摘 要：數(shù)控技術(shù)通過(guò)具有特定功能的程序語(yǔ)言，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)化加工，是智能制造的重要基礎(chǔ)。本文從數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)入手，分析了其在機(jī)械制造中的應(yīng)用，并提出了具體的發(fā)展意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，2015年5月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，促進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合，提升我國(guó)制造業(yè)整體水平。將“高檔數(shù)控機(jī)床”列為十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，提出“開(kāi)發(fā)精密、高速、高效、柔性數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備及集成制造系統(tǒng)，以提升可靠性、精度保持性為重點(diǎn)，開(kāi)發(fā)高檔數(shù)控系統(tǒng)主要功能部件及關(guān)鍵應(yīng)用軟件”。[1]數(shù)控技術(shù)是指通過(guò)編寫具有特定功能的程序語(yǔ)言，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)機(jī)械加工設(shè)備運(yùn)行軌跡的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品自動(dòng)化加工的技術(shù)，是提升機(jī)械加工效率和精度，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)向自動(dòng)化、智能化發(fā)展的重要手段。[2]

1 數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

第一，高精度加工，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)具有良好的剛度和熱穩(wěn)定性，能進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削。采用多軸聯(lián)動(dòng)，具有高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的進(jìn)給系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)微米級(jí)直線軸定位。[3]結(jié)合先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和智能化誤差補(bǔ)償，能有效降低廢品率，提高生產(chǎn)效率。第二，定制化生產(chǎn)，數(shù)控機(jī)床可通過(guò)調(diào)整操作參數(shù)、更換加工程序從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格、尺寸的零件的加工，替代復(fù)雜生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)柔性化制造。[4]能實(shí)現(xiàn)對(duì)精密復(fù)雜表面的自動(dòng)化加工，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品的研發(fā)提供了便利。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1 汽車工業(yè)

傳統(tǒng)的汽車工業(yè)追求規(guī)模化、效益化，消費(fèi)者對(duì)汽車功能需求的提高對(duì)汽車零部件精度和整車性能提出了更高要求，數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)其向個(gè)性化、小規(guī)模、高效率方向發(fā)展。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、活塞、連桿、氣缸等零件加工，變速箱中的軸和齒輪的加工，整車生產(chǎn)的沖壓、焊接、涂裝和總裝線等工藝都需要應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。將數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等生產(chǎn)要素與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)，如當(dāng)前很多汽車公司采用的自動(dòng)化車身前板生產(chǎn)線，無(wú)需工作人員進(jìn)行加工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人。

2.2 采煤機(jī)械

采煤機(jī)械制造中毛坯制造、單件下料等過(guò)程應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加工工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過(guò)程的智能化控制，提高作業(yè)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，提升機(jī)械設(shè)備的性能，降低采煤的危險(xiǎn)性。采煤機(jī)浮動(dòng)油封結(jié)構(gòu)加工時(shí)必須保證內(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)凹曲面密封圈壓縮量相等，其密封性能受內(nèi)外環(huán)凹凸面加工精度的影響，采用數(shù)控氣割取代傳統(tǒng)的仿形加工，自動(dòng)可調(diào)整的切縫補(bǔ)償裝置能精確控制毛坯的加工余量，使切割速度更快，加工精度更高。

2.3 航空航天

航空航天技術(shù)是國(guó)家科技發(fā)展水平的重要體現(xiàn)，也是國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，對(duì)機(jī)械制造材料選用和加工精度提出了新的要求。航空航天設(shè)備多采用鋁合金、鈦合金等輕質(zhì)材料，傳統(tǒng)的切削、銑削技術(shù)產(chǎn)生的切削熱易導(dǎo)致零件產(chǎn)生變形，影響加工質(zhì)量。高速切削技術(shù)的切削力小、產(chǎn)熱少，結(jié)合數(shù)控技術(shù)、傳感技術(shù)、模糊控制技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行智能化控制，動(dòng)態(tài)控制加工過(guò)程，提高加工精度，滿足航空航天設(shè)備的制造要求。

2.4 工業(yè)生產(chǎn)

數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的典型應(yīng)用為工業(yè)機(jī)器人，能接受人類指令并按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行運(yùn)動(dòng)， 廣泛用于工業(yè)搬運(yùn)、機(jī)械加工、焊接、裝配、噴涂等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，替代人類在高溫、粉塵、有毒有害等惡劣勞動(dòng)環(huán)境下工作。工業(yè)機(jī)器人包括高精密減速器、高性能伺服電機(jī)、高速高性能控制器等關(guān)鍵技術(shù)。由計(jì)算機(jī)程序組成數(shù)控系統(tǒng)控制單元，通過(guò)控制面板驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成既定操作，結(jié)合壓力傳感器、碰撞檢測(cè)傳感器、視覺(jué)傳感器對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，及時(shí)反饋信息并采取動(dòng)態(tài)調(diào)整措施，保證生產(chǎn)安全，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展

為推進(jìn)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展，需要政府加強(qiáng)統(tǒng)籌管理，細(xì)化并落實(shí)相關(guān)政策，指明具體的發(fā)展路徑。加快標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，確保按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行數(shù)控機(jī)床模塊化制造，搭建數(shù)控交流服務(wù)平臺(tái)和試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，規(guī)范工藝和產(chǎn)品。出臺(tái)財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)企業(yè)科技創(chuàng)新，從材料、熱處理、軸承等基礎(chǔ)工藝入手，研究動(dòng)、靜結(jié)合面的小或無(wú)應(yīng)力裝配，調(diào)整主軸軸承間隙等裝配參數(shù)和主軸密封與潤(rùn)滑方式，選擇合適的監(jiān)控參數(shù)和參數(shù)閾值，不斷提高數(shù)控機(jī)床的精度和可靠性。實(shí)施產(chǎn)教融合，開(kāi)展校企合作，企業(yè)和高校共同研發(fā)數(shù)控技術(shù)前沿相關(guān)的課題，協(xié)助高校開(kāi)展現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，完善產(chǎn)業(yè)鏈，整合產(chǎn)業(yè)資源，發(fā)揮龍頭企業(yè)在行業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用。

4 結(jié)論

數(shù)控技術(shù)是順應(yīng)“中國(guó)制造2025”國(guó)家戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)高精度加工和定制化生產(chǎn)，提升我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化、智能化的重要手段，在汽車工業(yè)、采煤機(jī)械、航空航天、工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛應(yīng)用。為推進(jìn)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展，需要政府加強(qiáng)統(tǒng)籌管理，加快標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)；鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，突破核心技術(shù)；優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)產(chǎn)教融合。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)務(wù)院.關(guān)于印發(fā)《中國(guó)制造2025》的通知[Z].國(guó)發(fā)[2015]28號(hào)，2015-05-08.

[2]張武.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].裝備制造技術(shù)，2017（2）：260-261.

[3]張世卓.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工業(yè)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（1）：53.

[4]于春雨.論數(shù)控技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2018（1）：17-19.

作者簡(jiǎn)介：李薇（1989-），女，四川南充人，碩士，助教，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。