數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

李卓榮

摘 要：數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中的重要技術(shù)之一，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展為機(jī)械制造奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。本文通過(guò)研究數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其運(yùn)用于機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀，闡述了數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，針對(duì)如何更好的把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中提出了一些建議。希望為更好地發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械制造領(lǐng)域向高端化轉(zhuǎn)型做出微薄貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機(jī)械制造 機(jī)械生產(chǎn)

Research on the Application of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing

Li Zhuorong

Abstract：CNC technology is one of the important technologies in the field of mechanical manufacturing. The development of CNC technology has laid a technical foundation for mechanical manufacturing. By studying the development of CNC technology and its application in the mechanical manufacturing industry， this paper expounds the application of CNC technology in the mechanical manufacturing field， and puts forward some suggestions on how to better apply the CNC technology to the mechanical manufacturing field， hoping to make a meager contribution to the better development of China's CNC technology and the promotion of the high-end transformation of the machinery manufacturing field.

Key words：CNC technology， machine manufacture， machine production

1 引言

當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)科學(xué)和技術(shù)不斷更新發(fā)展的時(shí)代，隨著計(jì)算機(jī)與智能化技術(shù)的普及，人們的生活環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)都發(fā)生了巨大的變革。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展同時(shí)帶來(lái)了機(jī)械制造行業(yè)技術(shù)體系整體的提升?，F(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為了機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中普遍應(yīng)用的主要技術(shù)手段，在一些操作比較危險(xiǎn)的機(jī)械制造業(yè)以及一些對(duì)零件精細(xì)程度要求較高的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)都是通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行工業(yè)操作的。[1]然而，現(xiàn)階段我國(guó)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展還處于一個(gè)不斷探索的階段，因此，我們需要對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步挖掘它的問(wèn)題，進(jìn)一步提升數(shù)控技術(shù)的靈活性，使數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用變得更加高效，使數(shù)控技術(shù)的功能更加完善，幫助企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。

2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

自上世紀(jì)40年代開(kāi)始，在美國(guó)進(jìn)行直升飛機(jī)螺旋槳精細(xì)零件加工的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于樣板形狀非常復(fù)雜，人為的制造很難達(dá)到樣板的精度，于是提出了由數(shù)字脈沖來(lái)控制機(jī)床作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高精度加工的設(shè)想。并在50年代初期研制出了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，使世界機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展邁出了跨時(shí)代的一步。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，到1965年時(shí)，數(shù)控機(jī)床發(fā)展的體積更小、損耗功率更少且價(jià)格大幅下降，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始被廣泛應(yīng)用。直至80年代初期，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話及自動(dòng)編程。到90年代后期，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)兼具智能數(shù)控系統(tǒng)和智能維護(hù)系統(tǒng)，數(shù)控技術(shù)正式進(jìn)入人工智能化發(fā)展。

2.2 數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)飛速發(fā)展，目前我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)、工業(yè)制造、信息技術(shù)發(fā)展等都處于世界先進(jìn)水平。另外在全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)展的過(guò)程中，中國(guó)成為了世界上最大的工業(yè)零件生產(chǎn)基地，許多品牌手機(jī)、汽車、大型設(shè)備的基礎(chǔ)零件都是由中國(guó)制造，再銷往世界各地。這一過(guò)程也促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，然而由于我國(guó)的數(shù)控技術(shù)水平還有待提高，許多數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)，無(wú)法進(jìn)行更高精度的零件加工，制造的產(chǎn)品缺乏技術(shù)含量，使得我們的制造業(yè)一直處于低端基礎(chǔ)零件的制造。由于數(shù)控技術(shù)欠缺自主科技的研發(fā)，在國(guó)際數(shù)控技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域核心競(jìng)爭(zhēng)力不足，這也進(jìn)一步導(dǎo)致了導(dǎo)致了現(xiàn)階段機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)幙苫ǜ邇r(jià)引進(jìn)國(guó)外設(shè)備，卻不愿相信價(jià)格實(shí)惠的國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床，這也是嚴(yán)重制約我國(guó)數(shù)控技術(shù)及機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要因素。

