淺談數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用*

袁夢，唐友亮，劉萍

（宿遷學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇　宿遷　223800）

淺談數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用*

袁夢，唐友亮，劉萍

（宿遷學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇宿遷223800）

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家之間的競爭也越來越激烈，若要有效提高我國的綜合國力就一定要提高我國的科學(xué)技術(shù)水平。數(shù)控技術(shù)是一種非常重要的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，它可以有效促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了適應(yīng)市場的發(fā)展，提高機(jī)械制造的水準(zhǔn)，各國已經(jīng)將數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)。各國都大力發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)，并將其應(yīng)用于各制造業(yè)，特別是機(jī)械制造業(yè)。當(dāng)前，盡管我國的機(jī)械制造業(yè)在世界上有著較大的規(guī)模，但是產(chǎn)品質(zhì)量較差，技術(shù)不到位，所以為了提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，我們應(yīng)該加緊將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)。本文主要介紹了數(shù)控技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)一步分析了數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用。

數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

近幾年來我國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，這使得人們對生產(chǎn)水平的要求也越來越高。特別是我國機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)改革，已經(jīng)成為社會(huì)非常關(guān)注一個(gè)問題。若要提高我國機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)水平就要應(yīng)用數(shù)控技術(shù)。利用數(shù)控技術(shù)這一先進(jìn)的技術(shù)可以有效提高機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)過程的智能性以及科學(xué)性，減小在機(jī)械生產(chǎn)當(dāng)中遇到的故障，從而進(jìn)一步提高我國機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)水平。隨著科技的發(fā)展，市場競爭越來越激烈，機(jī)械制造行業(yè)為了適應(yīng)市場的需求，數(shù)控技術(shù)越來越被機(jī)械制造業(yè)重視。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵，它的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)帶來了巨大的變革。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)的競爭力以適應(yīng)飛速發(fā)展的社會(huì)，這就需要我們能夠充分將現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械制造行業(yè)的效率和質(zhì)量大力提高的新的水平，從而滿足市場的競爭。

1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也為很多人提供了更多的就業(yè)崗位，促進(jìn)了很多高品質(zhì)機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)生，方便了人們的生活。因此，機(jī)械制造行業(yè)有效推動(dòng)了我國工業(yè)化的發(fā)展，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。若要進(jìn)一步提高我國機(jī)械制造行業(yè)的水平就需要對生產(chǎn)技術(shù)加以優(yōu)化，而通過數(shù)控技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的優(yōu)化。數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造行業(yè)的高制造效率和高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了制造過程的監(jiān)督和控制。

現(xiàn)階段我國的機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展相對于西方發(fā)達(dá)國家較為落后，因此，我國在發(fā)展機(jī)械制造行業(yè)時(shí)要充分借鑒國外先進(jìn)的生產(chǎn)理念，通過將國外的先進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)國內(nèi)，來將我國傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)模式。我們應(yīng)充分意識到，現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式是離不開數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的［1］。在機(jī)械生產(chǎn)時(shí)利用數(shù)控技術(shù)，可以通過計(jì)算機(jī)處理器系統(tǒng)來控制機(jī)床，更便于管理，也會(huì)提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)范性，也會(huì)節(jié)約很多的時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率，并進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

在20世紀(jì)50年代，數(shù)控技術(shù)就已在我國有所應(yīng)用，但受限于當(dāng)時(shí)我國的技術(shù)水平，而且我國科研人員對數(shù)控技術(shù)的認(rèn)識不足，使得數(shù)控技術(shù)并沒有在我國更多地應(yīng)用起來。隨著我國科研水平的提高，數(shù)控技術(shù)才開始被重視起來，尤其是在我國的機(jī)械制造行業(yè)有了很大的應(yīng)用，我國開始建立數(shù)控技術(shù)研究中心來對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行專門的研究，并且取得較大的成效。在20世紀(jì)80年代，我國的數(shù)控技術(shù)開始發(fā)展，但由于當(dāng)時(shí)數(shù)控技術(shù)水平較低，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的智能化操作，也不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，導(dǎo)致我國的機(jī)械制造行業(yè)不能快速發(fā)展。后來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的數(shù)控技術(shù)才有了一定的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的智能化以及數(shù)字化，在機(jī)械制造行業(yè)有了廣泛的應(yīng)用，有效提高了機(jī)械制造質(zhì)量，從而促進(jìn)了我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

