崔繼云　卞雷峰　陳仙峰　張兆宏

摘 要：本文簡單闡述了我國數(shù)控技術(shù)和加工機械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，重點介紹了數(shù)控技術(shù)在汽車、煤礦、車床、宇航等機械制造中的應(yīng)用，并對數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展趨勢作出了預(yù)測。

關(guān)鍵詞：加工機械；數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

1 前言

數(shù)控技術(shù)是集機械制造技術(shù)、現(xiàn)代化自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、光機電技術(shù)、傳感器技術(shù)等于一體的，以數(shù)字化為基礎(chǔ)，對機械運動、機床運作及整個生產(chǎn)加工過程進行智能化控制的制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)[1]。

2 我國機械制造業(yè)和數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)況

2.1 機械制造業(yè)現(xiàn)狀

機械制造，是指制造由機械部件為主組成的產(chǎn)品。機械加工，是指利用機械設(shè)備對機械零件進行加工的一種工序[2]。機械制造包括從產(chǎn)品選材、加工、裝配、調(diào)試、包裝、運輸?shù)恼麄€過程。近年來我國的機械制造業(yè)得到了長足的發(fā)展，但是在技術(shù)方面，我國的機械制造技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達國家，對外國技術(shù)還存在很大的依賴性，許多核心技術(shù)和部件都依賴于進口。目前，現(xiàn)代機械制造業(yè)早已從傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)展成為自動化、機械化的現(xiàn)代制造業(yè)，依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復(fù)雜加工，通過操作主控制器來實現(xiàn)加工過程的自動化。機械自動化彌補了傳統(tǒng)制造業(yè)的缺陷，夠保證加工精度的要求，還可以避免人工操作的危險，提高加工效率，使機械制造業(yè)得以大批量、高質(zhì)量的規(guī)?；?/p>

2.2 我國數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)況

數(shù)控技術(shù)涉及到計算機、自動化控制、測量、現(xiàn)代機械制造、微電子、信息處理等許多學(xué)科，是一門綜合性的技術(shù)。經(jīng)歷了五個發(fā)展階段——電子管數(shù)控階段、晶體管數(shù)控階段、中小規(guī)模 IC數(shù)控階段、小型計算機數(shù)控階段、微處理器數(shù)控階段。目前的數(shù)控技術(shù)發(fā)展進入了一個良性的發(fā)展模式，以超大集成電路板主板為主，以單片機或 PLC 處理器為主，控制核心單元以 PC機專業(yè)軟件系統(tǒng)為主的發(fā)展模式。

3 數(shù)控技術(shù)在加工機械中的應(yīng)用和發(fā)展

數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，幾乎涵蓋了國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，本文主要從以下幾個方面來探討加工機械中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展：

3.1 工業(yè)生產(chǎn)

數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)線上，尤其是高危復(fù)雜的勞動環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。例如金屬冶煉、農(nóng)藥加工等，加工車間常配有機械手，由計算機系統(tǒng)控制單元指揮機械手，按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令，并由執(zhí)行機構(gòu)完成相應(yīng)操作。數(shù)控技術(shù)不僅改善了工業(yè)生產(chǎn)的勞動條件，使工業(yè)生產(chǎn)線實現(xiàn)了機械化，降低了勞動強度，減少了工作量，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，還為生產(chǎn)人員提供了安全保障。在生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)通過計算機系統(tǒng)對生產(chǎn)加工進行控制，使整個生產(chǎn)過程按照既定的程序進行。假如發(fā)現(xiàn)錯誤或故障，傳感檢測系統(tǒng)的同步檢測功能及時發(fā)現(xiàn)，還可以根據(jù)運行狀態(tài)采取相應(yīng)的處理措施，從而保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2 汽車工業(yè)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用加快了汽車零部件制造的工作效率，提升了我國的汽車工業(yè)發(fā)展的速度。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)帶來了集高柔性和高效率于一體的高速柔性生產(chǎn)線，加工的汽車零部件，建線投入少，生產(chǎn)效率卻與組合機床自動線相當(dāng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多品種及中小批量產(chǎn)品的高效生產(chǎn)，加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。將汽車工業(yè)從傳統(tǒng)的經(jīng)濟規(guī)模轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N的高效生產(chǎn)，為復(fù)雜零部件的快速制造提供了便利的條件，虛擬制造、柔性制造、集成制造等數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用更是極大的推動了汽車工業(yè)的發(fā)展步伐。