3 現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造方面的應(yīng)用

3.1 在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

在過(guò)去，由于機(jī)械生產(chǎn)制造需要人為的操控大型切割機(jī)器，是比較危險(xiǎn)的行業(yè)，隨著數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床各單元進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床各單元進(jìn)行自動(dòng)化操作，形成一個(gè)完整的自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)體系。可以將它應(yīng)用到諸如金屬切割、金屬冶煉、零件焊接等生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。既可以完成人工無(wú)法操作的復(fù)雜工作，還可以大幅減少運(yùn)用人力生產(chǎn)帶來(lái)的安全隱患，同時(shí)節(jié)省了人力資源，在提高效率的同時(shí)降低了工業(yè)生產(chǎn)成本。另外，數(shù)控技術(shù)還可以應(yīng)用到食品機(jī)械生產(chǎn)加工領(lǐng)域，智能化全自動(dòng)的生產(chǎn)流程可以實(shí)現(xiàn)食品機(jī)械制造的人機(jī)分離，通過(guò)給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行智能化編程操作，讓數(shù)控機(jī)床代替人力完成一系列的食品機(jī)械制造過(guò)程，最重要的是人機(jī)分離可以使整個(gè)食品機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)無(wú)菌化操作，使后期食品加工環(huán)節(jié)的食品安全有了巨大保障。而且在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，智能系統(tǒng)一旦監(jiān)測(cè)到數(shù)控機(jī)床的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，機(jī)床就會(huì)立即停止作業(yè)并發(fā)出故障警報(bào)，不會(huì)引發(fā)更大的安全事故，既維護(hù)了設(shè)備本身，也提升了機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的安全質(zhì)量。[2]

3.2 數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械制造中的應(yīng)用

我國(guó)地大物博，煤炭資源儲(chǔ)量豐富，如何制造出更有效的開(kāi)采機(jī)器充分利用煤炭資源也是現(xiàn)代化機(jī)械制造工業(yè)中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。過(guò)去的煤炭開(kāi)采設(shè)備機(jī)身較小，不能滿足大容量的煤礦開(kāi)采，并且設(shè)備本身技術(shù)較為落后需要頻繁更新，極大的增加了煤礦開(kāi)采的設(shè)備采購(gòu)成本。在將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械制造領(lǐng)域之后，數(shù)控技術(shù)可以使制造的煤礦開(kāi)采機(jī)械實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)。如可以對(duì)開(kāi)采地區(qū)的地質(zhì)條件，地下環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，然后根據(jù)作業(yè)環(huán)境制造不同大小的開(kāi)采機(jī)器，之后再對(duì)煤礦開(kāi)采機(jī)械進(jìn)行智能化編程，使地下采礦作業(yè)變得更加靈活高效。此外，機(jī)械生產(chǎn)制造業(yè)整體的飛速發(fā)展使行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，因此將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械制造中勢(shì)在必行。一方面，將傳統(tǒng)的普通開(kāi)采機(jī)床與數(shù)控技術(shù)結(jié)合可以提高煤礦開(kāi)采機(jī)械的作業(yè)精度。另一方面，采用數(shù)控技術(shù)制造的全新煤礦開(kāi)采設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境不同模式的全自動(dòng)化作業(yè)方式，在保障煤礦開(kāi)采作業(yè)安全的同時(shí)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。

3.3 數(shù)控技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用

在汽車生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和外缸的各部分零件制造十分復(fù)雜。而通過(guò)運(yùn)用數(shù)控化技術(shù)，可以制造出高精度的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造機(jī)械，采用智能的自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的底殼部分采用沖壓模具的方法進(jìn)行加工，一方面極大地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡程度，達(dá)到了高精度高質(zhì)量的品質(zhì)要求，另一方面也加快了汽車各部分零件制造的整體效率，提升了中國(guó)汽車制造在全球化市場(chǎng)當(dāng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。其次，通過(guò)借助數(shù)控技術(shù)，可以自動(dòng)化控制不同的汽車生產(chǎn)線，完成整個(gè)汽車的生產(chǎn)過(guò)程，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本，減少了汽車機(jī)械制造中的人力資源負(fù)擔(dān)，為我國(guó)的汽車制造產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 如何更好的將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造中

