數控技術在機械制造中的應用研究

高明慧

（江蘇省南京工程高等職業學校，江蘇 南京 210000）

科學技術高速發展，推動了我國機械加工產業的不斷創新發展，使傳統的加工生產模式發生了明顯的變化，而數控技術能夠利用各種數字化程序指令，對機械設備的運行進行控制，結合計算機、光電傳感器等多種設備，實現自動化生產，確保機械設備的生產工藝水平全面提升[1]。降低原材料生產成本，為我國機械設備制造加工產業的發展做出重要貢獻。在現代機械工程中，應用數控技術可以提高加工自動性標準性，顯著提高產品質量，擴大生產規模[2]。

1 數控技術

（1）數控技術原理，數控技術也被稱之為NC，通過運用計算機和機械加工技術的融合，來提高對機械加工程序的合理優化與控制。數控技術具有效率高、精度高、自動化優勢，也是實現機械設備自動化制造的關鍵所在。在數控系統組成中包括輸出設備、CNC設備、控制速度、單元檢測執行單元等[3]。CNC作為電子式計算機，能夠確保整個數控系統自動化運行。在數控系統運行期間，需要將控制信息輸入至機床中，利用信息設備對數據信息進行自動化處理，并且將所處理的結果轉換成電信號，從驅動電路輸出中保證對機床進行精準操控，也可以提高各個環節的生產效率。

（2）我國數控技術發展現狀。數控技術作為高科技產業在我國發展經歷許多階段。其中大部分技術都能夠實現商品化自主化生產，形成了數控產業基地。但我國數控技術發展還存在很多方面的不足，尤其是在高精尖技術方面差距顯著。在產業化不斷發展背景下，我國目前數控系統缺乏品牌效應，競爭實力不高，導致用戶信心不足，數控技術的應用規范標準制定明顯落后。在今后數控技術不斷發展的背景下，要根據我國實際國情進行分析，提高數控技術產品的市場占有率，加強對高精尖裝備的投入研發力度，促進產學研一體化發展，保證數控技術研發水平得到有效提高。

2 現代化機械工程中應用數控技術的主要意義

（1）提高生產效率。數控技術能夠有效取代人工操作，對機械設備進行自動化控制，不僅能夠極大節省人力成本，也可以大幅度提升生產質量，有效減少控制誤差，保證產品制造精度顯著提高。減少材料浪費，提高企業經濟效益。數控技術經濟性，在數控技術的應用中，解放生產力的同時加強對整體的管理，降低企業對人力資源的投資，加強了企業的生產力，從而提高企業的經濟效益。

（2）保證產品的可觀賞性和精密性。隨著機械制造產業不斷發展，客戶對機械產品的外觀要求不斷提高，在新時期要想保證產品更加精致，必須要提高數控加工技術的控制精度，盡量減少產品誤差。滿足更高品質要求，同樣利用數控技術還能夠充分運用計算機軟件對設計方案進行全面優化。通過編程控制實現產品多樣化生產。對于用戶個性化需求，也可以直接利用數控技術進行精細化控制，確保產品外觀的多樣性發展。

（3）有助于自動化產品發展。在自動化生產制造中，通過運用數控系統能夠快速提高生產規模，保證產品更新換代的頻率顯著提高。傳統的機械自動化制造產業中，機械制造模式單一，生產效率相對較低，導致制造出機械的精密度也不高。通過利用數控系統技術編程，可以實現對機械加工的自動化生產管理。數控技術的便捷性使數控技術的操作比傳統機械制造更加便捷，它能在一定程度上減少機械的制造工序，而且數控技術相對于人工來說更能降低產品的出錯率。

3 數控技術在機械制造中的具體應用

3.1 數控技術在工業產業中的應用

在我國工業產業不斷發展的背景下，由于惡劣勞動環境，導致工業生產質量不高，存在許多安全隱患，不利于工人生命安全。在長時間生產中，機械設備也會出現故障，致使停工。針對這一情況，利用數控技術能夠在機械操作的過程中實現同步檢測，如果發現故障隱患能夠通過傳感器立即將故障信息發送給控制中心，做出相應技術措施，保障工業生產效果全面提高，減少因為機械設備故障而引發安全事故。在數控加工控制中運用計算機技術對工業生產能夠進行全面控制，為廣大生產者提供更安全高效的工作環境，減少對人身安全造成的威脅，而且利用數控系統還能夠提高工業生產的整體效果，減少員工工作負擔。

3.2 數控技術在礦業生產中的應用

在我國目前采礦行業發展的背景下，各種機殼毛坯制造依然采用傳統加工，使得單件下料問題無法解決。通過數控切割技術可以有效優化套料選用方案，同時可以提高采煤機的切割速度，保證采煤整體質量全面提升，避免人工采煤產生的危險性。

