基于数控技术的机械加工机床研究

陈鹏武

摘 要：科学技术的发展使得数控技术在各个领域获得了广泛应用。由于人们对机械设备的要求不断提高，对机械加工机床的生产质量要求越来越严格，因此需要利用科学的加工技术对其进行处理。将数控技术应用于机械加工机床生产，能够显著提升加工的精确性，给机械加工行业的发展带来了全新的机遇。本文主要对数控技术进行概述，说明数控技术在机械加工机床中的具体应用，提出数控技术在机械加工机床中的应用要点和前景，从而提高机械加工机床生产的质量及效率。

关键词：数控技术;机械加工机床;发展前景

中图分类号：TG659;TH16 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）23-0051-03

Abstract： With the development of science and technology， numerical control technology has been widely used in various fields. Due to the increasing requirements for mechanical equipment， the production quality requirements of machining machine tools are becoming more and more strict， so scientific machining technology is needed. The application of numerical control technology in the production of machining machine tools can significantly improve the accuracy of machining and bring new opportunities to the development of machining industry. This paper mainly summarizes the NC technology， then explains the specific application of NC technology in machining machine tools， and finally puts forward the application key points and prospects of NC technology in machining machine tools， so as to improve the quality and efficiency of machining machine tools.

Keywords： numerical control technology;machining machine tool;development prospect

数控技术利用计算机系统输出已经设置好的指令信息，实现对机械设备加工、生产等过程的控制。数控技术具有效率高、密度高等优势，在自动化生产领域具有广阔的应用前景。可以将数控技术应用在机械加工机床中，并且和计算机、光机电等装置进行结合应用，从而提高机械加工机床生产工艺的精确度，降低生产成本，给企业创造更高的经济效益。

1 数控技术概述

1.1 概念及工作原理

数控技术主要指在机械加工生产过程中，通过数字化技术的应用，实现对加工操作的控制，最终完成加工零件形状的切削、焊接等控制。和传统加工技术相比，数控技术具有自动化监测、运动补偿等功能，可以将数控技术分为传统机械加工技术、光机电技术、传感监测技术等，极大地促进了计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）等技术的发展[1]。因此，数控技术可以看作是数字控制技术、程序编写、软件开发等相关技术的综合应用，能够显著提升机械加工的便捷性和加工效率，具有广阔的应用前景。

数控技术原理如图1所示，能够完成远程控制，同时实现对机械设备的灵活操控。数控技术主要是利用计算机系统，根据编制程序完成对工作台和刀具移动的控制。加工时，通过输入输出设备，把编制好的计算机程序、数据信息等内容输入系统，然后对坐标轴进行移动，放进驱动设备中，从而使机床在切割时可以根据设置好的路线进行作业。在以上步骤中，插补功能发挥着重要作用。为了进一步提升运动路径的精确度，还要保证具有良好的夹具固定效果。一般而言，数控装置具有计算机控制的主要特性，能够完成数据信息的灵活控制，且能利用中央处理器完成数据的分析和传输工作，从而确保各个零件的正常加工与生产[2]。

1.2 数控技术的应用意义

1.2.1 减少工作人员的任务量。数控技术在机械加工领域中有著广泛应用，提高了机电建设一体化的整体速度，创新并完善了传统机械加工方式。在传统的机械加工作业过程中，它的工序较为复杂，且在各个生产环节都需要大量的人力，给生产成本的控制带来了不利影响。将数控技术应用于机械加工机床，通过计算机程序可以实现对系统的控制，并且利用传感器等技术完成信息的传输，利用总线控制实现对机械加工过程的合理控制，保证各个环节的协调、同步操作，从而减少工作人员的投入，提高机械加工生产的安全性。

1.2.2 提高机械加工产品的质量和效率。数控技术主要以现代化科学技术为重要基础，利用传感器技术和自动化技术的融合发展，促进机械加工机床生产的智能化操作，极大地提高了机械加工环节的生产效率。此外，通过控制技术的应用完成了机械设备的精细化操作，不仅避免了由于人工错误而出现的安全故障，而且提高了机械加工产品的整体质量。

2 数控技术在机械加工机床中的应用

2.1 在生产机床设备中的应用

对于机械加工机床而言，企业较为看重设备和系统之间是否可以进行密切配合。在互联网背景下，计算机技术在各个领域有着重要应用，因此机械制造行业需要合理应用信息技术和智能控制技术，提高机械加工机床的生产质量和效率。通过应用数控技术对机械生产、制造等过程进行有效控制，极大地提升机械产品加工的精度。机床控制系统的原理如图2所示。数控机床利用计算机程序实现对机床生产环节的控制，同时对机械加工机床的生产信息等完成数字化处理，从而使工作人员可以利用计算机系统实现对加工过程的监督及控制，确保机械产品的精确性。

2.2 在机械加工机床生产线中的应用

将数控技术应用于机床生产线，能够确保各个零件加工过程的有序开展，节约大量人力资源，实现机械加工机床的自动化生产，极大地提高生产线的工作效率。另外，一旦机床生产线环节存在问题，设备可以及时停止，避免加工环节受到过大干扰，实现对加工机床的保护。此外，在维修方面，利用控制计算机能够记录对应的数据信息，以便快速进行排查和维修。例如，在汽车车身的生产过程中，需要在流水线中进行数字控制，保证车身方位的自动化调整。如果利用人工进行操作，不能确保各方位的准确性，会给零部件的组装质量带来影响。利用已经设定好的计算机程序，能够极大地简化这一工作[3]。

