數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用及其發(fā)展前景探索

陳卓

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);機械加工;應(yīng)用

當前我國科學技術(shù)在不斷發(fā)展，改良了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)方式，提高了工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)效率，以數(shù)控加工技術(shù)為典型，它的運用能夠全面提高機械加工行業(yè)的整體生產(chǎn)質(zhì)量，在智能化和自動化開發(fā)方面得到了進一步的深入探索。數(shù)控加工技術(shù)將智能化技術(shù)和傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)相互結(jié)合，明確體現(xiàn)出工業(yè)精度和質(zhì)量方面的優(yōu)勢，如果能把數(shù)控加工技術(shù)廣泛運用到生產(chǎn)機械領(lǐng)域，就能夠推動零件高精度批量生產(chǎn)，對有關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量作出進一步保障。在現(xiàn)代科技的革新過程中，有關(guān)工作人員需要不斷優(yōu)化數(shù)控加工科技，推動該技術(shù)在機械加工行業(yè)中快速使用，促進我國傳統(tǒng)工業(yè)的更新?lián)Q代。

（一）概念

數(shù)控加工技術(shù)指的是以傳統(tǒng)機械加工技術(shù)作為基礎(chǔ)，利用數(shù)字化和自動化技術(shù)控制編程讓編程系統(tǒng)得到智能化運轉(zhuǎn)，進一步提升機械加工的精度，在具體運用過程中要結(jié)合機械制造、計算機網(wǎng)絡(luò)通信等多方面科技促進加工過程，提高精度和控制效率。與傳統(tǒng)機械加工技術(shù)相比較，數(shù)控加工技術(shù)具有更高的生產(chǎn)精度與更強的加工速度，同時還具備一定的自動化優(yōu)勢。數(shù)控加工技術(shù)的使用能夠讓工作人員從機械繁瑣的勞動中解脫出來，實現(xiàn)一人多機共同操作的整體局面，同時數(shù)控加工系統(tǒng)能對控制程序進行編輯，實現(xiàn)對加工零件的質(zhì)量把控。在具體參數(shù)的基礎(chǔ)之上進行整體性能的優(yōu)化，也能夠進一步提高零件的加工準確程度。除此之外，一般的加工機床無法完成曲面加工和復(fù)雜加工作業(yè)，如果利用數(shù)控加工技術(shù)就可以完成以上工作，并且取得不錯的效果，數(shù)控加工技術(shù)利用智能化模塊和換刀裝置，能大大節(jié)約零件裝夾時間，讓整個加工流程具備更智能化的生產(chǎn)指導，全面提升數(shù)控加工全過程的質(zhì)量把控效率。

（二）優(yōu)勢

第一個方面，利用數(shù)控加工技術(shù)有利于提高生產(chǎn)領(lǐng)域的整體效率，在我國機械加工領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)能夠進一步提升生產(chǎn)速度，解放人工勞動，減少人力資源和物質(zhì)成本的投入，讓企業(yè)的生產(chǎn)成本得到節(jié)約，提高經(jīng)濟效益。在機械加工的精準程度方面也有一定的提升作用，提高了整體社會的經(jīng)濟效應(yīng)，這項技術(shù)的使用主要依靠數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)，整體上能實現(xiàn)數(shù)字加工的目標，降低人工勞動強度，在生產(chǎn)過程中體現(xiàn)出柔性化管理的人性原則。同時數(shù)控技術(shù)還能夠全面提高生產(chǎn)效率，幫助有關(guān)企業(yè)提高設(shè)備水平和更新?lián)Q代的速度，在生產(chǎn)效率這一方面有了很大的進步與提升，促進企業(yè)進行內(nèi)部的自我完善與發(fā)展。第二個方面，利用數(shù)控加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對加工機床的優(yōu)化控制。機械加工過程中運用數(shù)控技術(shù)能夠使機床精準性得到進一步提升，它可以利用智能化和批量化的生產(chǎn)特點，把復(fù)雜的生產(chǎn)加工流水線變成簡單、系統(tǒng)化的生產(chǎn)作業(yè)模式，對零件加工成本予以更好的控制，全面提高企業(yè)的經(jīng)營收益，同時起到減少成本和費用支出的作用。

