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

李議

摘要：隨著世界工業(yè)化深度發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)也在不停地跟上潮流腳步，從而引導(dǎo)出了多元化多功能的機(jī)械產(chǎn)品。同時(shí)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)出了很多功能性的零部件，并為人們的生產(chǎn)生活和國(guó)家的發(fā)展需要提供了便捷和效益。然而，機(jī)械制造自動(dòng)化行業(yè)在大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，大部分機(jī)械制造水平仍然處在較低程度，影響機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文通過(guò)描述我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顟B(tài)，對(duì)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用研究，充分發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的智能自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展提供充足的動(dòng)力。

Abstract： With the deep development of the world's industrialization， China's machinery manufacturing industry is constantly keeping up with the pace of the trend， thus leading out of the diversified multi-functional machinery products. At the same time， relevant national departments and enterprises have applied automation equipment to produce many functional parts and components， and provide convenience and benefits for people's production and life as well as the development needs of the country. However， with the large-scale development of the machinery manufacturing automation industry， most of the machinery manufacturing level is still at a low level， which affects the further development of the machinery manufacturing industry. By describing the development status of China's machinery manufacturing field at the present stage， this paper studies the application of NUMERICAL control technology in automatic machinery manufacturing， gives full play to the advantage of intelligent automation of numerical control technology， and provides sufficient power for the development of China's manufacturing industry.

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);自動(dòng)化;機(jī)械制造

Key words： numerical control technology;automation;machinery manufacturing

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）01-0158-02

1? 我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顟B(tài)

國(guó)際上對(duì)一個(gè)國(guó)家評(píng)定是否為高科技發(fā)展國(guó)家，其中一項(xiàng)剛性指標(biāo)是智能自動(dòng)化制造的應(yīng)用廣度能否達(dá)到一定規(guī)模。在這種背景下，自動(dòng)化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的實(shí)踐研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)家的變革使傳統(tǒng)的制造技術(shù)已經(jīng)被自動(dòng)化的現(xiàn)代制造技術(shù)取代，其中危險(xiǎn)操作性比較高、高精度的復(fù)雜機(jī)械制造加工生產(chǎn)模式都可以通過(guò)數(shù)控技術(shù)達(dá)到目標(biāo)。通過(guò)控制面板簡(jiǎn)單操作可控制設(shè)備運(yùn)行，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。工業(yè)制造中的自動(dòng)化加工不僅能滿足產(chǎn)品的精度要求，還能有效降低以往人工操作中的危險(xiǎn)性，提高加工效率，該種設(shè)備可大批量制造生產(chǎn)且執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，便于集中培訓(xùn)操作人員，大量且高質(zhì)量地進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。在這種情況下，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造業(yè)中的缺陷，批量生產(chǎn)很多商品，減少勞力，降低生產(chǎn)成本，滿足市場(chǎng)供輸?shù)男枨?。?shù)控技術(shù)相關(guān)學(xué)科種類(lèi)非常多，如計(jì)算機(jī)、電子自動(dòng)化控制及無(wú)損測(cè)量、信息處理、微電子和現(xiàn)進(jìn)的制造技術(shù)等是綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科，將其有效應(yīng)用于機(jī)械制造中的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化及集同時(shí)，可以滿足現(xiàn)代機(jī)械制造的各項(xiàng)要求。因此，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用是必不可少的。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造方面也有非常好的發(fā)展前景，未來(lái)將在更多的領(lǐng)域應(yīng)用。

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

2.1 更高的操作精度

在過(guò)去的車(chē)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(guò)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(méi)有機(jī)器的精度就無(wú)法掌握產(chǎn)品的整體質(zhì)量，所以生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)參差不齊，如果該產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷(xiāo)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)效率高

