時(shí)間:2022-10-12 15:45:08
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 機(jī)械制造業(yè)影響 策略
中圖分類(lèi)號(hào):TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品逐漸成為機(jī)、電、液、氣、光等的統(tǒng)一體,相應(yīng)的機(jī)械制造業(yè)也快速向精度、效率、智能、網(wǎng)絡(luò)集成等方向發(fā)展。機(jī)械制造業(yè)作為我國(guó)的主要工業(yè)之一,其發(fā)展已進(jìn)入了以數(shù)控技術(shù)為主流的階段。為適應(yīng)產(chǎn)品批量、周期、復(fù)雜度、質(zhì)量等多元化要求,以及生產(chǎn)過(guò)程管理與控制需要,數(shù)控技術(shù)正迅速發(fā)展,并在國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)廣泛應(yīng)用,形成了深遠(yuǎn)影響,因此有必要認(rèn)清數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的重要意義。
數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展過(guò)程
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)68%的社會(huì)財(cái)富來(lái)源于制造業(yè),日本國(guó)民總產(chǎn)值的49%是由機(jī)械制造業(yè)提供的,我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占 40%。可以說(shuō),沒(méi)有發(fā)達(dá)的機(jī)械制造業(yè),就不可能有國(guó)家的真正繁榮的富強(qiáng)。而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平,則是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量、快速更新產(chǎn)品,是機(jī)械制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展的基礎(chǔ),也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志。
20世紀(jì)50年代初第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn),使機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的局面,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的應(yīng)用技術(shù)和最基本的裝備。而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)機(jī)械制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù),已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的影響
數(shù)控技術(shù)普及給機(jī)械制造企業(yè)的管理帶來(lái)了新的思路和要求。數(shù)控技術(shù)普及給機(jī)械制造業(yè)所帶來(lái)的不僅僅是生產(chǎn)模式的改變與生產(chǎn)效率的提高,更為重要的是機(jī)械制造企業(yè)的管理帶來(lái)了新的思路和要求。數(shù)控技術(shù)相比與傳統(tǒng)技術(shù)更為先進(jìn),尤其是實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制管理之后,機(jī)械制造企業(yè)的管理必須由原來(lái)的管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)控機(jī)床為核心的新興管理模式,以適應(yīng)當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。從一定程度上講,數(shù)控機(jī)床是為了滿(mǎn)足管理的自動(dòng)化,因此,數(shù)控機(jī)床與管理實(shí)際是相輔相成的。所以,機(jī)械制造業(yè)應(yīng)該改變傳統(tǒng)管理觀念,做到管理的科學(xué)化、有效化。
數(shù)控技術(shù)普及帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在科技日益發(fā)達(dá)的今天,各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展總是縱橫交錯(cuò)、息息相關(guān)的。數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)要充分發(fā)揮出來(lái),離不開(kāi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的密切配合,反之,也會(huì)促進(jìn)這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。①在數(shù)控機(jī)床大力推進(jìn)的背景下,作為數(shù)控機(jī)床的重要附件,刀具、工具系統(tǒng)這些年也得到蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)發(fā)展很快,產(chǎn)品供不應(yīng)求;②數(shù)控機(jī)床作為制造裝備的裝備,其市場(chǎng)前景離不開(kāi)國(guó)際國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的巨大需求空間,機(jī)械制造業(yè)要大力發(fā)展客觀上也需要制造母機(jī)――數(shù)控機(jī)床的升級(jí)換代,二者相輔相成,形成了良性循環(huán);③在機(jī)械制造過(guò)程中,大量耗材,如鋼鐵、有色金屬、電器元件、木材等的需求量大增,給相關(guān)企業(yè)提供了發(fā)展的良機(jī)。
數(shù)控技術(shù)普及大大促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵與核心,在一定程度上決定著機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平與趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的主要影響之一就是數(shù)控技術(shù)普及大大促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步。從歷史的角度來(lái)講,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)基礎(chǔ)差底子薄,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中相比存在著較大的差距,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的流通與普及,大大改變了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)落后局面,為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新技術(shù),提供了新的生產(chǎn)組織與生產(chǎn)工藝。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)模式由原來(lái)的一個(gè)工人只能掌控一臺(tái)機(jī)器發(fā)展到一個(gè)工人可以任意地掌握幾臺(tái)機(jī)器,機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率有了極大的提高。
機(jī)械制造業(yè)應(yīng)對(duì)數(shù)控技術(shù)所采取的措施探析
逐漸轉(zhuǎn)變企業(yè)管理理念和手段。由于受傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)管理觀念的影響,我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)因?yàn)楣芾聿豢茖W(xué)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。新時(shí)代新背景下,數(shù)控技術(shù)掌控的機(jī)械制造企業(yè)管理當(dāng)中,應(yīng)該改變傳統(tǒng)的企業(yè)管理理念和手段,適應(yīng)數(shù)控技術(shù)管理要求進(jìn)行理念和手段更新。改變?cè)葯C(jī)械制造業(yè)以對(duì)人的管理為主的管理模式,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)人對(duì)物的管理相結(jié)合的新型管理模式。逐漸轉(zhuǎn)變企業(yè)管理理念和手段,是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)新時(shí)展所采取的重要措施。
有針對(duì)性的開(kāi)展技術(shù)改造。數(shù)控技術(shù)水平的優(yōu)劣高低是一家機(jī)械制造業(yè)的重要標(biāo)志,因此,有針對(duì)性地開(kāi)展技術(shù)改造早已成為機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)新時(shí)代新形勢(shì)所做出的必要努力。然而,在實(shí)際的技術(shù)改造過(guò)程中,機(jī)械制造業(yè)應(yīng)該注重技術(shù)改造要以贏得市場(chǎng)先機(jī)為目的,任何行業(yè)的技術(shù)改造無(wú)非是為了獲得更大的市場(chǎng)份額。另外,機(jī)械制造業(yè)還要注意加強(qiáng)與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的附件和軟件的開(kāi)發(fā)工作,逐步完善與數(shù)控設(shè)備相關(guān)的附屬設(shè)備改造。還有就是要加強(qiáng)品牌宣傳,選取技術(shù)設(shè)備的主流品牌系統(tǒng)。
注重相關(guān)人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備。數(shù)控機(jī)床是精密機(jī)械與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)等技術(shù)相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與普通機(jī)床相比,其具有自動(dòng)化程度高、加工精度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和勝任復(fù)雜曲面加工的特點(diǎn),因此在機(jī)械制造業(yè)中的地位日益重要。也正是緣于其高技術(shù)含量的特點(diǎn),為使其充分發(fā)揮效率,企業(yè)必須加強(qiáng)與之相關(guān)的維修、工藝、操作人才的培養(yǎng)。國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè),普遍重設(shè)計(jì)輕工藝,工藝人員不足;普通機(jī)床操作工人多,業(yè)務(wù)素質(zhì)低;維修力量有限, 能力不足以應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床,造成數(shù)控機(jī)床利用率低, 這也成為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的瓶頸之一。在這方面沿海地區(qū)比內(nèi)地做得要好,基本實(shí)現(xiàn)了維修、編程和操作的人員集于一體,而內(nèi)地企業(yè)的維修力量最為薄弱,與歐美國(guó)家相比差距更大。面對(duì)此現(xiàn)狀,企業(yè)可以下幾方面加強(qiáng)對(duì)數(shù)控人才的培養(yǎng):加大從業(yè)者人數(shù), 注重梯次建設(shè), 規(guī)避人才流失帶來(lái)的負(fù)面影響;提高從業(yè)者素質(zhì),讓大學(xué)生來(lái)搞加工和維修,可從政策、職稱(chēng)等方面加以?xún)A斜;提高從業(yè)者經(jīng)濟(jì)待遇,激發(fā)其主動(dòng)性和創(chuàng)造性, 更好的為企業(yè)服務(wù)。
