數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

崔 巍

（中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130062）

如今，數(shù)控技術(shù)已被應(yīng)用到越來越多的行業(yè)之中，在流水線的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，數(shù)控加工技術(shù)更加地精確，能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來高質(zhì)高效的生產(chǎn)方式。數(shù)控技術(shù)的操作也十分便捷，能夠進(jìn)一步節(jié)約人力成本，避免誤差的產(chǎn)生。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)很好地滿足了社會(huì)發(fā)展的需要，對(duì)于國家生產(chǎn)能力的提高有著重要意義[1]。在能源供應(yīng)、軍工工業(yè)等重要行業(yè)之中，數(shù)控技術(shù)也正在不斷地應(yīng)用和發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)于社會(huì)和國家來說都有著積極的促進(jìn)作用，在數(shù)控技術(shù)的支持下，也讓我國機(jī)械加工的發(fā)展成功躋身到世界大國的行列之中。在當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)程中，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為機(jī)械加工技術(shù)提供了重要的保障和契機(jī)，如何更好地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)也成了機(jī)械加工行業(yè)重點(diǎn)探討的一個(gè)問題。

1 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用范圍及重要性

1.1 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用范圍

“數(shù)控技術(shù)”的全稱為“數(shù)字控制技術(shù)”，從本質(zhì)上來說，這是依靠計(jì)算機(jī)編程而發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)，最為明顯的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的加工。數(shù)控技術(shù)不僅是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，更是融合了傳統(tǒng)技術(shù)而出現(xiàn)的一種全新技術(shù)。[2]

1.數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。相較于發(fā)達(dá)國家來說，我國的發(fā)展起步較晚，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)乃至現(xiàn)在主要依靠人力勞動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn)，無論是在質(zhì)量上還是精確度上都存在一定的局限性。但是數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為工業(yè)行業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了嶄新的篇章。在機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)線上隨處可見數(shù)控技術(shù)，比如造紙印刷行業(yè)、食品加工行業(yè)等。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)取代了原本勞動(dòng)力密集的生產(chǎn)方式，不僅有效地提升了這些行業(yè)的生產(chǎn)效率，也大大節(jié)約了人力資源成本。除此之外，金屬冶煉、資源開采等也同樣廣泛地應(yīng)用了數(shù)控技術(shù)，這不僅能夠最大限度地保障工作人員的安全，也能夠營(yíng)造出更好的勞動(dòng)條件。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用也十分便捷，通過計(jì)算機(jī)提前編好程序，就能夠自動(dòng)發(fā)出指令自動(dòng)化地進(jìn)行工作。如果遇到故障情況還能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)地停止工作，這樣也能夠成功地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。[3]

2.數(shù)控技術(shù)在機(jī)床設(shè)備中的廣泛應(yīng)用[4]。在機(jī)械加工行業(yè)之中，必不可少的設(shè)備就是機(jī)床設(shè)備。機(jī)床設(shè)備的良好運(yùn)行直接影響著機(jī)械制造的生產(chǎn)，數(shù)字技術(shù)也成功地應(yīng)用到了機(jī)床設(shè)備之中，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于機(jī)床設(shè)備的實(shí)時(shí)生產(chǎn)控制。通過數(shù)字代碼、數(shù)字信息等就能夠管理機(jī)床設(shè)備的環(huán)境，并且將機(jī)床設(shè)備的情況輸入系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)時(shí)地對(duì)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行了解。對(duì)于機(jī)床設(shè)備來說，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)床設(shè)備擁有了更好的控制能力。這樣的情況下，機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率得到了大幅提升。同時(shí)，在數(shù)控技術(shù)的支持下，也能夠確保質(zhì)量。比如通過數(shù)控技術(shù)的代碼能夠調(diào)節(jié)主軸、變速、自動(dòng)選擇刀具等，選擇相應(yīng)的模式后，計(jì)算機(jī)就能夠發(fā)出指令，自動(dòng)化地使機(jī)床設(shè)備執(zhí)行指令，不需要花費(fèi)過多的人力資源就能夠生產(chǎn)出相應(yīng)的零件。

