機械加工中數控技術的應用以及探討

冷默

摘 要：隨著技術的持續發展，數控技術也得到快速發展，數控機床朝著高速度、高性能、模塊化以及高精度的方向發展。近年來數控技術開始應用運動控制器，一方面有著處理能力強、控制精確以及開放性好等方面的優點，另一方面在一定程度上改進加工制造的柔性以及精度。本研究簡要介紹數控技術及其發展趨勢，并在此基礎上重點分析在機械加工當中的應用。

關鍵詞：機械加工 數控技術 原理 發展趨勢 應用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（a）-0009-02

在機械加工行業當中，數控加工技術的應用越來越廣泛。隨著現代技術的發展進步以及市場日益競爭，傳統的機械加工技術無法有效滿足產品多元化以及更新換代的要求。小批量多品種產品的比例越來越高，同時產品交貨成本以及質量方面的要求也日益嚴格，需要機械加工技術有著相匹配的柔性[1]。要想進一步提高機械加工行業產品適應外界變化的能力，需要我們最大限度挖掘數控技術的應用價值，從而將機械設備的效率、功能、產品質量以及可靠程度提高到新的層面，滿足市場競爭的要求。

1 數控技術概述

數控技術指的是將機械加工技術以及計算機技術相結合，來有效控制機械加工的過程，其中主要的控制內容包括位置、速度、角度等機械量以及同機械能量存在聯系的開關量。數控技術可以說是一門新興技術，有著高精度、高效率以及柔性自動化等方面的優點，是機械加工自動化的前提條件，屬于現代集成系統必不可少的重要內容[2]。

現代數控系統當中綜合應用電氣傳動技術、計算機技術、精密測算技術、機械制造技術以及自動控制技術，組成部分主要是數控系統（CNC系統）。數控系統借助于存儲程序來控制不同的機床，包括CNC裝置、軟件、輸出裝置、輸入裝置以及速度控制單元，CNC裝置可以說是數控系統的核心部分。CNC裝置作為特殊化的計算機，應用過程是確保硬件在軟件控制下進行工作。數控技術涉及測量技術、信息處理技術、計算機技術、機械制造技術以及自動化技術，能夠滿足機械加工行業對于安全性、精度以及速度的要求，可以說是實現機械加工數字化以及集成化的前提條件，有著廣闊發展前景[3]。

2 數控技術應用的發展趨勢

數控技術經歷半個多世紀的持續發展，從最初的封閉數控系統逐漸發展到計算機控制系統。計算機數控的性能優越，一方面可以應用于不同平臺，從而實現方便快捷的管理與操作，另一方面性價比也越來越高。不過需要注意的是，在數控技術不斷發展進步的過程當中，仍然存在著一些細節問題，例如多品種加工。與此同時，在航天工業以及航空工業當中，加工的大多數零部件屬于薄筋零件以及薄壁零件，使用的材料為鋁合金，因此剛度比較低。在加工的過程當中，需要確保切削速度快同時切削力度低[4]。當前情況下，這些要求在很多航天航空零件的加工當中都無法順利實現。數控技術的優點是其他的機械加工技術難以匹敵的，因此在可以遇見的未來，數控技術仍然會持續發展改進，不斷提高性價比，提高自動化水平以及智能化水平，并在此基礎上改進加工效率以及加工質量，增強自身的市場競爭力，從而適應機械加工行業發展的需求。除此之外，數控加工技術還需要改進控制系統以及處理系統，完善機床結構，降低機床的質量以及體積，提高傳動精度以及剛度，延長機床的使用壽命，這也是數控技術在機械加工行業當中應用需要進一步改進的領域[5]。

