謅議數(shù)控在機(jī)械行業(yè)發(fā)展中的作用

摘 要:隨著我國(guó)加入世界貿(mào)易組織，經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展已不僅體現(xiàn)了是一個(gè)國(guó)家科技水平的高低，更是提升一個(gè)國(guó)家世界競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化有重要作用，關(guān)系著一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平狀況直接影響國(guó)家的綜合國(guó)力。數(shù)控技術(shù)作為先進(jìn)制造技術(shù)的核心在機(jī)械制造行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化以及柔性化的基礎(chǔ)。本文就數(shù)控在機(jī)械行業(yè)發(fā)展中的作用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù)機(jī)械發(fā)展分析

中圖分類(lèi)號(hào):TH1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)05(c)-0050-01

1 數(shù)控技術(shù)的涵義以及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 數(shù)控技術(shù)的涵義

數(shù)控技術(shù)即是數(shù)字控制技術(shù)，是一種利用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工及運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)，具有高精度、柔性化、自動(dòng)化以及高效率的特點(diǎn)，其中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到的機(jī)械制造技術(shù)主要包括光機(jī)電技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

目前數(shù)控技術(shù)普遍采用計(jì)算機(jī)控制，事先編好程序然后利用控制程序來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，計(jì)算機(jī)引入到數(shù)控系統(tǒng)中改變了早期使用的純硬件電路組成的數(shù)控裝置，更加加強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性，使得數(shù)據(jù)的運(yùn)算、存儲(chǔ)以及處理等功能都由可編輯的軟件來(lái)完成，大大提高了設(shè)備的工作效率。

1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)數(shù)控技術(shù)的起步于20世紀(jì)50年代，自1958年一批高等院校、科學(xué)研究院和一些機(jī)床廠開(kāi)始進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)，并生產(chǎn)出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，改革開(kāi)放以后，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，2002年我國(guó)已成為世界機(jī)床消費(fèi)和進(jìn)口第一大國(guó)。目前我國(guó)數(shù)控技術(shù)仍發(fā)展迅速，數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量達(dá)到六千到八千臺(tái)，我國(guó)機(jī)床到目前為止已達(dá)到380多萬(wàn)臺(tái)。

機(jī)械行業(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)于緩解結(jié)業(yè)壓力、提高人們的生活水平、保障社會(huì)的穩(wěn)定有重要作用， 大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)已成為各國(guó)提升國(guó)家地位和綜合國(guó)力的重要方式。在我國(guó)加入世界貿(mào)易組織之后，國(guó)際間的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)仍處于劣勢(shì)，生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)還比較落后、制造工藝裝配陳舊、缺乏創(chuàng)新產(chǎn)品等，并且在優(yōu)質(zhì)服務(wù)、低成本和高品質(zhì)等方面也有較大的差距，這就更加要求大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)投入制造業(yè)的使用中。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械行業(yè)發(fā)展中的主要應(yīng)用

(1)在機(jī)床方面的應(yīng)用。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床上，即把計(jì)算機(jī)控制裝置安裝到機(jī)床上，利用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制面對(duì)目前現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)的需要，具備有良好控制能力的機(jī)床設(shè)備，是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。數(shù)控機(jī)床以代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的控制，將刀具和主軸變速的選擇以及刀具、工件間的相對(duì)位置等操作以數(shù)字碼的形式記錄在控制介質(zhì)上，發(fā)出指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)和其他的執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工生產(chǎn)出需要的零件。數(shù)控機(jī)床與普通的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，即按照預(yù)算編制好的加工程序自動(dòng)加工出生產(chǎn)所需要的零件，而普通的機(jī)床則離不開(kāi)人工操作，改變控制機(jī)床的程序就可以實(shí)現(xiàn)加工不同零件的目的。

(2)在采煤機(jī)制造方面的應(yīng)用。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到采煤制造上面，采用數(shù)控氣割，使用龍骨板程序?qū)L筒和采煤機(jī)葉片等下料，優(yōu)化了套料的選用方案，不僅開(kāi)發(fā)速度快、質(zhì)量?jī)?yōu)，大大提高生產(chǎn)效率，并且數(shù)控氣割配備有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置，對(duì)構(gòu)件的輪廓進(jìn)行程序控制。在切削加工上面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)精度要求嚴(yán)密、形狀復(fù)雜的零件的加工。

