機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用策略

趙丙林

摘要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)與科技正處于協(xié)同發(fā)展的階段，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展，而科技的發(fā)展則讓各種先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)械制造領(lǐng)域中，并發(fā)揮出了顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其中，數(shù)控技術(shù)就是一項(xiàng)十分先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床管理水平的顯著提升，并有效降低技術(shù)人員的作業(yè)強(qiáng)度。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用也可以有效避免傳統(tǒng)機(jī)械制造中由于人為因素所導(dǎo)致的諸多問(wèn)題，顯著提升機(jī)械制造精度，為機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐?；诖耍疚膶?duì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用策略進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造領(lǐng)域;數(shù)控技術(shù);數(shù)控機(jī)床

0? 引言

在當(dāng)今的機(jī)械制造過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。尤其是隨著當(dāng)今信息化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越明顯。因此，在具體的機(jī)械制造過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)加大力度進(jìn)行數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用研究，使其在實(shí)際作業(yè)中得以科學(xué)應(yīng)用。通過(guò)這樣的方式，才可以有效提升機(jī)械制造效率與質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)乃至于整個(gè)行業(yè)的良好發(fā)展。

1? 數(shù)控技術(shù)概述

數(shù)控技術(shù)主要是借助于以往既定的編制來(lái)完成相應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)程序，然后再進(jìn)行生產(chǎn)機(jī)械的操控。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)中，可以讓數(shù)控機(jī)床以一種類(lèi)似于機(jī)器人的形式進(jìn)行生產(chǎn)制造，以此來(lái)進(jìn)一步提升各個(gè)零部件的制造精度。同時(shí)，對(duì)于機(jī)械制造作業(yè)中所設(shè)計(jì)的復(fù)雜繁瑣的零部件，在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可借助于電腦輔助參數(shù)修改的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量零部件的加工，且加工成本也非常合理。憑借著這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)，數(shù)控技術(shù)在當(dāng)今的機(jī)械制造領(lǐng)域中已經(jīng)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，且發(fā)展前景也一片光明[1]。

2? 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造效率和精度的顯著提升

將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以讓機(jī)械制造所需時(shí)間得以有效縮短，同時(shí)也可以讓制造中的工藝流程得到進(jìn)一步優(yōu)化。因?yàn)樵摷夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)所有工藝的有機(jī)集成，所以在具體應(yīng)用中，只需要裝卡一次就可以完成一個(gè)零部件的全部加工，以此來(lái)顯著提升加工效率。同時(shí)，借助于數(shù)控技術(shù)，可以讓整個(gè)的機(jī)械制造過(guò)程都通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，各個(gè)加工階段的控制都可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這樣便可以有效提升控制效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并及時(shí)處理，保障加工精度。

2.2 實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制能力的進(jìn)一步優(yōu)化

將數(shù)控技術(shù)合理應(yīng)用到機(jī)械制造中，不僅可以進(jìn)一步優(yōu)化加工工序的控制，同時(shí)也可以借助于代碼的形式來(lái)進(jìn)行機(jī)床控制，具體應(yīng)用中，可將計(jì)算機(jī)控制設(shè)備安裝在機(jī)床上，并借助于代碼的形式來(lái)完成機(jī)床控制[2]。在此過(guò)程中，操作人員只需要做好相應(yīng)的程序設(shè)置，根據(jù)相應(yīng)的控制指令來(lái)完成各項(xiàng)操作，就可以對(duì)整個(gè)的機(jī)械制造流程進(jìn)行控制，并不需要親自到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。同時(shí)，該控制技術(shù)的應(yīng)用也讓機(jī)械制造中的各種裝置都實(shí)現(xiàn)了良好集成，顯著降低接線(xiàn)量，從而進(jìn)一步保障了各個(gè)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡最大限度防止設(shè)備故障和相應(yīng)的事故發(fā)生，并未檢修人員的設(shè)備檢修工作提供了足夠便利。

