【摘要】數(shù)控技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域當(dāng)中是通過現(xiàn)代計算機(jī)運算對機(jī)械加工道具控制進(jìn)行操作和加工，通過在電腦中輸入預(yù)想的產(chǎn)品參數(shù)，通過刀具自動按照程序運行進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)械制造的自動化。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)在機(jī)械制造行業(yè)掀起了一場大的變革，不論是提高機(jī)械制造質(zhì)量還是提高制造效率等幾個方面都具有重要意義。通過國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中發(fā)展的對比，發(fā)現(xiàn)我們國家的不足，從未來數(shù)控技術(shù)發(fā)展的預(yù)測，能對我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供一定的啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；智能化

1、引言

隨著現(xiàn)在社會生產(chǎn)的規(guī)模化、集成化和多樣化，生產(chǎn)實際中對于機(jī)械產(chǎn)品的精度和功能要求越來越高，數(shù)控技術(shù)不僅僅在機(jī)械行業(yè)嶄露頭角，并且在其他行業(yè)當(dāng)中也發(fā)揮了不可替代的作用。然而我國的數(shù)控技術(shù)與國外相比，不論是從理論知識還是從操作工藝或者從加工機(jī)床等方面都有很大的差距，為此，要對數(shù)控技術(shù)在當(dāng)前機(jī)械制造中的發(fā)展應(yīng)用有一個宏觀的了解，進(jìn)而才能進(jìn)行理論創(chuàng)新。

2、數(shù)控技術(shù)的特點

傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在現(xiàn)代化信息技術(shù)的革命下顯得蒼白無力，逐漸地失去了原有的優(yōu)勢和地位。數(shù)控技術(shù)作為典型的機(jī)中一體化新型科技，是現(xiàn)代制浩業(yè)集成系統(tǒng)的核心，較之傳統(tǒng)加工工藝數(shù)控技術(shù)有以下明顯的特點：

（1）信息化。數(shù)控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)和電子通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)在機(jī)械行業(yè)當(dāng)中的信息化過程。

（2）維護(hù)成本低。傳統(tǒng)電動車床不論實在加工性能、安全性和可靠性等方面存在的問題都很多，數(shù)控技術(shù)正是基于這個現(xiàn)狀來進(jìn)行革新的，數(shù)控機(jī)床不論是在道具更換還是小角度調(diào)整等方面，都不是人工所能比擬的，并且全自動的數(shù)控切削，讓機(jī)械設(shè)備維護(hù)的成本降低。

（3）改善精度與質(zhì)量數(shù)控技術(shù)應(yīng)用干機(jī)械制造中，加工過程嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)置的參數(shù)講行加工，避免了人工操作不精確的因素，提高了產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。

（4）利于新產(chǎn)品的研制數(shù)控技術(shù)中在預(yù)先寫好程序后，通過輸入?yún)?shù)講行產(chǎn)品加工，由于程序的可移植性和參數(shù)變更的方便，新產(chǎn)品的研制也相對方便。

3、國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造應(yīng)用的發(fā)展

當(dāng)前數(shù)控技術(shù)在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用，在汽車制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)器具、航天等機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中隨處可見。另外，數(shù)控化技術(shù)的應(yīng)用方面還有很多，包括畜牧業(yè)、化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等多方面。

3.1國外機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)發(fā)展

世界第一臺數(shù)控銑床在美國誕生，距今已經(jīng)有60年，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造已經(jīng)融為了一體，數(shù)控技術(shù)所控制的數(shù)控車床，通過車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工等形式，制造出來種類多樣的機(jī)械產(chǎn)品。每年世界上新增的數(shù)控機(jī)床數(shù)量約為10～20萬臺，裝置的功能和質(zhì)量也不斷提高。夕陽產(chǎn)業(yè)的制造業(yè)，在數(shù)控機(jī)床的誕生下，又才一次煥發(fā)了活力。以德國為代表的高水平數(shù)控技術(shù)，將機(jī)械與數(shù)控的融合發(fā)揮到了機(jī)制，德國也出現(xiàn)了以汽車為領(lǐng)先行業(yè)的機(jī)械制造業(yè)，其所制造的機(jī)器在全世界范圍內(nèi)享有盛譽(yù)。

