數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢

劉向華

（河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司，河北 滄州 062552）

1 引言

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)機(jī)械制造工作有很大的幫助，該技術(shù)推動(dòng)著機(jī)械制造工作向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，使我國機(jī)械制造行業(yè)的國際競爭力進(jìn)一步提高。因此，為了保證我國機(jī)械制造行業(yè)更具國際競爭力，相關(guān)企業(yè)就應(yīng)該在機(jī)械加工過程中加強(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)也需要不斷開拓市場，對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行完善和創(chuàng)新，以提高機(jī)械加工質(zhì)量，為企業(yè)和行業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力。

2 數(shù)控加工技術(shù)概述

2.1 數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅僅是技術(shù)方面的變革，同時(shí)也是我國機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志。我國機(jī)械加工行業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有很長一段時(shí)間，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，我國機(jī)械加工領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)一些較為先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)C(jī)械加工產(chǎn)品的要求越來越高，機(jī)械加工行業(yè)只有不斷應(yīng)用數(shù)控技術(shù)才能有效解決傳統(tǒng)加工過程中存在的各種問題，進(jìn)而滿足社會(huì)發(fā)展需求。如今，許多企業(yè)開始對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行全面創(chuàng)新，希望開發(fā)出更加符合市場需求和社會(huì)發(fā)展的新技術(shù)，進(jìn)而推動(dòng)我國制造行業(yè)的發(fā)展。[2]

2.2 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域的重要性

第一，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)機(jī)械加工工作首先需要通過設(shè)計(jì)機(jī)械加工圖紙，之后再根據(jù)圖紙進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和安排，這期間會(huì)花費(fèi)設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間和精力，同時(shí)工作效率也相對(duì)較低。而應(yīng)用數(shù)控技術(shù)之后，傳統(tǒng)的圖紙分析、工藝設(shè)計(jì)和安排工作幾乎不需要人為進(jìn)行，而完全是通過計(jì)算機(jī)軟件完成，進(jìn)而大大提高了機(jī)械產(chǎn)品加工過程的工作效率，也使設(shè)計(jì)工作更加精確，最終的產(chǎn)品也具有優(yōu)良的品質(zhì)，機(jī)械零件的裝配工作也因此更加順利。第二，有利于提升我國綜合競爭力。機(jī)械加工行業(yè)的生產(chǎn)水平和能力是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在一些較為重要的工業(yè)領(lǐng)域，例如能源工業(yè)、軍工工業(yè)等。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用能夠有效提高相關(guān)領(lǐng)域生產(chǎn)設(shè)備的加工質(zhì)量，使相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備性能得到提升，進(jìn)而為國家發(fā)展提供幫助。我國的重工業(yè)起步較晚，機(jī)械加工技術(shù)水平相對(duì)落后，只有不斷發(fā)展機(jī)械加工行業(yè)才能提高我國的綜合競爭力，這也能為機(jī)械加工行業(yè)提供更好的發(fā)展空間。

3 數(shù)控技術(shù)的原理

數(shù)控技術(shù)是由自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同組成的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，人們通過對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行深入研究，逐漸開發(fā)出了數(shù)控機(jī)械加工系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)，大大提高了傳統(tǒng)機(jī)械加工工作的效率和質(zhì)量。

3.1 系統(tǒng)的組成部分

機(jī)械加工行業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備、可編程控制器、機(jī)床控制單元以及數(shù)據(jù)輸入和輸出設(shè)備組成。數(shù)控系統(tǒng)的組成部分主要分為硬件部分和軟件部分，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，工作人員只需要通過硬件結(jié)構(gòu)選擇合適的加工程序便可完成數(shù)控加工工作。

3.2 系統(tǒng)的運(yùn)行原理

在機(jī)械行業(yè)數(shù)控加工的過程中，數(shù)控系統(tǒng)是整個(gè)加工過程的關(guān)鍵，主控系統(tǒng)及其附屬裝置可以理解為一種特殊的計(jì)算機(jī)裝置，由于機(jī)械加工環(huán)境的特殊性，這種計(jì)算機(jī)裝置的抗干擾性和環(huán)境適應(yīng)能力比較強(qiáng)，進(jìn)而幫助相關(guān)企業(yè)更好地完成機(jī)械加工工作。在應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，需要通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行編程，之后再由各種控制單元對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，控制單元能夠根據(jù)用戶指定的程序?qū)C(jī)床的導(dǎo)軌、刀架、主軸等結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工過程。