2.3 實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的虛擬化

虛擬制造技術(shù)是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，且該技術(shù)在目前已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。因此，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中，也可以通過(guò)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的虛擬化。虛擬制造技術(shù)也叫做擬實(shí)制造技術(shù)，其主要的工作原理是通過(guò)仿真技術(shù)、信息技術(shù)等的高端科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)實(shí)中各種零部件生產(chǎn)工藝的數(shù)字化仿真模擬。通過(guò)這樣的方式，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)零部件制造工序中存在的問(wèn)題，并有針對(duì)性地對(duì)這些問(wèn)題加以解決，以此來(lái)有效保障零部件的生產(chǎn)質(zhì)量[3]。

3? 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用分析

3.1 應(yīng)用實(shí)例分析

在某機(jī)械制造廠中，需要生產(chǎn)一個(gè)圓弧等分形式的孔群，該圓弧等分形式孔群的示意圖如圖1所示。

如圖1所示，該圓弧的中心點(diǎn)坐標(biāo)是O，在A度起始角之后，每間隔B度就進(jìn)行一個(gè)鉆孔設(shè)置，其鉆孔總數(shù)為H，鉆孔深度為Z。在該機(jī)械制造廠對(duì)這個(gè)圓弧等分形式的孔群進(jìn)行生產(chǎn)制造時(shí)，主要通過(guò)宏程序的方式來(lái)進(jìn)行制造，首先進(jìn)行各個(gè)參數(shù)的輸入，然后將XYZRFIABH、Pxxxx以及G65語(yǔ)句調(diào)用。該圓弧等分形式孔群的具體制造參數(shù)代表形式如表1所示。

在本次所制造的圓弧等分形式孔群零件中，其圓心坐標(biāo)是（100，50），半徑是100，所以在通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行該零部件的制造過(guò)程中，需要對(duì)Pxxxx、 G65、Y50、X100、R30、Z50、I、100、F、500、A15、B45、H8這些語(yǔ)句加以調(diào)用就可以完成整個(gè)零部件的數(shù)據(jù)加工。

3.2 具體應(yīng)用策略分析

3.2.1 應(yīng)用實(shí)例選擇

在通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程中，機(jī)械的類(lèi)型有很多種，而所有的機(jī)械設(shè)備都是由零部件組成，所以要想保障機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和制造質(zhì)量，就必須要對(duì)零部件的制造做到足夠重視。具體制造中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行零部件的合理設(shè)計(jì)，并借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，保障各項(xiàng)工藝參數(shù)與實(shí)際需求相符[4]。對(duì)于復(fù)雜度較高的零部件，在正式進(jìn)行制造之前，應(yīng)先進(jìn)行仿真模擬制造，以此來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整改相關(guān)問(wèn)題，再以最后的結(jié)果為依據(jù)來(lái)進(jìn)行數(shù)控制造。通過(guò)這樣的方式，便可以在保障制造效率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升制造精度。

3.2.2 數(shù)控建立

在進(jìn)行數(shù)控建立的過(guò)程中，首先應(yīng)全面分析零部件的尺寸及其幾何形狀，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)制造方案的科學(xué)確定，為后續(xù)零部件制造加工作業(yè)的順利進(jìn)展提供充分的技術(shù)支撐。在具體的機(jī)械制造過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，應(yīng)按照實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)進(jìn)行對(duì)刀點(diǎn)和切入方式的有效選擇，防止換位等操作過(guò)程中的大量時(shí)間消耗，在保障制造精度的基礎(chǔ)上盡最大限度提升制造效率。在操作人員借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行數(shù)控編程之前，首先應(yīng)將零部件的具體幾何特征作為依據(jù)，對(duì)零部件進(jìn)行坐標(biāo)系的科學(xué)構(gòu)造，然后嚴(yán)格按照零部件制造圖紙上的要求，對(duì)其具體的加工線(xiàn)路加以全面明確。在進(jìn)行零部件工作坐標(biāo)系的確立過(guò)程中，應(yīng)該通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行出刀運(yùn)動(dòng)軌跡的詳細(xì)計(jì)算。通過(guò)這樣的方式，才可以有效保障零部件的制造精度，并在很大程度上實(shí)現(xiàn)其制造效率的進(jìn)一步提升。

