淺談機械制造中數(shù)控技術的應用

覃柄潼

【摘要】數(shù)控技術是實現(xiàn)機械制造自動化的關鍵，而且直接影響到國家的工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和綜合國力的提高。以數(shù)控技術為核心的機械設備生產(chǎn)和應用已經(jīng)成為衡量一個國家技術水平和戰(zhàn)略地位的重要標準，所以廣泛采用數(shù)控技術應用于制造業(yè)，是我國實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟大國必須要大力提倡和廣泛發(fā)展的。

【關鍵詞】機械制造 數(shù)控技術 應用

正 文：

現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，產(chǎn)品競爭日益激烈，使得機械制造的技術難以滿足當前市場的發(fā)展需要。在機械制造中引入數(shù)控應用技術，對提高我國的機械制造水平具有很大的促進作用。

一、數(shù)控技術

1、數(shù)控技術的發(fā)展

距離1952年美國生產(chǎn)世界上第一臺數(shù)控機床面世到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由當年傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結構的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結構，顯示了優(yōu)良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統(tǒng)一風格的用戶交互環(huán)境，操作、維護、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有高的性能價格比。數(shù)控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機，形成龐大的數(shù)控制造設備家族，每年全世界的產(chǎn)量有10～20萬臺，產(chǎn)值上百億美元。

2、數(shù)控技術的特點

（1）加工工藝參數(shù)改變方便，利于換批加工和新產(chǎn)品的研制。

（2）能高質量的完成普通機床難以完成的復雜零件和零件曲面形狀的加工。

（3）一次裝夾工件可完成多道工序的加工，能確保加工精度和減少輔助時間。

（4）能采用模塊化的標準工具，不僅減少了換刀時間，而且提高了工具標準化的程度和工具的管理水平。

3、數(shù)控技術的發(fā)展趨勢

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。 由于采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化大大提高。

（2）柔性化。柔性化有兩方面：a、數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；b、群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

（3）工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。

（4）實時智能化。早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規(guī)定期限內完成?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領域。

二、數(shù)控技術在機械制造中的應用

1、數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用

自從出現(xiàn)數(shù)控技術以后，工業(yè)生產(chǎn)在量和質上的得到了飛躍發(fā)展。工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅動單元和執(zhí)行機構組成的。主要運用于機器設備的生產(chǎn)線上和復雜惡劣的勞動環(huán)境下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了生產(chǎn)條件，也保證了生產(chǎn)質量和人身安全。在開放數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)后，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通過數(shù)控技術完成對加工的整體控制。先進行錄入工業(yè)生產(chǎn)的控制指令，在計算機的控制作用下來對輸入的生產(chǎn)指令進行任務發(fā)配，執(zhí)行機構在計算機的控制下進行生產(chǎn)加工，并且通過計算機對生產(chǎn)加工過程進行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)加工過程中存在問題及時地傳遞給指令分配模塊，停止生產(chǎn)作業(yè)。通過數(shù)控技術的應用，目前我國的工業(yè)生產(chǎn)領域已經(jīng)實現(xiàn)了科技化、現(xiàn)代化，有效地解放了工業(yè)生產(chǎn)勞動力，不僅達到批量快速生產(chǎn)還大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2、數(shù)控技術在汽車生產(chǎn)中的應用

由于汽車零部件精度的要求高，在企業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術的應用是必然趨勢。數(shù)控機床在汽車零部件加工過程中的特點是：a、可靠性好，不易出現(xiàn)故障b、操作控制逐漸實現(xiàn)人性化c、有完善的主動測量和強大的補償系統(tǒng)d、對上、下料實現(xiàn)高效率自動化。通過數(shù)控技術的使用已經(jīng)實現(xiàn)了汽車零部件生產(chǎn)線的高度智能化，有效地提升了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，而且高精度化的生產(chǎn)模式也有效地降低了殘次品的概率。數(shù)控技術在汽車生產(chǎn)中的應用有效地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，為促進汽車行業(yè)的發(fā)展起到了十分重要的作用。

3、數(shù)控技術在機械設備中的應用

機械設備是機械制造中的中心靈魂，重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機床設備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件。

結束語：

機械制造行業(yè)發(fā)展直接關系到我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，是促進我國工業(yè)企業(yè)發(fā)展的根本保障。為了進一步提升我國機械制造行業(yè)發(fā)展力水平，一定要繼續(xù)大力發(fā)展數(shù)控技術，大力發(fā)展數(shù)控技術在機械制造中的應用。

【參考文獻】

[1]孫榮創(chuàng).數(shù)控技術及裝備的發(fā)展趨勢及策略[J].中國科技信息，2006（12）.

[2]顏炳月.小議數(shù)控技術的發(fā)展趨勢與發(fā)展途徑[J].今日科苑，2007.

[3]孫榮創(chuàng).數(shù)控技術及裝備的發(fā)展趨勢及策略[J].中國科技信息，2006.

[4]龍章科.數(shù)控技術在機械制造中的發(fā)展應用[N].2007（12）.