数控技术在机械制造中的巧妙应用

张　鑫宁夏新瑞长城机床有限公司

数控技术在机械制造中的巧妙应用

张鑫
宁夏新瑞长城机床有限公司

改革开放以来我国各行各业飞速发展，在经济发展过程中机械工程制造业占有十分重要的地位。随着科学技术的进步，数控技术的出现对于传统机械制造观念和技术产生了重要的影响。如今数控技术已经为机械行业的发展带来了新的活力，本文对于我国机械制造业中数控技术的应用进行了深入的专业分析，供相关专业人士参考借鉴。

机械制造；数据；应用；选择

机械制造业的进步发展受到各界广泛的关注和重视，数控现代化技术的应用实现机械领域的智能化和交互化，提高了机械的性能。合理的分析数控技术的优势之处，将其优点充分利用在机械制造行业中，提升产品的市场应用力，提升机械产品的可靠性，将其质量提升到新的高度，是保证行业稳定发展的前提，也为长久性发展提供技术支撑。

一、数控技术的含义及特点

所谓数控技术就是利用数字化的信号对于整个设备的运行或是加工过程进行合理监控的自动化过程。如今其又被命名为计算机数控技术，利用计算机技术对于整个过程展开控制，根据预先设定的控制程序执行设备操作。计算机技术的加入代替了传统的数控方式，在数据的存储、收集、处理、计算、逻辑判定等方面具有关键性进步。数控技术能够将机械、电子、计算机、自动控制、检测技术有序结合到一起，是一种现代化的高新技术。其是保证制作过程自动化的基本部分，也是整个柔性系统的关键，为如今集成制造工作做出贡献。将机械设备的功能、效率、稳定性、可靠性提升到更高的等级，实现传统制造业的突破性改革。其特点包括很多方面。数控技术能够快速、高效的完成普通机床不能完成的零件加工或是曲面形状加工，实现工艺参数的更改，在新产品研究工作和新零件加工中具有明显作用；能够在一次的装夹工件中完成多种工序，保证工作质量的同时减少了时间的消耗；利用模块化的标准工具，能够降低安装以及设备换刀的时间，提升工具管理水平和标准化程度；利用计算机实现了辅助制造。

国内的生产数控系统基本使用PC机作为控制关键技术，让数控管理系统在硬件、软件方面都得到了改善，市场综合竞争力提高。由于市场需求的多元化发展，如今的状况是加工市场朝着更加精密、高速的时代发展，数控技术发展的趋势为工艺设计由经验判断转化为定量的分析，加工技术从技艺发展转化为工程学发展，工艺模拟技术快速进步。

二、数控技术对机械制造的功能提升

1、提升机床控制能力

机械制造过程中利用数控技术手段，对于原有的加工程序进行优化，提高整个机床的控制能力，将计算机技术设置在相关的加工流程中，通过使用代码技术来实现对于整个流程的监控，保证程序化管理，结合数控的指令操作方式，能够实现对于机床伺候系统的有效监督，自动的完成整个加工流程。此外在利用数控技术时候使用专用的芯片来构建集成电路提升装置的集成度，降低作业环节中元器件的数量，减低接线量，降低出现故障的概率，后期的维护或是修理更加的方便。

2、提升制造效率和精准度

将计算机技术应用在机械制造过程中，能够促进加工工艺的进步，缩短加工的时间，利用数控技术能够对于计算机进行有效控制，通过事先设计好的编程对于整个加工过程进行有效控制，保证全程的自动化管理。利用工艺过程集成，一次的装卡就可实现一个零件加工过程的大部分或是全部完成，减少了装卡的次数，精确度更好，能够实现无缺陷的生产。同时避免过多的辅助，能够使用更好的机械完成原本的任务，让设备的柔韧性提升，控制加工企业经济成本投入量，实现效益的最大化。

3、实现智能化和虚拟制造

数控技术的另外一个方面就是实现智能化和虚拟制造过程。智能化制造就是通过采用信息技术来集成人工智能、制造软件系统、机器人控制和决策等，实现智能化制造。虚拟制造过程利用信息工程技术、计算机仿真技术对于实际生活生产中的信息、制造过程、物体进行仿真，在模拟过程中不断的发现其中的问题和漏洞之处，在具体投入应用生产之前采取有效的解决手段，提高一次生产成功的概率，最终降低成本，缩短研究开发的时间，提升企业综合实力，提高行业竞争水平。

