机械制造中数控技术应用探究

黎飞云

（吉安职业技术学院，江西 吉安 343000）

机械制造中数控技术应用探究

黎飞云

（吉安职业技术学院，江西 吉安 343000）

通过对数控技术的应用可提升机械制造的效率，保障制造质量，在机械制造与发展过程中具有至关重要的作用与价值。只有不断加强对机械制造当中数控技术的应用研究，方可促使机械制造取得不断进步与发展。文章就基于对机械制造业实际发展情况的分析，讨论了数控技术的应用及发展趋势，希望能够为有关机械制造的数控技术应用提供一些参考。

机械制造；数控技术；应用

随着相关技术水平的不断发展，机械制造行业在社会经济发展中的地位价值与作用日渐增强，而数控技术则是实现机械制造自动化的关键条件，增强对数控技术的研究与应用将直接促进制造业的快速发展，并促使有关技术进步与经济发展得以更好的发展。因而，就机械制造当中对于数控技术的具体应用展开有关探讨，对于我国的机械制造业发展而言意义重大，文章将就机械制造业的行业现状分析基础上，重点就数控技术在机械制造中的具体应用展开深入的分析与探讨。

1 机械制造行业现状

机械制造包括了产品由选材、加工、装配、调试、包装及运输等一整个过程。近些年来我国的机械制造产业取得了巨大的发展与进步，生产能力也大幅度提升，规模日渐增大，但是在技术方面与西方发达国家相比仍有较大差距，因此提升我国的机械制造水平已经成为了机械制造业发展的唯一途径。当前，现代机械制造业已经由传统的制造产业发展成为了集自动化与机械化于一体的现代型制造产业，凭借机械采取高精度、高难度、高速度的复杂加工操作，并通过对主控制器的操控来实现加工过程的全自动化。机械自动化不但可确保加工精度满足于相关要求，同时还可规避人工操作所带来的重大危险，提升加工效率，促使机械制造业能够大规模、高质量的进行生产作业，弥补传统制造业所存在的缺陷与不足，特别是生产多种类、高质量、低成本的产品之时，只有利用自动化的机械制造方可满足于市场需要。

数控技术中牵涉有计算机、自动化控制、现代机械制造、微电子、信息处理、测量等多种现代学科，是一门综合性极强的技术门类，通过应用数控技术可实现机械制造的高精度、高效率以及安全化等多方面的需求，是实现自动化、数字化、集成化的核心基础，对于机械制造的发展意义重大，因此在机械制造当中有着十分广泛的应用领域及发展前景。

2 数控技术在机械制造中的具体应用

（1）在机械制造中的应用。自20世纪50年代计算机技术被应用到机械制造领域中以后，机械制造当中的数控技术便取得了十分快速且深入的发展，由数控铣床到数控车床、钻床、镗床、线切割机床到数控弯管机、板材加工中心、数控冲床等多个方面，直接推动了CAD等相关技术的快速发展，促使CAPP技术也得以出现。

在微电子技术的驱动之下，数控技术也取得了极大的提升与丰富，不但实现了数控机床自动交换刀具、工件，同时也在数控机床间加设托盘站构成了柔性制造区间，达到了对于数控机床、传送带工业机器人等制造系统的建立，确定了柔性制造线。伴随着相关网络、信息以及自动化等技术的快速发展，数控技术在数控机床基础之上，促使传统企业内部各环节原本互相独立的制造流程，凭借计算机网络的架构，建立起了一个相对较为完备的集成制造系统，促成了机械制造整体的动态最优化。数控机床在机械制造当中所发挥出的价值作用远不止上述内容，但是仅凭这几点便可较为准确的了解到数控技术对于机械制造所产生的影响，数控技术在机械制造之中的具体应用将促使现代机械制造也在强大的数控技术支持

下取得不断的突破发展。

（2）在煤矿机械中的应用。煤矿开采行业对于采煤设备的性能要求相对较高，受到煤矿开采环境的制约影响，采煤机设备的种类相对较多，而其中绝大多数均为小批量生产，机壳毛坯大多采用焊件生产，若采用传统机械制造技术难以改善目前单件下料问题，应用数控技术便可借助于龙骨板程序来下料，可实现对套料选用方案的优化。数控技术在煤矿机械当中的应用不但可提升采煤机工作效率，还可促使生产过程能够被有效的控制，确保机械加工效果，促使采矿任务可更快更好地完成，同时亦可规避由于人工误操作所带来的巨大危险性，能够显著降低煤矿生产安全事故的发生几率，促进煤矿生产的经济效益全面得以提升。

