數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工機(jī)床中的應(yīng)用研究

陳鵬

摘要：數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用有利于工業(yè)的發(fā)展，對于各行各業(yè)也都有很大的促進(jìn)作用。在數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)之前，人工加工的工件不僅產(chǎn)量小，而且匹配度極低，相同的加工件之間很難達(dá)到可以互換的要求，越是復(fù)雜的設(shè)備越是如此。而數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)之后，高質(zhì)量的加工件相繼進(jìn)入市場，帶來的行業(yè)發(fā)展效果非常明顯。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；機(jī)械加工機(jī)床；必要性；應(yīng)用；方向

引言

隨著科技的進(jìn)步和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，我國機(jī)械加工行業(yè)在尋求將數(shù)字控制技術(shù)有效應(yīng)用在機(jī)械加工行業(yè)的方法。數(shù)字控制技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的具體應(yīng)用，能夠提升機(jī)械加工行業(yè)的整體水平，同時還有利于實現(xiàn)我國工業(yè)的現(xiàn)代化、智能化和信息化。

一、數(shù)控技術(shù)的介紹

數(shù)控就是數(shù)字控制的簡稱，它是以數(shù)字化對機(jī)床運(yùn)動和機(jī)床加工進(jìn)行控制和操作的一種方式，它的產(chǎn)生主要依賴于二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)載體。數(shù)控技術(shù)是標(biāo)志現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)，完全可以說數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用水平的高低極其的普及水平足以度量一個國家的綜合國力和現(xiàn)代工業(yè)化的一個重要標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)是利用算機(jī)對數(shù)字程序控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用計算機(jī)對控制程序的執(zhí)行對設(shè)備進(jìn)行的控制功能。一九零八年，金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體被發(fā)明；十九世紀(jì)末，紙為數(shù)據(jù)載體的控制系統(tǒng)面世；一九三八年，美國的麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，成就了現(xiàn)代計算機(jī)，包含了計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

德國，日本，美國是目前在數(shù)控機(jī)床，設(shè)計，制造和使用上，技術(shù)最成熟和經(jīng)驗最多的國家。數(shù)控加工具有能加工普通切削加工難以加工的工序和能提升速度，提高精確度的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控技術(shù)也從1952年產(chǎn)生以來到20世紀(jì)90年代后期，有了PU+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，在PC機(jī)上安裝了NC（數(shù)控系統(tǒng)），這種方式方便系統(tǒng)維護(hù)，使數(shù)控更加發(fā)展成熟。

在中國，數(shù)控技術(shù)得到了高度的重視，同時也取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了“福音”，它也方便了人們的日常生活，比如，過去的秋天，人們根本吃不到新鮮的草莓，但利用數(shù)控技術(shù)，人們可在特殊環(huán)境下栽培出草莓，滿足現(xiàn)代人的生活需求。

目前看來，數(shù)控技術(shù)主要在高速，高精加工技術(shù)及裝備，可靠性上發(fā)展，在精加工方面，普通級的數(shù)控機(jī)床的加工精度已經(jīng)從10μm 提到5μm，精密級加工從3μm～5μm提高到1μm～1.5μm，并且精密度已開始進(jìn)去納米級，可見，可靠性能很高，此外，為了實現(xiàn)高度的精加工和高速，與它匹配的部件比如說直線電機(jī)得到快速的發(fā)展，它的運(yùn)用領(lǐng)域也得到了拓寬。

二、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中應(yīng)用的必要性

1、提升機(jī)床控制力

將數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工技術(shù)中，有利于提升機(jī)械加工的控制力。機(jī)械加工將更多地向高科技、設(shè)備化、機(jī)械化轉(zhuǎn)變來提升機(jī)械加工的工作效率，保證機(jī)械加工的工作質(zhì)量，這些都將是數(shù)字控制技術(shù)給機(jī)械加工技術(shù)帶來的改變。

2、促進(jìn)工業(yè)快速發(fā)展

一個國家的工業(yè)水平是衡量一個國家發(fā)展水平和實力的重要標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)中，主要是數(shù)字控制技術(shù)在機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人兩個方面的應(yīng)用。在機(jī)床設(shè)備中主要是促進(jìn)機(jī)床的不斷改良；在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中，主要是工業(yè)機(jī)器人的存在更加有利于機(jī)械加工效率和質(zhì)量的提高，這些都會大大促使國家的工業(yè)水平朝著更好的方向變化。

3、提升工作效率

數(shù)字控制技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用，使得機(jī)床、工人、機(jī)器人的工作效率都大大提高，因為多個在工業(yè)加工內(nèi)，多個工序同時操作，工序之間沒有相互影響，而且生產(chǎn)出的產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。

