數控技術在機械自動化中的應用

林建山

處于工業4.0 大背景下，我國做為社會主義工業大國和工業強國，工業經濟占據了我國國民經濟的大部分，在機械制造業中，傳統技術已無法滿足要求，數控技術因其高精度，高效率，柔性自動化等特點。

1 數控技術的含義及背景

所謂數控技術，是一種自動控制技術，是用數字化信號對機械的運動及其工作過程進行控制的一種方法。利用計算機強大的數值計算和信息處理能力，對產品加工過程進行數字化信息處理與控制。數控技術的發展由1952 年美國將計算機技術應用到機床上，使傳統機床產生了質的變化，到1957 年正式使用的三坐標數控銑床，標志著制造領域中數控加工時代的開始。

2 數控技術的特點

2.1 靈活性

計算機的輔助功能代替早期使用純硬件電路組成的數控裝置，使得輸入數據的存儲，處理，判斷，運算等功能均有現場可以編輯的軟件來完成，這樣便極大的增強了機械制造的靈活性，方便改變加工工藝參數，提高了數控設備的工作效率。

2.2 高效性

高效是數控技術在自動化機械制造中最為顯著的特點，傳統的設備只能從事一些簡單的零件的加工，數控技術的使用，省去了換刀，停車的步驟，節約了加工時間，降低了人工成本。

2.3 高精度

依靠快速準確的數字量傳遞技術，對工件的高精密度的實時處理，及時反饋，與輸入的指令相比較，用比較的差值來移動部件，只到差值為零。同時，隨著現代科學技術的發展，測量裝置的精度等也逐漸提高，使得數控加工精度進一步提高。

3 數控技術的應用

機械行業的發展方向是機電一體化，機電一體化是指在機構的主功能，動力功能，信息處理功能和控制功能上引進電子技術，并將機械裝置，電子設備以及軟件結合起來的系統的總稱。

3.1 將數控技術應用到機床

將數控技術應用到機床加工出所需工件，數控機床便是機電一體化設備。數控機床的兩個重要指標是速度和精度，直接關系到所加工產品的質量和檔次。相比于不帶反饋裝置，用步進電動機作為伺服執行機構的開環數控機床，應用了反饋裝置的半閉環和閉環數控機床，消除了傳統部件制造中存在的誤差，可以得到更高的精度。

3.2 將數控技術應用到煤礦機械加工領域

采煤機需要適應不同環境下的采煤需求，種類多，小批量生產多，傳統機械加工難以實現單件下料，數控技術的應用解決這一難題，代替傳統仿形法。

3.3 大力開發數控技術的應用領域，提升經濟效益

雖然我國的數控技術已經發展到一定水平了，但較世界級數控技術發展來說還是不成熟的。數控技術的應用領域很有限，在許多的企業的機械生產制造中，數控技術仍在門外徘徊，使得部分企業的生產力較低，因此要大力開發數控技術大范圍的應用領域。首先，傳統產業要進行結構化改革，推動產業升級，摒棄傳統觀念，擴大對數控技術的使用范圍和領域；其次，要擴大數控技術的運用領域，要打破自動化技術水平被某個行業或部門壟斷的局面，逐步從局部領域擴大轉移到大部分領域；最后，對于數控技術的運用門檻要降低，主動深入企業部門進行實踐，提高企業的產業化水平，增加生產的專業性和科學性，為企業創造更高的經濟效益。

3.4 大力加強數控技術人才的專業性培養

數控技術的良好運用不只要靠技術也要靠技術人才的研發，專業良好的技術人才更是數控技術在自動化機械制造中得到良好運用的重要因素。相關企業等部門要加強對技術人才的重視及培養并使之更具專業性。企業內部要定期舉行關于數控技術的技能大賽，對表現突出的技術人員進行嘉獎，使之更具學習的積極性，激發對數控技術的鉆研積極性，以此來培養專業俱佳的技術人才；同時也要加強對外來優秀科技人才的引進力度，進一步加強與高校的合作，創造更多的實踐機會，為打造一支優秀的數控技術人才奠定基礎。

4 數控技術的前景

4.1 汽車行業

隨著全球分工體系的確立和汽車制造產業的轉移，我國汽車行業抓住這一機遇并實現了跨越式的發展。從2003 年至2018 年，中國汽車產銷星都大幅提高，產銷量均已超過2500 萬輛，不僅具有強大的生產力,還有廣大的市場需求。而且隨著新能源汽車的陸續上市并得到市場的廣泛認可，新能源汽車同傳統動力汽車都有著高速發展的需求，對高精密大型機床的需求量也隨之上升。尤其是汽車制造中的革新技術，汽車輪轂的整體加工，以及汽車剎車盤都需要高速立式加工中心，而且汽車輪轂的整體鑄造和直接產品加工還需要立式五軸數控機床、龍門五軸加工中心來提高其安全性能。

4.2 航空航天

對于航空航天中的精密儀器，流線型的表面，需要自由度高的，高密高精數控加工設備，進而促進數控技術的發展。

5 結語

數控技術是具有高科技含量的綜合性技術，它具有靈活性，高效性，高精度等特點，給傳統制造業帶來了革命性的變化。隨著數控技術在機械自動化領域的廣泛應用，我國的制造力水平明顯提高。但有些技術我國仍落后于其他國家，仍需要數控技術填補空缺，因此數控技術具有廣闊的前景。