機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)有了顯著地提升。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)械制造的要求也越來越高，這就需要機(jī)械制造商改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，適應(yīng)市場的需求。這就促使了應(yīng)用數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的使用，提升了產(chǎn)品的精度，對(duì)于生產(chǎn)效率的提高也有很大的幫助。而對(duì)于應(yīng)用數(shù)控技術(shù)來說，要充分的結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)，這樣就可以使得更加復(fù)雜的零件加工成為可能。除此之外，還應(yīng)該看到，未來科技的發(fā)展必然是朝著數(shù)控技術(shù)的方向。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用數(shù)控技術(shù) 機(jī)床 機(jī)械制造

一、引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，必然會(huì)提升對(duì)于機(jī)械制造的要求。然而傳統(tǒng)的機(jī)械制造不能滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的要求，在精度上存在一些不足。因此，應(yīng)該積極地采用先進(jìn)的技術(shù)，在機(jī)械制造發(fā)揮應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的作用，提升機(jī)械制造的精度，提升機(jī)械制造的整體水平。這樣才能在最大程度上促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、數(shù)控技術(shù)概述

想要在機(jī)械制造中更好的使用應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，就必須對(duì)數(shù)控技術(shù)有一個(gè)清楚地認(rèn)識(shí)。首先應(yīng)該看到，數(shù)控技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，主要應(yīng)用于機(jī)械制造中的數(shù)字化控制，不僅僅融合了計(jì)算機(jī)、機(jī)械制造以及自動(dòng)化控制，還包含了高精度測量、信息處理以及微電子等學(xué)科技術(shù)。主要的控制方式是通過事先的編程，利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的控制。數(shù)控技術(shù)不同于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，它主要通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行一些復(fù)雜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及運(yùn)算，改變了以往僅僅依靠硬件電路控制設(shè)備的弊端，在很大程度上提升了機(jī)械制造的精度以及智能化水平，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)械制造效率的提升。

三、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用主要是在一些復(fù)雜的機(jī)械加工之中，比如說一些精度高、速度快以及零件具有曲面性狀的機(jī)械加工。通過在機(jī)械加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以提升機(jī)械加工制造業(yè)的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的管理水平，在眾多的機(jī)械加工領(lǐng)域中有著廣泛地應(yīng)用。

（一）工業(yè)生產(chǎn)類機(jī)械

大部分的工業(yè)生產(chǎn)過程是難以依靠人工來完成的，尤其是一些機(jī)械制造的生產(chǎn)線。對(duì)于那些工作環(huán)境惡劣，生產(chǎn)強(qiáng)度大的機(jī)械加工，僅僅依靠人工很難進(jìn)行，這就需要數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。在一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的數(shù)控技術(shù)，不僅僅可以完成人類無法完成的加工任務(wù)，還能在惡劣的工作環(huán)境下保證加工的質(zhì)量?？傮w來說，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)有著人工無法比擬的優(yōu)勢，首先通過數(shù)控技術(shù)，可以大幅度的改善生產(chǎn)條件，提升安全管理的水平；其次可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)線的自動(dòng)化，最大程度上提升機(jī)械生產(chǎn)的效率，節(jié)約生產(chǎn)成本；最后，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的數(shù)字化、信息化管理，這樣可以極大地提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）礦井機(jī)械

眾所周知，采礦業(yè)可以創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這就促使的采礦業(yè)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展。然而，隨著開采條件的變化，現(xiàn)代的采礦設(shè)備也產(chǎn)生了一系列的變化，這就促使其形成了品種各異、生產(chǎn)小批量化以及更新?lián)Q代快的特點(diǎn)。而對(duì)于采礦機(jī)外殼的制造，傳統(tǒng)的加工工藝主要采取的是使用焊件，這就造成了單件加工下料時(shí)效率低下，精度難以控制的缺點(diǎn)。然而，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以增加機(jī)殼用料的備選方案，更加輕松的進(jìn)行下料。通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以大幅度地提升采礦機(jī)的切割速度，進(jìn)而提升采礦的工作效率。其次，還能夠提升采礦機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)采礦工作的順利進(jìn)行。最后，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化的采礦作業(yè)，最大程度上避免了工人井下作業(yè)的危險(xiǎn)。

（三）汽車工業(yè)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車工業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，而汽車工業(yè)的發(fā)展又促進(jìn)了汽車制造工藝的發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)了汽車零部件加工技術(shù)的提升。而通過應(yīng)用數(shù)控化技術(shù)，可以有效地提升復(fù)雜曲面性狀零部件的加工效率，提升產(chǎn)品的質(zhì)量水平。在汽車零部件的加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多品種的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，解決復(fù)雜零部件的加工問題。除此之外，數(shù)控技術(shù)中的集成制造、虛擬制造以及柔性制造技術(shù)在汽車制造中也得到了廣泛地應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)的投入是一次性的，但是它可以滿足汽車零部件快速更新?lián)Q代的要求，取得長期的收益。

