數(shù)控技術在機械制造技術中的應用

吳萍

[摘 要] 數(shù)控技術是應用于某項工程控制的技術，是通過對數(shù)字化技術的運用來更好地完成某項工作。作為一種現(xiàn)代控制技術，其核心是現(xiàn)代控制思想，主要依托計算機技術。隨著數(shù)控技術的不斷完善，在各行各業(yè)中的應用也非常廣泛。尤其是機械制造領域，在各個階段都需要數(shù)控技術的控制。對數(shù)控技術制造行業(yè)的具體應用進行了分析。

[關 鍵 詞] 機械制造；現(xiàn)狀；數(shù)控技術；應用

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）35-0220-02

作為一種高新科學技術，數(shù)控技術主要是通過計算機程序的運用，進行產(chǎn)品的制造方面的控制。隨著我國的科技迅猛發(fā)展，數(shù)控技術的應用功效得到不斷完善。為了提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質量，對多元化的市場需求給予滿足，數(shù)控技術還需要對自身的工作效率和性能不斷完善，與機械制造行業(yè)的相關技術標準相符，促進標準化生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

一、我國機械制造行業(yè)的現(xiàn)狀

機械制造主要包括機床、紡織機械和工業(yè)機械，是通過包裝、檢測和加工產(chǎn)品，更好地服務于人們的生產(chǎn)和生活。目前，我國機械制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模在國際化生產(chǎn)中，占據(jù)較大的比例和規(guī)模，但其生產(chǎn)技術含量與產(chǎn)品質量還不能達到國際標準和要求，因此，對我國機械制造行業(yè)的發(fā)展形成了一定的制約。所以，需要對機械制造行業(yè)生產(chǎn)中存在的缺陷充分認識，不斷研發(fā)新工藝，提高技術含量和生產(chǎn)效率，將新型的產(chǎn)品提供給廣大用戶，使我國不在依附發(fā)達國家機械零部件，將機械行業(yè)與國際水準間的差距縮短。通過不斷完善數(shù)控技術，促進我國機械制造工藝水準的提高。

二、數(shù)控技術的特點及概述

數(shù)控技術也被稱之為計算機數(shù)控技術，通過編輯產(chǎn)品的相關型號、規(guī)格等，存儲于計算機中，并利用傳輸信號，對所制造的產(chǎn)品進行控制。作為一種高新科技，數(shù)控技術實現(xiàn)了機械和電子一體化，不單單可使機械制造的生產(chǎn)效率提高，還能促進產(chǎn)品質量的提高。通過開發(fā)和應用數(shù)據(jù)技術，使傳統(tǒng)機械制造的生產(chǎn)性能進行革新。不同于傳統(tǒng)數(shù)控技術的是，數(shù)控技術控制方法的不同，具體表現(xiàn)在：

（一）利于傳播和優(yōu)化控制方案

在傳統(tǒng)控制領域中，往往需要立足于實際情況，確定控制方案和方法，并在具體的控制方案中，綜合考慮人為因素和環(huán)境影響。由此產(chǎn)生的控制方案可移植性較差，即便控制過程相同，但因為人為影響因素和環(huán)境因素的差異，在移植控制方案后，控制效果不能達到最佳。同時，因為在制訂控制方案的過程中，對后續(xù)的應用問題未能充分考慮，也未能深入研究和思考控制方案，這是傳統(tǒng)控制領域的一大弊端。而針對數(shù)控技術領域來講，主要是采用數(shù)字控制方式實現(xiàn)控制的全過程。所以，通過這種控制方式的運用，能為傳播和移植提供便利。同時，由于是由抽象的代碼形式來表現(xiàn)控制方案，能夠利用計算機進行修改，由此進一步優(yōu)化方案，對整個控制行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮一定的促進作用。

（二）實現(xiàn)更加可靠的控制過程

傳統(tǒng)控制過程中，統(tǒng)計數(shù)據(jù)和觀測工作都要由相關人員進行，由此會導致統(tǒng)計數(shù)據(jù)出現(xiàn)紕漏，觀測出現(xiàn)問題。而在排查故障的過程中，需要耗費一定的人力和物力。而在現(xiàn)代數(shù)字控制領域中，因為計算機是控制的主體，僅僅是依靠工作人員分析數(shù)據(jù)，由此能夠對控制過程中出現(xiàn)的問題進行規(guī)避，以實現(xiàn)更加可靠的控制過程。同時，因為是由計算機完全控制，工作起來更加便捷，也便于快捷地查找故障。

