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

卞仕新　魏磊

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中所發(fā)揮的作用也越來越重要。數(shù)控技術(shù)作為一種以計算機(jī)控制技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)業(yè)加工制造的技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)械制造與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)之間的有機(jī)融合，而且為我國工業(yè)的發(fā)展指明了方向。本文主要就數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機(jī)械制造 應(yīng)用方法

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0134-02

信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了我國制造業(yè)整體水平的穩(wěn)步提升。而數(shù)控技術(shù)作為一種自動化的加工技術(shù)，在機(jī)械制造中的推廣和應(yīng)用，不僅確保了機(jī)械加工的精確度，而且對于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有著積極的推動作用。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)勢而被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造中。

1 機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)概述

1.1 數(shù)控技術(shù)的內(nèi)涵

機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中的數(shù)控技術(shù)，實(shí)際上就是以計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)等為基礎(chǔ)的智能化、自動化技術(shù)，這種應(yīng)用范圍廣泛的機(jī)電一體化綜合技術(shù)，也是機(jī)械制造向智能化方向發(fā)展的關(guān)鍵[1]。人為因素以及其他外部因素是影響數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素。雖然數(shù)控技術(shù)經(jīng)過長期的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于我國的機(jī)械產(chǎn)品制造中。但是，就目前而言我國的機(jī)械產(chǎn)品加工質(zhì)量仍然存在著較大的缺陷。因此，為了促進(jìn)機(jī)械制造質(zhì)量的有效提升，機(jī)械制造企業(yè)必須合理的運(yùn)用數(shù)控技術(shù)才能從根本上彌補(bǔ)機(jī)械制造過程中存在的缺陷。另外，機(jī)械制造企業(yè)在運(yùn)用數(shù)控技術(shù)的過程中，應(yīng)該充分發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，分擔(dān)企業(yè)員工的工作量，降低企業(yè)人力資源成本，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。另外，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，不僅使得機(jī)械制造的過程中更加的規(guī)范，而且促進(jìn)了機(jī)械制造效率的大幅度提升。也就是說，機(jī)械制造中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后，操作人員只需要根據(jù)機(jī)械制造的要求調(diào)整機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)即可，通過系統(tǒng)內(nèi)操作參數(shù)的要求完成機(jī)械產(chǎn)品的制造。另外，由于機(jī)械制造會涉及到很多精密復(fù)雜零件的加工和制造，所以，為了確保機(jī)械制造零件符合生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的要求，操作人員必須熟練利用數(shù)控技術(shù)實(shí)時地監(jiān)控機(jī)械制造的整個過程中，才能生產(chǎn)出精確度高且符合要求的機(jī)械零件。

1.2 優(yōu)勢

（1）精細(xì)度的提升。促進(jìn)精細(xì)度的有效提升是機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的最終目標(biāo)。社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時，各個領(lǐng)域?qū)苤圃焐a(chǎn)的需求也呈現(xiàn)出日趨擴(kuò)大的發(fā)展趨勢，而此時我國機(jī)械制造領(lǐng)域中存在的技術(shù)缺陷也被進(jìn)一步地放大。所以，很多對生產(chǎn)精度要求較高的機(jī)械零件的加工制造必須依賴于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。雖然人工生產(chǎn)方式也能夠達(dá)到機(jī)械制造精細(xì)化生產(chǎn)的目的，但是，如果采用人工生產(chǎn)方式進(jìn)行大批量機(jī)械零件的生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率顯然無法滿足要求。因此，機(jī)械制造企業(yè)必須充分發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢，才能確保機(jī)械制造精細(xì)化生產(chǎn)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。（2）自動化水平的提高。傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)方式需要投入大量的人力、物力以及財力。所以，機(jī)械制造企業(yè)必須積極利用數(shù)控技術(shù)才能在促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)自動化處理水平不斷提升的同時，確保機(jī)械生產(chǎn)制造目標(biāo)的順利完成。（3）避免生產(chǎn)事故。安全事故已經(jīng)成為了制約我國機(jī)械制造行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，工作人員面對的是大多數(shù)重量大且結(jié)構(gòu)簡單的機(jī)械設(shè)備。而這些技術(shù)水平嚴(yán)重滯后的機(jī)械設(shè)備不僅安全性較差，而且安全生產(chǎn)事故發(fā)生的頻率也較高。隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械制造的絕大多數(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都可以通過操作機(jī)械設(shè)備完成，減少了工作人員現(xiàn)場操作的頻率，降低了安全生產(chǎn)事故發(fā)生的幾率[2]。

