數控技術在機械工程的發展與應用

孫惠成

摘要：數控技術在機械加工領域有著廣泛的應用，尤其是以西門子、FANUC、海德漢等數控系統在數控機床控制系統中占據著較大的比重。現代機械加工對于加工的精度、速率有著更高的要求，尤其是航空、航天、航海等領域更是需要超高精度的加工，不論是零部件加工后的尺寸精度、幾何精度都有著更高的要求。做好數控技術在機床中的發展與應用將能夠有效地提升數控機床的加工精度。為工業的發展提供強大的助推力。

關鍵詞：數控技術;機械工業;制造技術

中圖分類號：TG659?文獻標志碼：A

引言

安全性高，生產力強。機電一體化設備加入了監視功能，可以進行自動診斷故障，如果在工作過程出現了問題還可以自動報警保護設備與操作人員的安全。這一技術對于操作人員來說十分有利，可以很大程度的減少了不必要的設備損壞與工作人員的傷亡。機電一體化設備還可以自動控制，自動處理信息，只要在設備中加入設計要求程序，該設備完全能夠據此獨立完成任務，從而解放生產力同時還能夠提高生產效率。

1、數控技術的組成與特點

數控技術是數字計算機控制技術與機械制造技術的有機結合，其最為典型的代表就是數控機床，從上世紀60-70年代第一臺數控機床發展至今數控技術呈現出了跨越式的發展。尤其是現今，數控機床更是將現代現今的傳感器技術、光電技術以及計算機和通信組網技術融入其中，從而使得數控機床更具有信息化、智能化，不僅是數據處理速度更快、機床移動和切削速度更快，同時數控機床的加工精度也更高、加工速度也越快。可以說，數控機床在現代工業發展中占據著極為重要的地位，需要積極做好數控機床的發展與應用。數控技術是一體化的技術，同時也是一項系統性的工程，其由多個組分共同協作，共同促進數控技術獲得良好的發展。

2、成組技術與數控技術的聯系與應用

成組技術與數控技術之間是相輔相成的，成組技術可以被稱之為數控技術發展應用的基礎。在現代，數控技術與成組技術之間更是獲得深度的聯系與融合，從而推動了制造技術向著新階段邁進。其中，以數控技術為主、成組技術為輔所形成的柔性加工系統，能夠就多品種、小批量零部件的高效加工，在現代機械加工領域占據著重要的地位。成組技術和數控技術緊密結合所形成的工業制造系統在為加工制造業帶來助力的同時，也為計算機輔助設計和計算機輔助制造技術提供著技術支持，是數控技術的集中體現。成組技術與數控技術的深度結合不僅在機械加工形式、精度與機械加工效率方面有著極大的提升，同時對生產組織形式也有著極大的影響。成組技術與數控技術相結合后所形成的加工體系通過對機械生產的各要素進行合理調配，充分發揮出各環節的作用，提高企業的經濟效益。

3、數控技術在機械制造領域中的應用

3.1柔性制造技術、系統

柔性制造系統是物流運輸系統與數控加工系統的有機結合，此系統最大的特點是能夠將無固定加工順序的隨機自動制造與機械加工設備進行有機的結合，通過使用計算機進行中央集中控制，促使工件完成一體化的加工制造。柔性制造系統能夠在中、小型加工類企業得到良好的應用，不僅應用成本低、規模小，而且應用較高效、可靠。柔性制造單元是柔性制造系統中的重要組成部分，加工工件固定在托盤上，通過托盤的交換完成工件的裝夾，從而實現了工件加工的無縫銜接。柔性制造單元能夠在單批次、大批量的零部件加工中發揮出極為高效的加工速率，從而實現大批量的高效生產。

3.2分布式數控

分布式數控體系采用的是“一拖多”的控制模式，以一臺或是多臺計算機作為整套系統的“上位機”，“上位機”能夠實現對于所控計算的查閱、控制與信息傳輸，通過將其應用于在企業加工管理中將能夠有效的減少工件從編程到加工的中間環節，工藝編程人員在完成對于所需加工零部件的程序編制后通過DNC系統可以直接傳送至所需要加工的機床中，機床操作人員結合所編制完成的加工程序完成對于零部件的加工制造。DNC系統可以將加工車間內的多臺數控機床通過一個大的數控加工系統聯系在一起，在大規模的數控加工中可以得到極為良好的加工效果。

