機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析

周淑娟

（河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

機(jī)械制造業(yè)的興衰是衡量一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)制造水平的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也離不開(kāi)機(jī)械制造業(yè)的貢獻(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化以及科技智能化的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)在人們生活中所發(fā)揮的作用越來(lái)越大。在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的重要性不言而喻，通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)一步提升機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究非常有必要。

1 數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 適應(yīng)性以及靈活性較高

數(shù)控機(jī)床可以對(duì)不同型號(hào)、不同種類的零件進(jìn)行自動(dòng)加工。同時(shí)，使用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，只要將通用工裝夾具應(yīng)用其中即可，此時(shí)不需要使用專門的工裝夾具。如果在加工的過(guò)程中要改變加工零件的種類或者型號(hào)，技術(shù)人員只需將數(shù)控加工程序改變即可。因此，數(shù)控機(jī)床技術(shù)可以為一些高精度、小批量零件的生產(chǎn)提供便利，在有效降低準(zhǔn)備周期的同時(shí)，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省較多的投入資金，從而提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 生產(chǎn)加工效率高

企業(yè)在生產(chǎn)加工零件時(shí)，可以利用數(shù)控機(jī)床自動(dòng)控制的優(yōu)勢(shì)選擇最合適的加工參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，這在很大程度上縮短了零件生產(chǎn)加工之前調(diào)整以及檢驗(yàn)設(shè)備的時(shí)間。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床可以通過(guò)自動(dòng)加減速的形式對(duì)所生產(chǎn)的零部件進(jìn)行精確的定位與移動(dòng)，使加工過(guò)程中每個(gè)流程的銜接變得更加流暢，生產(chǎn)效率得到更加顯著的提升。此外，應(yīng)用可以自動(dòng)修改加工工具的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，企業(yè)可以通過(guò)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床對(duì)生產(chǎn)中多個(gè)程序進(jìn)行控制的優(yōu)化操作，極大地減縮短半成品周轉(zhuǎn)過(guò)程中需消耗的時(shí)間，從而進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)加工效率[1]。

1.3 質(zhì)量穩(wěn)定且精度高

企業(yè)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的零部件有著較高的質(zhì)量。在生產(chǎn)零部件之前，技術(shù)人員會(huì)將其所需的主要參數(shù)輸入數(shù)控程序，在生產(chǎn)時(shí)數(shù)控機(jī)床可以根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)加工，這個(gè)過(guò)程中受到的人為因素影響非常有限，如果出現(xiàn)生產(chǎn)誤差，技術(shù)人員可以通過(guò)操控軟件對(duì)這些誤差進(jìn)行校正。因此，通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工出的零件具備較高的精度，而且在生產(chǎn)過(guò)程中能夠保障每個(gè)零件的質(zhì)量都處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，生產(chǎn)出的同一批加工零件無(wú)論是在質(zhì)量上還是在尺寸上，都不會(huì)出現(xiàn)較大的差異[2]。

1.4 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度

由于應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行零部件的生產(chǎn)是數(shù)控機(jī)床按照技術(shù)人員事前編寫好的程序自動(dòng)生產(chǎn)的，在生產(chǎn)的過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床操作者只需要做好更換刀具以及裝卸工件工作，然后按下啟動(dòng)設(shè)備的開(kāi)關(guān)按鍵即可，就可以通過(guò)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成生產(chǎn)任務(wù)[3]。在這個(gè)過(guò)程中，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度得到了非常大程度的減輕，改善了以往艱苦的生產(chǎn)條件下操作者承受繁重勞動(dòng)強(qiáng)度的狀況，而且減少了對(duì)熟練技術(shù)人員的依賴，1 名熟練操控?cái)?shù)控設(shè)備的操作者可以操控多個(gè)生產(chǎn)程序，從而提高生產(chǎn)效率。

