數控機床機械結構設計和制造技術優化

連亞宣

摘要：自動化數控機床是信息時代下的產物，其對于提高生產效率和生產質量有重要意義。工欲善其事，必先利其器，數控機床機械結構的設計和制造也需對技術進行升級優化，以科學指導為依據制造的數控機床，能夠滿足市場需求，實現高效率、高質量的生產，幫助企業獲取更多經濟效益。

關鍵詞：數控機床機械結構設計;數控機床機械結指導;技術優化

0? 引言

近年來我國工業生產方式正在不斷完善，主要得益于數控機床的推廣和應用。然而在其推動快速生產的同時，也存在一些問題，這就需要企業和技術人員不斷對生產技術進行創新和優化，充分發揮出自動化技術的價值和作用。

1? 現狀分析

回顧我國工業生產的全過程和工業發展簡史歷程，在20世紀40年代前后，大多數地區工業生產的全過程均一直處于完全手工操作生產狀態。當時的工人們主要還是憑生產經驗由專業工人自己控制進行生產，生產的全過程及其中的一些關鍵技術參數靠人工智力觀察，生產的全過程靠大量人工智力去組織執行生產過程效率很低。而如今新的科學生產技術已經有了飛速的進步發展，在短短的幾十年中生產操作過程管理有了深遠的重大變革，自動化管理水平也在不斷進步，自動化數控機床應運而生，其實現了生產過程管理控制的最大性優化，使企業在現代化集中生產調度中，實現過程管理與質量監控的有機結合。

2? 數控機床機械結構設計和制造技術理念

現階段我國企業廣泛使用的機床結構中，主要由核心結構主軸部件、傳送結構和支撐部件三部組成。數控機床在使用中，最重要的就是要始終保證設備具備較強的防震能力和較高的穩定性，確保設備的穩定運行，減少可避免因素的影響。因此在數控機床的設計與制造中，就務必保證主軸部件和其他部件的協調性和穩定性，以此來確保設備的正常工作。主軸部件的是數控機床的核心所在，其運用程度能夠很大程度上決定機床的運行速度，因此主軸部件的選擇和使用需做到細致入微，以確保機床效率的提升。傳送機構被認為是機床設計的引擎所在，其對于數控機床的自動化發展起到了至關重要的作用，在機床設計和制造中，信息技術的應用能夠在最大程度上提高機床的工作效率，提高工作精準度，同時減輕操作人員的工作壓力，充分體現出自動化的優勢和指導價值。支撐結構對于數控機床來說就相當于人類的骨骼，為其制造過程中提供框架支撐，避免設備出現老化磨損速度過快的問題，提高機床的使用壽命，為企業創造更多經濟效益[1]。

2.1 優化制造技術

數控機床最重要的要求就是精確度，因此在制造過程中，需要不斷的對制造進行優化和創新，同時還要兼顧自動化控制的實現。主軸部件是數控機械中最核心的部件，因此在主軸的制造過程中，不僅要保證其精度，還要保證與其他部件之間的精密對接，提高設備的兼容性，擴大適用范圍，從而實現制造技術的優化。

2.2 新型導軌的運用

要想始終保證數控機床的高效率和高精度，就需依托液體靜壓導軌來實現。隨著時代的發展進步，“貼塑導軌”和“涂塑導軌”在國內外都有著廣泛的應用，其在應用程度上已經幾乎與取代了傳統的滾動導軌。在實際應用中，要想提高傳遞功率和轉速，就可以采用圓弧齒和同步齒型帶，此外還需一些輔助工作來保證設備的高效運行，例如預加載負荷、拋光背帶和安裝張力輪等。同時在加工輪帶的過程中使用密度較小的鋁合金或者工程塑料都能夠降低設備運行的慣性，對提高數控機床的生產效率有重要意義。

3? 數控機床機械結構設計特點

數控機床的提出就是為了代替人工，實現自動化的成產。因此其在生產線的普及應用，對于提高生產效率和產生能力有著極高的價值。數控機床在實際應用中，可以勝任絕大多數的生產的工作，很大程度減少了企業人力資源的投入，為企業帶來了更多的經濟效益，促進企業生產線全面實現自動化。企業要想全面提高生產效率和產品的合格率，就要加大自動化的建設力度，使生產線與時代接軌，構建智能化、現代化的生產流程。企業生產方式的轉變對其發展的促進作用不言而喻，同時也能減輕施工人員的工作壓力，增加員工對企業的歸屬感，提高其工作效率，促進企業快速發展。在數控機床機械結構設計中，設計人員應充分了解和分析其所具備的三大特點，即自動化、技術化和智能化。并取其精華，為企業數控機床機械設計和制造所用[2]。

3.1 自動化

除成型和切割等復雜生產工作需人工進行監督操作，數控機床可以自主完成其余所有的生產工作，只需要極少的技術人員進行遠程操作即可，極大的緩解了企業的用工荒。萬物互聯的時代背景之下，數控機床的普及和應用能夠幫助企業實現自動化生產線的建設，通過信息技術操控機床完成對設備的規格、形狀的控制，提高企業產品的合格率。此外數控機床還能夠進行一些高精度零件的加工，技術人員只需在終端進行編碼，機床就會自動進行工作，還可以對機床運行情況進行實時監控，及時發現設備因老化發生的生產問題。對比傳統人工的生產方式，數控機床的自動化能夠做到全面保證生產的安全性和高效性，減少企業人力物力的支出，促進企業的現代化建設。

