機械制造中數控技術的應用研究

李燦均

【摘 要】隨著機械制造技術的迅速發展，數控技術在機械制造中的應用范圍在不斷拓展。數控技術在機械制造的進步和競爭力中起著重要作用，可以更好地解決機械制造中出現的問題。文章通過論述數控技術的特點及發展，數控技術應用于機械制造中的優勢及存在的缺陷，以及機械制造中數控技術的發展趨勢，并就如何更好地推動數控技術在機械制造中的應用提出了一些建議。

【關鍵詞】機械制造;數控技術;數控機床

【中圖分類號】TG659 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）03-0100-03

0 引言

改革開放以來，我國工業轉型速度較快，在這一過程中，我國機械制造業對機械制造技術的要求在不斷提高。我國機械制造業要想朝更好的方向長足發展，就要在傳統機械制造技術上進行大刀闊斧的改革。隨著技術的逐步完善，自動化技術被廣泛應用于工業生產，其中數控技術在促進我國機械制造業發展的同時，也提高了機械制造業的經濟效益。國家也從戰略高度出發大力促進數控加工技術的發展[1]。企業通過這項技術，可以最大限度地提高機械產品的加工精度并確保產品質量。對數控技術的分步討論不僅可以促進機械制造領域發展，而且可以帶動我國機械化生產，進而推動我國實業經濟發展。

1 數控技術的特點及發展

1.1 數控技術的特點

（1）智能制造。數控技術可以通過計算機仿真系統進行相應的工程科學，并且可以通過人工智能機器人進行決策，并在此過程中運用大數據智能算法進行合理預測，不斷提高機械的制造水平 [2]。

（2）節能減耗。數控技術可以實現出色的節能效果。水泵電機使用變頻調速和恒壓供水技術后取得了較好的效果，在充分滿足設備用水需求的同時，大大提高了節電率。數控技術在自動車輛機械制造中的應用節能且高效，提高了機械制造的整體效率和質量，縮短了機械制造周期，實現對人工成本的有效控制。

（3）提高經濟效益。數控技術經濟性強，促進了機械系統的規?；蜆藴驶l展制造，能在有限的時間內完成盡量多的生產任務，同時降低生產成本，使機械制造經濟價值得到有效提高 [3]。

1.2 數控技術的發展

機械制造企業需要提高生產效率和降低生產成本，這不可避免地要求在機械制造中應用自動化和數字技術來提高加工過程的自動化水平。通過技術整合形成有機體系。一方面，機械制造給人們的生產生活帶來了一定程度的影響;另一方面，它反映了某個國家的經濟發展水平和工業化技術水平 [4]。近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，數控技術得到廣泛應用，給機械制造業的發展帶來了新的機遇。

2 數控技術應用于機械制造中的優勢

第一，智能優化整體結構。智能系統控制可以及時調整生產方法，釋放更多的勞動力資源。在電子控制系統的支持下，動作和功能之間的關系不斷協調，使系統具有更多自主性，能靈活應對各種生產環節。計算機軟件通過數控技術來控制和調節機床的切削規律。作為主要的應用方法，數控技術促進了電子、機械和軟件的集成，實現了整體結構的優化。第二，提高產品精度。數控技術的應用可以對產品加工的各個環節進行動態監測，確保每個加工環節的加工精度。在某些珍貴物品的加工制造過程中，可能會遇到一些材質特殊或價格較為昂貴的材料，對此數控技術可以進行科學的參數計算和嚴格的精度控制，避免造成材料浪費，為生產商節約經濟成本。第三，實現虛擬制造。在數控技術領域中，虛擬制造技術是使用最廣泛的技術之一。虛擬制造技術可以通過結合信息技術、模擬技術等高科技，對整個生產制造過程進行真實化的情景模擬，向生產人員直觀反映產品設計在生產制造環節中存在的缺陷。

