數(shù)控技術在機械制造中的應用探析

王冬

摘 要：數(shù)控技術的廣泛應用，成為現(xiàn)代化機械制造行業(yè)發(fā)展的里程碑。更好地應用和發(fā)展數(shù)控技術，是機械制造企業(yè)發(fā)展的動力和核心內(nèi)容。文章對數(shù)控技術的含義和數(shù)控技術設備進行了簡單的介紹，并著重分析了數(shù)控技術在機械制造中的應用和發(fā)展趨勢，以供相關人員參考和借鑒。

關鍵詞：機械制造；數(shù)控技術；應用；發(fā)展

1 數(shù)控技術的含義

數(shù)控技術（Numerical Control，簡稱NC）是指運用計算機技術同傳統(tǒng)的機械加工技術相結合，對機械制造加工過程進行控制。數(shù)控技術有著其獨特的優(yōu)點，如精度和效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性自動化等，是融合了現(xiàn)代科技的新技術，有著廣闊的發(fā)展前景，因此非常有必要對數(shù)控技術進行深入細致的研究。

2 數(shù)控技術裝備

現(xiàn)代生產(chǎn)對于加工的效率、精度和自動化程度有著較高的要求，因此與之相適應的則需要更加先進和精度高的數(shù)控技術裝備來實現(xiàn)，從而進一步推進數(shù)控技術的智能化和自動化發(fā)展。

2.1 自動控制及智能化的數(shù)字伺服技術

智能化的數(shù)字伺服技術成為現(xiàn)代控制技術的發(fā)展趨勢，而其核心則是自動控制技術的廣泛應用。傳統(tǒng)的設備存在著零點漂移和溫度漂移的缺陷，電力和電子技術的應用，很好地解決了這一難題。

2.2 精密機械技術

精密機械技術可以分為設計和加工兩個部分。某些傳統(tǒng)的機械制造技術仍然占有一席之地，發(fā)揮其不可替代的作用，智能化技術目前還無法完全替代傳統(tǒng)的制造技術。數(shù)控機床的主要組成部分是機械結構和傳動裝置，因此需要很好地運用高精度和高速度的精密技術。

2.3 精密檢測及智能化的傳感技術

在控制系統(tǒng)中，精密檢測及智能化的傳感技術具有非常重要的作用，不僅有助于精度的補償，還是實現(xiàn)自動控制的關鍵。傳感器是實現(xiàn)該技術的主要載體，對其有較高的要求，首先是獲得信息的精確性和速度，其次由于機械加工的環(huán)境通常較為復雜和惡劣，因此要求傳感器具有很強的環(huán)境適應性。

3 數(shù)控技術在機械制造方面的應用

3.1 工業(yè)生產(chǎn)

隨著科技的進步，現(xiàn)代工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，與此同時生產(chǎn)方面的難度也逐漸提高，市場競爭日益激烈。在復雜的生產(chǎn)線和惡劣的工作環(huán)境中，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)機械發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，能夠完成人工難以完成以及危險性較大的工作。自動化控制功能是數(shù)控技術的一項基本功能，在工業(yè)生產(chǎn)上獲得了廣泛的應用。在系統(tǒng)中，計算機成為控制單元，對于相關的機械手進行指揮，并根據(jù)要求將程序?qū)懭胂到y(tǒng)。同時計算機還能夠向驅(qū)動單元發(fā)送指令，實現(xiàn)設定好的操作，為保證操作的準確性，需要對整個過程進行實時檢測。檢測的功能由傳感器的消息反饋得以實現(xiàn)。數(shù)控技術的應用，不僅在很大程度上提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，還有效提高了生產(chǎn)效率，使人們從復雜危險的作業(yè)環(huán)境中解脫出來，使生產(chǎn)的安全性進一步提高。

3.2 汽車工業(yè)

隨著人們生活水平的提高，汽車保有量也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，給交通運輸帶來一定壓力的同時，對于汽車的數(shù)量和性能也提出了更高的要求。人們已經(jīng)不局限于對于汽車數(shù)量的要求上，而是把關注的重點更多的放在了汽車的性能、速度以及對于環(huán)境的影響等方面。關鍵、復雜零部件的研發(fā)和加工，成為限制汽車工業(yè)發(fā)展的瓶頸，而數(shù)控技術的應用則使得關鍵、復雜零部件的快速制造成為可能。汽車工業(yè)對于配件的要求很高，為實現(xiàn)其經(jīng)濟和高效的生產(chǎn)，必須進一步發(fā)展數(shù)控技術，將高速生產(chǎn)線的高效率和柔性生產(chǎn)線的高柔性有機地結合在一起。

