數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應用及實踐

李高偉

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2108-5042-9544

摘? 要：隨著科技的發(fā)展，機械制加工應用數(shù)控技術(shù)有利于提高工業(yè)化技術(shù)水平。世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，工業(yè)發(fā)達國家重視發(fā)展數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展數(shù)控制造技術(shù)成為發(fā)達國家經(jīng)濟加速的重要途徑。我國機械制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量達不到國際標準，應加強數(shù)控技術(shù)在機械制加工中的應用。該文研究闡述我國機械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從煤礦機械等方面分析數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中的應用，展望數(shù)控技術(shù)在機械加工中的發(fā)展前景。

關鍵詞：數(shù)控技術(shù)? ?機械加工? ?制造業(yè)? ?發(fā)展前景

中圖分類號：TG659;TH16? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）08（a）-0071-03

Application and Practice of Numerical Control Technology in Machining

LI Gaowei

（Lianyuan Industry and Trade Vocational Secondary School， Lianyuan， Hunan Province， 417100 China）

Abstract： With the development of science and technology， the application of numerical control technology in machining is conducive to improve the level of industrialization technology. NC technology is widely used in the manufacturing industry of various countries in the world.? Industrial developed countries attach importance to the development of NC technology industry. Vigorously developing NC manufacturing technology has become an important way for developed countries to accelerate their economy. The product quality of China's machinery manufacturing industry can not meet the international standard， so the application of NC technology in mechanical processing should be strengthened. This paper studies and expounds the development status of China's machinery manufacturing industry， analyzes the application of NC technology in machinery manufacturing industry from the aspects of coal mine machinery， and looks forward to the development prospect of NC technology in machining.

Key Words： NC technology; Mechanical processing; Manufacturing; Development prospect

機械加工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳統(tǒng)機械加工技術(shù)已經(jīng)無法滿足市場需求。伴隨著制造行業(yè)自動化深入，數(shù)控技術(shù)在機械加工中得到廣泛應用，有效推動機械加工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展[1]。當前我國機械加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展相比發(fā)達國家還有很大差距，需要不斷加強對數(shù)控機械加工技術(shù)的研究，促進我國機械加工業(yè)的長遠發(fā)展。

1? 機械加工數(shù)控技術(shù)簡介

數(shù)控技術(shù)是采用電腦程序控制機器的方法來加工機械零件，從而有效提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率，柔性化制造工藝可以靈活調(diào)整設計參數(shù)，滿足客戶對機械加工產(chǎn)品多樣化需求。數(shù)控技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了電子數(shù)控技術(shù)等階段，數(shù)控技術(shù)涉及了計算機等許多學科，在機械加工領域得到了廣泛應用。

1.1 機械數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)勢

機械加工行業(yè)數(shù)控系統(tǒng)由PLC等組成，通過選擇合適的加工程序完成加工。主控系統(tǒng)是特殊的計算機裝置，數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)需要由各控制單元對機床控制，數(shù)控技術(shù)在機械加工方面具有很強的準確性，相比傳統(tǒng)機械加工手段精度提高，傳統(tǒng)機械加工工作前需要根據(jù)設計圖紙進行工藝設計，數(shù)控加工技術(shù)不需人工操作，從而可以避免人工操作造成的誤差。通過使用計算機技術(shù)可以設定相關程序，應用數(shù)控技術(shù)大大提高了機械產(chǎn)品加工效率[2]。

1.2 數(shù)控機械加工技術(shù)的發(fā)展

數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字信息控制機械加工的技術(shù)，數(shù)控技術(shù)發(fā)展與計算機發(fā)展密切相關，發(fā)達國家將數(shù)控技術(shù)應用于機床改造中，機械數(shù)控技術(shù)才能更好地完成復雜機械加工任務，數(shù)控技術(shù)可以直接更改參數(shù)滿足機械加工需求。1958年我國開始應用數(shù)控技術(shù)，最初是主要引進國外先進數(shù)控技術(shù)，機械數(shù)控技術(shù)的應用有效提升了工具管理水平，計算機技術(shù)引入控制機床加工后，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展促使數(shù)控銑床到車床、激光加工機床等制造業(yè)向高精度方向發(fā)展。

