許紅艷

（安徽馬鞍山技師學(xué)院馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

加工機(jī)械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展淺析

許紅艷

（安徽馬鞍山技師學(xué)院馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

數(shù)控技術(shù)具有效率高、制造的產(chǎn)品質(zhì)量可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足市場的多樣性需求，可以幫助企業(yè)提升其核心競爭力，推動(dòng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在現(xiàn)代化的機(jī)械制造領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。本文對加工機(jī)械數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行相關(guān)的分析和探討。首先對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程及特點(diǎn)進(jìn)行簡要的闡述，其次主要分析數(shù)控技術(shù)在我國的應(yīng)用和發(fā)展情況，最后就數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析和探討。

機(jī)械加工；數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展；認(rèn)識

數(shù)控技術(shù)，顧名思義就是運(yùn)用數(shù)字化對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行一系列的控制技術(shù)。具體來講就是將數(shù)字、文字和符號進(jìn)行組合而形成的一串指令，對相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工業(yè)的重要技術(shù)，更是數(shù)控機(jī)床的核心組成。在機(jī)械加工制造業(yè)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，使加工的產(chǎn)品具有質(zhì)量可靠、精度高等特點(diǎn)，而且大大節(jié)約了人力物力?？s短了產(chǎn)品加工周期，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的效益。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷成熟，在越來越多的領(lǐng)域中開始應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，尤其是在汽車輪船制造業(yè)、石油化工業(yè)、航空航天工程等大型機(jī)械制造業(yè)，數(shù)控技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用。

1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程及特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)這一概念最早由美國一家研究直升飛機(jī)螺旋槳葉片加工的公司提出，當(dāng)時(shí)是因?yàn)槁菪龢~片形狀較為復(fù)雜，而且精度要求高，葉片材料強(qiáng)度大，難以進(jìn)行加工，于是在此基礎(chǔ)上提出數(shù)字脈沖來對機(jī)床進(jìn)行控制的設(shè)想。在之后的幾年發(fā)展中，該公司和麻省理工學(xué)院合作，研究出當(dāng)時(shí)世界上第一臺采用電子管元件的數(shù)控銑床設(shè)備。我國于20世紀(jì)60年代開始對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行研究，到如今已經(jīng)取得了令人矚目的成績。在許多加工制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

數(shù)控技術(shù)和數(shù)控設(shè)備共同構(gòu)成了現(xiàn)代機(jī)械加工制造業(yè)的基礎(chǔ)，不僅體現(xiàn)出該企業(yè)的實(shí)力和規(guī)模，更是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的評判標(biāo)準(zhǔn)，影響其發(fā)展的戰(zhàn)略地位。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家對此更是高度重視，紛紛采用各種措施來發(fā)展和改良數(shù)控技術(shù)和設(shè)備。目前，我國的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)取得了令人滿意的成績，與建國時(shí)期的發(fā)展規(guī)模和實(shí)力相比，實(shí)現(xiàn)了跨越式的飛速發(fā)展。目前采用的多為開放式的PC控制系統(tǒng)，是由我國自主研發(fā)和設(shè)計(jì)的，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使我國的數(shù)控技術(shù)走在世界前列。

2 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)控技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，，許多人的出行方式也已由步行、公交改為私人汽車。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國的汽車保有量已經(jīng)突破一億大關(guān)，約占全球汽車生產(chǎn)總量的1/10，這些數(shù)據(jù)表明了我國的汽車制造業(yè)中蘊(yùn)含著極大的商機(jī)，具有廣闊的發(fā)展前景。其中，數(shù)控技術(shù)因在多種類、批量生產(chǎn)中占有明顯的優(yōu)勢而得到了廣泛的應(yīng)用。在汽車零部件制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)多采用柔性制造單元組成計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)，具有自動(dòng)化程度高、加工出的產(chǎn)品精度高、生產(chǎn)周期短和效率高等特點(diǎn)，還在很大程度上減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這都是傳統(tǒng)加工技術(shù)所不能比的。在汽車制造業(yè)的整條加工鏈中，即沖壓、焊接、涂裝和總裝四條加工流水線中，數(shù)控機(jī)床更是發(fā)揮著重要作用。尤其是數(shù)控技術(shù)控制的自動(dòng)化傳輸裝置和機(jī)械手，能夠幫助工人精確、迅速的進(jìn)行產(chǎn)品組裝，提高了工作效率。特別是數(shù)控技術(shù)中的焊接機(jī)器人，則完全釋放了人工勞動(dòng)力，不僅焊接速度快，而且焊接成品質(zhì)量可靠。

2.2 數(shù)控技術(shù)在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段我國航空航天業(yè)取得了傲人的成就，其中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用在其中發(fā)揮著重要作用。眾所周知，航空航天業(yè)是一項(xiàng)對產(chǎn)品精度要求極高的制造業(yè)，在傳統(tǒng)的航空機(jī)械制造業(yè)中多采用手工加工，不僅效率低，而且精度和質(zhì)量都無法保障。許多飛行器件多采用鋁合金或者鈦合金材料，這些材料的強(qiáng)度不高，但是韌性和延展性極佳，因此在進(jìn)行手工切割時(shí)極易變形，導(dǎo)致產(chǎn)品容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，手工切割技術(shù)是無法滿足航空業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求的。這就需要采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行加工和切割。

