數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用研究

李卓榮

摘 要：數(shù)控技術(shù)是機械制造領(lǐng)域當(dāng)中的重要技術(shù)之一，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展為機械制造奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。本文通過研究數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其運用于機械制造業(yè)的現(xiàn)狀，闡述了數(shù)控技術(shù)在機械制造領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，針對如何更好的把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機械制造領(lǐng)域當(dāng)中提出了一些建議。希望為更好地發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)，推動機械制造領(lǐng)域向高端化轉(zhuǎn)型做出微薄貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機械制造 機械生產(chǎn)

Research on the Application of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing

Li Zhuorong

Abstract：CNC technology is one of the important technologies in the field of mechanical manufacturing. The development of CNC technology has laid a technical foundation for mechanical manufacturing. By studying the development of CNC technology and its application in the mechanical manufacturing industry， this paper expounds the application of CNC technology in the mechanical manufacturing field， and puts forward some suggestions on how to better apply the CNC technology to the mechanical manufacturing field， hoping to make a meager contribution to the better development of China's CNC technology and the promotion of the high-end transformation of the machinery manufacturing field.

Key words：CNC technology， machine manufacture， machine production

1 引言

當(dāng)今社會是一個科學(xué)和技術(shù)不斷更新發(fā)展的時代，隨著計算機與智能化技術(shù)的普及，人們的生活環(huán)境和社會經(jīng)濟都發(fā)生了巨大的變革。計算機技術(shù)的發(fā)展同時帶來了機械制造行業(yè)技術(shù)體系整體的提升。現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為了機械制造行業(yè)當(dāng)中普遍應(yīng)用的主要技術(shù)手段，在一些操作比較危險的機械制造業(yè)以及一些對零件精細(xì)程度要求較高的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)都是通過數(shù)控技術(shù)進(jìn)行工業(yè)操作的。[1]然而，現(xiàn)階段我國的數(shù)控技術(shù)發(fā)展還處于一個不斷探索的階段，因此，我們需要對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步挖掘它的問題，進(jìn)一步提升數(shù)控技術(shù)的靈活性，使數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用變得更加高效，使數(shù)控技術(shù)的功能更加完善，幫助企業(yè)在經(jīng)濟市場競爭當(dāng)中發(fā)揮更大的優(yōu)勢。

2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其在機械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

自上世紀(jì)40年代開始，在美國進(jìn)行直升飛機螺旋槳精細(xì)零件加工的過程中，發(fā)現(xiàn)由于樣板形狀非常復(fù)雜，人為的制造很難達(dá)到樣板的精度，于是提出了由數(shù)字脈沖來控制機床作業(yè)，實現(xiàn)高精度加工的設(shè)想。并在50年代初期研制出了第一臺數(shù)控機床，使世界機械制造業(yè)的發(fā)展邁出了跨時代的一步。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，到1965年時，數(shù)控機床發(fā)展的體積更小、損耗功率更少且價格大幅下降，數(shù)控機床開始被廣泛應(yīng)用。直至80年代初期，計算機技術(shù)的發(fā)展使數(shù)控機床實現(xiàn)了人機對話及自動編程。到90年代后期，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)兼具智能數(shù)控系統(tǒng)和智能維護(hù)系統(tǒng)，數(shù)控技術(shù)正式進(jìn)入人工智能化發(fā)展。

2.2 數(shù)控技術(shù)運用于機械制造業(yè)的現(xiàn)狀

自改革開放以來，我國經(jīng)濟和技術(shù)飛速發(fā)展，目前我國機械生產(chǎn)、工業(yè)制造、信息技術(shù)發(fā)展等都處于世界先進(jìn)水平。另外在全球經(jīng)濟貿(mào)易發(fā)展的過程中，中國成為了世界上最大的工業(yè)零件生產(chǎn)基地，許多品牌手機、汽車、大型設(shè)備的基礎(chǔ)零件都是由中國制造，再銷往世界各地。這一過程也促進(jìn)了我國機械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，然而由于我國的數(shù)控技術(shù)水平還有待提高，許多數(shù)控機床缺乏核心技術(shù)，無法進(jìn)行更高精度的零件加工，制造的產(chǎn)品缺乏技術(shù)含量，使得我們的制造業(yè)一直處于低端基礎(chǔ)零件的制造。由于數(shù)控技術(shù)欠缺自主科技的研發(fā)，在國際數(shù)控技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域核心競爭力不足，這也進(jìn)一步導(dǎo)致了導(dǎo)致了現(xiàn)階段機械制造領(lǐng)域?qū)幙苫ǜ邇r引進(jìn)國外設(shè)備，卻不愿相信價格實惠的國內(nèi)數(shù)控機床，這也是嚴(yán)重制約我國數(shù)控技術(shù)及機械制造業(yè)發(fā)展的重要因素。

