淺談機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

鄔云飛

摘 要：數(shù)控技術(shù)是以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)類(lèi)型，具有靈活便捷、高精度等多種優(yōu)勢(shì)，將數(shù)控加工技術(shù)引入到機(jī)械制造領(lǐng)域中，推動(dòng)了機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械水平的提升，為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展提供了充足的動(dòng)力。因此，本文分析了機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用策略，以供廣大相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);的數(shù)控技術(shù);應(yīng)用

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代制造業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求。為了有效的提升機(jī)械水平，人們將現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，使得機(jī)械加工的靈活性以及精度得到了大幅度的提升。文章對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)行了分析和研究。

一、數(shù)控技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)概述

數(shù)控技術(shù)是一門(mén)集成性技術(shù)學(xué)科，其綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息反饋技術(shù)與控制技術(shù)等，通過(guò)一體化、協(xié)同化的數(shù)據(jù)調(diào)配與指令傳輸，為機(jī)械加工賦予精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)支撐，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造精度。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)工作來(lái)講，數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將控制機(jī)制與機(jī)床加工模式、設(shè)計(jì)文件進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以數(shù)據(jù)模型為核心，真實(shí)表述機(jī)械加工生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)邏輯。此過(guò)程控制機(jī)制的自動(dòng)化、智能化實(shí)現(xiàn)，有效取代傳統(tǒng)人工操作，令整項(xiàng)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造變得更為簡(jiǎn)潔，且一體化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，增加機(jī)械控制效果。從我國(guó)現(xiàn)階段從發(fā)展目標(biāo)而言，隨著智能制造2025戰(zhàn)略的制定，為機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)及其制造業(yè)樹(shù)立新的發(fā)展標(biāo)桿。為全面實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型，均需要數(shù)控技術(shù)完成主體任務(wù)驅(qū)動(dòng)，增強(qiáng)加工生產(chǎn)的科學(xué)性。從國(guó)際間競(jìng)爭(zhēng)模式來(lái)講，生產(chǎn)能力作為國(guó)家綜合實(shí)力的一種重要體現(xiàn)，機(jī)械加工行業(yè)中數(shù)控技術(shù)的融合則可體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)價(jià)值，特別是對(duì)于我國(guó)重工業(yè)起步相對(duì)較晚、技術(shù)水平相對(duì)較低的產(chǎn)業(yè)化模式，需要大力融合先進(jìn)技術(shù)工藝，才可實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，以提高自身的工業(yè)實(shí)力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中獲取更多話(huà)語(yǔ)權(quán)。

機(jī)械設(shè)計(jì)工作具有復(fù)雜性與綜合性的特征，其不僅需要針對(duì)部件的應(yīng)用形式、應(yīng)用場(chǎng)景界定零部件的屬性參數(shù)，還需要按照零部件自身的韌性與剛性，確定加工材料。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中，需要經(jīng)過(guò)繁雜的信息采集與實(shí)踐工作，才可保證零部件應(yīng)用的可靠性。在數(shù)控技術(shù)的支撐下，機(jī)械設(shè)計(jì)工作通過(guò)信息系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身工作模式的優(yōu)化及處理，有效提高設(shè)計(jì)及加工精度，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)效率，進(jìn)一步完善我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用策略

從工作原理來(lái)講，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中的實(shí)現(xiàn)是以高精度化、自動(dòng)化、智能化為主要優(yōu)勢(shì)，將技術(shù)與制造工藝相對(duì)接，保證每一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作及其施行過(guò)程是符合前期設(shè)計(jì)需求的。按照機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)鏈條來(lái)講，數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以在多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，以此來(lái)凸顯出數(shù)控技術(shù)的高質(zhì)量操控價(jià)值。

（一）機(jī)床設(shè)備生產(chǎn)

