周鳳嬋

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作454150）

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探析

周鳳嬋

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作454150）

通過闡述數(shù)控技術(shù)的涵義與特點，針對中國在數(shù)控技術(shù)上的發(fā)展現(xiàn)狀，提出一些能運用數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，希望人們逐漸關(guān)注數(shù)控技術(shù)。

數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

1　數(shù)控技術(shù)的涵義及特點

1.1數(shù)控技術(shù)的定義

數(shù)控技術(shù)即數(shù)字控制技術(shù)，是指在信息化時代用數(shù)字化信號對機(jī)器運行及產(chǎn)品加工過程進(jìn)行自動化控制的一種技術(shù)，又稱為計算機(jī)數(shù)控技術(shù)。此項技術(shù)集柔性自動化、高精準(zhǔn)及靈活高效等優(yōu)點為一體。同時該技術(shù)還能夠使機(jī)械制造生產(chǎn)達(dá)到自動化水平，并能有效地提高企業(yè)的綜合效益。

1.2數(shù)控技術(shù)的特點

數(shù)控技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)主要在于具備以下特點。

1）數(shù)控技術(shù)能夠很容易地完成普通機(jī)床無法完成的并具有高質(zhì)量的復(fù)雜零件；

2）數(shù)控技術(shù)能很方便地更改加工工藝參數(shù)，所以使得新產(chǎn)品的研發(fā)和批量加工更加有利；

3）數(shù)控技術(shù)能夠一次裝夾工件完成數(shù)道工序加工，不僅確保了高度的加工精度，而且還節(jié)省了輔助時間；

4）數(shù)控技術(shù)使用的是模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具，不僅節(jié)省了安裝和換刀的時間，而且還有利于工具管理水平及工具標(biāo)準(zhǔn)化水平的提高。

2　中國數(shù)控技術(shù)上發(fā)展現(xiàn)狀

中國目前數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀是：低檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展較快，中檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展舉步維艱，高檔數(shù)控機(jī)床依賴進(jìn)口，尤其是中國重點工程所需要的關(guān)鍵設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口，在技術(shù)上受制于其他國家。

筆者認(rèn)為造成目前這種狀況的原因主要在于中國本土的數(shù)控企業(yè)大多是屬于“粗放型”的，在產(chǎn)品設(shè)計水平、精確度、質(zhì)量、性能等方面與國外的先進(jìn)水平相差了5到10年的時間，而在高、精、尖技術(shù)方則和國外相差了10到20年的時間。并且，中國在技術(shù)集成和應(yīng)用技術(shù)方面的能力也比較差，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)也沒有打出自己的品牌。同時，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)還缺少配套的技術(shù)培訓(xùn)、售后服務(wù)等支撐，經(jīng)營管理水平和市場營銷能力也非常有限。另一個更重要原因是中國的數(shù)控技術(shù)也缺少自主創(chuàng)新的能力，技術(shù)上的創(chuàng)新非常有限，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)嚴(yán)重不足，這些都限制了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。

外國在中國數(shù)控系統(tǒng)市場銷量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果中國也能在普及型數(shù)控系統(tǒng)上取得重要突破，那么中國的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)有望趕超他們?？傊袊F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用尚處于探索階段，主要是對國外產(chǎn)品的學(xué)習(xí)和模仿，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也不夠強(qiáng)，信息化程度也不夠深入，當(dāng)前主要用于NC程序傳輸，其集成化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程故障排除能力有限［1］。因此，中國在數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用上和國外相比仍然有相當(dāng)大的差距，可以說是任重而道遠(yuǎn)，我們期待中國的DNC（數(shù)字制造）技術(shù)能夠有長足的進(jìn)步。

3　數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人是一種可以模仿人的手、臂等部分的肢體動作，按照預(yù)先設(shè)計好的動作要進(jìn)行編程，可以實現(xiàn)像工人一樣的操作機(jī)器、完成固定工作的目標(biāo)。工業(yè)機(jī)器人可以改善勞動條件、實現(xiàn)安全生產(chǎn)、提高勞動效率、減少操作失誤、提高產(chǎn)品質(zhì)量。它可以應(yīng)用在生產(chǎn)線上的裝卸材料方面，可以大幅度減少人力的消耗，同時也可以運用在焊接、噴漆及其他對人體有傷害的環(huán)境（如放射性物質(zhì)含量超標(biāo)的環(huán)境）和高空環(huán)境中，減少有害物質(zhì)對人體的傷害，使人的生命安全得到了有效的保障。工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要分為三部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動力部分及控制部分［2］。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械結(jié)構(gòu)和伺服驅(qū)動裝置兩個組成部分，能夠模仿人手臂部位的動作；動力部分主要的任務(wù)是向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供足夠的動力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動部件的作用下可以完成相應(yīng)的動作；控制部分主要實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人的指揮，主要是由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組合而成，它指揮機(jī)器人按規(guī)劃的軌跡操作，并能夠牢牢記住各種指令，如操作順序、運動方向和軌跡、運動的時速等信息，并向驅(qū)動裝置發(fā)出精確的指令信息，使工業(yè)機(jī)器人完成相應(yīng)的操作；如果有必要，還可對工業(yè)機(jī)器人的每一個動作進(jìn)行有效的監(jiān)督，每當(dāng)操作出現(xiàn)誤差或發(fā)生錯誤時及時向工作人員發(fā)出報警信號。

