淺析數(shù)控技術在機械自動化中的應用

侯闊陽

摘要：制造業(yè)的發(fā)展與技術提升往往是人們需要的體現(xiàn)，而伴隨著經濟的蓬勃發(fā)展，制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇正成倍增長。在機械制造業(yè)中，傳統(tǒng)技術已無法滿足要求，數(shù)控技術因其高精度，高效率，柔性自動化等特點，通過程序控制，極大的增大了機械制造的靈活性，在機械制造，汽車加工等領域，體現(xiàn)了無法替代的作用。我就數(shù)控技術在機械自動化中的應用展開探討。

關鍵詞：數(shù)控技術;機械自動化;應用

引言

數(shù)控技術是計算機技術、現(xiàn)代控制技術、傳感器技術等組成的綜合應用技術，它的發(fā)展可應用為機械自動化的發(fā)展開創(chuàng)的新的空間，使機械制造格局發(fā)生了巨大變化，本文從數(shù)控技術的發(fā)展出發(fā)，概述在機械設計自動化中的發(fā)展前景。

1數(shù)控技術的特點

高效性。高效是數(shù)控技術在自動化機械制造中最為顯著的特點，傳統(tǒng)的設備只能從事一些簡單的零件的加工，數(shù)控技術的使用，省去了換刀，停車的步驟，節(jié)約了加工時間，降低了人工成本。（2）高精度。依靠快速準確的數(shù)字量傳遞技術，對工件的高精密度的實時處理，及時反饋，與輸入的指令相比較，用比較的差值來移動部件，只到差值為零。同時，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，測量裝置的精度等也逐漸提高，使得數(shù)控加工精度進一步提高。（3）靈活性。計算機的輔助功能代替早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲，處理，判斷，運算等功能均有現(xiàn)場可以編輯的軟件來完成，這樣便極大的增強了機械制造的靈活性，方便改變加工工藝參數(shù)，提高了數(shù)控設備的工作效率。

2數(shù)控技術在機械自動化中的應用現(xiàn)狀

機械自動化對于數(shù)控技術的需要十分明顯，在數(shù)控技術的集成化與柔性化應用中，機械自動化將數(shù)控技術作為資深發(fā)展的基礎，并以此為核心技術進行更深層次的發(fā)展。國家的發(fā)展與機械自動化的發(fā)展緊密相連，對于數(shù)控技術的本土研發(fā)刻不容緩，依靠國外技術只會加大生產成本且受制于人，所謂的“先進技術”只會是別人幾年前的技術而已，脆弱的數(shù)控技術直接造成不穩(wěn)定的機械自動化發(fā)展。有針對性的自主數(shù)控技術研究是數(shù)控技術在機械應用中最為迫切的需求。

3機械自動化中數(shù)控技術的理論基礎

3.1數(shù)控技術機械自動化應用的智能化和多維化

計算機應用的普及以及軟件技術的發(fā)展，數(shù)控技術的智能化成為機械技術的發(fā)展趨勢，智能化的內容包含數(shù)控系統(tǒng)的各個方面：機械自動化的精度控制、自適應控制、安全控制，以及提高編程水平等，在反應控制、機械參數(shù)的識別和運算，以及數(shù)控的模糊控制等方面都具有發(fā)展的空間。多維化是指機械自動化發(fā)展層次的多維，通過數(shù)控技術拓展機械自動化功能，采用多維的數(shù)控技術提高自動化水平，多維聯(lián)動發(fā)揮更高的效益。但是多維數(shù)控技術在機械自動化中編程應用開發(fā)難度大，限數(shù)制控技術在機械自動化領域的發(fā)展。

3.2精度化和高速化應用

數(shù)控技術帶來了機械制造在精度與高速上的革新，機械自動化的以數(shù)控技術為核心采取的多核高速CPU處理技術，使機械自動化的伺服系統(tǒng)提高工作效率大為提升，對機械工作的動、靜態(tài)狀況有所改善。目前機械自動化對于精度的控制已經達到了微米程度，這都是計算機加入機械制造帶來的功勞。

3.3數(shù)控技術機械自動化應用的可靠性和網(wǎng)絡性

機械自動化控制指標中數(shù)控技術的可靠性是重要內容，機械自動化要在控制中取得高性能、高效率和高精度的效果，取得很好的效益，就需要提高數(shù)控技術的可靠性。對現(xiàn)有的數(shù)控技術進行性能分析，尋求阻礙性能可靠性的原因，從而提高機械自動化控制水平。在此過程中要依靠可靠的管理和有效的組織，經過數(shù)控技術中數(shù)據(jù)的長期積累，并借助計算機技術建立優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫提高數(shù)控技術水平。網(wǎng)絡化是機械自動化數(shù)控技術發(fā)展的熱點。數(shù)控系統(tǒng)本身采用模塊設計，功能強大，能夠滿足機械自動化功能的需求，數(shù)控技術的網(wǎng)絡化能夠依據(jù)不同的機械自動化控制要求，使用相應的信息進行數(shù)控流程進行調整從而很大限度的發(fā)揮數(shù)控技術網(wǎng)絡化的效能。

