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数控技术专业是什么意思(数控技术专业是什么类别)

发布时间:2024-11-23 16:15:18 奥数 229次 作者:合肥育英学校

数控技术,简称CNC,是采用数字控制方法实现对一定工作过程的自动控制的技术。它控制的通常是位置、角度、速度等机械量以及与机械能流动相关的开关量。数控的出现依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

主要课程

数控技术专业是什么意思(数控技术专业是什么类别)

机械制图、公差拟合与测量技术、金属切削加工与刀具、金属切削机床、数据处理技术与编辑、CAD/CAM技术、机床夹具及其应用、机床控制系统、液压与气动技术等。

培训目标

掌握机械零件制图与测量、CAD三维造型设计、机械加工工艺文件的阅读与编写等基础知识,熟悉安全操作规程、各种金属切削加工方法及加工设备、常用零件编程方法及加工等.并具备数控机床操作、数控加工编程、CAD/CAM软件技术应用等能力,从事数控机床操作与编程、数控加工工艺编制、数控机床维护与调试的高素质技术技能人才、生产管理等

培训要求

本专业旨在培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理等方面的高级工程技术应用人才,是一门特色鲜明、实用技能强的专业。要求学生能够在生产现场从事产品制造和开发工作,或者在技术部门从事工艺和管理工作。主要培养学生数控编程、加工以及数控车床、数控铣床、数控加工中心等数控设备的操作、维修、保养方面的理论知识和专业知识。

教学课程

专业核心课程及主要实践环节:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用与维护、数控机床电气控制、工业企业管理学、制图测量、PLC实训、机械加工实习、CAM实训、数控机床操作技能实训、专业课程课程设计、毕业实习(设计)等,以及各学院的主要特色课程和实践环节。

发展前景

数控技术和数控装备是制造业现代化的重要基础。这一基础是否牢固,直接影响一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界各工业发达国家都采取重大措施发展本国的数控技术和产业。

在我国,数控技术和装备的发展也受到高度重视,并取得了长足的进步。尤其是在通用微机数控领域,基于PC平台的国产数控系统已走在世界前列。但我国在数控技术研究和产业发展方面也存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面。当新世纪到来之际,如何有效解决这些问题,使我国数控领域走上可持续发展的道路,全面进入世界先进行列,使我们在国际竞争中拥有决定性的地位,将是关键数控研发。部门和制造商面临的重要任务。完成这个任务,首先要走出一条符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层面,以及数控系统、功能部件、数控机床等几个具体方面探讨了新世纪的发展道路。

数控技术的应用不仅给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征。随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它也对一些关系国计民生的重要行业(IT、汽车)产生了很大的影响。轻工、医疗等)正在发挥着越来越重要的作用,因为这些行业所需的设备数字化已经成为现代发展的大趋势。从世界数控技术与装备的发展趋势来看,其主要研究热点包括以下几个方面:

高速高精度加工技术与装备新趋势

效率和质量是先进制造技术的支柱。高速、高精度加工技术可以大大提高效率,提高产品质量和档次,缩短生产周期,提高市场竞争力。为此,日本先进技术研究所将其列为现代五大制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在汽车工业领域,年产30万辆汽车的生产周期为每辆40秒,多品种加工是汽车装备必须解决的关键问题之一;在航空航天工业领域,加工的零件多为薄壁、薄筋,其刚度非常差,材质为铝或铝合金。这些肋和壁只能以高切削速度和小切削力进行加工。采用“镂空”大型整体铝合金坯料的方法制造机翼、机身等大型零件,替代通过众多铆钉、螺钉等连接方式组装而成的多个零件,提高部件的强度、刚度和可靠性。这些都对加工设备提出了高速、高精度、高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心的进给速度可以达到80m/min,甚至更高,空运行速度可以达到100m/min左右。

世界上许多汽车厂,包括我国上海通用汽车公司,都用高速加工中心组成的生产线部分取代了模块化机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床,最大进给速度为60m/min,快速速度为100m/min,加速度为2g,主轴转速为60000r/min。加工一个薄壁飞机零件仅需30分钟,而同样的零件在一般高速铣床上加工需要3小时,在普通铣床上加工需要8小时。德国DMG公司双主轴车床的主轴转速和加速度分别达到12*1000r/mm和1000r/mm。1克

在加工精度方面,普通数控机床的加工精度已由10m提高到5m,精密加工中心已由35m提高到11.5m,超精密加工精度已开始提高。进入纳米级(0.01m)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达到6000h以上,伺服系统的MTBF值已达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精度加工,电主轴、直线电机等配套功能部件得到快速发展,其应用领域进一步扩大。

