机械制造中数控技术的应用研究

李灿均

【摘 要】随着机械制造技术的迅速发展，数控技术在机械制造中的应用范围在不断拓展。数控技术在机械制造的进步和竞争力中起着重要作用，可以更好地解决机械制造中出现的问题。文章通过论述数控技术的特点及发展，数控技术应用于机械制造中的优势及存在的缺陷，以及机械制造中数控技术的发展趋势，并就如何更好地推动数控技术在机械制造中的应用提出了一些建议。

【关键词】机械制造;数控技术;数控机床

【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）03-0100-03

0 引言

改革开放以来，我国工业转型速度较快，在这一过程中，我国机械制造业对机械制造技术的要求在不断提高。我国机械制造业要想朝更好的方向长足发展，就要在传统机械制造技术上进行大刀阔斧的改革。随着技术的逐步完善，自动化技术被广泛应用于工业生产，其中数控技術在促进我国机械制造业发展的同时，也提高了机械制造业的经济效益。国家也从战略高度出发大力促进数控加工技术的发展[1]。企业通过这项技术，可以最大限度地提高机械产品的加工精度并确保产品质量。对数控技术的分步讨论不仅可以促进机械制造领域发展，而且可以带动我国机械化生产，进而推动我国实业经济发展。

1 数控技术的特点及发展

1.1 数控技术的特点

（1）智能制造。数控技术可以通过计算机仿真系统进行相应的工程科学，并且可以通过人工智能机器人进行决策，并在此过程中运用大数据智能算法进行合理预测，不断提高机械的制造水平 [2]。

（2）节能减耗。数控技术可以实现出色的节能效果。水泵电机使用变频调速和恒压供水技术后取得了较好的效果，在充分满足设备用水需求的同时，大大提高了节电率。数控技术在自动车辆机械制造中的应用节能且高效，提高了机械制造的整体效率和质量，缩短了机械制造周期，实现对人工成本的有效控制。

（3）提高经济效益。数控技术经济性强，促进了机械系统的规模化和标准化发展制造，能在有限的时间内完成尽量多的生产任务，同时降低生产成本，使机械制造经济价值得到有效提高 [3]。

1.2 数控技术的发展

机械制造企业需要提高生产效率和降低生产成本，这不可避免地要求在机械制造中应用自动化和数字技术来提高加工过程的自动化水平。通过技术整合形成有机体系。一方面，机械制造给人们的生产生活带来了一定程度的影响;另一方面，它反映了某个国家的经济发展水平和工业化技术水平 [4]。近年来，随着我国科学技术的不断发展，数控技术得到广泛应用，给机械制造业的发展带来了新的机遇。

2 数控技术应用于机械制造中的优势

第一，智能优化整体结构。智能系统控制可以及时调整生产方法，释放更多的劳动力资源。在电子控制系统的支持下，动作和功能之间的关系不断协调，使系统具有更多自主性，能灵活应对各种生产环节。计算机软件通过数控技术来控制和调节机床的切削规律。作为主要的应用方法，数控技术促进了电子、机械和软件的集成，实现了整体结构的优化。第二，提高产品精度。数控技术的应用可以对产品加工的各个环节进行动态监测，确保每个加工环节的加工精度。在某些珍贵物品的加工制造过程中，可能会遇到一些材质特殊或价格较为昂贵的材料，对此数控技术可以进行科学的参数计算和严格的精度控制，避免造成材料浪费，为生产商节约经济成本。第三，实现虚拟制造。在数控技术领域中，虚拟制造技术是使用最广泛的技术之一。虚拟制造技术可以通过结合信息技术、模拟技术等高科技，对整个生产制造过程进行真实化的情景模拟，向生产人员直观反映产品设计在生产制造环节中存在的缺陷。