3.3STEP-NC技術

該技術是由歐盟所提出的，后經世界上多個國家的參與進行共同的研發最終使得該技術得以實現。此技術在應用時具有能夠處理繁復的各種信息、實現智能控制加工、直觀展現加工任務、產品信息描述完整等優勢，是新一代的數控加工技術。STEP-NC技術的核心優勢在于能夠讓加工系統根據所設計完成的工件圖紙完成機械加工刀具運動模式的設計，實現了按照設計圖紙進行產品制造加工的可能。該技術的核心在于對設計圖紙的數據進行讀取和調閱，因此在該技術的研究應用中需要加強對于文件讀取技術的開發，在提高讀取效率的同時確保相關數據讀取的準確性。在以往傳統的STEP-NC技術中，數控技術采用間接而非直接的方式完成相關數據的讀取、調閱和控制，但是需要注意的是傳統的STEP-NC技術所采用的間接解釋技術讀取效率較低無法最大限度地發揮出STEP-NC技術的優勢。新一代STEP-NC技術所使用的直接解釋和自適應解釋方式都能夠有效的規避傳統STEP-NC技術間接解釋所帶來的問題。因此，在STEP-NC技術的發展與應用中需要加強對于該技術的研究，利用新技術來提高數控技術的應用前景，從而使得數控技術獲得更好的發展。

3.4人工智能技術與數控技術的交互相融

現代社會是信息化的社會，以云計算、人工智能、大數據技術為代表的互聯網+技術通過與數控技術相結合從而使得數控技術煥發了新的生命。尤其是人工智能技術，通過多年的發展人工智能技術已經獲得一定的突破，其所具有的學習性、智能化將會為現代制造業提供更多的核心動力。我國所發布的“智能制造2025”戰略就是基于這一核心理念所提出的。新時期，新技術既帶來了機遇又帶來了挑戰，數控技術應當積極探索人工智能技術在數控技術中的發展與應用，推動新一代人工智能技術與數控技術的深度融合，形成更加智能化的數控加工設備，從而為數控技術的發展與應用指明方向。

3.5數控技術相關軟硬件的研發與應用

數控技術是基于高性能計算機的基礎上所發展起來的重要技術，相對于其他計算機硬件，數控技術所需要的硬件需要極高的可靠性和較強的計算能力，尤其是可靠性是排在首位的。驅動模塊是連接電機的重要設備，現階段我國所使用的驅動模塊多數是使用的國外產品，新時期應當積極加強數控技術硬件產品的研發與應用，完成我國數控硬件的產業進步。在數控技術發展方面，我國自主品牌華中數控、廣數等雖然取得了一定的成績但是其仍然缺乏核心技術產品，新時期應當積極做好技術的研發沉淀，通過厚積薄發爭取取得技術的突破。

3.6計算機集成制造系統

計算機集成制造系統是現代數控技術中的組成部分之一，計算機集成制造系統通過將現代管理技術、制造技術與信息技術有機的融為一體，利用計算機所具有的強大的數據處理能力實現對于企業生產過程中技術、人員與物流信息等的計算、處理與調配，實現了資源的高效調配和利用。

結束語

數控技術對于現代制造業的影響是十分深遠的，尤其是機械工程領域，通過將數控技術與機械設備相結合，能夠有效地提升機械設備的自動化和智能化水平。同時需要加大對于數控技術的研發投入，掌握核心技術。

參考文獻：

[1]?劉湃.淺談數控技術的發展及其在機械制造中的應用[J].機電信息，2012（3）：101-102.

[2]?龍章科.數控技術在機械制造中的發展應用[J].裝備制造技術，2008（3）：72-74.

[3]?叢高祥，陳麗，李凱，等.淺談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J].價值工程，2011（3）：276.

（作者身份證號碼：130104197706051515）