1.3 機械加工數(shù)控技術(shù)特點

數(shù)控化技術(shù)是機械自動化控制的重要技術(shù)，涉及計算機網(wǎng)絡技術(shù)等內(nèi)容，數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)了機械制造數(shù)字化等多方面的要求，具有經(jīng)濟性等特點。數(shù)控技術(shù)最顯著的特點是高效率，可節(jié)約大量人力勞動，應用數(shù)控自動化技術(shù)是現(xiàn)代機械制造發(fā)展的必然趨勢，產(chǎn)品加工到成品等一系列操作過程經(jīng)流水線完成，數(shù)控加工技術(shù)還能高質(zhì)量完成復雜零件加工。

2? 數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)通過計算機操作平臺可掌控機械加工生產(chǎn)產(chǎn)品各項指標，機械加工數(shù)控技術(shù)可以解決傳統(tǒng)加工中的問題。數(shù)控技術(shù)在機械加工業(yè)廣泛應用，包括機械設備、煤礦機械等各工業(yè)行業(yè)[3]。

2.1 數(shù)控技術(shù)在機械設備中的應用

機械加工設備是機械加工的重要部分，應用數(shù)控加工技術(shù)可以減少設備故障發(fā)生率，加工設備發(fā)生故障后會傳輸給數(shù)控系統(tǒng)進行診斷，節(jié)省時間與人力成本。可以提前編制程序放在數(shù)控系統(tǒng)，機械加工設備中應用數(shù)控技術(shù)能為生產(chǎn)帶來很大效益。數(shù)控加工技術(shù)能對零件裂紋高密度檢測，提供相關度優(yōu)化參考。數(shù)控機床設備是數(shù)控機床技術(shù)應用的重要產(chǎn)品，數(shù)控技術(shù)可以提高機床設備加工精度，加工中不需人工操作，使用數(shù)控機床設備能夠提高工作效率。汽車零件具有精度要求高的特點，汽車加工中引入數(shù)控加工技術(shù)，有利于優(yōu)化汽車機械產(chǎn)品設計。

2.2 數(shù)控技術(shù)在煤礦機械中的應用

自20世紀中期計算機技術(shù)應用于機械制造中，數(shù)控技術(shù)發(fā)展帶動相關技術(shù)工程化發(fā)展。數(shù)控機床車間柔性制造單元構(gòu)建完整的集成制造系統(tǒng)，控制工業(yè)構(gòu)成制造系統(tǒng)，機械加工應用數(shù)控技術(shù)促進現(xiàn)代機械加工業(yè)蓬勃發(fā)展。我國煤炭資源儲量大，采煤業(yè)對采煤機要求較高，煤礦機械中應用數(shù)控技術(shù)能避免人工操作危險，可利用現(xiàn)有型號加工機床改裝性能較好的設備，提高設備應用率。

3? 機械加工業(yè)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機械加工微觀上是原料加工處理過程，而工程機械制造業(yè)發(fā)展對提高生產(chǎn)力具有重要意義，機械制造包含眾多技術(shù)，工程機械發(fā)展水平代表著國家工業(yè)狀況，目前我國機械制造業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平落后，要引進發(fā)達國家技術(shù)設備，促進我國整體技術(shù)進步。

3.1 我國現(xiàn)階段機械制造業(yè)裝備陳舊

我國自1958年起由科研院所研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過引進國外技術(shù)，使得數(shù)控技術(shù)得到飛躍發(fā)展。20世紀80年代我國數(shù)控機床制造業(yè)高速發(fā)展，發(fā)達國家用數(shù)控技術(shù)改造機床投入機械制造行業(yè)，而我國當前機械制造業(yè)相比非發(fā)達國家制造工藝還存在著裝備陳舊等問題，要求機械加工業(yè)應用數(shù)控技術(shù)提升制造技術(shù)水平。

3.2 我國機械制造技術(shù)較落后，并且實用性人才短缺

數(shù)控技術(shù)是機械制造的關鍵技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的應用促進了機械制造技術(shù)不斷發(fā)展，為人類生活帶來很大的便利，美國數(shù)控技術(shù)在機械制造企業(yè)實現(xiàn)三周設計與無故障運行模式，我國機械產(chǎn)品對國外技術(shù)依賴性大，國內(nèi)機械自動化實用性專業(yè)人才稀缺，機械自動化應用中存在實用性低的問題[4]。機械加工中應用數(shù)控技術(shù)為制造業(yè)帶來巨大變革，應不斷加強對數(shù)控技術(shù)的研究，促進機械制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。

