數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢

王斌

摘 要：現(xiàn)代化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展過程中，機(jī)械加工領(lǐng)域的發(fā)展也需要新技術(shù)作為支撐，數(shù)控技術(shù)就是比較關(guān)鍵的應(yīng)用技術(shù)。機(jī)械加工的自動(dòng)化以及信息化的發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械加工重要發(fā)展的目標(biāo)，并且在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展就有著基礎(chǔ)，在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化就成為機(jī)械加工質(zhì)量和效率提高的基礎(chǔ)。文中對(duì)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用及其發(fā)展前景進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;數(shù)控技術(shù);發(fā)展趨勢

一、數(shù)控技術(shù)概述

數(shù)控技術(shù)是一種通過數(shù)字控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的技術(shù)方式，在技術(shù)應(yīng)用過程中，是以數(shù)據(jù)載體為依據(jù)，通過二進(jìn)制數(shù)據(jù)運(yùn)算，控制機(jī)械的角度及位移等參數(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的。在機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是一座里程碑式的變革，在提升該行業(yè)生產(chǎn)效益的同時(shí)，也給汽車制造、工業(yè)生產(chǎn)及醫(yī)療器械等領(lǐng)域的發(fā)展提供了技術(shù)支撐，這對(duì)于促進(jìn)我國工業(yè)整體發(fā)展有著積極意義。

從技術(shù)優(yōu)勢上來看，數(shù)控技術(shù)具有精度高、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠在保證機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益。鑒于上述技術(shù)優(yōu)勢，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中得到了廣泛的應(yīng)用，而且機(jī)械操控的優(yōu)勢在于消除了人工操控的主觀誤差，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)節(jié)省了人力、物力資源的投入，減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，在價(jià)格方面提升了產(chǎn)品的市場競爭力。此外，數(shù)控技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械加工機(jī)床的最優(yōu)控制，能夠確保生產(chǎn)流程控制的精密性和銜接的緊密性，提高生產(chǎn)效率，使得生產(chǎn)流程趨于簡單化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)內(nèi)容不斷豐富，在與其他技術(shù)的支持下，逐步朝著集成化、智能化的方向發(fā)展，為機(jī)械加工提供源源不斷的技術(shù)動(dòng)力。

二、數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的發(fā)展前景

2.1 高速、高精、高效化

為了優(yōu)化機(jī)械加工生產(chǎn)效益，數(shù)控技術(shù)應(yīng)該朝著高速、高精、高效化的方向發(fā)展。目前，這一方向的發(fā)展已初見成果，現(xiàn)階段，人們?cè)跀?shù)控技術(shù)系統(tǒng)中應(yīng)用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶有高分辨率絕對(duì)式檢測元件的交流伺服系統(tǒng)，很大程度上改善了數(shù)控機(jī)床的性能，提升了機(jī)械加工的效率及精度。

2.2 柔性化

數(shù)控技術(shù)的柔性化發(fā)展，包括兩個(gè)層面的含義：其一，數(shù)控系統(tǒng)的柔性化，通過系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，提升生產(chǎn)控制的可裁剪性，滿足各類復(fù)雜機(jī)械加工的要求;其二，群控系統(tǒng)的柔性，即在集成化控制的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可根據(jù)不同零部件加工的要求，自動(dòng)調(diào)控下料及加工程序，全面優(yōu)化群控功能，提升資源利用率。

三、數(shù)控加工在機(jī)械加工技術(shù)中的具體應(yīng)用

3.1 在機(jī)床中的應(yīng)用

在機(jī)械加工中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠、穩(wěn)定，在加工過程中必須保證機(jī)床設(shè)備可以做到機(jī)電一體化，這樣才能具有更強(qiáng)的應(yīng)變能力。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)是當(dāng)前制造加工技術(shù)中比較良好的控制技術(shù)，其主要是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)床技術(shù)控制，具有其他技術(shù)無法比擬的控制能力。在機(jī)床的日常工作中，如啟動(dòng)機(jī)床電機(jī)、主軸變速、啟停冷卻泵等操作中，可以將代碼化的數(shù)字記錄在特定的控制介質(zhì)上，并自動(dòng)發(fā)出各種指令、執(zhí)行元件，使得機(jī)床可以制造出相應(yīng)的零件。

