数控技术在机械制造中的应用研究

高明慧

（江苏省南京工程高等职业学校，江苏 南京 210000）

科学技术高速发展，推动了我国机械加工产业的不断创新发展，使传统的加工生产模式发生了明显的变化，而数控技术能够利用各种数字化程序指令，对机械设备的运行进行控制，结合计算机、光电传感器等多种设备，实现自动化生产，确保机械设备的生产工艺水平全面提升[1]。降低原材料生产成本，为我国机械设备制造加工产业的发展做出重要贡献。在现代机械工程中，应用数控技术可以提高加工自动性标准性，显著提高产品质量，扩大生产规模[2]。

1 数控技术

（1）数控技术原理，数控技术也被称之为NC，通过运用计算机和机械加工技术的融合，来提高对机械加工程序的合理优化与控制。数控技术具有效率高、精度高、自动化优势，也是实现机械设备自动化制造的关键所在。在数控系统组成中包括输出设备、CNC设备、控制速度、单元检测执行单元等[3]。CNC作为电子式计算机，能够确保整个数控系统自动化运行。在数控系统运行期间，需要将控制信息输入至机床中，利用信息设备对数据信息进行自动化处理，并且将所处理的结果转换成电信号，从驱动电路输出中保证对机床进行精准操控，也可以提高各个环节的生产效率。

（2）我国数控技术发展现状。数控技术作为高科技产业在我国发展经历许多阶段。其中大部分技术都能够实现商品化自主化生产，形成了数控产业基地。但我国数控技术发展还存在很多方面的不足，尤其是在高精尖技术方面差距显著。在产业化不断发展背景下，我国目前数控系统缺乏品牌效应，竞争实力不高，导致用户信心不足，数控技术的应用规范标准制定明显落后。在今后数控技术不断发展的背景下，要根据我国实际国情进行分析，提高数控技术产品的市场占有率，加强对高精尖装备的投入研发力度，促进产学研一体化发展，保证数控技术研发水平得到有效提高。

2 现代化机械工程中应用数控技术的主要意义

（1）提高生产效率。数控技术能够有效取代人工操作，对机械设备进行自动化控制，不仅能够极大节省人力成本，也可以大幅度提升生产质量，有效减少控制误差，保证产品制造精度显著提高。减少材料浪费，提高企业经济效益。数控技术经济性，在数控技术的应用中，解放生产力的同时加强对整体的管理，降低企业对人力资源的投资，加强了企业的生产力，从而提高企业的经济效益。

（2）保证产品的可观赏性和精密性。随着机械制造产业不断发展，客户对机械产品的外观要求不断提高，在新时期要想保证产品更加精致，必须要提高数控加工技术的控制精度，尽量减少产品误差。满足更高品质要求，同样利用数控技术还能够充分运用计算机软件对设计方案进行全面优化。通过编程控制实现产品多样化生产。对于用户个性化需求，也可以直接利用数控技术进行精细化控制，确保产品外观的多样性发展。

（3）有助于自动化产品发展。在自动化生产制造中，通过运用数控系统能够快速提高生产规模，保证产品更新换代的频率显著提高。传统的机械自动化制造产业中，机械制造模式单一，生产效率相对较低，导致制造出机械的精密度也不高。通过利用数控系统技术编程，可以实现对机械加工的自动化生产管理。数控技术的便捷性使数控技术的操作比传统机械制造更加便捷，它能在一定程度上减少机械的制造工序，而且数控技术相对于人工来说更能降低产品的出错率。

3 数控技术在机械制造中的具体应用

3.1 数控技术在工业产业中的应用

在我国工业产业不断发展的背景下，由于恶劣劳动环境，导致工业生产质量不高，存在许多安全隐患，不利于工人生命安全。在长时间生产中，机械设备也会出现故障，致使停工。针对这一情况，利用数控技术能够在机械操作的过程中实现同步检测，如果发现故障隐患能够通过传感器立即将故障信息发送给控制中心，做出相应技术措施，保障工业生产效果全面提高，减少因为机械设备故障而引发安全事故。在数控加工控制中运用计算机技术对工业生产能够进行全面控制，为广大生产者提供更安全高效的工作环境，减少对人身安全造成的威胁，而且利用数控系统还能够提高工业生产的整体效果，减少员工工作负担。

3.2 数控技术在矿业生产中的应用

在我国目前采矿行业发展的背景下，各种机壳毛坯制造依然采用传统加工，使得单件下料问题无法解决。通过数控切割技术可以有效优化套料选用方案，同时可以提高采煤机的切割速度，保证采煤整体质量全面提升，避免人工采煤产生的危险性。

