計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用研究

吳康福

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)數(shù)控研究發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的控制技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，創(chuàng)造出較大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)是以現(xiàn)代信息化技術(shù)作為核心基礎(chǔ)，并利用數(shù)字化信號(hào)完成對(duì)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行加工生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，能夠幫助工作人員最大限度地提升工作質(zhì)量和效率，降低企業(yè)人力、物力成本，確保企業(yè)能夠穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。文章對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及其應(yīng)用展開分析與探討。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù);分類;實(shí)踐應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TG659 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）11-0074-03

0 引言

當(dāng)前是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)時(shí)代，我國各行各業(yè)信息化建設(shè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)發(fā)展至今已有70多年，是一項(xiàng)比較成熟的控制技術(shù)，其不僅被應(yīng)用在傳統(tǒng)金屬切屑加工機(jī)床控制工作中，還被廣泛應(yīng)用在食品包裝、儀器儀表及機(jī)電設(shè)備中。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用是提升市場(chǎng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵途徑，它能夠促進(jìn)我國加工制造業(yè)的集成化、自動(dòng)化及智能化發(fā)展，全面提升各項(xiàng)產(chǎn)品加工制造的質(zhì)量，為市場(chǎng)用戶提供各種高標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

1 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)相關(guān)特征分析

在計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)研發(fā)應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)是該項(xiàng)技術(shù)的核心所在，研發(fā)人員需要通過合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)完成對(duì)整個(gè)程序的優(yōu)化控制，根據(jù)產(chǎn)品制造加工需求科學(xué)設(shè)計(jì)程序并將其安全有效儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，工作人員只要啟動(dòng)改計(jì)算機(jī)程序就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的控制，完成一系列加工制造操作流程。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)的重要基礎(chǔ)，也是集成制造系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，充分發(fā)揮出該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值作用，能夠提升各項(xiàng)設(shè)備的工作質(zhì)量和效率。與傳統(tǒng)制造加工技術(shù)相比，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)采用了模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具，這樣不僅能夠減少相關(guān)工作人員的生產(chǎn)操作任務(wù)，提高工作效率，還可以全面提升企業(yè)對(duì)工具的綜合管理水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化管理目標(biāo)[1]。②傳統(tǒng)機(jī)床控制技術(shù)只能生產(chǎn)加工一些簡(jiǎn)單的機(jī)械零部件，而將計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)融入機(jī)床設(shè)備中，不僅能夠幫助企業(yè)制造出各類復(fù)雜的零部件，還可以完成對(duì)曲型面形狀物體的加工。③計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化制造加工程序，幫助工作人員一次完成多道工序的加工制造，同時(shí)可以充分保障工件制造的質(zhì)量與精準(zhǔn)性，提升整個(gè)生產(chǎn)過程的效率。④計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)優(yōu)化整合了傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及傳感檢測(cè)技術(shù)等，是一項(xiàng)先進(jìn)高效的智能控制技術(shù)。伴隨著未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新、完善，該項(xiàng)技術(shù)的研究、發(fā)展及應(yīng)用會(huì)變得越來越廣泛，它能夠幫助企業(yè)革新傳統(tǒng)管理模式，推動(dòng)不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)發(fā)展。

2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的主要分類

2.1 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行分類

按照數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)，人們將數(shù)控系統(tǒng)主要分為以下幾種類型：①點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)。該種類型的數(shù)控系統(tǒng)被普遍應(yīng)用在機(jī)械加工中的沖床和鉆床及印刷電路板中的組件插裝機(jī)中。點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是以終點(diǎn)位置作為目標(biāo)展開移動(dòng)操作，其對(duì)于移動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡無任何要求，只要求移動(dòng)效率高和定位準(zhǔn)確。②直線控制控制系統(tǒng)。該種類型的數(shù)控系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是無法展開曲線與斜線運(yùn)動(dòng)，只能夠嚴(yán)格按照直線移動(dòng)操作。③輪廓數(shù)控系統(tǒng)。該種類型的數(shù)控系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的持續(xù)控制，主要保持在曲線與曲面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)操作。