以前信息技術(shù)不那么發(fā)達(dá)的時(shí)候，企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間最重要的就是人工操作機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)，車(chē)間生產(chǎn)人員按照生產(chǎn)線操作。手工操作機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)，那么企業(yè)需要更多的員工，企業(yè)的生產(chǎn)成本會(huì)不斷增加，而且員工素質(zhì)可能不一樣，在生產(chǎn)的時(shí)候?qū)Ξa(chǎn)品的性能不熟悉，生產(chǎn)效率會(huì)下降;同時(shí)，員工人數(shù)多不僅會(huì)增加生產(chǎn)成本，還會(huì)增加人事管理的難度，員工之間有矛盾的話管理起來(lái)會(huì)很麻煩。如今，隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了很大的提高。企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間出現(xiàn)了模塊化管理，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程由計(jì)算機(jī)控制，不僅加快了零部件和設(shè)備的安裝，而且優(yōu)化了生產(chǎn)人員的配置，提高了生產(chǎn)技術(shù)人員的整體素質(zhì)，減少了車(chē)間人員的數(shù)量，降低了企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)支出。

2.3 生產(chǎn)要素更加完備，生產(chǎn)工藝更加科學(xué)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不僅優(yōu)化了生產(chǎn)車(chē)間的所有要素，也使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更加完善和科學(xué)。數(shù)字化生產(chǎn)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)整合能力，進(jìn)行集中處理，快捷高效;數(shù)字化連接各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)，可以實(shí)現(xiàn)部門(mén)間資源共享，提高工作效率;數(shù)控技術(shù)控制每個(gè)生產(chǎn)階段的設(shè)備，可以使設(shè)備之間的工作完美銜接，使生產(chǎn)過(guò)程更加順暢。另一方面，由于數(shù)控技術(shù)可以監(jiān)控車(chē)間設(shè)備的工作和使用情況，當(dāng)某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可以快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決故障，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，有了數(shù)控技術(shù)的參與，這使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更加科學(xué)高效。

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(lái)，我國(guó)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(chǎng)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(guò)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(wú)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(lái)實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的分離，人通過(guò)計(jì)算機(jī)程序遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)過(guò)程，即使生產(chǎn)過(guò)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 數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的運(yùn)用研究

城市化水平的提高由當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展所趨導(dǎo)。交通出行的首選工具汽車(chē)已經(jīng)成為人們出行等主要交通工具，隨著汽車(chē)數(shù)量的增加，汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，汽車(chē)行業(yè)的非常規(guī)化競(jìng)爭(zhēng)也出現(xiàn)了。這就需要企業(yè)在制造力和品質(zhì)上做文章，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)過(guò)程中，市場(chǎng)對(duì)于汽車(chē)部件生產(chǎn)的速度要求也更加嚴(yán)格，這樣拉動(dòng)了汽車(chē)生產(chǎn)效率的提高?，F(xiàn)在的汽車(chē)生產(chǎn)線多采用高速控制機(jī)床及機(jī)器手臂工作組裝，提高汽車(chē)生產(chǎn)的速度和操作的靈活性，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)的市場(chǎng)響應(yīng)機(jī)制。隨著高速控制機(jī)床的廣泛使用，促進(jìn)現(xiàn)代化汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)線的形成，增強(qiáng)汽車(chē)生產(chǎn)的靈活性，不斷滿足產(chǎn)品的發(fā)展需求，從機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中的規(guī)模化生產(chǎn)向高效率、多品種生產(chǎn)的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的制造和生產(chǎn)除此之外，模擬制造仿真技術(shù)、控制柔性技術(shù)和集成制造技術(shù)的運(yùn)用促進(jìn)了汽車(chē)工業(yè)的加速發(fā)展。

3.3 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于采礦機(jī)械生產(chǎn)的運(yùn)用研究

