淺析數(shù)控加工技術(shù)的特點及應用

劉佳鑫

摘 要：作為一種現(xiàn)代化的加工手段，數(shù)字加工技術(shù)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(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的挑戰(zhàn)，已經(jīng)引起世界各國科技工業(yè)界的重視。本文主要闡述了數(shù)控加工技術(shù)的產(chǎn)生背景、含義、分類及工作原理等幾個方面的內(nèi)容，旨在幫助廣大讀者對數(shù)控加工技術(shù)的特點及應用范圍作進一步的了解。

關(guān)鍵詞：數(shù)字加工技術(shù)；特征；應用

1 引言

數(shù)字控制加工技術(shù)與電子計算技術(shù)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(shù)字加工控制裝置被稱為硬設備，它相當于電子計算技術(shù)中的通用電子計算機，可以進行數(shù)字控制加工。而結(jié)合數(shù)控裝置應用需要利用計算機進行的數(shù)控編程，得到的程序被稱為軟設備，其可以結(jié)合數(shù)控數(shù)據(jù)自動的進行繪圖、切割、冷彎等相關(guān)方面的加工。以“軟設備”和“硬設備”構(gòu)成的數(shù)字控制加工技術(shù)具有加強的實用性和實踐性，筆者在下文中就數(shù)字控制加工技術(shù)的實踐運用進行分析，希望對于提高數(shù)控教學起到一定的促進作用。

2 數(shù)控加工技術(shù)的特點

2.1 數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生的背景

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，機械產(chǎn)品的復雜程度與日俱增，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求也越來越高。在航空、航天、微電子、信息技術(shù)、汽車、軍工和計算機技術(shù)等行業(yè)中，零件形狀復雜各異、結(jié)構(gòu)改型頻繁，零件精度高、加工難、生產(chǎn)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(shù)——數(shù)控機床應運而生了。

2.2 數(shù)控加工技術(shù)定義

數(shù)控加工技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的加工手段，它指的是在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎。簡單的說就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機床上完成整個零件的加工。利用數(shù)控加工技術(shù)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(shù)控機械所代替，使全球制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化。因此，數(shù)控技術(shù)的水準和普及程度已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標，同時，也成為一個國家制造業(yè)發(fā)展的標志。

2.3 數(shù)控設備的編程

數(shù)字控制加工設備不同于普通的加工機床，因為數(shù)字加工設備在執(zhí)行各項功能時，要完全受數(shù)控裝置程序的控制。換句話說，數(shù)字加工設備是在計算機程序的控制之下進行有效、規(guī)范的運作。可以說，數(shù)控系統(tǒng)有效運用的關(guān)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(shù)控機床自動的進行加工工作。通常數(shù)控系統(tǒng)程序編程主要內(nèi)容包含：

（1）對零件圖紙進行了解，在其中選取基本數(shù)據(jù)，如基本坐標點、圓心、曲線交點等。根據(jù)零件圖中點線面的關(guān)系，構(gòu)建方程或進行坐標轉(zhuǎn)換，為合理的進行數(shù)控系統(tǒng)編程創(chuàng)造條件。

（2）對整個數(shù)控系統(tǒng)操作進分析，編制數(shù)控系統(tǒng)加工工藝流程。

（3）確定機床各部分移動軌跡的數(shù)學關(guān)系。

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

2.4 數(shù)控裝置的工作原理

在我國計算機技術(shù)不斷發(fā)展的今天，用電子計算機為主的數(shù)控裝置有很大程度的優(yōu)化和創(chuàng)新，促使數(shù)控裝置逐漸向標準化、系列化、通用化的方向發(fā)展。數(shù)控機床主要由程序編制及程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置（CNC）、伺服驅(qū)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(shù)控裝置。數(shù)控裝置的工作原理是：該裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)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(guī)定的有序運動和動作。

3 數(shù)控加工技術(shù)的應用范圍

數(shù)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(wěn)定的加工質(zhì)量，具有生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。由于它可以進行復雜的生產(chǎn)活動，能夠改善勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率，適用于現(xiàn)代化大規(guī)模的生產(chǎn)管理，因此合理地選擇和運用數(shù)字加工技術(shù)，必定可以提高企業(yè)的綜合競爭能力，最終大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

數(shù)控機床是數(shù)控加工技術(shù)在實際生產(chǎn)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(yōu)點，所以數(shù)控機床的應用范圍在不斷擴大；但數(shù)控機床是一種高度機電一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，制作成本昂貴，操作起來具有一定難度，后續(xù)維修和保養(yǎng)費用也較高，因此，從經(jīng)濟角度出發(fā)，數(shù)控機床一般適用于以下幾種類型零件的生產(chǎn)加工：（1）多品種、小批量零件；（2）結(jié)構(gòu)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(guān)鍵零件；（5）需要最小生產(chǎn)周期的急需零件。

4 結(jié)束語

進一步了解和熟悉數(shù)控加工技術(shù)的基本特點和應用范圍，有助于我們更加有效地應用數(shù)控技術(shù)，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(shù)字控制加工技術(shù)將會更加完善，在數(shù)控系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。作為一名機械專業(yè)的高校教師，我們除了幫助學生掌握系統(tǒng)而扎實的理論知識，更要努力培養(yǎng)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(shù)控加工人才。

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