三、数控技术在机械制造中的巧妙应用

1、机床设备

机械设备在整个制造领域的发展中具有重要地位，由于现代化机械制造的需要标准，具有控制能力的现代机床设备是关键的环节。计算机技术的结合应用给予行业发展提供了更好的控制效果。将计算机技术应用到机床设备中，提供程序控制系统对于整个加工过程进行实时监控，其利用代码控制技术将主轴的变速、工件和道具之间的位置、道具应用、冷却泵的控制等按照一定的顺序控制在介质上，通过系统中心发出相关的命令实现整个系统自动化加工出目的零件，这就是数控机床。目前国内能够生产出一百多种的数控机床，且研究开发六轴五联动的应用系统，能够使用在更加高级精密的加工过程中。

数控技术的巧妙运用体现在机床伺服驱动进给系统的设计和改进、机床控制系统的数控化和加工数控化。

机床伺服驱动进给系统的性能是影响机床将精度的重要因素。数控技术运用于伺服系统，可以有效控制机床的柔性成都。在数控伺服系统中，相比较步进电机驱动系统控制，永磁同步伺服驱动系统更加有优越性。

机床控制系统的数控化就是进行数控编程来规定代码或是程序格式，将工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数、辅助功能编制成加工程序，再把程序内容记录在控制介质，然后输入到数控机床的数控装置中，进而实现数控装置指挥机床自动的加工零件，实现从零件图的分析到制成控制介质的全部过程的精细化控制。

数控机床加工就是将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按照规定的代码和格式编制成数控加工程序，利用适合的方法将加工程序输入数控系统。通过数控系统对于加工程序进行数据处理，输出各种指令和信息，控制机床各个部分按照规定有序的动作。尤其在刀具补偿的加工中，轻松地通过切削点垂直于刀具轨迹的位移来补偿，进而修正刀具实际半径或是直径与其程序规定值的差，确保加工的精准度。

2、汽车工业

随着社会的高速发展，汽车工业的进步非常显著，在此条件下汽车零部件的加工技术也不断进步，数控技术的应用实现复杂零件快速加工的愿望。将高速发展的数控机床中的柔性和高效性应用到汽车加工行业，不仅满足产品的快速更新换代，还能够实现一次的经济投入获得长久性的经济收益，最终突破传统的经济规模观念思想，能够实现多品种的中小批量快速加工。如今数控技术领域中的快速成形技术已经在汽车零部件加工中得到了广泛的应用，取得相应的成绩；此外柔性制造技术、集成制造技术、虚拟制造技术也已经在该领域发挥出作用效果，为汽车行业的进步做出卓越的贡献，可以说未来汽车制造行业的发展将必须依靠数控技术的进步。

将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。如美国Ford汽车公司和Inger⁃soll机床公司合作，经过多年的努力，研制成HVM800型卧式加工中心，同时采用高速电主轴和直线电机，主轴最高转速为24000r/ min，工作台最大进给达7612m/m in，即不到1s工作台可行程1m，瞬间完成一个工作行程。用这种高速加工中心组成的柔性生产线加工汽车发动机零件，其生产率与组合机床自动线相当，但建线投入要减少40%。

3、采矿机械

我国经济发展过程中各类矿产资源的发掘和开采具有重要的意义，该基础决定了采矿企业的首要任务为提升煤炭系统的生产质量，提供高效优质的设备和开发技术。随着市场经济发展，行业内部的竞争更加激烈，采矿行业领域综合实力的提升关键在于技术设备的创新水平，企业综合素质的提升方面。企业内部设备控制化水平是对于工业化程度的一种反应。但设备全面数控化在成本上有一定的困难，因此不同的生产企业根据企业内部的生产模式，结合不同采矿机械的实际状况，利用数控技术对部分关键机械加工设备进行改良，分析加工的等级，并根据精度的要求等级选择普通机床或是数控机床，采利用普通机床和数控机床结合的生产方式，盘活原有的资源。在此基础上逐步完善数控系统，持续对旧机床进行数控改造，提升企业的综合竞争实力。

总而言之，面对市场的需求变化，应该结合我国目前的机械制造工业发展现状，充分利用数控技术的集成化、柔性化、自动化的特点，实现制机械造业的快速进步发展。相关领域的技术研究人员应该认识到数控技术发展应用对于机械制造的重要性，不断的进行研究和开发，各方面共同努力，促进国内机械工程制造业的长久发展。

［1］徐鹏辉.数据技术在机械制造中的发展应用［J］.林业机械与木工设备2014

［2］王耀庆.数据技术在机械制造中的应用［J］.建造机械化2013

［3］段坤.数据技术在机械制造中的应用［J］.科技咨询2014