现代自动化机械制造中的数控技术研究

鲁华东

（上海市工业技术学校，上海 200231）

数控技术的不断壮大，已经成为工业各领域当下技术改造的必然趋势。现代自动化机械制造业作为国民经济主要力量，将数控技术融入其中，将获得更有效的发展动力。如何立足于如今的数控技术现状，并持续优化新的应用，是相关人员应该积极思考的问题，值得深入研究。

1 数控技术的特点

（1）高效性。数控技术应用于具体的工业生产制造过程，其高效率、高时效是显著特征。与人工操作模式相比，数控技术加载下的自动化操作模式，对复杂度更高的零件制造、加工与组装等作业都能轻松应对，适应高难度、高风险、高强度工作场景，满足多周期、多层次、多工序工作要求，高效性意味着低生产成本、低人力投入、低时耗，安全可靠性增强。

（2）便捷性。数控技术在现代自动化机械制造业中体现出超强的便捷性。整个操作过程均为计算机程序语言来操控，可稳定输出复杂流程，简化工艺程序，增加产品的全过程一次性成功概率，出错率较低，加工便利性突出。

2 自动化机械制造现状

2.1 技术比重仍需提升

近年来，我国的自动化机械制造在相关设备、工艺、技术的研究开发应用中已经取得了突破发展。当然与国外同领域相比，在自动化规模与先进程度上仍有不足，特别是自动化技术融合程度还有待增强。如以重型刮板输送机为例，国外先进水平领先国内至少10年，国内产业调查中，事故频发、工艺粗糙、寿命低下、电机功率受限、单机运量不足等问题是产品硬伤，足以暴露国内自动化水平技术落后的问题。

2.2 自动化趋势更甚

机械制造自动化是制造企业在国家工业化进程中的必然选择。市场竞争下，批量化作业是国民经济中工业化产品的重要生产模式选择。推行自动化机械制造，能提升产品质量、完善产品生产体系，更好地打造具有多样式、多功能的产品，满足更大范围的市场消费需求。基于自动化机械制造技术来实现大批量、流水线生产，已经作为自动机械制造最大优势和重要技术支撑备受世人关注。数控技术的研究与应用势在必行。

3 现代自动化机械制造中的数控技术运用

3.1 复杂环境工业生产的数控技术应用

在金属冶炼、造纸印刷、食品加工等适用机器化流水作业而非人力可承受的工业生产复杂环境中，数控技术的应用能够降低其中的安全隐患，满足安全生产需求。一般上，此类工作场景中均会建立以计算机为控制中枢、以内控单元、驱动单元和执行单元为主力构件的自动化体系，如数控车床等，数控车床可按伺服系统控法分开环、闭环、半闭环等类型，系统框图如图1、图2、图3所示。车床上控制中枢与其他构件可实现分离，由人力进行操作控制，将已经编译好的程序输入计算机后，控制远程完成自动化作业，积极完成人力所不及的高复杂度工作。数控技术应用下的自动化作业若出现故障，则相应传感与检测装置会接到电位变化信号并上传信息，由中控系统发出指令停止作业，且启动预警警报，降低工业操作威胁。可见，数控技术的自动化机械制造运用既满足规范操作，也突出了信息控制优势，还最大程度消除安全风险，增效提质，帮助人类达到预期生产目的，往往还能创造超效益生产效果。

图1 数控车床的开环控制系统框图

图2 数控车床的半闭环控制系统框图

图3 数控车床的闭环控制系统框图

3.2 高精度产品制造的数控技术应用

如今，高精度科技产品的制造更显技术实力，为经济崛起贡献了更多力量。如随着社会发展人们对汽车的需求增加，汽车产品生产规模空前，数控技术的应用大幅增加，特别是汽车零部件加工组装中的数控自动化技术更为显著。显然，多年来，汽车零部件产量增加，精度与强度更进一步，综合质量不断提升，与数控技术的应用密不可分。随着技术应用加大，汽车生产可更好实现短期投资、长期收益发展目标，并突破传统生产理念瓶颈，完成小规模、高效率、多元化模式过渡，成效可观。