3.2.3 數(shù)控程序的編制

通常情況下，在通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械零部件的制造過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床主要可以通過(guò)三種方式來(lái)進(jìn)行程序編制，第一種方式是通過(guò)手工形式進(jìn)行程序編制;第二種方式是通過(guò)自動(dòng)化的方式來(lái)進(jìn)行程序編制;第三種方式是通過(guò)CAD/CAM的方式來(lái)進(jìn)行程序編制。在對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行編程的過(guò)程中，一般會(huì)借助于相關(guān)的指令表、制造順序工程圖以及結(jié)構(gòu)文本等的形式，對(duì)其控制程序做好流程圖的編制。通過(guò)模塊化形式的機(jī)械零部件設(shè)計(jì)原理，按照模塊來(lái)進(jìn)行控制系統(tǒng)功能的細(xì)分，可以將功能各不相同的程序劃分到不同的模塊內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化。在數(shù)控技術(shù)程序中，可根據(jù)坐標(biāo)軸控制模塊以及公用程序模塊等的形式來(lái)進(jìn)行 模塊劃分，并進(jìn)行機(jī)械零部件庫(kù)的構(gòu)建，以此來(lái)保障機(jī)械制造結(jié)構(gòu)圖的準(zhǔn)確輸出[5]。

比如，在進(jìn)行混凝土攪拌機(jī)的機(jī)械零部件制造過(guò)程中，不僅可以通過(guò)手動(dòng)的方式對(duì)其內(nèi)程序進(jìn)行運(yùn)行控制，根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)進(jìn)行各個(gè)零部件的優(yōu)化處理，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)靈敏度的顯著提升，為操作人員的使用提供更多便利。同時(shí)也可以通過(guò)自動(dòng)化的方式來(lái)進(jìn)行其運(yùn)行控制，在此過(guò)程中，自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)將預(yù)設(shè)好的工作參數(shù)作為依據(jù)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作，并通過(guò)可編程形式的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行整個(gè)機(jī)械零部件數(shù)控制作的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)檢測(cè)和分析機(jī)械零部件制造中的相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。在接收到報(bào)警信息之后，操作人員會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)及時(shí)采取有效的措施加以應(yīng)對(duì)。

在通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程中，為了有效防止系統(tǒng)誤操作現(xiàn)象發(fā)生，保障整個(gè)制造過(guò)程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行相應(yīng)程序的初始化設(shè)計(jì)過(guò)程中，可借助于計(jì)算器歸零設(shè)置以及輸出量復(fù)位設(shè)置等的這些操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這樣的方式，就可以有效降低系統(tǒng)的失誤幾率，保障機(jī)械制造效率和制造質(zhì)量。

4? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)今的機(jī)械制造領(lǐng)域中，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)得到了良好的應(yīng)用與發(fā)展。通過(guò)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，可以讓機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及智能化的發(fā)展。在零部件制造之前，借助于計(jì)算機(jī)輔助形式的仿真模擬操作，可以對(duì)具體的零部件生產(chǎn)與加工工藝進(jìn)行全面了解，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際制造中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，以此來(lái)加以及時(shí)整改。同時(shí)，借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可有效優(yōu)化復(fù)雜零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，提升其制造精度。具體應(yīng)用中，操作人員可通過(guò)數(shù)控技術(shù)來(lái)進(jìn)行整個(gè)機(jī)械制造流程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在提升制造效率和精度的基礎(chǔ)上降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，以此來(lái)有效促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋周濤.自動(dòng)化機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用探究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019（006）：121.

[2]秦偉.機(jī)械制造中的關(guān)于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化， 2018（11）：33.

[3]師恩雷，王虹.機(jī)械制造應(yīng)用中數(shù)控技術(shù)的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 湖北農(nóng)機(jī)化，2020（12）.

[4]李雪林.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（5）.

[5]劉彩花.數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（10）：105-106.