3.數(shù)控技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車工業(yè)中。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)成為最常用的交通工具，這為汽車行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了契機(jī)。為了更好地滿足汽車行業(yè)的生產(chǎn)需求，數(shù)控技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用到了汽車工業(yè)之中。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)也帶動(dòng)了汽車零部件加工技術(shù)的發(fā)展。通過利用數(shù)控技術(shù)能夠高質(zhì)高效地生產(chǎn)零部件，這對(duì)于汽車行業(yè)的發(fā)展有著重要作用。數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中被應(yīng)用的范圍越來越大，主要是由于在汽車工業(yè)當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“高柔性”與“高效率”的有機(jī)結(jié)合，這樣既能夠滿足汽車工業(yè)更新?lián)Q代的要求，也能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)的發(fā)展。除此之外，在利用數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上也能實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的高效生產(chǎn)，不必拘泥于“經(jīng)濟(jì)規(guī)模”的觀念。當(dāng)前，隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬技術(shù)正在逐步地引入汽車工業(yè)中，這將進(jìn)一步促進(jìn)汽車工業(yè)的發(fā)展和突破。

表1 2017-2022 年中國數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì)表

4.數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于高速動(dòng)車（城軌客車、地鐵）生產(chǎn)制造中。近年來，我國在高速動(dòng)車、城軌客車等交通行業(yè)的發(fā)展中速度迅猛，不僅在國內(nèi)建成了科學(xué)便捷的交通體系，所生產(chǎn)的高速動(dòng)車、城軌客車、地鐵等產(chǎn)品也銷售到了海外多個(gè)國家。從獲取信號(hào)的角度來說，能夠利用數(shù)控技術(shù)的原理精準(zhǔn)地進(jìn)行信號(hào)的采集，這對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)闹刃蛴兄匾饔谩牧悴考庸さ慕嵌葋碚f，數(shù)控技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到了零部件加工之中。數(shù)控技術(shù)可參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工、數(shù)控編程、數(shù)控機(jī)床操作等，在數(shù)控技術(shù)的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)銑、刨、鏜、鉆、磨等多個(gè)流程的操作。由數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)制造的零部件，誤差小、質(zhì)量好、效率高。因此，這也讓數(shù)控技術(shù)在零部件生產(chǎn)制造中應(yīng)用得越來越廣泛。除此之外，在高速動(dòng)車、城軌客車、地鐵軌道的施工過程中也可以應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，使數(shù)控技術(shù)高度自動(dòng)化和高效化的性能得到充分發(fā)揮，提升工程質(zhì)量和效率。[5]

5.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工在航空航天中的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛。航空航天制造業(yè)的特點(diǎn)是零部件形狀復(fù)雜，材料種類多樣，對(duì)精度和表面質(zhì)量要求非常高。因此，傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法已經(jīng)無法滿足航空航天制造業(yè)的要求，而數(shù)控技術(shù)具有高精度、高效率、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足航空航天制造業(yè)的要求。（1）數(shù)控機(jī)床可以制造復(fù)雜的航空航天零部件。航空航天零部件的形狀復(fù)雜、加工難度大，需要高精度的加工設(shè)備來進(jìn)行加工。數(shù)控機(jī)床可以通過程序控制工作臺(tái)的移動(dòng)和刀具的旋轉(zhuǎn)來完成各種形狀的零件加工。而且，數(shù)控機(jī)床的高精度控制系統(tǒng)能夠確保加工精度和表面質(zhì)量，滿足航空航天制造業(yè)的要求。（2）數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)航空航天零部件的批量生產(chǎn)。航空航天制造業(yè)需要生產(chǎn)大量的零部件，而且這些零部件往往是大批量、小批量的。傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法往往需要手工操作，效率低下，而且易出錯(cuò)。而數(shù)控機(jī)床可以通過程序控制來實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且減少了人為因素的影響。

