數控技術在機械制造中的應用策略

摘 要：在機械制造過程中數控技術發揮著很大的影響力，在一定程度上很大的促進了國家工業發展的速度，對我國綜合實力地提升也起到一定的推進作用。當前，衡量一個國家技術水平與戰略地位的關鍵在于機械設備生產自動化水平的高低，數控技術在機械制造業中的應用也是發展的必然趨勢，更是國家實現工業經濟大國的必要保障。基于此，開展基于數控技術在機械制造中應用的探究，尋求有效的應用策略，提高其使用效率，增強我國的工業發展水平。

關鍵詞：數控技術；機械制造；應用策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.258

0 引言

數控技術屬于一種高新科學技術，它主要是借助計算機程序對機器進行有效控制，從而完成產品制造的過程。隨著我國綜合實力地不斷提升，科技領域的發展也步入了嶄新的階段，數控技術不管是在應用功效方面或是技術工作效率等層面上都較之前發生了顯著地變化，大大提高了生產產品的質量，為企業創造了巨大的經濟效益。在機械制造領域中，通過數控技術的有效應用一方面可滿足機械制造生產相關技術標準，另一方面也能顯著增強生產效率，為安全生產提供可靠的保障。因此，開展對數控技術在機械制造業中應用的探究，以使其有效性得以最大限度的發揮出來。

1 我國機械制造行業的發展現狀

所謂機械制造主要指的是從事相關機械設備與儀器生產的部門，通過購買一些原材料，對其進行一系列地加工、檢測、包裝后所形成的產品。機械制造一方面為人們的生產與生活帶來了一定的便捷之處，另一方面從一個國家的機械制造水平層面也能間接地反映出某一國家的經濟發展水平以及工業化技術水平地高低。相比于其他發達國家來說，我國的經濟技術水平有限，再加之基本國情的制約，我國機械制造行業的生產規模雖已在國際排名前列，但所生產出產品的質量以及生產技術含量仍與發達國家有很大的差距。所以，我們應正視在機械制造生產中所存在的問題，不斷研發新的工藝流程，積極探索新技術，提高機械制造生產效率，生產出合格的產品。此外我國還應逐步縮短與機械制造行業的國際標準之間的差距，不管是在機械零部件的生產方面或是技術上都應進行自主設計與研發，盡可能地擺脫對發達國家的依附。近年來，隨著我國科學技術地不斷發展，數控技術得到了廣泛地應用，給機械制造業的發展帶來了新的機遇，大大提高了機械制造的工藝水準。

2 機械制造中數控技術發揮的優勢

2.1 實現虛擬制造

在數控技術的眾多領域中，虛擬制造技術是其中應用較為廣泛的一種技術。虛擬制造技術也被稱作“擬實制造”技術，它的工作原理是借助一些高科技技術的結合比如信息技術、仿真技術等，對現實活動中的信息以及相關人物進行模擬，對機械制造的整個階段進行仿真，采取多種方式對制造過程中存在的問題進行暴露，進而采取行之有效的方式加以預防，提高產品的生產效率。隨著科技地不斷發展，數控裝備的網絡化很大的滿足生產線、制造企業對信息集成的需求，為機械制造行業地發展起到一定的推動作用。

2.2 提升機械制造的精度與效率

在機械制造過程中，借助計算機數控技術地應用，一方面可盡可能地縮短機械制造時間，優化機械制造的工藝流程，另一方面還可通過計算機對生產階段進行有效控制，實現對機械制造加工整個階段的自動化控制。通過工藝過程的集成，操作人員只需一次裝卡即可完成某一零件的全部加工環節，裝卡次數的減少，大大增強了加工的精確度，生產效率也得到了顯著地提升。此外，通過計算機數控技術地有效應用，也為企業節省了一定的成本支出。

2.3 優化機械制造機床的控制能力

在機械制造領域中，通過數控技術地有效應用，不僅可對加工工序進行優化控制，而且還能通過代碼來實現對機床的控制。通過在機械加工機床中安裝計算機控制裝置，可通過相應地代碼實現對機床地控制，操作者通過設置相關程序，按照數控指令進行操作，人員無需到現場進行監控，即可自動加工生產制造出所需要的機械零件。此外，機械制造中運用數控技術，提高了裝置的集成度，無需過多地零部件，即可進行生產，大大節省材料，而且所需要的接線量也較少，能夠有效避免事故發生現象，方便運維人員維修保養工作的開展。

