机械制造中数控技术的实践运用

2024-05-27张红香

大众标准化 2024年6期

张红香

（甘谷县职业中等专业学校，甘肃甘谷 741200）

目前我国经济已经进入到高质量发展阶段，已经脱离了高速增长阶段，重点关注产业的转型升级，尤其是要注重先进技术的创新应用，增强产业科技含量和自主技术水平。而数控技术作为一项先进技术，在机械制造领域中广泛应用，能够大幅度提高生产效率，对于开发多元化产品具有重要作用。数控技术（Computer Numerical Control，CNC）的运用，还可以增强企业活力和竞争意识，进而在激烈的国内外竞争中占据更大的市场份额。加强数控技术在机械制造领域的应用研究，以期推动相关产业转型发展，尽早实现自动化、标准化的生产目标。

1 我国机械制造行业发展现状

机械制造涵盖范围较广泛，除了常规的工业机械以外，还包括纺织机械、机床等，借助各类机械设备进行产品加工、检测和包装等一系列活动，以便更好地满足社会生产生活需要。目前我国机械制造行业规模持续扩大，在国际化生产中占据重要地位，但由于生产技术含量偏低，始终处在产业链的下游，对机械制造产业的未来竞争发展有着极大的限制和影响。因此，新时期应该进一步提高我国机械制造产业发展现状认知，了解优势和不足，积极研发新技术和新工艺，同步提升生产效率、质量和技术含量，并打破发达国家的技术封锁，缩短与国际机械行业发展差距。只有这样，才能具备更强的竞争优势，提供给客户更多优质的产品。

2 数控技术在机械制造中的优势作用

数控技术即计算机数控技术，主要是基于计算机来存储产品型号、规格等参数信息，并基于传输信号控制机械设备运作，完成产品加工过程。数控技术属于一项高新科技，可以实现机械和电子一体化整合，相较单一借助机械设备加工生产方式而言效率更高，而且可以降低人工劳动强度，将人为误差情况降到最低，进而实现产品质与量的同步提高。因此，积极推动数控技术在机械制造中应用，具有以下优势作用。

2.1 有助于传播和优化控制方案

以往的机械生产控制中，需要收集数据信息，依托具体情况编制对应的控制方案，而在实施中受到环境因素、人为因素干扰较大，可控性不强，影响到整体生产效率和质量。同时，控制方案制定期间，可能对后期可能出现的情况考虑不全面，以至于在出现问题时无法灵活有效应对。但数控技术在机械制造领域中融合应用，主要是基于数字控制方式实现加工全过程的精准控制，受到人为因素和环境因素干扰较小，并且能够为传播和移植提供便利。此外，由于数控技术借助计算机抽象代码编制控制方案，所以可以使用计算机修改调整，实现控制方案的进一步优化改进，对于控制行业的整体进步也是极为有益的。

2.2 有助于精准控制误差范围

如何实现产品精准控制，是机械制造企业重点关注的内容，但由于人为因素、环境因素和设备因素等存在，致使控制方案始终存在一定的欠缺与不足。即便实际加工生产中允许存在误差，但仍然需要最大程度将误差控制在最小范围内，这样不仅可以减少资源损耗，还可以控制方案改进。通常情况下，传统控制方案和方法未能有机结合经验法、结果测试法，但是数控技术的应用，主要是运用计算机实现全过程控制，所以各个环节误差都能够控制在最小化，对于提升加工效率和精度具有积极作用。

2.3 有助于控制过程安全可靠

以往机械制造控制过程，需要由专门人员负责观测和数据统计等工作，人为主观意识影响下不可避免地出现数据偏差，对后续工作产生连锁负面影响。如果设备出现故障，后期排查故障同样需要消耗一定人力、物力和财力，增加维护成本。借助数控技术，控制主体是计算机，工作人员只需要分析数据即可，能够实现控制过程安全可靠。而且控制全过程是基于计算机实现，所以工作更加便捷，即便出现故障，也可以在第一时间精准定位故障位置。

3 数控技术在机械制造中的实践应用

3.1 工业生产领域

工业生产领域中数控技术的应用范围较广泛，能够起到十分关键的作用。工业生产中应用数控技术，能够实现生产全过程精准控制，优化生产环节，减少生产过程中的安全系数以及资源损耗，进而实现工业生产全过程自动化、标准化。通常情况下，借助计算机对生产技术编辑处理后，即可运用数控技术控制机械设备进行加工生产，对各环节全面把控，某个环节出现问题，可以第一时间上报给相关人员维修处置，排除设备故障问题，保障工业生产活动安全、有序进行。

例如，某机械制造企业需要加工一种零部件，在实际加工生产前使用计算机设计和调试宏编码，然后将具体的参数、规格数据输入其中，机械设备自动化加工生产，完成整个加工生产任务。编程方式包括CAD/CAM编程、自动编程以及人工编程几种方式，依据需要选择最适宜的一种编程方式。使用指令表、工程图以及文档编写控制流程，创建零件库。然后在数控系统中输入各项参数，基于PLC自动控制系统实现产品加工，能够有效保证产品加工精度。

