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數(shù)控技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家或企業(yè)制造技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要指標(biāo)之一
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)數(shù)控車床正逐步成為“世界制造中心”,數(shù)控技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家或企業(yè)制造技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要指標(biāo)之一,目前我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率僅為1.9%,而日本高達(dá)30%,美國(guó)超過了40%。在發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床已經(jīng)普遍大量使用,而我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用推廣同發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大。我國(guó)數(shù)年內(nèi)將需要60-80萬數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才。這些缺陷既不像變形鋼材可在軋制加工過程中被焊合或細(xì)化,也不能用冷加工強(qiáng)化方法提高性能。
計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。英文簡(jiǎn)稱CNC,又稱數(shù)控機(jī)床、數(shù)控車床,香港和廣東珠三角一帶稱為電腦鑼。又如為了克服18-8鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕,可以將鋼的含碳量降至0。
CNC數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
與普通機(jī)床相比, CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn):
●加工精度高,具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量;
●可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng),能加工形狀復(fù)雜的零件;
●加工零件改變時(shí),一般只需要更改數(shù)控程序,可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間;
●機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產(chǎn)率高(一般為普通機(jī)床的3~5倍);
●機(jī)床自動(dòng)化程度高,可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;
●對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高,對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。
我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展諸多問題分析
工業(yè)自動(dòng)化會(huì)是一個(gè)爆發(fā)增長(zhǎng)點(diǎn)。如何在當(dāng)中做好產(chǎn)品的的定位以及市場(chǎng)的細(xì)分,以求在未來的市場(chǎng)中分一杯羹,是相關(guān)企業(yè)亟需考慮的問題。
無論是從簡(jiǎn)化人的勞動(dòng)程度或者是從提高生產(chǎn)效率考慮,工業(yè)自動(dòng)化都是不二的選擇。但要順利轉(zhuǎn)型過渡,我們還需要理清楚幾個(gè)問題。
首先是安全問題,在完全的自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)過程中,我們的工控系統(tǒng)的安全性將會(huì)是現(xiàn)在以及未來關(guān)注的重點(diǎn)。
在2012年“震網(wǎng)”及后續(xù)一些工控安全事件發(fā)生之后,所有工控廠商和應(yīng)用商都很關(guān)注其中的問題。跟傳統(tǒng)的信息安全領(lǐng)域安全有所不同的是,工業(yè)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是工業(yè)自動(dòng)化過程及相關(guān)設(shè)備的智能控制、監(jiān)測(cè)與管理,對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與業(yè)務(wù)的連續(xù)性更是看重。這就表明系統(tǒng)設(shè)備的可用性、實(shí)時(shí)性和可控性是工業(yè)控制系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注的方面。因此如何保證這幾方面的安全性,是我們提到的安全關(guān)鍵。:高速化、高精度化、高可靠性、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化和開放性二、CKX6163D—W(刀塔帶尾座機(jī))∠45斜床身高配置表主要技術(shù)參數(shù)※尾座18、尾座錐度M1419、尾座套筒Φ8020、尾座行程㎜120※※其它21、定位精度mm0。
其次,怎樣才能晉升為自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的”主角”。由于創(chuàng)新能力、人才和專利的缺乏,中國(guó)的自動(dòng)化發(fā)展阻礙重重。
