數控技術在機械加工中的應用及其發展前景

梁春鴻

摘要：近些年來，數控技術普遍運用在機械加工中，充分運用自動化技術和信息化技術完成機械生產。和以往的機械加工生產工藝相比較而言，數控技術在實踐運用時取得了一定的成果，也被推廣到其他領域中。文章主要對數控技術在機械加工生產中的運用和發展前景進行了分析和探討。

關鍵詞：數控技術；機械加工；生產制造；信息數字化；發展前景 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH16 文章編號：1009-2374（2015）05-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0363

以往的機械加工生產比較重視設備的配合與組裝能力，應用以往的物理機械基礎理論完成加工操作。而在數字化技術快速發展形勢下，已經在機械加工生產中融合了數字化技術，也打破了以往的機械加工生產方式，其中數控技術在機械加工生產中的運用實現了機械加工制造的歷史性改革。應用數字化信息技術對機床的運動以及加工過程完成各個方面的管理和控制，應用數控設備和可編程設備等多個系統完成一系列系統化的操作，進而在一定程度上提升機械加工生產精度，滿足技術有關需求。

1 數控技術優勢

因為輸入信息數據、存儲以及處理等相關功能可以通過編輯軟件實現，先進的數控技術在很大程度上提升了機械加工生產的靈活性，提升了裝置生產效率。同時，數控加工技術還可以提升產品的質量。普通機床無法對比較復雜的零部件進行加工，而通過改變數控有關技術工藝參數，就可以完成加工，因此比較便于實現換批加工與研發新產品。另外，數控技術還可以在一次裝夾工作后，實現許多道工序加工，不僅確保了產品的質量以及加工精度，還在一定程度上節省了時間。運用模塊化的規范工具，不但節省了換刀與安裝時間，加強了工具自身的標準化強度以及工具整體管理水平，還比較利于完成計算機的輔助生產制造。

2 數控技術在機械加工生產中的運用

2.1 數控技術在機床中的運用

機械裝置作為機械生產制造中的關鍵要素，具備良好控制能力的機床裝置為機電一體化產品中主要構成部分。而數控加工技術在機床裝置中的運用主要是將計算機控制設備連接在機床中，然后通過計算機技術實現機床加工生產的實時控制，即數控機床。其主要是把加工生產時需求的所有操作以及工藝程序等利用數字代碼進行表示，然后利用控制介質把有關數字信息錄入到專用或是通用的計算機中，這時利用計算機對所錄入的數據信息完成處理和計算，最后發出指令有效控制機床中的伺服系統或是其他相關執行元件，生產制造需求的零

部件。

2.2 數控技術在工業中的運用

工業機器人與以往的數控系統相同，都是由控制單元和驅動單元以及執行單元構成。其一般運用在生產線中，例如裝配和焊接以及噴氣等多個方面。或是應用在比較復雜的環境中，實現人類無法進行的工作，例如進行深水作業與太空作業等方面。其還能夠模擬人類的手或是腕等相關動作利用程序實現部件的有效搬運與抓取等很多動作。數控技術的運用在一定程度上改進了勞動條件，確保生產制造質量與人身安全，特別是汽車的大批量轉配與噴氣等多個方面發揮了重要作用。另外在進行實踐操作時，控制單元主要利用計算機系統，其就類似于人類的中樞神經，可以指揮機器人依據相關程序向對應的驅動單元輸送指令，進行預想的操作，另外還可以進行同步檢測，若是發生異常或是出現故障，可以通過傳感系統與檢測系統反映在控制單元中，從而發出報警信號，然后做出對應的有效保護動作。除此之外，執行機構主要由伺服系統以及機械部件構成。其中動力部分會向執行機構提供相應的動力，從而使執行機構可以在驅動元件的相應作用之下進行有關操作。

2.3 數控技術在采煤機生產制造中的運用

現階段，采煤機的開發速度得到明顯提升，且品種比較多，但都是小批量生產，所有的機殼毛坯生產制造主要利用焊件，以往的機械加工生產無法完成單件下料，利用數控氣割取代傳統的仿形法，利用龍骨板工藝程序對采煤機的葉片和滾筒等進行下料，是一項比較優化的方案。

