數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)優(yōu)化

連亞宣

摘要：自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床是信息時(shí)代下的產(chǎn)物，其對(duì)于提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量有重要意義。工欲善其事，必先利其器，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造也需對(duì)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，以科學(xué)指導(dǎo)為依據(jù)制造的數(shù)控機(jī)床，能夠滿足市場需求，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)，幫助企業(yè)獲取更多經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)指導(dǎo);技術(shù)優(yōu)化

0? 引言

近年來我國工業(yè)生產(chǎn)方式正在不斷完善，主要得益于數(shù)控機(jī)床的推廣和應(yīng)用。然而在其推動(dòng)快速生產(chǎn)的同時(shí)，也存在一些問題，這就需要企業(yè)和技術(shù)人員不斷對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值和作用。

1? 現(xiàn)狀分析

回顧我國工業(yè)生產(chǎn)的全過程和工業(yè)發(fā)展簡史歷程，在20世紀(jì)40年代前后，大多數(shù)地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)的全過程均一直處于完全手工操作生產(chǎn)狀態(tài)。當(dāng)時(shí)的工人們主要還是憑生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)由專業(yè)工人自己控制進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)的全過程及其中的一些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)靠人工智力觀察，生產(chǎn)的全過程靠大量人工智力去組織執(zhí)行生產(chǎn)過程效率很低。而如今新的科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)有了飛速的進(jìn)步發(fā)展，在短短的幾十年中生產(chǎn)操作過程管理有了深遠(yuǎn)的重大變革，自動(dòng)化管理水平也在不斷進(jìn)步，自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，其實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程管理控制的最大性優(yōu)化，使企業(yè)在現(xiàn)代化集中生產(chǎn)調(diào)度中，實(shí)現(xiàn)過程管理與質(zhì)量監(jiān)控的有機(jī)結(jié)合。

2? 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)理念

現(xiàn)階段我國企業(yè)廣泛使用的機(jī)床結(jié)構(gòu)中，主要由核心結(jié)構(gòu)主軸部件、傳送結(jié)構(gòu)和支撐部件三部組成。數(shù)控機(jī)床在使用中，最重要的就是要始終保證設(shè)備具備較強(qiáng)的防震能力和較高的穩(wěn)定性，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少可避免因素的影響。因此在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造中，就務(wù)必保證主軸部件和其他部件的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，以此來確保設(shè)備的正常工作。主軸部件的是數(shù)控機(jī)床的核心所在，其運(yùn)用程度能夠很大程度上決定機(jī)床的運(yùn)行速度，因此主軸部件的選擇和使用需做到細(xì)致入微，以確保機(jī)床效率的提升。傳送機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是機(jī)床設(shè)計(jì)的引擎所在，其對(duì)于數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，在機(jī)床設(shè)計(jì)和制造中，信息技術(shù)的應(yīng)用能夠在最大程度上提高機(jī)床的工作效率，提高工作精準(zhǔn)度，同時(shí)減輕操作人員的工作壓力，充分體現(xiàn)出自動(dòng)化的優(yōu)勢和指導(dǎo)價(jià)值。支撐結(jié)構(gòu)對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說就相當(dāng)于人類的骨骼，為其制造過程中提供框架支撐，避免設(shè)備出現(xiàn)老化磨損速度過快的問題，提高機(jī)床的使用壽命，為企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2.1 優(yōu)化制造技術(shù)

數(shù)控機(jī)床最重要的要求就是精確度，因此在制造過程中，需要不斷的對(duì)制造進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，同時(shí)還要兼顧自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)。主軸部件是數(shù)控機(jī)械中最核心的部件，因此在主軸的制造過程中，不僅要保證其精度，還要保證與其他部件之間的精密對(duì)接，提高設(shè)備的兼容性，擴(kuò)大適用范圍，從而實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)的優(yōu)化。

2.2 新型導(dǎo)軌的運(yùn)用

要想始終保證數(shù)控機(jī)床的高效率和高精度，就需依托液體靜壓導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，“貼塑導(dǎo)軌”和“涂塑導(dǎo)軌”在國內(nèi)外都有著廣泛的應(yīng)用，其在應(yīng)用程度上已經(jīng)幾乎與取代了傳統(tǒng)的滾動(dòng)導(dǎo)軌。在實(shí)際應(yīng)用中，要想提高傳遞功率和轉(zhuǎn)速，就可以采用圓弧齒和同步齒型帶，此外還需一些輔助工作來保證設(shè)備的高效運(yùn)行，例如預(yù)加載負(fù)荷、拋光背帶和安裝張力輪等。同時(shí)在加工輪帶的過程中使用密度較小的鋁合金或者工程塑料都能夠降低設(shè)備運(yùn)行的慣性，對(duì)提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率有重要意義。

