淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工業(yè)中的應(yīng)用

張世卓

（衡水志臻中學(xué),河北 衡水 053000）

淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工業(yè)中的應(yīng)用

張世卓

（衡水志臻中學(xué),河北 衡水 053000）

機(jī)械加工在我國(guó)的裝備制造業(yè)中起著重要基礎(chǔ)性作用。目前我國(guó)的精細(xì)加工水平距離世界先進(jìn)水平還有很大差距，只有大力提升機(jī)械加工行業(yè)的科技水平，才能為我國(guó)的裝備制造業(yè)快速發(fā)展提供積極的推動(dòng)作用。在技術(shù)變革的推動(dòng)下，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中運(yùn)用的比重越來越高。本文通過對(duì)數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)的簡(jiǎn)述，來探討更好的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)對(duì)推動(dòng)裝備制造業(yè)發(fā)展進(jìn)而在提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力等方面所起的重要作用。

國(guó)民經(jīng)濟(jì)；機(jī)械加工；數(shù)控技術(shù)；生產(chǎn)應(yīng)用

提高效率、降低生產(chǎn)成本、不斷推出滿足社會(huì)多樣化多層次需求的新設(shè)備，是裝備制造業(yè)的基本要求，而只有先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)才能使高端、高效的工裝、設(shè)備成為可能。目前，我國(guó)各個(gè)行業(yè)已紛紛開始采用各種新理論新技術(shù)來增加自身競(jìng)爭(zhēng)力，數(shù)控技術(shù)便是其中之一。在機(jī)械加工業(yè)里，這一技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。

1 數(shù)控技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 數(shù)控技術(shù)的定義

數(shù)控技術(shù)，也稱為數(shù)字化控制技術(shù)，通過借助計(jì)算機(jī)、觸摸屏等必要的電子控制設(shè)備，編寫具有特定功能的程序語(yǔ)言，用于控制相關(guān)設(shè)備去完成各項(xiàng)復(fù)雜的工作。其技術(shù)范圍涉及軟件編程、信息處理、材料科學(xué)、傳感器技術(shù)以及機(jī)械理論等學(xué)科。這些學(xué)科的水平也影響著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平。

1.2 數(shù)控技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)廣泛的采用數(shù)控技術(shù)，極大的提升了我國(guó)的機(jī)械加工水平。但是因受到技術(shù)局限性的影響，我國(guó)的機(jī)械加工水平、加工精度以及加工效率方面都與德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家相比還有一定差距。比如，日本的機(jī)床刀具可以經(jīng)過多次磨刃長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)使用，而我國(guó)生產(chǎn)的刀具在經(jīng)過幾次磨刃后就幾近報(bào)廢了。

目前由于生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展、指令語(yǔ)言編程技術(shù)以及特種加工材料等方面的突破已經(jīng)使我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)步入了快速發(fā)展道路。如現(xiàn)在工廠已經(jīng)普及使用的各種大型、小型數(shù)控加工中心，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)沖孔、折彎、剪板等工序。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用

目前，數(shù)控技術(shù)被廣泛用于提升企業(yè)機(jī)械加工能力、和替代人力勞動(dòng)提升生產(chǎn)效率等方面。

2.1 機(jī)床的數(shù)控應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床，是通過將機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，組成一套完整的機(jī)床技術(shù)系統(tǒng)。它是經(jīng)由控制單元發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。相比傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床更具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）加工精度高，可以達(dá)到微米（千分之一毫米），0.1微米甚至到0.01微米，且具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量。

（2）可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件。如可以同時(shí)進(jìn)行多維面多規(guī)格形式的沖孔。

（3）機(jī)床本身剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高。

（4）機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)定好指令語(yǔ)言，重點(diǎn)觀察控制屏顯示參數(shù)即可。

2.2 數(shù)控技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人方面的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人是指在一定的指令控制下能夠模擬人的動(dòng)作，代替人去完成一些工作的自動(dòng)化設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人實(shí)際上屬于機(jī)械設(shè)備的一種，因此使用工業(yè)機(jī)器人可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動(dòng)力成本，同時(shí)也能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。工業(yè)機(jī)器人還可以在一些有毒、粉塵、高溫等極端環(huán)境下代替人力去高效的完成指定的工作，比如熱鋼錠綁扎、噴涂、鑄造、化工高污染場(chǎng)所等等。

3 數(shù)控技術(shù)在精密加工技術(shù)中的研究趨勢(shì)

精密加工包括精密切削技術(shù)、模具成型技術(shù)、納米技術(shù)等幾個(gè)方面。

（1）在精密切削技術(shù)方面，機(jī)床的精度主要是由定位精度和機(jī)床的切削精度來決定。首先，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，測(cè)算機(jī)械表面的光滑度，來對(duì)切削加工所用刀具進(jìn)行選擇，最大限度的降低因刀具選擇造成不良影響。第二，通過精密定位技術(shù)進(jìn)行測(cè)算和工具調(diào)整，再通過微進(jìn)給技術(shù)、精密控制技術(shù)來進(jìn)行具體的加工操作從而提高加工產(chǎn)品的精密度和工件的質(zhì)量。

（2）模具成型是機(jī)械制造業(yè)中的重要組成部分，模具具有結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、精度要求高特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)由于工藝水平較低、精準(zhǔn)度不夠，制造出的模具質(zhì)量也不高而最終影響生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和精度。廣泛的采用數(shù)控加工技術(shù)后，就能夠?yàn)樾螤罡鼜?fù)雜、精度要求更高的模具制造提供了有效的保證手段，包括數(shù)控線切割加工、數(shù)控車床加工、數(shù)控磨床加工，從而極大的提高了模具制造的精確度。

（3）納米技術(shù)，據(jù)了解納米技術(shù)是當(dāng)前要求精度最高，難度最高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)說人造衛(wèi)星用的軸承、哈勃望遠(yuǎn)鏡、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片等其表面粗糙度均要求達(dá)到納米級(jí)。微細(xì)工程和納米技術(shù)將是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿、未來技術(shù)的基礎(chǔ)。

（4）實(shí)時(shí)智能化，使數(shù)控技術(shù)中引入實(shí)時(shí)智能控制會(huì)有效提高數(shù)控技術(shù)使用效率，比如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷并避免加工過程中出現(xiàn)的故障、錯(cuò)誤，從而達(dá)到最佳控制目的。

隨著我國(guó)科技水平的不斷進(jìn)步，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)水平也越來越得以不斷提高，隨著數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用，我國(guó)裝備制造業(yè)必將更快速發(fā)展，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力必將越來越強(qiáng)壯。

[1]杜凱.機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2016(01):382+392.

[2]劉莉.淺談機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(13):93.

[3]趙勤德.現(xiàn)代機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2017(07):74-75.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.046

張世卓(1999-）,男,河北唐山人,研究方向：物理學(xué)科。