淺析數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

文/王曉東，萊州鴻源臺鉗制造有限公司

1 數(shù)控技術(shù)的基本原理

數(shù)字控制技術(shù)是通過對計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、電氣傳動技術(shù)以及精密測量技術(shù)和機(jī)械制造等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用而形成的產(chǎn)物，同時，它是自動化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)以及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的高科技技術(shù)的根本所在。

數(shù)控技術(shù)主要依靠程序的儲存功能來對各類機(jī)床實現(xiàn)不同的控制工作，整個數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成部分有：相應(yīng)的控制程序、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、計算機(jī)數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習(xí)慣性的稱之為CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時能夠?qū)斎朐O(shè)備上實現(xiàn)給出的數(shù)字值進(jìn)行自動閱讀工作，并能夠?qū)⑵渥詣咏獯a。從而確保機(jī)床正常運(yùn)行，并能使其加工出合格的零件。數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實際上就是一種計算機(jī)，不過該計算機(jī)是系統(tǒng)中專用的計算機(jī)，它在具備普通計算機(jī)的基本功能與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，還有和相關(guān)的數(shù)字控制機(jī)床功能相關(guān)聯(lián)的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過程是通過硬件設(shè)備的支持下來進(jìn)行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設(shè)各與輸入機(jī)床在工作時所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對其進(jìn)行編碼翻譯，通過計算機(jī)的處理運(yùn)算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關(guān)的驅(qū)動電路裝置當(dāng)中，并通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換與放大工作，對伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動，同時帶動相關(guān)的坐標(biāo)軸運(yùn)動，使每個坐標(biāo)軸都能有效準(zhǔn)確的移動到指定需要的位置。

2 數(shù)控技術(shù)在國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用情況

隨著現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)對于制造精度要求的不斷提升，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工制造過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，是一種有效的高精度機(jī)械制造技術(shù)。從目前國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床發(fā)展情況來看，已經(jīng)具備了一定的水平。無論產(chǎn)品種類、操控性能，還是制造質(zhì)量方面都有了長足的進(jìn)步。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)市場目前銷售的數(shù)控機(jī)床超過2000多種，常見于金屬材質(zhì)的切削以及機(jī)械部件鍛壓方面。

2.1 數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)床設(shè)備是機(jī)械加工中的重中之重，因此，在機(jī)械加工過程中機(jī)床設(shè)備的控制技術(shù)是非常重要的。為滿足現(xiàn)代機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展需求，擁有控制系統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化的關(guān)鍵。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備的靈魂和核心。通過在機(jī)床上使用計算機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)C(jī)床的加工過程進(jìn)行控制，不僅保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量要求，還極大地提高了機(jī)床的使用效率與生產(chǎn)效率。它用數(shù)字化的代碼來表示加工零件的工藝和幾何信息，也就是運(yùn)用計算機(jī)編程將刀具與工件間的相對位移以及進(jìn)給速度編排在計算機(jī)控制系統(tǒng)上，由計算機(jī)發(fā)出控制指令使機(jī)床按控制要求運(yùn)行。無需對機(jī)床進(jìn)行人工參與與調(diào)整，只需向計算機(jī)控制系統(tǒng)編入新的加工程序，就能改變加工零件，這是數(shù)控機(jī)床的最大特點。

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)器人通常就是指在工業(yè)生產(chǎn)中使用的一種能夠模擬人的動作，按照一定的流程盡心吧操作的自動化設(shè)備，這些自動化設(shè)備使用的最終目的就是為了提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，同時在生產(chǎn)的過程中也能保證生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，工業(yè)機(jī)器人實際上屬于工業(yè)設(shè)備的一種，工業(yè)機(jī)器人的使用可以很好的改進(jìn)生產(chǎn)條件，節(jié)省了生產(chǎn)時間的同時，也節(jié)約了勞動力成本，而如果從工業(yè)機(jī)器人的基本功能上來看，其可以完成基本的人力生產(chǎn)工作，同時還可以完成噴漆、焊接等一些復(fù)雜性和生產(chǎn)要求相對較高的工作，另外其還可以在一些人類無法觸及的極端環(huán)境下保證良好的工作狀態(tài)。

3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用特點

3.1 便利性特點

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中越來越具有重要應(yīng)用是其在新時代下的必然發(fā)展趨勢，其中最主要的原因就在于數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中具有很強(qiáng)的便利性特點。數(shù)控技術(shù)的便利性能夠在很多方面體現(xiàn)出來，例如其能夠大大減少機(jī)械制造的制造工藝、有效改變機(jī)械制造的加工工藝參數(shù)等等，這些都能夠使機(jī)械制造變得更加便利。

3.2 高效率特點

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的高效率特點主要體現(xiàn)在以下三個方面：第一，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)只通過一次裝夾工件就完成多道工序加工的目標(biāo)，這既大大提高了加工精度，又減少了輔助時間；第二，利用數(shù)控技術(shù)，能夠高質(zhì)量地完成機(jī)械制造中一些利用普通機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件的加工，這大大提高了機(jī)械制造的制造水平；第三，數(shù)控技術(shù)能夠通過模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具來減少換刀及安裝的時間，并同時提高其工具標(biāo)準(zhǔn)化程度和管理水平。

3.3 信息化特點

數(shù)控技術(shù)作為一種現(xiàn)代化數(shù)字信息技術(shù)，它具有很強(qiáng)的信息化特點，能夠充分融合計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來實現(xiàn)對機(jī)械制造系統(tǒng)的高效控制，從而為機(jī)械制造提供一個強(qiáng)大且便利的計算機(jī)操作平臺，并同時促進(jìn)了整個機(jī)械制造業(yè)的信息化發(fā)展。

4 結(jié)論

綜上所述，通過對數(shù)控技術(shù)的基本概念及工作原理的解釋，以及目前我國數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工機(jī)床設(shè)備中的作用分析、數(shù)控技術(shù)在性能和功能上發(fā)展趨勢分析，從文中可以看出數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的重要地位，它是我國實現(xiàn)機(jī)械加工自動化和智能化的關(guān)鍵，對我國國家工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高有著重要的影響。因此，在機(jī)械加工業(yè)中需要不斷加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新，積極引進(jìn)國外先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，這對于機(jī)械加工企業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。機(jī)械加工業(yè)的飛躍發(fā)展，必將推動我國經(jīng)濟(jì)社會更好、更快發(fā)展。