4 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 航空領(lǐng)域的應(yīng)用

我國的航空事業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展階段，航空領(lǐng)域的機(jī)械加工工作要求更為嚴(yán)格，同時(shí)該領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的要求也更高，所以，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到航空領(lǐng)域的機(jī)械加工工作中能夠顯著提高航空機(jī)械零件的加工質(zhì)量。傳統(tǒng)由人工操作的機(jī)械加工，加工質(zhì)量和效率往往得不到保證，同時(shí)不同零件都是分開加工的，所以在裝配過程中往往會(huì)出現(xiàn)各種問題。通過數(shù)控技術(shù)進(jìn)行零件設(shè)計(jì)、加工等工作，能夠有效避免這些問題，進(jìn)而提高航空產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

4.2 數(shù)控機(jī)床設(shè)備

數(shù)控機(jī)床設(shè)備是數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工應(yīng)用過程中的重要產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床大大推進(jìn)了機(jī)電一體化生產(chǎn)模式的發(fā)展。將數(shù)控技術(shù)融入傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)備之后，使得機(jī)床設(shè)備的可操作性和加工精度有了進(jìn)一步的提高，進(jìn)而使機(jī)械加工過程變得更加方便、快捷。數(shù)控機(jī)床設(shè)備具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如，數(shù)控機(jī)床加工過程不需要人工進(jìn)行過多的操作和干涉，只是在更換毛坯、刀具等環(huán)節(jié)時(shí)需要人工進(jìn)行操作，大大減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)加工效率和質(zhì)量也有了顯著提高?，F(xiàn)階段，機(jī)械加工企業(yè)通過使用數(shù)控機(jī)床設(shè)備，解決了傳統(tǒng)人工操作機(jī)床設(shè)備時(shí)出現(xiàn)的各種弊端和問題，能夠提高工作人員的效率，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

4.3 汽車機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用

近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展較為迅速，尤其是新能源汽車方面的發(fā)展更為突出。汽車機(jī)械零件具有精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難等諸多特點(diǎn)，因此，傳統(tǒng)的人工加工方式很難保證汽車機(jī)械零件的加工質(zhì)量。在汽車工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，可以有效解決上述問題，進(jìn)而提高汽車機(jī)械零件的生產(chǎn)質(zhì)量和工作性能。此外，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，汽車機(jī)械加工領(lǐng)域逐漸引進(jìn)了柔性加工技術(shù)和虛擬加工技術(shù)，不僅進(jìn)一步提高了機(jī)械加工的效率和質(zhì)量，也為汽車機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)等工作提供了便利。

5 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的發(fā)展趨勢

5.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的的精準(zhǔn)度和效能的雙重提升

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展推動(dòng)了機(jī)械加工行業(yè)的進(jìn)步，機(jī)械加工行業(yè)在今后應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的過程中需要不斷提高數(shù)控技術(shù)的精準(zhǔn)性和效能，進(jìn)而保證機(jī)械加工的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

5.2 不斷完善數(shù)控系統(tǒng)

就現(xiàn)階段我國數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用情況來看，機(jī)械加工工作會(huì)涉及許多方面，因此，只有對(duì)傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行更新，完善系統(tǒng)弊端，設(shè)計(jì)更為先進(jìn)的數(shù)控加工平臺(tái)才能進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

5.3 加強(qiáng)信息化建設(shè)

信息化建設(shè)是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要工作，機(jī)械加工行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就應(yīng)該加強(qiáng)信息化建設(shè)，對(duì)現(xiàn)階段的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行信息化革新，進(jìn)而提高機(jī)械加工行業(yè)的數(shù)字化程度。這也有利于推動(dòng)機(jī)械行業(yè)朝著創(chuàng)新性、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和高產(chǎn)能化方向發(fā)展。

6 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)在我國機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用大大提高了我國機(jī)械加工水平，使我國機(jī)械加工工作朝著自動(dòng)化和智能化方向邁進(jìn)。針對(duì)現(xiàn)階段我國機(jī)械加工水平較低，技術(shù)相對(duì)落后的現(xiàn)狀，合理地應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)能夠有效改善該問題，進(jìn)而推動(dòng)國家的發(fā)展。隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出，機(jī)械加工行業(yè)更應(yīng)該重視對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與研究，進(jìn)而提高我國綜合實(shí)力。