數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用研究

賈曉東

(平高集團有限公司，河南 平頂山 467099)

截止到目前，我國機械制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)取得了前所未有的成就，正在從傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)展模式向自動化、機械化的現(xiàn)代制造模式轉(zhuǎn)變，機械制造過程對于精度、危險度和速度的關(guān)注程度較高。這樣一來，機械自動化不但可以保證加工精度的要求，還能夠最大限度的避免人工操作而帶來的危險，因此，不但提高了加工效率，使其完成大批量、高質(zhì)量的規(guī)?；a(chǎn)，還能彌補傳統(tǒng)制造業(yè)的缺陷，使產(chǎn)品的品種更多、質(zhì)量更高、成本更低[1]。而為了實現(xiàn)這一點，基于計算機的數(shù)控技術(shù)從中起到了十分關(guān)鍵的作用，為機械制造業(yè)的發(fā)展和壯大提供了必要的機床控制技術(shù)，將計算機控制裝置置于機床上面，通過數(shù)控技術(shù)完成對機床加工的控制，數(shù)控機床以及由此產(chǎn)生的機電一體化產(chǎn)品便呈現(xiàn)在了市場面前，無論是產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到了顯著的提高。經(jīng)過多年的發(fā)展和實踐，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)能夠通過數(shù)字信息完成對機械加工與運動過程的良好控制，并在計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及光機電技術(shù)的輔助下，數(shù)控技術(shù)的精度更準、效率更高、柔性更符合機械制造的要求，正在成為機械制造自動化的關(guān)鍵技術(shù)，對國家工業(yè)的發(fā)展與綜合國力的提高發(fā)揮著重要的作用。本文以此為基礎(chǔ)，對數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用問題進行了研究，得出了一些結(jié)論，希望這些結(jié)論能夠在一定程度上指導(dǎo)實踐。

1 數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)帶來的關(guān)鍵影響

1.1 為相關(guān)企業(yè)的管理提供了新的思路

在當前情況下，我國各行各業(yè)都在努力的與國際社會接軌，除了要借鑒國際社會的先進管理思想和先進的技術(shù)經(jīng)驗外，還要在更深的層面上與國際社會廣泛合作，通過交流提升自身的綜合實力[2]。而在這一大的時代背景下，我國的機械制造行業(yè)也積極的參與其中，試圖通過國際交流與合作開發(fā)企業(yè)發(fā)展和管理的新絲路，改變以往依靠進口高檔數(shù)控機床的境況，在一定程度上節(jié)約成本，降低對進口的依賴。此外，在這種情況下，還應(yīng)加強數(shù)控機床的應(yīng)用范圍，使現(xiàn)有的管理模式能夠逐漸適應(yīng)生產(chǎn)經(jīng)營的實際。

1.2 帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步

從以往的發(fā)展經(jīng)驗可見，無論是數(shù)控機床領(lǐng)域還是機械制造領(lǐng)域，要想獲得行業(yè)或者產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，都需要其他不同行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的配合與合作，只有實現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)之間的密切配合，才能促進包括數(shù)控機床和機械制造行業(yè)在內(nèi)的諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。比如，在數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的推動下，與其相關(guān)刀具生產(chǎn)和相關(guān)工具系統(tǒng)也正在蓬勃的發(fā)展之中，并且隨著相關(guān)市場的快速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品的供應(yīng)和需求都在不斷提升[3]。

1.3 促進了機械制造企業(yè)的技術(shù)進步

由于歷史和現(xiàn)實的原因，同其他諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，我國機械制造行業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)十分薄弱，在與一些國外的同類行業(yè)對比后發(fā)現(xiàn)，我們還存在較大的差距。而為了縮短這一差軍，可以借助我國這一世界工廠的優(yōu)勢，以第六次產(chǎn)業(yè)浪潮為鍥機，以合作、聯(lián)盟、并購等方式，進行集中的學(xué)習(xí)與提高，目的在于增強自身的實力。而從微觀的角度講，我國數(shù)控機床已經(jīng)在企業(yè)的生產(chǎn)過程中得到了大量的應(yīng)用，這對去我國相關(guān)領(lǐng)域中的生產(chǎn)組織和工藝設(shè)計等提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為此，可以利用數(shù)控機床的技術(shù)密集度與高自動化程度的特點，發(fā)展機電一體化產(chǎn)品，這將對個體業(yè)務(wù)素質(zhì)的較高和產(chǎn)品質(zhì)量的提升起到良好的促進作用。

2 數(shù)控技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國目前和之前較長的一段時期內(nèi)，機械制造都是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)之一，一方面，機械制造業(yè)的發(fā)展不但向社會提供了大量的機械產(chǎn)品，另一方面還在很大程度上提高了人民的生活水平，就業(yè)壓力得到了緩解，社會的發(fā)展也處于相對平穩(wěn)的狀態(tài)之中。尤其是經(jīng)濟全球化的大的時代背景下，我國已經(jīng)成為世界機械制造業(yè)的中心，但是這一中心僅限于基礎(chǔ)性的地位，同發(fā)達國家相比，我國的機械制造行業(yè)不但在制造工藝裝備方面表現(xiàn)陳舊，并且生產(chǎn)自動化的程度不高，技術(shù)水平相對落后，在企業(yè)管理方面也以粗放型為主，缺乏明顯的自主創(chuàng)新能力，難以在短時間內(nèi)形成快速生產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良、成本低廉的生產(chǎn)和管理模式[4]。