1.3 應(yīng)用要點(diǎn)

（1）數(shù)控技術(shù)的合理應(yīng)用。由于數(shù)控技術(shù)自身具有非常顯著的優(yōu)勢，這一技術(shù)在機(jī)械制造中的推廣和應(yīng)用，不僅促進(jìn)了機(jī)械制造質(zhì)量和效率的全面提升，而且也為我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然機(jī)械制造加工過程中不可避免地會遇到各種尺寸規(guī)格復(fù)雜且精度要求高的零部件，但是只要操作人員合理的運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，同時嚴(yán)格的按照數(shù)控技術(shù)的要求進(jìn)行零部件的加工，那么機(jī)械零部件加工的精度自然也就得到了有效的提升。（2）數(shù)控技術(shù)具有良好的計算機(jī)輔助編程能力。機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)的專業(yè)人員，必須在熟練掌握計算機(jī)輔助編程能力的同時，運(yùn)用計算機(jī)輔助編程技術(shù)進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，才能達(dá)到促進(jìn)機(jī)械制造生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)步提升的目的。這就要求數(shù)控技術(shù)專業(yè)人員，不僅要學(xué)會使用計算機(jī)編程的方式繪制機(jī)械零部件的圖紙，同時還應(yīng)通過合理優(yōu)化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用流程的方式，合理的應(yīng)用機(jī)械生產(chǎn)資源，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)制造準(zhǔn)確性的不斷提高。（3）機(jī)械數(shù)控機(jī)床改造步伐的加快。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用效果能否充分的發(fā)揮，關(guān)鍵在于數(shù)控機(jī)床改造是否合理，作為機(jī)械制造企業(yè)而言，必須通過不斷引進(jìn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床的方式，促進(jìn)企業(yè)自身數(shù)控機(jī)床技術(shù)的創(chuàng)新和升級，才能達(dá)到為我國機(jī)械制造加工產(chǎn)業(yè)升級的目的。另外，機(jī)械制造企業(yè)通過自行改造經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的方式，不僅實(shí)現(xiàn)了降低精密復(fù)雜零部件加工成本的目的，同時也為企業(yè)創(chuàng)造了更大的生產(chǎn)效益。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

2.1 汽車行業(yè)

汽車行業(yè)迅速發(fā)展的同時，人們對汽車功能以及汽車零部件的精度要求也隨之提高，而數(shù)控技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用，則為汽車行業(yè)向個性化以及規(guī)模化方向的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。比如，數(shù)控技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)零件以及變速箱齒輪加工中的應(yīng)用。

2.2 采煤機(jī)械

數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)制造業(yè)中的推廣和應(yīng)用，不僅使得采煤機(jī)制造更加的智能化，同時對于采煤機(jī)制造工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升也有著極大的促進(jìn)作用。由于采煤機(jī)制造過程中對精度和耐受性提出了較高的要求，而操作人員在實(shí)際操作的過程中，只需要通過數(shù)控切割適當(dāng)?shù)卣{(diào)整切縫的距離，同時將切割的速度控制在規(guī)定的時間內(nèi)，即可達(dá)到促進(jìn)采煤機(jī)械切割效率有效提升的目的。另外，數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)械制造中的應(yīng)用，不僅確保了采煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且促進(jìn)了采煤機(jī)械制造水平的全面提升，為我國采煤機(jī)械制造行業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，不僅代替了傳統(tǒng)人工操作的方式。同時確保了工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的全面提升。比如，以數(shù)控技術(shù)為核心出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，就可以按照相應(yīng)的指令完成工業(yè)生產(chǎn)的活動。隨著數(shù)控技術(shù)在技術(shù)加工、焊接、噴漆等領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的有效提升，而且為我國工業(yè)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新與改革指明了方向[3]。由于工業(yè)生產(chǎn)中采用的數(shù)控系統(tǒng)主要是由計算機(jī)程序控制單元、壓力傳感器、視覺傳感器等幾部分完成操作流程，這種操作方式不僅使得工作人員可以實(shí)時的了解和掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時也為其及時的發(fā)現(xiàn)和反饋機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題，在確保工藝生產(chǎn)穩(wěn)步進(jìn)行的同時，促進(jìn)了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的不斷提升。

