数控技术在机械加工技术中的应用研究

陈萍

（南昌航空大学工程训练中心，江西 南昌 330063）

目前，技术在不断完善和发展，各个行业都在向自动化、智能化的方向转变，机械制造行业也不例外。随着市场的不断扩大，行业之间的竞争愈加激烈，为了满足现代社会的生产需求，需要不断完善和改进机械加工技术。为此，可以将数控技术应用在机械加工技术中，可以提升加工效率和质量，使机械制造行业可以进一步向自动化、智能化的方向发展。

1 数控技术的应用优势

1.1 提升效率

加工技术的工艺流程较多，包括精磨、抛光、粗铣等，这些工艺流程需要消耗大量的人力，加工时间较长，对精度的要求也比较高。在现代生产的过程中，传统的加工方式逐渐无法满足生产要求，加工效率会对生产效率造成一定的影响。所以，在生产的过程中可以应用数控技术，通过数控技术进行自动化控制，不仅可以减少人力成本的投入，还能提升生产效率。在机械加工的过程中，电脑化学机械加工技术会降低生产热量，同时，也能减少硬质合金材料的切削。数控技术可以结合实际情况，合理修改数据参数，确保机械加工与实际需求相符，从而真正提升加工效率，减少不必要的材料损耗，控制生产成本，促进整体效益的提升。

1.2 智能发展

图1 数控机床

相较传统机械加工技术，数控技术具有智能化的应用优势，这也是两种技术之间的本质区别。数控技术的智能化可以体现在多个环节中。例如，机械加工的过程中，应该对时间和变量进行准确的设置，如果参数不够精确，则会影响整个加工过程，工艺参数、工作讲演等方面也会受到影响，进而导致加工效率和质量下降。变量设置是一项比较烦琐的工作，经常会出现误差问题。采用数控技术则可以智能设置变量，同时，简化机械加工流程，促进工序的完善和改进，使加工质量和效率有所提升。

1.3 降低磨损

在数控技术应用的过程中，导电砂轮是不可或缺的组成部分，利用该砂轮进行机械磨削。通常，可以在砂轮的嵌补向前金刚石，其本身磨损率较低，通常是普通机械磨损率的1/5，所以应用该砂轮可以有效降低磨损，技能提升产品精度，也能降低加工成本，从而促进企业生产效益的进一步提升。

2 数控技术在机械加工技术中的应用意义

2.1 发展要求

在数控技术应用后，制造行业发生了巨大的变化。尤其在技术领域更加深入、广泛地扩展，对IT、汽车、轻工业等行业起到了一定的带动作用，促进了多个行业数字化的发展。目前来看，机械加工技术中的数控技术应该向高速化、高精度加工、五轴联动加工技术、复合加工机床、智能化、标准化等方向发展。

第一，在高速、高精度方面，不论是在机械制造业还是在其他制造行业中，效率和质量都是研究和发展的核心。采用高速度、高效率的加工技术，可以促进生产加工效率和质量的提升，进而有效缩短生产周期，促进产品市场竞争力的提升。例如，日本先端科技研究会已经将该技术列入5大现代制造技术中，国际生产工程学会也将其定为21世纪重点研究方向。第二，在五轴联动加工技术和复合加工机床方面。五轴联动加工技术可以加工三维曲面零件，能够将刀具的几何形状调整到最佳状态，然后进行切削，不仅提升产品的光洁度，还能增加加工效率。通常，1台五轴联动机床与2台三轴联动机床的加工效率相同，尤其在立方氮化硼等材料铣刀对硬钢零件高速铣削淬时，五轴联动机床可以发挥更大的效率，进而增加生产效益。第三，智能化、网格化则是大部分行业的主要发展方向，数控系统也不例外。一方面，以提升加工效率和质量进行智能化优化，例如，自动生成工艺参数。另一方面，以改善驱动性能和连接方式为核心的智能化优化，例如，前馈控制。此外，编程简化、操作简化等方面也在不断进行智能化的优化，如自动编程等。第四，标准化和规范化主要体现在两个方面：一方面，是对数控系统设计开发进行规范。开放式数控系统是主要研究趋势，其具有通用性、扩展性、柔性等特点，许多国家都在对该系统进行研究，其中包括开放式体系结构数控系统规范的制定，可见数控技术正在向新的变革时期迈进；另一方面，国际正在制定新的标准规划，主要为了提供一种中性机制，使其不再依赖具体系统，并对产品的全生命周期数据模型进行描述，从而实现产品制造的全过程信息的标准化。