（3）在汽车工业中的应用。近些年来我国的汽车产业也取得了极大的发展与进步，数控技术的应用促进了汽车零部件制造工作效率的全面提升，为推动我国汽车工业的发展竞争力作出了重大贡献。通过对高速加工中心等各类高速数控机床的应用，建立起了现代化的汽车工业生产线，不但实现了生产的高效化，同时还具备高柔性的优秀特质，能够满足于产品及时更新的市场需求，促使企业工业可由传统的经济规模转变成为多个种类的高效化生产，并给予复杂零部件的快速制造创造出巨大的便利性条件，通过对于虚拟制造、柔性制造、集成制造等数控技术的应用能够更加快速地促进汽车产业的发展与进步。

3 数控技术的发展趋势

（1）数控装置。在数控装置当中需同时具备对各项指令的高速处理能力及对数据信息的快速反应能力，当前高速主轴单元转速已经超过100000r/min，而在运动部件的加减速性能要求则更为严苛，当前其移动速度已经超过120m/min，工作进给速度超过60m/min，同时高速处理技术因为CPU的更新迭代已经达到千兆MHz，运行速度也大幅度提升，在分辨率处于0.01μm之时仍旧可达到较快的进给速度。另外，鉴于个人计算机技术的快速发展，相关的软件资源已经十分丰富，功能也十分强大，使数控系统的成本也愈发低廉，在PC平台之上的开放性数控系统具备极高的可靠性，目前已经越来越被人们所重视，但是在标准、编程、操作系统、样机等多个方面仍需开展进一步的研究。

（2）机械结构与数控编程技术。为了减小机械结构体积，目前大多会选用机电一体化结构，同时利用万能回转铣头、自动交换刀具、动力刀架、数控夹盘等来提升机械自动化程度，针对伺服系统的机电匹配也可实现优化，提升动态特性。

在编程当中，利用CNC装置促使在线编程成为了主要的编程方式，可利用圆切削、宏程序设计、蓝图编程等相关程序编制功能，利用小型工艺数据库便可对几何及工艺信息做到同时处置，促使编程水平得以全面提升。

4 结语

总而言之，在机械制造过程中数控技术的地位价值至关重要，其不但促进了机械制造产业的快速发展，同时也促使我国的综合国力得以显著提升。伴随着相关科技的快速发展，数控技术也迎来了新的机遇与挑战，相信在不久的将来我国的数控技术必将会追上并超越西方发达国家，并将为我国综合国力的增强以及人民生活水平的提升做出更加重大的贡献。

图1 激光在线测量原理

系统设计过程中，选择合适的发射端光源是其中的关键。发射端光源的选择要求具备良好的方向性，较小的发散角和较小的光斑。激光作为一类光源，十分符合测量工作的需要，一般在实际运用过程中，出于对整个系统尺寸和功耗等因素的考虑，半导体激光二极管一般作为首选。较之传统激光二极管，这类二极管具备很多优点，诸如较长的寿命、较高的效率，但这类二极管线性差，输出功率过小，因此，这类二极管更多的出现在自动控制技术中。在激光打印机、光通讯等小功率设备中有着极为广泛的应用。

光电二极管（PD）是光电接收端的主要接收器，PD是一类半导体器件，是由一个PN结组成的具有单向导电性的半导体器件。与普通二极管比较，设计光电二极管的过程中，需要尽可能的增大它PN结的面积，进而方便入射光的接收。由于光电二极管的工作状态为反向电压，有光照时，光电流能够迅速增大至几十微安；相反的，其暗电流则十分微弱。光电二极管的工作原理主要是依据光强度的变化而发生变化，反向电流的强度与光强度呈正比关系，因此，光强度的改变必然引起PD电流的变化，进而帮助该接收器完成光电信号的转化。光电二极管有多种类型，其中最为主要的有APD（雪崩光电二极管），普通的PD二极管和PIN光电二极管。

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Research on Numerical Control Technology Application in M echanical M anufacturing

LI Fei-yun
（Ji'an Vocational and Technical College，Ji'an，Jiangxi 343000，China）

The application of numerical control technology can improve the efficiency of themachinerymanufacturing and ensuremanufacturing quality，which playsa vital role and value in the process ofmachinerymanufacturing and development.Only by constantly strengthening the numerical control technology application research ofmechanicalmanufacturing can prompt continuous progress and developmentofmachinerymanufacturing.The paperanalyzes actual developmentofmachinerymanufacturing，discusses the application and development trend ofnumericalcontrol technology，hoping to provide some

for relatedmachinerymanufactureofnumericalcontrol technology application.

mechanicalmanufacturing；numericalcontrol technology；application

TG659

A

2095-980X（2016）11-0024-02

2016-10-17

黎飞云（1964-），男，湖南浏阳人，大学本科，助理讲师，主要研究方向：机械设计制造及其自动化。