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

陳超勇 朱活生

（廣州柴油機(jī)廠股份有限公司，廣東 廣州510371）

在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展中，數(shù)控技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，它可以滿足自動(dòng)化機(jī)械制造的需求。因此，必須要把握數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用情況，探索數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策，推動(dòng)自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展。

1 數(shù)控技術(shù)及其特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)整合了相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用控制，在運(yùn)用現(xiàn)有的機(jī)械制造技術(shù)時(shí)，通過(guò)相關(guān)技術(shù)處理進(jìn)行技術(shù)控制管理和智能化技術(shù)，所以計(jì)算機(jī)程序的基礎(chǔ)就是其相應(yīng)的技術(shù)處理。在整合技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)控技術(shù)整合了機(jī)械化機(jī)床加工技術(shù)和數(shù)控技術(shù)，使得整合控制技術(shù)中的實(shí)踐性控制能力大幅度提高[1]。智能化控制整個(gè)控制技術(shù)處理中的生產(chǎn)成本時(shí)，需要結(jié)合數(shù)控控制技術(shù)的處理要求進(jìn)行，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化控制機(jī)械加工。作為機(jī)械自動(dòng)化控制中的一項(xiàng)重要的應(yīng)用整合技術(shù)，數(shù)控化技術(shù)可以有效地提高機(jī)械企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控技術(shù)的主要特點(diǎn)是有效性、經(jīng)濟(jì)性、便捷性。自動(dòng)化機(jī)械制造的效率通過(guò)數(shù)控技術(shù)得到了大幅度的提高，這就是其有效性的表現(xiàn)，傳統(tǒng)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中機(jī)械制造的模式單一，生產(chǎn)效率不高，所以制造的機(jī)械精密度也比較低。與傳統(tǒng)的人工制造相比，數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化機(jī)械制造模式相對(duì)復(fù)雜，其可以在惡劣的環(huán)境中工作，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量相對(duì)提升，企業(yè)的生產(chǎn)成本降低，有效解放了員工的生產(chǎn)力，提升了機(jī)械制造加工的安全性[2]。而且數(shù)控技術(shù)具有其便捷性的特點(diǎn)，通過(guò)數(shù)控技術(shù)操作進(jìn)行機(jī)械制造相對(duì)而言更加便捷，制造工序可以減少很多，比人工制造更加科學(xué)，大幅度降低了產(chǎn)品的出錯(cuò)率。在應(yīng)用數(shù)控技術(shù)中，機(jī)械制造有效地解放了生產(chǎn)力，加強(qiáng)了對(duì)整體的管理，企業(yè)對(duì)人力資源的投資大幅度減少，企業(yè)的生產(chǎn)力增強(qiáng)，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也相應(yīng)增加，這就體現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。

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

2.1 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的運(yùn)用。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械制造中的設(shè)備生產(chǎn)都是通過(guò)借助人的力量進(jìn)行的，所以傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中需要大量的人力、物力和財(cái)力損耗。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，機(jī)械制造中的生產(chǎn)包括控制設(shè)備系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行任務(wù)系統(tǒng)等。機(jī)械制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，其運(yùn)用數(shù)控技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)中傳輸其需要設(shè)計(jì)的思想，并在惡劣的環(huán)境下完成生產(chǎn)程序。因此，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中合理運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，為生產(chǎn)人員的人身安全提供了保障，工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)一步提升[3]。在工業(yè)制造的控制系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)事先需要通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)所需要生產(chǎn)的情況形成完整的程序，生產(chǎn)需要根據(jù)事先所設(shè)計(jì)好的模版進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)過(guò)程中存在某處錯(cuò)誤，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別報(bào)警，相關(guān)工作人員就可以立即采取補(bǔ)救措施，這樣工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量才有保證。在現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)中，最重要的組成部分就是機(jī)械設(shè)備，所以現(xiàn)代化企業(yè)的要求就是具備一臺(tái)有控制能力的機(jī)床設(shè)備。通過(guò)數(shù)控技術(shù)，機(jī)床設(shè)備的功能進(jìn)一步提升，數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)行機(jī)床加工控制，這也就是工業(yè)技術(shù)中的數(shù)控機(jī)床。一個(gè)數(shù)控單元就可以操作和監(jiān)控機(jī)床，尤如數(shù)控機(jī)床操作的“大腦”。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中可以大幅度提高零件加工的精度和質(zhì)量，有效減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，其零件處理能力非常復(fù)雜，普通機(jī)床難以與之相比。