3 數控技術在機械制造中的實例應用

3.1 應用實例

建筑機械有多種類型，比如挖掘機械、壓實機械、路面機械等，這些機械在建筑施工中起著舉足輕重的作用，這些大型建筑機械都是由眾多的零部件組裝而成的，若其中任何一個部件出現問題，都會影響機械地使用性能。隨著技術地不斷革新，產品零部件地更新速度也在不斷加快，種類也變得比較多，即便對于普通的機床，在組裝中也需要大量的零部件，這無疑會加大成本支出，在零部件地組裝中也會耗費大量的時間。現以混凝土攪拌機制造為例加以說明，分析數控技術在建筑機械制造中的應用前景。

3.2 建立數控

模型攪拌樁的組成零部件較多，比如傳動系統、上料系統、電氣控制系統等。對零部件的幾何形狀與尺寸等進行分析，以使設計人員了解零部件加工中所需要注意的事項以及加工要求，進而制定出切實可行的加工方案，為加工工作的順利開展提供一定的技術支撐。此外，還應將數控系統的實際功能以及機床本身的能力得以最大限度地發揮出來，根據實際情況選擇有效的對刀點以及切入方式，避免換位等過程中耗費大量地時間。操作人員在使用計算機系統進行編程前，要按照零件的幾何特性，構建出零部件的坐標系，進而根據零件圖紙的要求，明確具體的加工線路，在所確立的工件坐標系中，準確計算出刀具的運動軌跡。

3.3 編制數控程序

一般而言，數控機床程序編制主要采取如下三種方式：一是手工編程；二是自動編程；三是CAD/CAM。在進行數控技術編程過程中，通常采取結構文本、順序功能圖以及相關指令表有效控制程序流程圖。借助模塊化設計原理，對控制系統功能進行模塊化細分，可將不同功能的程序劃分在不同模塊中進行優化設計。在數控技術程序中，通過劃分出公用程序模塊、坐標軸控制模塊等，構建完成的零部件庫，實現機械圖的準確輸出。將數控技術應用于混凝土攪拌機制造過程中，攪拌機床體內的程序不僅可采取手動運行，按照現場實際情況對系統進行優化處理，提高數控技術控制運行地靈活性，為操作人員提供一定的方便；而且還能進行自動運行，自動運行能夠根據系統預設的參數執行相應地操作，采用可編程的集中邏輯編輯器實現自動控制與有效監控，及時對加工中所獲取的數據進行檢測與分析，一旦出現問題，工作人員可及時采取相應地措施在系統中進行修改，提高產品的合格率。此外，在將數控技術應用于程序設計中，為了避免系統發生操作失誤等現象，影響整個數據信息，在設計初始化程序時可采取計算器歸零、輸出量復位等操作，降低失誤。

3.4 實踐加工機械零件

某零件制造廠需加工一個圓弧等分孔群，如圖1所示，以O為圓的中心坐標，從A度起始角以后每隔B度鉆一個孔，合計孔數量為H個，孔深記為Z，對圓弧等分孔進行宏程序加工，輸入參數，調用語句G65、Pxxxx、XYZRFIABH。其中xxxx表示的是宏程序的程序編號；X、Y代表的是圓中心坐標，Z表示孔的深度；R代表鉆孔固定循環點坐標；F表示切削進刀的速率；I的含義是圓的半徑大小；A為鉆孔起始角度；B為增量角度；H為孔數量。圓心坐標為（100，50），由于圓的半徑為100，因此在對零部件進行數控加工中，只需調用G65、Pxxxx、X100、Y、50、Z-50、R30、F、500、I、100、A15、B45、H8，即可對零件進行數控加工。

通過對某建筑機械生產企業所獲取的信息進行統計可知，在零部件加工過程中使用數控機床進行加工，不僅可提高零部件加工的精確性，尺寸、規格等方面精度較高，而且生產效率也較傳統地生產提高很多，尤其是對于一些構造較為復雜的零部件，采取此方法可收到顯著地效果。

4 結語

綜上所述，處在科技發展日益迅速的今天，機械制造技術不單單只是衡量一個國家的科學發展水平的標準，更是國與國之間進行科技競爭的重要武器。我國正處在社會主義轉型期，制造技術與發達國家相比較還處于劣勢地位。近年來，數控技術的不斷發展，給我國的機械制造行業帶來了新的發展契機，我國應抓住這一機遇，充分發揮數控技術地有效性，逐步縮小與發達國家之間的距離。此外，我國還應重視相關技術人員的培養，提高技術人員的專業素養，使其能更好地勝任工作，為我國現代機械制造業的發展奉獻自己的智慧與才華。

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作者簡介：李長明（1973-），男，山東濟南人，博士在讀，電氣工程師，主要從事機電一體化專業研究。