試析機械制造中數(shù)控技術的應用

吳思 劉新峰

摘要：隨著機械制造技術的改進，機械制造行業(yè)發(fā)展迅速，而數(shù)控技術在機械制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用，為了推動機械制造業(yè)的發(fā)展，必須加強數(shù)控技術在機械制造業(yè)中的應用。本文將對機械制造中數(shù)控技術應用進行分析。

關鍵詞：機械制造;數(shù)控技術;趨勢;應用

前言：

數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網(wǎng)絡通信技術、光機電技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點

1.數(shù)控技術的應用

（1）數(shù)控技術發(fā)展非常迅速，其在機械制造中的作用更加突出。從數(shù)控銑床到鉆床、線切割機床、車床鏜床以及磨床，再到加工中心、車削中心、數(shù)控機床、板材加工中心以及數(shù)控彎管機等，直接推動了CAD技術的工程化發(fā)展，誕生了CAPP技術。在微電子技術的影響下，數(shù)控技術不斷提高，數(shù)控機床逐漸實現(xiàn)了自動交換工件、刀具，同時還在數(shù)控機床間設置了托盤機構(gòu)，形成了柔性制造單元，能夠?qū)?shù)控機床、工業(yè)機器人、傳送帶以及自動導行小車等結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)控制，構(gòu)建了柔性制造線。隨著計算機網(wǎng)絡和自動化技術的快速發(fā)展，在數(shù)控機床的基礎上，數(shù)控技術研究主要集中在鉆具科研生產(chǎn)以及機械自動化方面。在計算機網(wǎng)絡的作用下，企業(yè)內(nèi)部各相對獨立的機械制造過程逐漸形成了完整的制造系統(tǒng)，優(yōu)化了機械制造整體動態(tài)。

（2）數(shù)控技術在機械制造工程中的應用范圍不斷擴展，基本涵蓋了經(jīng)濟和社會各個領域，如工業(yè)生產(chǎn)、機床設備、煤礦機械、宇航工業(yè)以及汽車工業(yè)等領域。

首先，在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)領域得到了廣泛應用，比如，造紙、食品加工以及印刷等，特別是復雜、危險的環(huán)境下，數(shù)控技術的應用范圍不斷擴大。如，農(nóng)藥加工、金屬冶煉等環(huán)境。加強數(shù)控技術的應用，有助于改進生產(chǎn)工作環(huán)境，保證生產(chǎn)人員的人身安全，也推動著工業(yè)生產(chǎn)線機械化的實現(xiàn)，大大降低了勞動成本和勞動強度，提升了工作效率和質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中，在計算機系統(tǒng)作用下，數(shù)控技術對加工進行有效控制，使每個生產(chǎn)過程都按照規(guī)定的程序進行，利用傳感檢測系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程進行同步檢測，及時找出錯誤，根據(jù)設備運行狀況，制定科學有效的處理措施，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

其次，數(shù)控技術在煤礦機械中的應用。采煤業(yè)對采煤機的要求非常高，由于受到環(huán)境影響較大，采煤機的品種有很多種，一般都是小批量生產(chǎn)，將焊件作為機殼毛坯，如果采取傳統(tǒng)機械制造技術，則無法有效解決這個問題。而采用數(shù)控技術，通過龍骨板程序進行下料，這樣能優(yōu)化套料選用方案。加強數(shù)控技術在煤礦業(yè)的應用，有助于提高采煤效率，對生產(chǎn)過程進行精確控制，提高機械加工質(zhì)量，從而更好地完成采礦任務，同時，也避免了人工操作危險，大大降低了煤礦事故發(fā)生率，有助于提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。

