數(shù)控技術(shù)在機(jī)械工程的發(fā)展與應(yīng)用

曹正飛

摘要：數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，而現(xiàn)代機(jī)械加工對(duì)于加工的精度、速率有著更高的要求，尤其是航空、航天、航海等領(lǐng)域更是需要超高精度的加工，不論是零部件加工后的尺寸精度、幾何精度都有著更高的要求。做好數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的發(fā)展與應(yīng)用將能夠有效地提升數(shù)控機(jī)床的加工精度。為工業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的助推力。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);機(jī)械;工程;發(fā)展與應(yīng)用

一、導(dǎo)言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得各行各業(yè)或主動(dòng)或被動(dòng)地進(jìn)行改革。機(jī)械制造行業(yè)對(duì)整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)工藝繁雜、耗時(shí)長(zhǎng)、效率低下，種種弊端促使著機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行改革。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，使得機(jī)械制造流程精簡(jiǎn)化、效率也大幅度提高。

二、數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)是數(shù)字計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，其最為典型的代表就是數(shù)控機(jī)床，從上世紀(jì)60-70年代第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床發(fā)展至今數(shù)控技術(shù)呈現(xiàn)出了跨越式的發(fā)展。尤其是現(xiàn)今，數(shù)控機(jī)床更是將現(xiàn)代現(xiàn)今的傳感器技術(shù)、光電技術(shù)以及計(jì)算機(jī)和通信組網(wǎng)技術(shù)融入其中，從而使得數(shù)控機(jī)床更具有信息化、智能化，不僅是數(shù)據(jù)處理速度更快、機(jī)床移動(dòng)和切削速度更快，同時(shí)數(shù)控機(jī)床的加工精度也更高、加工速度也越快?？梢哉f(shuō)，數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中占據(jù)著極為重要的地位，需要積極做好數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)是一體化的技術(shù)，同時(shí)也是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，其由多個(gè)組分共同協(xié)作，共同促進(jìn)數(shù)控技術(shù)獲得良好的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)工作流程概況包括工作前的準(zhǔn)備，包括一系列的安全隱患排查工作，各組件的狀態(tài)檢查。之后需要將所需要的制作程序進(jìn)行編制并且輸入。程序輸入之后，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)程序的處理，進(jìn)行初步的譯碼和預(yù)處理，為接下來(lái)的流程做準(zhǔn)備。

三、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械工程的應(yīng)用

（一）在生產(chǎn)機(jī)床中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械加工領(lǐng)域中，生產(chǎn)廠家更加注重設(shè)備與系統(tǒng)之間的有效配合。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。在機(jī)械制造行業(yè)中，逐漸應(yīng)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)以及生產(chǎn)制造技術(shù)，有效提高了機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中應(yīng)用，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)精準(zhǔn)度有著極大的提高，通過(guò)數(shù)控技術(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)、制作環(huán)節(jié)的調(diào)控。數(shù)控機(jī)床主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)程序代碼控制機(jī)床的加工、制造，進(jìn)而保證機(jī)械產(chǎn)品的精確性、科學(xué)性。在實(shí)際的控制過(guò)程中，可以對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)信息、控制信息進(jìn)行數(shù)字化處理，進(jìn)而讓工作人員能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更好的監(jiān)督、控制、處理。工作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有利于基層工作的實(shí)際需求，通過(guò)不同工作人員的安排以及不同零件更好的調(diào)整機(jī)床，便于機(jī)械加工機(jī)床更加穩(wěn)定的工作。

（二）數(shù)控技術(shù)在航空航天工業(yè)中的相關(guān)應(yīng)用

在我國(guó)航空航天工業(yè)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，傳統(tǒng)意義上的一些機(jī)械制造一直很難滿足航空航天制造業(yè)現(xiàn)代化的相關(guān)要求，最突出的就是加工技術(shù)以及高精度零件的制造比較緩慢，因此，數(shù)控技術(shù)在航空航天工業(yè)中的具體應(yīng)用具有非常大的驅(qū)動(dòng)意義。對(duì)于航空航天業(yè)而言，有許多的零件都需要進(jìn)行特殊的處理，對(duì)于那些剛性不強(qiáng)的材料，只有進(jìn)行高速加工以及使用較小的切削力之后才可以獲得比較令人滿意的加工效果。比如，與傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)相比較，數(shù)控技術(shù)在切割鋁合金以及鋁材料的時(shí)候就可以獲得比較理想的控制效果。另外，數(shù)控技術(shù)在航空航天工業(yè)中的具體應(yīng)用可以很大程度上提高小零件的加工深度，從而可以節(jié)省相關(guān)的應(yīng)用資源，防止相關(guān)能源的浪費(fèi)，最終提高能源的具體利用效率。

