數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代機械制造中的發(fā)展應(yīng)用及前景

趙曉婷

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機械制造業(yè)已成為經(jīng)濟增長發(fā)展的重要組成部分之一。數(shù)控技術(shù)的引用，促進了機械制造業(yè)的良好發(fā)展，未來發(fā)展前景較為光明。數(shù)控技術(shù)的運用實現(xiàn)了機械產(chǎn)品的精準化、美觀化及耐用化，對機械制造工業(yè)的發(fā)展具有革命性意義。該文探討數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程和技術(shù)特點，介紹數(shù)控技術(shù)在我國現(xiàn)代機械制造中的應(yīng)用，展望了其未來的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 現(xiàn)代制造業(yè) 發(fā)展應(yīng)用 前景

中圖分類號：TH164 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0002-02

工業(yè)的發(fā)展帶動了社會的進步，機械制造業(yè)是工業(yè)發(fā)展的重要部分，而數(shù)控技術(shù)是有效促進我國現(xiàn)代機械制造業(yè)發(fā)展的手段之一。在現(xiàn)代機械制造業(yè)中，普遍運用的技術(shù)手段有數(shù)控技術(shù)、自動化技術(shù)和信息化技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)更加符合機械制造發(fā)展的要求，被廣泛應(yīng)用。

1 數(shù)控技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展歷史

數(shù)控技術(shù)經(jīng)過不斷改進發(fā)展，技術(shù)水平逐步成熟。但是在快速發(fā)展的同時，一些問題隨之出現(xiàn)。目前數(shù)控技術(shù)大部分采用的是封閉式框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如兼容性、移植性及二次開發(fā)利用等，以上性能目前數(shù)控技術(shù)發(fā)展水平都不具備，導(dǎo)致技術(shù)升級及系統(tǒng)維護方面受到阻礙，并且廠商研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)軟件資源封閉，不能共享，這也導(dǎo)致了發(fā)展步伐緩慢和創(chuàng)新格局的落后。要想解決這些弊端，需要對各模塊和數(shù)控系統(tǒng)進行整合、修改及更新，研發(fā)二次開發(fā)軟件系統(tǒng)，使控制器更加系統(tǒng)化、個性化及科學(xué)有效發(fā)展。1984年美國首次提出開放式數(shù)控系統(tǒng)概念，簡稱NGC（Next Generation Controller）。隨后世界各國啟動了很多數(shù)控技術(shù)相關(guān)的研究方案，這其中產(chǎn)生重要影響的有日本OSEC計劃及歐洲的OSACA計劃等。主要特點匯總見表1。

這些計劃的有效實施，給數(shù)控系統(tǒng)帶來了翻天覆地的變化，降低投資成本及維修費用，提高了機床的使用率，加快了產(chǎn)品研發(fā)的速度，實現(xiàn)了重構(gòu)控制器機制和方便軟硬件使用的目標，從而適應(yīng)了市場需求，同時加快了控制系統(tǒng)更新?lián)Q代的步伐。對于美國汽車制造業(yè)的發(fā)展最為明顯。這些先進的開放式數(shù)控體系結(jié)構(gòu)，引領(lǐng)了整個世界機械工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其特點

2.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)在世界上提出已有50年的發(fā)展歷程，在我國機械制造業(yè)得到了飛速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)的逐步發(fā)展完善，為機械制造業(yè)取得很多成果。各種精密高效數(shù)控機床和重型機床的生產(chǎn)制造是機械產(chǎn)業(yè)的突破，不斷提高加工精度和機床性能，機床生產(chǎn)水平也接近世界先進發(fā)展水平。但是，數(shù)控機床與歐美先進國家相比較還是存在很大差距的，在質(zhì)量精度、先進專業(yè)化水平及高效率機床產(chǎn)量方面還存在不足，需要不斷完善改進，在未來朝著更好的方向發(fā)展。

2.2 數(shù)控技術(shù)的特點

目前，我國的數(shù)控技術(shù)是利用計算機設(shè)計制定數(shù)字控制程序，從而對設(shè)備執(zhí)行控制的一種新型科技手段。數(shù)控技術(shù)的特點主要有以下幾方面：第一，對于傳統(tǒng)制造不能完成復(fù)雜曲面形狀配件的問題能夠較好地解決，節(jié)省了工作時間，同時保證了機械產(chǎn)品的質(zhì)量。第二，程序設(shè)定精準，減少了輔助程序的參與。第三，加工過程中對零部件的調(diào)整或者對新產(chǎn)品的研發(fā)，可以利用計算機調(diào)整工藝參數(shù)進而準確地在流程中及時處理問題。第四，機械生產(chǎn)的效率和質(zhì)量均提高，保證了精準度和自動化。第五，節(jié)省了以往安裝和換刀的時間，機械工具制造水平在模塊化標準下準確率更高。

3 數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于機床設(shè)備

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)已普遍應(yīng)用于機床設(shè)備生產(chǎn)中，其重要程度是其他技術(shù)手段無法替代的。機床加工中采用數(shù)控技術(shù)是一次技術(shù)性的新變革。機床加工在控制能力上取得了重大突破，實現(xiàn)了利用計算機程序來發(fā)出命令，通過機床設(shè)備間的相互配合準確地進行加工零件生產(chǎn)流程。

3.2 應(yīng)用于工業(yè)機器人

工業(yè)機器人已經(jīng)在各領(lǐng)域里發(fā)揮作用，利用計算機控制系統(tǒng)操控機器人作業(yè)來取代人類的體力勞動，有效改善了工業(yè)制造生產(chǎn)中人為不便的不利狀況。例如：在生產(chǎn)環(huán)境惡劣及人為作業(yè)時間長的問題上，機器人的引進受到了極大的歡迎。

3.3 應(yīng)用于汽車制造業(yè)

隨著汽車銷售量的飛速增加，汽車成為現(xiàn)代家庭生活的必備交通工具。在近20年的發(fā)展歷程上，數(shù)控技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用加快了汽車生產(chǎn)的精準、安全及快速發(fā)展。機械加工技術(shù)的有效提高，成為了汽車制造業(yè)的強大支撐技術(shù)力量。汽車數(shù)控技術(shù)主要包括集成技術(shù)、虛擬技術(shù)及柔性技術(shù)等方面，避免了傳統(tǒng)制造技術(shù)中零件生產(chǎn)的復(fù)雜化流程，簡單的數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)為汽車制造業(yè)節(jié)省了將近一半的生產(chǎn)成本，促進了汽車制造業(yè)的發(fā)展，在未來會被更廣泛地應(yīng)用。

4 數(shù)控技術(shù)對于現(xiàn)代機械制造發(fā)展前景的影響

4.1 智能化數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)在智能化機械制造業(yè)的有效運用，替代了人為勞動作業(yè)，節(jié)省了生產(chǎn)時間，使生產(chǎn)具備高效性并提高了生產(chǎn)的精準度。智能化數(shù)控技術(shù)在未來多領(lǐng)域內(nèi)都會廣泛應(yīng)用，發(fā)展前景十分廣闊。

4.2 高精度快速數(shù)控技術(shù)

高精度數(shù)控技術(shù)是保證安全生產(chǎn)避免誤差的重要技術(shù)，保證生產(chǎn)產(chǎn)品能取得更大的貢獻價值。除保證高精度需求外，還需要快速高效化的數(shù)控技術(shù)。這兩種技術(shù)的有效引入，能夠讓機械制造業(yè)提高效率，縮短周期并保證質(zhì)量安全。

參考文獻

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