3 機械制造中數控技術發展存在的缺陷

目前，數控技術水平較低，在整個機械制造領域的實際應用過程仍然存在很多缺陷。例如，低級產品的競爭越來越激烈，大多數產品及具有更高水平和更強大功能的產品組件、配件等都必須依靠進口 [5]。由于技術和人力資源缺乏，國內數控技術仍然存在很大缺陷，數控系統還不完善。我國科學技術革命起步晚，盡管近年來逐漸縮小與國際先進水平的差距，并取得了初步成就，但目前仍然不能與先進國家的實踐和經驗相提并論。零件工藝適應性弱和產品質量差是亟待解決的問題，而核心技術的缺乏使我國數控技術的發展變慢，數控技術的應用尚未真正熟練。這表明我國缺乏自我發展和研究能力，一些自主開發的技術和生產技術仍然存在許多問題。另外，機械制造中數控技術還存在專業設置過細，不利于復合型人才培養，從業人員存在總體素質不高、學科基礎知識薄弱、缺乏創新、發展潛力不足等問題。

4 機械制造中數控技術的應用

4.1 在傳感領域的應用

傳感器技術是機電一體化技術的重要組成部分，其在可操作性和準確性方面有許多優點。使用過程中，應用傳感器技術可以隨時監視外部情況以防止設備運行受外部環境影響。在智能生產中使用傳感器技術，可以充分發揮其優勢。在生產過程中，必須創建傳感器的智能制造，相應的傳感器終端網絡系統可以有效處理傳感器設備獲取的信號，并且還能使用計算機系統對傳感器信號進行處理，因此可以合理地控制各種傳感器信號與信息，為生產過程提供準確的數據。

4.2 在生產線仿真技術中的應用

機電一體化可以智能監視機械設計的初始建模階段，同時還能增加仿真的價值。在實際操作中，機器功率集成計算整個制造過程中的能耗、工時和輸出，以及集成管理、運營、監督和控制，然后通過信息技術進行升級，獲得最佳的生產模式。同時，通過仿真技術和機械設計的結合，確保行業模擬技術的可視化，并幫助技術人員掌握機械設計制造的整體過程內容，有效提高生產效率。

4.3 在車床加工技術中的應用

數控車床加工技術在整個加工環節中的重要性不言而喻。該技術常用于常規模具加工，最常見的情況是針塑料和軸類器具的加工與改造。其建造過程相對簡單，可以應用于飛機模具的加工或其他桿零件的加工，但有一定的水平局限性。因此，數控車床加工技術盡管應用頻率相對較大，但只能用于小規模的零件加工。

4.4 在航天領域的應用

航空航天技術在國民經濟和國防現代化中的地位和作用不可替代。航天技術對航天用品的設計和功能有著嚴格的要求，產品不論來自何處，對性能、產品質量和可靠性都有很高的要求。在數量、精度、功能和加工尺寸范圍方面，航空航天產品制造對數控機床技術、設備的需求非常明確和迫切。傳統的機床加工設備無法生產航天用品，這就要用到現代化的數控機械制造技術。

4.5 利用數控技術建立各領域的數控機床

在工業零件加工中，設計人員需要分析零件的幾何形狀和尺寸，了解零件加工和加工要求中應注意的事項并制訂可行的加工方案，為加工工作的順利開展提供依據和技術支持。數控系統和機床的實際功能可以發揮最大的能力，并根據實際情況選擇有效的對刀點及調整插入方法，避免換位過程中浪費大量時間。操作員在使用計算機系統編程之前，有必要根據零件的幾何特征建立構造零件的坐標系，然后根據零件圖的要求明確特定的加工線。在已建立的工件坐標系中，可以精確計算刀具的移動路徑。

5 機械制造中數控技術發展新趨勢

科學技術的發展促進了不同領域技術的融合，數控技術也通過計算機技術的融合達到傳統產業的創新目標。由于使用了具有高分辨率絕對檢測元件的高速芯片，因此機械制造業中數控技術必然向更高速、精密和高效的發展方向。隨著全球經濟發展趨勢不斷深化，數控技術也獲得了持續改進和發展的機會。自動化和智能化程度將繼續提高，復合機械制造的主要目的是減少工序和輔助時間，其數控技術需要朝著多軸和多系列控制功能的方向發展，這將提高機械制造的質量和效率。

數控技術從傳統的工業制造封閉技術逐步過渡到現代計算機數控技術，實現了自動化和智能化發展，并在各個領域獲得廣泛應用，贏得巨大的發展機會。隨著實時智能控制在數控技術領域的研究和應用，機械制造的數控技術必然會朝著實時智能的方向發展。智能的內容包括：追求加工效率和加工質量;方便使用和連接以改善駕駛性能;智能診斷和智能，監視內容以方便系統診斷與維護。

