解讀數控技術在機械加工中的應用與發展前景

寧 宇

（青島工程職業學院，山東 青島 266000）

在機械加工當中，對于數控技術的使用，不但能夠節省大量的物力資源和人力資源，還能將生產效率有效提升，使生產成本降低，對經濟和社會效益的增長有非常大的促進效果。所以，在當前的機械加工行業當中，對于數控技術的使用十分關鍵，是重要的技術手段之一。因此，本文針對機械加工中數控技術的有效應用，給予了詳細的分析。

1 數控技術概念以及特征分析

在機械領域，對于數控技術的使用，簡稱為數控。具體來說便是利用數字控制的形式將自動化控制實現。在目前的發展階段，數控技術的應用可以控制角度、位移等一些機械量，從而使加工效率有相應的提升。在數控技術實際生產時，需要借助數據載體以及二進制形式的數據運算，才能將相應的工作內容完成[1]。應用數控技術是對機械制造行業進行改革和突破的重點內容，使得國民經濟有很大的提升。該項技術在很多領域都有所涉及，例如：工業領域、醫療器械領域以及汽車領域等等，對國家支柱性產業起到的促進作用不容忽視。其中，數控技術最突出的特征便是有非常高的精度且適應性極強，在生產時可以保障高效率的生產且質量穩定，還能精準完成十分復雜的動作，產生的經濟效益非常突出[2]。

2 數控技術應用在機械加工當中的優勢分析

2.1 有益于強化生產效率

在機械加工領域，對于該項技術的使用，可以將生產效率進一步提升，同時將人力資源、物力資源的投入減少，這樣便能對企業的生產成本給予保障。此外，在機械加工精度提升方面也非常理想，使得行業的經濟和社會效益有很大程度的提高。該項技術可以利用數字化技術實現數字化控制機械加工的目標，以便使人工的勞動強度有所降低，使機械加工生產當中突出人性化生產的原則。并且，因為數控技術可以滿足高效率生產的需求，幫助管理人員將管理水平提升，所以生產管理效率與之前相比有很大進步，使企業具備更強的競爭能力，完善了內部發展[3]。

2.2 可實現對機床的最優控制

在機械加工當中，對于數控技術的有效應用，可以實現最優化控制機床的目標，進而使機械生產效率得到更高的保障。在具體加工時，會涉及到很多的步驟以及因素，例如：設備、材料以及加工過程。通過數控技術，可以將這些因素構成相應的代碼，之后對其實施把控，以便完成機床控制的目標。

2.3 有益于機械行業的未來發展

在機械加工技術當中，數控技術十分關鍵，可以將機械加工當中的集成、柔性以及虛擬技術進行集成，使其成為一體，進而使機械加工效率有效提升[4]。不但可以簡化非常繁雜的加工工藝，還能對生產的效率以及質量給予保障，也使機械行業進一步邁向了數字化以及智能化的發展方向。

3 數控技術在機械加工生產中的應用分析

3.1 應用在機床當中

之前的機械加工制造生產，最關鍵的因素便是對機械的設置，所以會有一個固定的基本思想，對機械加工制造生產是否能夠良好運轉的確定，最主要的因素便是查看機床的裝置是否可以對加工整個過程的完整運行給予保障?，F在，在機械加工當中，對于數控技術的有效應用，最突出的作用便是在使用機床時能夠將計算機控制系統融入其中，以便利用計算機控制的形式，實現控制機床加工生產的目標，這便是數控機床[5]。這種全新的工作原理以及方式，可以借助計算機運行程序當中的數字代碼，對生產過程當中的操作控制手段進行表示。并借助控制中間程序，在專用計算機程序當中直接展示數字形式的信息。所以，工作的整個過程可以接受計算機對加工過程當中的各項信息數據的收集和處理，之后再借助計算機開啟指令，能強化控制機床當中的相關執行件和系統，這樣機床便能對所需的零件以及設備進行生產加工[6]。

3.2 應用在工業當中

在當前的工業發展當中，對于工業機器人的使用，屬于一種全新的新型技術，對工業生產線提出的高效率作業目標進行了滿足，也將工作人員的工作壓力和負擔減輕。工業機器人的構成包括：控制系統、驅動系統以及執行單元。工作的原理相似于數控系統，在工業活動開展時，工業機器人可以在環境非常惡劣的生產環節中使用，或者在人類無法正常工作的場所內應用。例如：在太空的空間實施生產活動，也可以在工業生產活動當中對人工進行替代，使人工負擔有所降低，強化生產效率。例如：在零件裝配環節和噴漆等工作環節都可以使用機器人進行人工替代[7]。此外，機器人不但可以達到人工的工作境界，還能對一些人類無法開展的肢體活動進行替代，使人類的工作量有所減少。在目前的工業發展當中，對于數控技術的使用十分廣泛，使得傳統工業當中以第一勞動力作為發展的情況有所改善，工人的工作壓力以及工作強度有明顯降低。同時，工作環境也有一定程度的改善，因此在工業生產的各個環節當中，有效應用數控技術產生的意義和價值十分關鍵。

此外，在操作和控制工業機器人當中，工作原理為計算機系統結合機器人共同將控制工作完成?？刂浦行臅⒐ぷ魉璧目刂浦噶畛绦虬l送給機器人，之后控制機器人結合具體的要求開展相應的工作行為。其中，控制行為的核心內容便是計算機控制系統，通過這種聯合工作的形式，一旦內部的某項環節有問題產生時，傳感系統便會第一時間在控制中心中反饋問題，給出相應的保護動作。管理人員收到反饋之后，會及時開展維修，以免問題和故障進一步加大。其中，執行機構由機械部件以及伺服機構共同組建，因此需要執行部件提供非常強的動力，才能對機器人的整體正常運作給予保障[8]。