3.2在煤礦機(jī)械方面的應(yīng)用

中國幅員遼闊，物產(chǎn)資源比較豐富，尤其具有非常豐富的煤炭資源，所以煤炭在中國的能源系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位，因此有效開發(fā)和利用煤炭資源是中國煤炭行業(yè)的中心任務(wù)。由于煤礦行業(yè)的特殊的生產(chǎn)環(huán)境及特點，在生產(chǎn)的過程中并不適合使用大型的設(shè)備，更沒有必要投入資金去購買大型設(shè)備，只需要利用現(xiàn)有型號的小型機(jī)床，將其進(jìn)行改裝，成為性能較好、精準(zhǔn)等級較高的機(jī)床設(shè)備，就能夠更加高效地開采、利用煤炭資源［3］。當(dāng)然煤炭企業(yè)在充分利用現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備的過程中，需要不斷改善機(jī)床設(shè)備的易操作性，并加強(qiáng)其本身的精準(zhǔn)度和功能，不斷滿足在特殊環(huán)境下更高的設(shè)備要求，提高生產(chǎn)效率，使企業(yè)在能夠在投入最少的情況下實現(xiàn)最大的效益，從而降低企業(yè)的成本，不斷促進(jìn)煤炭行業(yè)的發(fā)展。

3.3在汽車生產(chǎn)工業(yè)方面的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，汽車生產(chǎn)工業(yè)也迎來了越來越快的發(fā)展勢頭，因此，汽車零部件的制造技術(shù)也需要得到快速發(fā)展，才能適應(yīng)汽車工業(yè)迅速發(fā)展的需要。數(shù)字控制技術(shù)可以使汽車零部件生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)這種需要，并且數(shù)字控制技術(shù)近年來在汽車零部件制造技術(shù)上實現(xiàn)了大幅度的改進(jìn)和提高，使其所生產(chǎn)出來的汽車零部件質(zhì)量有了進(jìn)一步的提高，并且還有效地降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的效益。傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)工業(yè)往往主要關(guān)注的是效益和規(guī)模，但是隨著數(shù)字控制技術(shù)在汽車生產(chǎn)工業(yè)上的應(yīng)用，使這一固定模式被打破，能夠?qū)崿F(xiàn)多種規(guī)格、高效率、小批量的生產(chǎn)目標(biāo)。

3.4在機(jī)床設(shè)備方面的應(yīng)用

計算機(jī)控制技術(shù)可以為數(shù)控技術(shù)提供比較先進(jìn)的控制能力，計算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床上對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行充分地應(yīng)用，完成對主軸運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變的遠(yuǎn)程控制，并使數(shù)控機(jī)床自動地生產(chǎn)出上乘質(zhì)量的機(jī)器部件。

4　結(jié)語

機(jī)械制造是目前衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平和綜合國力的一項重要標(biāo)準(zhǔn)，是每一個國家的核心技術(shù)，同時也是各國競爭的焦點。隨著社會和科技的不斷發(fā)展，中國的工業(yè)發(fā)展水平也越來越高，而這很大程度上歸功于數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，所以，中國應(yīng)加強(qiáng)對數(shù)控技術(shù)研發(fā)，使中國的工業(yè)發(fā)展水平趕超世界先進(jìn)水平。

［1］林其駿.數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用（第1版）［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［2］金熙，項成林，齊冬子.工業(yè)水處理技術(shù)問答［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［3］徐俊山.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用［J］.中國對外貿(mào)易，2011（10）:110-112.

（編輯：劉楠）

Application of NC Technology in M echanical M anufacture

Zhou Fengchan
（Henan Industry and Information Technology Professional College，Jiaozuo Henan 454150）

This paper indicates the connotation and features of numerical control technology，in view of China in the numerical control technology development present situation，put forward some be able to use the application of numerical control technology，which hopes people gradually focus on numerical control technology.

NC technology；mechanicalmanufacture；application

TG659

A

2095-0748（2016）17-0090-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.38

2016-07-11

周鳳嬋（1979—），女，河南焦作人，本科，講師，研究方向：機(jī)械制作及其自動化。