數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探析

周鳳嬋

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作454150）

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探析

周鳳嬋

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作454150）

通過(guò)闡述數(shù)控技術(shù)的涵義與特點(diǎn)，針對(duì)中國(guó)在數(shù)控技術(shù)上的發(fā)展現(xiàn)狀，提出一些能運(yùn)用數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，希望人們逐漸關(guān)注數(shù)控技術(shù)。

數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

1　數(shù)控技術(shù)的涵義及特點(diǎn)

1.1數(shù)控技術(shù)的定義

數(shù)控技術(shù)即數(shù)字控制技術(shù)，是指在信息化時(shí)代用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)器運(yùn)行及產(chǎn)品加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制的一種技術(shù)，又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)集柔性自動(dòng)化、高精準(zhǔn)及靈活高效等優(yōu)點(diǎn)為一體。同時(shí)該技術(shù)還能夠使機(jī)械制造生產(chǎn)達(dá)到自動(dòng)化水平，并能有效地提高企業(yè)的綜合效益。

1.2數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)主要在于具備以下特點(diǎn)。

1）數(shù)控技術(shù)能夠很容易地完成普通機(jī)床無(wú)法完成的并具有高質(zhì)量的復(fù)雜零件；

2）數(shù)控技術(shù)能很方便地更改加工工藝參數(shù)，所以使得新產(chǎn)品的研發(fā)和批量加工更加有利；

3）數(shù)控技術(shù)能夠一次裝夾工件完成數(shù)道工序加工，不僅確保了高度的加工精度，而且還節(jié)省了輔助時(shí)間；

4）數(shù)控技術(shù)使用的是模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具，不僅節(jié)省了安裝和換刀的時(shí)間，而且還有利于工具管理水平及工具標(biāo)準(zhǔn)化水平的提高。

2　中國(guó)數(shù)控技術(shù)上發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)目前數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀是：低檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展較快，中檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展舉步維艱，高檔數(shù)控機(jī)床依賴(lài)進(jìn)口，尤其是中國(guó)重點(diǎn)工程所需要的關(guān)鍵設(shè)備幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口，在技術(shù)上受制于其他國(guó)家。

筆者認(rèn)為造成目前這種狀況的原因主要在于中國(guó)本土的數(shù)控企業(yè)大多是屬于“粗放型”的，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、精確度、質(zhì)量、性能等方面與國(guó)外的先進(jìn)水平相差了5到10年的時(shí)間，而在高、精、尖技術(shù)方則和國(guó)外相差了10到20年的時(shí)間。并且，中國(guó)在技術(shù)集成和應(yīng)用技術(shù)方面的能力也比較差，國(guó)內(nèi)的數(shù)控技術(shù)也沒(méi)有打出自己的品牌。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)還缺少配套的技術(shù)培訓(xùn)、售后服務(wù)等支撐，經(jīng)營(yíng)管理水平和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)能力也非常有限。另一個(gè)更重要原因是中國(guó)的數(shù)控技術(shù)也缺少自主創(chuàng)新的能力，技術(shù)上的創(chuàng)新非常有限，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)嚴(yán)重不足，這些都限制了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。

外國(guó)在中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)銷(xiāo)量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果中國(guó)也能在普及型數(shù)控系統(tǒng)上取得重要突破，那么中國(guó)的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)有望趕超他們?？傊袊?guó)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用尚處于探索階段，主要是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的學(xué)習(xí)和模仿，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也不夠強(qiáng)，信息化程度也不夠深入，當(dāng)前主要用于NC程序傳輸，其集成化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程故障排除能力有限［1］。因此，中國(guó)在數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用上和國(guó)外相比仍然有相當(dāng)大的差距，可以說(shuō)是任重而道遠(yuǎn)，我們期待中國(guó)的DNC（數(shù)字制造）技術(shù)能夠有長(zhǎng)足的進(jìn)步。

3　數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人是一種可以模仿人的手、臂等部分的肢體動(dòng)作，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的動(dòng)作要進(jìn)行編程，可以實(shí)現(xiàn)像工人一樣的操作機(jī)器、完成固定工作的目標(biāo)。工業(yè)機(jī)器人可以改善勞動(dòng)條件、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、提高勞動(dòng)效率、減少操作失誤、提高產(chǎn)品質(zhì)量。它可以應(yīng)用在生產(chǎn)線(xiàn)上的裝卸材料方面，可以大幅度減少人力的消耗，同時(shí)也可以運(yùn)用在焊接、噴漆及其他對(duì)人體有傷害的環(huán)境（如放射性物質(zhì)含量超標(biāo)的環(huán)境）和高空環(huán)境中，減少有害物質(zhì)對(duì)人體的傷害，使人的生命安全得到了有效的保障。工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要分為三部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力部分及控制部分［2］。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械結(jié)構(gòu)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置兩個(gè)組成部分，能夠模仿人手臂部位的動(dòng)作；動(dòng)力部分主要的任務(wù)是向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供足夠的動(dòng)力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)部件的作用下可以完成相應(yīng)的動(dòng)作；控制部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的指揮，主要是由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組合而成，它指揮機(jī)器人按規(guī)劃的軌跡操作，并能夠牢牢記住各種指令，如操作順序、運(yùn)動(dòng)方向和軌跡、運(yùn)動(dòng)的時(shí)速等信息，并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出精確的指令信息，使工業(yè)機(jī)器人完成相應(yīng)的操作；如果有必要，還可對(duì)工業(yè)機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行有效的監(jiān)督，每當(dāng)操作出現(xiàn)誤差或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)及時(shí)向工作人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