2.2 數(shù)控技術(shù)的特點分析

數(shù)控技術(shù)指的是通過數(shù)字信息實現(xiàn)對機械加工與運動過程實施控制的一種技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是諸多技術(shù)的合集，在這一技術(shù)體系中，傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)揮著基礎(chǔ)作用，而傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和光機電技術(shù)等也在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，由此而形成了這一現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控技術(shù)具有高精度、高效率、柔性自動化等特征。目前數(shù)控技術(shù)通過計算機控制，并以預(yù)先編程的形式，通過相關(guān)的程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制。在這一過程中，因為計算機軟件的輔助功能越來越強大，早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置已經(jīng)被取代，數(shù)據(jù)的輸入、存儲、處理和判斷以及運算功能都是通過相關(guān)的編輯軟件來完成和實現(xiàn)，明顯增強了機械制造的靈活性和可靠性以及工作效率。

3 數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用

3.1 在采煤工程中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)在采煤工程中的應(yīng)用能夠產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。在使用采煤機的過程中，浮動油封的結(jié)構(gòu)決定了其在使用時外環(huán)凹曲面與內(nèi)環(huán)凸曲面密封圈各處有一樣的壓縮量，當壓縮接觸面積均勻時，它的密封功能才能夠得到保證。在這種情況下，需要要求內(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)凹曲面有較高的加工精度。而當采用數(shù)控技術(shù)對此進行預(yù)編程時，加工出來的產(chǎn)品就能夠較好的實現(xiàn)對所需精度的把握，繼而滿足其密封性的要求。而在采煤機減速機構(gòu)里，該機構(gòu)的傳動精度和使用壽命受它的行星架等分孔的精度和每行孔同軸精度的共同影響，采用數(shù)控技術(shù)加工行星架，能夠保證圖樣高精度要求的同時，最大限度的提高加工效率。可見，通過數(shù)控技術(shù)對采煤機中的齒輪進行加工，可以在很大程度上提高其加工精度與加工效率。另外，數(shù)控技術(shù)在壓力加工方面也有重要的應(yīng)用[5]，例如，在液壓鍛造壓力機上應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能提高其工作效率和質(zhì)量等。

3.2 在航空工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

我國航空業(yè)長期處在不斷的發(fā)展之中，盡管和國際先進水平存在一定的差距，但是從未停止發(fā)展的腳步。在我國航空業(yè)的飛速發(fā)展過程之中，數(shù)控技術(shù)在其中發(fā)揮著重要的作用。這是因為，航空業(yè)作為高精尖技術(shù)的匯集場所，對機械加工提出了更為嚴格的要求，在有些方面甚至達到了追求完美的程度，而要想實現(xiàn)這一點，單純靠人工力量是難以實現(xiàn)的。此時，只有應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，才能使加工變得更加容易，在提高機械制造效率的同時，提高航空工業(yè)對精度的要求。

3.3 在機床設(shè)備加工中的應(yīng)用

從目前的情況看，把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機床設(shè)備之中具有明顯的優(yōu)勢，不但能夠最大限度的提高零件加工的精度和準度，還可以提高整個工業(yè)行業(yè)的加工水平，這對充分發(fā)揮機械設(shè)備的性能，提升行業(yè)的發(fā)展空間是有極大的益處的。更為重要的是，數(shù)控機床設(shè)備已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)和傳統(tǒng)機床設(shè)備的有效融合，傳統(tǒng)的加工過程已經(jīng)不再需要大量的人員參與，而是要通過數(shù)控單元完成，加工人員的工作越來越簡單，對他們而言，只要依照預(yù)訂的指令對各種參數(shù)進行輸入即可，數(shù)控機床便能夠按照既定的要求完成對零件的加工，加工的精度和效率都得到了明顯的提高。

4 結(jié)束語

數(shù)控技術(shù)是一項綜合性的技術(shù)，涉及到計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、測量技術(shù)、現(xiàn)代機械制造技術(shù)、微電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)等諸多學(xué)科，通過對這些技術(shù)的綜合運用，可以實現(xiàn)現(xiàn)代機械制造對加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造自動化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化。而這對機械制造業(yè)的發(fā)展來說具有十分重要的作用，在機械制造及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用空間。

[1]索俊杰.機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析[J].工藝與技術(shù)，2011(5):110-111.

[2]朱敬超，袁建新.數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技咨詢導(dǎo)報，2007(16):45-46.

[3]馬科篤，張立，胡小紅.數(shù)控技術(shù)對機械制造業(yè)的影響與對策[J].機械研究與應(yīng)用，2011(3):6-9.

[4]王渤.機械制造中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用探究[J].價值工程，2012(13):23-24.

[5]許金梅，遲振香.數(shù)控技術(shù)在我國機械制造行業(yè)應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2010(8):28-29.