組建適合企業(yè)的生產(chǎn)模式, 企業(yè)生產(chǎn)的最終目的是為了贏利。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展程度與規(guī)模存在著巨大的差距,數(shù)控技術(shù)的采用不僅沒(méi)有縮短他們之間的差距,而且還在一定程度上拉大了機(jī)械制造業(yè)的差距,造成了機(jī)械制造業(yè)的兩極分化現(xiàn)象。組建適合企業(yè)的生產(chǎn)模式,可以減少甚至杜絕這種現(xiàn)象,畢竟企業(yè)生產(chǎn)的最終目的是為了贏利,探討企業(yè)的生產(chǎn)新模式才能在絕望中尋找希望,才能在激烈的的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。
總結(jié)
數(shù)控技術(shù)正向智能化、自動(dòng)化、高精密的方向發(fā)展,在工業(yè)技術(shù)、汽車(chē)行業(yè)和煤礦機(jī)械以及各個(gè)機(jī)械制造行業(yè)中,有很重要的位置,對(duì)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,可以推進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展,是我國(guó)通向工業(yè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)的必經(jīng)之路,使我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)邁向世界大國(guó)行列,使我國(guó)在世界市場(chǎng)上占據(jù)更重要的位置。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: The numerical control technology is the key to realize the automation of mechanical manufacture, directly affects the development of national industry and the improvement of comprehensive national strength. Production and application of the NC technology as the core of mechanical equipment has become an important standard to measure a national technology level and strategic position. Therefore widely used in NC technology application in manufacturing industry, the strategic and development strategy, it is our country realizes industry economic power must be vigorously promoted and widely development.
Key words: machinery manufacturing; NC technology ;application development
中圖分類(lèi)號(hào):TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:文章編號(hào):
0 引言 在機(jī)械制造業(yè)中,數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大,產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高,要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力,就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性,最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平,從而滿(mǎn)足現(xiàn)代市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。
1 技術(shù)特點(diǎn) 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù),具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)。目前是采用計(jì)算機(jī)控制,預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制功能。由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場(chǎng)可編輯的軟件來(lái)完成,這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性,提高設(shè)備的工作效率。
2 機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1 工業(yè)生產(chǎn) 工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運(yùn)用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上,或者運(yùn)用于復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下下,完成人類(lèi)難以完成的工作,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。 在實(shí)際操作中,控制單元是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,指揮機(jī)器人按照寫(xiě)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。
2.2 煤礦機(jī)械 現(xiàn)代采煤機(jī)開(kāi)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
2.3 汽車(chē)工業(yè) 汽車(chē)工業(yè)近20年來(lái)發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過(guò)程中,汽車(chē)零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿(mǎn)足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求,做到一次投資,長(zhǎng)期受益,又有接近于組合機(jī)床剛性自動(dòng)線的生產(chǎn)效率,從而打破汽車(chē)生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)模”的傳統(tǒng)觀念,實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實(shí)現(xiàn),不僅如此,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(chē)制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車(chē)加工制造業(yè)已經(jīng)離不開(kāi)數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4 機(jī)床設(shè)備 機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重。面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即把計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上,也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制,這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上,從而發(fā)出控制指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。
3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 從第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史,由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開(kāi)放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu),它的通用性、軟件移植性、功能擴(kuò)展和維修都比較困難;開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,使傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在受到挑戰(zhàn)。開(kāi)放式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu),顯示了優(yōu)良的性能,能適應(yīng)各種計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái),具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶(hù)交互環(huán)境,操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開(kāi)發(fā)都比較方便,具有較高的性能價(jià)格比,已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
機(jī)械制造技術(shù)智能化發(fā)展裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò),“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造業(yè);數(shù)控技術(shù);應(yīng)用;展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)面臨著多品種、小批量的需求環(huán)境,同時(shí)產(chǎn)品交付周期縮短、產(chǎn)品質(zhì)量要求較高,要求其必須具備一定的柔性?,F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用增強(qiáng)了其對(duì)新的需求環(huán)境的適應(yīng)能力,并提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)有效地提升了機(jī)械制造業(yè)的可靠性、功能和效率,因此有著十分可觀的應(yīng)用前景。
