關(guān)于數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用

尹向陽(yáng) 李 慧 周 璨

（1、湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭411101 2、湘電集團(tuán)有限公司，湖南 湘潭411101）

由于數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展與大范圍應(yīng)用，在機(jī)械加工行業(yè)中，通過(guò)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，對(duì)既有的加工方式進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，可以明顯提升機(jī)械加工效率。結(jié)合機(jī)械加工領(lǐng)域中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用情況得知，仍然存在問(wèn)題，因此，為了保證機(jī)械加工領(lǐng)域中數(shù)控技術(shù)的有效運(yùn)用，本文深入探討數(shù)控技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)與發(fā)展前景。

1 機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)被越來(lái)越多的運(yùn)用到機(jī)械加工領(lǐng)域中來(lái)，它是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造，技術(shù)更新的必由之路。是現(xiàn)代化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人、FMS、CIMS、CAD/CAM等高新技術(shù)的基礎(chǔ)，采用數(shù)控加工手段可以解決機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的問(wèn)題。能夠更好保障作業(yè)人員的人身安全，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

因?yàn)閿?shù)控技術(shù)具有精度高、自動(dòng)化的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確輸入、儲(chǔ)存與處理等工作，全部可以利用專業(yè)軟件操作，不但可以提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率，而且能夠減少加工材料的浪費(fèi)，縮短機(jī)械加工時(shí)間[1]。

2 數(shù)控技術(shù)的具體運(yùn)用

2.1 工業(yè)生產(chǎn)

與以往的數(shù)控系統(tǒng)類似，工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人主要由三部分組成，分別是驅(qū)動(dòng)單元、控制單元與執(zhí)行單元，在工業(yè)生產(chǎn)流水線中應(yīng)用比較多，例如裝配生產(chǎn)、焊接生產(chǎn)與噴漆操作等方面。針對(duì)環(huán)境較為復(fù)雜的加工生產(chǎn)特點(diǎn)得知，通過(guò)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，可以在深水與太空環(huán)境實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)，工業(yè)機(jī)器人通過(guò)模擬人體手臂動(dòng)作，通過(guò)進(jìn)行程序操作，能夠完成搬運(yùn)與抓取等動(dòng)作。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，可以保證勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境與條件得到更好改善，提升工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，確保操作人員的人身安全。特別是在汽車與大型設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，取得突出的應(yīng)用效果。

另外，在工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行期間，控制單元可以根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的各項(xiàng)指令，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)類似，通過(guò)直接向機(jī)器人下達(dá)程序，包括驅(qū)動(dòng)單元指令信號(hào)，順利完成預(yù)期操作。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)同步檢測(cè)目標(biāo)，若工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生異?，F(xiàn)象，抑或出現(xiàn)故障，工業(yè)機(jī)器人的檢測(cè)系統(tǒng)與傳感系統(tǒng)，能夠快速其數(shù)據(jù)反饋到控制單元，控制單元能夠做出一系列反應(yīng)。

2.2 機(jī)床

機(jī)械加工行業(yè)中，機(jī)械裝置占據(jù)重要地位，機(jī)床裝置的控制性能較好，是機(jī)電一體產(chǎn)品的重要組成。在機(jī)床裝置當(dāng)中，通過(guò)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，主要是將計(jì)算機(jī)控制裝置與機(jī)床進(jìn)行穩(wěn)定的連接，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，針對(duì)機(jī)床加工與工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行，進(jìn)行全方面的監(jiān)管，此種模式也常被人們稱作數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床，能夠?qū)⒐I(yè)加工所需要的各項(xiàng)操作與工業(yè)程序，包括各類技術(shù)參數(shù)，以數(shù)字代碼方式進(jìn)行表示，然后利用控制介質(zhì)，將相關(guān)數(shù)據(jù)，快速、精確的錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)分析、計(jì)算，并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理，對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)揮控制指令，進(jìn)而加工各類機(jī)械設(shè)備零件。

將數(shù)控技術(shù)運(yùn)用到機(jī)床生產(chǎn)中，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，計(jì)算機(jī)能夠啟動(dòng)報(bào)警功能，采取有效的保護(hù)措施。數(shù)控機(jī)床中的執(zhí)行單元主要由兩部分組成，分別是基礎(chǔ)部件與伺服系統(tǒng)，動(dòng)力單元能夠?yàn)樵搯卧峁┏渥銊?dòng)力，確保執(zhí)行單元可以在驅(qū)動(dòng)單元作用下，做出正確反應(yīng)，保證各項(xiàng)操作的穩(wěn)定進(jìn)行。例如，在機(jī)床加工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，機(jī)床加工生產(chǎn)效率得到明顯提高，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 應(yīng)用數(shù)控機(jī)床前后機(jī)床生產(chǎn)加工效率對(duì)比

為了保證數(shù)控技術(shù)在機(jī)床生產(chǎn)加工中得到更好運(yùn)用，技術(shù)人員還要全面了解機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)，某型號(hào)數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)分析

2.3 機(jī)械制造

在機(jī)械制造過(guò)程當(dāng)中，機(jī)械設(shè)備起到重要作用，如果機(jī)械設(shè)備質(zhì)量比較差，會(huì)降低工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量[3]。為了保證機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)精度與效率，要求相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)日常檢查力度，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)整，定期更新各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。

將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造過(guò)程當(dāng)中，不僅可以提高機(jī)械加工生產(chǎn)的規(guī)范性與合理性，而且能夠提升機(jī)械加工效率。數(shù)控技術(shù)的有效運(yùn)用，可以保證機(jī)械制造環(huán)節(jié)，各項(xiàng)刀具與工件位置準(zhǔn)確，同時(shí)，各項(xiàng)工件的主軸與變速符合規(guī)定要求。技術(shù)人員通過(guò)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)進(jìn)行高效控制，能夠更好的提高各項(xiàng)零部件生產(chǎn)制造質(zhì)量。

2.4 應(yīng)用前景

在機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用廣泛，不但可以改變傳統(tǒng)加工手段，而且能夠顯著提高機(jī)械加工生產(chǎn)力水平。結(jié)合機(jī)械加工領(lǐng)域發(fā)展特點(diǎn)得知，數(shù)控技術(shù)能夠推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，具體表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：

（1）數(shù)控技術(shù)的合理應(yīng)用，可以促進(jìn)機(jī)械加工行業(yè)朝著科技化方向快速發(fā)展。通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，能夠解放人力[4]。數(shù)控技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能夠明顯提高機(jī)械加工效率，減少?gòu)U棄材料的產(chǎn)生。

（2）科學(xué)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，可以保證機(jī)械加工產(chǎn)品進(jìn)一步滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。利用機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品加工，對(duì)產(chǎn)品外觀與質(zhì)量要求比較高，通過(guò)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，并認(rèn)真按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展管理工作，可以保證機(jī)械加工產(chǎn)品的外觀與質(zhì)量滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）數(shù)控技術(shù)能夠提升機(jī)械加工的多樣化。通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的工業(yè)模型，可以保證機(jī)械加工產(chǎn)品的外觀與形狀得到靈活控制。

綜上，通過(guò)對(duì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的具體運(yùn)用進(jìn)行合理的分析，例如，在工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)床、機(jī)械制造等行業(yè)中，通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以明顯提高工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)管水平，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。