運用此種方案充分發揮出了切割速度較快與質量較好等特點，部分零件焊接坡口能夠直接割出，從而在一定程度上提升了加工生產效率。另外，數控氣割機器設置了可以自動調控的切縫補償設備，其可以對部件的現實輪廓完成程序控制，就如同在數控機床中對銑刀半徑完成補償一樣，這時就能夠利用調節切縫相關補償數值準確地控制毛坯部件合理的加工余量。比如說，采煤機中擺線齒輪的銷軌輪，該切槽相對比較深，而且加工的余量也比較大，一般銑床的加工余量都存在不均勻問題。但是數控銑床能夠有效處理此種問題，還具備相對比較準確的控制特點。在氣割過后完成安全退火，有效地改進的部件自身組織與韌性，不僅在一定程度上提升了部件的整體質量，還減小了能源的消耗。另外在切削加工中運用，能夠完成形狀比較復雜與精度要求相對較高的零部件加工生產。只有壓縮接觸的面積不均勻，才可以滿足相關密封功能要求，對此內外環的凸凹曲面在加工精度方面嚴重影響著密封性的可靠程度。但是利用數控機床中的編程系統進行加工，不僅可以確保曲面的精度，還能夠滿足浮動油封運用相關需求。

3 數控技術的發展前景

國內的數控加工技術發展已近五十年了，其中在經過規劃之后已經確定了數控加工技術的相關發展基礎，可以熟練掌握先進的數控加工技術，比如說數控系統和伺服系統以及配套件技術等，而且其中許多技術可以向著商品化趨勢發展，一些技術已實現了商品化和產業化，并且奠定了一定的數控產業基礎，具備創建數控研究和開發等團隊的資歷。可是國內的數控加工技術依然存在許多問題，尤其是在技術水平方面，和世界上先進水平存在較大的差距，同時也缺少高精尖的技術。另外，產業化在市場中占據的份額比較少，并未形成規模生產，可靠性比較低，同時我國的數控系統并未創造真正意義上的品牌效應。

基于上述狀況，必須以國家安全戰略的角度注重數控技術與產業問題。對社會安全角度而言，制造產業作為國內就業人口比較多的行業，其發展不但能夠在一定程度上提升人們的生活質量水平，還能夠有效緩解國內的就業壓力，從而保證社會的安全與穩定。對國防的安全角度而言，西方的發達國家已經將高精尖的數控技術歸入到國家戰略物資，并且針對我國實施了禁運與限制。對此，一定要綜合考慮我國的基本國情，以國情作為實際出發點，將國家的戰略有關需求與社會經濟帶來的市場需求作為導向，從而有效提升我國機械生產制造裝備行業的綜合競爭能力以及產業化的總體水平，利用系統的方式選取可以在21世紀作為我國機械生產制造裝備行業升級的重要技術，同時選擇支持產業化快速發展的關鍵技術，選擇多種配套技術當作數控技術研究的重點內容，推動機械生產制造裝備行業的進一步發展，從而提升我國的綜合國力。

4 結語

總而言之，國內數控加工技術在機械生產中的運用比較普遍，而且基本上已經可以滿足精細化與智能化以及網絡化等相關需求。而隨著數字化技術的快速發展，在一定程度上推動了國內生產制造行業的發展。可是，在數控加工技術需求量以及質量要求不斷提升下，依然要面臨許多嚴峻問題，同時在數控領域中還存在許多亟需處理的問題。

參考文獻

[1] 周玉成，程放，詹新生，范留芬，安源.數控木材加工系統的設計與實現[J].木材工業，2011，（1）.

[2] 王韌，孫松林，宋麗娜.我國數控技術的發展趨勢分析[J].裝備制造技術，2012，（5）.

[3] 馬巖.我國家具加工機械數控技術的開發方向與應用前景[J].林業機械與木工設備，2010，（1）.

[4] 中國機械制造技術發展分析及現代技術應用研究報告（2012）[R].中華商務網訊，2012.

（責任編輯：黃銀芳）