周興

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的數(shù)控加工技術(shù)得到了很大的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使機(jī)床在機(jī)械加工行業(yè)中得到了很大的應(yīng)用。文章針對數(shù)控化機(jī)床的特點(diǎn)和工藝原理進(jìn)行研究，為其他的數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用提供

參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；機(jī)械加工；機(jī)床研究

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0057-02

在很多的制造企業(yè)中，仍然存在著很多的傳統(tǒng)機(jī)床，這些機(jī)床中超過一半都已經(jīng)使用了超過10年的時(shí)間，但是數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命通常在5到10年，在我國，超過一半的機(jī)床都是超期服役的。因?yàn)槌瑫r(shí)間的使用，很多的機(jī)床就不能滿足技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品升級的

要求。

1 數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)就是把計(jì)算機(jī)技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等一些傳統(tǒng)技術(shù)與高精度的加工技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合，從而提高機(jī)械加工的水平和質(zhì)量。從另一方面講運(yùn)用數(shù)字控制的技術(shù)能進(jìn)行更精密、更高效的機(jī)械加工。與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比更具操作性與靈活性，對企業(yè)加工產(chǎn)品的質(zhì)量和效率有著直接的影響。現(xiàn)階段的數(shù)控加工具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：多道加工的程序就由一次裝夾工作來完成，既縮短了輔助的時(shí)間也保證了加工產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。能完成傳統(tǒng)加工方式不能完成的繁雜零件加工，使零件的曲面形狀能更高品質(zhì)的加工完成。采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化工具，大大減少了安裝、換刀的時(shí)間，使工具管理的水平和工具的標(biāo)準(zhǔn)化程度得到了提高。在進(jìn)行產(chǎn)品加工的時(shí)候，僅僅需要簡單地對數(shù)控加工程序的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，然后就可以進(jìn)行新的產(chǎn)品的加工，這樣的操作方式簡單方便，又安全可靠，讓企業(yè)在新產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)過程中更加方便和快捷。

實(shí)際上，機(jī)床設(shè)備控制技術(shù)在機(jī)械加工過程中是十分重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)中，擁有控制能力的機(jī)床設(shè)備在現(xiàn)代化的機(jī)電一體化化發(fā)展中尤為重要。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展極大地方便了機(jī)械加工過程中對機(jī)床的控制，通過數(shù)控操作機(jī)床既能夠提高生產(chǎn)加工的質(zhì)量，同時(shí)也進(jìn)一步提高了機(jī)床的生產(chǎn)加工效率。在實(shí)際的應(yīng)用中，數(shù)控機(jī)床的操作步驟都是通過代碼來進(jìn)行控制的，也就是對于刀具和工件之間的相對位置以及主軸、變速等等各種順序動(dòng)作在計(jì)算機(jī)數(shù)控上面進(jìn)行編排，之后通過數(shù)控計(jì)算機(jī)來對機(jī)床發(fā)出指令，直到機(jī)床執(zhí)行命令，從而使得機(jī)床根據(jù)指令生產(chǎn)加工出目標(biāo)零件。

2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及發(fā)展方向

2.1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

（1）具有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性。能適應(yīng)不同零件的自動(dòng)加工，縮短了生產(chǎn)的準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工裝和費(fèi)用，提高了企業(yè)的快速應(yīng)變能力。

（2）加工生產(chǎn)效率高。在數(shù)控機(jī)床上可以選擇最有利的加工參數(shù)自動(dòng)加工，有效地縮短了調(diào)整和檢驗(yàn)等輔助時(shí)間；又由于采取了自動(dòng)加速，自動(dòng)減速等措施，使數(shù)控機(jī)床的移動(dòng)部件能夠快速移動(dòng)和定位，大大節(jié)省了加工過程中的空程時(shí)間，生產(chǎn)效率明顯提高。

（3）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。由于數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的數(shù)控程序進(jìn)行自動(dòng)加工，不受人為因素的影響，還可以利用軟件來校正和補(bǔ)償各種誤差，因此零件的加工精度高，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，同一批加工零件的尺寸一致性好。

（4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)條件。數(shù)控機(jī)床是按照所編程序自動(dòng)完成零件加工的，因而大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了生產(chǎn)條件，減少了對熟練技術(shù)工人的需求，并可實(shí)現(xiàn)一人管理多臺機(jī)床加工。