2.2 根據(jù)控制裝置進(jìn)行分類

按照控制裝置，人們將數(shù)控系統(tǒng)主要分為兩種類型，一種是硬件數(shù)控系統(tǒng)，另一種是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。硬件控制系統(tǒng)研發(fā)投入時(shí)間更長(zhǎng)，該系統(tǒng)運(yùn)行使用下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息是由數(shù)字邏輯電路進(jìn)行有效處理的，然而隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，傳統(tǒng)硬件數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)淘汰，其無法幫助現(xiàn)代企業(yè)更好地提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。更為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)則被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息是由專業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的，該項(xiàng)控制技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，但在20世紀(jì)70年代后期才開始投入使用[2]。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)信息處理功能變得越來越完善，企業(yè)也更加傾向于運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制加工生產(chǎn)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理分析水平，幫助企業(yè)全面提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量和效率。

3 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，工業(yè)企業(yè)通常是利用人力完成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的加工制造，該種生產(chǎn)工作模式最大的弊端是浪費(fèi)大量的人力、物力資源，同時(shí)無法保障各類產(chǎn)品加工生產(chǎn)的質(zhì)量，導(dǎo)致企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，難以在市場(chǎng)上始終占據(jù)一席之地。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)需要運(yùn)用到的系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)及執(zhí)行任務(wù)系統(tǒng)，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)通過將計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，結(jié)合不同生產(chǎn)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)操控程序，從而實(shí)現(xiàn)在不同惡劣生產(chǎn)環(huán)境下對(duì)復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品的高效加工與生產(chǎn)，不需要投入大量的人工成本，并且能夠充分保障工業(yè)產(chǎn)品的加工質(zhì)量，以及保障現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)基地工作人員的生命安全和企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全[3]。工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)前，首先要安排專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格按照相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)程序，然后將該程序有效儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，這樣一來，企業(yè)內(nèi)部的數(shù)控機(jī)械設(shè)備就會(huì)根據(jù)提前設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)程序要求展開加工生產(chǎn)，如果產(chǎn)品在加工制造過程中出現(xiàn)機(jī)械故障，計(jì)算機(jī)程序會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)提醒并加以改正，從而保障產(chǎn)品的加工質(zhì)量，避免工業(yè)企業(yè)受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛且迅速，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)通常被應(yīng)用于三軸聯(lián)動(dòng)車與兩軸聯(lián)動(dòng)車，在裝夾之后進(jìn)行的螺紋、鉸、鏜等不同的生產(chǎn)工序中。機(jī)械加工操作人員通過科學(xué)、高效地應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀操作，并且可以在操作環(huán)節(jié)中有效應(yīng)用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而該種數(shù)控加工生產(chǎn)機(jī)床通常為開環(huán)或者閉環(huán)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠幫助機(jī)械加工企業(yè)提高產(chǎn)品加工生產(chǎn)質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的自動(dòng)化操作目標(biāo)[4]。機(jī)械加工企業(yè)安排專業(yè)技術(shù)人員將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床裝置中，首先要確保計(jì)算機(jī)控制裝置能夠與機(jī)床進(jìn)行有效連接，然后依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)完成對(duì)機(jī)床生產(chǎn)加工運(yùn)行的實(shí)時(shí)性管控，數(shù)控機(jī)床能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品加工所涉及的工藝程序、參數(shù)及操作等以數(shù)字代碼的形式呈現(xiàn)出來，并基于相關(guān)控制介質(zhì)將完整的數(shù)字信息錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。圖1為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序會(huì)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息展開深入處理與分析，從而準(zhǔn)確下達(dá)操作加工命令，這樣就能夠幫助企業(yè)生產(chǎn)加工出各類所需的高質(zhì)量機(jī)械零部件產(chǎn)品。