4數(shù)控技術在機械自動化中的結構發(fā)展與方向

4.1數(shù)控技術在機械自動化中的結構發(fā)展

數(shù)控技術要求在自動化工作進程中使用高集成的芯片以及高效的PLC編程控制器的電路芯片，使自動化與數(shù)控的軟硬件性能能夠匹配，達到機械自動化的功能提升。在機械自動化中以網(wǎng)絡進行體系的構建，將不同的機械設備進行聯(lián)結，到達最有效利用的目的。網(wǎng)絡化的應用使得機械自動化能夠實現(xiàn)無人操作和遠程調控，將所有的數(shù)據(jù)進行整合交流。這就要求對數(shù)控技術進行可視化的技術發(fā)展，將計算機技術的圖像處理功能進行數(shù)控化的結合，對機械自動化的信息交流有著極大的便利和效率。同時，可以根據(jù)實際生產中對不同的需要進行插補，以計算機進行更加精準的自動化補償。

4.2數(shù)控技術在機械自動化的綜合發(fā)展

隨著電子技術、精密制造技術、計算機技術以及自動控制優(yōu)化、監(jiān)測技術的發(fā)展，機械自動化中數(shù)控技術性能日臻完善，數(shù)控的自動化應用領域日益擴大。數(shù)控機床的出現(xiàn)是機械自動控制的基礎，是先到機械控制和制造成為規(guī)?；凸I(yè)化的象征，同時給傳統(tǒng)的機械控制帶來翻天覆地的變化，對汽車加工、國防工業(yè)發(fā)展起到越來越重要的作用。機械自動化中的數(shù)控技術不斷采用新的成果，朝著可靠化、智能化、高精度、高速度方向發(fā)展。智能化是新世紀機械控制技術的大的發(fā)展方向。作為機械自動化的控制部分，數(shù)控技術中的數(shù)控系統(tǒng)，引入了神經網(wǎng)絡、模糊控制、自適應控制等機制，數(shù)控技術能在機械控制中具備學習功能，不斷的儲備控制數(shù)據(jù)，具有自適應、自補償、自編程等功能。對于機械自動化運行故障可有進行伺服驅動的智能化識別、故障診斷的專家系統(tǒng)，通過這些數(shù)控手段可以優(yōu)化調解參數(shù)。網(wǎng)絡化發(fā)展進一步促進了其柔性的發(fā)展。這主要是指機械控制中通過數(shù)控系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)使用計算機進行網(wǎng)絡控制和網(wǎng)絡連接，能夠在企業(yè)內部建立機械自動控制的局域網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)內部控制或者遠程控制。

5數(shù)控技術的前景

汽車行業(yè)：隨著全球分工體系的確立和汽車制造產業(yè)的轉移，我國汽車行業(yè)抓住這一機遇并實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。從2003年至2018年，中國汽車產銷星都大幅提高，產銷量均已超過2500萬輛，不僅具有強大的生產力，還有廣大的市場需求。而且隨著新能源汽車的陸續(xù)上市并得到市場的廣泛認可，新能源汽車同傳統(tǒng)動力汽車都有著高速發(fā)展的需求，對高精密大型機床的需求量也隨之上升。尤其是汽車制造中的革新技術，汽車輪轂的整體加工，以及汽車剎車盤都需要高速立式加工中心，而且汽車輪轂的整體鑄造和直接產品加工還需要立式五軸數(shù)控機床、龍門五軸加工中心來提高其安全性能。（2）航空航天：對于航空航天中的精密儀器，流線型的表面，需要自由度高的，高密高精數(shù)控加工設備，進而促進數(shù)控技術的發(fā)展。

結語

機械自動化中對于數(shù)控技術的應用，使得機械制造業(yè)的發(fā)展前景變得不再迷茫，對機械自動化的核心工藝有著不可忽視的作用。正是數(shù)控技術的加入，才使得機械制造業(yè)開始向機械自動化方向發(fā)展，才使得機械自動化技術更加成熟。更對未來機械自動化的要求提出了更高的要求，不僅更加精確，還要擁有更加靈活的操控模式和更加整合的體系模式，在更快、更準、更完美的要求中精益求精。數(shù)控技術在機械自動化的應用帶來的是一個更富有生機和前景的機械制造產業(yè)。

參考文獻

[1]鄒俊華.機械自動化發(fā)展分析[J].科技博覽，2017（6）.

[2]謝情燕.淺談現(xiàn)代數(shù)控技術的發(fā)展趨勢[J].價值工程，2015（2）.