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1.1數控技術特點
通過將計算機技術、通信技術、傳感技術以及光、機、電等諸多技術與現代制造技術融合在一起,以實現數字化對機械進行加工以及運動工程進行控制制的技術成為數控技術。目前數控技術主要利用事先編制好的程序,通過計算機來實現對設備的控制。因此數控技術具有效率高、自動化程度高、精密度高等優點。數控加工技術的具體加工特點如下:①對于換批加工和新產品的研發,只需通過改變數控機器內的參數便可實現,因此對產品的改良和新產品的研發帶來了很大便利。②縮短加工時間,提高效率。數控技術可以實現一次裝夾完成多道工序的加工。這樣既保證了加工精度又大大縮短反復裝夾浪費的時間。③提高產品品質。利用數控技術可以實現對復雜零件及零件曲面任意形式的加工,這是普通機床難以完成的。④模塊化、標準化加工。通過對數控技術的模塊化設計,可以大大減少換刀時間及安裝時間,從而實現對一種部件的模塊化、標準化加工。
1.2數控技術優勢
現代數控技術融合了計算機技術、電子技術、自動化技術,具有高精度、高效率等特點而日益成為現代機械加工控制技術的發展方向。另外,現代數控加工技術能將各個單獨系統組成模塊形成自動化生產線,從而為實現大批量、高效率、自動化加工零件帶來可能。自動化生產的同時也可以大大降低生產成本。
2現代機械加工中數控技術的應用
數控技術因其優勢而被廣泛使用,也很快得到人們的認可。其在機械加工領域的應用體現在以下方面:
2.1數控技術在工業中的應用
數控系統一般由控制單元、驅動單元和執行單元三部分組成。工業生產中數控技術主要運用在機器設備生產線上,以實現大規模集成化生產。如:傳統工業如食品加工、造紙印刷行業等;以及惡劣勞動環境下如重工業金屬冶煉、化工行業、農藥加工、資源開采等方面。數控技術的應用有助于實現大規模自動化生產,因此在惡劣復雜條件下,數控技術有助于改善勞動條件、減少勞動強度、保障人員安全等優點,再加上數控技術高精度、高效率的特點在兼顧質量的同時保持效率。通過編制計算機程序,來控制計算機發出指令到驅動單元,然后由驅動單元帶動執行機構實現自動化加工生產。通過傳感系統和檢測技術控制零件的加工精度以保證質量,若出現錯誤和故障,傳感器和檢測系統就會發出故障信號給計算機系統,計算機系統控制發出報警信號,并自動控制系統停止工作以保護機器。
2.2數控技術在機床設備中的應用
數控技術在機床設備加工中的應用更是普遍,現代數控技術是機床設備加工工藝實現現代機電一體化組成中不可或缺的部分。數控技術在機床加工中應用是機床加工工藝發生了革命性的變化。首先數控技術對機床加工設備的控制能力發生質的飛躍。如今我們可以控制設備實現對物件任意形式的加工。通過將刀具、工件之間相對位置、主軸、刀具、速度以及冷卻泵的啟停等各種設備按照既定動作編排到計算機上,然后計算機發出控制指令實現對所需要部件的加工。
2.3數控技術在汽車工業中的應用
現代汽車工業對零部件的要求極為苛刻,傳統加工技術已無法滿足現代汽車工業的要求。如今現代數控技術在汽車工業零部件加工和組裝中處于支配地位。數控技術使汽車使得汽車兩大加工中心合為一體,實現一體式流水線自動加工生產,同時數控技術還具有快速控制,使得加工中心具有高速性。這種“高柔性”與“高效率”的結合,不僅滿足了產品更新換代的要求,而且能實現多品種,中小批量的高效生產的特點。數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術和集成制造技術等,在汽車制造工業中得到了廣泛深入的應用。
2.4數控技術在煤礦機械加工中的應用
