淺析數控加工技術的特點及應用

劉佳鑫

（吉林工商學院，長春 130507）

淺析數控加工技術的特點及應用

劉佳鑫

（吉林工商學院，長春 130507）

作為一種現代化的加工手段，數字加工技術是綜合應用計算機，自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物，它的出現給傳統制造業帶來了革命性的挑戰，已經引起世界各國科技工業界的重視。本文主要闡述了數控加工技術的產生背景、含義、分類及工作原理等幾個方面的內容，旨在幫助廣大讀者對數控加工技術的特點及應用范圍作進一步的了解。

數字加工技術；特征；應用

1 引言

數字控制加工技術與電子計算技術相似，也包括設備和程序兩方面，其中作為自動加工手段的數字加工控制裝置被稱為硬設備，它相當于電子計算技術中的通用電子計算機，可以進行數字控制加工。而結合數控裝置應用需要利用計算機進行的數控編程，得到的程序被稱為軟設備，其可以結合數控數據自動的進行繪圖、切割、冷彎等相關方面的加工。以“軟設備”和“硬設備”構成的數字控制加工技術具有加強的實用性和實踐性，筆者在下文中就數字控制加工技術的實踐運用進行分析，希望對于提高數控教學起到一定的促進作用。

2 數控加工技術的特點

2.1 數控技術產生的背景

隨著科學技術的不斷發展與進步，機械產品的復雜程度與日俱增，對機械產品的質量和生產率的要求也越來越高。在航空、航天、微電子、信息技術、汽車、軍工和計算機技術等行業中，零件形狀復雜各異、結構改型頻繁，零件精度高、加工難、生產效率低等問題日益突出。為解決上述問題，以機械加工工藝過程的自動化和智能化為重要手段的技術——數控機床應運而生了。

2.2 數控加工技術定義

數控加工技術作為一種現代化的加工手段，它指的是在數控機床上進行零件加工的一種工藝方法，是現代制造技術的基礎。簡單的說就是利用數字化控制系統在加工機床上完成整個零件的加工。利用數控加工技術可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的精度和準度都可以得到很好的保證。它的廣泛應用使普通機械被數控機械所代替，使全球制造業發生了革命性的變化。因此，數控技術的水準和普及程度已經成為衡量一個國家綜合國力和工業現代化水平的重要指標，同時，也成為一個國家制造業發展的標志。

2.3 數控設備的編程

數字控制加工設備不同于普通的加工機床，因為數字加工設備在執行各項功能時，要完全受數控裝置程序的控制。換句話說，數字加工設備是在計算機程序的控制之下進行有效、規范的運作。可以說，數控系統有效運用的關鍵在于程序設計，只有確保編程程序合理、有效，才能通過操作程序控制數控機床自動的進行加工工作。通常數控系統程序編程主要內容包含：

（1）對零件圖紙進行了解，在其中選取基本數據，如基本坐標點、圓心、曲線交點等。根據零件圖中點線面的關系，構建方程或進行坐標轉換，為合理的進行數控系統編程創造條件。

（2）對整個數控系統操作進分析，編制數控系統加工工藝流程。（3）確定機床各部分移動軌跡的數學關系。

（4）結合數控系統的實際情況以及計算機特點，進行數控系統程序編制，并確保所編制的程序可以有效的應用。

2.4 數控裝置的工作原理

在我國計算機技術不斷發展的今天，用電子計算機為主的數控裝置有很大程度的優化和創新，促使數控裝置逐漸向標準化、系列化、通用化的方向發展。數控機床主要由程序編制及程序載體、輸入裝置、數控裝置（CNC）、伺服驅動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成。其中核心部分是數控裝置。數控裝置的工作原理是：該裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路或系統軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。

3 數控加工技術的應用范圍

數控加工具有較強的適應性和通用性，能獲得更高的加工精度和穩定的加工質量，具有生產效率高、經濟效益好等優點。由于它可以進行復雜的生產活動，能夠改善勞動條件、提高勞動生產率，適用于現代化大規模的生產管理，因此合理地選擇和運用數字加工技術，必定可以提高企業的綜合競爭能力，最終大幅度提高企業的經濟效益。

數控機床是數控加工技術在實際生產活動中的具體運用，它是一種高度自動化的機床，有著普通機床所不具備的許多優點，所以數控機床的應用范圍在不斷擴大；但數控機床是一種高度機電一體化產品，技術含量高，制作成本昂貴，操作起來具有一定難度，后續維修和保養費用也較高，因此，從經濟角度出發，數控機床一般適用于以下幾種類型零件的生產加工：（1）多品種、小批量零件；（2）結構較復雜、精度要求較高的零件；（3）需要頻繁改型的零件；（4）價格昂貴，不允許報廢的關鍵零件；（5）需要最小生產周期的急需零件。

4 結束語

進一步了解和熟悉數控加工技術的基本特點和應用范圍，有助于我們更加有效地應用數控技術，提高設備加工的準確性和有效性。相信隨著科技的不斷提高，數字控制加工技術將會更加完善，在數控系統中發揮重要作用。作為一名機械專業的高校教師，我們除了幫助學生掌握系統而扎實的理論知識，更要努力培養學生的實踐動手能力，為社會輸送既有學歷又有很強操作能力的數控加工人才。

[1]谷岳.數字控制加工技術[J].造船技術，2002（04）.

[2]張天弋，林才輝.基于數字控制的功率因數校正技術的研究[J].計算機仿真》，2009（02）.

[3]王濤.數字控制有源功率因數校正技術研究[D].華中科技大學，2011.

[4]陶玉貴，余紅英，喻潔.基于DSP和ISP1581的USB數據采集系統設計[J].安徽師范大學學報（自然科學版），2011（03）.

[5]潘偉維，劉康，楊大志.基于DSP的運動控制卡的硬件設計[A].全國先進制造技術高層論壇暨第十屆制造業自動化與信息化技術研討會論文集[C].2011.