數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械制造中的探討

桑毅磊

【摘要】機(jī)械制造業(yè)的興衰是衡量一個(gè)國家基礎(chǔ)制造水平的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也離不開機(jī)械制造業(yè)的貢獻(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化以及科技智能化的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)在人們生活中所發(fā)揮的作用越來越大。在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的重要性不言而喻，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)一步提升機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究非常有必要。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);自動(dòng)化;機(jī)械制造;應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.150

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。但隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械已經(jīng)無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求，而數(shù)控技術(shù)也隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展，進(jìn)一步取代了人工操作技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的誕生，很大程度上解決了加工機(jī)械領(lǐng)域中加工產(chǎn)品精度不足、加工人員緊缺等問題，顯著提高了機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量以及加工效率。

1、數(shù)控技術(shù)概念以及特征分析

在機(jī)械領(lǐng)域，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的使用，簡稱為數(shù)控。具體來說便是利用數(shù)字控制的形式將自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)。在目前的發(fā)展階段，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以控制角度、位移等一些機(jī)械量，從而使加工效率有相應(yīng)的提升。在數(shù)控技術(shù)實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，需要借助數(shù)據(jù)載體以及二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)運(yùn)算，才能將相應(yīng)的工作內(nèi)容完成。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)是對(duì)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行改革和突破的重點(diǎn)內(nèi)容，使得國民經(jīng)濟(jì)有很大的提升。該項(xiàng)技術(shù)在很多領(lǐng)域都有所涉及，例如：工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療器械領(lǐng)域以及汽車領(lǐng)域等等，對(duì)國家支柱性產(chǎn)業(yè)起到的促進(jìn)作用不容忽視。其中，數(shù)控技術(shù)最突出的特征便是有非常高的精度且適應(yīng)性極強(qiáng)，在生產(chǎn)時(shí)可以保障高效率的生產(chǎn)且質(zhì)量穩(wěn)定，還能精準(zhǔn)完成十分復(fù)雜的動(dòng)作，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常突出。

2、數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢

2.1更高的操作精度

在過去的車間生產(chǎn)流程里，大部分都是由人工操作機(jī)器生產(chǎn)的。但由于人的先天特性，人是感性思維的生物，情緒控制著人的行為。在生產(chǎn)過程中，由于疏忽可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。況且人畢竟不是機(jī)器，沒有機(jī)器的精度就無法掌握產(chǎn)品的整體質(zhì)量，所以生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)參差不齊，如果該產(chǎn)品在市場上銷售和使用，消費(fèi)者的體驗(yàn)會(huì)降低。而數(shù)控技術(shù)可以憑借數(shù)字精確控制產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)格和質(zhì)量，即使是在小的機(jī)械零件上，也可以保證它們的質(zhì)量。目前，許多機(jī)械制造企業(yè)都引進(jìn)了數(shù)控技術(shù)。隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，相信企業(yè)的生產(chǎn)效率會(huì)更高，用戶體驗(yàn)會(huì)更完善。

2.2生產(chǎn)加工效率高

企業(yè)在生產(chǎn)加工零件時(shí)，可以利用數(shù)控機(jī)床自動(dòng)控制的優(yōu)勢選擇最合適的加工參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，這在很大程度上縮短了零件生產(chǎn)加工之前調(diào)整以及檢驗(yàn)設(shè)備的時(shí)間。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床可以通過自動(dòng)加減速的形式對(duì)所生產(chǎn)的零部件進(jìn)行精確的定位與移動(dòng)，使加工過程中每個(gè)流程的銜接變得更加流暢，生產(chǎn)效率得到更加顯著的提升。此外，應(yīng)用可以自動(dòng)修改加工工具的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，企業(yè)可以通過一臺(tái)數(shù)控機(jī)床對(duì)生產(chǎn)中多個(gè)程序進(jìn)行控制的優(yōu)化操作，極大地減縮短半成品周轉(zhuǎn)過程中需消耗的時(shí)間，從而進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)加工效率

2.3有效提高經(jīng)濟(jì)效益

機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)中較大的產(chǎn)業(yè)，2019年，機(jī)械制造業(yè)占制造業(yè)比重30.65%。要有效提高經(jīng)濟(jì)效益，一方面可以從收入出發(fā)，另一方面也可以盡可能地減少成本。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，能使得機(jī)械制造業(yè)的成本大幅度降低。在成本方面，數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)可以減少其他種類的機(jī)床的消耗，同時(shí)，一名工人可同時(shí)操作4臺(tái)數(shù)控機(jī)床，相較于普通機(jī)床，節(jié)省了人力。大多數(shù)的機(jī)械制造業(yè)是以盈利為目的的，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)能為機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，所以說，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用必定會(huì)越來越廣泛。