就拿工業(yè)機(jī)器人來說,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的新型大型高科技產(chǎn)業(yè),工業(yè)機(jī)器人得需求量將以每年15%-20%的速度增長(zhǎng)。
而市場(chǎng)的熱捧背后是映射出是國(guó)內(nèi)企業(yè)的尷尬,2012年本土品牌機(jī)器人銷量?jī)H1112臺(tái),外資及合資品牌銷量高達(dá)25790臺(tái),市占率分別為4%和96%。國(guó)內(nèi)的凱恩利機(jī)械是機(jī)器人行業(yè)的先行者應(yīng)用者。但總體份額相對(duì)于外資企業(yè)來說還是微不足道,這就需要廠家們用心深耕細(xì)作,才能打造出更好的產(chǎn)品,迎合市場(chǎng)需求,緊接工業(yè)自動(dòng)化潮流。注重控制系統(tǒng)的同一性生產(chǎn)廠家一般選擇同一廠商的產(chǎn)品,至少應(yīng)選購(gòu)?fù)粡S商的控制系統(tǒng),這給維修工作帶來極大的便利。
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第三,核心部件的缺失是病根。我們繼續(xù)以工業(yè)機(jī)器人為例,說明國(guó)內(nèi)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的通病。
據(jù)介紹,工業(yè)機(jī)器人的核心部件包括機(jī)器人本體,減速器,伺服系統(tǒng),控制系統(tǒng)四部分,而這四部分所占的成本分別為22%、24%、36%、12%。
對(duì)于國(guó)內(nèi)的企業(yè)來說,在減速器和伺服電機(jī)方面與國(guó)際巨頭相差巨大,尤其是在減速機(jī)方面,幾乎沒能產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前市面上75%的精密減速機(jī)市場(chǎng)由日本廠商控制,價(jià)格也會(huì)比其他偏高。這也成為了國(guó)內(nèi)自動(dòng)化從業(yè)人員的不能細(xì)訴之殤。如果這些核心部件能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,無論在成本控制或者技術(shù)方面,都能夠有很大的提高。因此這也是亟待考慮的問題。如果有條件可采用工件大平底校準(zhǔn),在不具備這一條件的情況下,可采用試塊法,試塊和工件為同一工藝鑄造。
從以上幾方面看來,中國(guó)企業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程要面對(duì)的問題,較其他先進(jìn)的歐美日韓等國(guó)家,仍有很長(zhǎng)的一段路要走,如何克服前文提到的創(chuàng)新乏力、技術(shù)落后、人才缺乏的問題,并不是一朝一夕的事,但看到國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)在努力,在嘗試,在向國(guó)際巨頭學(xué)習(xí)。相信有朝一日,我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化能夠打上自身的烙印。談到數(shù)控機(jī)床的“精度”時(shí),務(wù)必要弄清標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)的定義及計(jì)算方法。
數(shù)控系統(tǒng)是所有數(shù)控設(shè)備的核心
數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對(duì)象是坐標(biāo)軸的位移(包括移動(dòng)速度、方向、位置等),其控制信息主要來源于數(shù)控加工或運(yùn)動(dòng)控制程序。因此,作為數(shù)控系統(tǒng)的最基本組成應(yīng)包括:程序的輸入/輸 出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)這三部分。
輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的作用是進(jìn)行數(shù)控加工或運(yùn)動(dòng)控制程序、加工與控制數(shù)據(jù)、機(jī)床參數(shù)以及坐標(biāo)軸位置、檢測(cè)開關(guān)的狀態(tài)等數(shù)據(jù)的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數(shù)控設(shè)備都必備的最基本的輸入/輸出裝置。此外,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同,還可以配光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。作為外圍設(shè)備,計(jì)算機(jī)是目前常用的輸入/輸出裝置之一。制作試塊的材料必須預(yù)先進(jìn)行超聲波探傷,不允許存在等于或大于同聲程Φ2㎜當(dāng)量平底孔的缺陷。
數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它由輸入/輸出接口線路、控制器、運(yùn)算器和存儲(chǔ)器等部分組成。數(shù)控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數(shù)據(jù),通過內(nèi)部的邏輯電路或控制軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和處理,并輸出各種信息和指令,以控制機(jī)床的各部分進(jìn)行規(guī)定的動(dòng)作。
在這些控制信息和指令中,最基本的是坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量指令。它經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算后生成,提供給伺服驅(qū)動(dòng),經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大,最終控制坐標(biāo)軸的位移。它直接決定了刀具或坐標(biāo)軸的移動(dòng)軌跡。