2.2 应用意义

对于机械加工来说，机床是不可或缺的设备，在机械加工中占据较高的比例。数控技术的应用可以有效提升机床设备的控制能力，从而减少机械加工的安全隐患，促进机械加工水平的提升。此外，数控技术不仅可以加工复杂零件，还可以加工曲面形状。在利用该技术进行加工时，可以通过调整工艺参数来调整加工方式，进而针对不同的产品、不同批次的零件采取不同的加工方式，便于新产品的研发，也能够改善加工质量。在生产管理方面，可以提升标准化水平，减少生产时间，进而促进整个行业的进步和发展。

3 数控技术在机械加工技术中的具体应用

3.1 改进设备

目前，数控技术广泛应用在各个领域中，包括航天制造、汽车机械制造、工业生产等。以航空制造来说，该行业对产品精度要求较高，且需要加工特殊材料。传统的工艺技术不仅效率低下，而且很难满足生产要求。所以，需要应用数控技术，全面确保产品的精度和生产效率。例如，应用计算机评估生产方法，使生产工艺更加科学合理，促进航天工业和机械加工行业不断进步和发展。为了更进一步发挥数控技术的作用和优势，应该加强对机械加工技术的研究，积极引进先进的技术和设备。根据当前发展的实际情况，对技术进行改良，促进数控技术的应用和推广。首先，要加大资金的投入力度，选购更多先进、高效的设备，将老旧、落后的设备逐渐淘汰掉，逐步提升生产水平。其次，要加大技术研发力度，将数控和机械加工有效融合，使数控技术的优势得到有效的发挥。例如，可以采用电解加工的方式，选用高强度、高硬度的金属，加工表面不会出现残余应力。电化学加工工艺可以加工70HRC超硬材料，精密度在±2μm区间，光洁度则可以达到0.05μm。可见，该技术可以有效提升生产加工的质量和精度。

3.2 智能应用

为了提升数控技术的应用效果，应该进一步改善机械加工的环节，提升机械加工技术的智能化水平。数控技术本身就具有智能化、自动化的特点，在应用的过程中对技术要求较高，可以促进机械加工信息化水平的提升，从而减少人工操作流程，通过编程控制的方式，实现设备的自动化控制，既可以节省人力成本，也可以减少误差问题，同时，促进加工质效的提升。因此，企业应该积极改进传统加工模式，主动引进现代技术和方法，促进机械加工流程的优化和改进。技术人员应该做好数据设置工作，确保程序的精确性，充分发挥数控机床的优势作用，提高材料加工的质量和效率。在实际生产的过程中，首先，要明确机械加工的生产工序，确保数控机床上的加工工序和其他加工工序的有效衔接。大部分工程图纸只会明确工件完成后的形状、大小，对毛坯材料并没有具体明确的要求。在编程的过程中，要深入了解材料的规格，包括材料大小、材料形状、热处理情况等，以此保障机床的应用效果。

3.3 培养人才

在数控技术应用的过程中，技术人员发挥着十分重要的作用，不仅要保障操作流程的合理性，还要不断进行技术的优化和完善。所以，企业要充分认识到人才培养的重要性，在引进先进技术的同时，应该做好人才培训工作，积极宣传数控知识和技能，提升技术人员的数控操作水平，使其可以在生产的过程中合理有效地应用数控技术，避免出现参数误差等问题。企业可以聘请高新技术人员，加强新技术的实践应用，在实践的过程中探索漏洞和问题，促进生产效率的提升。

4 结语

综上所述，数控技术具有智能化、自动化的特点，可以提升生产效率和质量，所以，在各个领域中广泛应用，并且受到各个国家的重视。在机械加工的过程中，加工企业应该充分认识到数控技术的作用，并且采取合理有效的技术融合方式。不仅要改进加工设备，还要加强智能化和自动化建设，培养更多高新技术人才，在生产中应用更多先进技术，全面促进机械加工技术水平的提升。