2數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐,以計(jì)算機(jī)數(shù)字信息的形式對(duì)機(jī)械制造和操作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、光電技術(shù)、傳感技術(shù)等于一體,具有自動(dòng)化、精度高、柔性強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用極大地提高了機(jī)械制造的靈活性和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)操作的效率,具體表現(xiàn)在:可以快捷方便地修改加工工藝參數(shù),增強(qiáng)了產(chǎn)品創(chuàng)新能力和提高了批次加工能力;提高了產(chǎn)品加工的精度、縮短了輔助時(shí)間的消耗;可以高質(zhì)量的完成具有復(fù)雜幾何構(gòu)型的零部件的加工;使用模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具,縮減了換刀及安裝時(shí)間,提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化模塊化水平。
3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
3.1在機(jī)床設(shè)備上的應(yīng)用
機(jī)械機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的基本工具和核心技術(shù),機(jī)床設(shè)備作為機(jī)電一體化的重要組成部分必須具有符合要求的自動(dòng)化控制能力。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的機(jī)床設(shè)備自動(dòng)化控制提供了良好的技術(shù)手段,將相應(yīng)的控制裝置安裝在機(jī)床設(shè)備上,用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行控制,可以人為地輸入命令的方式對(duì)機(jī)床的操作動(dòng)作進(jìn)行控制,它將加工工件和刀具之間的位置距離、刀具選擇、主軸變速大小、冷卻泵的開(kāi)關(guān)等各種操作動(dòng)作和順序以數(shù)字信息的信息存儲(chǔ)在控制器存儲(chǔ)中,根據(jù)既定程序發(fā)出命令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或操作元件。
3.2在木材加工上的應(yīng)用
木材加工中比較常見(jiàn)的數(shù)據(jù)機(jī)床設(shè)備主要有:數(shù)控鏤銑機(jī),有1-6個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸電機(jī),每個(gè)主軸既可以單獨(dú)工作又可以聯(lián)動(dòng)協(xié)同工作,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)部件的加工,具有較高的工作效率;數(shù)控加工中心,可以實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)或無(wú)軸聯(lián)動(dòng),有1-2套高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸電機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)更換刀具的功能;縮放雕刻機(jī),其有機(jī)械手進(jìn)行控制,有2-16個(gè)刀軸,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)具有圓柱面或平面形狀的工件進(jìn)行批量成比例的縮放式雕刻;機(jī)器人雕刻機(jī),在數(shù)控技術(shù)控制下進(jìn)行全自動(dòng)操作,可以對(duì)固定的工件進(jìn)行表面雕刻;數(shù)控帶鋸機(jī),可以?xún)奢S聯(lián)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)板材的曲線加工;全自動(dòng)噴漆系統(tǒng),能夠?qū)σ苿?dòng)或固定的工件進(jìn)行表面噴漆。
3.3在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)上就是工業(yè)機(jī)器人,其是由控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和執(zhí)行模塊所構(gòu)成,主要在機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上使用,執(zhí)行焊接、裝配、噴漆等方面的操作,也有使用在復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境中,比如太空、深水作業(yè)等,它可以通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的抓取、搬運(yùn)等操作,其在汽車(chē)裝配、噴漆、集裝箱的搬運(yùn)等方面發(fā)揮了重要作用。實(shí)際操作中工業(yè)機(jī)器人的控制單元由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,控制機(jī)器人根據(jù)寫(xiě)入的程序命令向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出指令以完成預(yù)先設(shè)置的動(dòng)作,同時(shí)負(fù)責(zé)執(zhí)行動(dòng)作的檢測(cè),一旦出現(xiàn)異常,由傳感系統(tǒng)反饋到控制模塊,發(fā)出警報(bào)并做出相應(yīng)的保護(hù),執(zhí)行模塊由機(jī)械構(gòu)件或伺服系統(tǒng)所組成,執(zhí)行模塊在動(dòng)力系統(tǒng)的支持下完成指令所規(guī)定的操作行為。
3.4在采煤機(jī)器制造方面的應(yīng)用
適應(yīng)不同地質(zhì)煤質(zhì)情況的采煤機(jī)器品種較多,屬于小批量生產(chǎn)的類(lèi)型,不同機(jī)殼的毛坯生產(chǎn)多采用焊接件的形式,這在傳統(tǒng)的機(jī)械加工下難以實(shí)現(xiàn),而使用數(shù)控氣割技術(shù)和龍骨板程序可以很好的處理滾筒、采煤機(jī)葉片下料等問(wèn)題,不僅可以獲得較快的切割速度,而且一些工件的焊接坡口可以直接割出,是的生產(chǎn)效率大為提高。數(shù)控氣割機(jī)的切縫補(bǔ)償裝置自動(dòng)可調(diào),它可以對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓外形進(jìn)行程序化的控制,這樣就可以借助切縫補(bǔ)償值的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)毛坯件加工余量的精確控制。比如在采煤機(jī)的銷(xiāo)軌輪,其外形呈現(xiàn)擺線齒形,具有較深的切槽,加工余量較大,而普通銑床的加工余量不均勻,使用數(shù)控銑床就可以對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行精確的控制。切削加工中可以對(duì)形狀復(fù)雜、精度較高的工件進(jìn)行加工,采煤機(jī)的浮動(dòng)油封在實(shí)際工作中要求內(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)凹曲面的密封圈具有相等的壓縮量,這樣均勻的壓縮接觸面積才能滿(mǎn)足密封的要求,因此內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度要求較高,使用數(shù)控機(jī)床加工,可以容易地保證其曲面精度,滿(mǎn)足使用要求。在采煤機(jī)減速構(gòu)件中,其行星架等分孔的等分精度和同軸精度對(duì)整個(gè)機(jī)器的使用壽命和傳動(dòng)精度等都有直接影響,使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行行星架的加工,既可以保證工件的精度要求,又可以提高加工效率。
4展望
機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)鍵在于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,它會(huì)直接影響到一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展水平和生產(chǎn)力水平,甚至某種程度上講以數(shù)控技術(shù)為核心的機(jī)械制造業(yè)水平已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn),所以在機(jī)械制造業(yè)中廣泛推廣和使用數(shù)控技術(shù),具有重要的應(yīng)用價(jià)值和戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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1.1數(shù)控技術(shù)的原理
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)主要通過(guò)存儲(chǔ)程序?qū)Ω鞣N機(jī)床實(shí)現(xiàn)不同的控制,整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由程序、可編程控制單元等部分組成。系統(tǒng)自動(dòng)加載預(yù)先設(shè)定的程序,通過(guò)輸入設(shè)備輸入機(jī)床加工所需的各種數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過(guò)譯碼、計(jì)算機(jī)處理、運(yùn)算,將每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)分量送達(dá)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路,使機(jī)床自動(dòng)加工出符合要求的零件。
1.2數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)作為典型的機(jī)電一體化新型科技,是現(xiàn)代制造業(yè)集成系統(tǒng)的核心,較之傳統(tǒng)加工工藝數(shù)控技術(shù)有以下明顯的特點(diǎn)。
(1)信息化。數(shù)控技術(shù)廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的信息化。
(2)維護(hù)和管理水平大大提高。數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的機(jī)械制造加工過(guò)程嚴(yán)格按照模塊和標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行加工,使加工的各環(huán)節(jié)的時(shí)間得到有效控制,時(shí)間控制得當(dāng),也間接實(shí)現(xiàn)了管理水平的提高。
(3)改善精度與質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中,加工過(guò)程嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行加工,避免了人工操作不精確的因素,提高了產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。
(4)利于新產(chǎn)品的研制。數(shù)控技術(shù)中在預(yù)先寫(xiě)好程序后,通過(guò)輸入?yún)?shù)進(jìn)行產(chǎn)品加工,由于程序的可移植性和參數(shù)變更的方便,新產(chǎn)品的研制也相對(duì)方便。
2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.1數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用
