浅谈数控技术对于机械制造的现实意义

董晓冬 张 岩

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110027）

目前，数控技术已经成为机械制造中的关键性成分，而且越来越受到国家社会的重视。在日益更新换代的科技新产品的压力下，传统机械制造水平已经很难满足发展的需要，加上以计算机为代表的现代科技业的发展，另外，在竞争激烈的市场经济压力下都使机械制造业开始加大对技术的改革创新管理，以满足多样化的现代产品的发展和适应其换代的高速度。随着多品种小批量式产品的大量生产，外加各个企业单位对成本和交货的质量要求越来越高，使得现代制造技术必须具备高柔性。为了增强有关机械制造业的高程度适应外界影响的能力，并满足市场变化的需要，就必然引进现代数控技术，充分利用其灵活性，尽可能多地将数控运用在机械制造业中，最终，提高机械设备的整体功能和效率，并促进设备的可靠性，使产品的质量上升到新的高度，适应激烈竞争的现代市场。

1 数控技术特点

所谓的数控技术就是通过有关的数字信息来控制机械加工过程和机械运动过程的技术。它有着高效率的特性，同时还具有高精度和高柔性自动化的特点，因为数控技术是综合运用传统制造技术和计算机相关技术，以及传感检测和网络通信、光机电等技术，在这些技术的综合利用基础上形成新的现代制造业技术。

我国现在使用的数控技术多数是采用计算机控制，在预先编程完成后再通过空城程序的运用来实现控制设备的功能。由于早期使用的纯硬件电路已经不能满足发展的需要，而计算机软件又代替了这一存有缺陷的旧装置，通过计算机软件对数控装置做辅助，使数据存储和处理，判断和运算功能都可以经当前能够编辑的软件完成，最终提高机械制造整体的灵活性，并大大提高相关设备进行工作的效率。

2 数控技术在机械制造业中的使用

2.1 工业生产方面

在工业生产中，工业机器人起到传统数控系统的作用，因为它类似于传统数控系统，也是由驱动单元和控制单元以及执行机构形成。这一工业机器人的数控技术主要在设备生产线工作中使用，或是在复杂又恶劣的严峻劳动环境状态下运用，以完成人类很难进行的任务，并且有效的对人类劳动的条件进行改善，最终实现生产质量的保证和人身安全的保证。

实际运行操作中，在控制单元的指挥下，机器人能够按照预先编写的内核程序来促使驱动单元做出相关指令，最终实现预期操作。而控制单元的组成元素重要的就是计算机系统，在进行运行操作过程中，控制单元能够进行同步的检测活动，在计算机系统的作用下，将所发现的错误或者是故障问题经过传感系统以及检测系统最终高效地反馈到相关的控制单元，并作出及时的报警信号，给出相应保护反应。要想完成这些作业，就要保证执行机构的高效性，而机械构件和伺服系统共同组成了执行机构，在保证动力部分提高动力的前提下，执行机构可以通过驱动元件来完成规定的操作。

2.2 煤矿机械方面

随着采矿业的发展，对采煤机的要求越来越高。因此，现代的采煤机一般开发的速度非常快，并且品种繁多，生产又是小批量式的。这种发展现状使各种毛坯制造工作逐渐增加焊件的数量，而传统的机械加工方法已经不能适应这种发展趋势，无法解决单件下料等问题，这样就引入了数据气割技术，以此代替原来的仿形方法，实现套料的优化选择方案。这样在数据气割的使用中就能充分发挥其高速度的切割功能，以及保证可靠生产质量的优势，实现生产效率的大幅度提高。另外，在数控气割设备中存在着切缝补偿装置，这一装置能够自动可调，并可以实现对构件实际轮廓程序控制，最终通过对切缝补偿值的调节来加大毛坯件加工余量的精确度。

2.3 汽车工业方面

汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。

2.4 机床设备方面

机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

3 数控技术的进步情况

从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。

结语

机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。

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