数控技术在机械加工中的应用及其发展前景

梁春鸿

摘要：近些年来，数控技术普遍运用在机械加工中，充分运用自动化技术和信息化技术完成机械生产。和以往的机械加工生产工艺相比较而言，数控技术在实践运用时取得了一定的成果，也被推广到其他领域中。文章主要对数控技术在机械加工生产中的运用和发展前景进行了分析和探讨。

关键词：数控技术；机械加工；生产制造；信息数字化；发展前景 文献标识码：A

中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2015）05-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0363

以往的机械加工生产比较重视设备的配合与组装能力，应用以往的物理机械基础理论完成加工操作。而在数字化技术快速发展形势下，已经在机械加工生产中融合了数字化技术，也打破了以往的机械加工生产方式，其中数控技术在机械加工生产中的运用实现了机械加工制造的历史性改革。应用数字化信息技术对机床的运动以及加工过程完成各个方面的管理和控制，应用数控设备和可编程设备等多个系统完成一系列系统化的操作，进而在一定程度上提升机械加工生产精度，满足技术有关需求。

1 数控技术优势

因为输入信息数据、存储以及处理等相关功能可以通过编辑软件实现，先进的数控技术在很大程度上提升了机械加工生产的灵活性，提升了装置生产效率。同时，数控加工技术还可以提升产品的质量。普通机床无法对比较复杂的零部件进行加工，而通过改变数控有关技术工艺参数，就可以完成加工，因此比较便于实现换批加工与研发新产品。另外，数控技术还可以在一次装夹工作后，实现许多道工序加工，不仅确保了产品的质量以及加工精度，还在一定程度上节省了时间。运用模块化的规范工具，不但节省了换刀与安装时间，加强了工具自身的标准化强度以及工具整体管理水平，还比较利于完成计算机的辅助生产制造。

2 数控技术在机械加工生产中的运用

2.1 数控技术在机床中的运用

机械装置作为机械生产制造中的关键要素，具备良好控制能力的机床装置为机电一体化产品中主要构成部分。而数控加工技术在机床装置中的运用主要是将计算机控制设备连接在机床中，然后通过计算机技术实现机床加工生产的实时控制，即数控机床。其主要是把加工生产时需求的所有操作以及工艺程序等利用数字代码进行表示，然后利用控制介质把有关数字信息录入到专用或是通用的计算机中，这时利用计算机对所录入的数据信息完成处理和计算，最后发出指令有效控制机床中的伺服系统或是其他相关执行元件，生产制造需求的零

部件。

2.2 数控技术在工业中的运用

工业机器人与以往的数控系统相同，都是由控制单元和驱动单元以及执行单元构成。其一般运用在生产线中，例如装配和焊接以及喷气等多个方面。或是应用在比较复杂的环境中，实现人类无法进行的工作，例如进行深水作业与太空作业等方面。其还能够模拟人类的手或是腕等相关动作利用程序实现部件的有效搬运与抓取等很多动作。数控技术的运用在一定程度上改进了劳动条件，确保生产制造质量与人身安全，特别是汽车的大批量转配与喷气等多个方面发挥了重要作用。另外在进行实践操作时，控制单元主要利用计算机系统，其就类似于人类的中枢神经，可以指挥机器人依据相关程序向对应的驱动单元输送指令，进行预想的操作，另外还可以进行同步检测，若是发生异常或是出现故障，可以通过传感系统与检测系统反映在控制单元中，从而发出报警信号，然后做出对应的有效保护动作。除此之外，执行机构主要由伺服系统以及机械部件构成。其中动力部分会向执行机构提供相应的动力，从而使执行机构可以在驱动元件的相应作用之下进行有关操作。

2.3 数控技术在采煤机生产制造中的运用

现阶段，采煤机的开发速度得到明显提升，且品种比较多，但都是小批量生产，所有的机壳毛坯生产制造主要利用焊件，以往的机械加工生产无法完成单件下料，利用数控气割取代传统的仿形法，利用龙骨板工艺程序对采煤机的叶片和滚筒等进行下料，是一项比较优化的方案。

运用此种方案充分发挥出了切割速度较快与质量较好等特点，部分零件焊接坡口能够直接割出，从而在一定程度上提升了加工生产效率。另外，数控气割机器设置了可以自动调控的切缝补偿设备，其可以对部件的现实轮廓完成程序控制，就如同在数控机床中对铣刀半径完成补偿一样，这时就能够利用调节切缝相关补偿数值准确地控制毛坯部件合理的加工余量。比如说，采煤机中摆线齿轮的销轨轮，该切槽相对比较深，而且加工的余量也比较大，一般铣床的加工余量都存在不均匀问题。但是数控铣床能够有效处理此种问题，还具备相对比较准确的控制特点。在气割过后完成安全退火，有效地改进的部件自身组织与韧性，不仅在一定程度上提升了部件的整体质量，还减小了能源的消耗。另外在切削加工中运用，能够完成形状比较复杂与精度要求相对较高的零部件加工生产。只有压缩接触的面积不均匀，才可以满足相关密封功能要求，对此内外环的凸凹曲面在加工精度方面严重影响着密封性的可靠程度。但是利用数控机床中的编程系统进行加工，不仅可以确保曲面的精度，还能够满足浮动油封运用相关需求。

3 数控技术的发展前景

国内的数控加工技术发展已近五十年了，其中在经过规划之后已经确定了数控加工技术的相关发展基础，可以熟练掌握先进的数控加工技术，比如说数控系统和伺服系统以及配套件技术等，而且其中许多技术可以向着商品化趋势发展，一些技术已实现了商品化和产业化，并且奠定了一定的数控产业基础，具备创建数控研究和开发等团队的资历。可是国内的数控加工技术依然存在许多问题，尤其是在技术水平方面，和世界上先进水平存在较大的差距，同时也缺少高精尖的技术。另外，产业化在市场中占据的份额比较少，并未形成规模生产，可靠性比较低，同时我国的数控系统并未创造真正意义上的品牌效应。

基于上述状况，必须以国家安全战略的角度注重数控技术与产业问题。对社会安全角度而言，制造产业作为国内就业人口比较多的行业，其发展不但能够在一定程度上提升人们的生活质量水平，还能够有效缓解国内的就业压力，从而保证社会的安全与稳定。对国防的安全角度而言，西方的发达国家已经将高精尖的数控技术归入到国家战略物资，并且针对我国实施了禁运与限制。对此，一定要综合考虑我国的基本国情，以国情作为实际出发点，将国家的战略有关需求与社会经济带来的市场需求作为导向，从而有效提升我国机械生产制造装备行业的综合竞争能力以及产业化的总体水平，利用系统的方式选取可以在21世纪作为我国机械生产制造装备行业升级的重要技术，同时选择支持产业化快速发展的关键技术，选择多种配套技术当作数控技术研究的重点内容，推动机械生产制造装备行业的进一步发展，从而提升我国的综合国力。

4 结语

总而言之，国内数控加工技术在机械生产中的运用比较普遍，而且基本上已经可以满足精细化与智能化以及网络化等相关需求。而随着数字化技术的快速发展，在一定程度上推动了国内生产制造行业的发展。可是，在数控加工技术需求量以及质量要求不断提升下，依然要面临许多严峻问题，同时在数控领域中还存在许多亟需处理的问题。

参考文献

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（责任编辑：黄银芳）