航空機(jī)械制造業(yè)中，關(guān)鍵部件種類繁多、尺寸大小不一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，因此，需要精密的數(shù)控銑床、車床、刨床和車削加工中心，以滿足對殼體、閥體、液壓偶件、光管零件和非球面光學(xué)零件等零部件的精密加工。目前我國的航天產(chǎn)品制造業(yè)中，數(shù)控技術(shù)的普及率已經(jīng)很高，相關(guān)機(jī)床的產(chǎn)品加工效率較高，CAM/AUTO-CAD/3D-max技術(shù)的集成應(yīng)用也得到普及，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品圖紙制造和對產(chǎn)品立即進(jìn)行精密加工的流水線操作。這些都證明了數(shù)控技術(shù)在我國航天航空業(yè)中發(fā)揮著極其重要的作用。

2.3 數(shù)控技術(shù)在其他制造業(yè)中的應(yīng)用

我國的煤礦資源豐富，煤礦產(chǎn)業(yè)也是我國的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而，在我國的煤礦業(yè)中時(shí)有礦難時(shí)有發(fā)生，這是由于一方面煤礦的地理位置大都位于地形復(fù)雜的山區(qū)，開采條件較為復(fù)雜，再加上開采設(shè)備落后，工人技術(shù)不過關(guān)的等原因。在現(xiàn)階段，我國煤礦業(yè)大都采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)和設(shè)備，礦難事故的發(fā)生概率有了很大程度的減少。在開采煤礦的過程中，數(shù)控技術(shù)解決了不易進(jìn)行單件下料的問題，使煤礦機(jī)器能夠獲得較快的切割速度，在很大程度上提高了煤礦的采掘效率和質(zhì)量，而且通過對一些危險(xiǎn)的工作進(jìn)行自動(dòng)化控制，避免工人下井進(jìn)行危險(xiǎn)操作，可以保證工人的生命安全。

3 數(shù)控技術(shù)在未來制造業(yè)中的發(fā)展趨勢

隨著數(shù)控技術(shù)在我國加工制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，對我國的國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用，得到了越來越多的關(guān)注，下面就數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢對我國的加工制造業(yè)的影響進(jìn)行分析和概括。

3.1 更高、更精的新技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的趨勢

在制造業(yè)中，效率和質(zhì)量是取得成功的兩大要素?，F(xiàn)階段的數(shù)控技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高效率和高精度的生產(chǎn)要求。在未來的發(fā)展中，可以通過進(jìn)一步的縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期來提高企業(yè)的市場競爭力。在國外的汽車制造業(yè)，高速加工中心的給進(jìn)速度可達(dá)到每分鐘80米，機(jī)床的加速度更是高達(dá)每分鐘3～4G。加工一個(gè)薄壁機(jī)器零件，用30分鐘就可以完成，而在一般的銑床加工則需要3個(gè)小時(shí)才能夠完成。這些都表明了我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展要達(dá)到世界一流水平，還有一定差距。

3.2 智能化、開放式成為未來數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要趨勢

今年谷歌機(jī)器人AlphaGo在圍棋比賽中戰(zhàn)勝人類選手，這表明了人工智能不再遠(yuǎn)離人們生活。在現(xiàn)代化社會(huì)，智能設(shè)備已經(jīng)走進(jìn)人們的日常生活。智能手機(jī)、智能家電和平板的應(yīng)用越來與廣泛，極大地豐富和方便了人們的日程生活和出行，人們的生活也越來越離不開這些智能設(shè)備。這些現(xiàn)象也影響了智能化設(shè)備在加工機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用和普及。在21世紀(jì)的數(shù)控設(shè)備中，一定具備智能化的電子控制系統(tǒng)。智能化的具體技術(shù)包括數(shù)控技術(shù)加工的效率和加工質(zhì)量兩個(gè)方面。在加工過程中，可以實(shí)現(xiàn)加工過程的全自動(dòng)化控制，對于產(chǎn)品的各項(xiàng)工藝參數(shù)無需再進(jìn)行人為調(diào)節(jié)，可由系統(tǒng)自動(dòng)生成，在編程方面，可以實(shí)現(xiàn)智能編程和智能化的人機(jī)界面，在加工監(jiān)控方面，具備智能識別判斷的功能。

由于傳統(tǒng)的封閉式的數(shù)控技術(shù)在進(jìn)行產(chǎn)品加工過程中數(shù)控軟件容易出現(xiàn)問題，用戶的選擇有限。而開放式的數(shù)控系統(tǒng)可以在一系列的軟件運(yùn)行平臺上，向更廣泛的用戶進(jìn)行開放，可形成系統(tǒng)系列化，能方便用戶進(jìn)行選擇和操作，從而避免了封閉式系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問題而無法解決的難題。

4 結(jié)語

本文對數(shù)控技術(shù)在我國的具體運(yùn)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，提出了數(shù)控技術(shù)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的積極影響和促進(jìn)作用，最后分析了未來數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，說明數(shù)控技術(shù)在加工制造業(yè)中占據(jù)這不可取代的作用，提出我國應(yīng)該加大對數(shù)控技術(shù)的投入和研究，不斷提升我國的綜合國力。

[1]馬秀霞.淺析加工機(jī)械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J]. 科技經(jīng)濟(jì)市場，2016(6):18～18.

[2]王盛.淺析企業(yè)加工機(jī)械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及商業(yè)化發(fā)展[J]. 知識經(jīng)濟(jì)，2016(2):136～136.

[3]龐欽.談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息，2016(24).

[4]崔祥友.淺析機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].科技、經(jīng)濟(jì)、市場，2015(3):16～16.

[5]徐安靜.淺析加工機(jī)械中數(shù)控技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013(21):51～52.

TG659

A

1671-0711（2017）01（下）-0149-02