董銘 童柯淼

摘要：我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)，機(jī)械制造水平處于世界前列。隨著機(jī)械制造行業(yè)的興起與發(fā)展，制造技術(shù)也不斷經(jīng)歷著創(chuàng)新升級(jí)。在未來(lái)的發(fā)展階段里，高新技術(shù)尤其是在數(shù)控技術(shù)的普及與運(yùn)用中，將成為現(xiàn)代機(jī)械加工的整體趨勢(shì)，也將進(jìn)一步體現(xiàn)機(jī)械加工在制造效率與質(zhì)量水平的提升，對(duì)我國(guó)制造業(yè)邁向高質(zhì)量、現(xiàn)代化發(fā)展路徑具有積極的意義。此外，面對(duì)即將到來(lái)的技術(shù)型社會(huì)，高新技術(shù)的轉(zhuǎn)型離不開(kāi)硬件設(shè)備作為基礎(chǔ)，數(shù)控加工技術(shù)就是連接科學(xué)實(shí)驗(yàn)室與社會(huì)應(yīng)用之間非常有利的載體，能夠幫助突破傳統(tǒng)設(shè)備的制造困境，促進(jìn)行業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的整體水平的提升。本文主要分析機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用探討。

關(guān)鍵詞：智能制造;機(jī)床數(shù)控技術(shù);應(yīng)用探討

引言

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革孕育興起，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)加速向制造業(yè)滲透融合，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成為制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極謀篇布局，相繼出臺(tái)了制造業(yè)振興戰(zhàn)略，其中智能制造備受關(guān)注。機(jī)床數(shù)控技術(shù)作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車(chē)工業(yè)、航空航天以及智能機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)等領(lǐng)域，在智能制造中發(fā)揮著重要作用。

1、數(shù)控加工技術(shù)的相關(guān)介紹

1.1基本概述

數(shù)控加工技術(shù)是將先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)結(jié)合，將兩者合理應(yīng)用于機(jī)械加工過(guò)程中，輔之運(yùn)用各種新型技術(shù)手段，如傳感器、電、光等，將數(shù)字控制技術(shù)作為載體，使設(shè)備以規(guī)定的方式進(jìn)行加工，以此技術(shù)提升整體加工過(guò)程的效率。其通過(guò)前期的程序設(shè)置進(jìn)行機(jī)械工件的加工處理，并根據(jù)裝配要求將各零件進(jìn)行組裝，經(jīng)過(guò)整體的生產(chǎn)流程后形成最終完整的機(jī)械設(shè)備。數(shù)控技術(shù)的主要使用方面為數(shù)控繪圖、數(shù)控機(jī)床等，也屬于現(xiàn)代機(jī)械加工過(guò)程中的重要組成部分。

1.2技術(shù)趨勢(shì)

機(jī)械加工中，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量的關(guān)鍵，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)也順勢(shì)成為科技發(fā)展的重點(diǎn)。此外，由于機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模范圍較廣，新材料、新設(shè)備的多元化對(duì)機(jī)械元件質(zhì)量檢測(cè)提出新的要求。通過(guò)加強(qiáng)數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用能力，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)人工檢測(cè)的不足，極大提升機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)能力，合理利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行的故障診斷，并為檢測(cè)出的問(wèn)題提供相關(guān)的解決策略。同時(shí)，在具體設(shè)備的生產(chǎn)中，信息對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程十分重要。柔性數(shù)控技術(shù)由于在獲取數(shù)據(jù)方面更具有優(yōu)勢(shì)，成為機(jī)械加工領(lǐng)域中的重點(diǎn)技術(shù)。通過(guò)不斷的創(chuàng)新、升級(jí)提升獲取信息及機(jī)械控制的水平，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效益。

2、智能制造的基本特征

當(dāng)今時(shí)代，智能制造方興未艾、前景廣闊，它作為制造業(yè)的一種全新的生產(chǎn)方式，深度融合了新一代信息通信技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)，他使制造業(yè)的產(chǎn)品形態(tài)、設(shè)計(jì)和制造過(guò)程、管理方法和組織結(jié)構(gòu)、制造模式、商務(wù)模式發(fā)生了重大變革，將制造業(yè)帶入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，具有顯著特征。（1）智能制造以智能工廠為載體。智能制造以制造為本智能是實(shí)現(xiàn)制造的手段，沒(méi)有制造的加工過(guò)程，智能化便無(wú)從談起。智能工廠作為智能制造的載體，以構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠為目標(biāo)，將智能化融入整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程中，構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，將人機(jī)物料多維度融合，高效完成智能化生產(chǎn)控制中心、智能化生產(chǎn)過(guò)程管控以及智能化倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸和物流等工作。（2）智能制造以生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心。生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)包含產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)過(guò)程、管理以及服務(wù)等內(nèi)容，各環(huán)節(jié)的智能化要同步實(shí)施，相互融合，密不可分，缺一不可。（3）智能制造以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)流通共享是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要條件，是數(shù)字化的具體體現(xiàn)。智能制造的系統(tǒng)層級(jí)自下而上共有五層，分別為設(shè)備層、控制層、車(chē)間層、企業(yè)層和協(xié)同層，不同層級(jí)之間數(shù)據(jù)暢通，實(shí)現(xiàn)信息協(xié)同共享，為各層級(jí)生產(chǎn)管理提供依據(jù)。（4）智能制造以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要基礎(chǔ)設(shè)施，智能制造用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)把設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上，用大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制造智能化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間、設(shè)備與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通。

