機械制造技術中數控技術的應用分析

李海洋

（河南省交通高級技工學校,河南 駐馬店 463400）

在機械制造中，數控技術的廣泛應用，滿足了現代產品的多樣化和產品換代的速度化，增強了機械制造業應對市場瞬間變化的能力，提高了工程機械設備的生產功能化、產能效率化、靠譜化和產品質量，從而滿足現代市場的競爭需求。因此討論機械制造中數控技術在的應用分析，具有極其重要的意義。

1 數控技術的內涵與發展走勢

1.1 數控技術的含義

所謂的數控技術，就是通過數字信息的方式對機械制造的過程中進行控制的一種方式，數控技術不但包含了計算機技術、網絡通信技術以及現代控制技術，還包含機械制造技術，實現其的互相融合。

1.2 數控技術的發展走勢

數控技術在機械制造業中的應用，給常規制造帶來了巨大的變革，云計算、疊加制造、納米技術和微制造、機器人與自動化的相互支持，更是加速了數控技術的發展。從世界上數控技術的發展趨勢來看，主要表現在高精度、高速度的極限發展，極大地提高生產效率，提高產品的使用質量和品質，縮短生產制造時間間隔和提高應對市場變化的能力；高效能、復合化，產品外觀輪廓的復雜多樣化，個性需求的多樣化，對模具加工維修技術提出更高的挑戰，越來越普及的機床五軸聯動加工、 六軸聯動加工技術，高性能和復合化已是無法避免，逐步走向機械制造的前沿；智能化、開放式、網絡化，實現如瞬間制造、 虛擬企業、 全球制造的模式基礎單元。

2 數控技術的原理和背景

計算機數控（CNC）是計算機數控（Compute Numerical Control）的英文簡稱，它是采用計算機實現數字程序控制的技術，是數控技術中最重要的一環。

2.1 CNC系統的構成

CNC所指的也就是所謂的現代數控系統，依賴和借助其存儲程序，達到了各種各樣機床的掌控要求，通過圖一可以判斷，整體構成集成數控系統包含了這么幾個部分（見圖一）。也即是計算機數控與In/Out設備，以及模塊程序裝置部分，將這些模塊進行有機組合，被稱為CNC系統。

2.2 CNC裝置基本運作的原理

在現代數控系統里，CNC裝置處于非常重要的中心位置，事實上，CNC裝置是一種數控裝置。CNC裝置最根本的工作原理，就是使其通過相關設備里把各模塊的不同數據信息都采集到相關部件，然后再利用計算機的數據處理功能，將位于不同的坐標軸中的位移分量，傳輸到與其相適應的驅動閉環信號電路中，依托放大與轉換的信號，驅動伺服同步電機有效運轉起來。與之相順應的相關坐標軸也會隨之聯動，隨后，再一次的重復采集相關的數據信號，也會重復的反饋到到控制裝置中，如此循環往復。

3 機械制造業各領域中數控技術的重要應用

數控技術經過了幾十年的研究與發展，已經非常廣泛的植入到工程機械制造業中，在自動化與集成化的模式背景下，數控技術發揮著別的技術無法替代的作用。

3.1 數控技術在工業生產中的應用

數控技術在工業制造中的合理運用，可以在保證生產人員人身安全的基礎上，進一步的提升其工業產品、工業設備的生產質量。比如一些特種加工和高危的行業，引入數控技術，讓其事先對生產狀況，做一個模板仿真分析。在冶煉重金屬工業上，可以將一些操作難度大的，危險系數高的，勞動環境差的環節，采用數控技術，當這些環節發生錯誤或者故障時，相關故障信息，就會傳感到控制中心，控制系統就會傳送報警信號，啟動設備自身保護功能，并通知相關人員，對其進行糾正，這樣就形成了閉環的生產加工過程，極大的降低了該行業的危險性。

3.2 數控技術在汽車制造業中的運用

小米科技、樂視科技等互聯網公司，進軍汽車制造業，昭示著汽車的需求越來大，伴隨著私人定制概念的出現，以及個性化需求的增長，汽車制造技術將朝著復雜、多變、小批量生產的方向發展，這就對其的制造技術提出了很高的要求。將數控技術與汽車制造業有機融合，充分發揮其柔性制造單元的作用，將其生產線合理分配和精細劃分，真正有效提升了汽車制造的生產效率、質量以及規模。同時，針對個性需求的零部件，運用數控技術可以快速對其進行加工生產，在特定環境下，與計算機虛擬技術的融合，更好更快的發展汽車制造行業。

3.3 數控技術在3D打印設備中的應用

3D打印的概念近日一直被追捧，其中很重要的原因之一，就是因為它可以讓小批量的生產更加便捷和廉價。盡管，3D打印比數控機床技術更神奇一些，但3D打印技術和數控機床并非無法共存。如果在機床領域引入3D打印技術，對數控機床來說，無疑是如虎添翼。

在數控機床中，加入生產型的適配器，結合一款專有的控制軟件（Winmax控制系統），可以瞬間、切實的把數控機床轉變為神奇的3D打印機，通過圖紙的計算機建模，實體造型，輕松實現從平面的圖紙到立體的塑料原型，最后變成工業需要的金屬成品。一系列的過程，只需要在一臺機床上就能實現，這樣就可以避免反反復復的調試和為優化原型而多次試生產而導致昂貴金屬和原料的浪費。

總之，通過對數控技術的含義與發展趨勢，相關原理和背景的分析，數控技術在工業生產、汽車制造業、機床設備、3D打印等機械制造業，扮演著非常重要的角色，不僅可以有效的提升我國機械工程制造業的競爭實力和生產效率，還可以在機械制造業中形成自動化、集成化的生產模式，進而實現我過成為制造業強國的目標。

[1]李剛，冷俊.淺談我國數控技術的發展現狀及趨勢[J].科技資訊,2009(01).

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