數(shù)控技術(shù)在數(shù)控車床中應(yīng)用分析

于洋

（煙臺(tái)汽車工程職業(yè)學(xué)院，山東煙臺(tái)，265500）

0 引言

數(shù)控技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到機(jī)械加工行業(yè)中，多元化的產(chǎn)業(yè)需求對(duì)加工技術(shù)提出了更高的要求，為了進(jìn)一步提高機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)品適應(yīng)外界變化的能力，必須最大限度的挖掘數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)控技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到加工的智能化與自動(dòng)化的目的。數(shù)控技術(shù)自身是一種集多種功能于一身的高新技術(shù)，具有精度高、柔性自動(dòng)化的特點(diǎn)，在數(shù)控車床中的應(yīng)用能夠加工出比較精密的零件，所以，數(shù)控技術(shù)可以作為機(jī)械制造業(yè)的研發(fā)基礎(chǔ)，有效提升制造行業(yè)的生產(chǎn)效率。

1 數(shù)控技術(shù)的概念

數(shù)控技術(shù)主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等與一些傳統(tǒng)的高精度加工技術(shù)融合在一起，進(jìn)一步提高機(jī)械加工的質(zhì)量，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)可以使加工產(chǎn)品更加精細(xì)縝密。數(shù)控技術(shù)在操作上更加具有靈活性，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的加工有著直接的影響。數(shù)控技術(shù)針對(duì)多道工序的產(chǎn)品加工可以一次性的完成，在縮短生產(chǎn)時(shí)間的同時(shí)提高產(chǎn)品生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，一些通過(guò)傳統(tǒng)技術(shù)不能完成的復(fù)雜任務(wù)可以通過(guò)數(shù)控技術(shù)有效的完成。運(yùn)用模塊化的工具提高工具使用的標(biāo)準(zhǔn)化程度，只要對(duì)數(shù)控加工程序的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，便可以對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行加工，通過(guò)這種方法，既簡(jiǎn)單又安全并且具有一定的控制能力，提高數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品加工質(zhì)量及工作效率。

2 數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的數(shù)控機(jī)床制造業(yè)自上世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)控化轉(zhuǎn)型，總體上看我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平相對(duì)較低，產(chǎn)品的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不能得到完全推廣，最近幾年才逐漸縮小了與其它國(guó)家數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域發(fā)展的差距，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床依舊存在利用率低的現(xiàn)象。目前，我國(guó)在機(jī)械制造領(lǐng)域所應(yīng)用的技術(shù)大多是沿用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，雖然數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，但是缺少良好的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，數(shù)控技術(shù)的使用缺少競(jìng)爭(zhēng)性與創(chuàng)新體系。

3 數(shù)控技術(shù)對(duì)數(shù)控車床的影響

數(shù)控技術(shù)在數(shù)控車床中的應(yīng)用占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，具體影響如下：

■3.1 加工精度高

在我國(guó)機(jī)械加工制造業(yè)中，為了保證數(shù)控車床的穩(wěn)定精密運(yùn)行，數(shù)控車床的全部零件一定要舍棄傳統(tǒng)的幾何精度為主體的觀念，按照高科技化與高精度化的原則進(jìn)行，通過(guò)高速補(bǔ)差技術(shù)，運(yùn)用數(shù)控程序來(lái)對(duì)數(shù)控車床的控制單元進(jìn)行細(xì)化，有效提升位置檢測(cè)與原件測(cè)量的精度。目前，數(shù)控車床的脈沖當(dāng)量可以達(dá)到1微米，有的甚至可以達(dá)到0.1微米，移動(dòng)部件在傳動(dòng)絲杠的反向間隙及螺距誤差可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，所以數(shù)控車床重復(fù)定位的精度在0.01微米以內(nèi)。通過(guò)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，能夠使產(chǎn)品加工的精度更高。

■3.2 生產(chǎn)效率高

在運(yùn)用數(shù)控技術(shù)對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，程序輸入以后便可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工，給小批量的新產(chǎn)品生產(chǎn)提供了一定便捷，能夠有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床最快可以達(dá)到25m/min以上，快速的移動(dòng)可以使運(yùn)行的輔助時(shí)間減少，為提高生產(chǎn)效率提供保障。

■3.3 提高經(jīng)濟(jì)效益，降低工作強(qiáng)度

使用數(shù)控機(jī)床對(duì)零件加工時(shí)分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)用是比較昂貴的，但是在小批量生產(chǎn)的情況下，能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是事先編好的程序自動(dòng)完成的，控制介質(zhì)、操作鍵盤(pán)、裝卸零件等需要人工進(jìn)行安放，其他操作都通過(guò)程序運(yùn)行，避免了人工的重復(fù)操作，有效降低人工勞動(dòng)程度。

■3.4 有利于進(jìn)行現(xiàn)代化管理

在數(shù)控車床中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品加工的現(xiàn)代化管理，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)工時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有效簡(jiǎn)化操作中的管理工作，可見(jiàn)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)傳統(tǒng)工藝制造的改革，數(shù)控技術(shù)在不斷更新，所應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，對(duì)我國(guó)民生行業(yè)的發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

4 數(shù)控技術(shù)在數(shù)控加工車床中的應(yīng)用

■4.1 在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

我國(guó)科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，在這種環(huán)境背景下，生產(chǎn)企業(yè)只有不斷提高生產(chǎn)效率才能在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。數(shù)控技術(shù)能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化控制作用能夠在惡劣復(fù)雜的環(huán)境中完成工作人員無(wú)法勝任的工作，數(shù)控技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)組成系統(tǒng)中控制單元的指揮，促進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元輸入指令對(duì)已設(shè)定的操作進(jìn)行執(zhí)行，在程序執(zhí)行的過(guò)程中，如果有錯(cuò)誤程序出現(xiàn)，檢測(cè)系統(tǒng)傳感器會(huì)將錯(cuò)誤信息傳達(dá)到控制單元，以警報(bào)的形式進(jìn)行提醒，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)產(chǎn)品的自動(dòng)化控制，大大提高工作效率，同時(shí)保障工作人員的人身安全。