3 机械制造中数控技术发展存在的缺陷

目前，数控技术水平较低，在整个机械制造领域的实际应用过程仍然存在很多缺陷。例如，低级产品的竞争越来越激烈，大多数产品及具有更高水平和更强大功能的产品组件、配件等都必须依靠进口 [5]。由于技术和人力资源缺乏，国内数控技术仍然存在很大缺陷，数控系统还不完善。我国科学技术革命起步晚，尽管近年来逐渐缩小与国际先进水平的差距，并取得了初步成就，但目前仍然不能与先进国家的实践和经验相提并论。零件工艺适应性弱和产品质量差是亟待解决的问题，而核心技术的缺乏使我国数控技术的发展变慢，数控技术的应用尚未真正熟练。这表明我国缺乏自我发展和研究能力，一些自主开发的技术和生产技术仍然存在许多问题。另外，机械制造中数控技术还存在专业设置过细，不利于复合型人才培养，从业人员存在总体素质不高、学科基础知识薄弱、缺乏创新、发展潜力不足等问题。

4 机械制造中数控技术的应用

4.1 在传感领域的应用

传感器技术是机电一体化技术的重要组成部分，其在可操作性和准确性方面有许多优点。使用过程中，应用传感器技术可以随时监视外部情况以防止设备运行受外部环境影响。在智能生产中使用传感器技术，可以充分发挥其优势。在生产过程中，必须创建传感器的智能制造，相应的传感器终端网络系统可以有效处理传感器设备获取的信号，并且还能使用计算机系统对传感器信号进行处理，因此可以合理地控制各种传感器信号与信息，为生产过程提供准确的数据。

4.2 在生产线仿真技术中的应用

机电一体化可以智能监视机械设计的初始建模阶段，同时还能增加仿真的价值。在实际操作中，机器功率集成计算整个制造过程中的能耗、工时和输出，以及集成管理、运营、监督和控制，然后通过信息技术进行升级，获得最佳的生产模式。同时，通过仿真技术和机械设计的结合，确保行业模拟技术的可视化，并帮助技术人员掌握机械设计制造的整体过程内容，有效提高生产效率。

4.3 在车床加工技术中的应用

数控车床加工技术在整个加工环节中的重要性不言而喻。该技术常用于常规模具加工，最常见的情况是针塑料和轴类器具的加工与改造。其建造过程相对简单，可以应用于飞机模具的加工或其他杆零件的加工，但有一定的水平局限性。因此，数控车床加工技术尽管应用频率相对较大，但只能用于小规模的零件加工。

4.4 在航天领域的应用

航空航天技术在国民经济和国防现代化中的地位和作用不可替代。航天技术对航天用品的设计和功能有着严格的要求，产品不论来自何处，对性能、产品质量和可靠性都有很高的要求。在数量、精度、功能和加工尺寸范围方面，航空航天产品制造对数控机床技术、设备的需求非常明确和迫切。传统的机床加工设备无法生产航天用品，这就要用到现代化的数控机械制造技术。

4.5 利用数控技术建立各领域的数控机床

在工业零件加工中，设计人员需要分析零件的几何形状和尺寸，了解零件加工和加工要求中应注意的事项并制订可行的加工方案，为加工工作的顺利开展提供依据和技术支持。数控系统和机床的实际功能可以发挥最大的能力，并根据实际情况选择有效的对刀点及调整插入方法，避免换位过程中浪费大量时间。操作员在使用计算机系统编程之前，有必要根据零件的几何特征建立构造零件的坐标系，然后根据零件图的要求明确特定的加工线。在已建立的工件坐标系中，可以精确计算刀具的移动路径。

5 机械制造中数控技术发展新趋势

科学技术的发展促进了不同领域技术的融合，数控技术也通过计算机技术的融合达到传统产业的创新目标。由于使用了具有高分辨率绝对检测元件的高速芯片，因此机械制造业中数控技术必然向更高速、精密和高效的发展方向。随着全球经济发展趋势不断深化，数控技术也获得了持续改进和发展的机会。自动化和智能化程度将继续提高，复合机械制造的主要目的是减少工序和辅助时间，其数控技术需要朝着多轴和多系列控制功能的方向发展，这将提高机械制造的质量和效率。

数控技术从传统的工业制造封闭技术逐步过渡到现代计算机数控技术，实现了自动化和智能化发展，并在各个领域获得广泛应用，赢得巨大的发展机会。随着实时智能控制在数控技术领域的研究和应用，机械制造的数控技术必然會朝着实时智能的方向发展。智能的内容包括：追求加工效率和加工质量;方便使用和连接以改善驾驶性能;智能诊断和智能，监视内容以方便系统诊断与维护。

