数控技术在机械自动化中的应用

林建山

处于工业4.0 大背景下，我国做为社会主义工业大国和工业强国，工业经济占据了我国国民经济的大部分，在机械制造业中，传统技术已无法满足要求，数控技术因其高精度，高效率，柔性自动化等特点。

1 数控技术的含义及背景

所谓数控技术，是一种自动控制技术，是用数字化信号对机械的运动及其工作过程进行控制的一种方法。利用计算机强大的数值计算和信息处理能力，对产品加工过程进行数字化信息处理与控制。数控技术的发展由1952 年美国将计算机技术应用到机床上，使传统机床产生了质的变化，到1957 年正式使用的三坐标数控铣床，标志着制造领域中数控加工时代的开始。

2 数控技术的特点

2.1 灵活性

计算机的辅助功能代替早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储，处理，判断，运算等功能均有现场可以编辑的软件来完成，这样便极大的增强了机械制造的灵活性，方便改变加工工艺参数，提高了数控设备的工作效率。

2.2 高效性

高效是数控技术在自动化机械制造中最为显著的特点，传统的设备只能从事一些简单的零件的加工，数控技术的使用，省去了换刀，停车的步骤，节约了加工时间，降低了人工成本。

2.3 高精度

依靠快速准确的数字量传递技术，对工件的高精密度的实时处理，及时反馈，与输入的指令相比较，用比较的差值来移动部件，只到差值为零。同时，随着现代科学技术的发展，测量装置的精度等也逐渐提高，使得数控加工精度进一步提高。

3 数控技术的应用

机械行业的发展方向是机电一体化，机电一体化是指在机构的主功能，动力功能，信息处理功能和控制功能上引进电子技术，并将机械装置，电子设备以及软件结合起来的系统的总称。

3.1 将数控技术应用到机床

将数控技术应用到机床加工出所需工件，数控机床便是机电一体化设备。数控机床的两个重要指标是速度和精度，直接关系到所加工产品的质量和档次。相比于不带反馈装置，用步进电动机作为伺服执行机构的开环数控机床，应用了反馈装置的半闭环和闭环数控机床，消除了传统部件制造中存在的误差，可以得到更高的精度。

3.2 将数控技术应用到煤矿机械加工领域

采煤机需要适应不同环境下的采煤需求，种类多，小批量生产多，传统机械加工难以实现单件下料，数控技术的应用解决这一难题，代替传统仿形法。

3.3 大力开发数控技术的应用领域，提升经济效益

虽然我国的数控技术已经发展到一定水平了，但较世界级数控技术发展来说还是不成熟的。数控技术的应用领域很有限，在许多的企业的机械生产制造中，数控技术仍在门外徘徊，使得部分企业的生产力较低，因此要大力开发数控技术大范围的应用领域。首先，传统产业要进行结构化改革，推动产业升级，摒弃传统观念，扩大对数控技术的使用范围和领域；其次，要扩大数控技术的运用领域，要打破自动化技术水平被某个行业或部门垄断的局面，逐步从局部领域扩大转移到大部分领域；最后，对于数控技术的运用门槛要降低，主动深入企业部门进行实践，提高企业的产业化水平，增加生产的专业性和科学性，为企业创造更高的经济效益。

3.4 大力加强数控技术人才的专业性培养

数控技术的良好运用不只要靠技术也要靠技术人才的研发，专业良好的技术人才更是数控技术在自动化机械制造中得到良好运用的重要因素。相关企业等部门要加强对技术人才的重视及培养并使之更具专业性。企业内部要定期举行关于数控技术的技能大赛，对表现突出的技术人员进行嘉奖，使之更具学习的积极性，激发对数控技术的钻研积极性，以此来培养专业俱佳的技术人才；同时也要加强对外来优秀科技人才的引进力度，进一步加强与高校的合作，创造更多的实践机会，为打造一支优秀的数控技术人才奠定基础。

4 数控技术的前景

4.1 汽车行业

随着全球分工体系的确立和汽车制造产业的转移，我国汽车行业抓住这一机遇并实现了跨越式的发展。从2003 年至2018 年，中国汽车产销星都大幅提高，产销量均已超过2500 万辆，不仅具有强大的生产力,还有广大的市场需求。而且随着新能源汽车的陆续上市并得到市场的广泛认可，新能源汽车同传统动力汽车都有着高速发展的需求，对高精密大型机床的需求量也随之上升。尤其是汽车制造中的革新技术，汽车轮毂的整体加工，以及汽车刹车盘都需要高速立式加工中心，而且汽车轮毂的整体铸造和直接产品加工还需要立式五轴数控机床、龙门五轴加工中心来提高其安全性能。

4.2 航空航天

对于航空航天中的精密仪器，流线型的表面，需要自由度高的，高密高精数控加工设备，进而促进数控技术的发展。

5 结语

数控技术是具有高科技含量的综合性技术，它具有灵活性，高效性，高精度等特点，给传统制造业带来了革命性的变化。随着数控技术在机械自动化领域的广泛应用，我国的制造力水平明显提高。但有些技术我国仍落后于其他国家，仍需要数控技术填补空缺，因此数控技术具有广阔的前景。