我國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó),煤炭產(chǎn)量消耗量在能源系統(tǒng)中有重要地位。采煤業(yè)對(duì)采煤機(jī)的要求較高,采煤機(jī)依據(jù)煤礦的具體環(huán)境不同,其機(jī)械種類(lèi)也不同,因此一般的采煤機(jī)都是進(jìn)行小批量生產(chǎn),傳統(tǒng)生產(chǎn)條件下,單件下料問(wèn)題是困擾加工單位的一大難題,這也是造成加工成本高的主要原因。采用數(shù)控技術(shù)不僅可以加快工作進(jìn)程,高效率地完成任務(wù),并且使用數(shù)控氣割機(jī)還可以精確控制切縫補(bǔ)償值,精確掌控工件的加工余量。
2.2數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展推動(dòng)著交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,汽車(chē)作為公民出行的主要交通工具,也在不斷發(fā)展中。數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)零部件的制造中起到了重要的變革作用。傳統(tǒng)的汽車(chē)零部件生產(chǎn),只單一地把規(guī)模效益作為生產(chǎn)目標(biāo),數(shù)控技術(shù)提高了零部件的加工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了低成本、小規(guī)模、高質(zhì)量的生產(chǎn)。且數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也有利于零部件的更新?lián)Q代,可謂一次投資,長(zhǎng)期受益。美國(guó)福特汽車(chē)公司與Ingersoll機(jī)床公司合作,研制成HVM800型臥式加工中心,減少了成本投入,提高了加工效率。
2.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
工業(yè)機(jī)器主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成,工業(yè)生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)環(huán)境的限制,很多操作步驟無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工操作或人工操作安全系數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量不高,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)有效改善了這一現(xiàn)象。數(shù)控技術(shù)的使得產(chǎn)品生產(chǎn)效率提高,工作人員的安全有了保障,且利用數(shù)控技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控,降低了人力資源的浪費(fèi)。在具體的工業(yè)生產(chǎn)中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成了各種實(shí)際所需的控制單元,利用這類(lèi)控制單元便能對(duì)機(jī)械手進(jìn)行指揮,并根據(jù)預(yù)先編好的程序輸送相關(guān)指令,驅(qū)動(dòng)單元接收指令之后便可以實(shí)現(xiàn)具體的操作。此外,數(shù)控技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)一定的監(jiān)管功能,一旦發(fā)現(xiàn)操作錯(cuò)誤,信息就會(huì)立刻經(jīng)過(guò)傳感器輸送到控制單元,同時(shí)采用一定的措施進(jìn)行保護(hù);機(jī)械元件與服務(wù)系統(tǒng)組成了執(zhí)行單元,通過(guò)動(dòng)力部分提供動(dòng)力,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)元件發(fā)揮相關(guān)作用,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 數(shù)控技術(shù) 技術(shù)研究
前言
在機(jī)械制造業(yè)中,數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。
1、 機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀
機(jī)械制造是指從原材料開(kāi)始,經(jīng)過(guò)熱、冷加工,裝配成產(chǎn)品,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè),包裝和發(fā)運(yùn)的全過(guò)程。現(xiàn)階段,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和規(guī)模都不小,處于世界前列,但是我們機(jī)械產(chǎn)品大部分都是中、低檔的,技術(shù)水平含量比較低,且缺乏獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)品牌。人們?cè)跐撘颇?,承認(rèn)了只要是進(jìn)口的外國(guó)產(chǎn)品,質(zhì)量就一定好于我國(guó)制造的產(chǎn)品。正因?yàn)檫@樣,提高機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量成為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的目標(biāo),從而滿(mǎn)足現(xiàn)代化市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。
2 、數(shù)控技術(shù)的原理
所謂數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)、精密測(cè)量、機(jī)械制造等多門(mén)技術(shù)而發(fā)展來(lái)的,它是自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)等高技術(shù)的基礎(chǔ)。
3 、 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)(CNC)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng),即CNC系統(tǒng),主要是靠存儲(chǔ)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)床的不同控制要求。由圖1可知,整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)是由程序、輸入、輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)裝置、可編程控制單元、主軸控制單元和速度控制單元等部分組成,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為CNC系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值并將其譯碼,從而使機(jī)床動(dòng)作并加工出符合要求的零件。
(1) CNC裝置的工作原理
CNC裝置的工作原理是通過(guò)輸入設(shè)備輸入機(jī)床加工所需的各種數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過(guò)譯碼、計(jì)算機(jī)的處理、運(yùn)算,將每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)分量送到其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換、放大,驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),帶動(dòng)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng),同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)位置反饋控制,使每個(gè)坐標(biāo)軸都能精確移動(dòng)到指令所需求的位置。
(2)CNC裝置的插補(bǔ)原理
對(duì)于連續(xù)切削的CNC機(jī)床,不僅要求工作臺(tái)準(zhǔn)確定位,還必須控制刀具相對(duì)于工件給定速度沿著指定的路徑運(yùn)動(dòng),進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng),并保證切削過(guò)程中每一點(diǎn)的精度和粗糙度,這取決于CNC裝置的插補(bǔ)功能。數(shù)控機(jī)床加工曲線時(shí),用一小段折線逼近要加工的曲線?!安逖a(bǔ)”實(shí)質(zhì)是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓線型的有限信息,計(jì)算出刀具的一系列加工點(diǎn)、完成所謂的數(shù)據(jù)“密化”工作。
4、 數(shù)控技術(shù)裝備
(1)自動(dòng)控制及智能化的數(shù)字化技術(shù)
自動(dòng)控制理論和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的功能、動(dòng)態(tài)特性和控制品質(zhì)具有決定性影響。在對(duì)一個(gè)具體的控制裝置或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中,自動(dòng)控制理論具有重要的理論指導(dǎo)作用。在伺服速度環(huán)控制中采用的前饋控制,使傳統(tǒng)的位置環(huán)偏差控制的跟蹤滯后現(xiàn)象得到了很大的改善,而且增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和伺服精度。
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展迅速,交流傳動(dòng)系統(tǒng)已由模擬化向數(shù)字化方向發(fā)展,而且向智能化的數(shù)字伺服技術(shù)發(fā)展。以運(yùn)算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代,從而克服了零點(diǎn)漂移、溫度漂移等弱點(diǎn)。與交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)相配套的是電力電子技術(shù),它提供了瞬時(shí)輸出很大的峰值電流和完善的保護(hù)功能。
(2)精密機(jī)械技術(shù)
