數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

劉杰

【摘要】隨著我國(guó)改革開放和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)作為一項(xiàng)自動(dòng)化機(jī)械制造關(guān)鍵的部位，已經(jīng)成為影響國(guó)力發(fā)展以及工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。數(shù)控技術(shù)其實(shí)是一個(gè)操作系統(tǒng)，它主要應(yīng)用于工業(yè)范圍內(nèi)中信息技術(shù)的具體操作過(guò)程，從機(jī)械方面來(lái)講，數(shù)控技術(shù)的作用是來(lái)控制自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械化加工以及信息化技術(shù)等，從工業(yè)方面來(lái)講，數(shù)控設(shè)備、數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)力水平、國(guó)力發(fā)展的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。文章主要概述了機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和數(shù)控技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中的走向。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；數(shù)控技術(shù)；自動(dòng)化；應(yīng)用

【Abstract】With China's reform and opening up and economic and social development， CNC technology as a key part of automated machinery manufacturing has become an important indicator that affects the development of national strength and industrial development. CNC technology is actually an operating system. It is mainly used in the concrete operation of information technology in the industrial scope. From the mechanical point of view， the role of numerical control technology is to control automation technology， mechanized processing and information technology， etc. from the industrial side. In terms of numerical control equipment and numerical control technology， it has become one of the important standards for the development of national strength and national strength. The article mainly outlines the application of numerical control technology in mechanical manufacturing and the trend of numerical control technology in future development.

【Key words】Machinery Manufacturing；Numerical Control Technology；Automation；Application

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)代化科技水平發(fā)展的速度突飛猛進(jìn)，不僅使成功的提升了現(xiàn)代科技技術(shù)，同時(shí)還增加了技術(shù)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。數(shù)控技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的利用下，使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造呈現(xiàn)出功能單一、技術(shù)落后以及產(chǎn)品實(shí)用性差的缺點(diǎn)，這樣的技術(shù)已經(jīng)不能符合社會(huì)的發(fā)展、工業(yè)的發(fā)展以及市場(chǎng)的需求。

1. 機(jī)械制造與數(shù)控技術(shù)

（1）機(jī)械制造是指從產(chǎn)品生產(chǎn)的材料選擇到產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)，還包括調(diào)試、加工、包裝以及裝配。雖然機(jī)械制造在近幾年的發(fā)展中有了飛躍性的突破，但是和西方國(guó)家相比，我國(guó)的技術(shù)方面還是比較落后。機(jī)械制造在生產(chǎn)能力方面表現(xiàn)出生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大化、生產(chǎn)程度提升化；在技術(shù)方面則呈現(xiàn)出生產(chǎn)技術(shù)水平落后、產(chǎn)品檔次低下，甚至有一些關(guān)鍵零件以及核心技術(shù)方面，我國(guó)還是依靠進(jìn)口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，比如發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)，現(xiàn)在我國(guó)的發(fā)展主要任務(wù)是提升機(jī)械制造技術(shù)。

（2）機(jī)械制造的發(fā)展已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品制造方面發(fā)展成為高科技手段自動(dòng)化的現(xiàn)代造業(yè)方面，從而提升設(shè)備的精密度、速度化、穩(wěn)定性以及安全性。自動(dòng)化的加入使機(jī)械制造開始向危險(xiǎn)系數(shù)比較高的復(fù)雜加工前進(jìn)，既可以保證工作人員的人身安全，還可以保證制造機(jī)械制造的精密程度，同時(shí)提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、效率以及生產(chǎn)的規(guī)模，使得一些小成本、小批量的小型生產(chǎn)車間也能在現(xiàn)代社會(huì)中立足。

（3）現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)普遍應(yīng)用于精密度比較高、科技含量比較高的設(shè)備生產(chǎn)，比如機(jī)器人、柔性系統(tǒng)、自動(dòng)化機(jī)械以及集成電路等，它是通過(guò)電氣傳動(dòng)、機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、精密測(cè)量以及自動(dòng)控制等共同發(fā)展出來(lái)的。數(shù)控技術(shù)其實(shí)是一個(gè)操作系統(tǒng)，它主要應(yīng)用于工業(yè)范圍內(nèi)中信息技術(shù)的具體操作過(guò)程，從機(jī)械方面來(lái)講，數(shù)控技術(shù)的作用是來(lái)控制自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械化加工以及信息化技術(shù)等，從工業(yè)方面來(lái)講，數(shù)控設(shè)備、數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)力水平、國(guó)力發(fā)展的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù)都是利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行控制的，首先進(jìn)行程序的編排、編寫，其次通過(guò)控制程序成功的實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備操作的功能。傳統(tǒng)的機(jī)械制造是通過(guò)硬件電路來(lái)進(jìn)行數(shù)控的，而數(shù)控技術(shù)的加入從新定義了機(jī)械制造，使得機(jī)械制造的輔助功能是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行的，同時(shí)還重新更新了數(shù)據(jù)的運(yùn)算、存儲(chǔ)以及處理等功能。

2. 機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)控技術(shù)在航空方面的應(yīng)用。

