數控技術在機械制造中的應用探析

周鳳嬋

（河南工業和信息化職業學院，河南焦作454150）

數控技術在機械制造中的應用探析

周鳳嬋

（河南工業和信息化職業學院，河南焦作454150）

通過闡述數控技術的涵義與特點，針對中國在數控技術上的發展現狀，提出一些能運用數控技術的應用，希望人們逐漸關注數控技術。

數控技術；機械制造；應用

1　數控技術的涵義及特點

1.1數控技術的定義

數控技術即數字控制技術，是指在信息化時代用數字化信號對機器運行及產品加工過程進行自動化控制的一種技術，又稱為計算機數控技術。此項技術集柔性自動化、高精準及靈活高效等優點為一體。同時該技術還能夠使機械制造生產達到自動化水平，并能有效地提高企業的綜合效益。

1.2數控技術的特點

數控技術區別于傳統機械制造技術主要在于具備以下特點。

1）數控技術能夠很容易地完成普通機床無法完成的并具有高質量的復雜零件；

2）數控技術能很方便地更改加工工藝參數，所以使得新產品的研發和批量加工更加有利；

3）數控技術能夠一次裝夾工件完成數道工序加工，不僅確保了高度的加工精度，而且還節省了輔助時間；

4）數控技術使用的是模塊化的標準工具，不僅節省了安裝和換刀的時間，而且還有利于工具管理水平及工具標準化水平的提高。

2　中國數控技術上發展現狀

中國目前數控機床發展現狀是：低檔數控機床發展較快，中檔數控機床發展舉步維艱，高檔數控機床依賴進口，尤其是中國重點工程所需要的關鍵設備幾乎全部依賴進口，在技術上受制于其他國家。

筆者認為造成目前這種狀況的原因主要在于中國本土的數控企業大多是屬于“粗放型”的，在產品設計水平、精確度、質量、性能等方面與國外的先進水平相差了5到10年的時間，而在高、精、尖技術方則和國外相差了10到20年的時間。并且，中國在技術集成和應用技術方面的能力也比較差，國內的數控技術也沒有打出自己的品牌。同時，國內的數控技術產業還缺少配套的技術培訓、售后服務等支撐，經營管理水平和市場營銷能力也非常有限。另一個更重要原因是中國的數控技術也缺少自主創新的能力，技術上的創新非常有限，擁有自主知識產權的數控系統嚴重不足，這些都限制了數控技術的發展。

外國在中國數控系統市場銷量中的80%以上是普及型數控系統。如果中國也能在普及型數控系統上取得重要突破，那么中國的數控技術產業有望趕超他們。總之中國現代數控技術的應用尚處于探索階段，主要是對國外產品的學習和模仿，產品的穩定性和可靠性也不夠強，信息化程度也不夠深入，當前主要用于NC程序傳輸，其集成化、網絡化和遠程故障排除能力有限［1］。因此，中國在數控技術的研究和應用上和國外相比仍然有相當大的差距，可以說是任重而道遠，我們期待中國的DNC（數字制造）技術能夠有長足的進步。

3　數控技術在機械制造生產中的應用

3.1在工業機器人中的應用

工業機器人是一種可以模仿人的手、臂等部分的肢體動作，按照預先設計好的動作要進行編程，可以實現像工人一樣的操作機器、完成固定工作的目標。工業機器人可以改善勞動條件、實現安全生產、提高勞動效率、減少操作失誤、提高產品質量。它可以應用在生產線上的裝卸材料方面，可以大幅度減少人力的消耗，同時也可以運用在焊接、噴漆及其他對人體有傷害的環境（如放射性物質含量超標的環境）和高空環境中，減少有害物質對人體的傷害，使人的生命安全得到了有效的保障。工業機器人系統主要分為三部分：執行機構、動力部分及控制部分［2］。執行機構主要有機械結構和伺服驅動裝置兩個組成部分，能夠模仿人手臂部位的動作；動力部分主要的任務是向執行機構提供足夠的動力，執行機構在驅動部件的作用下可以完成相應的動作；控制部分主要實現對工業機器人的指揮，主要是由微機數控系統組合而成，它指揮機器人按規劃的軌跡操作，并能夠牢牢記住各種指令，如操作順序、運動方向和軌跡、運動的時速等信息，并向驅動裝置發出精確的指令信息，使工業機器人完成相應的操作；如果有必要，還可對工業機器人的每一個動作進行有效的監督，每當操作出現誤差或發生錯誤時及時向工作人員發出報警信號。