3 現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在機械制造方面的應(yīng)用

3.1 在機械生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

在過去，由于機械生產(chǎn)制造需要人為的操控大型切割機器，是比較危險的行業(yè)，隨著數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，通過對數(shù)控機床各單元進(jìn)行控制，驅(qū)動數(shù)控機床各單元進(jìn)行自動化操作，形成一個完整的自動化工業(yè)生產(chǎn)體系?？梢詫⑺鼞?yīng)用到諸如金屬切割、金屬冶煉、零件焊接等生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。既可以完成人工無法操作的復(fù)雜工作，還可以大幅減少運用人力生產(chǎn)帶來的安全隱患，同時節(jié)省了人力資源，在提高效率的同時降低了工業(yè)生產(chǎn)成本。另外，數(shù)控技術(shù)還可以應(yīng)用到食品機械生產(chǎn)加工領(lǐng)域，智能化全自動的生產(chǎn)流程可以實現(xiàn)食品機械制造的人機分離，通過給數(shù)控機床進(jìn)行智能化編程操作，讓數(shù)控機床代替人力完成一系列的食品機械制造過程，最重要的是人機分離可以使整個食品機械制造實現(xiàn)無菌化操作，使后期食品加工環(huán)節(jié)的食品安全有了巨大保障。而且在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，智能系統(tǒng)一旦監(jiān)測到數(shù)控機床的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，機床就會立即停止作業(yè)并發(fā)出故障警報，不會引發(fā)更大的安全事故，既維護(hù)了設(shè)備本身，也提升了機械生產(chǎn)行業(yè)的安全質(zhì)量。[2]

3.2 數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用

我國地大物博，煤炭資源儲量豐富，如何制造出更有效的開采機器充分利用煤炭資源也是現(xiàn)代化機械制造工業(yè)中的一個重要研究領(lǐng)域。過去的煤炭開采設(shè)備機身較小，不能滿足大容量的煤礦開采，并且設(shè)備本身技術(shù)較為落后需要頻繁更新，極大的增加了煤礦開采的設(shè)備采購成本。在將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦機械制造領(lǐng)域之后，數(shù)控技術(shù)可以使制造的煤礦開采機械實現(xiàn)全自動化作業(yè)。如可以對開采地區(qū)的地質(zhì)條件，地下環(huán)境進(jìn)行探測，然后根據(jù)作業(yè)環(huán)境制造不同大小的開采機器，之后再對煤礦開采機械進(jìn)行智能化編程，使地下采礦作業(yè)變得更加靈活高效。此外，機械生產(chǎn)制造業(yè)整體的飛速發(fā)展使行業(yè)內(nèi)部競爭越來越激烈，因此將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦機械制造中勢在必行。一方面，將傳統(tǒng)的普通開采機床與數(shù)控技術(shù)結(jié)合可以提高煤礦開采機械的作業(yè)精度。另一方面，采用數(shù)控技術(shù)制造的全新煤礦開采設(shè)備可以實現(xiàn)不同環(huán)境不同模式的全自動化作業(yè)方式，在保障煤礦開采作業(yè)安全的同時，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。

3.3 數(shù)控技術(shù)在汽車機械制造中的應(yīng)用

在汽車生產(chǎn)過程當(dāng)中，汽車發(fā)動機汽缸和外缸的各部分零件制造十分復(fù)雜。而通過運用數(shù)控化技術(shù)，可以制造出高精度的汽車發(fā)動機制造機械，采用智能的自動化技術(shù)，對發(fā)動機的底殼部分采用沖壓模具的方法進(jìn)行加工，一方面極大地提高了發(fā)動機的平衡程度，達(dá)到了高精度高質(zhì)量的品質(zhì)要求，另一方面也加快了汽車各部分零件制造的整體效率，提升了中國汽車制造在全球化市場當(dāng)中的競爭能力。其次，通過借助數(shù)控技術(shù)，可以自動化控制不同的汽車生產(chǎn)線，完成整個汽車的生產(chǎn)過程，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本，減少了汽車機械制造中的人力資源負(fù)擔(dān)，為我國的汽車制造產(chǎn)業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟效益。