煤炭在我國能源結構中占有重要地位,尤其今年來采煤業發展突飛猛進。作為采煤業必不可少的設備采棉機決定煤炭企業的效率。采煤業以其復雜環境、惡劣條件使得傳統加工工藝已越來越無法滿足現代采煤業的要求。傳統機械加工難以實現單件的下料問題,而數控技術通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題,它代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序對象為采煤機葉片和滾筒,從而進一步優化了套料的選用方案。數控技術在采煤機上的應用優勢體現在以下幾個方面:①切割速度快,提高了采煤效率。數控技術的快速控制使采煤機的快速切割成為可能,切割葉片能在一定時間內完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤機自動化,降低勞動強度和人工采礦的危險性。自動數控技術在采煤機上的使用不但提高采煤機自動化而且降低勞動強度和危險性。③提高加工質量和效率。數控氣割機可自動可調的補償切縫,一些零件的焊接坡口可直接割出,從而提高了生產效率。另外它允許對構件的實際輪廓進行程序控制,這樣就可以通過調節切縫的補償值來精確地控制毛坯件的加工余量,更好地配置資源,實現最優化生產。
2.5數控技術在兵器工業機械中的應用
傳統兵器工業機械加工已經成熟且自成一體。如果全面更換使用現代數控機床技術,既不經濟又不現實。因此充分利用現有資源將原有加工機床與現代數控技術結合在一起,這樣既可以節省成本又可以提高加工精度以滿足兵器工業機械加工現代化要求。對于加工工藝要求不高的部件我們可以運用傳統機床進行加工生產,對于加工工藝要求較高的部件我們可以運用數控機床進行加工生產,這樣避免了資源的浪費。數控機床以其高精密性、高穩定性、可復制性因此能滿足兵器工業機械加工的規模化和大量生產。對傳統機床的改造賦予其現代數控技術使普通機床變成了全新概念的數控機床,最終達到投入資金少,方便操作,功能和精度都普遍提高的效果。因此現代數控技術必將為兵器加工工業帶來新的飛躍。
3結語
1.1含義
數控技術作為一種高新技術,從實質上而言,其是指利用計算機技術對傳統機械制造技術進行科學的控制,以便保證機械制造過程的安全性,并提高機械制造的效率和質量。在機械制造中,數控技術的應用主要是為了對機械設備的角度、速度等進行合理的控制。與傳統機械制造技術相比,數控技術具備三個優點,即效率高、精度高、柔性自動化。數控技術在機械制造中的應用是以機械自動化為基礎,其也是構成機械制造集成系統的主要部分之一。
1.2原理
在機械制造中,數控技術屬于一種高新技術,而這種技術的應用也是對計算機技術、精密測算、自動控制等綜合使用的重要體現。從結構方面而言,數控技術的主要構成部分是現代數控系統,而要想利用這種系統對不同的機械設備進行控制,論機械制造中數控技術應用孫響英雙峰縣職業中專417700需要依靠存儲程序來實現。現代數控系統(CNC系統)作為構成數控技術的主要部分,該系統主要包括CNC裝置、輸入和輸出裝置、速度控制單元及軟件等多個部分,而其中最為重要的部分是CNC裝置。CNC系統中的CNC裝置屬于一種特殊的電子計算機,這種裝置的使用是為了利用硬件對軟件的運行進行合理的控制,以便保證軟件的運行效果。在機械制造中,數控技術的應用原理是將機床加工信息輸入到CNC系統中,再經由電子計算機輸出到驅動電路。另外,在數控技術的應用過程中,機械制造人員需要對該過程進行實時控制,以便保證對機械制造過程的控制能夠更加精準,機械制造的質量和效率能夠得到有效的提升。
2數控技術在機械制造中的應用
隨著科學技術的不斷創新,以及機械市場的激烈化發展,數控技術在生活中各個行業也得到了更為廣泛的應用,而這主要體現在以下幾個行業中的應用。
2.1機械設備
