数控技术在机械加工业中的应用

徐夫雪

(河南经济贸易技师学院，河南 新乡 453000)

1 数控技术在机械加工业中的发展趋势

当前，生产自动化技术进入稳定发展的时期，在指令语言编程技术、特种材料加工等方面已经取得重大突破，我国机械加工水平、精密度、效率方面正稳步追上德国、日本这些发达的工业国家，进入快速发展时期。随着客观条件的成熟，数控技术在软件硬件开放化、实时智能化的方向上的研究已初有成效[1]。实时智能化可以更快地针对机械加工生产过程中的工艺参数、加工过程控制、电机参数等进行自适应运算。数控技术利用计算机程序完成了专业精密的控制工作，满足了更大规模化的机械制造需求。封闭落后的传统机械加工业在数控技术加持下正向着智能化、集成化、网络化的趋势快速发展。

2 数控技术在机械加工业的应用

2.1 工业生产

随着工业4.0革命在国际舞台上拉开帷幕，作为当前国际经济重要参与者的我国工业发展必须以智能化为目标进行革新才能跟上社会发展的新潮，以数控技术为代表的新型信息技术逐步在当前的工业生产生活中提高应用度已经成为了必要[2]。机械加工业的工业生产操作主要集中在原料采集与加工制造两方面。在原料采集方面，有着“工业心脏”之称的机械工业实际生产环境恶劣，相关工作人员一般都长期处于高危、重污染的金属冶炼、矿物资源开采、化学药剂生产等现场，生命财产安全无法得到保障，极易受到伤害。在加工制造方面，工厂都是采用流水线的工作模式，工作人员在劳动过程中受工厂环境、工作时长与重复性操作影响，容易产生疲劳感，降低工作效率，此过程中也易发生安全事故。而数控技术的应用，让机械手取代了原有的人力资源，深入到人类无法适应的恶劣环境中，接替低技术含量的重复性基础工作。人工操作时容易发生疏忽或错误操作而引发危险，在数控技术介入后，计算机在检测到程序错误时，会立刻上报错误，并停止机械运作发出警报。数控技术高精密度的特性可以保证工作效率稳步提升，降低企业单位的生产成本，同时改善了人类的工作环境，保障了操作人员的生命财产安全。

2.2 机床设备

机床作为现代化机械工业生产中最必不可少的制造机器，以金属切削机、木工机床、锻压机床等为代表，发挥着锻造、冲压等功能。伴随着机床设备机电一体化进程在机械加工业的深入，从职业院校的培养到企业的广泛应用，作为基础操作的机床控制能力非常重要，而数控技术是完成机电一体化的关键环节。将数控技术应用到机床设备后，可以有效推进操作加工的规范性与精确性，推进加工进程。数控技术可以通过对计算机程序输入指令代码控制机床，以完成对刀具位置的安全设置，主轴、冷却泵等的操作顺序安排，从而完成精准安全的操作，制作出符合质量标准的零部件。机床在编程指令下的操作不会出现数据错误、位置偏差等人为错误，可以说数控技术在机床设备应用上达到的精准控制能力是人力操作很难比拟的[3]。因此，为了满足当前智能化生产的需要，安装了自动化控制程序的机床，也就是数字控制机床应运而生。其在计算机标准指令下，将信息自动传达给数控装置，从而精准的操作机床，加工出符合图纸设计的零部件，以满足生产的需求。作为电机一体化代表产物的数控机床，解决了传统机械加工中解决的复杂又精密的小部件生产，有效提高了我国机械加工行业的生产水平，推动着其智能化的稳步提升。

2.3 汽车制造业

近些年随着社会经济的蓬勃发展，我国汽车市场需求猛增，这也就加快了汽车制造业自动化生产的进程。为了提升国产汽车品牌的质量，加强其国产品牌的影响力，对于当前的汽车制造行业提出了较高的技术要求。以数控技术为代表的高新科技在该行业的应用方向目前主要还是集中在零部件制造与组合安装上。通过数控技术可以简化原本繁琐细碎的零部件制造程序，提高生产效率的同时保证生产质量，进一步优化了产品性能。在实际生产过程中，技术人员结合实际情况，融合了当前的加工技术，参考德国等工业大国的新型技术，高速加工中心与数控加工技术相辅相成，完成了加工功能与范围的技术性扩大。