3.2國內(nèi)機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

我國數(shù)控技術(shù)是起步于20世紀(jì)中期，經(jīng)過多年的發(fā)展，目前較具規(guī)模的有廣州數(shù)控等。我國現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家有100多家，生產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)品多種多樣，有幾千種以上。目前我國占據(jù)的市場的產(chǎn)品主要集中在經(jīng)濟(jì)型上，而中高檔產(chǎn)品市場的比例仍然非常小，與國外的先進(jìn)產(chǎn)品相比，在穩(wěn)定性和精度等方面均存在較大的差距。目前我國是全世界擁有機(jī)床最多的國家，但我們機(jī)床的數(shù)控化率在2%以下，這與發(fā)達(dá)國家一般能達(dá)到20%以上有較大的差距。

4、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)向著高速度、高精度化、多功能化和智能化發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)三維技術(shù)發(fā)揮為數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步提供了強(qiáng)大支撐，同時數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)備更新與更換，也讓數(shù)控技術(shù)演繹的更加完美。

4.1高速度、高精度化

國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將高速度、高精度化確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。三維曲面加工是數(shù)控加工技術(shù)的一大突破，通過64位CPU實現(xiàn)CAD/CAM，簡化操作指令，簡明操作界面，人性化的UI界面，讓加工指令的輸入更加輕便，同時計算機(jī)技術(shù)的提高，對加工精度提高發(fā)揮了重要作用。另外，“零傳動”直線伺服已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，直線電動機(jī)的劣勢在現(xiàn)在數(shù)控優(yōu)化下成為了其優(yōu)勢所在。該伺服系統(tǒng)對速度和位置的控制軟件，將圖像和實際加工對應(yīng)起來，高分辨率的位置檢測裝置，對工件狀態(tài)信息的收集和處理效果明顯。高速CPU和顯卡，加上內(nèi)置微處理器，讓工件圖片信息的分辨率大大提高，對隨時發(fā)出操作指令有重要作用。

4.2多功能化

當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中數(shù)控機(jī)床，往往能夠達(dá)到一機(jī)多能的效果，合理進(jìn)行加工動作執(zhí)行，配備較多的冗余，保證設(shè)備的較高的利用率。例如，自動換刀是當(dāng)前全自動數(shù)控機(jī)床上運用最為廣泛的系統(tǒng)，自動換到系統(tǒng)配備了銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴(kuò)孔、攻螺紋，甚至磨削的道具，保證這些工序能夠迅速切換。將機(jī)床的前后臺分割開來，通過高速計算CPU對機(jī)床運轉(zhuǎn)過程進(jìn)行全面控制。實現(xiàn)機(jī)床前臺工作后臺編輯的指令的要求，指令編輯后能夠立即進(jìn)行動作調(diào)整，這又有賴于高速DNC接口，保證信號傳遞的高效率，甚至可以連接多個機(jī)床對同一大型工件進(jìn)行立體加工。

4.3智能化

數(shù)控技術(shù)的另一個發(fā)展趨勢是加工過程的智能化。自適應(yīng)控制（AC，Adaptive Control）是最近在國際上流行的道具控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)進(jìn)給、切削用量等參數(shù)，自動調(diào)整道具的夾緊狀態(tài)和受力狀態(tài)，以保證加工過程中的道具效率切削效率最高，達(dá)到加工精度和光滑度的要求。另外，數(shù)控機(jī)床的故障自診和自我修復(fù)功能，采用了CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床啟動的同時，也隨機(jī)啟動，對數(shù)控機(jī)床工作當(dāng)中的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)數(shù)控機(jī)床參數(shù)便利預(yù)定波動范圍之外，將自動修正，還會對硬件設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，提醒機(jī)械操作人員相應(yīng)的保養(yǎng)工作，例如刀面磨損和刀具溫度過高等都會有相應(yīng)的指示燈。

結(jié)束語

隨著生產(chǎn)方式的改變，數(shù)控機(jī)床慢慢的成為機(jī)械制造方面的主要設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的精度、功能和加工能力是用來衡量數(shù)控機(jī)床水平的主要標(biāo)志。加快數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用，對提高我國機(jī)械制造生產(chǎn)力具有重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]周健，黃慶林，卞俊明.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展應(yīng)用[J].電子制作，2013，10：202.

[2]辛長德.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，08：48.

[3]馮紅艷.分析機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2010，17：1.

作者簡介

馮建江（1991年7月），性別：男，民族：漢族，籍貫：浙江諸暨，學(xué)歷：本科，職稱：無，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化。