再次，數(shù)控技術在汽車工業(yè)中的應用。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術逐漸應用到汽車工業(yè)領域。數(shù)控技術的應用，大大提高了汽車零件制造效率，提升了汽車工業(yè)的整體實力。隨著高速加工中心等高速數(shù)控機床應用的加深，逐漸形成了現(xiàn)代化汽車工業(yè)生產(chǎn)線，提高了生產(chǎn)效率和柔性，充分滿足了產(chǎn)品生產(chǎn)和更新要求，擴大了汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)模，為復雜琴部件制造效率的提高創(chuàng)造了有利條件。隨著柔性制造、集成制造以及虛擬制造等先進技術在汽車工業(yè)中的應用，直接推動著汽車工業(yè)的快速發(fā)展。

最后，數(shù)控技術在機床設備中的應用。在機械制造業(yè)中，機床設備占據(jù)了重要地位，應用數(shù)控技術的機床設備是機電一體化的重要組成部分。加強數(shù)控技術在機床設備中的應用，通過計算機網(wǎng)絡技術來控制裝置，提升設備機床的控制能力，使數(shù)控機床能夠準確、快速地控制主軸變速、刀具與工件的位置以及冷卻泵的操作等環(huán)節(jié)，提高機床設備的工作效率，提升加工精確度，充分滿足機床設備精細化和復雜化等要求。

2.機械制造中數(shù)控技術應用趨勢

（1）普通加工中心向高速加工中心轉(zhuǎn)化

由于普通加工中心的生產(chǎn)節(jié)拍較低，進入21世紀后，高速加工中心逐步取代了普通加工中心，而成為新時期汽車行業(yè)技術裝備中的佼佼者。隨著自動化技術的不斷發(fā)展，通過技術成本的降低，高速加工中心很快成為汽車行業(yè)技術裝備中的“價廉物美”的搶手貨。此外，高速加工中心還具有投資周期短，投資成本低，見效快的特點。

（2）數(shù)控系統(tǒng)由多模塊插裝式結(jié)構(gòu)向單模塊集成式轉(zhuǎn)化

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)也在發(fā)生深刻的變化，已由原來的多模塊插裝式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為單模塊集成化結(jié)構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)支持多種存儲介質(zhì)，支持多種通訊，人機界面越來越人性化，功能也越來越強大。數(shù)控技術的飛躍發(fā)展為數(shù)控機床的發(fā)展不斷注入新鮮活力。

（3）單機生產(chǎn)方式向多機聯(lián)網(wǎng)方式轉(zhuǎn)化

隨著數(shù)控技術和通信技術的飛速發(fā)展，單機生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化為多機聯(lián)網(wǎng)方式已成為現(xiàn)實。這種網(wǎng)絡化的結(jié)構(gòu)，使得機床與機床之間、機床與管理終端之間可相互通信，一套完整的機床管理體系建立起來。=

（4）機械結(jié)構(gòu)變化

為適應數(shù)數(shù)控技術的發(fā)展，機械結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。為縮小體積，減少占地面積，更多地采用機電一體化結(jié)構(gòu)。為了提高自動化程度，而采用自動交換刀具，自動交換工件，主軸立、臥自動轉(zhuǎn)換，工作臺立、臥自動轉(zhuǎn)換，主軸帶C軸控制，萬能回轉(zhuǎn)銑頭，以及“數(shù)控夾盤”，“數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，“動力刀架”和“數(shù)控夾具”等。為了提高數(shù)控機床的動態(tài)特性，伺服系統(tǒng)和機床主機進行很好的機電匹配。同時主機也借助計算機進行模塊化、優(yōu)化設計。

總結(jié)：

綜上所述，數(shù)控技術目前在機械制造中得到了廣泛應用，該技術具有高科技含量、高精確度等特征。在社會發(fā)展中，數(shù)控技術對機械制造的發(fā)展有著重要影響，因此，需要加強對數(shù)控技術應用的重視，使機械制造業(yè)的發(fā)展?jié)M足社會要求。

參考文獻

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（1.城略工程管理有限責任公司 110000;2.沈陽金創(chuàng)工程有限公司 110000）