在機械制造中,機械設備是基礎條件,但其所起的作用卻極為重要。數控技術在機械制造中的應用可以使機床加工得到更好地控制,而數控機床的應用是指利用數字化方式對機械零件加工工藝的各種信息進行處理,并以代碼的方式對機械制造過程進行管理,以便確保機械制造過程能夠真正實現機電一體化管理。在機械制造中,數控技術的應用是利用計算機對機床進行控制,以使機械制造的精度和效率能夠得到有效提升,并真正實現自動化操作。利用數控技術對機床進行控制的優勢在于零件加工過程比較簡便,不像傳統操作方式那樣復雜,制造人員只要將零件加工信息輸入到存儲程序中,就可以實現自動化操作。由此可以看出,數控技術在機械制造中的應用,不僅能夠提高機械制造的質量及設備的運行效率,也能夠對機械制造過程進行合理的簡化,而這對增強機械設備的可控性有很大幫助。
2.2工業生產
市場競爭的激烈化發展也現代工業生產增加了很大的難度,而對工業生產而言,數控技術的應用可以使機械設備完成機械操作人員在惡劣工作環境下無法完成的任務。同時,數控技術在工業生產中的應用不僅能夠提升機械設備的運行效率,也能夠提高工業產品的生產質量。比如汽車零件的生產由數控機械進行控制,可以有效的提高汽車零件生產的質量。汽車齒輪需要依據設計的圖紙及實驗所得的數據進行生產,利用數控技術控制汽車齒輪的生產,可以提高汽車齒輪的契合度,也能夠提升數控機械生產汽車齒輪的精準度。在工業生產中,數控技術包含的控制單元是由計算機構成,而將工業生產程序輸入數控技術包含的現代數控系統中,并利用計算機將指令輸送給驅動單元,及時檢測指令輸出情況,以便保證工業生產的質量和效率。假如在數控技術應用中,操作人員存在錯誤操作,傳感裝置會及時將信息反饋給控制單元,從而確保控制單元能夠及時的采取保護措施。一般情況下,執行控制單元保護措施的結構主要是由機械原件和伺服系統構成。此外,在工業生產中,數控技術的使用不僅能夠減輕機械操作人員的工作壓力,也能夠提高工業產品的生產質量和效率,這對提升工業生產安全性有很大幫助。比如,在汽車零部件生產中,高速電主軸的HVM800型臥式加工中心的轉速最高可達到24000r/min,而工作臺在不到1s行程就可以達到1m,這不僅提高了汽車零部件生產的效率,也在一定程度上增加了汽車制造企業所獲得的經濟利益。
2.3煤礦機械
煤礦開采必須使用的設備是采煤機,而當前煤礦開采所使用的采煤機的改良速度比較快,且具備品種多、批量小等特點,這也代表著采煤機生產技術比較簡單,往往是采用焊件生產。在煤礦機械的焊件下料中,傳統機械制造技術很難得到煤礦機械制造要求,而如今所使用的數控氣割技術是利用龍骨板程序進行采煤機焊件下料,這可以有效的提高采煤機焊件下料的安全性。
3結束語
1.1在煤礦綜合采礦方面的應用機電一體化數控技術在煤礦綜合采礦方面的應用主要表現在電牽引采煤機上。大功率的電牽引采煤機,其牽引性能比液壓牽引更加優越,能夠應用于大傾角的煤層開采中,并且具有結構簡單、操作方便、反應靈敏、便于維護等優點。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應用煤礦提升、運輸是煤礦生產中的關鍵環節,其工作效率直接影響著煤礦的生產效率,礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數控技術應用的具體體現。其中,礦井提升機能夠實現全數字提升,而內裝式提升機是一種典型的機電一體化設備,簡化了機械的結構,將滾筒和驅動有機地連接起來,大大提升了設備運行的安全、穩定性;帶式輸送機是目前最主要的輸煤設備,具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優點。