我國的機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，除了能夠滿足國內(nèi)的需求，還有部分出口國外?，F(xiàn)在我國的機(jī)械制造的機(jī)床性能已經(jīng)有了大力的提升，甚至有的機(jī)床性能達(dá)到了世界先進(jìn)的水平。目前PC機(jī)已經(jīng)廣泛引用于數(shù)控機(jī)床，使得我國的數(shù)控技術(shù)在硬件和軟件都有了一定的提升，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性也有了極大的提高。雖然我國的機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)取得了巨大成就，但是與世界先進(jìn)技術(shù)相比還差的很遠(yuǎn)。高精度的機(jī)床不能夠滿足需求，精度相對較差，尤其是在數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量方面，技術(shù)水平方面，還有質(zhì)量保證方面都大大落后于世界先進(jìn)水平。造成這種局面的主要因素是管理不到位、生產(chǎn)技術(shù)水平低下、制造工藝較差等。因此為了振興我的機(jī)械制造業(yè)，必須加強(qiáng)管理，提高工藝水平，大力推行全方面的質(zhì)量管理。

2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1數(shù)控技術(shù)正在向更為廣泛的領(lǐng)域發(fā)展

現(xiàn)階段，我國發(fā)展數(shù)控技術(shù)的目標(biāo)是不斷地提高其數(shù)字化以及智能化。為滿足我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，并適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢，我國必須要在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域有效提高數(shù)控技術(shù)水平。在我國，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域主要為汽車及航空設(shè)備的制造等，這些機(jī)械制造都為技術(shù)集中型，通過數(shù)控技術(shù)可以有效控制這些機(jī)械的生產(chǎn)從而保證產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)范化以及精確性［2］。在機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)，就算只是一個(gè)小小的零件的加工失誤都有可能造成很大的損失，因此在機(jī)械制造過程當(dāng)中要求必須能保持謹(jǐn)慎性和科學(xué)性。當(dāng)人工進(jìn)行操作時(shí)可能會(huì)由于身體原因或者個(gè)人的失誤而使產(chǎn)品制造過程出現(xiàn)問題，不能滿足機(jī)械制造所要求的謹(jǐn)慎性和科學(xué)性，而數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)就避免了這種問題的發(fā)生，并且有助于提高產(chǎn)品的精密度。在未來的生產(chǎn)中，機(jī)械制造的精密度和規(guī)范化將會(huì)成為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.2五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

當(dāng)采用五軸聯(lián)動(dòng)加工三維的曲面零件時(shí)可以用刀具的最佳幾何形狀切削零件，這既能提高零件光潔度還能進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，相比三軸聯(lián)動(dòng)而言，五軸聯(lián)動(dòng)加工可以發(fā)揮更高的效益。但是由于過去五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等一系列的原因，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)的價(jià)格過高，編程技術(shù)也較難，這就在很大程度上制約了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展［3］。而電主軸的出現(xiàn)大大簡化了五軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)，從而降低了機(jī)床成本以及制造難度，這就促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展。

2.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為主要趨勢

新時(shí)代的數(shù)控裝備都具有智能化系統(tǒng)，智能化會(huì)表現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)中的不同方面［4］。為了實(shí)現(xiàn)加工效率和加工質(zhì)量上的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，自動(dòng)生成加工工藝參數(shù)；為了提高驅(qū)動(dòng)性能和使用連接方便的智能化，如數(shù)控電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算以及前饋控制等；簡化操作及編程方面的智能化，如智能化人機(jī)界面以及智能化自動(dòng)編程等。為了進(jìn)一步解決傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的封閉性以及數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)問題，有很多的國家開始研究開放式數(shù)控系統(tǒng)。開放式數(shù)控系統(tǒng)即在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)，并面向最終的用戶或者機(jī)床廠家?？梢詫Y(jié)構(gòu)對象進(jìn)行增加、改變或者是剪裁來形成系列化，將用戶的特殊性應(yīng)用以及技術(shù)方法統(tǒng)一地集成到控制系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)不同檔次、不同品種的開放式數(shù)控系統(tǒng)，并進(jìn)一步形成有著鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。