3.3 煤礦機械

煤炭是我國的主要能源，為煤炭系統(tǒng)生產(chǎn)高質(zhì)量、高可靠性的煤炭開采及保護裝備是我國的煤機企業(yè)的主要任務(wù)。目前，我國煤礦企業(yè)在采取普通機床和數(shù)控機床相結(jié)合的生產(chǎn)模式：選擇國產(chǎn)或進口數(shù)控機床對舊機床實行改造，通過數(shù)控化使之成為全新概念的數(shù)控機床。數(shù)控化改造投入少，改造后的設(shè)備易操作，而且充分發(fā)揮了數(shù)控機床精度重復(fù)性好、加工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢。數(shù)控技術(shù)對于煤礦機械的應(yīng)用能有力促進煤礦行業(yè)生產(chǎn)效率的提高。采煤業(yè)對采煤機的要求較高，而且受開采環(huán)境的制約，人工操作的危險性也比較大。數(shù)控技術(shù)在煤礦機械中應(yīng)用實現(xiàn)計算機輔助制造，不僅能夠?qū)ιa(chǎn)進行精確控制，提高采煤機工作效率，保證機械加工的效果，使采礦任務(wù)更快更好的完成；還能將加工機械半脫離人工操作[3]，避免了人工操作的危險，降低了煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生率，數(shù)控技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用，在保障人員的安全情況下大幅度提高煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

3.4 機床設(shè)備

數(shù)控機床把刀具和工件之間的相對位置、刀具的選擇、主軸變速、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床能夠自動加工出所需零件，是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品。機床設(shè)備是機械制造的重中之重，在現(xiàn)代機械制造業(yè)中，占據(jù)了極其重要的地位。數(shù)控技術(shù)的機床設(shè)備是機電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分。數(shù)控加工技術(shù)與傳統(tǒng)傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比，有以下特點：可以完成一般機床難以完成的復(fù)雜加工；改變加工工藝參數(shù)便利，有利于換批加工和新產(chǎn)品的研制；可實現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工，在減少加工時間的同時保證質(zhì)量；采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具，減少了加工時間，提高工具標(biāo)準(zhǔn)化程度。數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用是利用計算機控制裝置使機床設(shè)備具備更好的控制能力，使數(shù)控機床能夠快速、精準(zhǔn)控制刀具與工件的位置，精確冷卻泵的操作，主軸變速等內(nèi)容，從而在保證并提高了加工精度的同時提高機床設(shè)備生產(chǎn)效率，滿足了機床加工日益精細(xì)化、復(fù)雜化的要求應(yīng)用。

3.5 在宇航工業(yè)中的應(yīng)用

宇航工業(yè)的特殊性決定了它有許多零部件需要進行特殊加工，傳統(tǒng)制造技術(shù)難以滿足宇航工業(yè)對加工精度和柔性的要求。在航空設(shè)備制造過程中往往會遇到鋁或其他剛度較差的金屬合金，如果使用傳統(tǒng)的制造工藝進行加工的話往往不會達到令人滿意的效果，利用數(shù)控技術(shù)就會使得材料的切割工藝更加精細(xì)，零件的曲線性和柔性更能滿足生產(chǎn)要求，同時可以節(jié)省許多資源與能源。

4 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)對加工機械乃至機械制造業(yè)的發(fā)展都具有舉足輕重的作用，在機械制造中有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和前景。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的數(shù)控技術(shù)必將得到長足的發(fā)展，對于加工機械的應(yīng)用將更加深入，從而提高整體機械制造水平，為我國國力的增強和人民生活水平的提高做出巨大貢獻。

參考文獻

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[2]徐安靜.淺析加工機械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].中國高新科技企業(yè)，2013，22（21）：51—52

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