機(jī)電一體化作為機(jī)械工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，通過(guò)機(jī)電一體化系統(tǒng)及設(shè)備，完成對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及加工的一體操作，生產(chǎn)過(guò)程的智能性與可調(diào)性，基本可滿(mǎn)足任何精度等級(jí)的加工需求，提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力。在此期間，數(shù)控技術(shù)的融合與應(yīng)用，可通過(guò)通信技術(shù)、反饋技術(shù)及控制技術(shù)等，對(duì)機(jī)床設(shè)備及機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控設(shè)置，例如，在數(shù)控加工中，刀具的自主定位以及快速換刀模式，通過(guò)傳感器將部件加工信息進(jìn)行反饋處理，還可輔助系統(tǒng)及時(shí)認(rèn)知到工件的加工空間位置，驅(qū)動(dòng)主軸、冷卻泵以及換刀裝置等完成自主運(yùn)行，整個(gè)過(guò)程在操控期間，不需要人工調(diào)節(jié)，操控系統(tǒng)的智能性真正提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。同時(shí)，數(shù)控與反饋技術(shù)可以相結(jié)合，在每次使用前后都可對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行設(shè)備程序內(nèi)檢，及時(shí)且高效的隨時(shí)調(diào)控機(jī)械本身的狀況與磨耗補(bǔ)差。

（二）汽車(chē)制造工業(yè)

近年來(lái)，家用汽車(chē)需求的不斷提升，對(duì)汽車(chē)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造產(chǎn)業(yè)提出更高的要求，大體量的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)加速汽車(chē)工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。從工業(yè)生產(chǎn)角度來(lái)講，機(jī)械設(shè)計(jì)工作的實(shí)現(xiàn)，需結(jié)合數(shù)控技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等，完成對(duì)機(jī)械零部件的批量化生產(chǎn)，提高汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的縱向發(fā)展力。數(shù)控技術(shù)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可為機(jī)械部件賦予柔性化的操作優(yōu)勢(shì)，在高速運(yùn)作模式下，數(shù)控機(jī)床機(jī)可按照內(nèi)部數(shù)據(jù)指令完成自主驅(qū)動(dòng)，也可通過(guò)不同系統(tǒng)之間核定機(jī)械部件驅(qū)動(dòng)所遵循的各類(lèi)參數(shù)基準(zhǔn)，構(gòu)建具有現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化的汽車(chē)機(jī)械制造體系，為產(chǎn)品更新?lián)Q代奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，汽車(chē)零件機(jī)械設(shè)計(jì)與加工期間，數(shù)控技術(shù)支撐下的批量生產(chǎn)，可按照程序自啟動(dòng)、自執(zhí)行模式，完成多方數(shù)據(jù)比對(duì)，同步反饋到主系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)即時(shí)反饋處理，增強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)精度，有效解決生產(chǎn)過(guò)程中的碰撞問(wèn)題。這樣一來(lái)，經(jīng)濟(jì)層面的節(jié)約，可助力汽車(chē)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)降損增益。

（三）工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

工業(yè)生產(chǎn)制造中，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)工作的結(jié)合，更多體現(xiàn)的是數(shù)控技術(shù)高度集成優(yōu)勢(shì)，控制模式的自動(dòng)智能特征，有效替代傳統(tǒng)人力操作。例如在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，人們只需通過(guò)固定的程序編設(shè)便可，工作人員只需要啟動(dòng)電源便可以得到成品零部件。此類(lèi)運(yùn)行特征令數(shù)控技術(shù)具備高危加工操作的能力，有效保證工作人員的健康。與此同時(shí)，自動(dòng)化的控制模式增加工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性與效率性，可實(shí)現(xiàn)單體的精度化加工，也可以通過(guò)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條完成批量化的生產(chǎn)。全自動(dòng)化的運(yùn)作模式為企業(yè)節(jié)約人力成本，降低產(chǎn)品生產(chǎn)中的誤差率。數(shù)控加工生產(chǎn)中，人們需要按照實(shí)際加工產(chǎn)品以及加工順序完成對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的預(yù)設(shè)，此過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)執(zhí)行期間可以實(shí)現(xiàn)自主預(yù)測(cè)與報(bào)警處理，如果存在加工誤差問(wèn)題，則及時(shí)進(jìn)行故障定位，令工作人員明晰當(dāng)前機(jī)械加工中存在的問(wèn)題。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)工作中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)，為機(jī)械設(shè)計(jì)及生產(chǎn)賦予精度化、效率化的能力，全面增強(qiáng)機(jī)械制造的可調(diào)節(jié)性，滿(mǎn)足設(shè)備的多場(chǎng)景運(yùn)行訴求。期待后續(xù)發(fā)展中，可研人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)制造的探索力度，借助新技術(shù)、新工藝，打造多場(chǎng)景發(fā)展規(guī)劃，全面助力機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

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