航空市場(chǎng)一直都是各個(gè)企業(yè)力爭(zhēng)的方向，這是因?yàn)楹娇赵谖覈?guó)才剛剛起步，有比較大的發(fā)展空間和市場(chǎng)潛力，我國(guó)的航空雖然經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展已經(jīng)具有比較先進(jìn)的技術(shù)水平，但是與西方國(guó)家相比還是相差不少，為了能迅速的減少這種差距，就需要進(jìn)行數(shù)控技術(shù)方面結(jié)合利用。航空在應(yīng)用過(guò)程中往往需要精密性比較嚴(yán)謹(jǐn)以及科技比較發(fā)達(dá)的設(shè)備和條件，如果一味的使用人工加工形式的設(shè)備和系統(tǒng)，那么會(huì)導(dǎo)致加工結(jié)果呈現(xiàn)出精度的缺失，從而不能滿足航空方面的需求。在一般情況下剛度系數(shù)不是太高的合金是航空工業(yè)所選擇的材料，從加工方面來(lái)講傳統(tǒng)的人工加工方式是不能達(dá)到航空要求的。

2.2 數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。

數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)方面最完美的是發(fā)明出了工業(yè)機(jī)器手，這種設(shè)備可以在環(huán)境非常惡劣的情況下通過(guò)自動(dòng)化來(lái)完成操作，有效保護(hù)了工作人員的生命安全的同時(shí)，還提高了工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境以及工業(yè)生產(chǎn)的效率。工業(yè)機(jī)器手是由執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所組成的，執(zhí)行系統(tǒng)的作用是利用動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)能使驅(qū)動(dòng)元件進(jìn)行指定動(dòng)作的執(zhí)行，它主要是由機(jī)械元件以及伺服系統(tǒng)所組成的；控制系統(tǒng)的工作原理是按照寫入系統(tǒng)的程序由工業(yè)機(jī)器手來(lái)發(fā)出指令，指令發(fā)出后驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行輸送，并按照指令完成所規(guī)定的動(dòng)作，在執(zhí)行過(guò)程中監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)同步時(shí)時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦生產(chǎn)操作發(fā)生故障或者操作出現(xiàn)錯(cuò)誤，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)向檢測(cè)系統(tǒng)以及傳感器發(fā)出信號(hào)，并由檢測(cè)系統(tǒng)和傳感器把信號(hào)反饋到控制單元，最終控制單元進(jìn)行報(bào)警并發(fā)出錯(cuò)誤警告，同時(shí)控制單元還進(jìn)行操作錯(cuò)誤相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所組成的。

2.3 數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的汽車工業(yè)也在數(shù)控技術(shù)的影響下得到迅速發(fā)展，而發(fā)展的速度越快汽車的加工技術(shù)也就發(fā)展越快，所以配件加工和數(shù)控技術(shù)是相輔相成的。汽車工業(yè)方面最成功的是推翻了傳統(tǒng)觀念中的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，真正意義上實(shí)現(xiàn)了小批量、品種多的高效生產(chǎn)。汽車工業(yè)與數(shù)控技術(shù)的相結(jié)合使得數(shù)控機(jī)床與加工中心組成了具有效率高、柔性高的高速柔集于一體的生產(chǎn)線，這條生產(chǎn)線不僅實(shí)現(xiàn)了更新頻率快、技術(shù)含量高的工業(yè)要求，還實(shí)現(xiàn)了受益時(shí)間長(zhǎng)、投資時(shí)間短、制造效率高的工業(yè)生產(chǎn)。汽車工業(yè)與數(shù)控技術(shù)的相結(jié)合使得加工零部件尤其是復(fù)雜的零部件可以比較輕松的做到，同時(shí)還能輕松的做到集成制造、虛擬制造以及柔心制造等，從而更進(jìn)一步加深汽車工業(yè)與數(shù)控技術(shù)之間的關(guān)系。

2.4 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備方面的應(yīng)用。

機(jī)械制造最根本的其實(shí)就是機(jī)械設(shè)備，兩者的關(guān)系是相互的誰(shuí)都不能缺少，隨著數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)械制造也產(chǎn)生了新的需求，必須擁有機(jī)床設(shè)備、控制能力以及機(jī)電一體化。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力，即在機(jī)床上應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工進(jìn)行指揮控制，這就是我們現(xiàn)在所熟悉的數(shù)控機(jī)床。這種新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品是以代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的工作等各種操作儲(chǔ)存在控制介質(zhì)內(nèi)，從而發(fā)出控制指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，以控制機(jī)床使其加工出我們所需的工件。

3. 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械制造是指從產(chǎn)品生產(chǎn)的材料選擇到產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)，還包括調(diào)試、加工、包裝以及裝配，而現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)是指精密度比較高設(shè)備生產(chǎn)和科技含量比較高的設(shè)備生產(chǎn)，比如機(jī)器人、柔性系統(tǒng)、自動(dòng)化機(jī)械以及集成電路等。機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用一般適用于航空工業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、機(jī)車工業(yè)領(lǐng)域以及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，其中數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)方面最完美的是發(fā)明出了工業(yè)機(jī)器手，這種設(shè)備可以在環(huán)境非常惡劣的情況下通過(guò)自動(dòng)化來(lái)完成操作，有效保護(hù)了工作人員的生命安全的同時(shí)，還提高了工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境以及工業(yè)生產(chǎn)的效率；汽車工業(yè)與數(shù)控技術(shù)的相結(jié)合使得數(shù)控機(jī)床與加工中心組成了具有效率高、柔性高的高速柔集于一體的生產(chǎn)線，不僅實(shí)現(xiàn)了更新頻率快、技術(shù)含量高的工業(yè)要求，還實(shí)現(xiàn)了受益時(shí)間長(zhǎng)、投資時(shí)間短、制造效率高的工業(yè)生產(chǎn)。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2018）03-01-697