3、數(shù)控加工技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用分析

3.1機(jī)械制造領(lǐng)域

隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人民的生活水平不斷提高，新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來(lái)越短，需要加工各種不同需求的零件，對(duì)機(jī)械精密零件的需求越來(lái)越多樣化，個(gè)性化，如光電通訊精密零件、醫(yī)療設(shè)備機(jī)械零件、精密汽車(chē)零件、精密機(jī)床零件、精密模具零件、精密鐘表零件等。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)在數(shù)控加工設(shè)備上可以實(shí)現(xiàn)這些零件的精密加工，適應(yīng)產(chǎn)品更新快、精度高的需求。

3.2煤礦機(jī)械制造的應(yīng)用

煤炭資源作為一種重要的能源形式，對(duì)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)水平提升有重要影響。其需求量的不斷提升也為企業(yè)進(jìn)行資源開(kāi)采及合理利用提出新發(fā)展要求。將數(shù)控技術(shù)合理化應(yīng)用于煤礦產(chǎn)業(yè)的機(jī)械制造方面，能夠滿足現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)開(kāi)采數(shù)量及開(kāi)采效率的目標(biāo)。結(jié)合實(shí)際的采煤環(huán)境及條件，將數(shù)控加工技術(shù)及數(shù)字控制技術(shù)廣泛應(yīng)用到設(shè)備生產(chǎn)中，既能滿足煤礦較為惡劣的采煤環(huán)境提出的作業(yè)要求，也能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行小批量加工的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作流程。傳統(tǒng)的煤礦設(shè)備加工技術(shù)，難以保障開(kāi)采煤炭的質(zhì)量與數(shù)量，且由于裝備技術(shù)較為弱化，難以確保開(kāi)采過(guò)程中的技術(shù)合理性，容易造成采煤成本高、生產(chǎn)速度緩慢等問(wèn)題。利用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行設(shè)備故障的檢測(cè)也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備中存在的安全隱患，降低由于故障造成安全危險(xiǎn)發(fā)生的可能性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃與安全保障的合理優(yōu)化，保障煤炭行業(yè)的發(fā)展水平逐步提升。

3.3機(jī)床自動(dòng)化

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低工作人員操控的時(shí)間，避免暫停作業(yè)或者緩慢作業(yè)對(duì)整體工作時(shí)間的影響。設(shè)備操作人員需要在保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，給予機(jī)床設(shè)備一定的休息和冷卻時(shí)間，也能夠便于工作人員檢修和維護(hù)。工程師能夠在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)智能化+人工化結(jié)合發(fā)展的形式，將實(shí)際加工時(shí)間與理論加工時(shí)間的距離大大縮短。既能夠滿足既定的工作計(jì)劃，也能夠保證設(shè)備的維護(hù)檢查時(shí)間。數(shù)控加工技術(shù)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用，具有廣泛且深遠(yuǎn)的影響。隨著數(shù)控加工技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中使用深度廣度的變化，汽車(chē)加工領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)了規(guī)模擴(kuò)大化、產(chǎn)業(yè)個(gè)性化、加工精準(zhǔn)化、制造智能化的變革。

3.4航空制造應(yīng)用

在航空航天的設(shè)備當(dāng)中也有許多較為精密的機(jī)械零件起到了重要的作用，在其進(jìn)行加工處理的過(guò)程當(dāng)中不僅對(duì)于精度有較高的要求，其實(shí)用的材料也更為特殊，包括了一些鈦鋼材料等，在利用機(jī)械加工的方式進(jìn)行生產(chǎn)處理時(shí)必須要考慮到材料本身的特性，采用數(shù)控管理的方式隨時(shí)檢驗(yàn)零件產(chǎn)品的加工情況，嚴(yán)格控制機(jī)械加工時(shí)的能量流向和開(kāi)量問(wèn)題。在機(jī)械化系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中，還需要面對(duì)柔性化生產(chǎn)和集中化生產(chǎn)的情況，更需要利用有效的質(zhì)量監(jiān)測(cè)手段來(lái)檢驗(yàn)當(dāng)前的設(shè)備加工情況，重新對(duì)加工的尺寸參數(shù)進(jìn)行測(cè)量校驗(yàn)，切實(shí)保證在航空等精密零件加工時(shí)的良品率。

結(jié)束語(yǔ)

機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造業(yè)中應(yīng)用領(lǐng)域廣、發(fā)展空間大，它的推廣應(yīng)用有利于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，助力智能制造早日實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

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