3 數控技術在機械加工中的應用

第一，工業產品加工當中的應用。隨著技術的不斷發展進步，現代工業生產的競爭日益激烈，同時加工難度也越來越高。對現代工業生產的設備來說，通常情況下都需要在惡劣復雜的環境當中工作，完成工作人員無法勝任的工作。當前情況下，數控技術的自動化控制作用可以滿足這方面的要求。在工業產品加工的過程當中，計算機組成控制單元，指揮機械手根據要求把程序寫入到系統當中，然后向驅動單元發送指令，執行程序要求的操作步驟，并且實時進行檢測。要是發現不合格的動作或者是操作，傳感裝置就會在第一時間反饋消息，控制單元采取相應的措施做好保護，保護措施執行方面是機械元件以及伺服系統共同負責的。在工業產品加工過程當中應用數控技術，能夠有效提高生產的效率，并且減少人力資源消耗，在此基礎上提高產品質量以及安全性能[6]。

第二，汽車加工當中的應用。隨著我國交通運輸業的發展，人們對汽車的要求也日益提高，一方面表現在對汽車數量的要求增加，另一方面體現在對汽車性能，例如環保以及速度方面要求的日益嚴格。所以汽車加工生產的過程當中，日益重視復雜關鍵部件的研制以及加工。通過應用數控技術，顯著推動汽車工業的發展，并且能夠在短時間內加工制造復雜零部件。除此之外，汽車工業迅速改進，但是受汽車產品特性的影響，對配件的要求也越來越嚴格。數控技術需要隨之發展改進，滿足高速生產線以及柔性生產線的要求，從而高效經濟地生產汽車產品以及零部件。

第三，機械設備加工當中的應用。機械設備可以說是機械制造的重要前提條件，在機械制造當中有著無法取代的重要地位。數控技術能夠為機床加工的控制提供理想的控制途徑，數控機床加工的過程是將各類零件的幾何信息以及工藝信息實現數字化的處理，通過程序的方式來達到一體化管理的目的，并且應用計算機來操作數控機床。這樣一來就能夠實現高精度、自動化以及高效率的加工操作。這一過程當中，最顯著的優點是在加工零部件的時候，不需要像傳統的操作那樣從事多步驟的操作，僅僅需要輸入設定好的程序。這樣一來一方面改進機械設備加工制造的效率，另一方面也顯著簡化加工制造的過程，從而在確保機械設備可控的基礎上，加工得到想要的設備。

第四，煤礦機械加工當中的應用。當前使用的采煤機有著品種多以及采煤速度快等方面的優點，批量比較少，所以需要使用焊件生產。傳統上的機械加工技術無法有效滿足煤礦機械加工過程當中的焊件下料，因此應當選擇使用數控氣割技術，替代傳統上使用的仿型法，使用龍骨板程序來完成滾筒下料。通過應用數控氣割技術，可以發揮切割質量高以及切割速度快等方面的優點。某些特殊零件焊接的坡口能夠直接進行切割，從而顯著改進生產的效率。數控氣割另一個典型的優點是安裝使用可以調節的補償裝置，原理同數控機床的銑刀補償比較類似，這一裝置可以借助于調節切縫來更加準確地加工毛坯件。

綜上所述，在機械加工過程當中數控技術有著重要的應用價值，一方面推動機械加工業的發展，另一方面也為經濟社會的進步做出貢獻。數控技術應用已經成為機械加工的重要象征，隨著數控技術持續發展，我國需要進一步提高自主創新能力，從而為數控技術的應用創造條件，實現機械加工行業的穩定進步。

參考文獻

[1] 李崢.機械制造中數控技術的應用[J].山東工業技術， 2015，3（24）：18.

[2] 賈書豪.機械制造中數控技術的應用研究[J].橡塑技術與裝備，2015，2（24）：63-64.

[3] 田磊，曹永峰.試論機械制造中數控技術的應用[J].工程技術：文摘版，2016，3（9）：261.

[4] 曹彧.現代機械加工中數控技術的應用研究[J].橡塑技術與裝備，2015，1（24）：59-60.

[5] 姚瑞.機械加工中數控技術的發展及其應用[J].電子測試，2015，5（21）：151.

[6] 陸奕銳.機械制造中數控技術的應用實踐研究論述[J].讀書文摘：中，2016，1（3）：112-113.endprint