當前，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)在我國經(jīng)過了一段時間的實踐和發(fā)展，技術(shù)體系較為成熟，已經(jīng)初步形成了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)常規(guī)模型。這項技術(shù)的使用能夠體現(xiàn)出商品產(chǎn)業(yè)化的開發(fā)優(yōu)點，同時數(shù)控技術(shù)的使用依然在技術(shù)研發(fā)和擴展過程中形成了數(shù)控研發(fā)基地，也建立了較為穩(wěn)妥的管理團隊和相對穩(wěn)定的開發(fā)技術(shù)。雖然和西方發(fā)達國家相比，我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展依然不算太成熟，存在一定的技術(shù)差距，這是由于歷史的原因讓我國數(shù)控相關(guān)領(lǐng)域的科技研發(fā)比其他國家晚了很多年時間，但這并沒有讓我國科技人員停止努力，在數(shù)控技術(shù)的整體層面上，研發(fā)人員依然在努力研發(fā)功能部件，改善產(chǎn)品的外觀，打造高精尖科技種類，同時和其他發(fā)達國家相比，我國在數(shù)控加工技術(shù)方面的使用缺乏品牌效應(yīng)和市場化引導，在企業(yè)數(shù)量上也較為匱乏，整體水平因此較為薄弱，這也是我國數(shù)控技術(shù)變革與創(chuàng)新的阻礙因素一[1]。

整（一）在機床中的運用

機械加工制造最關(guān)鍵的設(shè)備就是機床，機床是長期以來工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的固定資產(chǎn)，機床的裝置對整個加工過程的完整性有重要的作用，當前機械加工過程中運用數(shù)控技術(shù)能夠把計算機控制系統(tǒng)融合進去，利用計算機控制的多樣形式幫助機床加工生產(chǎn)目標的達成，形成了數(shù)控機床系統(tǒng)。數(shù)控機床具有全新的工作原理以及工作流程，它可以運用計算機程序數(shù)字代碼對操作過程當中的生產(chǎn)手段進行直接表示，利用控制程序在專用計算機設(shè)備中以數(shù)字化的形式輸入相關(guān)信息，整個工作流程可以自由接收計算機加工指令，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行收集和整理之后，再利用計算機系統(tǒng)開啟生產(chǎn)命令，對數(shù)控機床執(zhí)行件系統(tǒng)進行強化把控。這樣一來，數(shù)控機床就能夠利用所需要的零件和設(shè)備，按照相關(guān)的指令程序進行加工和操作。

（二）在工業(yè)領(lǐng)域的運用

數(shù)控技術(shù)在我國工業(yè)方面的運用最為廣泛，當前工業(yè)機器人技術(shù)已經(jīng)較為發(fā)達，是一種全新的生產(chǎn)科技，機器人的使用能夠基本上滿足工業(yè)生產(chǎn)線的作業(yè)目標，有利于減輕工作人員的工作負擔和壓力，然而工業(yè)機器人主要的操控中樞系統(tǒng)就是由數(shù)控技術(shù)組成的。它主要包括驅(qū)動單元、執(zhí)行單元和控制單元三個部分，工業(yè)機器人能夠在非常惡劣甚至極端環(huán)境下進行生產(chǎn)工作，在這些環(huán)境中人類是無法適應(yīng)的，然而機器人卻可以不受干擾，比如在太空環(huán)境中進行生產(chǎn)，也可以把機器人運用在工業(yè)普通生產(chǎn)活動中，代替人工進行機械化裝配。最典型的例子就是零件裝配環(huán)節(jié)和噴漆工作[2]。除此之外，工業(yè)機器人能夠作為人類肢體活動的延長線替代人類四肢進行勞作，減輕工作人員的工作量，在目前我國的工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)的使用除了機器人之外依然十分廣泛，人力已經(jīng)不再是工業(yè)生產(chǎn)活動中的第一勞動力，明顯減輕了工作人員的勞動強度，有利于改善工作環(huán)境，由此可見，在工業(yè)領(lǐng)域有效地使用數(shù)控加工技術(shù)非常關(guān)鍵。除此之外，在工業(yè)機器人的操作和控制中，工作人員一般會把計算機系統(tǒng)結(jié)合機器人共同使用，機器人會接收到控制中心發(fā)出的工作命令和程序，結(jié)合具體項目要求實施工作行為，在這當中，控制行為的核心就是要通過聯(lián)合工作的形式進行指令傳感，一旦流水線中的某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，傳感系統(tǒng)就會在很短的時間之內(nèi)找到問題出現(xiàn)的區(qū)域并加以反饋，做出及時的防護動作，管理人員在反饋信息收集之后展開及時的維修措施，避免問題和故障不正常加大。在這里要注意的是，執(zhí)行機構(gòu)需要由執(zhí)行部件提供工作動力才能正常的運作[3]。

