數控技術在機械制造業中的發展

王志友

摘 要：計算機的發明和使用將人們帶入了一個前所未有的高速運轉的信息時代，作為計算機同一家族成員的電腦數控技術的應用同樣給傳統的制造業帶來了巨大的變革，它逐漸成為了機械制造業實現自動化的重要依托，同時，數控技術在不斷的進步和發展，延伸到了國民生產需求的許多重要領域。文章將就數控技術在機械制造行業中的運用以及未來的發展前景做簡要的分析，希望通過不斷的研究和科學實踐使數控技術更好的為機械制造業效力，為我國市場化經濟的發展貢獻力量，服務于國家的現代化建設。

關鍵詞：制造業；機械加工；自動化

1 數控的概念以及地位

數控技術，還有一個名稱計算機數控技術，被簡稱為數控。該技術是應用計算機強大的運算功能來完成數字的程序化受控的一門現代科學技術。在電子計算機上安裝所需要的各種編程程序，操作的時候以對相應的現代化設備完成控制操作，計算機控制系統之所以對于命令的執行既快速又精準，而且能夠簡單的利用一些編程軟件或者數據庫就可以實現高效率的操作，主要是因為電子計算機的高效智能系統代替了簡單的硬件邏輯電路組成的數控設備。

目前，中國的綜合實力已經實現了二十一世紀新的飛躍，數控技術被廣泛的應用于汽車制造業，醫療保障體系、交通運輸管理、電子商務行業等等，看一個國家是否擁有先進的科學技術水平，在世界這個大舞臺上是否擁有一個上好的戰略地位，我們可以把計算機數控技術在該國中的發展和使用作為一項必要的考量標準。在各國的機械制造生產行業鏈條中，計算機數控技術也日益的收受到人們的青睞，計算機以及它所衍生的各種信息化技術已經成為了現代科技發展的引領者，伴隨著現代化經濟市場產品的競爭的日益節烈，比較保守陳舊的一些機械生產技術已經被淹沒在產品高效率生產，高速度更新換代的大潮之中，已經無法跟上現代化進程的腳步，要想實現我國工業化生產的大目標，實現經濟大國強國的稱號，也為了更好地適應現代化市場經濟的發展，努力的滿足機械制造產品的供應量以及質量要求，我們要大力的提倡并且廣泛的應用現代化的電子計算機數控技術，并且能夠靈活的改進和發展該技術，使其能夠在最大程度上被機械生產制造業所使用，不斷的通過改進機械制造裝置的自身性能，加工生產效率、安全可靠保障以及產品的質量來供應或者說是滿足市場供需要求，因此在現代市場經濟體制下利于不敗的競爭地位。

2 計算機數控技術特征

數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

目前是采用計算機控制，預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置，使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設備的工作效率。

3 數控技術在機械制造行業的運用

3.1 工業生產

工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環境下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產質量和人身安全。

在實際操作中，控制單元是由計算機系統組成，指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執行動作，一旦出現錯誤或發生故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。

3.2 煤礦機械

現代采煤機開發速度快、品種多，都是小批量的生產，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而使用數控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，從而優化套料的選用方案。使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產效率。同時，數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

3.3 汽車工業

汽車工業近20年來發展尤為迅猛，在快速發展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發展，數控技術的出現，更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。

將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產品不斷更新換代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現，不僅如此，數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。

4 計算機數控技術的發展歷史和前景

上個世紀五十年代第一臺數控裝置誕生以來，數控技術經歷了大概四個階段的發展，以流水線技術作為核心的自動化生產程序，以數控技術為中心的柔性制造生產技術，以信息技術為核心的集成系統制造技術，還有就是現代的以虛擬技術為中心的數字控制技術，也就是真正意義上的數控加工技術。歷經60多年的不斷革新發展，前兩個階段屬于傳統式的數控加工系統，主要運用較為封閉保守的機械加工生產系統進行加工制造，一旦形成固定模式化生產結構，就很難改變其加工流程、方向，包括系統檢修與維護都很難進行。后一階段則顯示出了他特有的可變式系統，采用電子信息集成模塊進行操縱，可以隨時根據不同的需要，改變加工生產鏈條，對操作中出現的故障進行快捷的修復，同時也可以解放大量的勞動力，只需要少量的相關技術工作人員即可。它給加工生產所帶來的便捷是前者無法相比擬的。我國上世紀八十年代數控技術以及中高檔數控機場雖然發展較為迅猛，但是仍然落后于同一時期的西方國家，我們的制造生產設備以及加工產品的質量工藝都遠遠趕不上可比較的其他國家，那時候，中國制造業中數控機床的應用整體處于追趕層面，我國第十一個五年規劃期間，國家有關部門把數控技術與數控機床制造明文劃入重點建設項目，我國我的數控機床發展突飛猛進，在高精尖端數控設備上均有較大的進步，一些國外走在前沿的數控科研技術者主動與我國申請合作，共同開發和利用最新的科技產品，當下，我國的數控技術在機械制造行業中已經全面的知曉并且掌握的重要的數控加工技術，一舉沖出了他國對先進成果的壟斷，但值得警醒的是，相關數據表明我國進口中高檔的數控機床數量仍然呈上升趨勢。

5 結束語

由此看來，把現代前沿的數控技術應用到我國的機械制造行業是必要的，發展前景是一片光明的，與此同時，我們也不得不考慮到一些環節中出現的問題，比如說，科研自主創新能力較弱，高檔的數控機床的產量達不到需求，產品工藝不夠精細等等。目前我國處于第十二個五年規劃當中，建設全面的小康社會離不開經濟的騰飛發展，在這個竟爭與機遇并存的時代大潮中，清楚的認識到機械制造產業的重要地位以及亟待解決的若干問題是能否促進我國經濟建設的有效正能量，只有不斷的發展創新，培育大量的科學技術發展人才，才能不斷的推動數控技術在我國機械制造行業的發展。