■4.2 在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用

機(jī)床加工環(huán)節(jié)是機(jī)械加工行業(yè)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)中可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)，將計(jì)算機(jī)與設(shè)備控制裝置相連接，共同參與機(jī)床加工與生產(chǎn)，在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，需要通過(guò)數(shù)字化參數(shù)來(lái)對(duì)程序進(jìn)行執(zhí)行，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)相關(guān)參數(shù)的識(shí)別之后發(fā)出執(zhí)行操作指令，能夠?qū)ο到y(tǒng)更好的進(jìn)行控制。

■4.3 在汽車產(chǎn)品加工中的應(yīng)用

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)汽車的需求不斷提高，不僅體現(xiàn)在汽車的數(shù)量上而且體現(xiàn)在汽車性能上。在汽車加工生產(chǎn)的過(guò)程中，要不斷重視復(fù)雜關(guān)鍵部件的研制與加工，通過(guò)數(shù)控技術(shù)能夠推動(dòng)汽車工業(yè)的發(fā)展，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜零部件的加工，另外，汽車工業(yè)的迅速改進(jìn)主要是受到汽車產(chǎn)品特性的影響，對(duì)配件的要求越累越嚴(yán)格，數(shù)控技術(shù)要隨著汽車生產(chǎn)技術(shù)而不斷改進(jìn)，滿足高效與柔性生產(chǎn)線的要求。

■4.4 在機(jī)械加工中的應(yīng)用

在機(jī)械制造中，機(jī)械設(shè)備尤為重要，通過(guò)數(shù)控技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品加工進(jìn)行更好的控制，以數(shù)字化的形式對(duì)工藝信息進(jìn)行處理，以程序化的方式來(lái)達(dá)到一體化管理，這樣一來(lái)便可以實(shí)現(xiàn)高精度、自動(dòng)化的加工操作，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備加工中，不需要像傳統(tǒng)操作那樣多步驟，只需要對(duì)程序設(shè)定好便可以進(jìn)行加工，既能夠改善機(jī)械加工制造的效率，又能夠在確保機(jī)械設(shè)備可控的基礎(chǔ)上，加工到理想的設(shè)備。

5 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景

■5.1 智能化

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，智能化的數(shù)控技術(shù)將會(huì)成為主要發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)智能化已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，數(shù)控技術(shù)的智能化可以對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行自發(fā)性控制，準(zhǔn)確的調(diào)整與檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，在發(fā)展的過(guò)程中要不斷研發(fā)智能的故障診斷系統(tǒng)，快速有效的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控與維修。

■5.2 柔性化

柔性化的發(fā)展趨勢(shì)主要是數(shù)控設(shè)備能夠適應(yīng)加工對(duì)象的能力，數(shù)控機(jī)床的加工對(duì)象會(huì)隨著時(shí)代的改革而發(fā)生不斷變化，所以數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展必須要有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，最大限度的滿足用戶需求，提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的柔性化發(fā)展。

■5.3 高性能

在機(jī)械制造行業(yè)中，精度、速度、效率是體現(xiàn)該行業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)，在機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)也會(huì)采用高速的CPU芯片以及RISC芯片，構(gòu)成數(shù)字伺服系統(tǒng)，采用有效的措施來(lái)改善機(jī)床的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)特性，更好的滿足不同客戶對(duì)機(jī)床使用的需求。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)都十分激烈，在不斷龐大的市場(chǎng)容量帶動(dòng)下，只有高性能的數(shù)控技才能滿足市場(chǎng)發(fā)展的需求，通過(guò)高性能的數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的精密程度。正是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，所以數(shù)控產(chǎn)品必須要有較高的穩(wěn)定性，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高性能。

■5.4 信息化

信息化已經(jīng)逐漸覆蓋了社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，在信息時(shí)代背景下，數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠促進(jìn)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，在以后的發(fā)展過(guò)程中，信息化也將成為機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)中的主流發(fā)展形勢(shì)。只有信息化與數(shù)字化相結(jié)合，才能推動(dòng)數(shù)控技術(shù)不斷前行。

■5.5 高功能化

使用者與數(shù)控系統(tǒng)之間大多通過(guò)用戶界面進(jìn)行對(duì)話，根據(jù)用戶的實(shí)際需求，對(duì)用戶界面會(huì)提出不同的要求，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展要實(shí)現(xiàn)高功能化，在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，圖形用戶界面對(duì)非專業(yè)用戶提供了很大便捷，通過(guò)菜單或窗口來(lái)實(shí)現(xiàn)藍(lán)圖編輯、視圖模擬以及比例縮放功能。通過(guò)數(shù)控計(jì)算技術(shù)可以高效率的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)信息的交流方式進(jìn)一步拓展，以可視技術(shù)與虛擬化技術(shù)對(duì)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行控制，有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低成本。在多種現(xiàn)代化技術(shù)相融合的情況下實(shí)現(xiàn)信息處理的綜合化。

6 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)控車床機(jī)械加工中，數(shù)控技術(shù)有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值，一方面能夠推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展，另一方面能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，我國(guó)數(shù)控技術(shù)需要以創(chuàng)新為先導(dǎo)，以商品化為主干，以新型數(shù)控系統(tǒng)的理念來(lái)提升我國(guó)加工行業(yè)的綜合實(shí)力，縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)發(fā)展之間的差距，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域的現(xiàn)代化步伐。