3 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

3.1數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用

要提高機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，提高機(jī)械制造業(yè)的市場競爭力，以便能夠適應(yīng)市場的變化，這就需要機(jī)床設(shè)備的機(jī)電一體化。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來控制機(jī)械制造，就是在機(jī)械制造的過程中充分將先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床的控制上，計(jì)算機(jī)的數(shù)控技術(shù)為我的機(jī)械制造提空了這種方便。數(shù)控機(jī)床因?yàn)槠渥陨韽?qiáng)大的控制力和很多無可代替的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)，在機(jī)械制造行業(yè)備受青睞。數(shù)控機(jī)床依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的機(jī)電一體化，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的各種操作被計(jì)算機(jī)程序代替。我國的數(shù)控機(jī)床飛速的發(fā)展正是由于計(jì)算機(jī)的大力支撐。

3.2數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)的應(yīng)用

近年來隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的汽車工業(yè)也突飛猛進(jìn)的發(fā)展著，加工汽車配件的技術(shù)也在飛速發(fā)展，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車制造業(yè)更是極大的促進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于汽車配件的生產(chǎn)中心，組成了高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)線，極大的滿足了配件的更替頻率越來越快的需求。實(shí)現(xiàn)了多種類品種，小批量的高效率的生產(chǎn)模式。運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)，復(fù)雜的配件加工制造能夠很輕易的實(shí)現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)在汽車行業(yè)還有其他的應(yīng)用，例如虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等。現(xiàn)當(dāng)今可以說，沒有數(shù)控技術(shù)，就沒有汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展［5］。

3.3數(shù)控技術(shù)在機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用

機(jī)械制造的過程中，機(jī)床設(shè)備的作用無可比擬，數(shù)控技術(shù)使機(jī)床設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。數(shù)控技術(shù)是機(jī)床更加容易控制、更加安全，使其生產(chǎn)效率更高。在當(dāng)代數(shù)控技術(shù)成為機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展主流趨勢，越來越多的零件需要高精度的加工，也越使得人們越來越重視數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)使機(jī)床設(shè)備具有了明顯的優(yōu)勢，它提高了機(jī)械產(chǎn)品的加工精度、提高了機(jī)械制造的整體加工水平、提高了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用性能。目前應(yīng)用最廣泛的機(jī)械設(shè)備是數(shù)控機(jī)床，它是傳統(tǒng)機(jī)床和現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的完美結(jié)合［6］。數(shù)控程序代替了原先的操作人員，只要按照設(shè)定好的參數(shù)，數(shù)控機(jī)床便能夠依照指令加工需要的產(chǎn)品，而且提高了加工精度和生產(chǎn)效率。

4 總結(jié)

總而言之，現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為我國機(jī)械制造技術(shù)的核心，也是機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集成化、自動(dòng)化以及柔性化的基礎(chǔ)，同時(shí)數(shù)控裝備的水平也成為了衡量一個(gè)國家綜合國力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。我國應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控自動(dòng)生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床以及刀具并同實(shí)用的高速加工技術(shù)相結(jié)合，使其在機(jī)械制造領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國對機(jī)械制造的產(chǎn)品要求越來越高。數(shù)控技術(shù)正可以保證制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，所以數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用越來越顯得重要。我國要通過信息化系統(tǒng)來不斷提高企業(yè)自主創(chuàng)新的能力、服務(wù)質(zhì)量以及管理水平。要堅(jiān)持培養(yǎng)一種可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力，使我國的機(jī)械制造行業(yè)在國際競爭中立于不敗之地。

［1］ 蔡蘇明. 淺析我國數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展前景［J］. 才智，2014.

［2］ 李軍，魏星，陳韜. 淺析數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用［J］. 電子測試，2014:120～122.

［3］ 崔會(huì)彬. 淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的運(yùn)用［J］.中國機(jī)械，，2015.

［4］ 張文文. 淺談高速數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析［J］. 中國機(jī)械，2014.

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Application of numerical control technologyin mechanical manufacturing industry in China

TG659

1009-797X（2016）10-0042-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.10.015

袁夢（1978-），女，江蘇宿遷人，碩士，副教授，從事領(lǐng)域?yàn)閿?shù)控技術(shù)及電工電子教學(xué)與研究。

2016-04-24

1.江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（P P Z Y 2 0 1 5 C 2 5 2）。2.宿遷學(xué)院2 0 1 5科研基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2015KY11）。