數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用

姜緒科

（江蘇八達(dá)重工機(jī)械股份有限公司， 江蘇 新沂 221400）

引言

在傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造中，起著主要作用的是物理機(jī)械理論以及在其指導(dǎo)下的機(jī)械組裝與裝配。但是隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造模式已經(jīng)難以滿足社會(huì)發(fā)展的需要，加之近年來(lái)我國(guó)數(shù)字化技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸在機(jī)械加工制造領(lǐng)域得到應(yīng)用，逐步改變了傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式，掀起了我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)操作和管理模式的變革。

1 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)就是數(shù)字控制技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是指借助數(shù)字化的信息和系統(tǒng)對(duì)機(jī)械加工進(jìn)行操作和系統(tǒng)化的指揮，其中融合了微電子、計(jì)算機(jī)、信息采集和處理、自動(dòng)化檢測(cè)和控制等先進(jìn)的技術(shù)，為機(jī)械制造自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了良好的條件。目前我國(guó)在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用方面達(dá)到了比較高的程度，在很多領(lǐng)域已經(jīng)徹底取代了傳統(tǒng)的硬件組裝控制技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一個(gè)新的階段。

1.1 在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

借助控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行單元，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮出了關(guān)鍵的作用，能夠完成很多生產(chǎn)線中的操作，尤其是在一些比較復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中，在人工沒(méi)有辦法直接深入到的作業(yè)位置，往往需要借助數(shù)控技術(shù)操作機(jī)械設(shè)備來(lái)完成，進(jìn)而在保證工人人身安全的情況下，能夠高效地完善生產(chǎn)工作。比如在深水作業(yè)和太空作業(yè)方面，由于人工無(wú)法直接深入其中進(jìn)行作業(yè)，故可以借助數(shù)控技術(shù)的控制單元發(fā)布指令，并由傳輸單元完成指令的傳輸，最后由執(zhí)行單元來(lái)代替人工完成各項(xiàng)具體操作。

1.2 在機(jī)床中的應(yīng)用

目前，我國(guó)機(jī)床的設(shè)計(jì)和研發(fā)已經(jīng)成為國(guó)家重點(diǎn)工程，而數(shù)控技術(shù)在其中發(fā)揮著重要作用。數(shù)控機(jī)床主要是指借助數(shù)控技術(shù)來(lái)將計(jì)算機(jī)設(shè)備連接到機(jī)床上，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)床加工生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制。在計(jì)算機(jī)設(shè)備的輔助下，機(jī)床加工中各項(xiàng)指令能夠以代碼的形式表現(xiàn)出來(lái)，然后記住數(shù)控技術(shù)中的控制機(jī)制來(lái)進(jìn)行指令和傳達(dá)和執(zhí)行，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，來(lái)完成機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程。

1.3 在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提升和現(xiàn)代交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的完善，我國(guó)汽車加工制造行業(yè)也逐漸發(fā)展起來(lái)，這就意味著傳統(tǒng)的汽車加工制造技術(shù)已經(jīng)難以滿足汽車市場(chǎng)的需要，這就為數(shù)控技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用提出了要求。借助數(shù)控技術(shù)，汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)的需求得到滿足，并且能夠從新的技術(shù)層面來(lái)解決復(fù)雜汽車零件的生產(chǎn)加工問(wèn)題。除此之外，數(shù)控技術(shù)還能夠進(jìn)行虛擬加工、集成制造等，都有助于汽車制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)。

1.4 在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用

煤礦工業(yè)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，能夠?yàn)槲覈?guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的動(dòng)力支撐。在傳統(tǒng)的煤礦工業(yè)領(lǐng)域，加工技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備都比較落后，無(wú)法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。而數(shù)控技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦的數(shù)控切割，大大提高了煤礦開(kāi)采的效率。同時(shí)，數(shù)控技術(shù)為煤礦領(lǐng)域高質(zhì)量的輪廓切割提供了可能，借助現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)分析和處理系統(tǒng)，也有助于優(yōu)化零部件的設(shè)計(jì)和制造方案。數(shù)控技術(shù)在煤礦工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅能夠大大提升煤礦行業(yè)生產(chǎn)的效能，而且能夠更加安全高效地完成各項(xiàng)生產(chǎn)過(guò)程，有助于保證工人的人身安全，有效杜絕了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下的安全隱患。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用效果

1）滿足在線監(jiān)控、故障自診和自動(dòng)報(bào)警的需求。對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的系統(tǒng)、裝置等制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)控，如果在運(yùn)行環(huán)節(jié)中出現(xiàn)故障問(wèn)題，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的工作要求，并明確故障所在的位置，操作員工的工作也將由于故障的準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)工作效率顯著提升，設(shè)備檢查和維修變得比較簡(jiǎn)單，所以這項(xiàng)工作的開(kāi)展也將對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命起到極大的幫助。

2）滿足節(jié)能和降耗的需求。通過(guò)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，使得工作的生產(chǎn)效率和半自動(dòng)化程度也將得到顯著提升。由于當(dāng)前的工作做到了對(duì)自動(dòng)化的發(fā)展或是實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化要求，因此操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度也被大大降低，這也意味著在自動(dòng)化工作下，企業(yè)生產(chǎn)效率得到了更為顯著的提升。

3）推動(dòng)制造加工的智能化。今后我國(guó)未來(lái)制造和加工要向著智能化的方向發(fā)展，其可以達(dá)成對(duì)計(jì)算機(jī)的輔助制造和設(shè)計(jì)，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)科的綜合發(fā)展與利用，可以在當(dāng)前制造單位和制造系統(tǒng)中得到充分展現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)與工作的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)加工和生產(chǎn)的基本需求。

3 機(jī)械加工工藝發(fā)展的趨勢(shì)和方向

3.1 智能化、網(wǎng)絡(luò)化程度加深

在當(dāng)今信息化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代背景下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化信息技術(shù)無(wú)疑是機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的主流。借助互聯(lián)網(wǎng)，機(jī)械加工中的各個(gè)環(huán)節(jié)和流程能夠連接成為一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，便于各種數(shù)據(jù)信息的采集、分析和處理，實(shí)現(xiàn)自我檢驗(yàn)、虛擬設(shè)計(jì)、自我調(diào)節(jié)等功能，逐步提升整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程中的智能化水平。

3.2 機(jī)械加工精細(xì)化

我國(guó)目前正處于工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，傳統(tǒng)粗放型的工業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)的需要，并且隨著一系列新技術(shù)、新工藝的產(chǎn)生和應(yīng)用，精細(xì)化和集約化越來(lái)越成為機(jī)械加工新的發(fā)展方向，并擁有廣闊的市場(chǎng)前景。具體表現(xiàn)在機(jī)械加工中要求生產(chǎn)加工的效率更高、質(zhì)量更優(yōu)、技術(shù)更先進(jìn)，其中效率和精度的要求需要建立在保證加工制造產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，促進(jìn)機(jī)械加工精度、效率和經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

3.3 開(kāi)放化程度越來(lái)越高

目前數(shù)控技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，將成為促進(jìn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力提升的重要推動(dòng)力。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升其開(kāi)放程度將成為下一階段的發(fā)展方向。一方面，傳統(tǒng)機(jī)械加工模式下的數(shù)控系統(tǒng)是非常封閉的，很多信息和數(shù)據(jù)資源的交流都會(huì)受到阻礙。另一方面，在信息化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代背景下，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的建立能夠加速對(duì)電子平臺(tái)的信息整合，進(jìn)而提升機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)化和一體化。