（四）機(jī)床設(shè)備

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的重要組織部分之一就是機(jī)床設(shè)備，為了滿足現(xiàn)代機(jī)械加工高精度、高質(zhì)量的要求，機(jī)床設(shè)備必須具有較好的可控性。而應(yīng)用數(shù)控技術(shù)則可以最大程度上的提升機(jī)床設(shè)備的控制性，因此，一定要將計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制裝置應(yīng)用到機(jī)床上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化以及信息化技術(shù)，將各種參數(shù)進(jìn)行處理控制，保證計(jì)算機(jī)軟件所發(fā)出的指令是準(zhǔn)確的，這樣才能提升加工水平，生產(chǎn)出高質(zhì)量高精度的零部件。

（五）航空航天工業(yè)

航空航天工業(yè)由于其行業(yè)特性，需要進(jìn)行一些特殊零部件的生產(chǎn)，所采用的加工材料也比較特殊，大部分是一些鋁或者鋁合金，這些材料的剛度比較差，只有通過高切割速度和低切割力，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)其筋與壁的加工。然而傳統(tǒng)的切割工藝很難滿足這種需求，因此需要應(yīng)用數(shù)控技術(shù)高速、高精以及高柔性的特點(diǎn)。通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以促進(jìn)切割的順利開展，極大地節(jié)約生產(chǎn)成本，提升航空航天工業(yè)的效益。

四、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展趨勢

（一）體系開放化發(fā)展

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展需要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，只有當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)得到飛速發(fā)展之后，才能加快數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步。因此，未來的數(shù)控技術(shù)必將是朝著更加智能化與網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。所以數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的建立，必須要有極高的通用性與可擴(kuò)展性，形成一個(gè)開放性的體系，達(dá)到適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的目的。從而使得數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中發(fā)揮更大的作用，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

（二）高速化

如今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，必將是朝著全球化的方向發(fā)展。而在這一背景下，汽車、軍事以及航空航天等行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，各種新型材料也大量的應(yīng)用，這就要求數(shù)控機(jī)床設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度必須有大幅度的提升，從而實(shí)現(xiàn)切割的高速化運(yùn)轉(zhuǎn)。一般來說，主軸的最高轉(zhuǎn)速要達(dá)到200000r/min，而在進(jìn)行復(fù)雜曲面性狀的加工時(shí)，由于高精度的要求，需要240m/min的最大進(jìn)給率。只有當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)到一定的程度之后，才能滿足新的要求，促進(jìn)機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展。

（三）高精度化

隨著機(jī)械加工對(duì)于精度的要求越來越高，數(shù)控技術(shù)也必然會(huì)朝著高精度的方向發(fā)展。對(duì)于數(shù)控技術(shù)所要求的精度來說，與傳統(tǒng)意義上的靜態(tài)幾何精度有著很大的區(qū)別，主要指的是通過綜合機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及振動(dòng)檢測與補(bǔ)償考慮來進(jìn)行確定的。研究人員提高加工中心的運(yùn)動(dòng)軌跡精度的方法主要包括提高CNC系統(tǒng)控制精度、采用誤差補(bǔ)償技術(shù)以及采用網(wǎng)格解碼器，最大程度上保證機(jī)床在運(yùn)行的狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的機(jī)械加工。只有提升了數(shù)控技術(shù)的精度，才能適應(yīng)未來機(jī)械制造發(fā)展的要求。

（四）功能復(fù)合化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的需求也越來越大，這就需要機(jī)械制造商提升加工的效率，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，滿足市場的需求。這就促使數(shù)控技術(shù)應(yīng)該朝著功能復(fù)合化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工藝與工序的復(fù)合。這樣就可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成多種工藝與工序的加工，大幅度的提升生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)降低加工時(shí)間的目的。只有當(dāng)數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能復(fù)合化之后，才能大大的提升機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)量，滿足市場的需求。

（五）控制智能化

進(jìn)入21世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)正在以一種爆炸式的方式發(fā)展，這就為數(shù)控技術(shù)的智能化發(fā)展提供了技術(shù)支持。而數(shù)控技術(shù)的智能化主要包括以下幾個(gè)方面：加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)；智能優(yōu)化的選測加工參數(shù)；自行診斷故障并進(jìn)行修復(fù)的智能故障回放和故障仿真技術(shù)；驅(qū)動(dòng)裝置的智能化交流伺服。只有當(dāng)數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化以后，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的飛躍式發(fā)展。

（六）多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展

通過實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)化以后，數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)控制，簡化球頭銑刀的數(shù)控編程，而且還能夠使球頭銑刀在銑削三維曲面的時(shí)候，始終保持一個(gè)比較合理的切速，，最大程度上改善加工表面的粗糙度。因此，未來的數(shù)控技術(shù)，必然是朝著多軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床方向發(fā)展。最大程度上促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的水平。

五、結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展速度也顯著地提升。然而傳統(tǒng)的加工技術(shù)已經(jīng)成為制約機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要瓶頸，因此，一定要在機(jī)械制造領(lǐng)域中廣泛地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。然而，想要更好的發(fā)揮應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的作用，就必須要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)的了解。面對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造中的精度問題，應(yīng)該積極地采用先進(jìn)的技術(shù)，在機(jī)械制造發(fā)揮應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的作用，提升機(jī)械制造的精度，提升機(jī)械制造的整體水平。這樣才能在最大程度上促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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