3.2在煤礦機械方面的應用

中國幅員遼闊，物產資源比較豐富，尤其具有非常豐富的煤炭資源，所以煤炭在中國的能源系統中有著舉足輕重的地位，因此有效開發和利用煤炭資源是中國煤炭行業的中心任務。由于煤礦行業的特殊的生產環境及特點，在生產的過程中并不適合使用大型的設備，更沒有必要投入資金去購買大型設備，只需要利用現有型號的小型機床，將其進行改裝，成為性能較好、精準等級較高的機床設備，就能夠更加高效地開采、利用煤炭資源［3］。當然煤炭企業在充分利用現有機床設備的過程中，需要不斷改善機床設備的易操作性，并加強其本身的精準度和功能，不斷滿足在特殊環境下更高的設備要求，提高生產效率，使企業在能夠在投入最少的情況下實現最大的效益，從而降低企業的成本，不斷促進煤炭行業的發展。

3.3在汽車生產工業方面的應用

隨著經濟社會的不斷發展，汽車生產工業也迎來了越來越快的發展勢頭，因此，汽車零部件的制造技術也需要得到快速發展，才能適應汽車工業迅速發展的需要。數字控制技術可以使汽車零部件生產技術適應這種需要，并且數字控制技術近年來在汽車零部件制造技術上實現了大幅度的改進和提高，使其所生產出來的汽車零部件質量有了進一步的提高，并且還有效地降低了生產成本，為企業創造了良好的效益。傳統的汽車生產工業往往主要關注的是效益和規模，但是隨著數字控制技術在汽車生產工業上的應用，使這一固定模式被打破，能夠實現多種規格、高效率、小批量的生產目標。

3.4在機床設備方面的應用

計算機控制技術可以為數控技術提供比較先進的控制能力，計算機控制技術在機床上對數控技術進行充分地應用，完成對主軸運轉轉變的遠程控制，并使數控機床自動地生產出上乘質量的機器部件。

4　結語

機械制造是目前衡量一個國家工業發展水平和綜合國力的一項重要標準，是每一個國家的核心技術，同時也是各國競爭的焦點。隨著社會和科技的不斷發展，中國的工業發展水平也越來越高，而這很大程度上歸功于數控技術的出現，所以，中國應加強對數控技術研發，使中國的工業發展水平趕超世界先進水平。

［1］林其駿.數控技術與應用（第1版）［M］.北京:機械工業出版社，1998.

［2］金熙，項成林，齊冬子.工業水處理技術問答［M］.北京:化學工業出版社，2003.

［3］徐俊山.淺談數控技術在機械制造中的應用［J］.中國對外貿易，2011（10）:110-112.

（編輯：劉楠）

Application of NC Technology in M echanical M anufacture

Zhou Fengchan
（Henan Industry and Information Technology Professional College，Jiaozuo Henan 454150）

This paper indicates the connotation and features of numerical control technology，in view of China in the numerical control technology development present situation，put forward some be able to use the application of numerical control technology，which hopes people gradually focus on numerical control technology.

NC technology；mechanicalmanufacture；application

TG659

A

2095-0748（2016）17-0090-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.38

2016-07-11

周鳳嬋（1979—），女，河南焦作人，本科，講師，研究方向：機械制作及其自動化。