（三）在汽車行業(yè)中的運用

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和國民物質(zhì)生活水平的提高，汽車行業(yè)迎來了發(fā)展的機遇和春天，若要使我國汽車行業(yè)得到進一步穩(wěn)定前進，就需要改進零部件加工工藝，迎合汽車行業(yè)未來的發(fā)展腳步，提高加工質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)的使用能夠協(xié)助加快零部件的制作過程，即便是應(yīng)對較為復(fù)雜的零部件也能夠快速完成加工，同時數(shù)控技術(shù)還能夠衍生出虛擬制造、柔性制造和集成制造技術(shù)，這些技術(shù)都能夠助力于汽車工業(yè)的未來發(fā)展[4]。

（四）在機械制造行業(yè)中的使用

數(shù)控技術(shù)可以對機械制造行業(yè)的設(shè)備展開優(yōu)化與更新。當前越來越多的專業(yè)研發(fā)人員開始不斷地對技術(shù)設(shè)備進行創(chuàng)新，提高機械生產(chǎn)制造的精度和效率，機械制造行業(yè)能夠有效地對零件加工精度進行控制，助力于我國機械制造的可持續(xù)發(fā)展，讓機械設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量得到一定的保障。

（一）柔韌化發(fā)展

柔韌化發(fā)展指的是機械數(shù)控技術(shù)本身的柔韌化和群控技術(shù)的柔韌化。一方面機械數(shù)控技術(shù)以模塊化設(shè)計原則為根本，提高數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)功能和覆蓋面積，提升機械數(shù)控科技的立體性，能夠讓產(chǎn)品質(zhì)量更加符合客戶的心意和要求。另外一方面，在群控技術(shù)的使用中，柔韌化發(fā)展設(shè)備能夠展開動態(tài)調(diào)節(jié)的方式，結(jié)合生產(chǎn)過程中的物料信息，發(fā)揮群控技術(shù)的生產(chǎn)作用。

（二）精準性發(fā)展

數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展方向一定是推動我國各個方面生產(chǎn)加工朝著高精度和高速度的方向前進，精準性是提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵和保障，也是保障生產(chǎn)效率的前提，只有不斷地對機械控制的精度進行提升，才能提高產(chǎn)品檔次，把控產(chǎn)品規(guī)格。在同類產(chǎn)品的市場競爭方面，讓企業(yè)自身的產(chǎn)品質(zhì)量占據(jù)優(yōu)勢，縮短產(chǎn)品制造周期，讓機械制造企業(yè)打開市場局面，把握有利的競爭局勢。

（三）智能化發(fā)展

智能化是我國機械加工行業(yè)未來的發(fā)展方向，在數(shù)控科技的加入和汕滲透之下，智能化已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)的未來新亮點。網(wǎng)絡(luò)智能化的出現(xiàn)標志著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)朝著現(xiàn)代化的方向前進，在未來數(shù)控技術(shù)會逐漸打造出具有網(wǎng)絡(luò)通信和智能結(jié)構(gòu)特點的機械模板，在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)標準化生產(chǎn)。

綜上所述，數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展未來，有關(guān)人員要加快對于數(shù)控技術(shù)的研發(fā)與革新，讓該技術(shù)朝著多個領(lǐng)域滲透，提高數(shù)控技術(shù)的運用價值和前景。