淺析數控技術在機械制造中的應用

李 軍,魏 星,陳 韜

（昆明冶金高等專科學校,650033）

淺析數控技術在機械制造中的應用

李 軍,魏 星,陳 韜

（昆明冶金高等專科學校,650033）

隨著科學技術不斷發展，數控技術作為較高科技性能的技術也在不斷進步之中，將數控技術應用到機械制造行業中，是提高我國工業化技術含量的手段之一。現階段，我國機械制造行業的規模在世界上占據著較大份額，但是產品的質量卻不能達到國際標準，技術含量不過關，所以我們應加強數控技術在機械制造行業的有效應用，提升機械制造產品的性能及質量。本文簡單分析了我國機械制造行業的現狀，數控技術的特點以及數控技術在機械制造行業中的應用，最后對我國機械制造行業中數控技術的發展趨勢做了闡述。

數控技術;機械制造;應用前景

隨著科學技術的不斷發展與市場競爭的加強，數控技術在機械制造行業的應用也應不斷加強，不斷滿足現代產品多樣化的需求。這就需要我們不斷完善數控技術在機械制造行業的有效應用，最大限度挖掘數控技術的靈活性，提升機械設備的功能、效率以及產品質量，從而滿足現代市場的多元化競爭需求。

1 目前我國機械制造行業的現狀

所謂機械制造就是機械產品，宏觀上包括各種動力機械設備的制造（如農業機械、紡織機床、運輸機械等等），微觀上是指從原料的加工處理、檢測、包裝以及運輸的整個過程。機械制造業的發展水平是衡量國家工業化發展程度的標志之一，為國民經濟提供了技術動力支持。目前我國機械制造企業的生產實力、發展規模等等都處于世界先進行列，但是我國的機械產品技術含量較低、質量不符合國際標準，大部分高精度機床的性能還不能滿足要求，產品的技術水平和質量保證都遠遠落后于世界標準，技術管理落后、工藝落后，研制出來的產品不能滿足客戶的需求，更不能迅速轉變成商品，嚴重制約了我國機械產品的發展。

現階段，美國數控技術在機械制造企業實現了“三個三”模式，即三個星期的設計周期，三個星期的試制周期，三年的無故障運行。而我國數控技術在機械制造企業的應用與美國相差甚遠，機械產品質量更是不可同日而語。我國機械產業對國外技術的依賴較大，大部分機械產品的關鍵部件來自于國外，所以逐漸形成了“崇洋媚外”的觀念，不論什么東西，只要打上國外的標簽，就能有市場。為了提升我國機械產品的競爭力，機械工業部門提出了

“加強工藝管理、嚴格工藝紀律，提升工藝水平，全面推行質量管理”作為工藝工作的指導方針。

在國民經濟的發展過程中，機械制造行業起著舉足輕重的作用，提升機械產品的技術含量，減少對國外技術的依賴，對提升我國在國際競爭中的地位有不容忽視的作用。總之，數控技術在機械制造的應用，給制造行業帶來了巨大的變革，同時也帶來了機遇與挑戰，所以我們應不斷提升數控技術，更好的應用到機械制造行業中，提高競國際爭力。

2 數控技術的特點

數控技術（Numerical Control），即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程，簡單地說就是用數字化信號對設備運行過程等進行控制的一種先進的自動化技術，是典型的機械與電子計算機相結合的機電一體化科技。從誕生之初到現在，經歷了電子數控技術、晶體管數控技術、中小規模IC 數控技術、小型計算機數控技術以及微處理器數控技術五個階段。數控技術在我國開發應用是從1958年開始，改革開放之后，數控技術在機械制造行業的應用才逐漸步入正軌，主要模式是引進國外的先進數控技術，通過消化吸收后，投入生產，總的來說，我國數控技術在制造行業的應用有了質的飛躍，許多機械制造企業從傳統產品轉變為數控化產品，促進了經濟的發展。