3.3 矿业采掘业的数控技术应用

矿业采掘既包括地下的复杂危险环境，也包括露天开采的开放环境，无论哪种环境下，采掘业都离不开重型机械的应用。如国内一部分年产量在90万吨～120万吨的小型煤矿中，采煤机械种类型号复杂繁多，单次掘进或开采的煤量小，创造效益较低必然增加煤矿成本，小型煤矿将无力长久承受。在控技术发展与应用后，地下煤矿开采的自动化信息化程度更高，为矿企提供机械设备支撑的厂商也在数控技术的应用下完成不同重型机械产品的研发与制造，确保了矿产资源开采的方便、安全、快捷、高效。

4 改善自动化机械制造中的数控技术融合应用的可行策略

4.1 引入先进技术，提升数控自动化水平

我国的数控自动化机械制造技术固然与国内同领域相比存在差距与不足，但迎头赶上的可能性也是存在的。对国内行业而言，首先应保持谦虚低姿态，接受国内自动化程度较低的事实。科研机构或企业研发部门应主动加大资金投入，一门心思搞数控新技术的开发研究，增加走出去学习的机会，输送行业专业人才到先进厂商进行参观学习或参研交流，或冷静客观地引入国外先进产品设计理念与技术工艺，在借鉴应用中掌握其中的技术优势，从模仿开始掌握其原理，并逐步完成自我创新，研制适应国内实际情况的先进数控自动化技术。

对于应用数控技术的企业而言，还不能脱离具体的机械制造实用过程。如刮板输送机制造企业，可积极研究输送机的刮板制造在数控技术下的改进优化问题。引入国外生产流水线，与国内现有自主生产线进行分组生产，在各环节参数的激励与响应变化中对比两组产出效益，不断探索修改刮板的设计参数后，是否能够利用数控技术提高刮板的制作精度与强度，并在整机组装情况下实现更稳定的运行速度，更强力的载运煤量，更灵活的变档操作，更安全的功率控制。只有不断加深对先进数控技术与自动化机械制造的认识，将国外先进技术吸收消化并内化为自身积累，创新出融中国特色与元素的新技术，才能推动数控技术在国内自动化机械制造中大显身手。

4.2 推广技术应用，展现产业化经营效益

企业要不遗余力调整数控自动化技术在企业中的运用策略，首先确保数控技术的自动化机械制造中的应用不是仅停留在口号上，而是要求在人力、物力、财力等资源方面全面投入，促成技术作用的发挥，提高产业效能；其次避免出现某行业的数控自动化技术水平垄断局面，拓宽数控改造路径，感受全行业在技术光辉下绽放出更耀眼的光能；最后主动跟进机械制造企业的数控技术落地，普及技术理论，内推技术优化，广促产业升级，提高产业整体化水平。

4.3 发展高级人才，驱动数控自动化升级

首先，现代自动化机械制造企业要准确定位数控技术的开发研究人才需求，制定与自身发展相匹配的培训考核计划，主动邀请专家开设技术讲座，或是与院校对接送技术人员培训进修，同时创造更多学习深造机会，帮助企业的机械制造数控技术人才成为拥有高级技能水准的专业领军人物。其次，企业应该扩大对技术改造创新人才的扶持，鼓励向专利发起挑战，鼓励通过技术更新优化为企业贡献更大的力量。每年都应划拨出一定比例的资金开设专项研究项目，要知道一旦技术突破所产生的经济效益远高于初期的研究成本，只有技术的更新才能推动生产力最大化发展。最后，企业要将人才建设目光锁定在优秀的高校专业毕业生方面。他们在校经过几年的数控技术专业培训，拥有行业领域前沿思想，拥有较为牢固的技术理念与技能，拥有创新意识与进取精神，不需要企业花费更大成分专门搞技术培训，可在一定程度上提高数控技术应用带来的生产效率，推动机械制造业整体水平提高。

5 结语

我国的现代自动化机械制造行业的数控技术应用，具有光明的发展未来。行业与企业应保持清醒的认识，正视短期不足与差距，积极学习借鉴国外或先进企业的领先技术，并选择性引入，在推广数控技术的更广泛应用的同时，潜心研究其原理构筑，力争创新出适应国情的新数控技术，完成在自动化机械制造方面的完美融合，从而更好地促进国民经济的繁荣发展。