精密機(jī)械技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ),它包括精密機(jī)械設(shè)計(jì)和精密機(jī)械加工兩大方面。精密機(jī)械技術(shù),當(dāng)今正面臨著重大的挑戰(zhàn)。機(jī)械系統(tǒng)自身在結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)精度、剛度、體積、質(zhì)量和壽命等方面對(duì)數(shù)控機(jī)床仍具有舉足輕重的影響。在制造過(guò)程所使用的機(jī)電一體化系統(tǒng)中,(如:Computer Aided Deigning,簡(jiǎn)稱(chēng)CAD;Computer AidedManufacturing ,簡(jiǎn)稱(chēng)CAM;Computer Aided Process Planning,簡(jiǎn)稱(chēng)CAPP等)、人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng),形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。但傳統(tǒng)的以知識(shí)和技能形式存在的機(jī)械技術(shù)是任何其它技術(shù)所無(wú)法取代的。因此對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言,機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)占了很大比例,不斷發(fā)展各種新的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和新型結(jié)構(gòu),采用新材料和新工藝,使新一代數(shù)控機(jī)床的主機(jī)具有高精度、高速度、高可靠性、體積小、質(zhì)量小、維護(hù)方便和價(jià)格低廉的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
(3)精密檢測(cè)和智能化的傳感技術(shù)
精密檢測(cè)和傳感技術(shù)一直是閉環(huán)和半閉環(huán)控制的系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),檢測(cè)和傳感裝置則是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。精密檢測(cè)和傳感的精度與功能直接影響自動(dòng)控制的品質(zhì),在精度補(bǔ)償方面發(fā)揮重要作用。精密檢測(cè)的關(guān)鍵元件是傳感器,數(shù)控系統(tǒng)要求傳感器能快速、精確地獲取信息,并在各種各樣的工作環(huán)境下能夠可靠地運(yùn)行。
5、 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
(1)數(shù)控技術(shù)在機(jī)床上的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程是將加工零件的幾何信息和工藝信息進(jìn)行數(shù)字化處理,即對(duì)所有的操作步驟(如機(jī)床的啟動(dòng)或停止、主軸的變速、工件的夾緊或松夾、刀具的選擇和交換、切削液的開(kāi)或關(guān)等)和刀具與工件間的相對(duì)位移以及進(jìn)給速度等都用數(shù)字化的代碼表示。在加工前由編程人員按規(guī)定的代碼將零件的圖紙編制成程序,然后通過(guò)程序載體(如穿孔帶、磁帶、磁盤(pán)、光盤(pán)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等)或手工直接輸入(MDI)方式將數(shù)字信息送入數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理,最后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路又伺服裝置控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。數(shù)控機(jī)床的最
大特點(diǎn)是當(dāng)改變加工零件時(shí),一般只需要向數(shù)控系統(tǒng)輸入新的加工程序,而不需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行人工的調(diào)整和直接參與操作,就可以自動(dòng)地完成整個(gè)加工過(guò)程。
(2)數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用
近些年來(lái),汽車(chē)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(chē)配件的加工技術(shù)也同步在飛速發(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(chē)配件的生產(chǎn)制造。將加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體,不僅滿(mǎn)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)線的制造效率,從而打破汽車(chē)生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)模”的傳統(tǒng)觀念,實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。其中復(fù)雜的零部件加工制造能夠運(yùn)用現(xiàn)代數(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(chē)制造工業(yè)中都有了更加廣泛的應(yīng)用。
(3)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用
機(jī)械設(shè)備在機(jī)械制造中占有著極其重要的作用,基于現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的要求,擁有著控制能力的機(jī)床設(shè)備在現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品中發(fā)揮著不可取代的作用。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即在機(jī)床上應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù),也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工進(jìn)行指揮控制,這就是我們現(xiàn)在所熟悉的數(shù)控機(jī)床。這種新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品是以代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的,它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的工作等各種操作儲(chǔ)存在控制介質(zhì)內(nèi),從而發(fā)出控制指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,以控制機(jī)床使其加工出我們所需的工件。
6、 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快,數(shù)控機(jī)床朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。但最主要的發(fā)展趨勢(shì)就是采用“PC+運(yùn)動(dòng)控制器”的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),它不僅具有信息處理能力強(qiáng)、開(kāi)放程度高、運(yùn)動(dòng)軌跡控制精確、通用性好等特點(diǎn),而且還從很大程度上提高了現(xiàn)有加工制造的精度、柔性和應(yīng)付市場(chǎng)需求的能力。美國(guó)將其稱(chēng)為新一代的工業(yè)控制器,日本稱(chēng)其將帶來(lái)第三次工業(yè)革命。
以飛機(jī)裝配工藝為例,過(guò)去采用樣板、模線、樣件等模擬量傳遞方式,效率,準(zhǔn)確度,產(chǎn)品質(zhì)量都比較低。而現(xiàn)在基于計(jì)算機(jī)的先進(jìn)裝配協(xié)調(diào)方法采用了數(shù)字量傳遞的方式,效率,準(zhǔn)確度都有很大提高。然而無(wú)論是哪種裝配,協(xié)調(diào)工藝都決定于其設(shè)計(jì)。因此要提高裝配,協(xié)調(diào)工藝必須從設(shè)計(jì)入手。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)以CAD/CAM技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和信息集成技術(shù)發(fā)展等為基礎(chǔ),主要內(nèi)容有產(chǎn)品數(shù)字化定義、虛擬裝配和并行技術(shù)等。產(chǎn)品數(shù)字化定義是應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)描述和定義產(chǎn)品的研制,它的目的是對(duì)在產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化過(guò)程中所包含的信息進(jìn)行定義和描述,以及這些信息之間的相互關(guān)聯(lián)。產(chǎn)品數(shù)字化裝配是指對(duì)已進(jìn)行數(shù)字化定義的產(chǎn)品零部件通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)體進(jìn)行虛擬裝配,確定航空部件的配合是否符合尺寸,配合要求是否存在超差等等。使在設(shè)計(jì)過(guò)程中的可能不合理因素減到最少,從而減少在制造過(guò)程中的更改與返工。由于采用了數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù),使波音777研制周期縮短了一半,降低了25%的成本,減少了75%的出錯(cuò)與返工率,產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度提高。并在波音777飛機(jī)開(kāi)發(fā)與制造過(guò)程中的成功應(yīng)用,使數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性得到充分認(rèn)識(shí)。
2集成技術(shù)
由于航空產(chǎn)品有研制周期長(zhǎng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,產(chǎn)品使用期長(zhǎng),售后情況復(fù)雜,研發(fā)生產(chǎn)合作國(guó)際化等特點(diǎn),因此集成技術(shù)顯得尤為重要。作為集成制造技術(shù)的重要組成部分,計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將CAD、數(shù)控編程、數(shù)控加工等原本各自獨(dú)立的環(huán)節(jié)整合為一個(gè)有機(jī)整體,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短制造過(guò)程,減少生產(chǎn)成本的目的?,F(xiàn)代集成技術(shù)包含有信息集成、過(guò)程集成和企業(yè)間集成。通過(guò)現(xiàn)代集成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化制造。完成波音777研發(fā)生產(chǎn)后波音公司,開(kāi)始實(shí)施DCAC/MRM(飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制/制造資源管理),以達(dá)到從用戶(hù)訂單、設(shè)計(jì)制造、最終到交付使用的統(tǒng)一信息和過(guò)程管理的目的。現(xiàn)代集成技術(shù)可以解決以前單一數(shù)據(jù)源方面存在的問(wèn)題,統(tǒng)一管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理過(guò)程數(shù)據(jù)。確定信息的完整性、唯一性、協(xié)調(diào)性、有效性、無(wú)冗余和安全性。將資源管理、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)等5個(gè)過(guò)程的信息整合為一體。
3數(shù)控加工技術(shù)