（三）準確計算誤差

對被控對象的完美控制是一種理想的控制方式。但因為受到設備精度和人為因素等諸多因素的干擾，使控制方案間有一定的誤差存在。雖然在實際工作中允許存在這樣的誤差，但依然還是需要將誤差范圍給出，這樣既利于改進控制方案，同時還利于更好地控制誤差。但對被控對象采用傳統(tǒng)的控制方案時，因為有很多不確定因素存在，導致控制方案存在的誤差，不能用科學的方法進行控制。一般情況下，傳統(tǒng)的控制方案都是有機地結合經(jīng)驗法和結果測試法。然而在數(shù)控技術領域中，都是由計算機實現(xiàn)控制的每一步。因此對每一步的誤差范圍，都可由控制方案設計人員給出。

三、數(shù)控技術在機械制造中的應用

（一）在煤礦機械中的應用

一直以來，我國的煤礦資源都是極其豐富的，在眾多能源開發(fā)中，占有極高的比重。目前，煤礦開發(fā)的重要目標，就是如何采用低成本開發(fā)，促進煤礦資源開發(fā)效率的提高。煤礦企業(yè)若要在激烈的市場競爭中立于不敗之地，真正實現(xiàn)自身的長遠發(fā)展，就需要不斷提升自身的工業(yè)化水平。而傳統(tǒng)的諸如機床等開發(fā)設備，不僅體積大，同時具有較低的工作效率。因此，基于資金投入等因素的綜合考慮，可在煤礦企業(yè)的開采中，綜合運用數(shù)控技術。通過與計算機技術相結合，不斷改進相關設備的性能，以促進自身開采工藝和技術性能的提高。在煤礦企業(yè)開發(fā)中運用數(shù)控技術，不單單能改進原有設備的使用，還能將投入成本降低，將購買新設備的費用節(jié)省下來，進而促進煤礦企業(yè)開發(fā)效率和工作質量的提高。

（二）在汽車工業(yè)中的應用

制造和加工相關設施和零部件是汽車制造的主要工藝。在汽車行業(yè)中應用數(shù)控技術，所生產(chǎn)的零部件具有準確的規(guī)格尺寸和極高的精密度，性狀與相關設施和零部件要求相符。在汽車生產(chǎn)中應用數(shù)控技術中激光檢測技術，是目前的一項重要發(fā)明，能夠精準測量曲軸和突輪的長度和垂直度。通過數(shù)控技術的運用，還能有效使用和結合機電一體化，促進生產(chǎn)效率的提高，保質保量地完成零部件產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，將數(shù)控技術應用于汽車行業(yè)，能使生產(chǎn)速率提高，為產(chǎn)品質量提供保障，促進汽車行業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

（三）在工業(yè)生產(chǎn)中的應用

利用機械設備是進行工業(yè)生產(chǎn)的主要手段。通過運行相關系統(tǒng)，對產(chǎn)品進行制造。在系統(tǒng)操作中，通過運行執(zhí)行系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)等，這樣需要相關人員進行操作，因為具有相對惡劣的工作條件，并且具有繁雜的操作流程，所以不僅會對工作人員的人身安全產(chǎn)生威脅，同時還會對產(chǎn)品的質量產(chǎn)生嚴重影響。為了改變這個局面，非常關鍵的一點，就是提高制造技術改善工作環(huán)境。在工業(yè)生產(chǎn)中應用數(shù)據(jù)技術，并聯(lián)合使用機械一體化設備，能促進產(chǎn)品工作效率的提高，并對生產(chǎn)質量提供保障。這樣既可以節(jié)省人力的耗費，同時還能更好地保護共走人員的人身安全。另外，在對數(shù)控技術的運用過程中，一旦有程序錯誤出現(xiàn)，利用信息傳輸，設備會有錯誤提示出現(xiàn)。這樣，既可以為設備生產(chǎn)系統(tǒng)的安全提供保障，同時將對加工材料的浪費現(xiàn)象起到有效的預防作用。

