大幅减少。

测量所依托的一大重要核心就是工具,近年来我国机械制造领域中测量工具开始从根本上进行。运用光感和电感技术使测量仪器的性能和功能都有显着的提高,使之无论实在精度、外形或者能耗、折旧等方面都有了很大的改进。通过不断完善大规模集成、混合电路等方面的技术手段,并在测量过程中加以广泛应用真正做到磨刀不误砍柴工。随着科技技术的不断发展,我们在测量时所使用的工具早已从基础测量转变为更直观的电子设备了,千分量具、游标量尺等工具被大规模采用,使测量数据更为准确快捷。

总之,超精密微机械制造技术对于现代工业的发展具有重要作用,国内外对此都给予了高度的重视。现阶段,我国在超精密微机械制造技术方面的研究还要落后于国际先进水平。因此,应加大在相关方向研究的力度,促使该项技术向更加科学系统化的方向发展。

3现代机械制造中的数控技术应用实例

在测量过程中,检测时常用到的工具包括齿轮、凸轮、旋转体零件等,在测量过程中御用坐标式测量是我国测量技术上的一大发展,通过以上几项工具的广泛推广和使用,并将这些工具在合理推广到计算机处理技术、微处理技术等方面之后,我们能够更直观的认识到坐标式测量技术更新后,对于机械制造领域的重要转折。

参考文献:

机械制造加工行业的数控技术引入已经大有年头,各企业也在不断学习探索中摸索出各有特色的应用之路,为各领域提供了强有力的装备保障。

测量过程进入多信息融合阶段

[1]于化东.超精密微机械制造技术研究进展[J].长春理工大学学报:1~8.

汽车工业正经历着不断发展的过程。为满足人们日益增加的汽车功能需求,数控技术也被更多地应用到汽车工作的生产中。数控技术在确保汽车产量、零部件精度的同时,还加强对其他环节的重视。数控技术必然能够帮助汽车实现多样化功能,同时还对这些功能可以完成便捷管理。如一些汽车公司采用无人自动生产流水线,可自动加工车身前板等。通零部件精度大幅提升。

机械制造领域的测量过程中获取大量的信息,这个过程已经从过去简单的信息获取多度到将信息进行分类整理,过滤无用信息并将可靠地消除各种被测量之间相互影响的因素,从中获得更有效的信息,并将多种测量信息进行融合,从而获得更有效的测量数据。

[2]宋涛.超精密微机械制造技术研究进展[J].中国机械,2014,:128~128.

在无论是重工业还是轻工业中的机械制造加工,都会运用到数控技术。如轻工业中,食品加工制造、造纸印刷、纺织缝纫等机器设备生产线,或是在重工业中,金属冶炼、化肥农药的加工、资源开采等复杂恶劣条件,这些地方中人类难以胜任工作,但利用数控技术也就可代劳。数控技术在工业生产中的应用,节省了大量劳动力,提升了生产效率,生产成本相应降低;同时生产质量得到保障,是规模化量产的重要考虑途径。

结论:

[3]郑颖.超精密微机械制造技术研究进展[J].科技风,2014,:241~241.

数控技术杂糅了机械、电气自动化、计算机技术、电子信息等学科的交叉理论知识,因此能够实现数控技术在不同设备上的应用,能够帮助这些设备实现机电一体化。特别是数控机床的应用,在世界范围也得到广泛关注。数控机床的制造加工,是机械专业与电子技术专业的强强联手,无论在何种作业环境中,都能进行适度地设置或调整具有了对应的配套作业能力,能够体现高适应性、超精度、高稳定性、低成本等特点。数控技术的应用可将不同工序进行综合管理,并以高技术性开展柔性自动加工。