先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)代航空制造業(yè)中一個(gè)重要的組成部分,也是柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)近年來(lái)大量新機(jī)研制項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),大量的業(yè)務(wù)都需要國(guó)際間合作,各航空企業(yè)所保有的數(shù)控機(jī)床總量已大幅度增加,通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件數(shù)量明顯增多。在航空制造所涉及的零部件主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件數(shù)量多,表面形狀復(fù)雜。因此加工技術(shù)難度很大,在此需求背景下,對(duì)航空行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)水平有很高要求。為實(shí)現(xiàn)這一要求,以特征技術(shù)為基礎(chǔ)的針對(duì)飛機(jī)零部件和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)件的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)技術(shù),分布式的DNC技術(shù),CAP智能化技術(shù),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理技術(shù),車(chē)間生產(chǎn)組織、管理調(diào)度技術(shù)有了很大的提高。
4虛擬制造技術(shù)
虛擬制造的實(shí)質(zhì)是通過(guò)相關(guān)軟件在計(jì)算機(jī)中的制造,可在計(jì)算機(jī)中演示完整的制造過(guò)程。通過(guò)虛擬制造可以驗(yàn)證制造過(guò)程的安全性,并且可以進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)方案。從而保證設(shè)備與操作人員的安全,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)工期,提高生產(chǎn)效率。
5計(jì)算機(jī)技術(shù)
在常規(guī)成形領(lǐng)域中的應(yīng)用作為最早于計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的行業(yè),計(jì)算機(jī)技術(shù)明顯地推動(dòng)著航空制造工業(yè)各方面的改變。計(jì)算機(jī)技術(shù)在航空部件制造的三大傳統(tǒng)工藝(鈑金、機(jī)械加工、鉚裝)中的廣泛應(yīng)用,航空制造技術(shù)水平有很大進(jìn)步。飛機(jī)鈑金件往往具有結(jié)構(gòu)體積大,質(zhì)量輕的特點(diǎn),而且大部分飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的鈑金部分是保證飛機(jī)氣動(dòng)外形的重要組成,其加工水平直接決定了飛機(jī)的氣動(dòng)性能。然而以蒙皮加工為例,傳統(tǒng)的蒙皮拉形機(jī)往往以人工操作為主,加工質(zhì)量取決于操作員的熟練度與技術(shù)水平,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。不過(guò)隨著大量采用數(shù)控技術(shù)的蒙皮拉形機(jī)的投入使用,產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)定保障。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工方面,大量地對(duì)先進(jìn)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行采用,使飛機(jī)零部件中的復(fù)雜表面加工,如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的生產(chǎn)效率大大提高。在傳統(tǒng)的飛機(jī)連接技術(shù)中主要采用鉚接等方法,同時(shí)也導(dǎo)致了疲勞壽命低,密封性差等。而隨著對(duì)真空電子束焊,激光焊等先進(jìn)連接技術(shù)的研究,可以有效地改善機(jī)體結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能。
6結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞 校企合作;數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地;先進(jìn)裝備制造業(yè)
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2016)18-0149-04
1 前言
先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),迫切需要大量的數(shù)控技術(shù)技能人才。隨著湖南省先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)技能型人才的需求持續(xù)增長(zhǎng),人才需求缺口日益增大,高職院校培養(yǎng)的畢業(yè)生難以滿(mǎn)足用人單位對(duì)人才的量和質(zhì)的需求,主要原因是畢業(yè)生的實(shí)踐操作技能訓(xùn)練不足。以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力為主的高等職業(yè)教育,需要一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)訓(xùn)體系做保證,因此必須加大力量建立起先進(jìn)、系統(tǒng)的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地[1]。
先進(jìn)裝備制造業(yè)是湖南省的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需的技術(shù)技能人才提供了設(shè)備、技術(shù)、師資和項(xiàng)目資源支持,高職學(xué)院如何利用這種資源優(yōu)勢(shì),建設(shè)一個(gè)“產(chǎn)業(yè)契合度高、校企合作緊密、社會(huì)服務(wù)能力強(qiáng)、管理體制機(jī)制完善、實(shí)訓(xùn)師資隊(duì)伍水平高、教學(xué)資源豐富”的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地[2],是高職院校教學(xué)建設(shè)的重點(diǎn),也是高職教學(xué)研究和實(shí)踐領(lǐng)域關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。
2 生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)基礎(chǔ)
張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地緊緊圍繞數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)及其專(zhuān)業(yè)群進(jìn)行規(guī)劃、建設(shè),已成為中央財(cái)政支持的全國(guó)職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地、國(guó)防職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地、中航工業(yè)高技術(shù)人才培訓(xùn)基地、全國(guó)職工職業(yè)工種(數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、加工中心)技能實(shí)訓(xùn)基地、湖南國(guó)防科技工業(yè)軍民融合航空制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地、張家界市機(jī)械工程技術(shù)研究中心。數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)是湖南省教學(xué)改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)、湖南省“十一五”精品專(zhuān)業(yè)、全國(guó)機(jī)械行業(yè)技能人才培養(yǎng)特色專(zhuān)業(yè)、湖南省“十二五”特色專(zhuān)業(yè)、湖南省專(zhuān)業(yè)評(píng)估“優(yōu)秀”專(zhuān)業(yè),數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)為省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。學(xué)院新校區(qū)已建成7600 m2的標(biāo)準(zhǔn)廠房,學(xué)院歐元貸款項(xiàng)目購(gòu)置了3000余萬(wàn)元的數(shù)控類(lèi)設(shè)備及軟件,包括五軸加工中心、車(chē)銑復(fù)合加工中心、臥式加工中心、五軸數(shù)控磨床、三軸加工中心、數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、快速成型設(shè)備等50多臺(tái)設(shè)備,并配套了UG、宇龍多軸仿真軟件、VERICUT等CAD/CAM及數(shù)控仿真軟件,為生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地提供了有力的硬件環(huán)境支持。
3 生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地校企合作體制機(jī)制建設(shè)
生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)模式 以學(xué)院為主體,以數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)及所屬專(zhuān)業(yè)群為依托,通過(guò)“引企入校”“筑巢引鳳”“來(lái)料加工”“技術(shù)推廣”等模式,建設(shè)校企合作先進(jìn)制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。
采用“引企入校”模式,由學(xué)院提供場(chǎng)地,張家界汽車(chē)配件制造有限公司提供設(shè)備、人員、技術(shù)、產(chǎn)品,校企合作共同新建張航汽配制造有限公司。
改建校內(nèi)現(xiàn)有數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心,成立張航先進(jìn)制造有限公司,采用“筑巢引鳳”模式,由學(xué)院提供生產(chǎn)場(chǎng)地、設(shè)備,由張家界天成機(jī)電設(shè)備制造有限公司、中航工業(yè)飛機(jī)起落架有限公司、中航工業(yè)青島前哨風(fēng)動(dòng)工具制造技術(shù)有限公司等提供人員、技術(shù)、產(chǎn)品,分別成立天成葉輪制造部、飛機(jī)起落架零件制造部、青島風(fēng)動(dòng)工具制造部。
采用“來(lái)料加工”模式,成立外協(xié)生產(chǎn)部,承接區(qū)域內(nèi)中小型企業(yè)產(chǎn)品零件的加工。
采用“技術(shù)推廣”模式,聘請(qǐng)企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員擔(dān)任技術(shù)大師,成立CAD/CAM工作室、逆向與精密測(cè)量工作室。
校企雙方簽署校企合作協(xié)議,明確配置資源、核算成本、分配收益、管理財(cái)產(chǎn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)等方面的具體實(shí)施方案,制定生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等方面的管理制度,形成以“契約”為保障的利益共享機(jī)制。建成后的校企合作生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地框架如圖1所示。