4 如何更好的將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機械制造中

4.1 加大在機械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

從行業(yè)內(nèi)部來講，機械制造企業(yè)的管理者應(yīng)該充分認(rèn)識到數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以提高機械生產(chǎn)效率，使企業(yè)在市場競爭中取得優(yōu)勢，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身機械生產(chǎn)種類有計劃的引進(jìn)數(shù)控項目，增加人力和財力的投入。從政府方面來講，政府應(yīng)該出臺相應(yīng)的政策，向相關(guān)企業(yè)提供數(shù)控技術(shù)技能培訓(xùn)，讓企業(yè)了解到數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機械制造業(yè)的優(yōu)勢。政府部門也應(yīng)該組織相關(guān)專業(yè)人員，成立專門的數(shù)控技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊，不斷進(jìn)行技術(shù)完善和創(chuàng)新，推動機械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的長足發(fā)展。

4.2 學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗

技術(shù)的創(chuàng)新是在理論與實際相結(jié)合的過程中不斷前進(jìn)的過程，現(xiàn)階段我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展雖然已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)，但我們還是需要學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)手段與理論方法，對國外數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中發(fā)展過程中遇到的難題進(jìn)行深入研究和分析，吸取他們發(fā)展探索過程中的成熟經(jīng)驗，結(jié)合我國數(shù)控技術(shù)在實踐當(dāng)中遇到的問題，摸索出更符合我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新方法。另外，機械制造行業(yè)不可能由一個企業(yè)完成所有的加工環(huán)節(jié)，因此各環(huán)節(jié)的機械制造企業(yè)之間也應(yīng)該加強數(shù)控技術(shù)項目合作，在合作的過程中通過相互交流，形成資源、方法、技術(shù)各方面的互補。通過相互學(xué)習(xí)、相互借鑒再完善機械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)發(fā)展的同時，也為企業(yè)尋求更多的商業(yè)機遇。

4.3 加大對數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)力度

無論是哪種行業(yè)，它的壯大和發(fā)展都離不開對行業(yè)相關(guān)人才的培養(yǎng)，只有通過人才培養(yǎng)，不斷為行業(yè)注入新鮮血液，才能使整個行業(yè)永遠(yuǎn)活力煥發(fā)，不斷前進(jìn)。因此要想使機械制造業(yè)中的數(shù)控技術(shù)有更高水平的發(fā)展，我們需要進(jìn)一步培養(yǎng)更多質(zhì)量高、能力好、技術(shù)強的數(shù)控技術(shù)人才。這就要求各大高校在對數(shù)控技術(shù)人才進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，不僅要使學(xué)生扎實地掌握理論基礎(chǔ)，還應(yīng)多開展實踐課程，讓學(xué)生在機械制造實踐過程中對數(shù)控技術(shù)理論融會貫通，最重要的是要激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，培養(yǎng)更多的數(shù)控技術(shù)研發(fā)人員。只有這樣才能為我國機械制造行業(yè)中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供不竭的動力。[3]

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，我國也針對數(shù)控技術(shù)不斷進(jìn)行探索發(fā)展，但要使數(shù)控技術(shù)在機械制造領(lǐng)域有更廣闊的發(fā)展前景，還需要我們進(jìn)一步加大技術(shù)研發(fā)力度、進(jìn)一步加深數(shù)控技術(shù)推廣力度、進(jìn)一步加強數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)力度，才能有效提高我國機械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展程度。此外，更要依據(jù)數(shù)控技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，采取有效策略，將計算機技術(shù)、大數(shù)據(jù)算法、智能化編程與各領(lǐng)域的不同機械制造技術(shù)更好的結(jié)合起來，綜合發(fā)展新的數(shù)控技術(shù)，進(jìn)一步加強數(shù)控技術(shù)在機械制造中的高效應(yīng)用，助推工業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)更可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]盧坤媛.基于數(shù)控技術(shù)在自動化機械制造中的應(yīng)用研究[J].冶金管理，2019，No.377（15）：56+95.