2.2 航空工業(yè)中的應(yīng)用。目前我國(guó)宇航事業(yè)飛速發(fā)展，我國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的其中一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域就是航空工業(yè)制造，這是所有工業(yè)制造中科技含量最高的行業(yè)，在航空工業(yè)制造中剛性好、韌性好、耐高溫、耐腐蝕的合金運(yùn)用得比較多。傳統(tǒng)的工藝在運(yùn)用這些材質(zhì)時(shí)效果并不好，大多是運(yùn)用薄壁或薄筋等材質(zhì)，所以要求要具備精細(xì)的切割工藝[4]。在實(shí)際航空工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，宇航工業(yè)零部件對(duì)機(jī)械的加工需求必須要通過(guò)數(shù)控技術(shù)和小切削力加工的模式進(jìn)行，這樣就可以解決高速、高精和優(yōu)秀柔性的問(wèn)題，最終可以順利完成其切割工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目的，并有效減少了宇航工業(yè)中對(duì)人力、財(cái)力和物力的支出，推動(dòng)我國(guó)宇航事業(yè)的更好更快的發(fā)展[5]。

2.3 汽車工業(yè)中的應(yīng)用。隨著我國(guó)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，汽車也逐漸成為人們出行的主要交通工具，所以人們對(duì)汽車提出了更高的要求，推動(dòng)了汽車零部件裝置加工技術(shù)的發(fā)展[6]。在汽車零部件的制造中數(shù)控技術(shù)起到了重要的變革作用，它提高了制作汽車復(fù)雜部件的效率，進(jìn)一步鞏固了我國(guó)汽車工業(yè)在國(guó)際上的地位。不同于傳統(tǒng)汽車零部件單一的規(guī)模效益生產(chǎn)，數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用使得零部件的加工質(zhì)量及效率大幅度提升，推動(dòng)了汽車企業(yè)的低成本、小規(guī)模、高質(zhì)量生產(chǎn)，保證產(chǎn)品可以滿足現(xiàn)代化不斷更新的要求。而且零部件的更新?lián)Q代也離不開(kāi)數(shù)控技術(shù)，在汽車工業(yè)中應(yīng)用虛擬制造、柔性控制、集成制造技術(shù)，推動(dòng)了汽車行業(yè)的快速發(fā)展，這是汽車工業(yè)未來(lái)發(fā)展不可或缺的重要技術(shù)[7]。

2.4 機(jī)床設(shè)備中的運(yùn)用。機(jī)械加工制造中的重點(diǎn)就是機(jī)械設(shè)備，現(xiàn)代機(jī)械加工制造業(yè)要求機(jī)電一體化產(chǎn)品具備控制能力的機(jī)床設(shè)備。在機(jī)械加工制造業(yè)中，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)提高了機(jī)床控制能力，可以在機(jī)床上設(shè)置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)控技術(shù)來(lái)控制機(jī)床加工，以代碼來(lái)進(jìn)行機(jī)床機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制。數(shù)控技術(shù)還可以在控制介質(zhì)上記錄刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼，其控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件可以通過(guò)控制指令進(jìn)行，這樣機(jī)床就可以自動(dòng)加工出所需的零件[8]。 例如加工凸輪軸，傳統(tǒng)的加工方法需要?jiǎng)澗€后在普通機(jī)床上銑一個(gè)面再轉(zhuǎn)一個(gè)面，然后在靠模機(jī)床上磨出凸輪的外形，傳統(tǒng)的加工方式工序多、效率慢。運(yùn)用了數(shù)控技術(shù)后采用立式加工中心加工凸輪外形變得十分簡(jiǎn)單可靠，只需要編寫好數(shù)控程序控制刀具、轉(zhuǎn)速以及X、Y、Z 三軸聯(lián)動(dòng)加工。局部程序如下所示：

結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)輔助切割效率的提高，使得切割故障控制更加智能化。數(shù)控技術(shù)大大推動(dòng)了我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，其在我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，效果非常好。因此，要充分發(fā)揮自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的作用，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這也是自動(dòng)化機(jī)械制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。