三、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)床的含義是指專門用來制造機(jī)器零件的設(shè)備機(jī)器，機(jī)床本身質(zhì)量的好與壞會直接導(dǎo)致所制造出機(jī)器的質(zhì)量，所以，就要對機(jī)床進(jìn)行工藝性能，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，工作可靠性能進(jìn)行機(jī)床質(zhì)量的提高的改變。既然數(shù)控技術(shù)是水平運(yùn)用的高低是度量一個國家綜合國力的重要因素，那么，作為生產(chǎn)機(jī)器零件的機(jī)床是不是也可以結(jié)合數(shù)控技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)呢？答案是：那是肯定的。前面提到數(shù)控技術(shù)是一個國家綜合實力的一個重要指標(biāo)，然而，數(shù)控系統(tǒng)正是數(shù)控機(jī)床的核心，數(shù)控機(jī)床是結(jié)合了當(dāng)今世界上很多領(lǐng)域的成果后才出現(xiàn)的高尖端的成果，數(shù)控機(jī)床主要可以分為：自動控制的伺侯，計算機(jī)信息的處理，以及精密檢測和智能化的傳感，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，然而，這些技術(shù)都是因為微電子技術(shù)向精密機(jī)械技術(shù)的滲透從而形成的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展主要基于以上相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)生和不斷改進(jìn)。

時代進(jìn)步，基本上所有行業(yè)只有跟上時代的腳步才能立足于社會，所以，汽車，國防，模具等行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，行業(yè)得到發(fā)展，相對的行業(yè)對于相對應(yīng)的技術(shù)有著不一樣的要求，但是不管要求有多么不同，都離不開一個中心，那就是：高速，高精密，高可靠性，高技術(shù)，日本設(shè)計師就使用了Solidworks設(shè)計了一臺五軸數(shù)控加工機(jī)器，這臺機(jī)器的問世，具有以往三軸數(shù)控機(jī)床沒有的功能，能加工連續(xù)和平滑的曲面，比如飛機(jī)機(jī)身上的葉片，輪船機(jī)器使用的螺旋推進(jìn)器等一些復(fù)雜而精密的零件，五軸機(jī)器具有這些優(yōu)點(diǎn)，極大地提升零件的精密度，提高了生產(chǎn)效率，使用五軸數(shù)控機(jī)床加工模具，能在很短時間內(nèi)完成所需要完成的任務(wù)，并且能更好地保證制造出來的模具的精美度。

數(shù)控技術(shù)投入機(jī)床制造中來，使得機(jī)床制造有了質(zhì)的飛躍，這不僅對于機(jī)床制造有了極大的幫助，而且也逐步改變?nèi)藗兊纳?，服?wù)于人類。

四、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工機(jī)床中的應(yīng)用方向

第一，實現(xiàn)自動化技術(shù)的無人生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢是生產(chǎn)效率高，工作狀況好，雖然機(jī)械化和數(shù)控化兩者的結(jié)合，使機(jī)床的整體產(chǎn)量增大，人力資源耗費(fèi)減少，但無人生產(chǎn)還未曾實現(xiàn)?；诖?，未來的數(shù)控機(jī)床發(fā)展中使用專家系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等進(jìn)行加工，是自動化加工能得以發(fā)展的前提。另外，智能化能帶來更加系統(tǒng)和全面的加工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用以提升企業(yè)的信息集成效果。第二，從效率和質(zhì)量上優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)代化的制造行業(yè)很看重效率和質(zhì)量。所以，數(shù)控系統(tǒng)中速度和精度是其要重點(diǎn)考慮的設(shè)計指標(biāo)，在未來一段時間內(nèi)數(shù)控機(jī)床的精度和速度依舊是我們要考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。第三，數(shù)控系統(tǒng)的柔性化管理。數(shù)控系統(tǒng)的柔性化管理可以體現(xiàn)在兩個方面：第一，單一的某項數(shù)控系統(tǒng)需要較高的柔性，借助于模塊設(shè)計，能讓整個功能的覆蓋層面加大，也能將整個系統(tǒng)的功能效果強(qiáng)化；第二，同一個群控系統(tǒng)要適應(yīng)不同的生產(chǎn)流程，能動態(tài)化的調(diào)整所有的物料，整合信息，使信息具有動態(tài)化，讓生產(chǎn)能有序開展下去。

結(jié)語

機(jī)械制造行業(yè)是國家發(fā)展的關(guān)鍵行業(yè)，由于機(jī)械制造是工業(yè)的基礎(chǔ)。機(jī)械零件加工期間為讓其精度和質(zhì)量更優(yōu)，就要引進(jìn)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，并結(jié)合數(shù)據(jù)和計算機(jī)指令讓其實施效果更佳。故此，本文主要探究數(shù)控機(jī)床的概念，以及數(shù)控機(jī)床能應(yīng)用的機(jī)械加工領(lǐng)域，并展望其未來發(fā)展方向。以提升數(shù)控基礎(chǔ)的技術(shù)可用性，在讓數(shù)控機(jī)床應(yīng)用效果更好，從而帶動我國的設(shè)備制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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