張?zhí)煲? 周龍

摘要：我國科學(xué)技術(shù)在這些年的發(fā)展之中不斷提升，機(jī)械加工行業(yè)也取得了巨大進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)在其中發(fā)揮了重要的作用，應(yīng)用優(yōu)勢不斷呈現(xiàn)，不僅大幅度提高了機(jī)械加工的效率和精度，還提升了其自動化水平，有力推動了機(jī)械加工行業(yè)的快速發(fā)展。本文對數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與其發(fā)展過程進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；數(shù)控技術(shù)；效率；自動化；發(fā)展

引言

在當(dāng)今機(jī)械加工發(fā)展當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)在我國已經(jīng)有了較長時間的發(fā)展歷程，并得到了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)具有多種特點，并熟練運用于各種領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)的運用實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，所以將數(shù)控技術(shù)運用于機(jī)械加工行業(yè)之中，可大大提高國家的生產(chǎn)力水平，也促進(jìn)了我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國的工業(yè)實現(xiàn)全面現(xiàn)代化。

1.數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用分析

在現(xiàn)階段，數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，對機(jī)械加工生產(chǎn)的影響深遠(yuǎn)，加大數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，也能促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展。

1.1數(shù)控技術(shù)的特點

（1）加工產(chǎn)品質(zhì)量高

通過數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，可以對多種形式的曲面進(jìn)行加工，成功解決了復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)在普通機(jī)床上無法加工的難題，數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)零件等更高精度的加工，使得機(jī)械產(chǎn)品更加多樣化，也使得產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。

（2）耗時短，效率高

數(shù)控加工只需要對加工產(chǎn)品進(jìn)行編程，然后進(jìn)行一次裝夾，就可完成多道工序的加工，大大縮短了加工時間，提高了生產(chǎn)率。

（3）加工形成模塊化

在設(shè)計和生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)逐步對其進(jìn)行模塊化設(shè)置，大大減少了換刀安裝等時間，從而使加工產(chǎn)品的質(zhì)量和精度穩(wěn)定。

1.2數(shù)控技術(shù)的重要作用

（1）有利于提高機(jī)床的控制力

數(shù)控技術(shù)的運用可提高機(jī)床自身的控制力效果，由于機(jī)床上的設(shè)備是通過數(shù)控來進(jìn)行自動控制，因此使機(jī)床的加工性能達(dá)到了最大程度的發(fā)揮，提高了機(jī)械加工質(zhì)量，從而獲得更大的收益。逐步提高數(shù)控技術(shù)的水平，也大大簡化了機(jī)床設(shè)備的操作，使工作效率進(jìn)一步提高。

（2）有利于推動制造行業(yè)往更高水平的發(fā)展

數(shù)控技術(shù)對我們?nèi)祟愔圃鞓I(yè)的發(fā)展有著非常重要的影響，將此先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于制造產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，使得市場上有了更加多樣化的產(chǎn)品，也為一些復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品等提供了技術(shù)保障。此技術(shù)的誕生，提高了生產(chǎn)效率，從而提高了收益，這也推動了數(shù)控技術(shù)往更先進(jìn)層面的發(fā)展，進(jìn)而提高了全球制造行業(yè)水平。

1.3機(jī)械加工行業(yè)中數(shù)控技術(shù)的運用

（1）現(xiàn)代各種機(jī)床設(shè)備領(lǐng)域

機(jī)床中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，機(jī)床設(shè)備在機(jī)械加工的過程中是一個最基本的使用工具之一，它在其中的應(yīng)用程度在一定層面上也反映了一個國家制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。數(shù)控技術(shù)的運用需與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，將控制裝置與計算機(jī)相連，使機(jī)床實現(xiàn)自動化，并在整個加工過程中起監(jiān)控和指導(dǎo)作用，這不僅使加工在可控制的范圍之內(nèi)，也使機(jī)床對零件的加工更為精密，效率大大提高。

（2）汽車工業(yè)領(lǐng)域

近年來，我國的工業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活生活水平也逐步提高，這也極力推動了汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽修行業(yè)對汽車零部件的需求量也日益增加，僅靠過去通用的制造方法已滿足不了市場需求，所以數(shù)控技術(shù)在此領(lǐng)域起到了重要作用，數(shù)控加工可實現(xiàn)大批量的汽車工業(yè)生產(chǎn)，尤其對于內(nèi)部的一些復(fù)雜精密的零部件加工，而且效率高，質(zhì)量好。汽車制造是我國經(jīng)濟(jì)的一個重要組成部分，數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用也提高了國產(chǎn)汽車的綜合競爭能力。