(3)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有著重要作用，由驅(qū)動(dòng)單元、控制單元以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成的工業(yè)機(jī)器人可以在復(fù)雜惡劣的勞作環(huán)境下完成人類(lèi)難以完成的高難度操作，比如太空作業(yè)或是深水作業(yè)等，可以模擬人的動(dòng)作完成對(duì)一些物件的搬運(yùn)，在很大層面上改善了勞作環(huán)境，確保了人身安全和質(zhì)量問(wèn)題。在實(shí)際的控制操作中，控制單元可以指揮機(jī)器人安裝預(yù)先編制入內(nèi)核的程序向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出指令，完成操作并且可以同步檢測(cè)動(dòng)作的正確性，大大提高操作效率。

(4)在木材的加工方面的應(yīng)用。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到木材加工方面，生產(chǎn)了許多數(shù)控技術(shù)木材加工設(shè)備，其中數(shù)控鏤銑機(jī)，有多個(gè)高速主軸電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)工件的同時(shí)加工，效率高;數(shù)控帶鋸機(jī)，針對(duì)板材的曲線(xiàn)加工，提高了板材的利用效率;數(shù)控板材下料鋸，有自動(dòng)板材進(jìn)料裝置、先導(dǎo)鋸以及壓梁裝置，板材的下料通過(guò)按鍵存儲(chǔ);數(shù)控多排鉆，實(shí)現(xiàn)加工數(shù)據(jù)的輸入，自動(dòng)進(jìn)行鉆排的定位，有效地提高了工件精度。

3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

(1)數(shù)控裝置向高速化、高精度以及開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)方向發(fā)展。隨著數(shù)字控制系統(tǒng)核心處理器性能的不斷進(jìn)步，當(dāng)前空運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到100米每分鐘，高速度加工中心速度最高可達(dá)到80米每分鐘。傳感器技術(shù)和伺服控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，機(jī)床的精確運(yùn)動(dòng)已經(jīng)進(jìn)入亞微米級(jí)階段，超精密加工可以執(zhí)行納米級(jí)的精確運(yùn)動(dòng)。在數(shù)控機(jī)床向高精度化和高速化方向發(fā)展，數(shù)控裝置能夠告訴處理輸入的指令數(shù)據(jù)，同時(shí)還可計(jì)算出伺服機(jī)構(gòu)的位移量，伺服電機(jī)也以高速做出反應(yīng)。由于個(gè)人計(jì)算機(jī)軟件資源豐富且有良好的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)更易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、經(jīng)濟(jì)性好、功能更加強(qiáng)大、柔性好并且可靠性高。

(2)數(shù)控編程技術(shù)也進(jìn)入新的發(fā)展階段。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控編程技術(shù)也進(jìn)入新的發(fā)展階段，編程有傳統(tǒng)的脫機(jī)進(jìn)行到現(xiàn)在的在線(xiàn)編程，現(xiàn)代化的數(shù)控裝置具有很強(qiáng)的運(yùn)算和存儲(chǔ)功能，由計(jì)算機(jī)、人工和編程機(jī)共同來(lái)完成，在輸入到數(shù)控裝置中;編程系統(tǒng)之前只能處理幾何信息，到現(xiàn)在發(fā)展到幾何信息和工藝信息可以同時(shí)處理的新型階段;程序編制功能也在不斷的增強(qiáng)，不僅可以進(jìn)行固定循環(huán)、圖形循環(huán)以及圓切削，同時(shí)還有子程序設(shè)計(jì)功能和宏程序設(shè)計(jì)功能等。

(3)機(jī)械結(jié)構(gòu)向柔性化、自動(dòng)化方面發(fā)展。為順應(yīng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化向柔性化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。現(xiàn)在更多的采用的是機(jī)電一體化機(jī)構(gòu)，不僅可以縮小面積，同時(shí)可以減少占地面積。自動(dòng)交換刀具在很大程度上提高了自動(dòng)化程度，機(jī)床主機(jī)和伺服系統(tǒng)良好的機(jī)電匹配也提高了數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)性。

4 總結(jié)

綜上所述，大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，提高我國(guó)的綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]北京機(jī)床研究所.李佳特.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[N].中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào)，2000年.

[2]蘇靜，繆金元.數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)放式[N].中國(guó)航天報(bào)，2000年.

[3]吳義榮，林雨.我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J].CMET.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005年02期.