數控技術在機械制造中的應用

安超 段宏杰 李楷

摘 要：在機械制造業中，數控加工技術已經越來越受到重視。從第一臺數控機床開發成功到現在已有50多年的歷史。由傳統的封閉式數控系統發展到現今的開放式PC數控系統。傳統的計算機數控系統，由于采甩封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結構的計算機數控系統的發展，使傳統的計算機數控系統的市場正在受到挑戰。開放式計算機數控系統，采用軟件模塊化的體系結構。顯示了優良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統一風格的用戶交互環境，操作、維護、更新換代和軟件開發都比較方便，具有較高的性能價格

關鍵詞：機械制造；數控技術；應用

1 緒論

數控技術，英文名稱：Numerical Control （簡稱NC），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。數控技術和數控裝備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關系到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。

2 數控技術在機械加工中的特點

數控技術在機械加工中的應用能夠有效的提高加工精度、提高生產效率，同時還能夠方便生產過程的管理、降低勞動強度，實現自動化機械加工的目的。數控機床是典型的數控技術機械加工應用，通過可編程序的控制實現自動加工。利用數控技術在機械加工的應用能夠較好的解決復雜、精密、多變零件的加工。在現代機械加工中，數控技術應用已經成為機械加工控制技術的重要發展方向。隨著電子技術、自動化技術、計算機技術在自動化機床等設備應用的不斷發展，現代數控加工技術以精度高、效率高的特點得到了廣泛的推廣與應用。另外，數控技術在一些加工的應用中還能夠使單機組成加工自動生產線，實現高效率、自動化、大批量的零件加工。促進機械加工成本的進一步降低。

數控技術是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。數控技術是實現制造過程自動化的基礎，是自動化柔性系統的核心，是現代集成制造系統的重要組成部分。數控技術把機械裝備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新水平，使傳統的制造業發生了極其深刻的變化。

數控加工技術不同于傳統的加工技術，其主要特點為：

（1）能高質量地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工；

（2）能方便地改變加工工藝參數（如切削用量），因而利于換批加工和新產品的研制；

（3）可實現一次裝夾工件完成多道工序加工，從而確保高質量的加工精度同時又減少了輔助時間；

（4）采用模塊化標準工具，既減少了換刀和安裝時間，又提高了工具標準化程度和工具的管理水平；

（5）便于實現計算機輔助制造。隨著計算機技術的發展和微處理器的采用，數控技術得到了飛速發展和廣泛的應用。

3 數控技術在機械制造中的應用

在工業生產中的應用：在工業生產中的應用數控技術運用于工業生產.確保安全生產。在現代化工業生產中，工業智能化操作系統一般是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的，主要運用機器設備的生產線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環境下，完成人類難以完成的工作。數控技術運用于上述領域能夠在滿足技能信息和操作規范要求的基礎上，提高工作效率，確保安全生產。數控技術運用于控制單元能夠實現人機操作相分離的效果。該技術的運用。通過一系列的程序和操作要求，幫助人類完成預想的操作，同時同步檢測執行動作。一旦出現錯誤或發乍故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。可以這么說，數控技術運用于工業生產，不僅能夠幫助人們節省勞動力，還能夠讓人們在實踐生產中提高安全系數。

數控技術在汽車工業中的應用：汽車工業近20年來發展尤為迅猛。在快速發展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發展，數控技術的出現，更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產品不斷更新換代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業已經離不開數控加工技術的應用了。

在機床設備中的應用：在機械制造領域中，其主要核心是在于擁有較為先進的機械設備，面對當今高科技發展背景下對機電一體化的要求，相關的機械制造生產企業無必要擁有具備良好的控制能力的數字控制機床設施，能夠為數字控制技術提供較為先進的控制能力的核心在于先進的計算機控制技術，即在機床上對數控技術進行充分應用，這便是數控機床設備的產生，它通過相應的計算機控制軟件來完成了對主軸運轉變化的控制，使數控機床能夠自動的加工出質量良好的機械零件。

4 結束語

高精尖數控技術的應用還需要時間進行推廣。針對我國數控加工現狀，數控技術行業領軍企業應加快自身技術水平的提高，促進我國數控加工技術整體水平的提高。同時通過加快人才培養與技術革新促進數控技術在現代機械加工中的應用，為我國數控加工技術推廣、發展奠定基礎。

參考文獻

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作者簡介

安超（1996-），鄭州大學，機械工程學院機械工程專業。