談機械制造數控技術應用

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摘要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，數控技術逐漸發展。為促進我國機械制造智能化的快速發展，數控技術被廣泛應用于工業生產、煤礦機械、汽車、機床設備、航天等現代機械制造業，并取得了不錯的應用效果。相比其他國家，我國數控技術依然處于落后地位，部分高端數控技術還需要依靠進口。在我國機械制造智能化快速發展的背景下，我國數控技術在未來必然擁有良好的發展前景，在未來的數控技術發展道路中，相關人員需要積極學習國外先進數控技術，注重數控技術的自主研發，加快我國數控技術的發展速度，并將數控技術與機械制造科學合理地結合，促進我國機械制造業逐步向自動化和智能化的方向發展。基于此，文章分析了數控技術的發展及現狀，對數控技術在機械制造中的應用進行了研究，以供參考。

關鍵詞：數控技術；機械制造；工業生產

數控技術是一種借助電腦程序控制機器的技術，在數控技術的引導下，工作人員生產零件時便可借助已經設定好的程序，對機械零件的整個加工過程進行監督與管理。相比傳統的人工生產加工，數控技術的應用一定程度上提升機械制造的工作效率，減少工作人員工作量，對減少機械加工過程中產生的不必要熱量也具有一定效果[1]。此外，如果在機械生產過程中出現任何問題，工作人員可以在技術人員的指導下，對事先設定好的程序參數進行實時修改，從而使程序盡可能滿足機械生產需求，整個生產過程更加靈活。

1數控技術與機械制造概述

1.1數控技術發展歷史及現狀

數控技術發展至今共經歷了電子管數控、晶體管數控、中小規模IC數控、小型計算機數控及微處理器數控這五個階段，現階段數控系統的主板、處理器、控制核心單元分別以超大集成電路板、單片機、PC機專業軟件系統為主，由此可見當前數控技術的發展已經步入了一個良好的發展階段。我國于20世紀50年代開始研發數控技術，但當時研發工作并未獲得技術上的突破，直至改革開放，我國數控技術才獲得了實質發展，期間我國積極引進國外先進技術，對其技術要點進行全面分析，科技攻關，使我國數控技術逐漸進入高速發展階段，大部分機床廠也開始從傳統產品向數控化產品轉型，但受技術水平限制，產品質量達不到較高標準[2]。20世紀末期，國家從擴大內需啟動機床市場，進口數控設備的審批受到更高的標準限制，并對數控系統關鍵技術的攻關給予重點投資，對促進數控設備的大量生產起到了至關重要的作用。但我國數控技術發展至今，在關鍵技術方面依然落后于其他國家，我國所生產的數控設備多是采用單片機開發的經濟型設備，據統計，我國高端數控設備市場的90%以上依然被國外數控企業占領。

1.2數控技術的特點

數控技術的應用可實現數字化信號對加工生產過程的控制。數控技術不僅是實現制造過程自動化的基礎和自動化柔性系統的核心，同時也是現代集成制造系統重要組成部分。數控技術可以將機械裝備的功能、效率等提升到一個新的高度，使傳統制造業發生了翻天覆地的變化。相比傳統加工技術，數控加工技術具有以下五方面特點：1）可高質量完成結構復雜、包含曲面形狀等復雜零件的加工。2）零件生產期間可隨時更改工藝生產參數，為換批加工和新產品研制提供方便。3）一次裝夾工件便可完成多道工序，保證產品質量和精度的同時，縮短輔助時間。4）工具管理水平和工具標準化程度可有效提升。5）有利于計算機輔助制造功能的實現[3]。

2數控技術在機械制造中的應用

2.1工業生產中的數控技術

通過數控技術可制造出具有自動工作能力的工業機器人，與傳統數控系統相同，工業機器人也是由控制單元、驅動單元、執行機構等幾部分構成。在專業性強、風險系數高、操作難度大、工作環境惡劣的工業生產中，工業機器人可完全替代工作人員，幫助人類完成難以完成的工作內容，一方面，大幅度改善了工業生產的勞動條件，另一方面，在確保工作人員人身安全的基礎上，顯著提升工業生產的產品質量[4]。除此之外，工業生產整個鏈路的任意環節出現問題，數控系統均可及時對出現問題的環節進行準確定位并發出警報，設備保護功能自行啟動，技術人員在警報提示下及時找出問題，盡快解決問題，將其所造成的工業生產損失降到最低。此外，這種工業生產模式使整個生產過程成為一個閉合環路，從而大大降低了工業生產的風險。

2.2煤礦機械中的數控技術

新舊世紀交替之際，我國大力發展煤炭事業，使許多機械制造企業致力于采煤機的研發與生產，研發速度快，品種較多，且均為小批量生產。但是多種采煤機機殼的毛坯均采用焊件制造，傳統加工工藝難以實現單件的下料問題，而將數控技術應用其中，可利用數控氣割代替過去十分流行的仿形法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，最終實現套料選用方案的優化。數控氣割具有切割速度快、質量高等優點，某些人工切割無法割出的焊接坡口的可借助數控氣割直接割出，從而大幅度提升生產效率。此外，數控氣割機中還配置了切縫補償裝置，工作人員可對其進行任意調整，并且其可以對構件的實際輪廓實施程序控制，數控系統也可通過調節切縫補償值，明確毛坯件的加工余量。

