數控技術在機械制造中的應用

南陽技師學院 郭長永

1 我國數控加工技術的發展狀況

國外的數控技術發展已經將系統發展面向個人，使其通過電腦來進行數據加工，同時驅動裝置也實現了數字化和智能化控制。21世紀的數控技術最大特點是人工智能化，數控機床的增值性使數控機床產量逐年增加，如何更好地提高數控機床的使用率、挖掘數控機床的潛在功能成為數控技術領域急需解決的問題。目前我國的數控加工制造業中擁有數量眾多的編程人員和操作人員，但是由于數控機床本身就對數控技術有著嚴格的要求，我國的數控機床操作人員編制并不穩定致使大量的數控機床加工時間長，質量也得不到保證。同時我國數控機床編程時間與零部件的加工和試切時間比值差距達到30:1之多，數控程序不能及時編制，導致數控機床不能夠及時開動。

2 數控技術的內涵及操作過程

（1）所謂的數控技術，就是指刀具按照控制系統的指令做出符合系統要求的運動，并將零部件的形狀和尺寸以數字和字母的形式呈現從而進行的加工。而所謂的數控機床，就是指通過計算機來控制機床，通過計算機發出指令使數控機床進行運動，而計算機的指令則是由編程人員根據零部件的材質和加工要求所規定的語言和符號。任何一種數控機床，如果沒有指令就不會進行運動，所謂的機床數控動作主要包括機床和主軸的開啟和停止以及旋轉的方向及速度的變換，還有刀具的選擇和刀具的更換，同時也包括冷卻液的使用狀態等。

（2）數控加工的編制包括人工和自動編程兩種。人工編程即通過人工指令進行編寫；自動編程就是指計算機編程。常規的加工程序由開始符、程序名和主體以及結束指令組成，無論采用哪種編程的方式，都需要軟硬件相配合。控銑編程所采用的UG8.0軟件（Unigraphics NX）是Siemens PLMSoftware公司出品的一個產品工程解決方案，采用了當今世界最先進的建模技術，不僅在曲面造型上有非常獨特的造詣，同時，獨特的wave技術也讓產品的設計和控制成為可能。NX軟件能夠有效地進行三維尺寸的公差分析，同時還能夠檢測錯誤，進行數據的收集、總結和分析等。CAM模塊更是提供了數控加工任務的優化途徑。

3 設備加工中存在的問題

（1）企業中的管理以及技術干部階層對于制造模式仍然固步自封，并不十分了解數控機床的加工原理，沒有掌握數控機床的智能化以及自動化，零部件的CAD/CAM工藝更是應用生疏，從而導致無法科學地對數控設備進行管理。雖然擁有先進的加工方法，但是沒有先進的管理手段成為了制約數控機床快速發展的重要問題。

（2）數控加工的員工文化程度參差不齊，對于操作系統培訓不夠導致對于數控刀具的選擇以及切削的特性沒有科學的認識。數控加工產品質量的好壞以及工作效率的高低完全取決于操作員工的專業素養所以導致了數控設備加工效率最大化受阻。

（3）CAD/CAM技術的發展要求編程人員要熟練使用各類相關的軟件為數控加工技術提供更多的支持。同時由于編程過程中包含著零部件的工藝信息，所以編程人員的相關知識和經驗也會導致零部件在加工過程中出現差距。

（4）由于加工零件種類特別多一般系統無法儲存，導致了大量的加工程序要進行反復的輸入和刪除，從而浪費了大量的工作時間，直接影響了數控加工的效率。

（5）領導部門和基層員工之間缺乏銜接，技術部門無法為基層員工提供有力的技術支持。車間技術人員及機床的操作工不能夠及時地了解附近人員的設計理念而且設計人員又缺乏相關的實踐經驗導致數控機床零部件從圖紙向成品的轉變過程中存在諸多問題，延長了產品的生產周期。