2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程

2.1世界數(shù)控技術(shù)歷史的發(fā)展

數(shù)控機(jī)床的研制最早是從美國開始的。20世紀(jì)40年代，首臺數(shù)字電子計算機(jī)的出現(xiàn)使數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)成為可能。1952年，世界上第一臺用專用電子計算機(jī)控制的三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床誕生于麻省理工學(xué)院（MIT），經(jīng)過改進(jìn)于1955實現(xiàn)量產(chǎn)，但由于成本原因只限于在航空工業(yè)中使用。1960年開始，德國、日本、中國等國家都相繼投入到開發(fā)，生產(chǎn)和使用數(shù)控機(jī)床的行列中來。

普遍認(rèn)為，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展到目前為止經(jīng)歷了2個階段和6代的發(fā)展。

第一階段的數(shù)控系統(tǒng)為硬件數(shù)控（NC），分別為采用電子管的第一代（1952—1959年），采用晶體管分離分離元件，出現(xiàn)自動換刀的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心，使數(shù)控裝置進(jìn)入到第二代（1959—1965年），采用小、中規(guī)模集成電路的第三代。

第二階段的數(shù)控系統(tǒng)稱為計算機(jī)數(shù)控（CNC），也稱軟件數(shù)控。分別經(jīng)歷了采用大規(guī)模集成電路的小型通用計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)為第四代，之后微處理器開始用于數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第五代（1974年開始），1990年，出現(xiàn)了基于個人計算機(jī)（PC）為平臺的數(shù)控系統(tǒng)，使數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入到第六代。

2.2國內(nèi)數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀

自上世紀(jì)六十年代開始，我國便開始了數(shù)控技術(shù)的研究工作，經(jīng)過幾十年的努力，我們在國內(nèi)許多高校都開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，在數(shù)控技術(shù)發(fā)展上取得了很大的成就，特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是我國數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀還是存在著很大的問題，例如加工精度不夠，技術(shù)創(chuàng)新能力相對較弱，市場占有率低等。在當(dāng)今的數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，市場基本被SIEMENS和FANUC兩家公司占有，我國自主的數(shù)控系統(tǒng)面臨著極大的挑戰(zhàn)，很多方面與世界的主流先進(jìn)技術(shù)還存在很大的差距。

因此，我們當(dāng)前要將可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域中，結(jié)合我國的基本國情，走符合我們中國國情的基本數(shù)控技術(shù)發(fā)展道路。

2.3數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

（1）高速、高精度的數(shù)控機(jī)床

在當(dāng)今數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。在轎車領(lǐng)域，對于車輛加工的速度需求就顯得尤為突出。根據(jù)乘聯(lián)會的零售數(shù)據(jù)，2018年，上汽大眾和一汽大眾的銷量總和超過了400萬輛，2018年銷量最高的轎車為46.76萬輛，這是一個什么概念呢？年產(chǎn)30萬輛車的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒一輛，而銷量最高的轎車在此基礎(chǔ)上還要提升一半，這對于一條生產(chǎn)線來說是極大的挑戰(zhàn)，對生產(chǎn)線數(shù)控技術(shù)加工的速度和精度有著極高的要求。

（2）智能化的發(fā)展趨勢

智能化是通過聚集各種智能技術(shù)，使智能設(shè)備像人一樣具有處理各種問題的能力。隨著科技的發(fā)展，錯誤率低運算速度快的智能機(jī)器必將代替絕大部分人工。智能化的優(yōu)勢性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，智能化可以極大的提高機(jī)床的計算速度，提高機(jī)床的工作效率。第二，智能化系統(tǒng)的應(yīng)用使機(jī)床就算出現(xiàn)較大的誤差也能夠根據(jù)系統(tǒng)自身的運算補(bǔ)償回來，從而減小誤差。第三，智能化能夠極大的簡化操作步驟，減輕人工的壓力，從而節(jié)省人力成本。

3.結(jié)束語

當(dāng)前我國正處于社會主義初級階段，主要矛盾為落后生產(chǎn)力和人民日益增長的物質(zhì)文化需求的矛盾，因此，提升我國的綜合生產(chǎn)力便尤為重要。生產(chǎn)力的發(fā)展離不開數(shù)控技術(shù)的支持，只有數(shù)控技術(shù)發(fā)展起來過后，我們才能極大的提高生產(chǎn)力，提高硬件的加工精度，提高我國的制造力。隨著我國的數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展，中國制造必將媲美世界先進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)，趕上當(dāng)今世界的發(fā)達(dá)國家。

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作者簡介：張?zhí)煲恚?997—），男，四川省自貢市，本科，西華大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。

周龍（1998—），男，四川省宜賓市，本科，西華大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。

（作者單位：西華大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院）