3.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

基于社會(huì)大眾生活水平不斷提升的發(fā)展背景下，人們對(duì)于高質(zhì)量汽車產(chǎn)品提出了更高的需求，這也推動(dòng)了我國汽車制造業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展。汽車市場(chǎng)各大廠商要爭(zhēng)取更多的忠實(shí)的用戶，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就必須不斷提升制造加工水平，對(duì)傳統(tǒng)汽車制造技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善。傳統(tǒng)汽車制造加工技術(shù)已經(jīng)無法滿足消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品的需求，為了迎合消費(fèi)者的高要求，現(xiàn)代汽車制造廠商需要加大對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)投資力度，最大限度地發(fā)揮出計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在該領(lǐng)域中的作用[5]。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的合理應(yīng)用能夠幫助車企加快對(duì)各類汽車配件的加工制造和新產(chǎn)品的研發(fā)。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比較，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)集高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量及高效率優(yōu)勢(shì)為一體，不僅能夠幫助車企解決傳統(tǒng)制造中產(chǎn)品頻繁不過關(guān)的質(zhì)量問題，還可以有效滿足消費(fèi)者對(duì)于高質(zhì)量汽車產(chǎn)品的需求，為汽車品牌商吸引到更多潛在的消費(fèi)者。因此，現(xiàn)代汽車制造商必須專門成立數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用型人才隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車零部件加工制造的集成化與規(guī)?；l(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)良性發(fā)展。

3.4 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

在食品設(shè)計(jì)生產(chǎn)活動(dòng)中，需要充分考慮工程流程、理化性質(zhì)及設(shè)備特點(diǎn)等方面的要求，食品加工企業(yè)要想提升食品生產(chǎn)的質(zhì)量，滿足消費(fèi)者對(duì)于食品安全的高要求，就必須充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的作用?，F(xiàn)代食品加工企業(yè)通常采用流程化生產(chǎn)方式，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化操作目標(biāo)，食品加工企業(yè)可以根據(jù)食品生產(chǎn)操作各環(huán)節(jié)的內(nèi)容，安排計(jì)算機(jī)技術(shù)人員進(jìn)行編程，并將程序保存在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，與食品加工生產(chǎn)設(shè)備連接，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品加工全過程的有效監(jiān)督，達(dá)到良好的食品安全質(zhì)量控制目標(biāo)，還可以減輕相關(guān)員工的工作量，幫助食品企業(yè)減少人工成本。與此同時(shí)，食品加工企業(yè)還可以利用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)完成對(duì)大量數(shù)據(jù)信息的處理與分析，從中挖掘出更多具有價(jià)值的信息，展開對(duì)食品外部品質(zhì)的研究，這有利于企業(yè)提升食品生產(chǎn)加工質(zhì)量和效率。

3.5 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

煤炭資源是我國能源礦產(chǎn)資源體系中的重要組成部分，其被廣泛應(yīng)在化工、鋼鐵及電力等工業(yè)生產(chǎn)和居民生活中。煤炭是全世界范圍分布最廣、儲(chǔ)量最多的基礎(chǔ)能源，也是一項(xiàng)極為重要的戰(zhàn)略資源，而中國作為煤炭大國，煤炭探明可采儲(chǔ)量超過2 000億t，儲(chǔ)量資源量超過30 000億t，國內(nèi)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诿禾啃枨笸?，煤炭消費(fèi)呈現(xiàn)出逐年遞增的特征。因此，煤礦生產(chǎn)行業(yè)需要制造一批高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量煤礦機(jī)械生產(chǎn)加工設(shè)備，確保各種環(huán)境下的煤炭資源都能夠得到高效開發(fā)與利用，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)快速穩(wěn)定發(fā)展。現(xiàn)代煤礦企業(yè)要加快對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的革新，根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)與要求和自身實(shí)際發(fā)展情況，科學(xué)地引進(jìn)應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，同時(shí)培養(yǎng)具有較高專業(yè)素養(yǎng)的煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理隊(duì)伍。與傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)管理技術(shù)相比，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)具有高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量及高效率的優(yōu)勢(shì)，煤礦企業(yè)技術(shù)管理部門對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)改造，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)生產(chǎn)環(huán)境，采取新型數(shù)控機(jī)床設(shè)備，創(chuàng)新設(shè)計(jì)煤礦資源的開發(fā)控制程序，幫助工作人員獲取全面準(zhǔn)確的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，為管理者做出最佳決策提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)煤礦機(jī)械制造的順利升級(jí)與轉(zhuǎn)型。

4 結(jié)語

綜上所述，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)先進(jìn)的新型控制技術(shù)，各行各業(yè)都需要加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)控制技術(shù)的研究與應(yīng)用，將其融入產(chǎn)品加工制造體系中，不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。隨著未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)發(fā)展水平也會(huì)得到進(jìn)一步提升，企業(yè)要打好基礎(chǔ)，加大對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的投資力度，不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。

參 考 文 獻(xiàn)

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