淺議機械制造中數控技術的應用

王春光

（大連華銳重工集團股份有限公司，遼寧 大連 116031）

淺議機械制造中數控技術的應用

王春光

（大連華銳重工集團股份有限公司，遼寧 大連 116031）

數控技術在機械制造領域中的應用至關重要，提升數控技術的應用水平是現代化機械制造業競爭的關鍵所在。本文從數控技術概述入手，分析了數控技術的含義和原理，之后著重探討了數控技術在機械制造領域中的具體應用。

機械制造；數控技術；應用；發展

21世紀，科學技術發展迅猛，尤其是計算機技術的發展和應用給人們的生產生活帶來了翻天覆地的變化。對于機械制造業來說傳統的機械制造技術已經難以滿足市場對產品多元化的要求，而數控技術的出現和運用則有效提升了機器設備效率和產品質量，對提升整個機械制造水平有著積極的意義。本文簡要探討了機械制造中數控技術的應用。

1 數控技術概述

1.1 數控技術的含義

數控技術簡稱為NC，從本質上來講，數控技術就是現代計算機技術與傳統機械加工技術的結合，以此來實現對機械制造加工過程的有效控制，主要控制內容包括角度、速度、位置等機械量和機械能量流向相關的開關量。數控技術是技術領域中的高新技術，有著柔性自動化、精度高及效率高的優點，是實現機械制造自動化的基礎，是實現自動化制造柔性的核心，是現代集成系統的關鍵組成，由此可見，數控技術在機械制造領域中占據著重要的地位。

1.2 數控技術的原理

數控技術的組成以數控系統即CNC系統為核心，通過系統程序的運行來實現對不同機床的控制。CNC系統組成如圖1所示，主要包括輸入裝置、輸出裝置、CNC裝置、速度控制單元、執行機構位置檢測及軟件等，其中以CNC裝置為核心，其是一種特殊化的電子計算機，應用程序的功能是保證在工作狀態下硬件能夠支持軟件運行。具體來說，將機械制造機床加工的相關信息輸入其中，利用CNC裝置進行信息處理，將處理后的數據和信息輸出到驅動電路中，通過實時控制來保證機床機械加工操作的精準化。對于一些連續切削的CNC機床來說，為了保證切削各個環節的精度，需要具備插補功能，采用插補控制器雖然能夠實現插補功能，但會受到插補算法及CPU速度的影響，因此，現代機械制造中的數控系統一般采用軟件插補與硬件插補相結合的插補方式。

圖1 CNC系統組成示意圖

2 數控技術在機械制造中的應用

通過上述的分析可知，數控技術在機械制造中的應用是十分重要也是十分必要的，下面簡要介紹數控技術在工業生產、汽車工業、機械設備及煤礦機械等四個機械制造行業領域中的運用。

2.1 在工業生產中的應用

在現代工業生產難度和競爭日益增大的背景下，現代工業生產機械設備的生產線日趨復雜，工作環境也越來越惡劣，單純依靠操作人員已經難以滿足工業生產要求，而數控技術有著自動化控制功能，其在工業生產中的應用能夠打破人工生產的局限性。

在工業生產中，由計算機程序組成數控系統控制單元，按照相關要求，指揮機械手在系統中寫入相關程序，驅動單元接受控制單元傳輸的指令，完成既定操作，并實現實時監測。在操作的過程中一旦發現錯誤動作，傳感裝置則反饋信息，控制單元則控制機械元件與伺服系統組成的執行機構采取保護措施。數控技術在工業生產領域中的應用不僅能夠解放勞動力，提升生產效率，同時對于保證生產安全、提升產品質量等方面也有著重要的作用。

