淺析機械制造中數控技術的應用和未來發展

摘要：數控技術在現代機械制造中占據著重要位置。在現代機械制造中，數控技術幾經成為行業關注的重點，通過發展數控技術來提高競爭力也成了行業共識。本文基于對機械制造中數控技術本身的理解，針對數控技術的應用和未來發展進行了淺顯分析，提出了自己的看法。

關鍵詞：機械制造；數控技術；應用；未來發展

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0026-01

一、前言

目前，機械制造領域競爭激烈，市場也在不斷變化，生產商已經發現傳統的制造方式已經落后于時代潮流，而數控技術卻是適應了現代潮流，融合了計算機技術和現代機械制造技術，運用數控加工技術比普通的人工加工效率更高，安全性能也更高。現代機械制造要想提高競爭能力，搶占市場，必須合理運用數控加工技術，并且不斷進行改進，是機械制造生產提升到一個更高的位置。

二、控制技術內涵、原理及配置分析

（一）內涵分析。在工程實踐中，我們所說的數控技術通常指的是用于機械加工領域的輔助加工技術，運用這種技術可以對生產過程質量進行有效的控制，其是隨著工業化進程不斷深化而出現的一種新技術，新方法。數控技術以其優良的精確度、超高的工作效率及靈活的生產組織方式成為現代集成系統的重要組成部分和實現工業制造過程自動化的基礎。可以說，數控技術的出現引領了機械制造工程領域的一場新的革命。

（二）數控技術的控制原理。數控技術是一項高新技術，是計算機科學、自控技術、通信技術、電氣傳動等多學科、多領域的融合。現代控制CNC系統是數控技術的核心系統，與傳統的控制理論不同，CNC系統主要依靠內置存儲器中事先存儲好的應用程序來實現對機床各部件的不同控制。CNC裝置是構成CNC系統的關鍵部件，該部件的主體是由一臺專用的計算機構成，而數控設備的指令執行過程就是在機體內硬件與軟件互聯通信的過程，計算機的內部控制器在應用軟件的操控下完成對外部信息的識別和處理，再將處理后的指令發送至系統中的各驅動電路，實現對數控設備加工過程的實時控制，已滿足制造加工企業對于生產過程的自動化及精確化的要求。

對于連續切削的CNC機床，要求其插補功能，用以切削過程中每一點的精度和粗糙度，目前的機械制造中數控系統受CPU速度和插補算法的影響，大多使用軟件插補和硬件插補相結合的方法。

（三）配置構成分析。只有高精度的數控技術配置才能保證數控加工的質量。并且不能僅滿足于現在的數控技術的配置，還需不斷提高配置性能。數控技術要求的是自動化與智能化，需要不斷改進。以下幾個部分是數控技術配置的主要構成：

1.伺服系統，具有先進自動控制及智能化特性的數字化伺服系統已成為當今自動控制領域的主流技術。近年來，隨著數字化技術的迅猛發展，傳統的微處理器控制已經不適用于現代機械制造，取而代之的是數字化及智能化控制方案，而且其已逐漸成為制造領域控制技術的發展趨勢。另外，生產實踐中，使數字化伺服系統與電力電子技術進行融合，可以有效克服傳統系統之中出現的零點漂移、溫度漂移等弱點，大大提高了系統的穩定性。

2.機械系統，盡管智能化技術具有傳統機械加工技術所不可比擬的優勢，但是由精密機械設計和精密機械加工組成的機械系統仍然是整個數控系統的重要構成部分，智能化技術不能完全取代傳統的機械加工技術。現階段，數控機床的主要構成部件仍然是機械結構和傳動裝置。

3.傳感系統，具有精密檢測功能及智能化結構的傳感系統是數控系統控制體系中的關鍵技術，它不僅能夠提高設備的自控性能，而且在系統的精度補償方面，傳感器更是一類關鍵元器。在數控系統構建時，不但要求傳感器的響應要靈敏、精確，而且還要求其能適應各類的惡劣環境而不發生意外。傳感系統是數控技術智能化的關鍵所在，因而必須使其與計算機技術的發展速度保持一致。

三、應用分析

（一）在生產過程中的應用。數控技術能夠在常人難以忍受的工作環境中完成正常人難以完成的工作，符合現代工業機械制造的要求，在工業生產中，由計算機系統組成控制單元，指揮機械手遵循寫入系統的程序向驅動單元輸送的指令，完成既定的操作過程，并且實時監測，一旦發現錯誤的動作和操作，立即由傳感器反饋信息，控制單元即采取相應的控制措施予以保護，執行機構是由伺服系統和機械元件組成，通過動力部分的動力來驅動元件完成動作。這樣就可以節省大量的勞動力，也能夠提高生產效率和產品質量，生產的安全性能也提到了改善，使企業能夠獲得更大的利潤空間。

（二）在汽車制造領域的應用。在汽車工業飛速發展的同時，由于汽車本身的特性，對于汽車工業配件的要求在不斷提高，因此更需要數控技術的使用，使汽車工業的發展到達另一個層次，使高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，能夠實現產業經濟和高效生產，能夠滿足于汽車工業中高度復雜的零部件加工。同時，數控技術中的其他加工技術使得在當前的汽車工業生產中取得了了更加廣泛的應用。

（三）在機械設備制造過程中的應用。機械設備是機械制造的重點，在現代機械工程中有著舉足輕重的地位。數控技術對機床的加工進行指揮控制提供了非常良好的控制能力，通過將加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理，而非傳統的人工處理，然后通過代碼技術實現了機電一體化的控制和管理，使數控機床實現了計算機控制，能偶自動化處理，簡化了程序使加工過程更為效率更高，大大減少了加工過程中的人力勞動，。保證了機械設備的可控制力，因而成為了機械制造的首要技術。

四、發展前景展望

在50多年的發展過程中，數控技術從最初的封閉式到如今的開放式。與傳統手工操作的加工技術相比，如今的數控技術無論是在質量方面、管理方面還是在提高工效及性價比等諸多方面都有翻天覆地的變化個提高。隨著科學技術的不斷發展，其性價比將會得到進一步的更高和增強，在自動化和智能化方面也會進一步提高，在生產效率和產品質量方面為提出新的計劃，以適應市場的變化，提高企業的競爭力，是適應機械制造業發展的。通過不斷提高系統的自動控制能力及處理能力，改善機床本身的結構，提高傳動精度，提高剛度，降低體積，降低重量，延長壽命，以便于維護方便和價格低廉，實現數控技術的更長遠發展。

五、結束語

機械制造行業是是國家的重要的基礎性行業，是實現我國工業現代化的保障性行業，但目前我國的機械制造水平較發達國家仍是落后，雖然我國的數控技術年有了顯著的提高，但是核心技術仍舊缺乏，因此為了能夠真正實現工業現代化，使我國趕追上發達國家，我國要大力發展數控技術，加大投入。

參考文獻：

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