五轴联动加工及复合加工机床快速发展

采用5轴联动加工三维曲面零件,可采用刀具的最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率大大提高。一般认为,一台五轴联动机床的效率可以与两台三轴联动机床的效率相当。尤其是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀对淬火钢零件进行高速铣削时,5轴联动加工与3轴联动相当。加工产生更高的效率。但过去,由于5轴联动数控系统及主机结构复杂等原因,其价格比3轴联动数控机床高出数倍。另外,编程技术难度大,制约了五轴联动机床的发展。

目前,由于电主轴的出现,实现5轴同时加工的复合主轴头的结构已大大简化,其制造难度和成本已大大降低,数控系统的价格差距也已缩小。因此,推动了复合主轴头式五轴联动机床和复合加工机床(包括五面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可以实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,从而可以在机床上实现5面加工和5轴加工。同一台机床,还可以加工斜面、倒锥孔。德国DMG公司展出了DMUVoution系列加工中心,该加工中心可一次装夹进行5面5轴同时加工,并可由CNC系统或CAD/CAM直接或间接控制。

数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控设备将是一个具有一定智能化的系统。智能化内容包括数控系统的各个方面:为了追求加工效率和加工质量的智能化,如加工过程的自适应控制、工艺参数的自动生成等;智能化提高驱动性能并使用便捷的连接,如前馈控制、电机参数自适应计算、自动负载识别、自动选择型号、自整定等;智能简化编程和操作,比如智能还包括智能自动编程、智能人机界面等,还包括智能诊断、智能监控、方便的系统诊断和维护等。为了解决传统数控系统的封闭性和数控应用软件工业化生产中存在的问题。许多国家都在进行开放式数控系统的研究,如美国的NGC(下一代工作站/机器控制)、欧共体的OSACA(自动化系统内控制的开放系统架构)、日本的OSEC(开放系统)等。数控系统的开放性已成为数控系统的未来。所谓开放式数控系统是指数控系统的开发可以通过改变、添加或剪裁结构对象(数控功能),在机床制造商和最终用户的统一操作平台上系列化,并能方便地集成用户的特殊应用将技术诀窍融入控制系统,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成个性鲜明的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、操作平台、数控系统功能库和数控系统功能软件开发工具是当前研究的核心。

网络化数控设备是近两年著名国际机床博览会的新亮点。数控设备的网络化将极大满足生产线、制造系统、制造企业的信息集成需求。它也是实现敏捷制造、虚拟企业、全球化制造等新型制造模式的基本单元。国内外一些知名数控机床和数控系统制造企业近两年都推出了相关的新概念和样机。例如,在EMO2001展会上,日本山崎马扎克公司控制中心(CPC)展出的“CyberProductionCenter”(智能生产中心);日本大隈机床公司展出“IT广场”(InformationTechnologyPlaza,简称IT广场);德国西门子(Siemens)展出了开放式制造环境(OpenManufacturingEnvironment,简称OME)等,体现了数控机床加工向网络化发展的趋势。

注重新技术标准和规范的建立

关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统具有更好的通用性、灵活性、适应性和可扩展性。美国、欧共体、日本等国家都实施了战略发展计划,开展了开放式体系结构数控系统规范(OMAC)。OSACA、OSEC),世界三大经济体在短时间内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示着数控技术新变革时期的到来。2000年,我国也开始研究制定我国ONC数控系统的规范框架。

关于数控标准

CNC标准是制造业信息化发展的趋势。CNC技术诞生50年来的信息交换一直基于ISO6983标准,该标准使用G和M代码来描述如何加工。其本质特征是面向加工过程。显然,它越来越无法满足现代数控技术的高速要求。发展需要。为此,国际上正在研究制定新的数控系统标准ISO14649(STEP-NC)。其目的是提供一种不依赖于具体系统的中立机制,能够描述整个产品生命周期的统一数据模型。从而实现各个工业领域整个制造过程乃至产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一场革命,将对数控技术乃至整个制造业的发展产生深远的影响。首先,STEP-NC提出了新的制造理念。在传统的制造理念中,数控加工程序集中在一台计算机上。新标准下,数控程序可以分散在互联网上,这是数控技术开放式、网络化的发展方向。其次,STEP-NC数控系统还可以大大减少加工图纸(约75%)、加工程序准备时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家十分重视STEP-NC的研究,欧洲启动了STEP-NCIMS计划(1999.1.12001.12.31)。参加该计划的有来自欧洲和日本的20家CAD/CAM/CAPP/CNC用户、制造商和学术机构。美国公司STEPTools是一家全球制造数据交换软件开发商。它开发了用于数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel)。其目标是用统一的规范描述所有的加工过程。这种新的数据交换格式已在配备SIEMENS、FIDIA和欧洲OSACA-NCCNC系统的原型机器上得到验证。