1.5 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工

在復(fù)雜零件的加工過(guò)程中，應(yīng)用普通機(jī)床無(wú)法完成對(duì)進(jìn)行二次軌跡曲面運(yùn)動(dòng)的零部件的生產(chǎn)加工任務(wù)，如汽輪機(jī)葉片或者螺旋槳等零部件。但是，由于數(shù)控技術(shù)具備很高的自動(dòng)化程度，通過(guò)應(yīng)用多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制以及計(jì)算機(jī)插補(bǔ)技術(shù)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，能夠?qū)^大多數(shù)任意軌跡運(yùn)動(dòng)以及形狀各異的空間零部件進(jìn)行加工生產(chǎn)，這很好地解決了企業(yè)加工一些復(fù)雜零部件時(shí)需要多種操作的弊端，為企業(yè)節(jié)約了更多的生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)時(shí)間[4]。

1.6 生產(chǎn)管理現(xiàn)代化

應(yīng)用數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)機(jī)械零件時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)流程是標(biāo)準(zhǔn)化的，因此可以精確地計(jì)算出生產(chǎn)加工一批零件所需要的時(shí)間，這可以非常有效地控制好零件生產(chǎn)時(shí)的測(cè)量工序以及檢驗(yàn)工序，使工具、夾具以及量具在生產(chǎn)過(guò)程中的管理工作落實(shí)到位，從而使生產(chǎn)管理更加現(xiàn)代化。

1.7 投資大且技術(shù)要求高

由于數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的生產(chǎn)裝備，組成數(shù)控機(jī)床的各部分也都是由最新的前沿技術(shù)所產(chǎn)生的，因此這就要求企業(yè)在最初的生產(chǎn)階段投入更多的資金，而且在數(shù)控設(shè)備維護(hù)方面所需要的資金也是一個(gè)大數(shù)量，這也對(duì)數(shù)控設(shè)備操作人員以及維護(hù)人員的專業(yè)能力提出了更高的要求，以此為企業(yè)的正常生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

2.1 工業(yè)生產(chǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人與以往的數(shù)控系統(tǒng)存在本質(zhì)上的相同點(diǎn)，這兩者都是通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)單元以及控制單元相協(xié)調(diào)進(jìn)行工作的。在一些機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)材料對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求較高，因此在一些生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜情況下，可以通過(guò)數(shù)控技術(shù)控制工業(yè)機(jī)器人完成一些人們無(wú)法完成的生產(chǎn)工作，這不僅提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率，還能保證生產(chǎn)技術(shù)人員的生命安全以及保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在具體的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)技術(shù)人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的控制單元發(fā)布生產(chǎn)指令，即數(shù)控機(jī)器人根據(jù)技術(shù)人員編寫的程序進(jìn)行具體的生產(chǎn)操作，從而完成預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。此外，數(shù)控程序還可以同時(shí)同步地對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤或存在安全隱患，就可以通過(guò)傳感系統(tǒng)將相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心?huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)同時(shí)采取針對(duì)性的保護(hù)措施。通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，可以有效減少生產(chǎn)中的安全隱患。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，數(shù)控技術(shù)自動(dòng)控制能力的優(yōu)勢(shì)是保障生產(chǎn)準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行，通過(guò)數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)，企業(yè)能更加輕松地處理更多復(fù)雜環(huán)境的下生產(chǎn)情況，同時(shí)也可以極大程度提升生產(chǎn)安全性以及生產(chǎn)質(zhì)量。

