機械制造技術中數控技術應用分析及研究

馬雅坤

摘要：在我國社會經濟以及科技的快速發展的帶領下，推動了我國各個行業的進一步發展，特別是機械制造行業與數控技術都得到了快速的發展，從而促進了我國工業的發展水平，大幅度的增長了我國經濟。伴隨著機械制造行業的快速發展，傳統的加工模式已經逐漸的無法滿足市場生產中所需要的各種需求，因此，為了有效的將生產質量以及生產效率提高，許多企業都開始注重對數控技術的研究與應用。

Abstract： Under the leadership of China's social economy and the rapid development of science and technology， it has promoted the further development of various industries in China， especially the mechanical manufacturing industry and numerical control technology have been rapidly developed， thus promoting the development level of China's industry and greatly increasing China's economy. With the rapid development of the machinery manufacturing industry， the traditional processing mode has gradually failed to meet the various needs of the market production. Therefore， in order to effectively improve the production quality and production efficiency， many companies have begun to pay attention to the research and application of numerical control technology.

關鍵詞：機械技術;數控技術;應用分析

Key words： mechanical technology;numerical control technology;application analysis

中圖分類號：TG659 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）23-0270-02

0 ?引言

在機械制造的行業中，科學的運用數控技術，不僅僅可以全面適應市場所提出的各種需求，如多樣化的現代產品、速度化的產品換代，并且還能在市場快速的變化下，不斷的增強機械制造行業的應對能力，提高工程機械設備的產能效率以及產品的質量，不斷對產品功能進行優化，從而進一步的提高自身對市場的競爭力。因此，為了能讓產品滿足市場的需求，應從各個方面對其進行完善，促使企業能最大化的滿足市場所提出的各種需求，從而適應市場的變化。本文首先對數控技術的原理進行分析，其次對數控設備的應用進行研究，希望能促進機械行業的發展。

1 ?數控技術的原理

1.1 數控技術原理 ?數控技術是現代數字控制系統的簡稱，主要依靠程序儲存功能實現對各類機床的控制工作，其整個系統主要由：“控制程序、輸入設備、輸出設備、速度控制單元、可變控制單元、計算機數字控制裝置以及主軸控制單元”等這些部位組成的。人們一般將這種系統稱為CNC系統，這種設備對輸入設備上所給的數值，能自動進行閱讀工作，并且還能自動的解碼數值，從而保障機床處于正常運行的狀態且加工出合格零件[1]。

1.2 數控技術工作原理 ?裝置是數控技術的主要核心部位，實際上裝置指的是一種計算機，但是這種計算機是系統專用計算機，它不僅具備著普通計算機中的所有基本功能以及結構基礎，而且還具備與數控機床功能有關的功能，以及專用接口單元。這個裝置主要有兩個重要部位：硬件以及軟件，主要是通過在硬件設備對裝置的支持下，對軟件進行操作的一個過程。裝置進行工作的原理是通過采集工作時輸入設備以及輸入機床的相關數據，并編碼翻譯采集數據，將所得到的數據命令通過使用計算機的處理運算，在驅動電路裝置里合理的分配數據命令，并且對其進行相應的放大以及轉換工作，驅動相應的電機，并帶動坐標軸的運動，從而有效的準確的讓每個坐標軸都能移動到指定的位置。

1.3 數控技術裝置中插補的原理 ?對數控機床的連續削切來講，不僅對其要求準確的定位，而且還要求有效的控制道具，通過工件所給的速度對刀具的切割路徑以及切割速度進行控制，在削切的過程中，還應保證切割的精確度，CNC裝置中的插補功能在整個過程中有決定性的作用。當數控機床在對曲線進行加工的同時，使用小段折線接近加工曲線。插補實際上是指通過以控制系統的零件輪廓作為對刀具加工點進行相應計算的主要依據，同時還需要將數據致密化的工作完成。在數控系統當中，插補器是負責處理插補工作的，硬件插補器主要是由相關集成電器以及分立元件所構成的，它的主要特點是有較快的運算速度，但其靈活性比較差，并且不易被改變，然而CPU會影響到硬件插補器的插補速度，因此，當前所使用的數控系統通常都采用硬件與軟件相結合的插補方法。

2 ?數字控制系統的特點

數控技術是指利用相關的數字信息，全方位的控制機械運動以及機械加工過程。數控技術是現代化的機械制造行業中的基礎性技術，它將光機電技術、網絡通信技術、計算機技術、機械制造技術以及傳感檢測技術集合于一體，其主要特點是效率高、精度高以及柔性自動化等。目前，主要是通過計算機對數控技術進行控制，先將預先編程完成，再使用控制程序對工業設備進行控制。因為有優越的計算機軟件輔助，從而淘汰以純硬件電路構成的傳統數控裝置，對于輸入數據所進行的處理數據、判斷數據、儲存數據以及運算數據等，這一系列工作都可以通過在現場編輯計算機軟件將其完成，從而很大程度上提高了機械設備工作效率以及機械制造技術靈活性。

3 ?目前我國應用數控技術中所存在的問題以及現狀

3.1 設備與技術不匹配 ?由于數控設備昂貴且運行成本高，并且還需要對設備進行實時更新，很大程度上增加了企業的經濟壓力，導致有很多企業因為這個原因，并沒有將數控設備隨著技術而提升，也沒有對設備進行實時更新，反而繼續的使用以往的舊設備。但是由于舊設備無法與新技術匹配，從而導致在實際的操作過程中出現問題。