应用领域

数控技术专业主要面向机械、模具、电子、电气、轻工等行业。可从事产品设计加工、数控编程、数控机床操作、数控常用CAM软件多轴加工、数控设备调试与维护等相关工作。

数控技术应用专业毕业生分布单位性质为:外资企业占58%,国有企业占26%,私营企业占9%,其他占5%。

数控技术应用专业毕业生的工作性质分布为:操作占55.7%,编程占13.4%,维修占9.4%,技术占8.0%,生产管理占7.1%,质量检验占4.5%,综合占1.2%,营销占1.7%,行政管理占1.4%,其他占5.5%

可设置专业方向:数控机床控制技术、数控编程与数控加工技术、机械CAD/CAM。

就业方向:在工业企业从事数控编程、数控设备的使用、维护及技术管理、数控设备的销售及售后服务等工作。本专业可取得组合机床操作工中级职业技术证书。国家劳动部颁发的(CNC)加工中心操作工中级职业技术证书。

在发达国家,数控机床已得到广泛应用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在较大差距。数控机床率不足2%,我国有限的数控机床(大部分为进口产品)无法充分利用。原因是多方面的,数控人才的缺乏无疑是主要原因之一。由于数控技术是最典型、应用最广泛的机电一体化技术,我国急需大量从研发到使用、维护的各个层次的人才。的技术人才。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。

知识和技能

数控人才知识结构

生产一线的各类数控人才主要来源有两个:一是高职或中等职业学校数控技术或机电一体化专业的毕业生。他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机电工程技能。具备基本的电气理论知识和一定的实践能力,很容易接受新工作的挑战。他们最大的缺陷是学校很难提供技术经验。同时,由于学校教育的专业课程分工过于狭窄,仍难以满足一些企业对加工、维修一体化的复合型人才的要求。采用双师资质的教学团队对学生进行教学。他们由具有企业技能工作经验的数控技术人员和从事多年高职教育的讲师组成。为学生毕业后到企业工作创造有利条件。

另一个来源是从公司现有员工中选派人员参加不同层次的数控技术中短期培训,以满足公司对数控人才的迫切需求。这些人员一般都具备企业所需的技术背景和比较丰富的实践经验,但大多是传统机械或电气专业各层次的毕业生,知识面较窄,尤其是计算机相关的软件应用技术了解不多。关于计算机数控系统。在数控应用软件方向,由具有专业经验的数控工程师授课,使学生更好地满足企业对数控自动化编程、工艺设计、零件建模的要求。

对于数控人才来说,需求有以下三个层次,所需的知识结构也不同。

数控操作技术员:精通机械加工和数控加工技术知识,精通数控机床的操作和手动编程,了解数控机床的自动编程和简单的维护和修理。适合中等职业学校组织培训。此类人员市场需求量大,适合担任车间数控机床操作技术人员。但因为他们的知识比较简单,所以他们的工资不会太高。

数控编程员:掌握数控加工技术和数控机床操作知识,掌握复杂模具设计与制造的专业知识,熟练使用三维CAD/CAM软件,如UG、ProE等。精通CNC手动和自动编程技术;适合高职院校高层次学生组织培训。适用于工厂设计、工艺部门的CNC编程人员。这类人才需求量很大,特别是在模具行业,很受欢迎,薪资也比较高。

数控机床维护和维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作和编程,熟悉各种数控的特点、软硬件结构、PLC和参数设置系统。精通数控机床机电调试及维护。适合高职院校组织培训。适合工厂设备部门工程技术人员使用。此类人员的需求量相对较小,但培养此类人员却非常困难。知识结构很广,适应数控相关工作的能力较强,需要大量的实践经验。工资也比较高。

数控通才:具备并精通数控操作技术人员、数控编程人员、数控维护维修人员所需的综合知识。他们在实际工作中积累了大量的实践经验,知识面广。精通数控机床机械结构设计和数控系统电气设计,掌握数控机床机电联调。能够自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维护。能够独立完成机床数控改造。他们是企业(特别是民营企业)抢手的人才,薪酬非常高。适合高职院校组织培训。提供专项培养措施和名师指导,促进人才发展。适合担任企业技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

对于以上类型的数控人才来说,主要基础知识基本相同,但专业课程的内容和侧重点有所不同。在课程设置上,要特别注重到企业实习和实习的内容,因材施教,培养企业需要的人才。在校学习主要获得数控职业资格证书、国家大学计算机等级证书、AutoCAD中级证书、维修电工/机械钳工中级证书等。