4? 機械加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢在機械制造領域展現(xiàn)了獨特的優(yōu)越性能，機械數(shù)控加工技術(shù)呈現(xiàn)出新的智能化發(fā)展趨勢，主要包括軸聯(lián)動與復合加工車床等[5]。目前機械數(shù)控加工技術(shù)應用中存在許多問題，要求重視程序編輯工作，提高編程人員技術(shù)水平，促使編程人員熟練掌握相關技術(shù)，在編寫程序時保障實用性。

4.1 隨著對機械產(chǎn)品要求不斷提升，精加工是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要條件

由于當前加工精度提升，數(shù)控技術(shù)在航空航天等領域零部件精加工中得到應用，5軸聯(lián)動加工機床可完成難度更大的零件加工要求，簡化復合機床運行效率，降低數(shù)控系統(tǒng)運行成本。隨著計算機技術(shù)發(fā)展，機械數(shù)控技術(shù)與相關技術(shù)結(jié)合促進智能化發(fā)展，機械數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程中呈現(xiàn)出開放化發(fā)展趨勢，能根據(jù)實際需求進行自動化編程等。

4.2 通過完善人力資源管理模式，合理選擇刀具種類等措施提高數(shù)控機械加工效率

國內(nèi)數(shù)控機床加工技術(shù)實際應用中受到多方面因素影響，不利于提升產(chǎn)品加工制造速度。機械數(shù)控加工設備要求差異較大，需要通過換刀提高加工質(zhì)量，相關人員要選擇正確的刀具，要注意刀具位置順序問題[6]。企業(yè)發(fā)展要加強人才的培養(yǎng)，數(shù)控加工對編程人員能力要求較高，對工程人員知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化，相關工作人員要加強數(shù)控設備的維護管理。

4.3 機械數(shù)控加工發(fā)展需要提高自動化水平，重視技術(shù)人才引進

機械數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程中必須重視資源優(yōu)化配置，要對現(xiàn)有機床設備大力改造，擴大數(shù)控技術(shù)的機械制作范圍，推動制造產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展。隨著人們的生活走向智能化，數(shù)控技術(shù)要跟隨時代發(fā)展步伐，通過調(diào)整代碼監(jiān)管制造，提高技術(shù)智能化水平。

5? 結(jié)語

機械加工業(yè)是我國的重要工業(yè)產(chǎn)業(yè)，機械制造過程復雜，隨著我國機械加工技術(shù)的發(fā)展，要求提高產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)在機械加工中發(fā)揮著重要作用，可以有效提高機械產(chǎn)品加工生產(chǎn)質(zhì)量和效率，在航空航天等多個產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應用。機械加工業(yè)要大力引入數(shù)控自動化技術(shù)，目前我國數(shù)控技術(shù)水平相比發(fā)達國家存在很大差距，要不斷研發(fā)新型技術(shù)，提高機械制造業(yè)生產(chǎn)能力，促進我國機械加工業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1] 王春丹.數(shù)控技術(shù)在機械加工制造時的應用實踐[J].科技創(chuàng)新導報，2020（10）：67-68.

[2] 姜緒科.數(shù)控技術(shù)在機械加工行業(yè)中的應用[J].機械管理開發(fā)，2020（2）：216-217.

[3] 石身旺.數(shù)控技術(shù)在機械加工技術(shù)中的應用[J].裝備維修技術(shù)，2021（17）：305.

[4] 劉秉剛，馬旭.機械加工過程中的機械振動的成因及解決措施[J].科技創(chuàng)新導報，2019（16）：92-93.

[5] 任維微.數(shù)控技術(shù)在煤礦機械加工中的應用探討[J].機械管理開發(fā)，2021，36（5）：272-273，292.

[6] 張坤，田源.機械加工技術(shù)中數(shù)控加工的應用探討[J].中國設備工程，2021（3）：228-229.