（四）在機械設備上的應用

在整個機械生產(chǎn)中，機械制造設備是生產(chǎn)的核心和重要驅動力，將數(shù)控技術運用于機械制造行業(yè)，能促進制造工藝水平的提升，并真正實現(xiàn)了工業(yè)機電一體化技術，促進了產(chǎn)品質量的提高。其中，數(shù)控機械設備發(fā)揮著核心作用。通過相關數(shù)據(jù)及信息的儲備，具備數(shù)控技術的機床設備，利用傳輸信號操作控制系統(tǒng)，使所制造的產(chǎn)品符合生產(chǎn)規(guī)格。通過有機結合數(shù)控設備和計算機，有序形成這種工藝。因此，只有具備先進數(shù)控技術和機械設備，才能推動機械行業(yè)的發(fā)展。在確保生產(chǎn)質量的同時，促進機械制造工作效率的提高，并在實現(xiàn)機電一體化技術基礎上，促進機械制造經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率的共同提升。

四、數(shù)控技術在機械制造中的應用前景

將數(shù)控技術應用于機械制造行業(yè)，能促進生產(chǎn)質量和工作效率的有效提升，將數(shù)控技術的優(yōu)越性和技術性充分發(fā)揮出來。之前并沒有高度重視數(shù)控技術的投入，而現(xiàn)在通過對其高新性能的了解，通過開放式技術和封閉式技術的運用，為機械制造行業(yè)的發(fā)展，注入了新的活力。而隨著迅猛發(fā)展的科學技術，也會推動數(shù)控技術的日臻完善，并逐步向智能化和自動化方向發(fā)展，促進其性能和應用技術的大幅提升。目前，對數(shù)控技術的應用，機械制造行業(yè)高度重視，通過不斷探索，加大了對技術、管理和人力方面的投入，促進了工作人員專業(yè)化操作能力和專業(yè)技能的提高，為數(shù)控技術的智能化發(fā)展夯實了基礎。同時，數(shù)控技術管理工作和應用性能的提高，還能促進產(chǎn)品管理效率和技術性能的提高，提升整體的技術含量，推進機械行業(yè)生產(chǎn)質量的提高，使之與國際化標準相符，為其國家化發(fā)展夯實基礎。

在當前的機械制造業(yè)中，數(shù)控機床的發(fā)展基本上都實現(xiàn)了一體多用的功能，通過對數(shù)控加工技術科學合理的執(zhí)行，通過合理配置冗余的資源，能達到最高化的機械設備的利用效率。如今，主動換刀系統(tǒng)在全自動數(shù)控機床中，因為具有快速切換的優(yōu)勢，得到了非常廣泛的應用，通過對數(shù)控系統(tǒng)CPU的高速運算，利用這些工序，快速實現(xiàn)了機床在運轉過程中前臺工作和后臺編輯的指令要求。而技工的智能化，是數(shù)控技術發(fā)展的另一個趨勢。為了更好地滿足加工精度和光滑度的要求，它能使機床始終處于一種最佳的加工狀態(tài)，并且自動修正出現(xiàn)的偏差，還能實時監(jiān)控硬件設備，實現(xiàn)對機械的實時保養(yǎng)。

綜上所述，在我國經(jīng)濟發(fā)展中，機械制造業(yè)是重要的組成，盡管相比于發(fā)達國家，我國的機械制造技術還有很大的差距存在。但隨著近年來飛速發(fā)展的機械制造領域，在數(shù)控生產(chǎn)領域，我國獲得更多的機會與發(fā)達國家抗衡。同時，大力發(fā)展的數(shù)控技術，還對更多優(yōu)秀的數(shù)控專業(yè)技術人才進行了培養(yǎng)，對外國機械制造業(yè)的繁榮發(fā)展發(fā)揮了積極的推動作用。本文首先分析了在機械制造行業(yè)中應用數(shù)控技術的特點，并在此基礎上，詳細論述了數(shù)控技術的發(fā)展和應用。通過本文的分析，能夠看出數(shù)控技術的應用為機械制造行業(yè)的發(fā)展，帶來了新的方向。智能化和多功能化，將是未來數(shù)控技術發(fā)展的主要趨勢和方向。

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