3? 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床的提出就是為了代替人工，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成產(chǎn)。因此其在生產(chǎn)線的普及應(yīng)用，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)生能力有著極高的價(jià)值。數(shù)控機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用中，可以勝任絕大多數(shù)的生產(chǎn)的工作，很大程度減少了企業(yè)人力資源的投入，為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)線全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。企業(yè)要想全面提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率，就要加大自動(dòng)化的建設(shè)力度，使生產(chǎn)線與時(shí)代接軌，構(gòu)建智能化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)流程。企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變對(duì)其發(fā)展的促進(jìn)作用不言而喻，同時(shí)也能減輕施工人員的工作壓力，增加員工對(duì)企業(yè)的歸屬感，提高其工作效率，促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展。在數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解和分析其所具備的三大特點(diǎn)，即自動(dòng)化、技術(shù)化和智能化。并取其精華，為企業(yè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)和制造所用[2]。

3.1 自動(dòng)化

除成型和切割等復(fù)雜生產(chǎn)工作需人工進(jìn)行監(jiān)督操作，數(shù)控機(jī)床可以自主完成其余所有的生產(chǎn)工作，只需要極少的技術(shù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作即可，極大的緩解了企業(yè)的用工荒。萬物互聯(lián)的時(shí)代背景之下，數(shù)控機(jī)床的普及和應(yīng)用能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的建設(shè)，通過信息技術(shù)操控機(jī)床完成對(duì)設(shè)備的規(guī)格、形狀的控制，提高企業(yè)產(chǎn)品的合格率。此外數(shù)控機(jī)床還能夠進(jìn)行一些高精度零件的加工，技術(shù)人員只需在終端進(jìn)行編碼，機(jī)床就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行工作，還可以對(duì)機(jī)床運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備因老化發(fā)生的生產(chǎn)問題。對(duì)比傳統(tǒng)人工的生產(chǎn)方式，數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化能夠做到全面保證生產(chǎn)的安全性和高效性，減少企業(yè)人力物力的支出，促進(jìn)企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)。

3.2 技術(shù)化

數(shù)控技術(shù)就是指利用數(shù)字信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)用的遠(yuǎn)程控制，其普及和應(yīng)用需多方面的技術(shù)作為支持，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)等，因此企業(yè)在使用數(shù)控機(jī)床，需引進(jìn)不同學(xué)科的專業(yè)人才，協(xié)同施工，保證數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定的運(yùn)行，并不斷對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，提高生產(chǎn)的精準(zhǔn)性和安全性。充分實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)化，能夠使生產(chǎn)變得更加簡單，也要求實(shí)際操作人員具備極高的技術(shù)水平和操作經(jīng)驗(yàn)。對(duì)此，企業(yè)可以邀請(qǐng)專家學(xué)者到企業(yè)來，為操作人員進(jìn)行講解，扎實(shí)其基本功，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，使其適應(yīng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的升級(jí)和創(chuàng)新，并且保證其所具備技能滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。

3.3 智能化

數(shù)控機(jī)床之所以一經(jīng)問世就得到廣泛的應(yīng)用，很大程度上要?dú)w于其智能化的特點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員直接通過編寫代碼控制機(jī)床內(nèi)部的生產(chǎn)程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床功能的智能化，充分發(fā)揮機(jī)床的集成功能。還可以對(duì)程序進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)，逐漸減少人工的控制，使機(jī)床形成操作回環(huán)，不間斷的自主作業(yè)，這樣不僅能提高機(jī)床機(jī)械的智能化水平，還能使企業(yè)快速適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展形勢。此外由于實(shí)現(xiàn)智能化的操作需要多方面技術(shù)人員的協(xié)同施工，因此企業(yè)還需加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)普通工人向技術(shù)方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變，為數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化、智能化發(fā)展提供技術(shù)支持[3]。