現階段，由于數控技術是一種采用計算機數字實現數字程序控制的技術，所以數控技術也可以成為計算機數控技術。電子計算機數控技術采用軟件模塊化的體系結構，使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能得以實現，使計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能，顯示了數控技術優良的性能，具有較高的性價比。（圖一為完整的數控工作示意圖）

（圖一 完整的數控工作示意圖）

總的來說，數控技術的進步與發展與計算機的發展息息相關，在數控技術的發展過程中起著基礎性作用，當然數控技術的發展也離不開各種輔助技術的進步，比如說傳感檢測技術、光電技術、機械制造術以及通訊技術等。數控技術是實現機械制造自動化過程的基礎，是現今集成制造系統的重要組成部分，在美國、日本和德國等發達國家，將數控技術應用到機床改造與生產線量產上，境地了機械制造企業的生產成本，并有效地將機械設備的功能、效率以及產品質量提升到新的高度，使傳統的機械制造業發生了極其深刻的變化。

3 數控技術在機械制造中的具體應用

隨著信息技術、網絡技術以及自動化技術的不斷發展，數控技術與機械制造行業的結合越來越有效，通過計算機操作平臺可以全面掌控生產產品的各項指標與基本參數，并為新產品的研發與現有產品的性能完善提供技術支持，數控技術與機械制造行業的融合，拓寬了機械制造業的范圍，帶動了經濟發展。數控技術的應用范圍也較為廣泛，以下為數控技術在機械制造行業的具體應用：

3.1 數控技術在煤礦機械中的應用

我國國土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲量大，在我國的能源系統中占據重要地位，所以如何有效開發利用煤炭資源是我國煤機企業的主要任務。企業設備自動化程度是工業化水平的象征，在市場競爭較為激烈的大環境下，煤機企業不斷提升勞動效率、降低生產成本才能處于不敗之地，長久發展。

根據煤礦企業的生產環境以及自身特點，不適合使用大型的機床設備，更不適合投入大量的資金購置設備，所以煤炭企業可以利用現有型號的加工機床，改裝成加工精度等級較高，性能較好的設備，有效地開采、加工煤礦資源。當然煤機企業充分利用現有機床產品等設備資源，并不斷改造提升機床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿足較高生產環境的設備要求，提升生產效率，最終實現投入少、效率高、設備應用率高的目的，不斷促進煤炭企業的發展。

3.2 數控技術在汽車工業中的應用

近年來，汽車行業的發展可以說是較為迅猛的，汽車制造、零部件加工等等都隨之發展，數控技術的出現，對汽車制造業來說，是一項福利，加快了復雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率。現階段，汽車行業對零部件和車身的要求逐漸提高，為了滿足生產需求以及市場需要，各種機械設備也不斷朝著精密化、自動化的方向發展。例如激光數控檢測技術的應用，激光檢測技術具有精度高、適用性強、可靠性高等優點，比如，激光檢測技術可以應用到測量尺寸上，用激光對汽車的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長度、垂直度、密度等測量,所有尺寸的分辨率可達1μm ,重復精度0.2μm ，精確性非常高。（圖二為汽車工業中采用激光技術加工的部分零件表）

（圖二 汽車工業中采用激光技術加工的部分零件表）

數控技術應用到汽車工業上，可以提高產品生產效率及產品質量。例如美國Ford 汽車公司和Ingersoll 機床公司合作研制成HVM800 型臥式加工設備，并采用高速電主軸和直線電機，主軸最高轉速為24000r/min，工作臺最大進給達7612m/min，可以理解為不到1s 工作臺可行程1m，瞬間完成一個工作行程。在汽車工業的今后發展過程中離不開數控技術，二者的結合會越來越融洽。

3.3 數控技術在工業生產中的有效運用

在工業生產的范疇中，機械設備是基礎，主要由控制系統、驅動系統及執行系統構成。在現代工業在生產中，有些生產環境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿足生產要求，造成人力資源浪費，甚至會發生工傷安全事故等等，所以應引進先進的生產技術實現自動化生產。數控技術在工業上的應用，有效地改善了這些情況，生產效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數控技術也具有監管功能，在實際生產過程中，一旦發現操作錯誤，信息就會立刻經過傳感器輸送到控制單元，對錯誤操作進行提示，并采用一定的措施進行保護，從而實現正常化生產。