3.2 技術化

數控技術就是指利用數字信息技術實現對機械運用的遠程控制，其普及和應用需多方面的技術作為支持，比如計算機技術、現代化控制技術和機械制造技術等，因此企業在使用數控機床，需引進不同學科的專業人才，協同施工，保證數控機床穩定的運行，并不斷對生產技術進行創新，提高生產的精準性和安全性。充分實現數控機床的技術化，能夠使生產變得更加簡單，也要求實際操作人員具備極高的技術水平和操作經驗。對此，企業可以邀請專家學者到企業來，為操作人員進行講解，扎實其基本功，培養其創新意識，使其適應數控機床技術的升級和創新，并且保證其所具備技能滿足企業生產需求。

3.3 智能化

數控機床之所以一經問世就得到廣泛的應用，很大程度上要歸于其智能化的特點。在生產過程中，技術人員直接通過編寫代碼控制機床內部的生產程序，實現數控機床功能的智能化，充分發揮機床的集成功能。還可以對程序進行創新升級，逐漸減少人工的控制，使機床形成操作回環，不間斷的自主作業，這樣不僅能提高機床機械的智能化水平，還能使企業快速適應經濟的高速發展形勢。此外由于實現智能化的操作需要多方面技術人員的協同施工，因此企業還需加強對技術人才的培養，實現普通工人向技術方面進行轉變，為數控機床的自動化、智能化發展提供技術支持[3]。

4? 數控機床制造技術的新動態

隨著萬物互聯理念的提出，我國各個行業都取得了一定的成效。在生產行業的發展歷史中，生產方式也在進行不斷的創新的轉變，因此自動化數控機床被研發并投入使用，以其極高的生產效率受到企業的好評，就安全性能來講更是無可挑剔的選擇。但現階段我國大多企業在生產中引進創新方法的意識不足，仍沿用傳統的生產方式，難以使企業的發展跟上時代的腳步。因此要想解決這一問題就需要加大創新的投資，為技術人才提供更完善的培訓體系，保證其具備極高的專業素養，以此帶動科技的發展和企業的進步。

5? 數控機床機械結構設計和制造技術優化策略

5.1 規范生產流程

相對于傳統生產方式，數控機床能夠極大促進生產流程的規范化發展，避免因員工操作失誤帶來的生產問題。但現階段大部分企業還沒有形成規范化的機床使用制度，導致存在物不能盡其用的問題出現，因此在使用中，應加大對技術人員規范化思想的滲透，保證生產的安全性。并在生產過后，及時對設備進行維護和保養，經過一段時間的使用，設備會出現影響生產安全的隱性問題，因此技術人員應定時對設備進行保養，查看設備的情況，更換潤滑液等[4]。

除設備方面，操作人員的職業素質和技術水平，也能對數控機床的規范化發展起到很大的決定性作用。在實際的生產過程中，由于技術人員的錯誤理解或者代碼冗余都能導致機床設備的壽命下降，甚至導致設備運轉不正常，不按預定程序設定進行工作，嚴重影響生產效率。其次維修人員的工作效率也會對規范化生產影響，若不能及時發現故障所在，及時修復，就會導致設備的癱瘓。因此企業在對于全部施工人員的培養上應加大力度，保證生產的規范化。

5.2 提高生產精度

數控機床所生產的零件幾乎不存在規格和形狀上的誤差，包括其生產平臺上的坐標系都是由計算機控制，對于零件的打磨和切割都能保證誤差在0.01mm之內或是不存在誤差。傳統的人工切割方式受到不確定因素的影響，不能保證零件的規格和質量，生產效率也不高。因此企業應充分利用數控機床精準度高、誤差小的特點，將其應用到高精度零件的生產中，提高企業的生產效率和產品質量，為企業營造更多經濟效益[5]。

6? 結論

綜上所述，數控機床在現代化生產線的建設起到了不可磨滅的作用，因此企業還需在現有基礎上對生產技術積極進行創新和優化，保證企業的發展緊跟時代腳步。同時還需對掌握數控機床機械結構設計和制造技術的人員加大培養力度，為生產提供技術保障。企業數控機床機械結構設計和制造技術的創新和優化，能夠幫助企業實現經濟效益最大化，有效提高我國生產行業在國際范圍的競爭力。

參考文獻：

[1]梁銘祥.數控機床機械結構設計和制造技術新動態的探討[J].科技展望，2017，27（22）.

[2]關宇，趙佳，黃明.數控機床機械結構設計和制造技術的新動態[J].工程技術（引文版），2016（002）：00246-00247.

[3]陳永，陳國華，吳燁龍，等.數控機床機械結構設計與制造技術的研究探討[J].建筑工程技術與設計，2018（011）：4352.

[4]吳志偉，吳雪萌.數控機床機械結構設計和制造技術新動態的探討[J].中國金屬通報，2020（02）：58-59.

[5]鄧方.數控機床機械結構設計與制造技術的新發展[J].今日自動化，2019（006）：45-46.