淺談析數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的應(yīng)用

錢飛

摘 要：制造業(yè)的發(fā)展與技術(shù)提升往往是人們需要的體現(xiàn)，而伴隨著經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇正成倍增長。在機械制造業(yè)中，傳統(tǒng)技術(shù)已無法滿足要求，數(shù)控技術(shù)因其高精度，高效率，柔性自動化等特點，通過程序控制，極大的增大了機械制造的靈活性，在機械制造，汽車加工等領(lǐng)域，體現(xiàn)了無法替代的作用。我就數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);機械自動化;應(yīng)用

引言

數(shù)控技術(shù)是計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等組成的綜合應(yīng)用技術(shù)，它的發(fā)展可應(yīng)用為機械自動化的發(fā)展開創(chuàng)的新的空間，使機械制造格局發(fā)生了巨大變化，本文從數(shù)控技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，概述在機械設(shè)計自動化中的發(fā)展前景。

1數(shù)控技術(shù)的特點

高效性。高效是數(shù)控技術(shù)在自動化機械制造中最為顯著的特點，傳統(tǒng)的設(shè)備只能從事一些簡單的零件的加工，數(shù)控技術(shù)的使用，省去了換刀，停車的步驟，節(jié)約了加工時間，降低了人工成本。（2）高精度。依靠快速準確的數(shù)字量傳遞技術(shù)，對工件的高精密度的實時處理，及時反饋，與輸入的指令相比較，用比較的差值來移動部件，只到差值為零。同時，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，測量裝置的精度等也逐漸提高，使得數(shù)控加工精度進一步提高。（3）靈活性。計算機的輔助功能代替早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲，處理，判斷，運算等功能均有現(xiàn)場可以編輯的軟件來完成，這樣便極大的增強了機械制造的靈活性，方便改變加工工藝參數(shù)，提高了數(shù)控設(shè)備的工作效率。

2數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

機械自動化對于數(shù)控技術(shù)的需要十分明顯，在數(shù)控技術(shù)的集成化與柔性化應(yīng)用中，機械自動化將數(shù)控技術(shù)作為資深發(fā)展的基礎(chǔ)，并以此為核心技術(shù)進行更深層次的發(fā)展。國家的發(fā)展與機械自動化的發(fā)展緊密相連，對于數(shù)控技術(shù)的本土研發(fā)刻不容緩，依靠國外技術(shù)只會加大生產(chǎn)成本且受制于人，所謂的“先進技術(shù)”只會是別人幾年前的技術(shù)而已，脆弱的數(shù)控技術(shù)直接造成不穩(wěn)定的機械自動化發(fā)展。有針對性的自主數(shù)控技術(shù)研究是數(shù)控技術(shù)在機械應(yīng)用中最為迫切的需求。

3機械自動化中數(shù)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)

3.1數(shù)控技術(shù)機械自動化應(yīng)用的智能化和多維化

計算機應(yīng)用的普及以及軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的智能化成為機械技術(shù)的發(fā)展趨勢，智能化的內(nèi)容包含數(shù)控系統(tǒng)的各個方面：機械自動化的精度控制、自適應(yīng)控制、安全控制，以及提高編程水平等，在反應(yīng)控制、機械參數(shù)的識別和運算，以及數(shù)控的模糊控制等方面都具有發(fā)展的空間。多維化是指機械自動化發(fā)展層次的多維，通過數(shù)控技術(shù)拓展機械自動化功能，采用多維的數(shù)控技術(shù)提高自動化水平，多維聯(lián)動發(fā)揮更高的效益。但是多維數(shù)控技術(shù)在機械自動化中編程應(yīng)用開發(fā)難度大，限數(shù)制控技術(shù)在機械自動化領(lǐng)域的發(fā)展。

3.2精度化和高速化應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)帶來了機械制造在精度與高速上的革新，機械自動化的以數(shù)控技術(shù)為核心采取的多核高速CPU處理技術(shù)，使機械自動化的伺服系統(tǒng)提高工作效率大為提升，對機械工作的動、靜態(tài)狀況有所改善。目前機械自動化對于精度的控制已經(jīng)達到了微米程度，這都是計算機加入機械制造帶來的功勞。

3.3數(shù)控技術(shù)機械自動化應(yīng)用的可靠性和網(wǎng)絡(luò)性

機械自動化控制指標中數(shù)控技術(shù)的可靠性是重要內(nèi)容，機械自動化要在控制中取得高性能、高效率和高精度的效果，取得很好的效益，就需要提高數(shù)控技術(shù)的可靠性。對現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)進行性能分析，尋求阻礙性能可靠性的原因，從而提高機械自動化控制水平。在此過程中要依靠可靠的管理和有效的組織，經(jīng)過數(shù)控技術(shù)中數(shù)據(jù)的長期積累，并借助計算機技術(shù)建立優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫提高數(shù)控技術(shù)水平。網(wǎng)絡(luò)化是機械自動化數(shù)控技術(shù)發(fā)展的熱點。數(shù)控系統(tǒng)本身采用模塊設(shè)計，功能強大，能夠滿足機械自動化功能的需求，數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化能夠依據(jù)不同的機械自動化控制要求，使用相應(yīng)的信息進行數(shù)控流程進行調(diào)整從而很大限度的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的效能。