（三）在煤礦機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦機(jī)械加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，對(duì)于煤礦機(jī)械設(shè)備的制造水平及質(zhì)量有著極大的提高作用，不僅滿足了當(dāng)前煤礦領(lǐng)域的開采需求，更是在一定程度推動(dòng)了煤礦視野的發(fā)展。其中最為明顯的數(shù)控技術(shù)對(duì)采煤機(jī)切割速度、采煤速度的提高，通過(guò)數(shù)控技術(shù)可以在原有時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的采集次數(shù)，有效提高了采煤機(jī)的采煤效率。除此之外，通過(guò)數(shù)控技術(shù)還可以提高采煤機(jī)的采煤質(zhì)量，進(jìn)而在一定程度上促進(jìn)了采煤機(jī)自身產(chǎn)品效果的提高，在煤礦領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，減少了對(duì)工作人員的需求，解放了大量的人力資源，更是促進(jìn)了煤礦事業(yè)向著現(xiàn)代化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。這也極大的減少了煤礦事業(yè)安全事故的發(fā)生，有效保證了相關(guān)工作人員的人身安全。

（四）在工業(yè)產(chǎn)品加工中的相關(guān)應(yīng)用

在工業(yè)產(chǎn)品加工的過(guò)程當(dāng)中，計(jì)算機(jī)可以構(gòu)成一個(gè)控制單元，該控制單元可以命令機(jī)械手根據(jù)具體的要求將程序?qū)懭氲较到y(tǒng)當(dāng)中，然后根據(jù)相應(yīng)的指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)單元當(dāng)中，然后執(zhí)行程序所需的相關(guān)操作步驟，并進(jìn)行具體的檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)一些不合格的動(dòng)作或者操作，那么傳感設(shè)備將會(huì)在第一時(shí)間反饋該消息，并且控制單元將會(huì)采取對(duì)應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行具體的保護(hù)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)品的加工過(guò)程中的相關(guān)應(yīng)用可以有效的提高生產(chǎn)的效率，減少人力資源消耗，在此基礎(chǔ)之上可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及安全性能。

四、發(fā)展前景

（一）人工智能技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的交互相融

現(xiàn)代社會(huì)是信息化的社會(huì)，以云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)為代表的互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)通過(guò)與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合從而使得數(shù)控技術(shù)煥發(fā)了新的生命。尤其是人工智能技術(shù)，通過(guò)多年的發(fā)展人工智能技術(shù)已經(jīng)獲得一定的突破，其所具有的學(xué)習(xí)性、智能化將會(huì)為現(xiàn)代制造業(yè)提供更多的核心動(dòng)力。新時(shí)期，新技術(shù)既帶來(lái)了機(jī)遇又帶來(lái)了挑戰(zhàn)，數(shù)控技術(shù)應(yīng)當(dāng)積極探索人工智能技術(shù)在數(shù)控技術(shù)中的發(fā)展與應(yīng)用，推動(dòng)新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的深度融合，形成更加智能化的數(shù)控加工設(shè)備，從而為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用指明方向。

（二）數(shù)控技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合

隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)逐漸向著與生物技術(shù)結(jié)合的方向發(fā)展，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在生物技術(shù)中，能夠保證生物實(shí)驗(yàn)的精確性以及精細(xì)性，以此滿足生物技術(shù)未來(lái)的發(fā)展需求。并且，數(shù)控技術(shù)會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展具有更為廣泛的開放性，通過(guò)不斷的深化研究，科學(xué)、合理、詳細(xì)的規(guī)劃數(shù)控技術(shù)未來(lái)的發(fā)展和應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)數(shù)控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展。

（三）智能開放模式的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，各種現(xiàn)代化技術(shù)以及現(xiàn)代化新型材料被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，其機(jī)械加工設(shè)備也逐漸向著自動(dòng)化、智能化發(fā)展。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，智能設(shè)備逐漸被應(yīng)用在各行各業(yè)中，在人們的生活、工作中逐漸占據(jù)著更加重要的地位。自動(dòng)化設(shè)備、智能化設(shè)備也成為了當(dāng)前機(jī)械加工領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用自動(dòng)化管理系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，可以讓其各個(gè)加工流程、環(huán)節(jié)更加高效、便捷，節(jié)省了大量的人力資源。在機(jī)械加工領(lǐng)域中應(yīng)用智能電子控制系統(tǒng)，可以讓機(jī)械加工在自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)下，將各種工藝參數(shù)自動(dòng)生成，并且通過(guò)智能電子控制系統(tǒng)控制其加工過(guò)程，進(jìn)而有利于機(jī)械加工流程、環(huán)節(jié)的便捷性，保證機(jī)械加工效率的有效提高。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，數(shù)控技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代制造業(yè)的影響是十分深遠(yuǎn)的，尤其是機(jī)械工程領(lǐng)域，通過(guò)將數(shù)控技術(shù)與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，能夠有效地提升機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平。同時(shí)需要加大對(duì)于數(shù)控技術(shù)的研發(fā)投入，掌握核心技術(shù)。

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（作者單位：沈陽(yáng)宇安建設(shè)有限公司）