為了提高加工質量和效率，特別是加強加工階段的自適應控制，簡化操作和編程，增強驅動力并實現智能診斷和監控要求，許多國家都開放了數控系統并投入巨大的研究力量。聯網的數控設備也成為近年來的熱點和亮點，聯網將極大地滿足生產線、制造系統和制造公司的信息集成需求，它反映了數控機床加工的發展趨勢，并首次出現在著名的國際機床展覽會上。數控設備網絡的發展最大限度地滿足了生產線的制造系統和制造公司的信息集成需求，同時也成為當前多元化制造模式的基礎。我國數控技術的發展應認真分析基本國情，堅持以市場發展需要為指導，滿足市場發展和轉型所需的技術基礎，為提高總體水平打下堅實基礎。

6 如何更好地推動機械制造中數控技術的發展

6.1 擴大應用范圍，進一步提升經濟效益

近年來，各種新技術應用于機械制造業，在一定程度上提高了機械制造的效率和質量，推動了機械制造企業經濟效益的提升。但是，一些機械制造公司對機械制造信心不足，不愿在數控技術上投入過多，這嚴重影響了數控技術的發展。造成這種情況的主要原因是國內自動化機械制造的發展存在很多不成熟之處，無法給機械制造公司帶來幫助，為企業帶來信心。面對這種情況，有必要積極改善數控技術的利用效率，不斷提高產業效率，逐漸擴大其應用范圍。與此同時，要聯合政府，推進機械制造當中數控技術的宣傳，讓更多的生產區域了解數控技術并積極引進先進的自動化技術，以有效提高機械制造業的產業效率。

6.2 政府支持和人才培養

一方面，政府應加大財政扶持力度，鼓勵數控加工技術的創新與發展，需要適當增加資本投資，對其他數控技術發展較好的國家進行技術上的借鑒和經驗上的學習，促進我國數控技術的進步與發展，不斷提高我國數控技術水平。另一方面，數控技術能夠推動我國機械制造業發展。要進一步推動我國工業發展向前邁進，就要積極提高數控技術的人才素質，使其能夠積極參與數控技術的應用和研究活動，從而充分發揮數控技術在工業制造行業中的應用優勢。要把更多的優秀數控人才投入到數控技術的應用和研究中，以促進數控技術的進一步發展，使其能夠滿足我國的發展需求。行業內部要定期舉行機械制造數控技術交流，與各大高校聯合舉辦數控技術應用大賽，促進整個行業內部良性競爭，也讓從業人員進行思想碰撞，共同推進數控技術不斷突破與創新。

7 結語

總而言之，在機械制造行業中數控技術的作用不言而喻，其不僅能夠有力推動機械制造行業進步，還能夠實現機械制造領域中核心技術的創新，使生產線技術集成，提高整個制造業的生產效率，進一步降低機械制造的投入成本，同時確保產品質量和增長率。現代制造業正在發生革命性的變化，這給在機械制造業應用數控技術帶來了機遇和挑戰。然而，在數控領域仍然有許多問題需要解決。我們應抓住機遇，迎接挑戰，充分發揮數控技術的有效性，逐步縮小與發達國家的差距。此外，我國還應注意對相關技術人員的培訓，提高從業人員素養，使其能夠更好地勝任工作，并為我國現代機械制造業的發展做貢獻;還要注意建立健全行業法規，更好地為機械制造業應用數控技術保駕護航。

參 考 文 獻

[1]谷瑞，邢艷.數控技術在機械制造領域中的應用研究[J].南方農機，2019，50（20）：159.

[2]潘學宇.數控技術在機械制造中的應用研究[J].數碼設計（上），2019（4）：231-232.

[3]尚佑峰.數控加工技術在機械模具制造中的應用研究[J].內燃機與配件，2019（12）：253-254.

[4]呼曉璐，劉素蘋.數控加工技術在機械模具制造中的應用研究[J].科技風，2019（15）：151.

[5]張立新.難加工件復雜型面的高效精密電解加工工藝及裝備[J].西安工業大學學報，2019，39（6）：742.