为了提高加工质量和效率，特别是加强加工阶段的自适应控制，简化操作和编程，增强驱动力并实现智能诊断和监控要求，许多国家都开放了数控系统并投入巨大的研究力量。联网的数控设备也成为近年来的热点和亮点，联网将极大地满足生产线、制造系统和制造公司的信息集成需求，它反映了数控机床加工的发展趋势，并首次出现在著名的国际机床展览会上。数控设备网络的发展最大限度地满足了生产线的制造系统和制造公司的信息集成需求，同时也成为当前多元化制造模式的基础。我国数控技术的发展应认真分析基本国情，坚持以市场发展需要为指导，满足市场发展和转型所需的技术基础，为提高总体水平打下坚实基础。

6 如何更好地推动机械制造中数控技术的发展

6.1 扩大应用范围，进一步提升经济效益

近年来，各种新技术应用于机械制造业，在一定程度上提高了机械制造的效率和质量，推动了机械制造企业经济效益的提升。但是，一些机械制造公司对机械制造信心不足，不愿在数控技术上投入过多，这严重影响了数控技术的发展。造成这种情况的主要原因是国内自动化机械制造的发展存在很多不成熟之处，无法给机械制造公司带来帮助，为企业带来信心。面对这种情况，有必要积极改善数控技术的利用效率，不断提高产业效率，逐渐扩大其应用范围。与此同时，要联合政府，推进机械制造当中数控技术的宣传，让更多的生产区域了解数控技术并积极引进先进的自动化技术，以有效提高机械制造业的产业效率。

6.2 政府支持和人才培养

一方面，政府应加大财政扶持力度，鼓励数控加工技术的创新与发展，需要适当增加资本投资，对其他数控技术发展较好的国家进行技术上的借鉴和经验上的学习，促进我国数控技术的进步与发展，不断提高我国数控技术水平。另一方面，数控技术能够推动我国机械制造业发展。要进一步推动我国工业发展向前迈进，就要积极提高数控技术的人才素质，使其能够积极参与数控技术的应用和研究活动，从而充分发挥数控技术在工业制造行业中的应用优势。要把更多的优秀数控人才投入到数控技术的应用和研究中，以促进数控技术的进一步发展，使其能够满足我国的发展需求。行业内部要定期举行机械制造数控技术交流，与各大高校联合举办数控技术应用大赛，促进整个行业内部良性竞争，也让从业人员进行思想碰撞，共同推进数控技术不断突破与创新。

7 结语

总而言之，在机械制造行业中数控技术的作用不言而喻，其不仅能够有力推动机械制造行业进步，还能够实现机械制造领域中核心技术的创新，使生产线技术集成，提高整个制造业的生产效率，进一步降低机械制造的投入成本，同时确保产品质量和增长率。现代制造业正在发生革命性的变化，这给在机械制造业应用数控技术带来了机遇和挑战。然而，在数控领域仍然有许多问题需要解决。我们应抓住机遇，迎接挑战，充分发挥数控技术的有效性，逐步缩小与发达国家的差距。此外，我国还应注意对相关技术人员的培训，提高从业人员素养，使其能够更好地胜任工作，并为我国现代机械制造业的发展做贡献;还要注意建立健全行业法规，更好地为机械制造业应用数控技术保驾护航。

参 考 文 献

[1]谷瑞，邢艳.数控技术在机械制造领域中的应用研究[J].南方农机，2019，50（20）：159.

[2]潘学宇.数控技术在机械制造中的应用研究[J].数码设计（上），2019（4）：231-232.

[3]尚佑峰.数控加工技术在机械模具制造中的应用研究[J].内燃机与配件，2019（12）：253-254.

[4]呼晓璐，刘素苹.数控加工技术在机械模具制造中的应用研究[J].科技风，2019（15）：151.

[5]张立新.难加工件复杂型面的高效精密电解加工工艺及装备[J].西安工业大学学报，2019，39（6）：742.