數控加工技術在機械設計的應用

李瑞婷

摘 要： 在當前我國科學技術水平日益提升的發展背景之下，對機械制造的速度和質量要求也隨之不斷提升，而作為機械制造的關鍵步驟，機械設計是保障各種機械設備能夠有效運用于生產制造的根本前提。而為了有效提升設計效率與設計質量，將數控加工技術運用在機械設計當中已經勢在必行。本文將正是在這一背景之下，針對數控加工技術在機械設計中的實際應用進行簡要分析研究。

關鍵詞： 數控加工技術；機械設計；實際應用

引言：由于部分機械設備本身具有一定的復雜性和特殊性，因此大大增加了機械設計的難度，而通過將數控加工技術應用在機械設計當中，可以有效幫助設計人員采集各種相關數據，為完善機械設計方案提供至關重要的參考資料。尤其是在某些原本需要人力完成的設計項目中運用數控加工技術，不僅能夠保質保量的完成設計工作，同時也可以有效保障設計人員的安全，因此研究機械設計當中數控加工技術的運用具有極為重要的現實意義。

一、在機械設計中應用的數控加工技術

現階段人們普遍認為工作人員根據具體加工機械零件的需要和要求，編制出與之相對應的電腦程序，由此完成對機器及其操作的有效控制，使其能夠按照電腦程序中的相關指令進行機械設計以及生產制造的技術視作數控加工技術。經過半個多世紀的發展，數控加工技術的應用范圍已經開始擴展至機械設計領域當中，其通過主動獲取各類零件的尺寸以及材料等重要信息，可以為設計人員對機械設計方案的優化提供必要幫助，進而幫助其以更加高效、精準且省時省力的方式完成機械設計工作，為生產制造行業的蓬勃發展奠定堅實良好的基礎[1]。

二、數控加工技術在機械設計中的實際應用

（一）應用于機械制圖

在以往的機械設計當中，由于受到設計技術以及設計人員個人水平等因素的影響和制約。在繪制機械制圖的過程當中，設計人員常常發現其設計出的作品或是零件圖形的設計圖紙等與實際情況存在明顯出入，完全平面的設計圖樣無法將設計效果以直觀、立體的方式展現在制造人員面前，因此導致設計人員雖然花費了大量的時間和精力用于機械設計，但最終的設計成效卻難以令人滿意。而通過將包含了眾多加工技術譬如計算機技術、網絡通信技術等在內的數控加工技術運用在機械設計制圖當中，則能夠有效解決這一問題。在數控加工技術的幫助下，其中的計算機技術能夠在與相關設計要求充分結合的基礎之上自動完成各種零件數據參數，例如零件的材料、零件的尺寸大小以及具體形狀等重要參數的精確獲取；此后通過數控加工技術當中的網絡通信技術將其獲取的零件數據傳輸至計算機模型當中，由設計人員結合實際情況對部分數據和參數進行相應調整之后依次將其錄入至計算機模型中即可自動獲取相應的機械設計圖樣。而利用數控加工技術當中的傳感檢測也可以隨時對其生成的機械設計制圖的精確性和科學性進行有效檢驗，進而在提升機械設計制圖效率的同時最大限度的保障了機械設計制圖與實際成品之間的一致性[2]。

（二）應用于特殊行業

對于煤炭、石油化工等本身具有一定特殊性的行業而言，其所需要的機械設備必須充分滿足行業的相關規定要求，否則設計出的機械設備不僅無法有效運用在行業當中，還有可能因此耽誤行業生產制造的效率，影響該行業在新形勢下的長久穩定發展。因此，將數控加工技術運用在部分特殊行業當中對行業的各項生產制造任務乃至整個行業的穩健發展均具有舉足輕重的重要作用。以煤炭行業為例，目前煤炭行業每年都需要花費大量的資金成本用于大規模購置數控機床設備，使得生產流水線中的各項操作得以穩定、有序開展進行，但大量的成本支出也使得我國煤炭行業連年虧損，嚴重影響了我國煤炭行業的可持續發展。而通過在煤炭行業生產流水線上設計使用數控加工技術，配合已有的數控機床和普通機床，將對精確度要求較高的產品設計交由數控機床，對于普通產品設計則交由普通機床的設計方式，使得煤炭行業能夠在充分利用現有資源的同時有效幫助其提高產品加工的速率以及精確度，為煤炭行業綜合競爭優勢的進一步擴大創造有利條件。

（三）應用于設備設計

機械生產制造的首要步驟便是機械設計，而在機械設計當中尤以機械設備的設計為重。在當前現代制造業持續發展的大環境下，出現了大量的機電一體化設備用于有效滿足多樣化的機械制造需求。但現階段市面上的大部分機電一體化設備都是采用代碼的方式控制機床完成產品的設計制造，但其只能適用普通的產品設計要求，一旦產品設計具有特殊性將難以直接運用此類機械設備[3]。因此在將數控加工技術運用在機械設備設計當中的重要性得到充分顯現，設計人員通過運用數控加工技術中的計算機技術在準確了解設計意圖和設計要求的基礎之上，完成對包括刀具和工件相對位置等在內的各項數據的精確計算，利用網絡通訊技術完成設計參數傳輸工作之后，其可以自動將計算得到的實際參數與有特殊要求的設計參數進行對比，進而完成相應的調整工作，從而制定出真正符合設計要求的機械設備。此后再利用數控加工技術進行集成化和批量化操作即可在短時間內完成大量經過升級改造處理之后的機械設備的設計和生產制造工作，從而使得整個機械設計工作的有效性得到大幅提升，而這對于機械生產制造行業的長足進步也具有重要的推動作用。

結束語：總而言之，數控加工技術經過半個多世紀的發展已經變得越來越完善，技術也越來越成熟。當前與計算機緊密相連的數控加工技術可以有效完成模塊化、集成化的機械設計工作，為我國制造行業的長遠發展做出了突出貢獻。而隨著我國對機械制造需求的不斷增大，數控加工技術在機械設計中的應用范圍還將不斷擴大，應用案例也將越來越多，尤其是在科學技術發展的推動之下，在機械設計中應用數控加工技術的操作流程還將得到進一步簡化。■

參考文獻

[1]楊毅，陳心怡，孫亮. 機械設計中數控加工技術的應用[J]. 南方農機，2017，04：13+22.

[2]任亞軍，曹勇，張京帥. 淺談機械加工技術中數控加工的應用[J]. 黑龍江科技信息，2016，02：87-89.

[3]欒中華. 談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J]. 科技創業家，2013，14：78-80.