數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用研究

摘 要：數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)機械制造自動化的關(guān)鍵，將數(shù)控技術(shù)應用到現(xiàn)代機械制造中，成為提高我國工業(yè)技術(shù)水平的重要手段。本文對我國機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡單介紹，并重點對數(shù)控技術(shù)、數(shù)控技術(shù)在機械行業(yè)中的應用以及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向作了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：機械制造；數(shù)控技術(shù)；應用；發(fā)展方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.052

0 引言

傳統(tǒng)的機械制造業(yè)無法實現(xiàn)靈活快速的生產(chǎn)[1]。數(shù)控加工技術(shù)由于其良好的柔性以及對良好的適應能力已經(jīng)越來越受到重視[2]。隨著我國綜合實力地不斷提升，科技領(lǐng)域的發(fā)展也步入了嶄新的階段，數(shù)控技術(shù)不管是在應用功效方面或是技術(shù)工作效率等層面上都較之前發(fā)生了顯著地變化，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。因此，開展數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中應用的探究，以使其有效性得以最大限度的發(fā)揮出來。

1 我國機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的機械制造業(yè)也已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，國內(nèi)的機械制造業(yè)獲得了非常大的成就，可是相比較于世界的先進水平，依舊面臨比較大的差距[3]。高精度的機床難以實現(xiàn)發(fā)展的需要，特別是在數(shù)控機床的產(chǎn)量上、技術(shù)水平上都明顯地滯后于國際先進水平。因此應該大力發(fā)展先進數(shù)控技術(shù)，從而實現(xiàn)機械制造能力的提升[3]。

2 數(shù)控技術(shù)的定義與特點

數(shù)控技術(shù)指的是在機械加工制造的過程中，利用手工或計算機CAM軟件編寫的程序?qū)υO(shè)備運行軌跡進行控制從而實現(xiàn)產(chǎn)品加工的一種技術(shù)[3，4]。

數(shù)控技術(shù)具有控制自動化、高精度、高效率和成本低等特點，使其取代或改進傳統(tǒng)機械制造和加工設(shè)備，提高了機械制造和加工精度，降低了相應成本[3，4]。使得機械制造和加工行業(yè)得到極大發(fā)展，同時也促進相應配套設(shè)備的開發(fā)利用和生產(chǎn)方式的改變，增大了機械制造和加工的實際應用范圍。

3 機械制造中數(shù)控技術(shù)發(fā)揮的優(yōu)勢

3.1 實現(xiàn)虛擬制造

在數(shù)控技術(shù)的眾多領(lǐng)域中，虛擬制造技術(shù)是其中應用較為廣泛的一種技術(shù)。虛擬制造技術(shù)也被稱作“擬實制造”技術(shù)，它的工作原理是借助一些高科技技術(shù)的結(jié)合比如信息技術(shù)、仿真技術(shù)等[5]，對現(xiàn)實活動中的信息以及相關(guān)人物進行模擬，對機械制造的整個階段進行仿真，采取多種方式對制造過程中存在的問題進行暴露，進而采取行之有效的方式加以預防，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。隨著科技地不斷發(fā)展，數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化很大的滿足生產(chǎn)線、制造企業(yè)對信息集成的需求，為機械制造行業(yè)地發(fā)展起到一定的推動作用。

3.2 提升機械制造的精度與效率

在機械制造過程中，借助計算機數(shù)控技術(shù)地應用，一方面可盡可能地縮短機械制造時間，優(yōu)化機械制造的工藝流程，另一方面還可通過計算機對生產(chǎn)階段進行有效控制，實現(xiàn)對機械制造加工整個階段的自動化控制[5]。通過工藝過程的集成，操作人員只需一次裝卡即可完成某一零件的全部加工環(huán)節(jié)，裝卡次數(shù)的減少，大大增強了加工的精確度，生產(chǎn)效率也得到了顯著地提升。此外，通過計算機數(shù)控技術(shù)地有效應用，也為企業(yè)節(jié)省成本支出。

