淺析數(shù)控技術在機械制造中的應用

文/王曉東，萊州鴻源臺鉗制造有限公司

1 數(shù)控技術的基本原理

數(shù)字控制技術是通過對計算機技術、自動控制技術、電氣傳動技術以及精密測量技術和機械制造等多種技術的綜合運用而形成的產(chǎn)物，同時，它是自動化機械系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)以及計算機集成制造系統(tǒng)等一系列先進的高科技技術的根本所在。

數(shù)控技術主要依靠程序的儲存功能來對各類機床實現(xiàn)不同的控制工作，整個數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成部分有：相應的控制程序、輸入設備、輸出設備、計算機數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習慣性的稱之為CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時能夠對輸入設備上實現(xiàn)給出的數(shù)字值進行自動閱讀工作，并能夠將其自動解碼。從而確保機床正常運行，并能使其加工出合格的零件。數(shù)控技術系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實際上就是一種計算機，不過該計算機是系統(tǒng)中專用的計算機，它在具備普通計算機的基本功能與結構的基礎之上，還有和相關的數(shù)字控制機床功能相關聯(lián)的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過程是通過硬件設備的支持下來進行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設各與輸入機床在工作時所需要的相關數(shù)據(jù)進行采集，并對其進行編碼翻譯，通過計算機的處理運算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關的驅動電路裝置當中，并通過相應的轉換與放大工作，對伺服電機進行相應的驅動，同時帶動相關的坐標軸運動，使每個坐標軸都能有效準確的移動到指定需要的位置。

2 數(shù)控技術在國內機械制造行業(yè)的應用情況

隨著現(xiàn)代機械制造行業(yè)對于制造精度要求的不斷提升，數(shù)控技術在機械加工制造過程中得到了越來越廣泛的應用，是一種有效的高精度機械制造技術。從目前國內的數(shù)控機床發(fā)展情況來看，已經(jīng)具備了一定的水平。無論產(chǎn)品種類、操控性能，還是制造質量方面都有了長足的進步。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內市場目前銷售的數(shù)控機床超過2000多種，常見于金屬材質的切削以及機械部件鍛壓方面。

2.1 數(shù)控技術在機床中的應用

機床設備是機械加工中的重中之重，因此，在機械加工過程中機床設備的控制技術是非常重要的。為滿足現(xiàn)代機械加工業(yè)的發(fā)展需求，擁有控制系統(tǒng)的機床設備是現(xiàn)代機電一體化的關鍵。數(shù)控技術是現(xiàn)代機床設備的靈魂和核心。通過在機床上使用計算機控制系統(tǒng)，能夠對機床的加工過程進行控制，不僅保證了產(chǎn)品的高質量要求，還極大地提高了機床的使用效率與生產(chǎn)效率。它用數(shù)字化的代碼來表示加工零件的工藝和幾何信息，也就是運用計算機編程將刀具與工件間的相對位移以及進給速度編排在計算機控制系統(tǒng)上，由計算機發(fā)出控制指令使機床按控制要求運行。無需對機床進行人工參與與調整，只需向計算機控制系統(tǒng)編入新的加工程序，就能改變加工零件，這是數(shù)控機床的最大特點。

2.2 數(shù)控技術在工業(yè)機器人方面的應用

工業(yè)機器人通常就是指在工業(yè)生產(chǎn)中使用的一種能夠模擬人的動作，按照一定的流程盡心吧操作的自動化設備，這些自動化設備使用的最終目的就是為了提高生產(chǎn)的質量和效率，同時在生產(chǎn)的過程中也能保證生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，工業(yè)機器人實際上屬于工業(yè)設備的一種，工業(yè)機器人的使用可以很好的改進生產(chǎn)條件，節(jié)省了生產(chǎn)時間的同時，也節(jié)約了勞動力成本，而如果從工業(yè)機器人的基本功能上來看，其可以完成基本的人力生產(chǎn)工作，同時還可以完成噴漆、焊接等一些復雜性和生產(chǎn)要求相對較高的工作，另外其還可以在一些人類無法觸及的極端環(huán)境下保證良好的工作狀態(tài)。

3 數(shù)控技術在機械制造中的應用特點

3.1 便利性特點

數(shù)控技術在機械制造中越來越具有重要應用是其在新時代下的必然發(fā)展趨勢，其中最主要的原因就在于數(shù)控技術在機械制造中具有很強的便利性特點。數(shù)控技術的便利性能夠在很多方面體現(xiàn)出來，例如其能夠大大減少機械制造的制造工藝、有效改變機械制造的加工工藝參數(shù)等等，這些都能夠使機械制造變得更加便利。

3.2 高效率特點

數(shù)控技術在機械制造中的高效率特點主要體現(xiàn)在以下三個方面：第一，將數(shù)控技術應用于機械制造當中，能夠實現(xiàn)只通過一次裝夾工件就完成多道工序加工的目標，這既大大提高了加工精度，又減少了輔助時間；第二，利用數(shù)控技術，能夠高質量地完成機械制造中一些利用普通機床難以完成的復雜零件的加工，這大大提高了機械制造的制造水平；第三，數(shù)控技術能夠通過模塊化的標準工具來減少換刀及安裝的時間，并同時提高其工具標準化程度和管理水平。

3.3 信息化特點

數(shù)控技術作為一種現(xiàn)代化數(shù)字信息技術，它具有很強的信息化特點，能夠充分融合計算機技術、網(wǎng)絡技術等來實現(xiàn)對機械制造系統(tǒng)的高效控制，從而為機械制造提供一個強大且便利的計算機操作平臺，并同時促進了整個機械制造業(yè)的信息化發(fā)展。

4 結論

綜上所述，通過對數(shù)控技術的基本概念及工作原理的解釋，以及目前我國數(shù)控技術在機械加工機床設備中的作用分析、數(shù)控技術在性能和功能上發(fā)展趨勢分析，從文中可以看出數(shù)控技術在機械加工中的重要地位，它是我國實現(xiàn)機械加工自動化和智能化的關鍵，對我國國家工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高有著重要的影響。因此，在機械加工業(yè)中需要不斷加強數(shù)控技術的創(chuàng)新，積極引進國外先進的數(shù)控技術，這對于機械加工企業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。機械加工業(yè)的飛躍發(fā)展，必將推動我國經(jīng)濟社會更好、更快發(fā)展。