中國(guó)有著豐富的地理資源，煤炭開(kāi)采自古以來(lái)就是我國(guó)人民賴(lài)以生存的重要產(chǎn)業(yè)。煤礦行業(yè)不僅為我國(guó)提供了大量的勞動(dòng)力市場(chǎng)，也使人們獲得了經(jīng)濟(jì)收入。而且，煤炭開(kāi)采給煤礦企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了地方企業(yè)的發(fā)展。山西是中國(guó)的煤炭大省，眾所周知，采煤有一定的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備要求較高。以前機(jī)械不發(fā)達(dá)，工人只能地下開(kāi)采。由于地下環(huán)境封閉，地形不穩(wěn)定，在開(kāi)采過(guò)程中容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。如今，數(shù)控技術(shù)的使用可以說(shuō)是為煤礦行業(yè)保駕護(hù)航，無(wú)論是從采煤前的地形勘探，還是正規(guī)采煤，以及采煤過(guò)程中所需的特殊材料制成的設(shè)備，數(shù)控技術(shù)都可以進(jìn)行無(wú)形的操控，既保證了采煤的安全性，又提高了采煤各個(gè)階段的機(jī)械作業(yè)效率。煤礦是人們的生產(chǎn)和生存的重要非再生資源，如何合理集約利用是人類(lèi)長(zhǎng)久以來(lái)的期望，其產(chǎn)生的熱能有助于方便人們生活生產(chǎn)活動(dòng)。但煤礦采集和運(yùn)輸?shù)陌踩运奖容^低，需要員工提高安全警戒性。采集煤礦時(shí)一般使用采煤機(jī)，特別是在采集條件和采集環(huán)境差的情況下，對(duì)開(kāi)采技術(shù)和采煤機(jī)的要求很多。傳統(tǒng)簡(jiǎn)單認(rèn)為，采用采煤機(jī)減少產(chǎn)量的生產(chǎn)方式可以避免設(shè)備的維護(hù)成本。但是，在采煤機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)了很多焊接和材料制造等問(wèn)題，不能在傳統(tǒng)的機(jī)械制造手段自主完成。但是，根據(jù)數(shù)控自動(dòng)化氣割技術(shù)方式，大型機(jī)械裝置的生產(chǎn)采用特別的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行下料作業(yè)，避免采用的液壓控制設(shè)備方式的大面積油泄漏造成環(huán)境污染，有助于節(jié)省工作時(shí)間、提高工作效率和優(yōu)化工作流程。因此，煤礦采收效率不斷提高，大幅度降低職工工作風(fēng)險(xiǎn)，減少發(fā)生故障的概率，有利于實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 數(shù)控技術(shù)在機(jī)床裝置中的運(yùn)用研究

機(jī)床裝置是機(jī)械制造中不可缺少的加工設(shè)備，可以在企業(yè)中把具有車(chē)銑磨控制能力的機(jī)床裝置活用于生產(chǎn)制造，促進(jìn)企業(yè)的現(xiàn)代化和機(jī)電一體化。在機(jī)械制造中使用數(shù)控技術(shù)可以豐富機(jī)床的配置功能，還可以提高其加工能力，可搭載動(dòng)力刀模塊或輔助桁架機(jī)械手等上下料裝置實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)控機(jī)床的加工生產(chǎn)。數(shù)控機(jī)床不僅可以提高技術(shù)人員操作的質(zhì)量和精度，還可以降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的釋放，為企業(yè)節(jié)約非常大的勞動(dòng)成本，減少人員事故的發(fā)生。數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造中的電子科學(xué)技術(shù)及機(jī)械一體化成果，保證機(jī)床裝置的穩(wěn)定性，確保數(shù)控機(jī)床精準(zhǔn)加工。由于可以精密地操作主軸的變速、冷卻泵的操作、刀具刃的位置，因此可以滿足微細(xì)化和復(fù)雜化的機(jī)床的加工需要。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床裝置，可以有效地提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

4? 結(jié)束語(yǔ)

如上所述，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)日趨智能自動(dòng)化，不僅滿足了企業(yè)日常高速生產(chǎn)的要求，而且推動(dòng)我國(guó)進(jìn)出口需求的發(fā)展，雖然我國(guó)新時(shí)期的數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快，但相對(duì)于其他工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還是有些滯后。各種技術(shù)和配套層面有各種問(wèn)題，需要向其他國(guó)家請(qǐng)教經(jīng)驗(yàn)。因此，我們需要努力發(fā)展和創(chuàng)新數(shù)控技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化管理，使數(shù)控自動(dòng)更好地融入制造生產(chǎn)，最終滿足國(guó)家的需要，提高綜合國(guó)力?？傊瑪?shù)控技術(shù)在自動(dòng)化技術(shù)制造領(lǐng)域的作用巨大，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用直接能提高中國(guó)機(jī)械制造的水平，間接促進(jìn)了中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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