2.4 煤矿产业

煤矿工业作为一种不可再生资源，在现今的工业生产中是非常紧缺的自然资源。通过人工操作进行煤矿开采工作时，一是人工能力有限无法充分发挥开采工作，开采速度有限，致使一定程度上的资源浪费。二是煤矿开采环境恶劣，安全隐患难以根除，生产事故频发。将数控技术应用到煤矿产业中后，机器可以最大化的发挥其开采功能，并减少安全事故的发生。针对传统煤矿开采过程中切割材料难题，数控技术可以通过计算机程序对采煤机叶片、滚筒的操作方案进行优化改良以适应机器操作。不同于纯人工开采的有限速度，数控技术可以将叶片切割的速度调整成单位时间内旋转次数的多倍，增加采煤机的有效采煤量。

3 数控技术在机械加工业应用的优化策略

3.1 提高自动化程度

数控技术在机械加工业应用的未来一大发展趋势便是进入人工智能阶段，因此逐步提高数控技术的自动化程序是顺应时代发展的必要优化策略。自动化程度的重点工作可以先从柔性生产线、制造单元等工序逐步调整。自动化程序可以使数控机床加工所需等待的准备时间、调试时间等大幅减少，加快整体加工进程。在现代化生产在机械加工业的稳步推进过程中，数控技术可使其连续性、自动化程度都得到优化，进而提高总生产效率[4]。数控技术在机械加工行业的广泛应用，可以通过累积大量的作业数据，完善当前的数控机床工艺数据库，并在不断丰富拓展相关知识库的同时反向为数控技术加工的工作提供全面的指导，从而提高数控机床的自动化生产效率。数控技术在自身的不断优化中，加强机械加工行业的自动化生产水准，减少了人工操作时的同时作业限制，有助于生产线的扩大及生产总效率的提高。

3.2 提升加工性能

在机械化加工业的生产中，生产所需的模具一般都大而重，设计图纸涉及零部件种类繁多，依靠人工检查很难发现其中的小问题，产品的费损率难以避免。而数控技术可以提高机床的加工效率，通过性能完善的数控机床设备完成模拟运行，实现自我优化控制系统的功能。高数控机床的主轴加工效率得到了保证，便能有效地提升数控机床的加工性能。在机械加工过程中有效地应用数控技术，能够从根本上改善当前的机械生产现状，优化制造执行系统，极大地提升数控机床设备的开动率，有效节约生产资源，为工厂运转创造较为有利的经济效益成长空间。加工性能的提升是当前机械加工行业数控技术逐渐成熟的重要表现，增强了我国机械行业的技术含量，有助于其朝着智能化方向高速发展。

3.3 优化加工程序

在机械加工业的生产过程中，生产管理、自动配送、设备维护、零部件制造等环节的加工程序冗长，操作复杂。通过数控技术的应用，工厂可以逐步优化加工过程，完善执行系统，有效地提高机床设备等的开动率，保证工厂加工生产的有序运行。一方面，数控技术在摆脱人力限制的基础上，可以在有效压缩零部件生产时间的同时保证产品的质量，极大程度上降低了人为失误引发的作业事故的概率，从而有效改善加工工序的现状，保质保量的提高加工进程。另一方面，先进的数控技术可以通过事先模拟程序，提前排除加工工序可能会出现的问题，设定较为完美的加工方案，并对可能会发生的隐藏问题做好预设准备，提高了加工工序的灵活性，减少了二次返工等拖慢加工效率的事件。加工程序的有效优化，极大地提升了机械加工的整体效率，并在一定程度上优化了机械加工行业的岗位结构，有效地节约了人力成本，为机械加工行业平稳发展提供了后续动力。

4 结语

从上文对数控技术在当下机械加工业的实际应用与可优化应用策略的分析中，可以看出数控技术在实际生产中的重要作用。数控技术是实现机械加工业完全自动化与智能化的关键技术支持，对整个机械加工业未来的发展有着重要意义。对机械加工业中的数控技术的创新研究，将引领着我国机械加工业走上可持续的发展道路，进而提升我国综合国力与国际影响力。