數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用分析

劉彩花

摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，對機械制造行業(yè)自動化水平的要求越來越高。而數(shù)控技術作為提高機械制造自動化的重要途徑，兩者的相互結合應用是現(xiàn)階段要重點解決的問題。本文根據(jù)機械制造企業(yè)的現(xiàn)狀，探析數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用。

關鍵詞：數(shù)控技術;自動化;機械制造;應用研究

0 ?引言

數(shù)控技術是現(xiàn)代科學技術中的重要組成部分，在各類行業(yè)的應用都很廣泛。以精確的數(shù)據(jù)控制為特點，在機械制造自動化的發(fā)展中起到了重要的作用。因此，在機械制造自動化發(fā)展過程中，合理地應用數(shù)控技術，可以增強機械制造的產(chǎn)品質量，提高自動化的發(fā)展速度。

1 ?機械制造工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應用

數(shù)控技術是由計算機技術、數(shù)據(jù)控制技術、電子技術和檢測技術組成，通過在設備加工、機械控制和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的應用，提高機械制造的自動化程度[1，2]。對于精確制造、高難度加工、高危險行業(yè)控制等方面數(shù)控技術都能很好地進行應用。而傳統(tǒng)的機械制造模式，主要是人工為主，一些惡劣工作環(huán)境、高難度工作等方面，都不能很好地進行操作，這樣不僅容易對制造環(huán)節(jié)提供阻礙使產(chǎn)品出現(xiàn)質量不合格的狀況，還有很大的安全隱患。而數(shù)控技術具有高效性、便捷性、經(jīng)濟性的特點，可以在保證產(chǎn)品質量的基礎上，節(jié)約在人力和物力上的投入。其中最為顯著的是高效性，通過自動化的操作模式，對產(chǎn)品進行全面的、多層次的加工，不僅可以減少人工的使用，降低人工成本投入和安全隱患，還能提高產(chǎn)品的制造精度和質量。而且通過計算機控制機械的操作和加工程序，可以減少制造的中間環(huán)節(jié)，通過流水線的生產(chǎn)制造模式，大大地提高了生產(chǎn)制造的工作效率。還可以實現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)范化和規(guī)?；?，提高產(chǎn)品的質量標準，從而給機械制造企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。因此探究分析數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用時，可以將此技術在工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品制造行業(yè)中進行應用，通過數(shù)控技術的簡便性和高效性提高企業(yè)的制造能力和制造水平。

例如在零件制造行業(yè)的數(shù)控技術應用，可以將設計標準加入數(shù)控技術中，實現(xiàn)自動化制造。比如把需要加工零件的圖樣和加工方案輸送到計算機中，通過對零件圖樣要求的形狀、尺寸、精度、材料等進行分析，明確加工內(nèi)容和要求，確定加工方案、走刀路線、切削參數(shù)、刀具及夾具選擇等參數(shù)，并按數(shù)控系統(tǒng)固定的指令代碼編寫加工程序單，由機床開始自動進行零件加工。通過對傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術模式進行創(chuàng)新和完善，通過人員對機器進行數(shù)據(jù)輸入，機器自動進行加工和制造的方式，提高產(chǎn)品的質量和工作效率。創(chuàng)新計算機為主控制，下設多層對應控制空間和執(zhí)行工序，完成一些難度較大的工作，提高產(chǎn)品的精度和質量。不僅如此，還可以將數(shù)控技術引入到汽車制造行業(yè)和鋼鐵冶煉行業(yè)，像鋼鐵冶煉行業(yè)這類高危職業(yè)，可以完善整個冶煉環(huán)節(jié)和工序規(guī)范，有效降低在冶煉過程中高溫環(huán)境和高危險的影響。而在汽車制造業(yè)這類對制造精細程度要求較高的機械制造行業(yè)，可以通過設置全套的智能化生產(chǎn)程序，通過把零部件的設計圖紙和數(shù)據(jù)輸入到計算機中，在計算機中生成制造工序，再使用工具的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對制造過程中的工具進行選擇和控制，從而完成部件的制造。電腦的程序會嚴格按照原定的標準進行制造，不會有人工的不確定性，可以提高制造產(chǎn)品的精度和質量。綜上所述，把數(shù)控技術放在現(xiàn)有制造行業(yè)的實際需求環(huán)節(jié)中去，從而在保證精度和質量的基礎上，加快生產(chǎn)效率，降低成本投入。

2 ?多吸收先進數(shù)控技術，擴大數(shù)控應用范圍

現(xiàn)階段大部分的機械制造企業(yè)融合數(shù)控技術，還停留在初級磨合階段，其中還存在著許多的問題。其中比較基礎的問題是態(tài)度問題，大部分的機械制造企業(yè)，還保留著傳統(tǒng)的人工控制機械的制造模式，由于資金和不信任問題，機械制造企業(yè)都缺少對數(shù)控技術的了解，對數(shù)據(jù)控制和計算機模擬技術抱有懷疑態(tài)度，覺得不受控制，導致一部分機械制造企業(yè)根本沒有引入數(shù)控技術。其次是一些中小型企業(yè)，都認為采取傳統(tǒng)的制造模式也可以保證經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率，不需要引進數(shù)控技術，認為沒有必要。這些問題的根源問題是缺乏對未來的眼光，沒有很好地了解數(shù)控技術的重要性。最后也是比較重要的問題，缺乏資金投入，企業(yè)管理層認為，數(shù)控技術的引進成本投入太大，而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益還不確定，自身缺乏對這個模式和市場的了解，不敢輕易引進數(shù)控技術。因此探究數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用分析時，為了更好地應用數(shù)控技術，可以多學習和了解數(shù)控技術知識，多嘗試自身行業(yè)與數(shù)控技術相互結合。

