淺談數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用

李佳偉　劉浩

摘要：自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展得益于數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生和日新月異的改進(jìn)。數(shù)控技術(shù)為自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，創(chuàng)造了發(fā)展的可靠前提，對(duì)推動(dòng)自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)整體水平的提高具有可觀的顯著作用。文章通過對(duì)數(shù)控技術(shù)發(fā)展和自動(dòng)化機(jī)械制造進(jìn)行分析，為數(shù)控技術(shù)和自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)的提高提供了有效的建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；自動(dòng)化；機(jī)械制造；工業(yè)生產(chǎn)；汽車制造；煤礦機(jī)械 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG659 文章編號(hào)：1009-2374（2016）14-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.025

1 數(shù)控技術(shù)的含義及特點(diǎn)

1.1 數(shù)控技術(shù)的含義

數(shù)控技術(shù)即是結(jié)合數(shù)字、符號(hào)及文字等相關(guān)信息于一體的特殊信息符號(hào)，其是能對(duì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)及在產(chǎn)品制造過程中具有控制性的一種科學(xué)技術(shù)。數(shù)控技術(shù)能將計(jì)算機(jī)與機(jī)械制造、傳感檢測(cè)等各方面科學(xué)有效地結(jié)合，使其為我國(guó)大規(guī)模大范圍的自動(dòng)化機(jī)械制造提供有力的技術(shù)支持，從而促進(jìn)自動(dòng)化機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1.2 數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 數(shù)控技術(shù)具有高效性。數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中最顯著的特點(diǎn)就是高效率、高時(shí)效。自動(dòng)化操作模式與普通的人工操作相比，其實(shí)現(xiàn)了高難度的復(fù)雜零部件的加工與組裝，能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的多層次、多工序的加工操作。不僅節(jié)約了大量的人力操作，還極大地縮短了生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。從人工方面來說，機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化使工廠制造業(yè)的安全性提高，降低了許多人為事故和人身傷害事故的發(fā)生率。

1.2.2 數(shù)控技術(shù)具有便捷性。現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)運(yùn)用數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)是其發(fā)展的必然趨勢(shì)及生存之道。數(shù)控自動(dòng)化機(jī)械制造與傳統(tǒng)的機(jī)械制造相比，自動(dòng)化機(jī)械制造的便捷化的特點(diǎn)表現(xiàn)得更加明顯，其主要由計(jì)算機(jī)掌控加工程序和機(jī)械操作流程，大大減少了制造工藝的程序，如產(chǎn)品從加工到產(chǎn)成品再到封袋出售等整個(gè)操作過程都能經(jīng)流水線一次性完成，使得加工過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象極少，為生產(chǎn)加工帶來了極大的方便。

2 自動(dòng)化機(jī)械制造的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)總體偏低

雖然自動(dòng)化機(jī)械制造在近幾年來得到普遍發(fā)展，并且運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大，受到許多制造企業(yè)的青睞，但與國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)相比較，其運(yùn)用技術(shù)和機(jī)械的自動(dòng)化程度仍比較落后。以刮板輸送機(jī)為例，以國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)制造加工重型刮板輸送機(jī)的水平比我國(guó)自動(dòng)化制造水平提前10年以上。我國(guó)目前刮板輸送機(jī)出現(xiàn)的問題主要有事故出現(xiàn)頻率高、加工工藝粗糙、機(jī)械使用壽命短、電機(jī)功率有限、輸送機(jī)運(yùn)量不抵國(guó)外一半的水平等，以上問題足以證明我國(guó)的自動(dòng)化整體水平較發(fā)達(dá)國(guó)家而言落后程度較大，加之對(duì)自動(dòng)化機(jī)械制造出現(xiàn)問題的后續(xù)處理技術(shù)不到位等原因?qū)е挛覈?guó)的自動(dòng)化水平一直處于低水平狀態(tài)。

2.2 機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)明顯

目前，在工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展時(shí)期，機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是時(shí)代所趨。生產(chǎn)工藝成熟，傳統(tǒng)的機(jī)械制造已不能滿足大批量的市場(chǎng)需求，自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的大批量的流水線作業(yè)，是符合我國(guó)國(guó)情發(fā)展的一種技術(shù)和發(fā)展模式。自動(dòng)化機(jī)械制造主要注重產(chǎn)品的制造和技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量、豐富產(chǎn)品的制造體系具有重要作用。自從自動(dòng)化機(jī)械制造代替了傳統(tǒng)的機(jī)械制造以后，產(chǎn)品系列日益豐富，如產(chǎn)品的包裝多樣化、色彩豐富化、樣式多彩化、設(shè)計(jì)多元化等，能夠更好地滿足市場(chǎng)消費(fèi)的各種需求，并且大批量、流水線生產(chǎn)是自動(dòng)機(jī)械制造的最大優(yōu)勢(shì)，數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)滿足了機(jī)械制造業(yè)的廣泛需求，同時(shí)還使得機(jī)械制造整體水平得到了提高，故而被廣大生產(chǎn)商或消費(fèi)者接受與認(rèn)可。

