基于數控技術的機械加工機床研究

陳鵬武

摘 要：科學技術的發展使得數控技術在各個領域獲得了廣泛應用。由于人們對機械設備的要求不斷提高，對機械加工機床的生產質量要求越來越嚴格，因此需要利用科學的加工技術對其進行處理。將數控技術應用于機械加工機床生產，能夠顯著提升加工的精確性，給機械加工行業的發展帶來了全新的機遇。本文主要對數控技術進行概述，說明數控技術在機械加工機床中的具體應用，提出數控技術在機械加工機床中的應用要點和前景，從而提高機械加工機床生產的質量及效率。

關鍵詞：數控技術;機械加工機床;發展前景

中圖分類號：TG659;TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）23-0051-03

Abstract： With the development of science and technology， numerical control technology has been widely used in various fields. Due to the increasing requirements for mechanical equipment， the production quality requirements of machining machine tools are becoming more and more strict， so scientific machining technology is needed. The application of numerical control technology in the production of machining machine tools can significantly improve the accuracy of machining and bring new opportunities to the development of machining industry. This paper mainly summarizes the NC technology， then explains the specific application of NC technology in machining machine tools， and finally puts forward the application key points and prospects of NC technology in machining machine tools， so as to improve the quality and efficiency of machining machine tools.

Keywords： numerical control technology;machining machine tool;development prospect

數控技術利用計算機系統輸出已經設置好的指令信息，實現對機械設備加工、生產等過程的控制。數控技術具有效率高、密度高等優勢，在自動化生產領域具有廣闊的應用前景。可以將數控技術應用在機械加工機床中，并且和計算機、光機電等裝置進行結合應用，從而提高機械加工機床生產工藝的精確度，降低生產成本，給企業創造更高的經濟效益。

1 數控技術概述

1.1 概念及工作原理

數控技術主要指在機械加工生產過程中，通過數字化技術的應用，實現對加工操作的控制，最終完成加工零件形狀的切削、焊接等控制。和傳統加工技術相比，數控技術具有自動化監測、運動補償等功能，可以將數控技術分為傳統機械加工技術、光機電技術、傳感監測技術等，極大地促進了計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）等技術的發展[1]。因此，數控技術可以看作是數字控制技術、程序編寫、軟件開發等相關技術的綜合應用，能夠顯著提升機械加工的便捷性和加工效率，具有廣闊的應用前景。

數控技術原理如圖1所示，能夠完成遠程控制，同時實現對機械設備的靈活操控。數控技術主要是利用計算機系統，根據編制程序完成對工作臺和刀具移動的控制。加工時，通過輸入輸出設備，把編制好的計算機程序、數據信息等內容輸入系統，然后對坐標軸進行移動，放進驅動設備中，從而使機床在切割時可以根據設置好的路線進行作業。在以上步驟中，插補功能發揮著重要作用。為了進一步提升運動路徑的精確度，還要保證具有良好的夾具固定效果。一般而言，數控裝置具有計算機控制的主要特性，能夠完成數據信息的靈活控制，且能利用中央處理器完成數據的分析和傳輸工作，從而確保各個零件的正常加工與生產[2]。

1.2 數控技術的應用意義

1.2.1 減少工作人員的任務量。數控技術在機械加工領域中有著廣泛應用，提高了機電建設一體化的整體速度，創新并完善了傳統機械加工方式。在傳統的機械加工作業過程中，它的工序較為復雜，且在各個生產環節都需要大量的人力，給生產成本的控制帶來了不利影響。將數控技術應用于機械加工機床，通過計算機程序可以實現對系統的控制，并且利用傳感器等技術完成信息的傳輸，利用總線控制實現對機械加工過程的合理控制，保證各個環節的協調、同步操作，從而減少工作人員的投入，提高機械加工生產的安全性。

1.2.2 提高機械加工產品的質量和效率。數控技術主要以現代化科學技術為重要基礎，利用傳感器技術和自動化技術的融合發展，促進機械加工機床生產的智能化操作，極大地提高了機械加工環節的生產效率。此外，通過控制技術的應用完成了機械設備的精細化操作，不僅避免了由于人工錯誤而出現的安全故障，而且提高了機械加工產品的整體質量。

2 數控技術在機械加工機床中的應用

2.1 在生產機床設備中的應用

對于機械加工機床而言，企業較為看重設備和系統之間是否可以進行密切配合。在互聯網背景下，計算機技術在各個領域有著重要應用，因此機械制造行業需要合理應用信息技術和智能控制技術，提高機械加工機床的生產質量和效率。通過應用數控技術對機械生產、制造等過程進行有效控制，極大地提升機械產品加工的精度。機床控制系統的原理如圖2所示。數控機床利用計算機程序實現對機床生產環節的控制，同時對機械加工機床的生產信息等完成數字化處理，從而使工作人員可以利用計算機系統實現對加工過程的監督及控制，確保機械產品的精確性。

2.2 在機械加工機床生產線中的應用

將數控技術應用于機床生產線，能夠確保各個零件加工過程的有序開展，節約大量人力資源，實現機械加工機床的自動化生產，極大地提高生產線的工作效率。另外，一旦機床生產線環節存在問題，設備可以及時停止，避免加工環節受到過大干擾，實現對加工機床的保護。此外，在維修方面，利用控制計算機能夠記錄對應的數據信息，以便快速進行排查和維修。例如，在汽車車身的生產過程中，需要在流水線中進行數字控制，保證車身方位的自動化調整。如果利用人工進行操作，不能確保各方位的準確性，會給零部件的組裝質量帶來影響。利用已經設定好的計算機程序，能夠極大地簡化這一工作[3]。