4數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的結(jié)構(gòu)發(fā)展與方向

4.1數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的結(jié)構(gòu)發(fā)展

數(shù)控技術(shù)要求在自動化工作進程中使用高集成的芯片以及高效的PLC編程控制器的電路芯片，使自動化與數(shù)控的軟硬件性能能夠匹配，達到機械自動化的功能提升。在機械自動化中以網(wǎng)絡(luò)進行體系的構(gòu)建，將不同的機械設(shè)備進行聯(lián)結(jié)，到達最有效利用的目的。網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用使得機械自動化能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作和遠程調(diào)控，將所有的數(shù)據(jù)進行整合交流。這就要求對數(shù)控技術(shù)進行可視化的技術(shù)發(fā)展，將計算機技術(shù)的圖像處理功能進行數(shù)控化的結(jié)合，對機械自動化的信息交流有著極大的便利和效率。同時，可以根據(jù)實際生產(chǎn)中對不同的需要進行插補，以計算機進行更加精準的自動化補償。

4.2數(shù)控技術(shù)在機械自動化的綜合發(fā)展

隨著電子技術(shù)、精密制造技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制優(yōu)化、監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，機械自動化中數(shù)控技術(shù)性能日臻完善，數(shù)控的自動化應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。數(shù)控機床的出現(xiàn)是機械自動控制的基礎(chǔ)，是先到機械控制和制造成為規(guī)?；凸I(yè)化的象征，同時給傳統(tǒng)的機械控制帶來翻天覆地的變化，對汽車加工、國防工業(yè)發(fā)展起到越來越重要的作用。機械自動化中的數(shù)控技術(shù)不斷采用新的成果，朝著可靠化、智能化、高精度、高速度方向發(fā)展。智能化是新世紀機械控制技術(shù)的大的發(fā)展方向。作為機械自動化的控制部分，數(shù)控技術(shù)中的數(shù)控系統(tǒng)，引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、自適應(yīng)控制等機制，數(shù)控技術(shù)能在機械控制中具備學習功能，不斷的儲備控制數(shù)據(jù)，具有自適應(yīng)、自補償、自編程等功能。對于機械自動化運行故障可有進行伺服驅(qū)動的智能化識別、故障診斷的專家系統(tǒng)，通過這些數(shù)控手段可以優(yōu)化調(diào)解參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展進一步促進了其柔性的發(fā)展。這主要是指機械控制中通過數(shù)控系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)使用計算機進行網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)連接，能夠在企業(yè)內(nèi)部建立機械自動控制的局域網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部控制或者遠程控制。

5數(shù)控技術(shù)的前景

汽車行業(yè)：隨著全球分工體系的確立和汽車制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，我國汽車行業(yè)抓住這一機遇并實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。從2003年至2018年，中國汽車產(chǎn)銷星都大幅提高，產(chǎn)銷量均已超過2500萬輛，不僅具有強大的生產(chǎn)力，還有廣大的市場需求。而且隨著新能源汽車的陸續(xù)上市并得到市場的廣泛認可，新能源汽車同傳統(tǒng)動力汽車都有著高速發(fā)展的需求，對高精密大型機床的需求量也隨之上升。尤其是汽車制造中的革新技術(shù)，汽車輪轂的整體加工，以及汽車剎車盤都需要高速立式加工中心，而且汽車輪轂的整體鑄造和直接產(chǎn)品加工還需要立式五軸數(shù)控機床、龍門五軸加工中心來提高其安全性能。（2）航空航天：對于航空航天中的精密儀器，流線型的表面，需要自由度高的，高密高精數(shù)控加工設(shè)備，進而促進數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)語

機械自動化中對于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，使得機械制造業(yè)的發(fā)展前景變得不再迷茫，對機械自動化的核心工藝有著不可忽視的作用。正是數(shù)控技術(shù)的加入，才使得機械制造業(yè)開始向機械自動化方向發(fā)展，才使得機械自動化技術(shù)更加成熟。更對未來機械自動化的要求提出了更高的要求，不僅更加精確，還要擁有更加靈活的操控模式和更加整合的體系模式，在更快、更準、更完美的要求中精益求精。數(shù)控技術(shù)在機械自動化的應(yīng)用帶來的是一個更富有生機和前景的機械制造產(chǎn)業(yè)。

參考文獻

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