2.3汽車行業中的數控技術

近年來，我國汽車行業發展速度迅猛，作為目前較為流行的交通工具，汽車的市場需求量一直處于較高水平，但隨著人們生活水平的不斷提高，出于對安全系數的考慮，人們對汽車質量的要求顯著提高。高質量的汽車離不開高質量的汽車零部件，傳統汽車零部件加工手段相對拙劣，加工速度和質量均達不到現今的標準，數控技術可有效解決這一問題[5]。汽車高速數控機床可與高速加工中心組成高速柔性生產線，從而實現高效率與高柔性的有機融合，一方面僅需做一次投資便可獲得長期的收益，充分滿足當前產品不斷更新換代的需求；另一方面可大幅度提升生產效率，進而使汽車生產中經濟規模這一傳統理念得以被打破。目前，數控技術已被世界各國的汽車制造企業充分利用，其對提高汽車生產效率和質量、提升汽車制造企業經濟效益具有重要意義。

2.4機床設備中的數控技術

機床設備是機械工業的基礎設施，機床設備的機電統一化對確保加工產品質量穩定可靠起到重要作用，其對提升機械制造企業的應變能力也具有重要意義。機械設備在機械制造中扮演者重要角色，為滿足當前社會對現代機械制造業的需求，機械制造業需要積極引進具有控制能力的機床設備，從而實現機械制造業生產效率與產品質量的提升。機床設備在數控技術的幫助下大幅度提升控制能力，借助代碼控制機床，機床設備上刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具選擇、冷卻泵啟停等操作的執行與執行順序均可用數字碼代表并記錄于控制介質，當發出控制指令后，機床則可按照指令和數字碼執行相應的操作，并自動加工出所需要的零件。

2.5航天工業中的數控技術

傳統機械制造主要通過工作人員的手工操作生產各種零件，零件的質量與工作人員的經驗技術有直接關聯，由同一工作人員生產出的零件也可能出現差異較大的現象，進而導致傳統機械制造無法生產出精密度極高的零件。在航天工業中，為保證航天設備的安全可靠，對零件的精密度要求極高，對部分零件的制造步驟也有十分嚴苛的要求[6]。將數控技術應用于航天工業中，其可以對小部件的材料進行深度細致加工，在確保生產出零件精密度和質量的基礎上，一定程度降低材料使用量，節約生產資源，降低生產成本。

3數控技術存在的問題

雖然我國數控技術正處于飛速發展的階段，但是目前我國已經掌握的數控技術多屬于低端技術，高端的數控技術依然需要從其他國家引進，這使得我國數控技術的使用嚴重受限于其他掌握高端數控技術的國家。尤其在許多重點工程中，多是以國外高端數控技術作為主要技術，由此可見，我國數控技術的發展仍然處于一個非常窘迫的地位。數控技術的落后不僅代表著技術水平方面的落后，同時也代表著數控機床生產出產品的質量、精度等也與其他國家有一定差距[7]。

4數控技術的發展優勢

目前，雖然我國數控技術水平依然落后其他國家，但是數控技術已經在我國各行各業被廣泛應用，并逐漸代替傳統機械制造業，為我國現代機械制造業的發展帶來了新的希望，促使現代機械制造業不斷朝著工業化發展。隨著我國科學技術的不斷發展，各行各業不斷提高對產品質量和精度的要求，而這正是確保數控技術能在我國快速發展的重要因素[8]。我國數控技術研究人員需要積極學習國外先進技術，提升國內數控技術水平，并在國外先進技術的基礎上，實施技術創新，最終實現我國數控技術實質性提升。

5結束語

工業生產、煤礦機械、汽車行業、機床設備、航天工業等均可實現與數控技術的有機結合。但以目前我國數控技術的發展現狀來看，雖然其發展速度極快，但是技術水平仍較落后，大力發展數控技術，不僅對我國機械制造業發展可起到推動作用，對促進我國科學技術整體水平發展也具有重要意義。

參考文獻：

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[4]錢偉.數控技術在機械制造中的應用[J].南方農機,2018,49(2):146.

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[6]冀萬文,張鵬,趙鵬,等.論數控技術在機械制造應用中存在的問題及對策[J].數字技術與應用,2019,37(7):235-236.

[7]張瑩.數控技術在機械制造領域中的應用[J].現代制造技術與裝備,2019(3):67-68.

[8]董彥宏,于春明.淺談高速數控機床在機械加工中的應用分析[J].科技經濟導刊,2018,26(7):69.

作者：趙洋鵬 單位：吉林工程職業學院