2.3 在工業發展中的應用

數控技術對工業發展有著重要的推動作用。通過數控技術的應用，能夠模擬操作加工環節，控制機械產品加工的精確度，不但能夠減少工作人員的壓力，而且避免了在機械加工與生產過程中出現安全隱患，提高了機械產品質量和整體銷售水平。此外，利用計算機來控制數控技術單元，能夠更加有效地操控設備，確保系統能夠按照設置好的程序開展相應操作。數控技術也能夠全面監測機械加工及生產的各個環節，從而順利找到其中可能存在的故障以及安全問題，以便及時采取解決措施，促進機械加工生產環節的順利進行，降低企業的經濟損失[4]。數控技術的應用與發展對航空航天事業也起到了積極作用。對于傳統加工技術而言，它的精度和質量不能滿足航天的使用標準。利用數控技術可以提升機械加工產品的精確性，提升飛行設備的延伸性，保障飛機裝置的安全性，促進航天事業的發展。

2.4 在煤礦機械加工中的應用

將數控技術合理應用于煤礦機械加工過程，能夠顯著提升煤礦機械設備的使用效率和處理質量，從而滿足煤礦行業的開采需要，在最大限度上促進煤礦事業的發展進步。數控技術可以提高采煤機切割的速度，從而在時間一定的條件下增加采集的次數，極大地提升采煤效率。另外，數控技術的應用能夠在一定程度上提高采煤質量，強化采煤機產品效果，從而減少工作人員的任務量，節約大量的人力資源，有利于煤礦事業的自動化發展[5]。

2.5 在機械加工系統中的應用

目前，機械加工設備和控制系統得到了迅速發展。由于設備控制系統的變化發展，設備機殼的毛坯制造產業開始應用先進的焊件。數控氣割技術可以有效解決在傳統機械加工過程中不能完成的單件下料問題。當壓縮接觸面較為均勻且保持封閉的狀態時，可以完成毛坯料到成本的持續加工過程。另外，將數控技術應用到機械浮動油封結構中，能夠提升機械設備的加工和生產效率，同時滿足產品的質量需要。

3 數控技術在機械加工機床中的應用前景

3.1 機械加工設備和技術的改進

設備和技術的先進性是加強數控技術在機械加工機床生產過程中有效應用的重要基礎，同時可以提高機械加工以及生產環節的質量和效率，滿足機械加工機床生產的精細化要求，提高企業的市場經濟效益。目前，我國應用數控技術生產的機械加工機床的質量和精度與一些發達國家相比沒有較大差別，但是產品的生產效率需要進一步提升。因此，在今后的發展過程中，數控技術應用的工作效率是需要考慮的重點問題，以不斷減少和發達國家的差距，促進數控技術在機械加工機床領域的科學使用，從而提升機械加工效率。

3.2 數控技術的智能化發展

在互聯網高度發達的背景下，科學技術得到了快速發展。現代化信息技術和新型設備被廣泛應用到工業生產中，使機械加工設備和數控技術不斷向智能化方向發展。現階段，各種智能化設備也出現在人們的生產生活中，并且具有重要地位。可見，智能化數控技術已經成為機械加工行業的重要發展方向。在機械加工機床中，使用自動化和控制化系統，能確保加工環節的高效性，同時避免了人力、物力資源浪費[6]。此外，將智能電子控制體系運用到機械加工機床生產中，在實現自動化控制的前提下，可以自動產生生產參數，同時利用控制系統實現機床加工環節的控制，確保機械加工過程順利進行。

3.3 和生物技術的融合

由于數控技術的創新發展和廣泛應用，該技術開始向著和生物技術融合發展的方向進行。將數控技術與生物技術相結合，可以極大地提高生物實驗的準確性，從而在最大限度上推動未來生物技術的發展。此外，在現代化技術的推動下，數控技術的開放性特點更加明顯。經過深入的研究與分析，高效、合理分析與規劃數控技術的發展趨勢和應用方向，有助于促進數控技術在各個行業的有效應用。

3.4 實現自動編程

一般而言，機械加工機床生產都是采用人工方式完成生產圖案和加工程序的編寫工作，不僅生產效率較低，而且非常容易出現編程錯誤。針對這一問題，將數控技術應用到機械加工機床生產過程中，能夠進行自動化編程，降低傳統人為操作的復雜性，通過計算機設備提高生產質量和機械加工的效率，同時實現資源的優化配置，降低機械加工成本，給機械制造企業創造更多的經濟效益。

4 結語

通過對基于數控技術的機械加工機床進行研究可知，作為基礎性工業，機械加工制造有助于提升我國的綜合實力。將數控技術合理應用到機械加工機床生產、工業發展以及煤礦機械加工中，可以顯著提高機械加工機床生產工藝的精確度，降低生產成本，給企業帶來更高的經濟效益。隨著我國科學技術的創新發展，機械制造企業也要不斷改進機械加工設備和技術，推動數控技術的智能化發展，促進其與生物技術的融合，實現自動編程，從而提高機械加工機床生產的質量及效率。

參考文獻：

[1]黃一峰.基于數控技術的機械加工機床研究[J].科技展望，2016（3）：65.

[2]張鐵，劉旭.基于數控技術的機械加工機床研究[J].科技風，2014（2）：67.

[3]覃聰.基于數控技術的機械加工機床研究[J].中國科技縱橫，2018（9）：45-46.

[4]范虹.基于數控技術的機械加工機床分析[J].中國新技術新產品，2014（10）：28-29.

[5]凌桂榮.基于數控技術的機械加工機床研究[J].中國科技信息，2013（11）：129-130.

[6]陳琪.基于數控技術的機械加工機床研究[J].電腦知識與技術，2012（26）：6371-6372.