（5）能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工。普通機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的軌跡為二次以上的曲線或曲面運(yùn)動(dòng)，如螺旋槳、汽輪機(jī)葉片之類的空間曲面，在數(shù)控機(jī)床上就能方便的加工。

（6）有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。用數(shù)控機(jī)床加工零件，能準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí)，能有效地簡化測量和檢驗(yàn)工序，能大大減少工、夾、量具和在制品的管理工作，這些特點(diǎn)都有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。

（7）初始投資大，技術(shù)含量高。數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其組成部分大多屬于高技術(shù)范疇，起始階段的投資大，對設(shè)備使用和維護(hù)的難度較大，因此對使用者和維護(hù)人員都有很高的要求。

2.2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展方向

（1）智能化、網(wǎng)絡(luò)化將成為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。為智能化機(jī)械制造不僅能夠提升生產(chǎn)效率，也有效地保障了機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，例如制造自適應(yīng)控制系統(tǒng)，加工參數(shù)自動(dòng)生成系統(tǒng)等；智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，簡化了編程與操作過程，自動(dòng)編程系統(tǒng)與智能化操作界面的不斷完善也是智能化發(fā)展帶來的優(yōu)勢；此外智能故障診斷、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等功能，也是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的

趨勢。

（2）數(shù)控機(jī)床技術(shù)向精密、高效、柔性、集成的方向發(fā)展。近年來，各工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和科研單位投入生產(chǎn)使用的精密機(jī)床日益增多。這些精密機(jī)床主要是指：坐標(biāo)磨床、高精度絲桿車床、螺紋磨床、齒輪磨床、坐標(biāo)鏜床、高精度滾齒機(jī)、高精度長刻線機(jī)和高精度圓刻線機(jī)等。從技術(shù)層面上來講，加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵?；诟咚?、復(fù)合、智能、環(huán)保的數(shù)控機(jī)床發(fā)展的技術(shù)平臺，已成為發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。因此，在市場經(jīng)濟(jì)激烈的競爭環(huán)境中，通過生產(chǎn)為中心的帶動(dòng)，以企業(yè)為主導(dǎo)的賣方市場都已經(jīng)轉(zhuǎn)為以市場為中心，用戶為導(dǎo)向的買方市場，產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中更加地重視多樣化和個(gè)性化的發(fā)展，而且產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)壽命都得到了縮減，這就導(dǎo)致了多種品種的批量生產(chǎn)已經(jīng)成為生產(chǎn)中的主流。

（3）戰(zhàn)略考慮。我國是一個(gè)制造大國，因此，在世界產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移中要不斷地接受前端轉(zhuǎn)移，而不是后端轉(zhuǎn)移，為了防止我國制造業(yè)在新一輪的國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中成為“空芯”，我們要緊緊抓住先進(jìn)的制造核心技術(shù)。我們不能夠以資源、環(huán)境以及市場作為代價(jià)，來換取地位低下的經(jīng)濟(jì)格局，我們不能在未來的世界經(jīng)濟(jì)格局中做“加工中心”和“組裝中心”，我們應(yīng)該重視掌握核心技術(shù)，如果我們不能掌握核心的獨(dú)立制造技術(shù)，在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，我國的制造業(yè)發(fā)展就會受到嚴(yán)重的打擊。

（4）發(fā)展策略。數(shù)控技術(shù)下的機(jī)床發(fā)展，必須從我國的國情出發(fā)，將國家的戰(zhàn)略需求以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作為市場導(dǎo)向，將提高制造業(yè)綜合能力作為落腳點(diǎn)。利用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)，研究開發(fā)的內(nèi)容要以能夠支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)為主，最終能夠?qū)崿F(xiàn)制造裝備業(yè)飛躍性發(fā)展。要強(qiáng)調(diào)的以市場需求作為導(dǎo)向，通過整機(jī)的發(fā)展來帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)以及相關(guān)功能部件的可靠性以及生產(chǎn)規(guī)模的問題。

3 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，極大地影響著我國的機(jī)械制造水平和零部件的精度，同時(shí)也推進(jìn)著我國的國防軍工行業(yè)以及相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展，在這些行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，因此要使得數(shù)控技術(shù)更好地為機(jī)床制造業(yè)服務(wù)，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷助推，就必須不斷地改進(jìn)數(shù)控技術(shù)，推進(jìn)機(jī)床的數(shù)控化發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從戰(zhàn)略和發(fā)展的角度都是十分重要的，所以必須不斷地推廣和發(fā)展。

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