通過學習了解數(shù)控知識，擴大數(shù)控技術應用范圍，來更好地應用數(shù)控技術。以現(xiàn)階段的煤礦企業(yè)為例，現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的規(guī)模大小不定，而且大部分的設施和設備老化程度嚴重，甚至一些小型煤礦企業(yè)還采取工人下井的模式，安全隱患的問題非常嚴重。為了改革傳統(tǒng)人工開采和切割機切割的方式，可以設計煤礦開采機械手臂，設置井下高清攝像頭和夜視裝置，機械手臂前端設置開采鎬，選定煤礦開采的點時，機械手臂直接深入到礦洞中，操作人員在井上通過計算機觀看前端攝像頭拍攝的景象進行挖掘，在機械手臂的手臂上設置傳送裝置，開采出的煤礦通過傳送通道傳送到井上與機械手臂連接的切割倉，切割通道上方設置切割刀片，在運送過程中，對形狀較大的煤礦原料進行切割并傳送到成品煤倉庫。通過機械手臂下井操作，降低井下工作安全問題的發(fā)生，而且機械的工作模式，通過用能源進行操控，可以擴大開采時間，提高工作效率，并且全面的數(shù)控開采切割技術，可以很好地實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，解放人力和物力，提高經(jīng)濟效益。不僅如此，煤礦企業(yè)還可以培養(yǎng)數(shù)控技術人才，通過培養(yǎng)其數(shù)控技術方面的相關知識和作用等方面的素質，從而提高了企業(yè)人才的質量和數(shù)控技術的應用質量，更進一步增強了企業(yè)的數(shù)控研究能力和數(shù)控應用能力。

3 ?數(shù)控技術在自動化汽車制造行業(yè)的應用

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人均收入水平也在不斷提高，人們對汽車這類服務生活的工具需求量逐漸增多，因此汽車制造行業(yè)的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質量也就成為了大部分汽車制造企業(yè)關注的問題[3]。在提高汽車制造的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質量方面進行探究時，可以從零件規(guī)模化、自動化這兩個方面入手，把數(shù)控技術應用到汽車零件制造和汽車組裝中去，實現(xiàn)多品種、大批量、大規(guī)模的零件制造生產(chǎn)線，提高自動化汽車制造的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質量。通過數(shù)控技術的計算機技術和數(shù)據(jù)控制技術，實現(xiàn)對汽車制造的虛擬控制，為自動化汽車制造提供技術基礎。從關鍵部位如發(fā)動機到全面的生產(chǎn)線兩個部分，相互結合，實現(xiàn)自動化汽車制造行業(yè)的飛速發(fā)展。

在自動化汽車制造行業(yè)的數(shù)控技術應用中，從汽車關鍵零件和全面生產(chǎn)線兩個方面進行探究。首先是汽車關鍵零件的數(shù)控技術應用，以汽車發(fā)動機制造為例。發(fā)動機的內(nèi)部結構非常復雜，由汽缸體、曲軸、變速箱、驅動橋這幾部分組成。其中氣缸方面，首先計算出氣缸體的各方面數(shù)據(jù)并進行預先鑄造，再使用現(xiàn)階段比較先進的數(shù)控銑床技術進行制造，使用數(shù)控銑床的銑刻工藝完成三孔四面的氣缸體制造。而氣缸蓋的制造也非常復雜，可以采用對油底殼進行沖壓模具操作，生成氣缸蓋模板，再采用數(shù)控技術，通過在計算機中加入數(shù)據(jù)和信息，建立制造程序，再通過數(shù)據(jù)控制程序選擇制造工具和制造材料，然后運轉制造工序，通過在模具中進行凝固制造工藝，完成氣缸蓋的制造：其次是發(fā)動機曲軸的制造，在計算機中輸入凸輪軸的設計精確數(shù)據(jù)，使用數(shù)控機床進行精確制造，其余的變速箱和驅動橋都可以通過這樣的工序進行制造：最后再完成組裝，通過數(shù)控技術的精確控制，提高發(fā)動機一些部件的精度掌控。而全面生產(chǎn)線方面的應用可以在汽車制造過程中的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)加入數(shù)控技術，實行一體化的數(shù)控自動化汽車制造，如在焊接環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)控制機械手臂完成焊接：在涂裝環(huán)節(jié)，通過數(shù)控機床實現(xiàn)各個部分的全方位涂裝;在組裝環(huán)節(jié)，通過計算機中輸入全部信息，數(shù)據(jù)控制機械手臂完成整體車輛的拼裝。通過在關鍵部位和整體生產(chǎn)線環(huán)節(jié)的應用，提高機械制造的自動化水平，增強產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

4 ?總結

探析數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用時，要從數(shù)控技術的組成和特點出發(fā)，以機械制造行業(yè)現(xiàn)狀為基礎，從關鍵部分、突出問題等方面著手，以解放人力物力、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量為目標，全面高效地在機械制造行業(yè)中使用數(shù)控技術，切實有效地實現(xiàn)機械制造行業(yè)自動化發(fā)展。

參考文獻：

[1]李慧梅.數(shù)控技術在自動化機械制造中的應用探討[J].數(shù)字通信世界，2019（7）：189.

[2]辛鵬.現(xiàn)代自動化機械制造中的數(shù)控技術探討[J].湖北農(nóng)機化，2019（15）：43.

[3]賈洪亮.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用及創(chuàng)新分析[J].通訊世界，2019（6）：278-279.