4.1 加大在機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

從行業(yè)內(nèi)部來(lái)講，機(jī)械制造企業(yè)的管理者應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以提高機(jī)械生產(chǎn)效率，使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身機(jī)械生產(chǎn)種類有計(jì)劃的引進(jìn)數(shù)控項(xiàng)目，增加人力和財(cái)力的投入。從政府方面來(lái)講，政府應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)的政策，向相關(guān)企業(yè)提供數(shù)控技術(shù)技能培訓(xùn)，讓企業(yè)了解到數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)。政府部門也應(yīng)該組織相關(guān)專業(yè)人員，成立專門的數(shù)控技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不斷進(jìn)行技術(shù)完善和創(chuàng)新，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)足發(fā)展。

4.2 學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗(yàn)

技術(shù)的創(chuàng)新是在理論與實(shí)際相結(jié)合的過(guò)程中不斷前進(jìn)的過(guò)程，現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展雖然已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)，但我們還是需要學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)手段與理論方法，對(duì)國(guó)外數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)展過(guò)程中遇到的難題進(jìn)行深入研究和分析，吸取他們發(fā)展探索過(guò)程中的成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)數(shù)控技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中遇到的問(wèn)題，摸索出更符合我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新方法。另外，機(jī)械制造行業(yè)不可能由一個(gè)企業(yè)完成所有的加工環(huán)節(jié)，因此各環(huán)節(jié)的機(jī)械制造企業(yè)之間也應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目合作，在合作的過(guò)程中通過(guò)相互交流，形成資源、方法、技術(shù)各方面的互補(bǔ)。通過(guò)相互學(xué)習(xí)、相互借鑒再完善機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也為企業(yè)尋求更多的商業(yè)機(jī)遇。

4.3 加大對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)力度

無(wú)論是哪種行業(yè)，它的壯大和發(fā)展都離不開(kāi)對(duì)行業(yè)相關(guān)人才的培養(yǎng)，只有通過(guò)人才培養(yǎng)，不斷為行業(yè)注入新鮮血液，才能使整個(gè)行業(yè)永遠(yuǎn)活力煥發(fā)，不斷前進(jìn)。因此要想使機(jī)械制造業(yè)中的數(shù)控技術(shù)有更高水平的發(fā)展，我們需要進(jìn)一步培養(yǎng)更多質(zhì)量高、能力好、技術(shù)強(qiáng)的數(shù)控技術(shù)人才。這就要求各大高校在對(duì)數(shù)控技術(shù)人才進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中，不僅要使學(xué)生扎實(shí)地掌握理論基礎(chǔ)，還應(yīng)多開(kāi)展實(shí)踐課程，讓學(xué)生在機(jī)械制造實(shí)踐過(guò)程中對(duì)數(shù)控技術(shù)理論融會(huì)貫通，最重要的是要激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，培養(yǎng)更多的數(shù)控技術(shù)研發(fā)人員。只有這樣才能為我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供不竭的動(dòng)力。[3]

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，我國(guó)也針對(duì)數(shù)控技術(shù)不斷進(jìn)行探索發(fā)展，但要使數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域有更廣闊的發(fā)展前景，還需要我們進(jìn)一步加大技術(shù)研發(fā)力度、進(jìn)一步加深數(shù)控技術(shù)推廣力度、進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)力度，才能有效提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展程度。此外，更要依據(jù)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，采取有效策略，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)算法、智能化編程與各領(lǐng)域的不同機(jī)械制造技術(shù)更好的結(jié)合起來(lái)，綜合發(fā)展新的數(shù)控技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的高效應(yīng)用，助推工業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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