3.2 煤矿机械领域

煤矿行业生产规模大、风险大，新时期煤矿开采已经进入到深井作业阶段，对于技术的要求越来越高。因此，为了推动煤矿行业持续发展，在煤矿机械领域中积极引入数控技术是必然选择。煤矿资源的埋藏环境较为复杂，不同环境对机械技术的适应性有着较高要求，通过数控技术的应用，能够实现煤矿开采机械设备远程控制与管理，尤其是在解决采煤机单刀片问题优势鲜明，能够加快切割速度，并且保障作业人员人身安全。基于数控技术，可以精准把控煤炭切割过程，提升切割效率，避免技术人员切割问题出现，创造更加稳定、高效、安全的作业环境，对于提升煤矿生产效率和效益具有重要的作用。

3.3 机床装置领域

机床装置领域中引入数控技术，可以实现机电一体化，丰富机床装置功能，增强功能可靠性和实用性，真正意义上实现数控机床高效生产。企业采用数控机床，能够降低人工生产强度，解放劳动力，降低企业的人工成本以及事故几率。同时，运用数控机床还可以提高技工生产精度和质量，为企业带来更大的经济效益。同时，促进数控技术和机床装置融合发展，可以精准控机电一体化成果，如，对冷却泵、主轴变速以及工具刀位置精准控制，满足更为复杂的加工需求，提升产品加工精度，维护数控机床运行稳定。

3.4 汽车制造领域

汽车制造领域中引入数控技术，可以提高汽车生产效率，为企业带来更大的经济效益。目前人们物质生活水平显著提升，私家车数量也大幅度增长，传统汽车加工生产技术无法满足实际需要，自然也需要同步更新升级。数控技术的有效应用，能够高效控制汽车生产流水线，实现数控机床精准加工，提高生产速速率，过程更加灵活、可靠，满足现代汽车工业发展需求。从实际情况来看，目前现代化汽车工业生产线已经建立，高速数控机床已经得到普及，因此汽车生产效率和柔性均得到大幅度提升。而且后期产品更新换代也更为便捷，方便复杂零部件加工生产，对于推动汽车制造工业高水平发展具有积极作用。

3.5 航空工业领域

航空工业是我国工业领域的重要组成部分，其发展水平高低，不仅与国内经济相关联，同时与国家政治和军事发展存在密切联系。为了提升航空工业技术水平，积极引入数控技术可以高效处理硬度差的氧化铝以及其他金属合金材料，提升航空工业整体技术水平。具体应用方面，通过计算机数控技术控制设备切割氧化铝等金属合金材料，切割过程精准、快速，并且可以减少人员切割存在的安全问题，对于创设安全切割环境，控制企业的成本支出总额具有重要意义。目前数控技术已经在航空工业领域广泛应用，是推动其发展的一项重要技术手段。

3.6 模具制造领域

模具制造是一个高精尖制造领域，结构较为复杂，而传统模具制造精度普遍不高，最终产品质量和功能可能不符合实际需求。但实际上，由于传统模具制造工艺水平偏低，产品合格率尚未达到一个理想程度，因此经常出现产品交付延期的情况，严重影响到模具制造行业的持续稳定发展。在模具制造领域融合应用数控技术，创新模具加工生产方法，基于计算机控制加工全过程，操作较为简单，还可以解决以往模具生产中精准度不高的问题，提升模具生产质量。充分发挥数控技术优势作用，便于推动模具制造领域转型升级，朝着更高维度发展。

4 数控技术在机械制造领域的优化对策

4.1 加强数控人才培养

数控技术如何有效应用到机械制造领域，加强数控人才培养至关重要，有助于为产业高维度发展提供坚实人才保障。对于市场上的机械制造企业而言，可以大力鼓励数控技术人员定期参加专业学习和培训，学习专业数控技术知识，提升自身的数控技术应用水平，提高机械制造效率。同时，应重点关注数控技术人员的专业成长情况，定期组织考核，并依据考核结果来定期组织人员参加专业培训活动，学习前沿知识和技能，强化自身的专业能力和职业素养，更好地胜任岗位工作。对数控技术人员而言，要明确机械制造行业发展方向，能够依据加工标准和要求高效完成工作任务，有效改善数控工作中的问题，更进一步提升机械制造技术水平。

4.2 引入国外先进技术

机械制造领域中数控技术的应用作用较为鲜明，为了推动数控技术更进一步创新发展，积极引入国外先进技术同我国数控技术融合是很有必要的，对提高机械制造效率具有重要意义。对此，在企业支持下，可以不定期组织人员前往国外先进的机械制造企业观摩学习，了解世界各国的技术发展水平，条件允许下将国外先进技术引入国内，更进一步提高数控技术水平。另外，也可与国外机械制造企业建立长期、稳定的合作关系，汲取先进技术和经验。

4.3 完善配套的数控管理制度

推动机械制造领域发展，一个重要措施是优化完善数控管理制度，为数控技术的有效应用提供制度保障，提升数控加工生产效率和质量。伴随着机械制造领域转型深化，需要结合企业生产需要全面贯彻落实管理制度和规范，并依据操作流程加工生产。除此之外，机械制造企业可以积极邀请数控专家参与到企业管理制度制定中，整合先进的智慧经验，为数控技术人员专业成长营造良好的环境，提升企业管理制度先进性与合理性。