數(shù)控技術(shù)在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用

單曉坤

摘要：現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也越來越成熟，其在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，大大提升機械加工領(lǐng)域的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)了該領(lǐng)域的良好發(fā)展。本文從數(shù)控技術(shù)的基本概念和應(yīng)用優(yōu)勢出發(fā)，對其在現(xiàn)代機械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討，并分析其發(fā)展和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機械加工 應(yīng)用

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0021-01

如今伴隨數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，其在機械加工中已得到有效融合，創(chuàng)新和改進(jìn)了傳統(tǒng)機械加工方式，特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使機械加工領(lǐng)域進(jìn)入新的發(fā)展階段。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用對機床運行和加工操作進(jìn)行全面的管控，多個數(shù)控設(shè)備及技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化操作，從而提高機械加工精度，充分滿足生產(chǎn)需要。

1 數(shù)控技術(shù)的概念及應(yīng)用優(yōu)勢

所謂數(shù)控技術(shù)，就是基于數(shù)字和信息技術(shù)對機械加工流程、操作予以控制的一項技術(shù)。該項技術(shù)不單單涵蓋傳統(tǒng)機械生產(chǎn)技術(shù)、傳感技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，還具有自身先進(jìn)高新技術(shù)特點，譬如：高精度、自動化等。由于數(shù)據(jù)輸入、存儲及分析處理等均可通過專業(yè)軟件完成，數(shù)控技術(shù)有力提升了機械加工生產(chǎn)的靈活性，提升了機械生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控機械生產(chǎn)還可提高產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)機床不能生產(chǎn)出復(fù)雜度較高的零部件，而通過調(diào)整數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)參數(shù)，可進(jìn)行加工，所以相對方便換批加工和新產(chǎn)品的研發(fā)[1]。此外，此項技術(shù)還可在完成一次裝夾后，完成多道工序操作，不但保證了產(chǎn)品質(zhì)量，同時也提升了加工精度，在較大程度上節(jié)省了時間。應(yīng)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的工具，不僅節(jié)省了換刀和裝配時間，強化了工具的標(biāo)準(zhǔn)強度以及整體控制水平，還有助于計算機進(jìn)行良好的輔助生產(chǎn)。

2 現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在機械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 機床方面的應(yīng)用

在機械加工生產(chǎn)中，機械裝置是最為關(guān)鍵的一項，控制性能良好的機床裝置是當(dāng)前機電一體產(chǎn)品的主要組成。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的機床裝置中，關(guān)鍵是把計算機控制裝置和機床良好連接，再依托計算機技術(shù)對機床加工和生產(chǎn)運行實施實時性管控，也就是人們常說的數(shù)控機床。它主要將加工所需進(jìn)行的一切操作、工藝程序、技術(shù)參數(shù)等通過數(shù)字代碼形式來表示，之后應(yīng)用一定的控制介質(zhì)將相關(guān)數(shù)字信息準(zhǔn)確錄入到專門計算機中，此時借助計算機分析、計算及處理之前錄入的信息，在最后對機床控制系統(tǒng)或執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的指令，加工出所需機械設(shè)備零部件、模板等。