生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的運(yùn)行機(jī)制 基地內(nèi)校內(nèi)企業(yè)、張航先進(jìn)制造有限公司成立相應(yīng)董事會(huì),學(xué)院與相關(guān)企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議,共同進(jìn)行基地的建設(shè)與管理,確定不同企業(yè)運(yùn)作和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式,進(jìn)行基地產(chǎn)品生產(chǎn)和教學(xué)案例的調(diào)研分析,協(xié)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)訓(xùn)計(jì)劃的組織和實(shí)施,最后完成產(chǎn)品生產(chǎn)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)估,根據(jù)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品和人才培養(yǎng)質(zhì)量的反映,調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)和教學(xué)案例。實(shí)施學(xué)院統(tǒng)一管理下的“專(zhuān)業(yè)(群)+基地”運(yùn)作模式,按企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行布局,實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境、校園文化與企業(yè)文化的有機(jī)融合,統(tǒng)籌發(fā)揮基地的教學(xué)、生產(chǎn)、培訓(xùn)、鑒定和技術(shù)服務(wù)功能。
生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的管理模式 在學(xué)院統(tǒng)一管理下,通過(guò)校企合作董事會(huì),構(gòu)建校企一體化校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地管理體系,確立管理的方針及目標(biāo),明確校企雙方的管理職責(zé),實(shí)施過(guò)程管理控制,嚴(yán)格執(zhí)行內(nèi)部審核、質(zhì)量跟蹤和管理評(píng)審等制度。
1)校企共同制定生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地市場(chǎng)運(yùn)作管理標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)性教學(xué)管理標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)過(guò)程控制工作標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地頂崗實(shí)習(xí)工作標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)工作標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備安全操作規(guī)程和使用規(guī)程、產(chǎn)品質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等管理制度文件,生產(chǎn)教學(xué)全面推行中航工業(yè)“6S”管理。
2)按照企業(yè)生產(chǎn)、管理和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),完善現(xiàn)有數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、加工中心、數(shù)控特種加工等項(xiàng)目化、模塊化教學(xué)培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),校企共同制定五坐標(biāo)數(shù)控車(chē)、五坐標(biāo)加工中心等高端數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以及逆向工程、精密測(cè)量、CAD/CAM實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教學(xué)培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),校企共同評(píng)定教學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量。
3)公司與系部共同制訂生產(chǎn)計(jì)劃及培訓(xùn)計(jì)劃,根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃中開(kāi)工期、日產(chǎn)量、工位數(shù)的要求,安排生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)任務(wù)。實(shí)訓(xùn)過(guò)程采用班組管理的模式,教師、技師根據(jù)生產(chǎn)項(xiàng)目和教學(xué)內(nèi)容的要求,合理組織實(shí)施生產(chǎn)任務(wù)和教學(xué)任務(wù),使實(shí)訓(xùn)過(guò)程不但滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,同時(shí)滿(mǎn)足教學(xué)、實(shí)訓(xùn)的要求。學(xué)生既能學(xué)到必需夠用的理論知識(shí),又能通過(guò)真實(shí)的生產(chǎn),掌握實(shí)際職業(yè)技能,領(lǐng)略職場(chǎng)氛圍和企業(yè)文化。
4 實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)
按照“生產(chǎn)導(dǎo)向、能力為本、校企互動(dòng)”的原則,根據(jù)職業(yè)技能形成的內(nèi)在規(guī)律,充分考慮學(xué)生職業(yè)生涯的需要,以學(xué)習(xí)者為中心,以項(xiàng)目為載體,以生產(chǎn)流程為導(dǎo)向,融入國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)DMG多軸數(shù)控培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),校企共同構(gòu)建“四層次、六模塊”的數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系,以提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的針對(duì)性和實(shí)效性,適應(yīng)不同階段、不同層次、不同就業(yè)的需要[3]。數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)和培訓(xùn)體系如圖2所示。
5 基地功能建設(shè)和內(nèi)涵建設(shè)
基地滿(mǎn)足技能培養(yǎng)要求,突出生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)
1)承擔(dān)學(xué)院的數(shù)控實(shí)訓(xùn)及技能鑒定教學(xué)任務(wù),突出實(shí)踐技能與創(chuàng)新能力培養(yǎng),體現(xiàn)為教學(xué)服務(wù)的宗旨。
2)營(yíng)造生產(chǎn)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力,熟悉職場(chǎng)規(guī)范,順利實(shí)現(xiàn)零距離上崗。
3)基地承接部分學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)任務(wù)。
4)實(shí)現(xiàn)與區(qū)域內(nèi)中高職院校共享共用,接納區(qū)域內(nèi)職業(yè)院校學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)與培訓(xùn)。
基地成為產(chǎn)、教、研結(jié)合的平臺(tái)
1)通過(guò)基地的張家界市機(jī)械工程技術(shù)研究中心,面向先進(jìn)制造企業(yè)、湖南省國(guó)防科技工業(yè),積極開(kāi)展與中南大學(xué)、吉首大學(xué)等高等學(xué)校的聯(lián)合研究,充分發(fā)揮基地的設(shè)備資源和人力資源優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),共同開(kāi)展和承擔(dān)課題研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用技術(shù)咨詢(xún)、新技術(shù)培訓(xùn)和推廣等服務(wù),并針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)診斷,推動(dòng)企業(yè)改進(jìn)工藝流程,實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新[4]。
2)數(shù)控專(zhuān)業(yè)教師可以利用基地的有利條件,在實(shí)訓(xùn)基地的各項(xiàng)實(shí)際工作環(huán)境中頂崗實(shí)踐,積累實(shí)際工作經(jīng)歷,提高實(shí)踐教學(xué)能力,使基地成為學(xué)院培養(yǎng)“雙師型”教師隊(duì)伍的搖籃。
3)校企合作共同編寫(xiě)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教材,并開(kāi)發(fā)相應(yīng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目題庫(kù),校企合作開(kāi)發(fā)典型零件加工工藝過(guò)程仿真教學(xué)軟件、數(shù)控編程教學(xué)軟件、實(shí)踐教學(xué)微課等,構(gòu)建校企共享的學(xué)生、職工培訓(xùn)數(shù)字化課程資源庫(kù)、案例庫(kù)。
基地為學(xué)生提供自身發(fā)展的平臺(tái)
1)成立數(shù)控興趣小組,給有能力、有潛力的學(xué)生提供課外學(xué)習(xí)的場(chǎng)所,拓展學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,同時(shí)為學(xué)院參加省、市數(shù)控技術(shù)技能競(jìng)賽儲(chǔ)備人才。
2)為學(xué)生課外科技創(chuàng)新及創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供場(chǎng)所。
3)為學(xué)生提供校內(nèi)頂崗實(shí)習(xí)崗位。
基地成為校企合作的紐帶
1)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地通過(guò)引入企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn),在生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織、工藝流程制定、生產(chǎn)流程、產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面與企業(yè)合作,共同實(shí)施產(chǎn)品制造,從而成為校企合作的堅(jiān)實(shí)紐帶[5]。