3.3 應用在采煤機生產制造中

我國的煤炭數量非常大，有一定的開采難度，以往采用的工具并不能對當前的采煤需求給予滿足，所以需要完善傳統的煤礦開采設備。其中，借助數控氣割的形式，針對采煤機當中的葉片以及滾筒實施下料，可以將采煤的工作效率有效提升。這種全新的工作方式與龍骨板工藝程序進行了結合，對傳統的煤炭生產方式進行取代，使得傳統手藝中存在的不足和弊端有所規避。具體的工作原理便是，借助數控氣割機器設備開展的管理和控制，進一步實現對縫補的自動調控，從而對程序的整體控制給予滿足，達到對縫補的切割目標，進而產生更快的切割速度，產品質量也更加突出。

3.4 應用在機車工業當中

因為生活水平以及經濟的快速發展，使得汽車行業迎來了更多的發展機遇，所以需要進一步將零部件加工技術提升，使其能夠迎合時代的發展腳步，提升加工質量。應用數控技術，可以將零部件的制作進程加快，即使是非常復雜的零件，也能快速完成。此外，在對虛擬制造技術、柔性制造技術以及集成制造技術應用過程中，為汽車加工的未來發展提供了更多的便利條件。

3.5 應用在機械制造中

在機械制造行業當中，機械設備需要對產品質量以及生產效率給予保障，是非常關鍵的設備，也是機械制造行業發展的實力。在當前科學技術不斷提升的過程中，機械制造行業正在針對機械設備進行更新和優化，且有非常多的專業人員正在不斷創新設備技術，以便對機械制造當中的速度、精度、以及效率給予更好的保障。在機械制造行業當中，對于數控技術的有效使用，可以對設備加工的精度以及速度有效控制，進而全面提升質量和效率，對機械制造行業的可持續發展起到了非常大的推進效果[9]。

4 數控技術的發展前景分析

4.1 高速、高精以及高效化

針對機械制造技術的有效發展，對于精度、速度以及效率的追求，始終是重點目標。在發展數控技術當中，通過高速CPU 芯片、RISC 芯片以及多CPU 控制系統、交流伺服系統的有效應用，將機床的性能進行了高效改善，所以未來的機械制造將邁向更加高速化、精準化以及高效化的方向。

4.2 柔性化

數控技術柔性化，具體來說便是數控系統自身具有的柔性以及群控系統具有的柔性。數控系統自身具有的柔性，簡單來說便是數控技術對模塊化設計進行應用，有非常強的裁剪性，進而對不同的要求和目標給予滿足。群控系統當中提出的柔性，具體來說便是群控系統可以對提出的各項生產要求，自動調控好物料以及信息等一系列內容，進而最大程度的將群控的功能發揮出來。

4.3 工藝復合化以及多軸化

機械加工當中為了將加工時間縮短并規避出現不必要的加工工序，機械行業會對復合加工進行使用，并逐漸邁向多軸化發展。針對數控機床加工的具體過程，采用的工藝復合簡單來說便是在一臺機床上針對一個工件完成多個加工工序。在目前的數控技術軸當中，西門子880 控制技術中的軸數已經達到了24 軸，未來還會有更大的提升和優化。

4.4 綠色化

因為綠色化發展的思想深入人心，在開啟可持續化發展的今天，人們有著非常強的環保意識，其中，低碳節能等已經成為了時代發展的標志和不可或缺的內容，也是所有行業重點關注的問題。其中，數控技術也需要跟隨時代的發展邁向綠色化。此外，國家針對綠色化發展，提出了各項策略和方案，也鼓勵數控技術結合綠色化發展的目標，開啟綠色節能的發展方向。同時，在機械加工制造以及國家現代化發展建設當中，對于數控技術的使用已經非常普遍，不可或缺，是提升國家綜合實力的關鍵技術。為了實現制造大國邁向制造強國的發展目標，數控技術一定要結合國家的發展方向，充分融合綠色化發展的思想理念，以便對國家的發展起到更強的推進和促進效果。

4.5 實時智能化

在數控機床當中已經使用了實時系統，但具體的工作環境還需要進一步提升，不是非常理想。實時系統最關鍵的作用便是調度任務，使其在設定的時間內將任務目標完成。在科學技術逐漸提升之后，人工智能結合計算機已經開啟了智能化操作時代，將實時系統結合人工智能，可以使人工智能邁向有著實時響應的領域持續發展，且實時系統會向智能領域進一步發展，這樣便有實時智能化領域產生。在數控技術發展中，實時智能化的探究方向主要包括：①自適應控制；②神經網絡控制；③專家控制；④模糊控制；⑤前饋控制；⑥學習控制等等。例如：在高速加工過程中，綜合運動控制當中，將提前預測、預算功能提前引入，并借助模糊控制有效控制位置、速度、溫度和壓力，可以整體提升數控系統的控制性能，進而實現最理想的控制目標。

5 結語

總之，在當前的發展時代，機械加工行業對于數控技術的使用已經非常深入，是不可或缺的關鍵性技術。此外，機械加工行業為了獲取進一步發展，滿足國家發展的需求，需要將數控技術不斷提升和優化，使其在應用中得到持續性升級改造，從而具備更強的實力，全力促進我國工業化技術水平的提升。