3、數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用研究

3.1數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于重型工業(yè)制造

二十世紀(jì)以來，我國工業(yè)的發(fā)展的腳步不停歇，工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化得到人們的認(rèn)可，發(fā)展迅速，其中數(shù)控控制技術(shù)是工業(yè)制造的核心，工業(yè)制造的自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)源于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。由于操作人員在工業(yè)生產(chǎn)中有很多不安定的場合隱患，而自動(dòng)化技術(shù)很少需要人的介入，是可以避免的一方面。工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械制造的自動(dòng)化主要用于數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合體，通過數(shù)控機(jī)械在極端環(huán)境下進(jìn)行工業(yè)制造和生產(chǎn)，不僅完成了人無法完成的高難度工作，而且由于數(shù)控技術(shù)的有效性、便利性和經(jīng)濟(jì)性，工業(yè)制造中數(shù)控機(jī)械的原理是把控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行單元結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的分離，人通過計(jì)算機(jī)程序遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)過程，即使生產(chǎn)過程有錯(cuò)誤也不會(huì)危害操作的體征健康，避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于遠(yuǎn)程操作有監(jiān)視設(shè)備，數(shù)控設(shè)備可以及時(shí)處理故障和生產(chǎn)節(jié)拍，保證了產(chǎn)出效率和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2煤礦機(jī)械

當(dāng)前階段，我國煤礦行業(yè)的采煤機(jī)應(yīng)用非常廣泛，但是這些機(jī)械都是小批量生產(chǎn)，而且在這些機(jī)械中很多機(jī)殼的毛坯制造大多都是通過傳統(tǒng)的焊接形式實(shí)現(xiàn)，但傳統(tǒng)形式的機(jī)械加工不能很好地解決機(jī)械中單件下料的關(guān)鍵問題;而如果將數(shù)控氣割應(yīng)用到生產(chǎn)之中，通過利用龍骨板程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采煤機(jī)滾筒以及葉片下料的操作，就可以很好地優(yōu)化套料的方案，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)可以將機(jī)器切割速度快的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。此外，切割部分零件焊接坡口時(shí)，也可以通過直接切出的方式實(shí)現(xiàn)，從而使零部件的生產(chǎn)效率得到很大的提升。數(shù)控氣割機(jī)裝具備良好的自動(dòng)生產(chǎn)功能，其中的切縫補(bǔ)償裝置可以通過自身進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，這使得數(shù)控氣割機(jī)可以合理控制構(gòu)件實(shí)際輪廓，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精確化以及標(biāo)準(zhǔn)化。在生產(chǎn)過程中，即使出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差的情況，也可以通過誤差補(bǔ)償?shù)姆绞秸{(diào)整生產(chǎn)流程，進(jìn)一步保障零部件生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

3.3汽車制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，我國的汽車行業(yè)也迅速增長，人們對(duì)于汽車的需求量逐漸提高，從而汽車制造業(yè)也在蓬勃發(fā)展。在汽車制造的過程中，數(shù)控技術(shù)更是應(yīng)用廣泛，由于汽車零件多且精細(xì)化要求較高，汽車零件的加工主要依靠數(shù)控機(jī)床完成，例如我國的國產(chǎn)汽車第一汽車解放，他們所生產(chǎn)的汽車零件主要依靠數(shù)控機(jī)床完成，利用數(shù)控技術(shù)的智能化和精細(xì)化的優(yōu)勢，對(duì)汽車零件的制造做到了進(jìn)一步的精細(xì)化。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，很好地滿足了當(dāng)前汽車消費(fèi)市場的需求，加快企業(yè)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，也為社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的整體提升創(chuàng)造了良好的條件。

3.4應(yīng)用在機(jī)械制造中

在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，機(jī)械設(shè)備需要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率給予保障，是非常關(guān)鍵的設(shè)備，也是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的實(shí)力。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷提升的過程中，機(jī)械制造行業(yè)正在針對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更新和優(yōu)化，且有非常多的專業(yè)人員正在不斷創(chuàng)新設(shè)備技術(shù)，以便對(duì)機(jī)械制造當(dāng)中的速度、精度、以及效率給予更好的保障。在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的有效使用，可以對(duì)設(shè)備加工的精度以及速度有效控制，進(jìn)而全面提升質(zhì)量和效率，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了非常大的推進(jìn)效果。

結(jié)語：

隨著數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的融合程度越來越深，數(shù)控加工工藝的自動(dòng)化水平也越來越高，應(yīng)用范圍也越來越廣。數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的應(yīng)用極大的提高了機(jī)械制造的效率和加工精度，為機(jī)械制造從自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)。未來，數(shù)控技術(shù)將與智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)機(jī)械制造向智能化發(fā)展。

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