4? 數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)的新動(dòng)態(tài)

隨著萬物互聯(lián)理念的提出，我國各個(gè)行業(yè)都取得了一定的成效。在生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展歷史中，生產(chǎn)方式也在進(jìn)行不斷的創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，因此自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床被研發(fā)并投入使用，以其極高的生產(chǎn)效率受到企業(yè)的好評(píng)，就安全性能來講更是無可挑剔的選擇。但現(xiàn)階段我國大多企業(yè)在生產(chǎn)中引進(jìn)創(chuàng)新方法的意識(shí)不足，仍沿用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，難以使企業(yè)的發(fā)展跟上時(shí)代的腳步。因此要想解決這一問題就需要加大創(chuàng)新的投資，為技術(shù)人才提供更完善的培訓(xùn)體系，保證其具備極高的專業(yè)素養(yǎng)，以此帶動(dòng)科技的發(fā)展和企業(yè)的進(jìn)步。

5? 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)優(yōu)化策略

5.1 規(guī)范生產(chǎn)流程

相對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，數(shù)控機(jī)床能夠極大促進(jìn)生產(chǎn)流程的規(guī)范化發(fā)展，避免因員工操作失誤帶來的生產(chǎn)問題。但現(xiàn)階段大部分企業(yè)還沒有形成規(guī)范化的機(jī)床使用制度，導(dǎo)致存在物不能盡其用的問題出現(xiàn)，因此在使用中，應(yīng)加大對(duì)技術(shù)人員規(guī)范化思想的滲透，保證生產(chǎn)的安全性。并在生產(chǎn)過后，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)影響生產(chǎn)安全的隱性問題，因此技術(shù)人員應(yīng)定時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，查看設(shè)備的情況，更換潤滑液等[4]。

除設(shè)備方面，操作人員的職業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，也能對(duì)數(shù)控機(jī)床的規(guī)范化發(fā)展起到很大的決定性作用。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，由于技術(shù)人員的錯(cuò)誤理解或者代碼冗余都能導(dǎo)致機(jī)床設(shè)備的壽命下降，甚至導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，不按預(yù)定程序設(shè)定進(jìn)行工作，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。其次維修人員的工作效率也會(huì)對(duì)規(guī)范化生產(chǎn)影響，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在，及時(shí)修復(fù)，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的癱瘓。因此企業(yè)在對(duì)于全部施工人員的培養(yǎng)上應(yīng)加大力度，保證生產(chǎn)的規(guī)范化。

5.2 提高生產(chǎn)精度

數(shù)控機(jī)床所生產(chǎn)的零件幾乎不存在規(guī)格和形狀上的誤差，包括其生產(chǎn)平臺(tái)上的坐標(biāo)系都是由計(jì)算機(jī)控制，對(duì)于零件的打磨和切割都能保證誤差在0.01mm之內(nèi)或是不存在誤差。傳統(tǒng)的人工切割方式受到不確定因素的影響，不能保證零件的規(guī)格和質(zhì)量，生產(chǎn)效率也不高。因此企業(yè)應(yīng)充分利用數(shù)控機(jī)床精準(zhǔn)度高、誤差小的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到高精度零件的生產(chǎn)中，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)營造更多經(jīng)濟(jì)效益[5]。

6? 結(jié)論

綜上所述，數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代化生產(chǎn)線的建設(shè)起到了不可磨滅的作用，因此企業(yè)還需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)技術(shù)積極進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，保證企業(yè)的發(fā)展緊跟時(shí)代腳步。同時(shí)還需對(duì)掌握數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的人員加大培養(yǎng)力度，為生產(chǎn)提供技術(shù)保障。企業(yè)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，有效提高我國生產(chǎn)行業(yè)在國際范圍的競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁銘祥.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)新動(dòng)態(tài)的探討[J].科技展望，2017，27（22）.

[2]關(guān)宇，趙佳，黃明.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的新動(dòng)態(tài)[J].工程技術(shù)（引文版），2016（002）：00246-00247.

[3]陳永，陳國華，吳燁龍，等.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（011）：4352.

[4]吳志偉，吳雪萌.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)新動(dòng)態(tài)的探討[J].中國金屬通報(bào)，2020（02）：58-59.

[5]鄧方.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的新發(fā)展[J].今日自動(dòng)化，2019（006）：45-46.