3.2 數控技術的提高十分明顯 ?由于當今社會對于機械制造的產品有越來越高的要求，以及自動化控制技術的發展趨勢，如今數控技術在機械制造行業中占據著極其重要的地位。數控技術在實際的應用中有明顯的效果，并且在技術方面的進步也很明顯，以前的數控技術的覆蓋范圍很小，只能對小區設置控制系統，并且接收信號還得需要前段，隨著數控技術的不斷發展，前段已不再是必要的組成部分。數控技術正不斷的朝著實時的、智能的控制方向發展，發展趨勢良好，并朝著國際標準不斷的靠攏，以此來增強我國在國際機械制造行業的競爭地位。

4 ?數控技術在機械制造行業中的應用

4.1 工業生產 ?以前所使用的數控系統的主要構成部位是：控制單元、執行組成以及驅動單元。而工業機器人的系統也是由三個部分所構成的，工業機器人很大程度上幫助了工業的生產，它主要是被應用在一些環境較為惡劣的勞動中，如有毒環境、高溫環境等。在工業的生產過程中，機器人代替了人類，做一些高危的工作，在很大程度上保障了人們的生命安全。在實際應用機器人的工業生產中，應先對機器人編寫相關的程序，并在計算機所控制的控制單元中輸入程序，然后根據輸入的相應程度，控制單元下達命令給驅動單元，最后組織驅動單元執行命令。在整個過程中，各種各樣的傳感器會組成一個檢測體系，對工作的過程進行同步檢測，一旦發生任何問題，能及時的向相關人員報警[2]。

4.2 汽車生產 ?近年來隨著經濟的快速發展，汽車生產行業的發展空間越來越大，并且有良好的發展趨勢，因此，對汽車零件制造的技術也得到了良好的發展。隨著數控技術的出現，能有效的幫助汽車零件制造行業得到進一步的發展。近幾年來，快速數字控制基礎得到了汽車零件制造行業的大力推廣，提高了其原本的汽車零件質量的同時，還大大提高了汽車零件的生產效率。不僅能夠滿足當前機械制造行業對其的市場要求，而且還能對其生產成本進行有效的降低，實現了投資長期且有良好收益的生產目標。傳統汽車生產行業講究的是規模化與效益化，但是數控技術化的出現，打破了傳統的規律，通過在汽車生產行業中廣泛的應用數控技術，實現了很多規模小、批量小、效率高以及規格多的生產目標。除此之外，數控技術中的虛擬的控制技術以及計算機的輔助制造等技術都被廣泛的應用在汽車的生產工藝中。

4.3 機床設備 ?對于機械制造行業來講，擁有先進機械設備是最重要的。面對著高科技的發展以及一體化的機電要求，對于機械制造行業的生產企業來講，其數字控制的機床設備必須要有良好控制能力，而先進計算機的控制技術是數控技術的核心，能促使數控技術充分應用在機床上，由此產生了數控機床設備，這種設備主軸運轉的變化是通過計算機的控制系統來控制的，促使數控機床自動的生產出良好質量的機械零件。

4.4 汽車制造 ?由于車床有簡單的結構以及低廉的價格，適合生產各種盤類零件以及軸類零件，因此機床廣泛的應用于對機械零件部位的加工當中，特別是數控車床，因為其具有高精度、穩定性能、低故障率等特別，所以深受汽車用戶的喜歡，在汽車制造行業中，數控車床的應用十分廣泛且有主導的地位。在汽車制造行業中，數控車中主要被應用于對軸類零件以及盤類零件的加工，例如“曲軸、凸輪軸、飛輪、前輪轂、后輪轂、制動盤、一軸、二軸、齒輪、齒套、差殼等”。汽車零件部位大多都是由軸類零件以及盤類零件所組成的。

4.5 煤礦機械 ?目前所使用的采煤機都存在開發速度較快且品種多，生產量小、焊接制造機殼毛坯等特點，傳統的機械設備很難去實現這些問題，但是使用數控氣割就能解決這些問題，它能替代過去的仿型法，通過使用龍骨板的程序，將料下到采煤機的葉片以及滾筒等地方，將套料的方法進行優化。充分將其優勢發揮出來，如切割質量好，切割速度快等，能直接的割出一些零件中的焊接坡口，很大程度上將生產效率提高了。

4.6 航空行業 ?航空工業制造這個工業事業是目前我國重點進行關注的對象，這個工業所含的科技量最高，在制造這個工業時，通常會使用鋁合金或者是其他剛度較差的雷系合金。在處理這些材質的時候，如果使用傳統的工藝進行處理，常常不能達到讓人滿意的效果，由于這些材質通常會被當作薄筋或者是薄壁使用，因此，在處理這些材質的時候，所使用的切割工藝是極其精細的。將數控技術應用到航空制造中，能高速度、高精度以及柔性的將這些材料進行完美處理，從而完成對材料的切割，大大的節省了企業的時間和金錢[3]。

5 ?結束語

隨著社會不斷向計算機數字化的發展，在我國機械制造行業當中，已經廣泛的應用數控技術，這對我國機械制造行業來講，不僅僅是一次技術上的重大改革，而且還是一個超越其他國家的機遇。目前我國社會經濟正在不斷的發展過程中，相對于西方一些發達國家，我國在制造技術中還顯得比較弱勢，所以，應加大對對數控技術的應用與研究，盡快的縮短和其他發達國家之間的差距，不僅僅可以提高企業自身的效益與發展，而且還能增強我國機械制造行業的發展，甚至加強綜合的國力，能更好的適應時代需求。

參考文獻：

[1]李雨田.自動化機械制造中的數控技術應用研究[J].時代農機，2019（3）：18-19.

[2]王哲.探析數控技術在自動化機械制造中的運用[J].數碼設計（下），2019（2）：222.

[3]蓋苗苗.試論機械制造中數控技術的應用[J].科學技術創新，2018（27）：156-157.