3.4 數控技術在機械設備上的有效運用

在機械制造行業中先進的設備居于核心地位,機械設備是機械制造的重要組成部分，是機械制造的靈魂，在機械生產領域的地位是無可替代的，數控技術的發現應用，使得機械制造行業實現了數字化及自動化發展，實現了機電一體化。面對現代機電一體化的要求,機械制造業必須具有具備控制能力的數控機床設備。在機床上運用數控技術,主要依靠代碼，其可以將產品生產的各類數據儲存在介質中，之后發出指令，傳達到控制系統，最終實現對整個機床生產的控制，是電腦機械相結合的產物,通過軟件設置來控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動冷卻泵等各種繁雜的操作。數控技術在在機械設備上的應用，促進了各個行業的發展，提升了生產效率，實現了批量化生產，在經濟發展中也起到了推動作用。（圖三為激光檢測系統原理結構圖）

（圖三 激光檢測系統原理結構圖）

4 數控技術在機械制造中的應用的發展前景

數控技術的優越性能在機械制造領域很好的發揮出來，無論是最開始的封閉式技術，還是現代的開放式計算機數控技術，數控技術很好的發揮了他的優越性能。在以后的發展過程中，數控技術也將逐步提高其自動化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應市場需求。數控技術在機械制造中發展應用前期，我們并沒有注重專業化需求，無論從技術上、管理上、人才選取上我們都應專業化，最終實現產品專業化的目的。提升我國制造裝備行業的綜合競爭能力，實現機械設備產業化發展，滿足國家的戰略需求，促進國民經濟發展，實現制造行業飛速發展，不斷提高我國的工業發展實力。

5 結束語

隨著科學技術的不斷發展，機械制造行業對數控技術的要求也越來越嚴格，數控技術的應用的有效管理也是機械制造產品質量的保障，所以我們應充分重視數控技術在機械制造企業中的應用及發展問題，更好的解決現階段數控技術在機械制造企業中技術關卡，保證數控技術在機械制造行業的快速穩定發展，生產出更好的產品，為人類提供服務。現階段，我國的經濟發展正處在一個關鍵階段，在世界經濟一體化的大潮下，我國的機械制造企業還需不斷提高數控技術應用的有效性，將制造技術與世界接軌，最大限度的縮小與發達國家的差距，注重技術的創新，為我國的機械制造企業提供技術支持，更好的發展壯大。

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[6]孫榮創.數控技術及裝備的發展趨勢及策略[J].中國科技信息,2006(12).

李軍，男，彝族，1973年生，云南石屏人，大專，助理工程師，昆明冶金高等專科學校實訓處；

陳韜，男，漢族，1978年生，云南昆明人，大學本科，中級工，昆明冶金高等專科學校實訓處；

魏星，男，漢族，1970年生，云南昆明人，助教，昆明冶金高等專科學校電氣學院

Application of NC technology in mechanical manufacture

Li Jun,Wei Xing,Chen Tao
(Kunming Metallurgy College，650033)

With the development of science and technology,numerical control technology as a high-tech technology is also in constant progress,the performance of the numerical control technology application in the mechanical manufacturing industry,is one of the means to promote China's industrial technology content.At present,our country the size of the machinery manufacturing industry occupies a large share in the world,but it can't meet international standards,the quality of the product technology content is not pass,so we should strengthen the effective application of numerical control technology in mechanical manufacturing industry, machinery manufacturing product performance and quality.This article simply analyzes the present situation of China's machinery manufacturing industry,the characteristics of numerical control technology and the application of numerical control technology in mechanical manufacturing industry, finally in the machinery manufacturing industry in our country,the paper discusses the development trend of numerical control technology.

Numerical Control；Machinery manufacturing；application prospect