井石磊

（西安工程技師學(xué)院，陜西 西安 710000）

1 引言

數(shù)控技術(shù)是根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝要求，用現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及光機(jī)電原理等理論知識(shí)對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化信息處理與控制，達(dá)到生產(chǎn)自動(dòng)化，提高綜合效益的一門技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，其通用性、功能擴(kuò)展和維修、軟件移植性都比較差，開(kāi)放性體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，采用模塊化的體系結(jié)構(gòu)，能使用于各種計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái)，軟件開(kāi)發(fā)、維護(hù)、更新都比較方便。

數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化的核心所在，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力都具有重要意義。

2 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展及數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，生產(chǎn)能力大幅度提高，規(guī)模不斷擴(kuò)大，但在技術(shù)方面，我國(guó)整體技術(shù)水平較低，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌很少，產(chǎn)品很難不如尖端產(chǎn)品的行列，核心技術(shù)很大程度上依賴于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。提高自主研發(fā)能力是我國(guó)目前機(jī)械制造業(yè)面臨的亟需解決的問(wèn)題。

目前，機(jī)械制造已從傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)展為自動(dòng)化信息化的制造，自動(dòng)化生產(chǎn)不僅對(duì)產(chǎn)品的精度有更高的保障，也大大提高了生產(chǎn)效率，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，降低了人為操作的危險(xiǎn)性。數(shù)控技術(shù)作為一門綜合技術(shù)，在機(jī)械制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

2.2 數(shù)控技術(shù)的原理

數(shù)控技術(shù)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)、精密測(cè)量、機(jī)械制造等技術(shù)。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)主要通過(guò)存儲(chǔ)程序?qū)Ω鞣N機(jī)床實(shí)現(xiàn)不同的控制，整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、可編程控制單元等部分組成。系統(tǒng)自動(dòng)加載預(yù)先設(shè)定的程序，通過(guò)輸入設(shè)備輸入機(jī)床加工所需的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)譯碼、計(jì)算機(jī)處理、運(yùn)算，將每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)分量送達(dá)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，使機(jī)床自動(dòng)加工出符合要求的零件。

2.3 數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)作為典型的機(jī)電一體化新型科技，是現(xiàn)代制造業(yè)集成系統(tǒng)的核心，較之傳統(tǒng)加工工藝數(shù)控技術(shù)有以下明顯的特點(diǎn)。

（1）信息化。數(shù)控技術(shù)廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的信息化。

（2）維護(hù)和管理水平大大提高。數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的機(jī)械制造加工過(guò)程嚴(yán)格按照模塊和標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行加工，使加工的各環(huán)節(jié)的時(shí)間得到有效控制，時(shí)間控制得當(dāng)，也間接實(shí)現(xiàn)了管理水平的提高。

（3）改善精度與質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中，加工過(guò)程嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行加工，避免了人工操作不精確的因素，提高了產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。

（4）利于新產(chǎn)品的研制。數(shù)控技術(shù)中在預(yù)先寫好程序后，通過(guò)輸入?yún)?shù)進(jìn)行產(chǎn)品加工，由于程序的可移植性和參數(shù)變更的方便，新產(chǎn)品的研制也相對(duì)方便。

3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó)，煤炭產(chǎn)量消耗量在能源系統(tǒng)中有重要地位。采煤業(yè)對(duì)采煤機(jī)的要求較高，采煤機(jī)依據(jù)煤礦的具體環(huán)境不同，其機(jī)械種類也不同，因此一般的采煤機(jī)都是進(jìn)行小批量生產(chǎn)，傳統(tǒng)生產(chǎn)條件下，單件下料問(wèn)題是困擾加工單位的一大難題，這也是造成加工成本高的主要原因。采用數(shù)控技術(shù)不僅可以加快工作進(jìn)程，高效率地完成任務(wù)，并且使用數(shù)控氣割機(jī)還可以精確控制切縫補(bǔ)償值，精確掌控工件的加工余量。

3.2 數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展推動(dòng)著交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，汽車作為公民出行的主要交通工具，也在不斷發(fā)展中。數(shù)控技術(shù)在汽車零部件的制造中起到了重要的變革作用。傳統(tǒng)的汽車零部件生產(chǎn)，只單一地把規(guī)模效益作為生產(chǎn)目標(biāo)，數(shù)控技術(shù)提高了零部件的加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了低成本、小規(guī)模、高質(zhì)量的生產(chǎn)。且數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也有利于零部件的更新?lián)Q代，可謂一次投資，長(zhǎng)期受益。美國(guó)福特汽車公司與Ingersoll機(jī)床公司合作，研制成HVM800型臥式加工中心，減少了成本投入，提高了加工效率。

3.3 數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成，工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)環(huán)境的限制，很多操作步驟無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工操作或人工操作安全系數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量不高，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)有效改善了這一現(xiàn)象。數(shù)控技術(shù)的使得產(chǎn)品生產(chǎn)效率提高，工作人員的安全有了保障，且利用數(shù)控技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，降低了人力資源的浪費(fèi)。在具體的工業(yè)生產(chǎn)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成了各種實(shí)際所需的控制單元，利用這類控制單元便能對(duì)機(jī)械手進(jìn)行指揮，并根據(jù)預(yù)先編好的程序輸送相關(guān)指令，驅(qū)動(dòng)單元接收指令之后便可以實(shí)現(xiàn)具體的操作。此外，數(shù)控技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)一定的監(jiān)管功能，一旦發(fā)現(xiàn)操作錯(cuò)誤，信息就會(huì)立刻經(jīng)過(guò)傳感器輸送到控制單元，同時(shí)采用一定的措施進(jìn)行保護(hù)；機(jī)械元件與服務(wù)系統(tǒng)組成了執(zhí)行單元，通過(guò)動(dòng)力部分提供動(dòng)力，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)元件發(fā)揮相關(guān)作用，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作。

4 總結(jié)

機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)足發(fā)展的基礎(chǔ)，為了提高機(jī)械制造的效率和質(zhì)量，必須有效利用數(shù)控技術(shù)促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展變革。將數(shù)控技術(shù)作為發(fā)展戰(zhàn)略中的核心手段，并不斷將其發(fā)展壯大，改革創(chuàng)新，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)必將有更好的發(fā)展空間。

[1]辛美俠，呂志偉，楊永良.機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量.學(xué)術(shù)觀察.2011