2.3 在工业发展中的应用

数控技术对工业发展有着重要的推动作用。通过数控技术的应用，能够模拟操作加工环节，控制机械产品加工的精确度，不但能够减少工作人员的压力，而且避免了在机械加工与生产过程中出现安全隐患，提高了机械产品质量和整体销售水平。此外，利用计算机来控制数控技术单元，能够更加有效地操控设备，确保系统能够按照设置好的程序开展相应操作。数控技术也能够全面监测机械加工及生产的各个环节，从而顺利找到其中可能存在的故障以及安全问题，以便及时采取解决措施，促进机械加工生产环节的顺利进行，降低企业的经济损失[4]。数控技术的应用与发展对航空航天事业也起到了积极作用。对于传统加工技术而言，它的精度和质量不能满足航天的使用标准。利用数控技术可以提升机械加工产品的精确性，提升飞行设备的延伸性，保障飞机装置的安全性，促进航天事业的发展。

2.4 在煤矿机械加工中的应用

将数控技术合理应用于煤矿机械加工过程，能够显著提升煤矿机械设备的使用效率和处理质量，从而满足煤矿行业的开采需要，在最大限度上促进煤矿事业的发展进步。数控技术可以提高采煤机切割的速度，从而在时间一定的条件下增加采集的次数，极大地提升采煤效率。另外，数控技术的应用能够在一定程度上提高采煤质量，强化采煤机产品效果，从而减少工作人员的任务量，节约大量的人力资源，有利于煤矿事业的自动化发展[5]。

2.5 在机械加工系统中的应用

目前，机械加工设备和控制系统得到了迅速发展。由于设备控制系统的变化发展，设备机壳的毛坯制造产业开始应用先进的焊件。数控气割技术可以有效解决在传统机械加工过程中不能完成的单件下料问题。当压缩接触面较为均匀且保持封闭的状态时，可以完成毛坯料到成本的持续加工过程。另外，将数控技术应用到机械浮动油封结构中，能够提升机械设备的加工和生产效率，同时满足产品的质量需要。

3 数控技术在机械加工机床中的应用前景

3.1 机械加工设备和技术的改进

设备和技术的先进性是加强数控技术在机械加工机床生产过程中有效应用的重要基础，同时可以提高机械加工以及生产环节的质量和效率，满足机械加工机床生产的精细化要求，提高企业的市场经济效益。目前，我国应用数控技术生产的机械加工机床的质量和精度与一些发达国家相比没有较大差别，但是产品的生产效率需要进一步提升。因此，在今后的发展过程中，数控技术应用的工作效率是需要考虑的重点问题，以不断减少和发达国家的差距，促进数控技术在机械加工机床领域的科学使用，从而提升机械加工效率。

3.2 数控技术的智能化发展

在互联网高度发达的背景下，科学技术得到了快速发展。现代化信息技术和新型设备被广泛应用到工业生产中，使机械加工设备和数控技术不断向智能化方向发展。现阶段，各种智能化设备也出现在人们的生产生活中，并且具有重要地位。可见，智能化数控技术已经成为机械加工行业的重要发展方向。在机械加工机床中，使用自动化和控制化系统，能确保加工环节的高效性，同时避免了人力、物力资源浪费[6]。此外，将智能电子控制体系运用到机械加工机床生产中，在实现自动化控制的前提下，可以自动产生生产参数，同时利用控制系统实现机床加工环节的控制，确保机械加工过程顺利进行。

3.3 和生物技術的融合

由于数控技术的创新发展和广泛应用，该技术开始向着和生物技术融合发展的方向进行。将数控技术与生物技术相结合，可以极大地提高生物实验的准确性，从而在最大限度上推动未来生物技术的发展。此外，在现代化技术的推动下，数控技术的开放性特点更加明显。经过深入的研究与分析，高效、合理分析与规划数控技术的发展趋势和应用方向，有助于促进数控技术在各个行业的有效应用。

3.4 实现自动编程

一般而言，机械加工机床生产都是采用人工方式完成生产图案和加工程序的编写工作，不仅生产效率较低，而且非常容易出现编程错误。针对这一问题，将数控技术应用到机械加工机床生产过程中，能够进行自动化编程，降低传统人为操作的复杂性，通过计算机设备提高生产质量和机械加工的效率，同时实现资源的优化配置，降低机械加工成本，给机械制造企业创造更多的经济效益。

4 结语

通过对基于数控技术的机械加工机床进行研究可知，作为基础性工业，机械加工制造有助于提升我国的综合实力。将数控技术合理应用到机械加工机床生产、工业发展以及煤矿机械加工中，可以显著提高机械加工机床生产工艺的精确度，降低生产成本，给企业带来更高的经济效益。随着我国科学技术的创新发展，机械制造企业也要不断改进机械加工设备和技术，推动数控技术的智能化发展，促进其与生物技术的融合，实现自动编程，从而提高机械加工机床生产的质量及效率。

参考文献：

[1]黄一峰.基于数控技术的机械加工机床研究[J].科技展望，2016（3）：65.

[2]张铁，刘旭.基于数控技术的机械加工机床研究[J].科技风，2014（2）：67.

[3]覃聪.基于数控技术的机械加工机床研究[J].中国科技纵横，2018（9）：45-46.

[4]范虹.基于数控技术的机械加工机床分析[J].中国新技术新产品，2014（10）：28-29.

[5]凌桂荣.基于数控技术的机械加工机床研究[J].中国科技信息，2013（11）：129-130.

[6]陈琪.基于数控技术的机械加工机床研究[J].电脑知识与技术，2012（26）：6371-6372.