2.4 船舶、發(fā)電行業(yè)

由于船舶、發(fā)電行業(yè)中的螺旋槳和水輪機(jī)葉片零件，不僅形狀復(fù)雜且個體差異較大，所以為了制造精度的要求，機(jī)械制造企業(yè)必須合理的設(shè)計零部件的加工工藝，同時采用數(shù)控高速五軸聯(lián)動加工中心、重型車銑復(fù)合加工中心等先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備，然后再輔以計算機(jī)三維造型、自動編程以及仿真加工材料，才能生產(chǎn)制造出符合精度要求的船舶、發(fā)電行業(yè)零部件。

2.5 航空領(lǐng)域

數(shù)控技術(shù)在航空、航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，對于我國科技發(fā)展水平的提升有著積極的促進(jìn)作用。由于我國的航空航天設(shè)備大多是以鋁合金以及鈦合金等輕質(zhì)材料為主，所以，必須使用更加成熟的切割技術(shù)，才能在避免零部件出現(xiàn)變形問題的基礎(chǔ)上，促進(jìn)零部件加工質(zhì)量的有效提升。比如，航天工業(yè)生產(chǎn)過程中的很多精密零部件都必須使用特殊的方式加工生產(chǎn)，而其中使用到的強(qiáng)度較高的材料，則只能采取小切削的加工方式，才能確保加工效果符合零部件生產(chǎn)的質(zhì)量要求。所以，為了避免零部件切割過程中出現(xiàn)誤差，操作人員大多采取計算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)緊密融合的方式，通過控制加工過程促進(jìn)加工精度與效率的穩(wěn)步提升，從而達(dá)到促進(jìn)我國航空航天設(shè)備指令質(zhì)量和效率不斷提升的目的。

2.6 高精度機(jī)床應(yīng)用

隨著數(shù)控技術(shù)在高精度機(jī)床上的應(yīng)用，以五軸加工中心為代表的高精度數(shù)控加工中心已經(jīng)可以順利的完成復(fù)雜曲面的高精度零部件的加工和制造。以數(shù)控技術(shù)為核心的高精度數(shù)控系統(tǒng)不僅提高了零部件加工效率的提升，同時也確保了零部件表面的加工質(zhì)量。在信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)迅速發(fā)展的推動下，數(shù)控技術(shù)的集成化程度也不斷地提高。特別是以西門子、海德漢、Fanuc等數(shù)控系統(tǒng)為代表的公司構(gòu)建的通用型控制系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了各個模塊、電機(jī)以及控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而且也為數(shù)控技術(shù)在各個行業(yè)和領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)[4]。這些都進(jìn)一步說明了，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的推廣和應(yīng)用，不僅確保了機(jī)械制造的加工精度，促進(jìn)了機(jī)械制造效率的提升，而且利用以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的DNC控制局域網(wǎng)與生產(chǎn)和加工的聯(lián)網(wǎng)控制，不僅為機(jī)械加工設(shè)備與上位機(jī)之間的信息交互提供了便利，而且降低了機(jī)械制造加工設(shè)備管理工作的難度，促進(jìn)了機(jī)械制造加工質(zhì)量和效率的全面提升。

3 結(jié)語

總之，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的全面推廣和應(yīng)用，不僅為我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持，同時對于我國綜合實(shí)力的增強(qiáng)也有著積極的促進(jìn)作用。所以，加大數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用研究的力度，才能將數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械制造業(yè)中的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來。

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