3.2 在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

從我國當(dāng)前機(jī)械加工制造現(xiàn)狀看，工業(yè)機(jī)器人具有十分廣泛的應(yīng)用，其主要是模擬人類手工操作，并嚴(yán)格的按照相關(guān)運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)程序內(nèi)容操作，使得工業(yè)機(jī)器人可以成為操控、搬運(yùn)的自動(dòng)裝置，極大的改善機(jī)械加工勞工條件，確保加工人員的生產(chǎn)安全，同時(shí)還可以最大限度的提升機(jī)械加工效率及質(zhì)量。一般情況下，工業(yè)機(jī)器人主要是安排在焊接、噴漆、上裝、裝配等人類無法正常進(jìn)行的惡劣工作環(huán)境中。工業(yè)機(jī)器人主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)等幾個(gè)方面，其中數(shù)控技術(shù)主要是應(yīng)用在控制機(jī)構(gòu)上，承擔(dān)指揮工業(yè)機(jī)器人工作的任務(wù)，同時(shí)還會(huì)將各種信息記錄下來，指示驅(qū)動(dòng)裝置可以完成相應(yīng)的任務(wù)。此外，數(shù)控技術(shù)還可以對(duì)工業(yè)機(jī)器人的工作流程進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督，如果在工作中出現(xiàn)故障、錯(cuò)誤時(shí)，可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)。在一些相對(duì)高級(jí)的工業(yè)機(jī)器人中，數(shù)控技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)傳感系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)檢測等功能，這對(duì)于工業(yè)制造有極大的幫助。

3.3 在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

近年來，伴隨著人們生活質(zhì)量的提升，汽車已經(jīng)成為人們出行的重要工具，這也極大的帶動(dòng)了汽車行業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí)，人們還對(duì)汽車性能、速度、環(huán)保等提出了新的要求，數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用，可以在一定程度上加快復(fù)雜零部件、關(guān)鍵零部件、汽車配件等的快速制造。在汽車工業(yè)中，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)控機(jī)床與加工中心的組合，可以將高柔性、高效率全面結(jié)合在一起，這樣就可以使得產(chǎn)品更新越來越快，同時(shí)這種組合機(jī)床剛性自動(dòng)線可以加工出品種多、中小批量的產(chǎn)品。在汽車工業(yè)中，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以很輕松的完成復(fù)雜零部件加工、制造，同時(shí)還可以結(jié)合柔性制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等來促進(jìn)汽車工業(yè)的發(fā)展。

3.4 在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

在現(xiàn)代機(jī)械加工制造中，對(duì)于具有機(jī)電一體化、控制能力強(qiáng)的機(jī)床設(shè)備提出了很高的要求，在機(jī)床上應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以準(zhǔn)確的指揮、控制機(jī)床加工活動(dòng)，這對(duì)于機(jī)械加工制造也有極大的幫助。在新一代的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，其控制是通過代碼實(shí)現(xiàn)的，其可以將控制單元存入工件和刀具中的相應(yīng)位置，而刀具則會(huì)自動(dòng)選擇和主軸變速相對(duì)應(yīng)的工作代碼，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，伺服系統(tǒng)由機(jī)床手進(jìn)行控制，加工出所需要的產(chǎn)品。其最顯著的特點(diǎn)就是在加工過程中，不需要和以往一樣，需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行復(fù)雜的操作，只需要輸入相應(yīng)的程序以后，就可以保證機(jī)械設(shè)備的控制能力。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，極大的促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，提升了其自動(dòng)化控制、處理系統(tǒng)能力，促進(jìn)了機(jī)床結(jié)構(gòu)的改善，不僅提高了機(jī)械設(shè)備的加工質(zhì)量、剛度、傳動(dòng)精度，同時(shí)還精簡了設(shè)備體積，延長了設(shè)備的使用壽命，促進(jìn)了機(jī)械加工制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，新時(shí)期下，隨著我國科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，在機(jī)械加工中對(duì)于數(shù)控技術(shù)的要求也越來越高，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工的應(yīng)用、管理情況已經(jīng)成為當(dāng)前影響我國機(jī)械加工制造行業(yè)發(fā)展的重要因素，因此，在實(shí)際中，必須全面加強(qiáng)新一代數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)機(jī)械產(chǎn)品，從而更好的促進(jìn)我國機(jī)械加工制造行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王輝華.淺談數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用[J].科研，2016（6）：4.

[2]宋明偉，高峰.淺談機(jī)械加工技術(shù)中數(shù)控加工的應(yīng)用[J].信息記錄材料，2017，18（7）：63-64.

[3]李曉宏，于波.淺談現(xiàn)代機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（1）：2.

[4]許紅艷.加工機(jī)械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展淺析[J].中國設(shè)備工程，2017（2）：149-150.