1.2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中應(yīng)用的重要性

隨著科技的進(jìn)步，使數(shù)控技術(shù)成了機(jī)械加工技術(shù)中重要的組成部分。在機(jī)械加工技術(shù)當(dāng)中，通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)使精度實(shí)現(xiàn)了提升，也大幅度地提高了生產(chǎn)的效率。與傳統(tǒng)工藝相比，數(shù)控技術(shù)加工質(zhì)量也更高。“智能制造2025”戰(zhàn)略是我國制造業(yè)未來發(fā)展的方向，想要更好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就需要利用數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的改革與升級(jí)。從生產(chǎn)能力的角度來看，數(shù)控技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樯a(chǎn)的精確度、生產(chǎn)質(zhì)量的提高提供保障。通過應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，提高機(jī)械加工的生產(chǎn)能力，也能夠全面地提升國家的綜合實(shí)力。除此之外，數(shù)控技術(shù)在一些重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)于國家的發(fā)展也極其重要。因此，數(shù)控技術(shù)對(duì)于機(jī)械加工的發(fā)展有著重要的作用。通過數(shù)控技術(shù)帶動(dòng)機(jī)械加工的發(fā)展，能夠?yàn)閲业纳a(chǎn)能力的提高以及社會(huì)的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中應(yīng)用存在的問題

2.1 加工流程把控不足

當(dāng)前數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中應(yīng)用時(shí)，對(duì)于加工過程的控制存在著把控不嚴(yán)的情況。由于沒有進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和調(diào)試，所以造成了一定的誤差，使加工的精度下降，這類外界的影響因素對(duì)于最后的生產(chǎn)效果有著十分不利的影響，長(zhǎng)此以往的話，必然會(huì)對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)的整體質(zhì)量有所影響。另外，對(duì)于加工環(huán)節(jié)也沒有進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，所以工作人員操作存在不合規(guī)的現(xiàn)象，導(dǎo)致了一些問題的出現(xiàn)。在最終檢測(cè)的流程當(dāng)中，檢測(cè)人員也缺乏責(zé)任心和認(rèn)真的態(tài)度，這些都影響了最終的加工質(zhì)量。

2.2 加工工藝質(zhì)量有待提升

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于工藝的精度和質(zhì)量都產(chǎn)生了積極的影響。但是，機(jī)械加工的工藝質(zhì)量依舊有著很大的提升空間，許多加工工藝體系是不符合企業(yè)自身實(shí)際發(fā)展情況的。所以，由于一些參數(shù)的錯(cuò)誤，導(dǎo)致了生產(chǎn)出的產(chǎn)品存在著誤差。一些時(shí)候在選擇零件時(shí)，并沒有根據(jù)實(shí)際的加工情況進(jìn)行選擇，所以導(dǎo)致了生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量有所下降。在機(jī)械加工技術(shù)中應(yīng)當(dāng)建立起完善的加工工藝體系，從而提高加工工藝質(zhì)量，使數(shù)控技術(shù)能夠更好地發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)和作用。

2.3 從業(yè)人員綜合素質(zhì)有待提升

在一些企業(yè)當(dāng)中，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的專業(yè)人才并不是非常重視。在聘任工作人時(shí)，要求僅限于能夠操作。所以由于工作人員在綜合素質(zhì)上有所欠缺，也影響了數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，最終對(duì)機(jī)械加工地產(chǎn)生質(zhì)量一定的影響。一些企業(yè)對(duì)于工作人員的培訓(xùn)也不重視，一些工作人員雖然在應(yīng)用數(shù)控技術(shù)時(shí)有著一定的經(jīng)驗(yàn)，但是數(shù)控技術(shù)發(fā)展較快，這些工作人員的觀念和技術(shù)水平無法滿足全新的發(fā)展需求。這樣的情況下，就需要企業(yè)輔助工作人員進(jìn)行全新數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的更新?lián)Q代，使工作人員的綜合素質(zhì)得到提升。