3.3 数控技术在汽车加工行业中的应用

在我国汽车加工行业不断发展的背景下，数控技术实际应用也非常的复杂，不仅可以快速成型制造方便各种零部件加工，也能够应用柔性技术集成技术和虚拟制造技术，提高汽车加工的整体效率。在汽车制造生产中为了保证汽车元件的生产效率，需要充分利用数控系统提高对汽修零部件的快速生产转变，人工操作存在的不足，增强汽修生产线的应变能力，也能够保证汽车行业实现多样化和高效化发展，真正为汽修行业转型升级提供重要支持。

3.4 数控加工在机床设备中的应用

机床设备是现代机械设备加工关键，在机床设备中安装计算机控制装置，能够对机床的实时加工状况进行准确判断，保证各种操作步骤和刀具的相对位移。通过数字代码表示加强数字信息的合理控制，快速将信息输入到计算机系统之中，对于机床伺服系统和其他执行元件做出相应指令，保证零件加工效果。在机床设备加工中，数控机床也发挥了非常重要的作用，通过对加工零部件的精度进行合理优化，能够提高生产效率，对设备创新升级提供重要支持，减少人力资本。在机床设备数控加工制造中，随着科技快速发展各种设备创新，人们对机器零部件的加工精度要求也在不断增加，为了进一步提高机械设备加工生产的总体质量，必须对数控加工技术进行全面优化，提高零部件加工的整体精度，充分发挥机械设备的整体性能。

3.5 数控加工在模具加工中的应用

在我国工业产业高速发展背景下，有许多领域都需要通过模具进行生产制造，因为不同的生产产品具有多样化的特点。要想实现批量化生产，就必须利用模具进行快速制造，对于模具的质量要求也在不断增加，通过利用数控技术能够保证模具成型质量，还可以对模具进行不断的优化，增强模具制造的整体效果，为客户提供更高效加工方案，提高企业生产经济效益。

3.6 数控加工在航空制造业的应用

在我国航空制造业不断发展背景下，为了满足航空市场实际要求，必须要全面提高航空制造的整体质量，充分落实航空市场发展要求。我国目前航空市场具有非常广阔的发展前景，通过运用航空机械加工技术，可以有效取代传统生产技术产能低下问题，将先进科学技术融入到机械制造加工中，确保相关数据参数得到准确控制，满足航空发展实际需求，促进航空产业的稳定持续发展。

4 数控技术未来主要发展趋势

4.1 高精度

在数控技术不断发展的背景下，要想进一步增强数控加工的整体质量，就必须要提高现代制造技术的精度。速度和精度作为最重要指标，与生产效率和生产品质具有密切关联，通过提高数控技术的高精度发展，能够保证现代制造产业产品的质量得到全面升级。也可以缩短生产周期，提高管理控制的整体效果，全面提高企业自身竞争水平。

4.2 柔性化

柔性化包含两方面含义，一方面是数控系统柔性化设计，另一方面是群控系统柔性化管理，在数控系统柔性化设计中，主要采用模块式设计方案，通过对关键零部件进行模块化设计能够根据不同产品设计要求更换设备，确保整个柔性化系统功能覆盖范围更广阔，提高可裁剪性能，符合不同个性化设计要求。

4.3 开放化

当前数控系统的开放化已经成为未来发展的必然趋势，在传统数控系统中封闭性数控系统缺乏兼容性，使得技术升级存在困难。开放化的数控系统，则能够对整个数控系统进行妥善运行，通过适当的改变裁剪，被加工对象能够保证生产管理的效果，全面提高，同时也可以面向厂家和用户提供更完善的服务。

4.4 多轴化

当前数控系统运行效率不高，主要原因在于数控系统的轴向单一。通过多轴联动能够保证零部件在一台数控机床上装夹后，就能够实现自动换刀转头旋转等操作，全面提升设备整体的利用效率，保证零部件加工的光洁度更高。

4.5 集成化

在数控技术未来发展的趋势下，利用IC和NC系统可以实现立体化安装，尽量减少数控设备的占地空间，同时也能够增强设备的可靠性，能利用光缆传递信号，减少铜线或者利用无线连接的方式可以减少对系统的控制数目增强，集成化设计的整体质量。

4.6 智能化

在数控技术不断发展的背景下，通过将专家技术前馈技术学习技术，神经网络技术进行有效融合，能够满足制造企业信息集成的发展需求，确保制造模式全面创新。

5 结语

数控技术能够将计算机技术测量技术传感技术，微电子技术信息处理技术等多样化的技术手段进行有机融合，真正提高技术管理创新的整体质量，使得传统机械加工产业发生翻天覆地的变化，也可以确保数控加工技术水平全面升级到满足社会发展实际需要。