虽然我国的机械制造领域的测量技术近年来有了飞速的发展,但是我们不可否认的是我们仍存在许多的问题,在认识到我国测量技术发展方向之后,更要将过程中出现的问题加以改正。秉持着坚持自我创新的核心,将技术真正掌握到自己的手中,而不是依赖于国外的先进技术。通过组建科研小组或专题研究组对高端的高附加值的测量设备进行研究,填补该领域的空白。同时由于我国该项技术的起步较晚,对于基础技术和制造工业上的研究还有所欠缺,导致一些关键性的技术仍存在一些问题,所以我集中解决像密封技术、焊接技术等至今仍与国外产品要差1~2个数量级的技术从而提高测量手段和测量技术的含金量。对于我国机械制造领域测量技术的发展已经取得了可喜的进步,但我们仍要认识到现如今的中国与世界发达国家之间的差距。未来我国机械设计领域测量技术可以依托于国家的重大专项,高度重视机械制造前期的测量技术等问题,加大投入,紧抓科技技术发展和人才培养两大重点,尽快完成先进制造需求的测量技术体系的建立。

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我国的煤炭资源储量丰富,大部分的开采都需要特制的煤矿机械设备。现阶段,很多煤矿机械设备都利用到数控技术,可有效降低采煤中的安全风险,并进一步提升采煤效率。煤机设备的种类众多,加强对现代煤机的开发,加快小批量生产,是数控技术应用的主要表现。同时,以焊件代替毛坯制造;用数控切割代替仿型法等都是利用数控技术所完成的改造。

[1]中国科学技术协会.仪器科学与技术学科发展报告2006-2007[M]北京中国科学技术出版社2007,:16-19.

1.浅析先进机械制造技术及工艺

数控技术能够在航天工业中广泛应用,特别是对于某些对温度、对压力、对质量有高度要求的零部件而言,数控技术的作用不可替代。如采用数控机床中的高速切削技术来切削特殊金属板材,整个切削过程无过多热量产生,并且不会产生强烈的冲击力导致零件变形。在航天工业中就常会用到高速切削技术,可高质量来满足航天制造加工的高标准要求。

[2]裘祖荣张国雄测试技术的社会作用及发展方向[J]工具技术2004,38:26-28.

2.微机械元件和仪器新进展*

4现代机械制造中的数控技术未来发展趋势

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3.工业设计与机械设计制造技术的应用

我们可从三方面来描绘下数控技术的发展前景。一是继续开展技术创新。健全完善数控技术的高水平研发体系,加强对配套机床、数控系统、程序软件的开发研制;加强人才培育工作,选用高素质专业数控技术人才来深化技术创新;对行业企业而言,坚持技术创新,对关键技术组织攻关,推动自动化水平的提升。二是系统推进技术发展。数控技术开发必须有一整套的行动规划、方案、策略和评估标准,形成完整的系统体系。行业应坚持以问题为导向,重视市场需求,坚持提升创新能力,加强技术支持,加强服务水平,打造更具精英商品形式的市场。三是强化数控技术支持。行业发展的基础就是技术。机械制造加工行业的基础就是数控技术及其机床等设备的发展。只有不断提升数控技术的力量支持,强化服务,才能更好地打造可在世界市场放手一搏的产品设备,真正做到对传统产业的高效改造,为企业和国家赢得更多更好的经济收益。

1.论我国工程测量技术发展现状与展望

4.机械制造工艺与精密加工技术的分析

5结语

2.中国电子测量仪器向高技术发展

5.微机械惯性传感器检测平台的设计与应用

3.为高新技术发展加快营造资本高地

6.职业高中机械专业基础课教法探究

4.贯流式水轮机的应用与技术发展

7.试论我国先进机械制造技术的特点及发展趋势

5.软交换技术发展现状

8.机械制造与自动化设计理念探究

6.光纤光缆和通信电缆的技术发展与思考

9.现代机械制造中数控技术的应用探究

7.论高技术发展带来的社会变革

10.厂房内管道支架制造技术

8.软交换技术发展现状

9.机械工业近期行业技术发展重点

10.21世纪海洋生物技术发展展望

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