4 數控技術的應用

4.1 工業生產方面的應用

伴隨著我國科學技術的不斷發展，我國的數控技術也越來越成熟，更多的運用于機械設備的制造中。現階段我國的工業發展越來越趨向于用先進技術代替笨拙人工勞動，工業的難度也越來越大。工業生產機械設備的不斷改進和完善，有利于改變工廠中惡劣的勞動環境。所謂的數控技術主要包括三個方面的內容即：控制、驅動和執行系統。這三方面內容的協調，控制組織和實施能夠有力地解決員工難以完成的工作，同時最大程度地降低工作過程對員工造成的身體傷害和有效地保證員工的生命安全，在一定程度上數控技術提高了機械制造的效率。

現如今，伴隨著我國數控技術的不斷發展，我國的機械裝備制造業完全自動化也得以實現。

4.2 航空生產方面的應用

伴隨著市場經濟的不斷發展，各國之間經濟文化貿易也逐漸加強聯系。由于我國的市場前景廣闊，即便我國的航空技術仍與世界其他先進國家的技術水平有一定差距。但是由于數控技術隨著近年來不斷的發展進步推動了我國航空生產技術的發展，并且與其他先進國家技術之間距離縮小，使得我國的航空工業也越來越受到世界上其他國家航空巨頭的廣泛關注。

剛度不強的合金是航空中運用最廣泛的材質，完全達到標準，所以數控技術的發展也就顯得愈發重要。通過數控技術就可以對材質中薄筋和薄壁的部分進行精準的切割。

高精尖的航空工業發展需要數控技術的有利支持，通過數控技術編程人員和操作人員過硬的技術水平和專業知識對加工技藝要求較高的特殊材質進行精準切割，有利于提高我國航空工業發展的速度和質量。

4.3 汽車工業中的應用

伴隨著我國交通運輸網的不斷發展和完善，我國的汽車數量需求也逐年提高。使用者對汽車的需求不再僅限于速度的要求，同時也注重提高汽車的性能和環保程度，這就對我國汽車制造工業提出了更高的要求。而數控技術的不斷發展就有效的提高了汽車零部件的生產質量和效率。

數控機床同汽車加工制造中心的有效結合就是高效率和高柔性的完美體現，顛覆傳統的產品更新效率和速度，從而創造出更多的小批量、多品種汽車。數控技術能有效地實現汽車復雜零部件高精度、高效率的制造，同時也更多得應用了虛擬集成和柔性化的制造技術，推動了我國汽車制造工業的不斷發展和進步。

4.4 在機械設備中的應用

機床設備是我國現代機械制造業的主要組成部分，而機電一體化的設備也對機床提出了更高的要求。因此機床數控化有利于提高對機床的加工和控制，也在一定程度上推動了我國機械制造業的發展。

我國新型的機電一體化設備大多是通過專業的編程人員在計算機上輸入執行指令，通過不同刀具的選擇和主軸的不斷變換實現零部件加工精準化的。數控加工技術運用于機械制造業最主要的優點就是告別傳統、復雜的人工制造，代之以編程人員發送簡單的指令實現零部件高效率的加工。

5 結束語

伴隨著我國經濟科技的不斷發展，數控加工技術在我國的機械制造業中越來越起到了舉足輕重的作用。只有加快培養我國相關技術行業人才，才能有力地引導我國數控加工技術發展，滿足我國各個機械加工制造業需求。同時由于數控加工技術代表著一個國家最先進的工業技術手段，因此，我國有關行業應加大對自主創新的重視程度和投資力度，使我國的加工制造業向世界先進水平邁進。

[1]姚建邦.數控技術在機械制造中的應用與發展[J].電子世界,2014(10):90.

[2]吳濱.數控技術在機械制造中的應用探究[J].科技資訊,2015(31):95.

[3]陸浩杰.探討數控技術在機械制造中的應用和發展[J].數字技術與應用,2016(01):59.