試述數控技術在自動化機械制造中的運用

鄭永昌

【摘 要】隨著信息技術的發展，以計算機操控技術為中心的現代信息技術被廣泛應用于機械制造業中，而隨著行業內部之間競爭越來越激烈，產品的更新換代也越來越快，為了更好地從生產效率、生產質量上進行把控，增強自身競爭力，在市場中屹立不倒，企業有必要在生產過程中更充分地利用數控技術，使企業機械設備效率與質量提升到一個新的階段，適應市場的需要。

【關鍵詞】數控技術；機械制造；特點優勢；應用方向

前言：

自我國第一臺數控機床產生以來，機械加工就成為各領域生產主體，在經過數控機床不斷改造與創新發展上，數控技術取得了顯著發展成績。數字、文字以及符號組成的數字指令是控制方法。數字控制機床使用數字編程更加精準、高效、及時，能確定機械能量走向，二進制數字運算方法能將誤差減少，使用數控機床替代過去的硬件組裝控制使數據存儲與處理更加精細。

一、數控技術的特點與優勢

數控技術是在生產過程中利用數字化的信號來完成對設備的自動化運行監控，是完全依賴于計算程序實現這個過程的，可以說數控技術是將機械、電子、信息技術等集于一身的流程化生產方式，與過去傳統的生產方式相比，在自動化、精細化、柔性、生產效率等方面更具有優勢，呈現以下幾個特點：（1）能夠快捷有效地進行生產參數的修改，為生產中的創新提供了可能。（2）能夠更好地按照生產要求進行產品加工，生產更精確。（3）在生產中使用的工具都趨于標準化，加速了機械生產標準化進程。（4）能快速實現對復雜的零部件的加工，生產效率更快。

二、數控技術在機械制造業的應用方向

數控技術在機械制造業中得到廣泛應用，不但能夠對機械生產任務進行合理安排，還能在確保生產安全的基礎上實現生產效率與產品質量的提升。

（一）應用到工業機械生產中

數控技術在工業機械生產中的應用主要體現在對工業機器人的控制上。在工業生產中涉及很多復雜惡劣的作業環境，并不適合人類工作，為了保障生產的正常開展與工作人員的生命安全，工業機器人應運而生。工業機器人的工作也是經過由控制程序、驅動程序、執行程序組成的數控系統完成操作的，根據事先寫入的程序命令完成預設的作業程序。

（二）應用到煤礦機械生產中

在我國，煤礦生產大多屬于私人，生產規模小，相應的采煤機的生產開發也呈現小批量的特點。在生產過程中，越來越多的出現利用毛坯進行精細加工的現象，傳統的作業手法難以滿足這種趨勢。而數控技術的引入能夠利用程序控制對毛坯進行加工，在確保質量的同時直接快速地進行切割，不僅作業精細度高，而且生產效率大大提升。

（三）應用到汽車工業生產中

在社會不斷進步的同時，人們無論是生產還是生活，對汽車的需求越來越大，汽車工業迎來快速發展時期，相應地對汽車零部件的生產加工業也提出了更多的要求。而數控技術中不斷涌現的快速成型技術、柔性生產技術、繼承制造技術等新技術的出現與投入使用，使汽車工業生產中定制化生產成為可能，而且對企業后續產品的更新換代來說，節省了大量的成本，符合汽車工業發展的需要。數控技術已經成為汽車工業不可缺少的重要部分。

（四）應用到機床設備控制匯總中

機械設備在機械制造的過程中起著舉足輕重的作用，尤其是具有控制能力的機床設備。而機床設備控制能力的實現都是依賴于數控技術，因此通常來說機床設備也叫數控機床。數控機床通過代碼寫入的過程將加工過程中涉及的每一項操作和順序都記錄下來，后續通過命令的發出來完成斯通的控制，使機床實現自動化生產。