3 數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用

3.1 數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)

在現(xiàn)代的工業(yè)化生產(chǎn)中，確保生產(chǎn)安全是首要考慮因素。工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化操作是以計(jì)算機(jī)為主要控制源，再結(jié)合控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同作用形成一個(gè)自動(dòng)化體系，其主要運(yùn)用于機(jī)器生產(chǎn)的流水線上和人類勞動(dòng)難以承受的惡劣環(huán)境下（金屬冶煉、造紙印刷、食品加工等）的作業(yè)，完成人類無法完成的復(fù)雜度較高的工作。它不僅能達(dá)到信息技能和規(guī)范操作的要求，而且最主要的是能確保安全生產(chǎn)，提高工作效率，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最終生產(chǎn)的目的。

控制單元與數(shù)控自動(dòng)化制造技術(shù)能實(shí)現(xiàn)人機(jī)分離，通過編制的有效程序和操作流程的要求能幫助人類實(shí)現(xiàn)預(yù)期的生產(chǎn)效果，甚至達(dá)到預(yù)料之外的生產(chǎn)效益。數(shù)控自動(dòng)化機(jī)械制造一旦發(fā)生事故或者短路的現(xiàn)象，系統(tǒng)就自動(dòng)通過傳感系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)傳到控制單元，控制單元將立馬采取保護(hù)預(yù)警措施，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，使工業(yè)生產(chǎn)的危險(xiǎn)性和損失降到最低。總之，數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化機(jī)械制造運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)不僅節(jié)約了大量人財(cái)物力的支出，還在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中確保了加工人員的安全。

3.2 數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化運(yùn)用于汽車制造

近幾年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，汽車的需求市場(chǎng)變大，汽車生產(chǎn)的空間提升到了新的高度，數(shù)控技術(shù)在汽車生產(chǎn)中也得到了廣泛運(yùn)用，發(fā)展極其迅速，數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化在汽車零部件的加工與組裝過程中的表現(xiàn)最為明顯。數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)使原先發(fā)展比較迅猛的汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)獲得了更快的發(fā)展速度，數(shù)控自動(dòng)化控制機(jī)床生產(chǎn)的汽車零部件使先進(jìn)的制造工藝得到了大力的推廣，這不僅使汽車零部件生產(chǎn)量加大，滿足了汽車制造的需要，還使零部件的生產(chǎn)質(zhì)量得到了進(jìn)一步提高。為滿足當(dāng)今激烈的汽車市場(chǎng)的需求，獲得更高的有效利益，汽車的機(jī)械制造業(yè)必須將數(shù)控技術(shù)更多地運(yùn)用于自動(dòng)化機(jī)械制造中，以期實(shí)現(xiàn)短期投資、長(zhǎng)期收益的良好發(fā)展目標(biāo)。傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)主要注重生產(chǎn)的規(guī)模與效益，隨著數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)中的廣泛運(yùn)用，徹底打破傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)理念，許多生產(chǎn)企業(yè)傾向于小規(guī)模、高效率、多元化的發(fā)展模式，獲得了可觀成效。除此之外，數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化機(jī)械制造還帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)控制技術(shù)的發(fā)展，為汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶來了巨大動(dòng)力。

3.3 數(shù)控技術(shù)自動(dòng)化運(yùn)用于煤礦機(jī)械

傳統(tǒng)煤礦機(jī)械中使用的采煤機(jī)種類繁多，機(jī)械的更新?lián)Q代快，并且在煤礦采掘過程中機(jī)械所承擔(dān)的煤礦批量小，不能滿足煤礦采掘業(yè)的需求，導(dǎo)致煤礦采掘成本高、效益低。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化與信息化相結(jié)合使煤礦開采的地下作業(yè)變得既方便又快捷，而且安全系數(shù)也得到了提高。對(duì)此，不僅降低了煤礦開采成本，還使煤礦生產(chǎn)體系得到了極大的完善，使經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益得到同步增長(zhǎng)。

隨著數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的廣泛運(yùn)用，使得數(shù)控自動(dòng)化系統(tǒng)中的氣割機(jī)械能更好地補(bǔ)償切割工作，準(zhǔn)確度也得到了大大提高，實(shí)現(xiàn)了高效益、低成本的發(fā)展目標(biāo)。使用數(shù)控自動(dòng)化機(jī)械，在地下作業(yè)時(shí)系統(tǒng)能自動(dòng)地對(duì)某些破口進(jìn)行切割工作，減少了因人工無法意識(shí)到的問題產(chǎn)生的不良影響。