2.2 在汽車工業中的運用

汽車工業發展迅猛，人們對汽車數量及性能等方面提出了更高的需求和要求，使得汽車生產中涉及到更多零部件的研發和加工。數控技術的出現和運用能夠促進汽車工業發展，提升復雜、關鍵零部件的研發和制造效率。此外，由于汽車本身的特性，其生產過程中對配件的要求也逐漸提高，數控技術在汽車工業中的運用水平要想得到進一步的提升，需要保證生產線的高效率和柔性化，從而高質量、高效率的實現汽車及其零部件的生產。

2.3 在機械設備中的應用

機械設備在機械制造中有著重要的基礎地位，數控技術的運用能夠為機床加工的指揮控制提供良好的控制能力。對于數控機床來說，其工作過程的關鍵在于零件工藝信息與幾何信息之間的數字化處理，以代碼的方式來進行機電一體化的控制，具體流程如圖2所示。

圖2 數控機床工作流程

通過計算機的控制能夠實現數控機床工作的自動化和高效化，還能夠提升操作精度，無需向傳統操作一樣進行復雜操作，只需要輸入程序即可。這不僅能夠提升機械設備制造效率，簡化加工過程，還能夠提升機械設備的控制精度，數控機床的實物圖如圖3所示。

圖3 數控機床實物圖

2.4 在煤礦機械中的應用

現代煤礦機械開發速度較快，市場上的產品種類繁多，大多采用焊件生產的方式進行生產。傳統機械加工技術難以滿足煤礦機械焊件下料的要求，而采用數控氣割技術則能夠有效解決這個問題，例如，使用龍骨板程序來實現滾筒與采煤機葉片下料。數控氣割技術有著切割質量高及速度快的優勢，對于一些簡單的零件來說，可以直接切割掉焊接坡口，從而提升生產效率。此外，數控氣割還帶有自動調節切縫補償裝置，其與數控機床的銑刀半徑補償原理相同，通過對切縫補償的調節來提升毛坯件的加工精度。

3 機械制造中數控技術的發展趨勢

數控技術發展至今已經有著60多年的歷史，從最初的封閉式數控系統發展為計算機數控系統，計算機數控技術的優越性不斷凸顯出來，其適用范圍廣泛，能夠在不同平臺使用，且操作和管理十分方便。需要注意的是，數控技術在不斷發展的過程中也出現了一些問題，例如數控技術在汽車工業中的應用涉及到多品種生產，航天航空工業方面涉及到的材料大多為鋁合金或鋁制材料，剛度較差，如何更加精確的控制切削力至關重要，這些都是數控技術應用過程中需要解決的問題。

數控技術在機械制造中應用的優越性是其他技術難以取代的，在未來的發展中，數控技術應當進一步提升自動化和智能化水平，提升機械制造的質量和效率，不斷適應機械制造領域的發展要求。此外，數控技術應積極提升自動控制系統的能力，對機床結構進行優化和改進，并減小體積和重量，實現小型化發展，延長使用壽命，只有這樣才能夠充分發揮其在機械制造中的應用水平。

4 結語

機械制造行業是工業與現代化的基礎，相較于發達國家來說，我國機械制造中對計算機技術的應用起步較晚，水平較為落后。近年來，隨著我國數控技術的發展，其在機械制造領域中的應用也越來越受到關注，為了縮短與發達國家的差距，提升機械制造水平，應當積極發展和應用數控技術。本文簡要分析了數控技術的原理，探討了其在機械制造中各個行業領域的典型應用，旨在進一步促進數控技術在機械制造中的運用和發展，促進我國機械制造行業的不斷進步。

[1]厲少長. 機械制造中數控技術的運用探究[J]. 科技風，2014,01:117.

[2]胥靚靚，蒲秋宇. 淺議機械制造中數控技術的應用[J]. 電子測試，2014,02:136～137.

[3]聶景成. 淺議現代機械制造工藝與精密加工技術[J]. 民營科技，2014,05:68.

[4]王秋鵬. 試論機械制造中數控技術的應用[J]. 新技術新工藝，2013,10:5～7.

[5]李建國. 機械制造中數控技術的有效運用[J]. 科技與企業，2015,15:213～214.

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