数控技术在机械制造中的实际运用

文/高君涛，河南省巩义市第三中等专业学校

数控技术在机械制造中的实际运用

文/高君涛，河南省巩义市第三中等专业学校

数控技术是实现机械制造自动化的关键，直接影响到国家工业的发展和综合国力的提高。以数控技术为核心的机械设备的生产和运用已经成为衡量一个国家技术水平和战略地位的重要标准。因此广泛采用数控技术运用于制造业，无论从战略角度还是发展策略，都是我国实现工业经济大国必须要大力提倡和广泛发展的。

机械制造数控技术

在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的运用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。

1 数控技术的发展现状

数控技术，简单来说就是运用数字化信息进而对机械制造过程的产品生产进行一种自动化控制的方法，这门技术包括了计算机技术、现代控制技术以及通信技术，是一项综合性的多学科技术。精度高、效率高是数控技术的最为突出的有点。现代机械制造业中数控技术的有效运用已经得到普及，传统的机械制造业已经无法满足人们的日常需求。

就目前数控技术在我国的发展现状来说，可以大致分为三个阶段：第一，现阶段我国在生产小型仪器仪表和重型机床上，以及一些具有高精度、高自动化的机械产品上对机床的要求都很高，我国的在一些机床生产上以及达到了世界领先的水平。第二，目前我国所生产的数控系统中大多数是以PC为其核心控制，在数控技术系统相关的软件系统方面上依然拥有较为领先的技术，硬件系统也得到了优化提高，增强其竞争力。第三，我国能够生产多道一百多种数控机床，六轴五联动数控机床是我国最新研制出的数控机床一体化系统，在机械制造中被广泛使用，其制造水平已经基本达到了较为领先的水平，在产品的便捷性、安全性以及稳定性上都得到了大幅度的提高。近年来我国在机械制造工业中已经取得了令人骄傲的成就，但是同国外先进的水平相比还是有一定差距的。

2 机械制造中数控技术的运用

2.1 工业生产。工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2.2 汽车工业。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运用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的运用了。

2.3 机床设备。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 数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前数控车床呈现以下发展趋势：

3.1 数控技术向高速高精高效化发展。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

3.2 数控技术向开放式体系结构发展。20世纪90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控技术生产厂家利用PC机丰富的软、硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控技术。开放式体系结构使数控技术有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性，并可以较容易的实现智能化、网络化。

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。

[1]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化.2012(09).

[2]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2015(12).