1.3在煤礦安全生產方面的應用煤礦的安全生產離不開監控系統的支持,良好的監控系統能夠有效地避免煤礦安全事故的發生。煤礦礦井對監控系統的要求極高,必須保證系統時刻連通,保證隨時能與工作人員聯絡,從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數控技術在礦井監控系統中的應用,可以將系統主機內的數據庫進行連接,利用局域網使其連成同步模式,由專用的通信接口負責主備機的監控工作,并利用專業的軟件,對產生的數據進行整理和分析,同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能,為礦井監控系統的發展提供有力的技術支持,對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應用煤礦安全生產離不開井下支架設備,而機電一體化數控技術在支架設備中也有著廣泛的應用。利用計算機系統與液壓支架系統的充分結合,實現了成組自動移架和定壓雙向臨架,有效地避免了支架與模板和頂板發生碰撞。目前,掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統。
2機電一體化數控技術應用的相關建議
我國煤礦機電一體化數控技術與國外先進技術相比,仍然具有一定的差距,這就需要相關部門加大科研力度,加大對機電一體化數控技術開發的資金投入,提高我國機電一體化數控技術水平,提高煤礦機械自動化程度。另外,還可以大膽借鑒國外先進技術,根據我國煤礦行業的實際發展情況,制訂符合我國煤礦企業發展的機電一體化數控技術的開發規劃。隨著我國煤礦機電一體化數控技術水平的提高,煤礦生產的效率、安全性等得到了全面的提升,但與此同時,也應該加強對煤礦工作人員的技術培訓,使其能夠熟練操作這些自動化機械,并且加強對機械設備的管理和維護,確保煤礦生產的安全與穩定。
3總結
電腦橫機的類型很多,但是其控制系統大同小異,控制流程大體為:輸入設備、打版系統、存儲介質、控制系統和執行單元。其中打版系統的作用主要是生成花型文件,花型文件借助存儲介質輸入控制系統,控制系統通過解析花型文件,從而產生控制信號,最后將這些控制信號發送給執行單元來協調完成紡織工作。
2嵌入式系統
嵌入式系統以整個硬件設計為基礎來實現自身功能,而一些應用程序的管理以及硬件的分配需要軟件的幫助,這樣便于開發程序。嵌入式操作系統經歷了四個發展階段,首先是嵌入式算法階段,該階段沒有操作系統,主要是通過匯編語言來直接控制系統,因此整個系統相對較為單一,工作效率也相當低,用戶對接較為困難。在嵌入式算法的基礎上又發展了一種簡單的操作系統,該系統主要以嵌入式CPU為核心,其特點是功能簡單,成本較低,工作效率高,所用操作軟件較為專業化,兼容性和擴展性較好,但是在處理用戶界面時還不是特別容易。因此嵌入式操作系統階段又發展成為一種嵌入式的通用操作系統,此階段的嵌入式操作系統兼容性較好、工作效率較高、體積小、擴展性較好,而且用戶界面友好。目前正在飛速發展的一個階段是以Internet為基礎,Internet的接入為嵌入式系統提供了強大的網絡運作功能,這是嵌入式操作系統的需求,也是其飛速發展的一個標志。開發嵌入式系統主要是選擇操作系統,選擇原則包括:
(1)兼容性,操作系統是否具有兼容性在各異的平臺或者各異的系統上顯得尤為重要,良好的軟件兼容性可以使系統在不同的平臺上方便地運行,或者通過簡單的微調就可以運行。
(2)實時性,嵌入式操作系統的應用廣泛,因此需要其對各種異常或者各種命令隨時隨地做出回應。
(3)豐富的資源信息,這對提高系統開發的效率起著至關重要的作用。
(4)定制能力,硬件系統各不相同,因此要求系統的定制能力也相當的高。
(5)成本,這是任何一個開發商對產品都必須要考慮的問題。
(6)中文支持度。基于上述的因素,在選擇操作系統時要慎重,而Linux操作系統是最符合上訴原則的操作系統。Linux操作系統穩定性較高,性能較好,支持各種不同的任務,可以調試結構,資源豐富,成本較低,結構多變,應用廣泛。
3軟件流程軟件的基本框架