4 如何讓數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中更好地運(yùn)用

4.1 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，提高數(shù)控自動(dòng)化水平

我國(guó)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)中存在諸多不足之處，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)理念相比較，我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平落后近一半的水平。因此，我們必須端正態(tài)度，意識(shí)到我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)不足的事實(shí)，才能從根本上解決技術(shù)落后的困境。國(guó)內(nèi)必須加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)成本的資金投入力度，同時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，將其與我國(guó)企業(yè)的實(shí)際制造業(yè)和我國(guó)實(shí)際國(guó)情相結(jié)合，研制出更加先進(jìn)的、對(duì)我國(guó)制造業(yè)有實(shí)效的數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)。

要實(shí)現(xiàn)數(shù)控自動(dòng)化總體水平的提高，離不開其在機(jī)械制造的實(shí)際運(yùn)用。如果一味地遵循本國(guó)發(fā)展理念和技術(shù)水平，將他國(guó)先進(jìn)技術(shù)視而不見，沒有超越意識(shí)，那么我國(guó)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造時(shí)代就不能取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，將始終處于落后的成長(zhǎng)階段或者起步階段，向成熟階段發(fā)展將變得遙遙無期。所以，我們要不斷加深對(duì)數(shù)控技術(shù)和自動(dòng)化機(jī)械制造的認(rèn)識(shí)，結(jié)合他國(guó)先進(jìn)知識(shí)理念和先進(jìn)的技術(shù)水平將數(shù)控自動(dòng)化水平發(fā)展到最優(yōu)化，在提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率的同時(shí)也要在其中展現(xiàn)中國(guó)特色、中國(guó)元素，以更好地將數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中。

4.2 擴(kuò)大數(shù)控實(shí)用范圍，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)效益

數(shù)控技術(shù)運(yùn)用到自動(dòng)化機(jī)械制造已經(jīng)擴(kuò)展到了一些制造企業(yè)中，但仍有許多企業(yè)安于現(xiàn)狀，對(duì)自動(dòng)化機(jī)械制造沒有足夠信心，其主要原因是我國(guó)目前自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)還沒有發(fā)展到成熟階段，產(chǎn)業(yè)化水平低。對(duì)此我們應(yīng)急切地解決現(xiàn)存問題，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化改革，調(diào)整數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用策略，將其擴(kuò)展到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，發(fā)揮其最大的作用：首先，應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)中的運(yùn)用效率，不管從人力、物力、財(cái)力，還是在產(chǎn)業(yè)成效上，數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)都不應(yīng)該只是一個(gè)幌子，而是應(yīng)該將其用到實(shí)處，發(fā)揮真正作用，提高產(chǎn)業(yè)效能；其次，應(yīng)減少自動(dòng)化技術(shù)水平被某個(gè)行業(yè)壟斷的局面，將局部領(lǐng)域擴(kuò)張到全部生產(chǎn)領(lǐng)域，使各個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域都能感受到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)給制造業(yè)帶來的真正推動(dòng)作用；最后，機(jī)械制造企業(yè)也應(yīng)該積極主動(dòng)接受先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的意識(shí)，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，將數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中，提高產(chǎn)業(yè)整體化水平，為我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的提高做出重要貢獻(xiàn)。

4.3 培育數(shù)控技術(shù)人才，加快自動(dòng)化更新?lián)Q代

培育專業(yè)的高級(jí)數(shù)控自動(dòng)化人才是推動(dòng)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中得到有效運(yùn)用的主要因素。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的同時(shí)，數(shù)控自動(dòng)化水平的提高已是刻不容緩的事情。為了適應(yīng)科技發(fā)展需要：首先，應(yīng)提高機(jī)械制造企業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)符合科技發(fā)展需要的人才，定期進(jìn)行培訓(xùn)、考核，使數(shù)控技術(shù)人員能達(dá)到高級(jí)數(shù)控技術(shù)水平；其次，加快數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中更新?lián)Q代的步伐，一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)只有不斷更新，不斷改變，才能使其發(fā)揮最大作用，適應(yīng)生產(chǎn)力發(fā)展的需要；最后，不管是人才培育，還是自動(dòng)化水平的更新?lián)Q代都需要加大資金投入，利用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)使我國(guó)生產(chǎn)力進(jìn)入自動(dòng)化模式，提高生產(chǎn)效率，降低成本，增強(qiáng)市場(chǎng)占有率，使我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)真正具有競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)整體水平的提高。

綜上所述，我國(guó)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中的運(yùn)用具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景，只有充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)目前存在的問題，徹底解決這些問題，將數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)真正為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)所用，一定能促進(jìn)數(shù)控技術(shù)在自動(dòng)化機(jī)械制造中快速發(fā)展，取得可觀成效。

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作者簡(jiǎn)介：李佳偉（1996-），男，重慶人，長(zhǎng)江師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院學(xué)生。

（責(zé)任編輯：蔣建華）