試論數控技術在機械加工中的應用及其發展前景

戴星明

摘要： 數控技術對于機械加工領域而言屬于主要推動力之一，通過數控技術機械加工質量有所提高，加工管控水平與效率大幅增長，這些對于機械加工領域的發展都能予以巨大助力。為了明確數控技術在機械加工中的重要意義，本文先行提出數控技術在機械加工中的發展現狀，繼而指明數控技術在機械加工領域的具體應用，最后根據發展現狀和具體應用，探究了數控技術在機械加工中的發展前景。

Abstract： Numerical control technology is one of the main driving forces in the field of machining. The quality of machining through CNC technology has been improved， and the level of processing control and efficiency has increased significantly. These can give a huge boost to the development of the field of machining. In order to clarify the importance of CNC technology in machining， this article first proposes the development status of CNC technology in machining， and then points out the specific application of CNC technology in the field of machining. Finally， according to the development status and specific applications， it explores the development prospects of CNC technology in mechanical processing.

關鍵詞： 數控技術;機械加工;具體應用;發展前景

Key words： CNC technology;machining;specific application;development prospects

中圖分類號：TG659? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0185-02

0? 引言

近年來，國內加工領域特別是數控技術的引進，獲得了廣闊的發展空間，加工質量得到了顯著提高。成功應用的數控技術在機械加工工業自動化的進一步發展是方向，科學和技術的合理應用，可以保證加工精度和效率的促進國家產業體系發展的專業化，專業和科學的方向。自動開發方向。因此，更需進一步探究數控技術在機械加工領域的應用，根據具體應用情況確定未來的發展前景。

1? 數控技術在機械加工中的發展現狀

初步掌握工業數控技術在中國近50年工業持續健康發展的歷史及其歷史，2015年以后，經過四年多的事業專項行動計劃，今年以來我國基本初步掌握了推動我國工業數控技術持續健康發展的重要實踐理論，現代數控技術已掌握了工業機械從頭到腳的數控伺服驅動系統、伺服驅動電機驅動控制、數控主機計算機控制總成、平面等數控裝配成套設備的各種技術基點和關鍵技術，其中大量一些重要的關鍵技術已經基本成熟，為形成工業數控設備商業化技術生產可以直接實踐理論，關鍵技術應用開發的重要部分是通過數控商業化應用完成自主產業化，初步建設已形成一批國家工業重點數控技術產業基地，建成了一大批數控技術研究、開發、管理等相關工業產品的基礎技術培養人才。

未來幾年在未來推動我國高端數控技術的健康發展，必須及時做一些社會戰略定位，從我們國家的未來在未來如何掌握情況的基本社會開始考慮戰略經濟角度，以龐大的社會戰略為我國經濟發展規劃的要求，并以我國國民經濟大的國際市場需求角度來考慮為戰略取向，為構建一個可持續發展的體系奠定了基礎。

2? 數控技術在機械加工中的具體應用

2.1 煤炭機械

以大型煤礦用立式鏜床、挖掘機等產品為例，其主體部件、蓋板大多采用人工焊接，以往的方法主要是煤炭加工和切割落料大型人工焊接線，焊縫的坡口大多采用大型人工氣割，加工效率低，不僅整體外觀不光滑，線條不美觀;此外，還可能出現焊接材料加工余量不均勻的不良問題，甚至出現大量焊接零件因加工余量不均勻而報廢的問題。數控機床氣割技術切割加工設備的廣泛應用，極大地解決了上述技術問題：數控技術切割加工生產出來的銑板尺寸小、誤差小、線條流暢、生產加工效率高;數控機床切割落料設備還具有自動角度控制零件加工補償控制功能，對銑削零件加工毛坯的實際形狀輪廓點的影響進行完整的過程控制，就像在數控機床上的銑刀半徑角度一樣，完成切縫寬度補償后，便可直接使用自動調整加工階段的角度補償值，精確控制毛坯加工零件的合理切削余量。數控切割設備加工廣泛應用，數控切割技術可以直接完成各種形狀比較復雜、加工精度要求比較高的機械零件加工設備的生產。浮動的采煤機搖臂、跟蹤機、鏜床浮動部分切割臂行走在內部是常見的安裝，需要采用浮動平板式油封安裝密封板，浮板安裝槽外環封閉底漆的安裝是一個復雜的表面，內外環安裝槽調整與加工的精準度。

2.2 工業機器人

站在我國工業機械加工裝備制造行業的現狀角度分析，工業工程機械機器人目前具有非常廣泛的工業應用，其主要功能是通過模擬人類的各種手動操作，并嚴格按照人機相關機械運動軌跡的操作程序實現自動化操作，使我國機械工業工人現在可以成為機械手手動控制、搬運的一種自動化裝置，極大地有利于改善工業機械加工工人的工作條件，保證機械加工工人的生命安全生產，而且不僅可以最大限度地有效提高和限制工業機械加工效率和生產質量。一般來說，工業安裝機器人的主要用途是被安排在惡劣的工作和生活環境中，包括焊接、噴漆、涂裝、裝配等人體不能正常工作。工業數控機器人的主要機構包括控制執行系統機構、動力系統機構、控制系統機構等主要方面，工業數控技術的主要目的是廣泛應用于工業控制系統機構。同時，它經常記錄各種控制信息，指示如何驅動控制設備，同時又能完成哪些相應的工作任務。此外，數控技術甚至可以對各種工業通用機器人的日常工作管理過程進行實時相應的安全監控。在工作中如出現突然故障或差錯，可及時發出緊急報警。在一些比較先進的大型工業裝備機器人中，數控技術也已經能夠直接實現傳感控制系統、傳感控制系統和檢測等功能，這對工業裝備制造業的發展有很大的技術幫助。