3.3 數控技術在汽車加工行業中的應用

在我國汽車加工行業不斷發展的背景下，數控技術實際應用也非常的復雜，不僅可以快速成型制造方便各種零部件加工，也能夠應用柔性技術集成技術和虛擬制造技術，提高汽車加工的整體效率。在汽車制造生產中為了保證汽車元件的生產效率，需要充分利用數控系統提高對汽修零部件的快速生產轉變，人工操作存在的不足，增強汽修生產線的應變能力，也能夠保證汽車行業實現多樣化和高效化發展，真正為汽修行業轉型升級提供重要支持。

3.4 數控加工在機床設備中的應用

機床設備是現代機械設備加工關鍵，在機床設備中安裝計算機控制裝置，能夠對機床的實時加工狀況進行準確判斷，保證各種操作步驟和刀具的相對位移。通過數字代碼表示加強數字信息的合理控制，快速將信息輸入到計算機系統之中，對于機床伺服系統和其他執行元件做出相應指令，保證零件加工效果。在機床設備加工中，數控機床也發揮了非常重要的作用，通過對加工零部件的精度進行合理優化，能夠提高生產效率，對設備創新升級提供重要支持，減少人力資本。在機床設備數控加工制造中，隨著科技快速發展各種設備創新，人們對機器零部件的加工精度要求也在不斷增加，為了進一步提高機械設備加工生產的總體質量，必須對數控加工技術進行全面優化，提高零部件加工的整體精度，充分發揮機械設備的整體性能。

3.5 數控加工在模具加工中的應用

在我國工業產業高速發展背景下，有許多領域都需要通過模具進行生產制造，因為不同的生產產品具有多樣化的特點。要想實現批量化生產，就必須利用模具進行快速制造，對于模具的質量要求也在不斷增加，通過利用數控技術能夠保證模具成型質量，還可以對模具進行不斷的優化，增強模具制造的整體效果，為客戶提供更高效加工方案，提高企業生產經濟效益。

3.6 數控加工在航空制造業的應用

在我國航空制造業不斷發展背景下，為了滿足航空市場實際要求，必須要全面提高航空制造的整體質量，充分落實航空市場發展要求。我國目前航空市場具有非常廣闊的發展前景，通過運用航空機械加工技術，可以有效取代傳統生產技術產能低下問題，將先進科學技術融入到機械制造加工中，確保相關數據參數得到準確控制，滿足航空發展實際需求，促進航空產業的穩定持續發展。

4 數控技術未來主要發展趨勢

4.1 高精度

在數控技術不斷發展的背景下，要想進一步增強數控加工的整體質量，就必須要提高現代制造技術的精度。速度和精度作為最重要指標，與生產效率和生產品質具有密切關聯，通過提高數控技術的高精度發展，能夠保證現代制造產業產品的質量得到全面升級。也可以縮短生產周期，提高管理控制的整體效果，全面提高企業自身競爭水平。

4.2 柔性化

柔性化包含兩方面含義，一方面是數控系統柔性化設計，另一方面是群控系統柔性化管理，在數控系統柔性化設計中，主要采用模塊式設計方案，通過對關鍵零部件進行模塊化設計能夠根據不同產品設計要求更換設備，確保整個柔性化系統功能覆蓋范圍更廣闊，提高可裁剪性能，符合不同個性化設計要求。

4.3 開放化

當前數控系統的開放化已經成為未來發展的必然趨勢，在傳統數控系統中封閉性數控系統缺乏兼容性，使得技術升級存在困難。開放化的數控系統，則能夠對整個數控系統進行妥善運行，通過適當的改變裁剪，被加工對象能夠保證生產管理的效果，全面提高，同時也可以面向廠家和用戶提供更完善的服務。

4.4 多軸化

當前數控系統運行效率不高，主要原因在于數控系統的軸向單一。通過多軸聯動能夠保證零部件在一臺數控機床上裝夾后，就能夠實現自動換刀轉頭旋轉等操作，全面提升設備整體的利用效率，保證零部件加工的光潔度更高。

4.5 集成化

在數控技術未來發展的趨勢下，利用IC和NC系統可以實現立體化安裝，盡量減少數控設備的占地空間，同時也能夠增強設備的可靠性，能利用光纜傳遞信號，減少銅線或者利用無線連接的方式可以減少對系統的控制數目增強，集成化設計的整體質量。

4.6 智能化

在數控技術不斷發展的背景下，通過將專家技術前饋技術學習技術，神經網絡技術進行有效融合，能夠滿足制造企業信息集成的發展需求，確保制造模式全面創新。

5 結語

數控技術能夠將計算機技術測量技術傳感技術，微電子技術信息處理技術等多樣化的技術手段進行有機融合，真正提高技術管理創新的整體質量，使得傳統機械加工產業發生翻天覆地的變化，也可以確保數控加工技術水平全面升級到滿足社會發展實際需要。