3.2在煤礦機(jī)械方面的應(yīng)用

中國(guó)幅員遼闊，物產(chǎn)資源比較豐富，尤其具有非常豐富的煤炭資源，所以煤炭在中國(guó)的能源系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位，因此有效開(kāi)發(fā)和利用煤炭資源是中國(guó)煤炭行業(yè)的中心任務(wù)。由于煤礦行業(yè)的特殊的生產(chǎn)環(huán)境及特點(diǎn)，在生產(chǎn)的過(guò)程中并不適合使用大型的設(shè)備，更沒(méi)有必要投入資金去購(gòu)買(mǎi)大型設(shè)備，只需要利用現(xiàn)有型號(hào)的小型機(jī)床，將其進(jìn)行改裝，成為性能較好、精準(zhǔn)等級(jí)較高的機(jī)床設(shè)備，就能夠更加高效地開(kāi)采、利用煤炭資源［3］。當(dāng)然煤炭企業(yè)在充分利用現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備的過(guò)程中，需要不斷改善機(jī)床設(shè)備的易操作性，并加強(qiáng)其本身的精準(zhǔn)度和功能，不斷滿(mǎn)足在特殊環(huán)境下更高的設(shè)備要求，提高生產(chǎn)效率，使企業(yè)在能夠在投入最少的情況下實(shí)現(xiàn)最大的效益，從而降低企業(yè)的成本，不斷促進(jìn)煤炭行業(yè)的發(fā)展。

3.3在汽車(chē)生產(chǎn)工業(yè)方面的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)生產(chǎn)工業(yè)也迎來(lái)了越來(lái)越快的發(fā)展勢(shì)頭，因此，汽車(chē)零部件的制造技術(shù)也需要得到快速發(fā)展，才能適應(yīng)汽車(chē)工業(yè)迅速發(fā)展的需要。數(shù)字控制技術(shù)可以使汽車(chē)零部件生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)這種需要，并且數(shù)字控制技術(shù)近年來(lái)在汽車(chē)零部件制造技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了大幅度的改進(jìn)和提高，使其所生產(chǎn)出來(lái)的汽車(chē)零部件質(zhì)量有了進(jìn)一步的提高，并且還有效地降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的效益。傳統(tǒng)的汽車(chē)生產(chǎn)工業(yè)往往主要關(guān)注的是效益和規(guī)模，但是隨著數(shù)字控制技術(shù)在汽車(chē)生產(chǎn)工業(yè)上的應(yīng)用，使這一固定模式被打破，能夠?qū)崿F(xiàn)多種規(guī)格、高效率、小批量的生產(chǎn)目標(biāo)。

3.4在機(jī)床設(shè)備方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以為數(shù)控技術(shù)提供比較先進(jìn)的控制能力，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床上對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行充分地應(yīng)用，完成對(duì)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變的遠(yuǎn)程控制，并使數(shù)控機(jī)床自動(dòng)地生產(chǎn)出上乘質(zhì)量的機(jī)器部件。

4　結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制造是目前衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平和綜合國(guó)力的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，是每一個(gè)國(guó)家的核心技術(shù)，同時(shí)也是各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。隨著社會(huì)和科技的不斷發(fā)展，中國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平也越來(lái)越高，而這很大程度上歸功于數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，所以，中國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)研發(fā)，使中國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平趕超世界先進(jìn)水平。

［1］林其駿.數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用（第1版）［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［2］金熙，項(xiàng)成林，齊冬子.工業(yè)水處理技術(shù)問(wèn)答［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［3］徐俊山.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用［J］.中國(guó)對(duì)外貿(mào)易，2011（10）:110-112.

（編輯：劉楠）

Application of NC Technology in M echanical M anufacture

Zhou Fengchan
（Henan Industry and Information Technology Professional College，Jiaozuo Henan 454150）

This paper indicates the connotation and features of numerical control technology，in view of China in the numerical control technology development present situation，put forward some be able to use the application of numerical control technology，which hopes people gradually focus on numerical control technology.

NC technology；mechanicalmanufacture；application

TG659

A

2095-0748（2016）17-0090-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.38

2016-07-11

周鳳嬋（1979—），女，河南焦作人，本科，講師，研究方向：機(jī)械制作及其自動(dòng)化。