2.2 煤礦機(jī)械

當(dāng)前階段，我國(guó)煤礦行業(yè)的采煤機(jī)應(yīng)用非常廣泛，但是這些機(jī)械都是小批量生產(chǎn)，而且在這些機(jī)械中很多機(jī)殼的毛坯制造大多都是通過(guò)傳統(tǒng)的焊接形式實(shí)現(xiàn)，但傳統(tǒng)形式的機(jī)械加工不能很好地解決機(jī)械中單件下料的關(guān)鍵問(wèn)題；而如果將數(shù)控氣割應(yīng)用到生產(chǎn)之中，通過(guò)利用龍骨板程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采煤機(jī)滾筒以及葉片下料的操作，就可以很好地優(yōu)化套料的方案，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)可以將機(jī)器切割速度快的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。此外，切割部分零件焊接坡口時(shí)，也可以通過(guò)直接切出的方式實(shí)現(xiàn)，從而使零部件的生產(chǎn)效率得到很大的提升。數(shù)控氣割機(jī)裝具備良好的自動(dòng)生產(chǎn)功能，其中的切縫補(bǔ)償裝置可以通過(guò)自身進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，這使得數(shù)控氣割機(jī)可以合理控制構(gòu)件實(shí)際輪廓，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精確化以及標(biāo)準(zhǔn)化。在生產(chǎn)過(guò)程中，即使出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差的情況，也可以通過(guò)誤差補(bǔ)償?shù)姆绞秸{(diào)整生產(chǎn)流程，進(jìn)一步保障零部件生產(chǎn)的穩(wěn)定性[5]。

2.3 汽車工業(yè)

近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)得到了非常迅猛的發(fā)展，因此汽車零部件加工也迎來(lái)了新的變革。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在汽車零部件加工中，可以高效地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零部件的生產(chǎn)加工，為汽車制造行業(yè)提供更多高標(biāo)準(zhǔn)的零件。把數(shù)控機(jī)床以及汽車零部件高速加工中心科學(xué)合理地融合在一起，可以形成一條高效的汽車零部件加工生產(chǎn)流水線，這不僅能夠滿足汽車零部件產(chǎn)品更新?lián)Q代所需不同型號(hào)零件的要求，而且可以有效提升汽車零部件加工時(shí)不同型號(hào)零件轉(zhuǎn)換的效率。傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)過(guò)程中，一直將“經(jīng)濟(jì)規(guī)?！鄙a(chǎn)理念作為生產(chǎn)指導(dǎo)思想，但是這些理念不適合多品種以及中小批量零部件的生產(chǎn)，而利用數(shù)控加工技術(shù)則可以有效地滿足這個(gè)生產(chǎn)要求。此外，數(shù)控技術(shù)中的其他技術(shù)也在汽車制造工業(yè)得到了不同程度的應(yīng)用，在未來(lái)的一段時(shí)間里，汽車行業(yè)的發(fā)展規(guī)模將會(huì)擴(kuò)大，而且對(duì)汽車零部件要求會(huì)更高，更多新型的零部件也會(huì)出現(xiàn)在該行業(yè)，因此數(shù)控技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用將會(huì)更加深入。

2.4 機(jī)床設(shè)備

現(xiàn)階段，作為機(jī)械制造之中非常重要的機(jī)床設(shè)備，可以極大程度地提升機(jī)械制造的質(zhì)量以及效率。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以使得機(jī)械制造業(yè)擁有更加良好的數(shù)控能力；在機(jī)床上面安裝更多智能化的計(jì)算機(jī)設(shè)備，還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的智能化控制，從而使得數(shù)控機(jī)床的智能化程度更高，在不同的生產(chǎn)環(huán)境下，數(shù)控機(jī)床可以進(jìn)行自動(dòng)的判定識(shí)別。加強(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，可以調(diào)控?cái)?shù)控設(shè)備中的刀具以及工件之間的位置，從而使得生產(chǎn)過(guò)程中冷卻泵的起停、刀具的選擇以及主軸變速等相關(guān)流程更加流暢，使得每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都按照規(guī)定的工序進(jìn)行，以減少流程之間銜接不流暢而產(chǎn)生的工時(shí)損失，防止生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)更多障礙，從而影響總體的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，極大地改變了機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式，這是一種可以有效提升機(jī)械制造質(zhì)量的重要技術(shù)手段。在未來(lái)的機(jī)械制造行業(yè)中，數(shù)控技術(shù)會(huì)朝著更加智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展；在生產(chǎn)過(guò)程中，其解決生產(chǎn)安全隱患的能力也會(huì)得到加強(qiáng)，對(duì)于更多復(fù)雜環(huán)境的生產(chǎn)適應(yīng)程度也會(huì)更高，而且其應(yīng)用范圍也會(huì)更加廣闊。