3.3 機械設備

機械設備是實現(xiàn)機械制造的重要載體，具有非常重要的作用，而數(shù)控技術的應用，則使得機床加工的指揮控制變得更加容易，其控制能力也獲得了質(zhì)的提升。數(shù)控機床的工作過程實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，以及操作過程的高精度和高效率，在計算機的控制下實現(xiàn)各種復雜的操作。對于零件的幾何信息和工藝信息，需要進行數(shù)字化的處理，而機電一體化的控制和管理則通過代碼的方式得以實現(xiàn)。數(shù)控技術的最大優(yōu)勢在于其提高了機械設備制造的效率，對于加工的過程起到了簡化的作用。

3.4 煤礦機械

現(xiàn)代采煤機有著與傳統(tǒng)采煤機不同的特點，如開發(fā)速度快、品種多樣等，通常采用小批量焊件生產(chǎn)。對于傳統(tǒng)的機械加工技術而言，很難完成煤礦機械的焊件下料，而應用了現(xiàn)代化技術的數(shù)控氣割，則使其成為可能。傳統(tǒng)的加工方法是仿形法，在一定時期內(nèi)十分流行，而數(shù)控技術的應用，則摒棄了這種方法，取代以龍骨板程序來進行控制和操作，從而完成采煤機葉片和滾筒的下料。數(shù)控氣割技術的應用，不僅提高了切割質(zhì)量，在速度方面也獲得顯著提升，因此生產(chǎn)效率也得以提高。一些零件的焊接坡口能夠通過直接切割的方式來進行處理。此外，由于配置了切縫補償裝置，可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，通過對切縫補償?shù)恼{(diào)節(jié)，使得毛坯件加工的精度更加容易控制。

4 機械制造中數(shù)控技術的發(fā)展趨勢

縱觀數(shù)控技術的發(fā)展歷史可知，幾十年間數(shù)控技術經(jīng)歷了一個從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展階段。早期的數(shù)控系統(tǒng)是封閉式的，功能較簡單，而當前所采用的計算機數(shù)控系統(tǒng)則具有卓越的性能，實現(xiàn)了數(shù)控技術發(fā)展的歷史性突破。數(shù)控技術的應用范圍非常廣泛，具有很高的性價比，在很多不同的平臺上都能夠使用，操作和管理也十分方便和快捷。數(shù)控技術的發(fā)展并非一蹴而就、一帆風順的，仍然存在著一些細節(jié)的問題。體現(xiàn)在航空和航天工業(yè)方面，由于其行業(yè)的特殊性，加工的零件以薄筋和薄壁為主，因此選用鋁或鋁合金材質(zhì)，這種材料剛度性能不佳，因此切削時對于切削力和切削速度有著特殊的要求，即要求較小的力和較快的速度。以當前的數(shù)控技術發(fā)展水平而言，這些要求在航空工業(yè)的很多領域都無法實現(xiàn)。而在汽車工業(yè)方面，目前所面臨和亟待解決的問題，則是多品種的加工。在機械制造工業(yè)中，數(shù)控技術以其獨特的優(yōu)勢在眾多加工技術中脫穎而出，并占有非常重要的地位，對于數(shù)控技術的研發(fā)也成為工程和技術人員面臨的重大課題?，F(xiàn)代的機械制造工業(yè)，對生產(chǎn)的質(zhì)量、效率、速度、精度、柔性提出了更高的要求，作為機械制造生產(chǎn)企業(yè)，要想在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，同樣需要應用先進的數(shù)控技術，實現(xiàn)自動化和智能化生產(chǎn)。

5 結束語

機械制造行業(yè)是一個非常重要的基礎性行業(yè)，也是工業(yè)與現(xiàn)代化的基礎。我國同國外發(fā)達國家相比，計算機技術的應用起步慢，機械制造水平也相對比較落后，尤其在核心技術方面更甚。近幾年，我國數(shù)控技術得到了飛速的發(fā)展，并且有了追趕發(fā)達國家的勢頭；因此，為了不斷提高國家機械制造技術的水平，實現(xiàn)我國工業(yè)化的全面發(fā)展，數(shù)控技術的發(fā)展與創(chuàng)新依然是當前工作的重點。

參考文獻

[1]周開彥.淺析機械制造中數(shù)控技術的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2012（5）：96-97.

[2]辛長德.數(shù)控技術在機械制造中應用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用，2012（7）：48-49.

[3]辛美俠，呂志偉，楊永良，等.機械制造中數(shù)控技術的應用[J].商品與質(zhì)量·學術觀察，2011（5）：74.

[4]張龍禎.機械制造中數(shù)控技術的應用分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011，23（23）：337-339.

[5]張東華.淺談數(shù)控技術在機械制造中的應用[J].中國科技博覽，2012（7）：300-302.

[6]錢瑞萍.數(shù)控技術在機械制造中的應用[J].科技與生活，2011（5）：195-196.