3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中應(yīng)用的建議

3.1 加強(qiáng)管理，嚴(yán)把加工流程

針對(duì)加工過程中控制上存在把握不嚴(yán)的情況，需要相關(guān)企業(yè)在管理上下功夫，通過制定嚴(yán)格的管理制度加強(qiáng)管理，使加工的流程更加的規(guī)范和科學(xué)。在檢查和調(diào)試的工作上，要通過監(jiān)管來進(jìn)一步對(duì)工作人員進(jìn)行檢查，確保調(diào)試工作準(zhǔn)確無誤，從而使加工的精度實(shí)現(xiàn)最大化，避免一系列外界因素的影響。在加工環(huán)節(jié)當(dāng)中，也要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，如若發(fā)現(xiàn)操作不合規(guī)的現(xiàn)象，要及時(shí)地制止，并且對(duì)于工作人員進(jìn)行懲罰，使工作人員重視加工環(huán)節(jié)，避免以后繼續(xù)出現(xiàn)此類問題，在最終的檢測(cè)中要做好抽檢工作，通過抽檢工作，確保最終的加工質(zhì)量。并且通過獎(jiǎng)懲制度調(diào)動(dòng)檢測(cè)人員的工作積極性，使檢測(cè)人員能夠建立起責(zé)任心，以認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待工作。

3.2 完善加工工藝體系，提高加工工藝質(zhì)量

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，越來越多的數(shù)控技術(shù)開始出現(xiàn)在了機(jī)械加工技術(shù)中。面對(duì)這樣的情況，科學(xué)地對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行選擇是企業(yè)機(jī)械加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的重要內(nèi)容。在選擇數(shù)控技術(shù)時(shí)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)了解自身的特點(diǎn)，詳細(xì)地分析機(jī)械加工中所需的數(shù)控技術(shù)，進(jìn)而根據(jù)自身的情況對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行選擇，這樣才能讓數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中發(fā)揮更好的作用，進(jìn)一步提高生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量。選擇合適的數(shù)控技術(shù)能夠使參數(shù)更加準(zhǔn)確，避免一些錯(cuò)誤的發(fā)生，最大限度地減少生產(chǎn)產(chǎn)品的誤差。同時(shí)通過建立起完善的加工工藝體系，也能夠提高數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用效率，從而促進(jìn)加工工藝質(zhì)量的提升。

3.3 培養(yǎng)和選聘高素質(zhì)人才，擴(kuò)充人才隊(duì)伍

對(duì)于機(jī)械加工的相關(guān)企業(yè)來說，除了要在現(xiàn)有人才隊(duì)伍的基礎(chǔ)上做好培訓(xùn)工作，使相關(guān)的工作人員能夠更好地掌握先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，將數(shù)控技術(shù)更好地應(yīng)用到機(jī)械加工技術(shù)之中。也要做好選聘工作，發(fā)掘出更多的數(shù)控技術(shù)相關(guān)的人才，使企業(yè)的人才隊(duì)伍得到擴(kuò)充。為了提升工作人員的綜合素質(zhì)，機(jī)械加工的相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期地開展培訓(xùn)工作，并且積極地與數(shù)控技術(shù)的相關(guān)單位進(jìn)行聯(lián)系，充分地掌握數(shù)控技術(shù)的發(fā)展變化，實(shí)時(shí)地對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。這樣在提升工作人員綜合素質(zhì)的情況下，也能夠?qū)?shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更好地發(fā)揮出來。

4 結(jié)語

總的來說，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械加工技術(shù)中必不可少的內(nèi)容。隨著機(jī)械加工行業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也將有更多的應(yīng)用方式和范圍。尤其是在信息化高度發(fā)展的今天，數(shù)控技術(shù)還有著很大的進(jìn)步空間，這對(duì)于機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展來說大有裨益。在未來的發(fā)展中，智能將成為一個(gè)重要的方向，數(shù)控技術(shù)也會(huì)朝著這個(gè)方向不斷地改進(jìn)和發(fā)展。數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為國家綜合實(shí)力的象征，對(duì)于促進(jìn)國家的發(fā)展也有著重要作用。在不久的將來，數(shù)字技術(shù)將被運(yùn)用得更加普遍，為我國制造行業(yè)的發(fā)展打開全新的局面。也讓我們拭目以待，共同期待數(shù)控技術(shù)為機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造的精彩篇章。