2)充分利用實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)資源,與行業(yè)企業(yè)共同開(kāi)發(fā)培訓(xùn)項(xiàng)目。
3)緊貼湖南先進(jìn)裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,與湖南裝備企業(yè)進(jìn)行深度合作,開(kāi)展裝備高端人才研修培訓(xùn)項(xiàng)目,推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)、工藝、流程的研發(fā),促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。
4)與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展“訂單班”培養(yǎng)。
6 結(jié)語(yǔ)
校企合作是生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)的關(guān)鍵,校企合作校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)教師和受企業(yè)歡迎的高技術(shù)技能人才培養(yǎng)的有效保障。面對(duì)新的職業(yè)教育模式,校企合作生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的發(fā)展在于創(chuàng)新機(jī)制,校企合作生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的重點(diǎn)在于基地的功能和內(nèi)涵建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 自動(dòng)化 人才培養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G718 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: C 文章編號(hào):1672-1578(2013)09-0245-01
1 前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也帶動(dòng)了我國(guó)科技的迅速發(fā)展,這就使我國(guó)從原來(lái)的機(jī)械大國(guó)逐步轉(zhuǎn)變成為了機(jī)械強(qiáng)國(guó),但是從目前高等院校的人才培養(yǎng)模式來(lái)看,仍然存在著很多問(wèn)題,具體表現(xiàn)在雖然每年畢業(yè)生的人數(shù)都在不斷增加,但是個(gè)人素質(zhì)卻沒(méi)有顯著提高,很難達(dá)到企業(yè)的要求。追溯這個(gè)原因,主要體現(xiàn)在大部分高校在現(xiàn)階段的教育僅僅是注重單純的給學(xué)生傳授專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí),但是卻忽視了培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力、綜合能力以及創(chuàng)新意識(shí)。高校應(yīng)該盡快完成對(duì)教學(xué)模式和教學(xué)體系的調(diào)整與改革,不僅重視理論的培養(yǎng),還更應(yīng)該做好學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)工作。
2 當(dāng)前的人才培養(yǎng)目標(biāo)與定位
由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得傳統(tǒng)機(jī)械方面的學(xué)科和人文科學(xué)、材料以及信息等方面的其他專(zhuān)業(yè)的邊界變得越來(lái)越模糊,幾個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的聯(lián)系也變得越來(lái)越緊密。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)為了適應(yīng)新形勢(shì)教學(xué)要求的需要,就需要對(duì)該專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式做出全面的改革。第一,改革的目的主要是為了給一些事業(yè)單位及企業(yè)提供具有高素質(zhì)的人才,以滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于人才的能力、個(gè)人素養(yǎng)以及專(zhuān)業(yè)知識(shí)等方面日益增長(zhǎng)的需求。在人才類(lèi)型上主要可以分成工程應(yīng)用型以及工程研究型兩類(lèi),這兩種類(lèi)型的人才在培養(yǎng)時(shí)所需要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、操作能力以及個(gè)人素質(zhì)的方式既有共同點(diǎn)也有區(qū)別。第二,為了滿(mǎn)足新時(shí)代下的現(xiàn)代化需求,應(yīng)該培養(yǎng)出德智體美勞各個(gè)方面全面發(fā)展,具備專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能以及創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才,這樣才能夠滿(mǎn)足制造行業(yè)一線生產(chǎn)的要求。第三,在現(xiàn)代化的培養(yǎng)目標(biāo)中,能夠充分地體現(xiàn)出當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步。培養(yǎng)的人才主要應(yīng)該具備機(jī)電結(jié)合與工程應(yīng)用兩個(gè)方面的特征,人才培養(yǎng)視為了服務(wù)制造行業(yè)的一線生產(chǎn);其業(yè)務(wù)范圍具體規(guī)定了需要設(shè)計(jì)制造、管理銷(xiāo)售和技術(shù)運(yùn)用及改造等方面的人才。而在該專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)中,并不包含開(kāi)發(fā)型人才。
3 人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基本框架
當(dāng)前該專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)框架大致可以概括為以下幾點(diǎn):以工程應(yīng)用為一條主線;以機(jī)與電為兩根支柱;以設(shè)計(jì)、制造、測(cè)控和傳動(dòng)三個(gè)方面為三個(gè)模塊;以數(shù)學(xué)物理、人文科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、外語(yǔ)四個(gè)方面為四塊基石;以專(zhuān)業(yè)技術(shù)、工程素質(zhì)、人文修養(yǎng)、道德品質(zhì)、身心健康五個(gè)方面為五種素質(zhì)。
4 應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要措施
4.1加強(qiáng)高校師資隊(duì)伍建設(shè)
要想實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革,高校就需要建立起一支具有高素質(zhì)、專(zhuān)兼結(jié)合的已經(jīng)優(yōu)化配置的師資隊(duì)伍。在一所高校中,師資隊(duì)伍的教學(xué)質(zhì)量、學(xué)術(shù)水平以及具體實(shí)踐能力,都會(huì)直接影響到學(xué)生的水平和質(zhì)量。首先,需要對(duì)該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)職教師進(jìn)行培訓(xùn),提高基礎(chǔ)課教師對(duì)專(zhuān)業(yè)課的了解,掌握該課程的基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用的技能;使專(zhuān)業(yè)課教師明確教學(xué)的目標(biāo)和方向,充分了解專(zhuān)業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)與前言的信息,學(xué)習(xí)最新的加工工藝,從而保證學(xué)生能夠?qū)W到更好的機(jī)械制造技能。
4.2加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)
高校應(yīng)該加大對(duì)機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室的投資力度,提高實(shí)驗(yàn)室的硬件條件與軟件設(shè)施。與此同時(shí),還需要修建一些機(jī)械拆裝實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提供機(jī)械拆裝的設(shè)備,使該裝業(yè)的學(xué)生能夠通過(guò)對(duì)這些機(jī)械設(shè)備的拆裝與測(cè)繪等技術(shù)提高自己的專(zhuān)業(yè)技能,之后還需要學(xué)生通過(guò)三維軟件對(duì)這些機(jī)械拆裝的部件做好建模,這樣就能夠進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于這些機(jī)械拆裝結(jié)構(gòu)、原理等的掌握。
除此之外,學(xué)校還應(yīng)該積極聯(lián)系校外的實(shí)習(xí)基地,組織學(xué)生去實(shí)習(xí)基地參觀、實(shí)習(xí)。在這個(gè)基礎(chǔ)上們不僅能夠提高教師的實(shí)踐能力與科研能力,還能夠?qū)崿F(xiàn)真正的資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),是高校都能共同進(jìn)步。
4.3加強(qiáng)高校學(xué)風(fēng)制度建設(shè)
高校不僅需要抓好教學(xué)的質(zhì)量,還需要規(guī)范教學(xué)過(guò)程,要同時(shí)充分調(diào)動(dòng)教師與學(xué)生的積極性。教師應(yīng)該做好理論教學(xué)與課堂教學(xué),同時(shí)還不應(yīng)該忽視學(xué)生的課余時(shí)間??梢栽趯W(xué)校成立與該專(zhuān)業(yè)相關(guān)的協(xié)會(huì),為學(xué)生在課余時(shí)間提供學(xué)生與實(shí)踐的場(chǎng)所,而教師也應(yīng)該積極參與到實(shí)訓(xùn)中,給學(xué)生做出及時(shí)、專(zhuān)業(yè)、正確的指導(dǎo)。該實(shí)訓(xùn)基地應(yīng)該全天為學(xué)生開(kāi)放,避免挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)課下的實(shí)踐,既能夠提高教師的教學(xué)水平與實(shí)踐技能,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與實(shí)踐能力。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,在新的時(shí)代要求下,國(guó)內(nèi)的各大高校都應(yīng)該積極研究、探索并改革當(dāng)前對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)策略,高校應(yīng)該轉(zhuǎn)變教育的思想,進(jìn)一步明確高校培養(yǎng)人才的目的與特色,從而為今后提供高質(zhì)量的應(yīng)用型人才做好保證。
參考文獻(xiàn):
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