（五）在宇航工業中的應用

在宇航工業中，很多零部件都要滿足特定條件。剛度不好的材質需要利用小切削力，這樣做能夠確保達到宇航工業的需求。宇航工業對柔性和精度有自身的需求，傳統制造技術無法達到這一標準。可是，數控技術能夠較好的切割鋁、鋁合金等材質，有利于節約能源和資源。

三、數控技術未來發展趨勢

（一）高速化、高精度化的技術趨勢

現代制造技術的核心與重點體現在高效率與高質量上，高速度與高精度作為非常重要的兩大技術指標將對產品質量、加工效率產生影響。未來朝著高速、高精度加工方向發展將使現代制造效率提高，還能使產品提升到更高檔次上使生產周期大大縮短，將市場競爭力增強。

（二）柔性化趨勢

柔性化主要指兩個方面，一方面柔性體現在數控系統本身，數控系統應用的模塊化設計使功能覆蓋更全面、領域更廣、可剪性更強，使用戶各方面需求得到滿足；另一方面是指群控系統柔性，同一個群控系統按照不同生產流程使物流信息得到動態化調整真正實現群控效果，使系統滿足更多客戶需求。

（三）開放化趨勢

數控系統開放化也是數控系統未來發展趨勢之一，過去使用的數控系統是封閉性數控系統，其中有諸多弊端，比如，兼容性差、技術改造升級困難等。在統一運行平臺上可實現開放化的數控系統，能夠在適當增加或者裁剪上使結構更加系統、可靠，在面向廠家或者終端用戶上滿足對方需求。

（四）多軸化

在未來的數控機床發展中，一機多能是數據系統追尋的效果，如果實現這一效果將能使設備利用率提高，此前，數控系統正朝著多系統、多功能控制層面發展。多軸聯動機加工、零部件在同一數控機床上完成裝夾以后在自動換刀、主軸頭旋轉、工作臺旋轉操作上更加順暢，能完成更多、更有序的復合加工操作，將表面光潔度大大提高。集成化是數控技術的發展，可使用IC器件、NC系統完成立體化的安裝與操作，從而將空間利用率與可靠性提高。信號傳輸使用光纜，減少銅纜線的使用次數，無纜線連接能夠將NC系統內部連接的電纜數目減少。

（五）智能化、網絡化趨勢

智能化、網絡化數控應用是機械加工的主導，也是未來數控技術發展的一個重要方向，因為數控技術是建立在信息技術、網絡技術發展起來的，由此，網絡化數控裝備將成為以后機械加工與制造的主導。網絡化能夠滿足機械加工生產需求，還能滿足制造系統信息集成需求，更是虛擬化、敏捷化的關鍵要素。數控技術在不斷發展與進步下能夠朝著自適應控制、模糊控制以及神經網絡控制、前饋控制等方向發展。在數控裝備網絡化下能使生產線、制造系統、制造企業滿足信息集成需求，作為模式制造的基本單元。

四、結束語

綜上所述，作為一項基礎性行業，機械制造行業占據的重要性是不言而喻的。不僅僅是工業的重要基礎，還是現代化發展的前驅。同國外發達國家進行對比，中國的機械制造水平遠遠的落在后面。特別是核心技術水平，更是不能和發達國家相媲美。最近幾年，雖然說數控技術已經得到全面進步，然而并沒有獲得質的飛躍，僅僅停留在發展的層面，無法和發達國家一比高下。就中國現實狀況而言，中國工業化進程發展加快，數控技術將會引領未來發展走向，必然會不斷提升技術水平，還會太高中國的戰略地位。

參考文獻：

[1]楊雯俐.分析數控技術在機械制造中的有效運用[J].科技風，2015（14）.

[2]張靜雙.在機械制造領域數控技術的應用探討[J].電子技術與軟件工程，2014（10）.

[3]席思濤.數控技術及其在機械制造中的應用研究[J].無線互聯科技，2014（8）.

[4]李晶瑩，紀洪濤.節能設計理念在機械制造和自動化設計中的分析[J].建材與裝飾，2016（03）.

[5]張英祥.機械制造與自動化中節能設計理念的應用研究[J].自動化與儀器儀表，2016（03）.