2.2 工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)機器人和過去的數(shù)控系統(tǒng)是基本相似的，均是由驅(qū)動、控制、執(zhí)行等三個單元組成。它通常是應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)流水線上，比如：裝配、焊接、噴漆等方面；或者應(yīng)用到環(huán)境相對復(fù)雜的加工生產(chǎn)中，以達(dá)到人工無法開展的工作，譬如太空、深水等環(huán)境下的加工作業(yè)[2]。同時，這種機器人還可模擬人的手或者腕等動作，通過一定的程序完成部件的搬運、抓取等各種動作。但是數(shù)控技術(shù)在此方面的應(yīng)用，在較大程度上改進(jìn)和完善了勞動條件及環(huán)境，有力的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和員工的安全，尤其是在汽車、大型機械設(shè)備等產(chǎn)品的量化轉(zhuǎn)配、噴氣等方面有著重要作用。此外，在實踐運行中，控制單元通常是通過計算機系統(tǒng)，這就是和人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)相似，能夠向機器人下達(dá)依照有關(guān)程序向相應(yīng)的驅(qū)動單元傳輸指令信號，使其進(jìn)行預(yù)想性操作。與此同時，還可開展同步化檢測，如果加工生產(chǎn)中出現(xiàn)異?；蛘吖收?，可基于傳感、檢測兩個系統(tǒng)反饋到控制單元，進(jìn)而實現(xiàn)報警功用，再做出相應(yīng)的、準(zhǔn)確的保護(hù)操作。還有一點就是，執(zhí)行單元是由伺服系統(tǒng)、基礎(chǔ)部件組成，而其動力部分則會給這個單元給予必要的動力，進(jìn)而使執(zhí)行單元更好能夠在驅(qū)動單元做出在相應(yīng)反應(yīng)下執(zhí)行相關(guān)操作[3]。

2.3 在采煤生產(chǎn)方面的應(yīng)用

當(dāng)前，采煤設(shè)備的開發(fā)和改進(jìn)速度不斷提升，同時品種類型也日益增多，但絕大部分是小批量的生產(chǎn)，所用機殼毛坯生產(chǎn)加工以焊件為主，過去機械加工是不能實現(xiàn)單件下料的。但是，通過采取數(shù)控氣割來代替以往仿形法，并運用龍骨板工藝程序?qū)Σ擅涸O(shè)備葉片、滾筒進(jìn)行下料，這種方案相對而言是比較優(yōu)化的。應(yīng)用該方案使切割效率和質(zhì)量得到大幅提升，一部分零件焊接口可直接割出來，進(jìn)而提升加工效率[4]。此外，基于數(shù)控技術(shù)的氣割設(shè)備可設(shè)為自動控制和管理的切縫補償裝置，而其能對部件輪廓達(dá)成程序進(jìn)行有效的控制，就如數(shù)控機床上，對銑刀半徑達(dá)成補償類似，此時就可通過調(diào)控切縫有關(guān)補償值準(zhǔn)確、合理的控制毛坯部件的加工余量。譬如，采煤裝置的中擺線齒輪上的銷軌輪，它的切槽深度較大，且加工余量也相對要大，以往的銑床加工余量普遍表現(xiàn)出不均勻的情況。但數(shù)控技術(shù)下的銑床則可解決此種情況，同時還有較良好的控制優(yōu)勢。另外，在氣割后實現(xiàn)安全退火，可對部件組織及自身韌性進(jìn)行積極改善，不但在較大程度上提升了部件質(zhì)量，還降低了能耗。還有就是在切削加工中，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可進(jìn)行相對復(fù)雜、精度高的元器件加工。

3 數(shù)控技術(shù)機械加工領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用前景

現(xiàn)階段，我國在機械加工方面應(yīng)用數(shù)控技術(shù)還有待改善，仍存在諸多問題，特別是技術(shù)方面，整體水平和國際水平有一定差距。此外，高精尖技術(shù)不足，在市場上的占有率不高，尚未量化生產(chǎn)，可靠性不高，且未發(fā)揮出品牌效應(yīng)。所以，必須重視數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，特別是加強產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相對社會安全看，機械制造業(yè)是就業(yè)人數(shù)較多的一個行業(yè)，它的發(fā)展不但可緩解就業(yè)壓力，確保社會安穩(wěn)。同時，對于國防安全看，西方歐美國家已掌握先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，并納入到戰(zhàn)略技術(shù)中，對我國是禁售和限制。所以，要充分考慮本國國情，推進(jìn)數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新，將其納入到戰(zhàn)略發(fā)展中，促進(jìn)機械加工的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]冉振旺.數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景分析[J].科技資訊，2011（26）：54.

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[3]王愛民.數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（23）：170.

[4]趙永生.淺談數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（20）：106.