3.3 優(yōu)化機械制造機床的控制能力

在機械制造領(lǐng)域中，通過數(shù)控技術(shù)地有效應用，可對加工工序進行優(yōu)化控制，同時可通過代碼來實現(xiàn)對機床的控制[5]。此外，機械制造中運用數(shù)控技術(shù)，提高了裝置的集成度，無需過多地零部件，即可進行生產(chǎn)，大大節(jié)省材料，而且所需要的接線量也較少，能夠有效避免事故發(fā)生現(xiàn)象，方便維修保養(yǎng)工作的開展。

4 數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用

（1）在航天工業(yè)中的應用。在國內(nèi)發(fā)展航天事業(yè)的過程中，傳統(tǒng)意義上的機械制造已經(jīng)難以跟航天制造工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展要求相符合，相比較于傳統(tǒng)意義上的機械制造加工業(yè)，在切割鋁合金和鋁材質(zhì)上，數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)更加理想的控制成效。另外，在航天航空工業(yè)當中應用數(shù)控技術(shù)，可以提高小部件材質(zhì)的加工深度，從而節(jié)省應用的資源，防止浪費能源資源， 最終實現(xiàn)能源資源應用效率的提升。

（2）在汽車工業(yè)中的應用。數(shù)控技術(shù)汽車零部件加工生產(chǎn)線集高柔性和高效率為一體，加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度。這種高速柔性的生產(chǎn)線能使產(chǎn)品實現(xiàn)多品種和中小批量的生產(chǎn)，建線投入比較少，生產(chǎn)的效率卻相當于組合機床的自動線。

（3）在煤礦機械中的應用。煤礦資源是人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)的重要資源，為了提高煤礦資源的開采率，需要高質(zhì)量、高標準的煤礦機械設(shè)備。煤礦機械開采效率的提升需要提高其自動化水平及控制水平，通過引入數(shù)控技術(shù)，使煤礦機械具有高質(zhì)量、高標準以及高效率的優(yōu)質(zhì)，并且運用數(shù)控技術(shù)將現(xiàn)有的煤礦機械設(shè)備進行相應的改進，還能夠使煤礦機械生產(chǎn)設(shè)備的性能提升，以保證煤礦資源的順利開采[5]。

5 數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展方向

（1）高速化和高精度。數(shù)控加工技術(shù)中三維曲面加工，通過64位CPU實現(xiàn)CAD/CAM技術(shù)，一定程度簡化操作指令，使編程更加簡單，設(shè)計更加人性化。另外，在此過程中還廣泛運用了“零傳動”直線電機技術(shù)，在數(shù)控技術(shù)的優(yōu)化下把直線電動機的劣勢轉(zhuǎn)化成了優(yōu)勢。（2）多功能化。數(shù)控機床在當前機械制造業(yè)中，很多時候都能達到一機多用的功能，科學合理的執(zhí)行數(shù)控加工的動作，實現(xiàn)較多冗余的合理配置，保障設(shè)備能實現(xiàn)最高的利用效率。

6 結(jié)束語

隨著機械制造和材料學的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機械制造的應用前景越來越廣泛，產(chǎn)品需求的多樣化也給數(shù)控技術(shù)提出了新的要求。通過機械制造行業(yè)對數(shù)控技術(shù)的投入和嚴格要求，在提升其技術(shù)性能、及工作效率的基礎(chǔ)上，著重推動機械制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，提升整體技術(shù)含量，促使我國機械制造業(yè)達到國際化工業(yè)技術(shù)標準，促進機械制造長遠穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻：

[1]胡俊，王宇晗，吳祖育等.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機械工程師，2015（03）：5-7.

[2]劉波.淺談機械加工工藝和技術(shù)[J].2014重慶市鑄造年會論文集，99-100.

[3]袁正輝.數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用研究[J].技術(shù)與市場，2017，24（01）：63，65.

[4]張武.數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢研究[J]. 裝備制造技術(shù)，2017（02）：260-261.

[5]李軍，魏星，陳韜.淺析數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應用[J].電子測試，2014（21）：120-122.

作者簡介：王志紅（1976-），男，本科，工程師，研究方向：機械設(shè)計制造及自動化。endprint