2.3 機床加工

在傳統的機械加工領域中，根據不同的加工要求設置不同的機床是關鍵內容，也是影響加工質量的主要因素。因此，為了保證加工質量的提高，有必要加強機床對置的精度，但是傳統的技術人員通常需要人工對置，而相關參數完全依靠員工的工作經驗，使得加工質量無法得到有效的控制。因此，在傳統的機加工工藝中，共同加工同一批次的產品，質量很容易相差很大。為了避免這樣的問題，引入了數控技術，由于整個過程的主要控制對象為計算機。人為影響因素小，只有根據加工的不同要求，在計算機中輸入加工參數才能自動控制加工過程，才能促進加工效率和加工精度的全面提高。該技術的原理是將各種加工操作要求轉換成計算機數字代碼，由計算機在加工機械上發出加工指令，嚴格按照預先設定的程序進行加工。計算機在整個加工過程中起著關鍵的控制作用，利用計算機指令來控制整個加工系統，可以更精確的配置各個加工部件，可以保證各個加工部件的一致性。

2.4 汽車工業

隨著我國經濟的快速健康發展，汽車工業不僅發展迅速，而且現代汽車制造技術的研究和開發也逐漸開始實現高度自動化和高規模化，汽車的發展離不開數控技術的不斷發展和完善。現代汽車自動化工業生產技術是一種將計算機現代網絡信息技術與自動數控技術相互配合，形成一種高柔性、高效率的新型現代汽車生產線的生產模式。這打破了傳統汽車工業生產的舊傳統觀念。高靈活性、高效率的電子產品更能適應新的市場競爭環境，如當今社會電子產品更新的頻率，以及國際市場越來越高的應用要求，而且也更符合經濟發展的要求。此外，數控技術可廣泛應用于汽車生產，提高汽車生產水平。通過數控技術的虛擬操作制造和集成制造技術被廣泛應用，通過使用加速成型技術可以實現復雜零件的加工。

2.5 航空航天

航空航天是我國科技發展的重要標志，其技術成熟度也能充分體現我國的綜合國力，在航空航天技術的應用中，更需要注意零件加工的精度，而在材料的選擇上都是輕質材料，包括鈦合金和鋁合金等。對于這些輕質材料的加工，如果采用傳統的方式進行切割，會導致零件變形，也會對零件的精度和整體質量產生很大的影響。在航空航天裝備的制造過程中，注重數控技術的應用，將使各種輕材料切割速度快、質量高，還能實現各種裝備的動態加工，有效提高裝備的制造精度，滿足航空航天工業各方面的需求。從目前情況來看，在復合材料加工領域，數控機床技術仍處于不斷發展中。通過計算機控制，可生產表面復雜、精度高的工件。在保證加工質量的前提下，生產工件的穩定性也是數控技術的一大優勢。

3? 數控技術在機械加工中的發展前景

3.1 智能化前景

隨著現代信息電子技術的快速發展，人工智能技術的優勢逐漸得到充分凸顯。在系統的正常運行和管理中，內部技術專家可以對生產機加工產品的全過程進行實時的質量控制和工藝管理，及時研究、開發和改進生產線過程中的各種技術問題，從而便于及時研究并采取有針對性的技術措施進行改進。在此基礎上進行更新調整和持續改進，確保各類機械加工設備處于良性、安全的循環工作狀態。智能化技術進步不僅可以充分滿足工業生產線對工業信息采集的技術要求和管理需求，還可以從根本上提高工業生產線的效率，旨在為中國經濟和社會發展提供更強大的信息技術支持。

3.2 高精度前景

機械加工效率和被加工產品的使用質量大大提高等，依靠高附加精度、快速數控機械制造加工技術的快速發展，縮短產品的生產線和制造生命周期，提高加工企業的綜合市場競爭力和能力。在大型汽車零部件制造機械行業中，數控技術也非常方便直接加工、設計制造各種相同品種的大型汽車零部件。在電子航空航天工業領域，機械零件加工制造的產品主要為數控薄壁和薄壁鋼，主要加工材料可分為鎂合金鋁或鎂合金等輕量化復合材料，剛度一般很差，只有在切削速度快或切削應力小的情況下，才能直接進行數控加工。這是數控生產設備高速、高度和精度高的基本特點，可以充分發揮良好的數控生產效果。

3.3 開放化前景

傳統的數控技術是一種特殊的、相對封閉的技術，具有兼容性差、技術難度低的缺點。因此，未來的技術人員應該把發展集中在開放的研究上，從而在統一的平臺上進行技術變革和更新。開放的數控技術可以為不同的業務需求提供多種類型的技術服務，從而促進數控技術的發展。

4? 結束語

綜上所述，數控技術加工機械的發展提供了新的機遇，使現代機械加工工業不僅有權訪問的數控技術的普及和發展，而且數控技術可廣泛應用于信息技術，這就意味其未來在市場與社會中的發展空間十分龐大，能夠從根本提高現代機械加工領域的效率、質量。

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