数控技术在机械制造中的应用现状和发展趋势研究

张武

数控技术在机械制造中的应用现状和发展趋势研究

张武

（云南开放大学机电工程学院，云南昆明650500）

随着制造业的飞速发展，传统的机械制造技术已经不能满足现代产品更新换代的需求，越来越多的机械制造工厂在加工制造的过程中开始重视数控加工技术的应用。本文阐述了其在机械制造中的应用，并分析了数控技术发展的方向和发展趋势，以供借鉴。

数控技术；机械制造；发展趋势

1 数控技术概述及工作原理

数控技术指的是在机械加工制造的过程中，利用手工或计算机CAM软件编写的程序对设备运行轨迹进行控制从而实现产品加工的一种技术。现今数控技术是一种利用计算机实现数字程序控制的技术，因此也是计算机数控技术。计算机数控技术采用软件模块化体系结构，实现了输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等控制机能，使计算机根据事先的存储的控制程序对设备实现控制，发挥数控技术的性能，性价比较高。图1为完整的数控工作示意图。

图1 完整数控工作示意图

2 机械制造中数控技术的应用

2.1 在工业生产中的应用

和传统的数控系统一样，工业机器人也由驱动单元、控制单元和执行机构组成。

被广泛的运用在机器设备的生产线，如焊接、装配、装配等方面，或用于劳动环境比较复杂的情况，完成人类无法完成的高难度动作等，如太空作业、深水作业等。它在汽车批量喷漆、装配、安装和搬运大型集装箱等方面的作用也无可替代。

2.2 在汽车工业中的应用

数控技术汽车零部件加工生产线集高柔性和高效率为一体，加快了产品的更新换代的速度。这种高速柔性的生产线能使产品实现多品种和中小批量的生产，建线投入比较少，生产的效率却相当于组合机床的自动线。如美国的福特汽车公司和Ingersoll机床公司合作，研制成功的HVM800型卧式加工中心的最高转速可达24000 r/min，工作台不到1 s行程就能达到1m.既减少了投入成本，又使其加工的效率得到提升。

2.3 数控系统在采煤机制造方面的应用

当前采煤机的开发速度比较快，品种比较多，传统的机械加工在单件下料问题上较难，使用数控气割，使套料的选用方案得以优化，部分零件的焊接坡口可以直接被割出，使其生产效率得到大大的提升。另外数控气割机还可以自动调节的切缝补偿装，这样可以对毛坯件的加工余量进行精确的控制。如在采煤机摆线齿形的销轨轮，其加工的余量较大，切槽比较深，对于普通的铣床的加工余量控制不均匀，但是运用数控铣床可以对其进行准确的控制，降低了能源的消耗，提高了构建的质量。

3 数控技术发展的方向

3.1 发展更加高速化和高精度

国际生产工程学会21世纪研究的中心方向是高速化和高精度，其中数控加工技术中三维曲面加工，通过64位CPU实现CAD/CAM技术，一定程度简化了操作的指令，使其编程更加简单，设计也更加人性化。另外，在此过程中还广泛运用了“零传动”直线电机技术，在数控技术的优化下把直线电动机的劣势转化成了优势。

3.2 发展更加多功能化

数控机床在当前机械制造业中，很多时候都能达到一机多用的功能，科学合理的执行数控加工的动作，实现较多冗余的合理配置，保障设备能实现最高的利用效率。如今，全自动数控机床使用最广泛的自动换刀系统，配备了多种等功能，快速切换

这些工序，使其通过数控系统CPU的高速运算，使机床在运转的过程中的前台工作和后台编辑的指令要求能快速的实现。

3.3 发展更加智能化

数控技术还有一个发展大趋势就是加工的智能化，自适应控制是近段时间比较流行的控制技术，它能使数控机床始终保持在最佳加工状态，以满足加工的光滑度和精度的要求。另外，数控机床在进行故障诊断的时候，如果数控机床的参数和预定的波动范围发生偏差，会自动进行修正，还能实现对硬件设备状态的实时监控，机械操作人员可以根据该监控结果对机械实时进行保养。

4 结束语

机械制造业是国家经济发展的重要组成部分，虽然我国机械制造技术和发达国家相比还有很大差距，但是随着近年来制造业领域的飞速发展，使我国获得了在数控生产领域和发达国家竞争的机会。另外，数控加工技术的大力发展还培养了许多优秀的数控专业技术人才，更加促进了我国机械制造业的繁荣发展。

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Application and Development Trend of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing

ZHANG Wu
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Kumin Yunnan 650500，China）

With the rapid development of manufacturing industry，the traditional mechanical manufacturing technology already cannot satisfy the needs of modern product upgrading，more and more machinery manufacturing factory in the process of processing and manufacturing paid attention to the application of nc machining technology. This paper expounds its application in machinery manufacturing，and analyzes the development direction and development trend of numerical control technology，for your reference.

the numerical control technology；mechanical manufacturing；the development trend

TQ171.5

A

1672-545X（2017）02-0260-02

2016-11-20

张武（1977-），男，云南昆明人，本科，高级实验师，云南开放大学实习工厂厂长，研究方向：机械设计与制造，数控技术，校企合作等。