黎飛云

（吉安職業(yè)技術(shù)學院，江西 吉安 343000）

機械制造中數(shù)控技術(shù)應用探究

黎飛云

（吉安職業(yè)技術(shù)學院，江西 吉安 343000）

通過對數(shù)控技術(shù)的應用可提升機械制造的效率，保障制造質(zhì)量，在機械制造與發(fā)展過程中具有至關(guān)重要的作用與價值。只有不斷加強對機械制造當中數(shù)控技術(shù)的應用研究，方可促使機械制造取得不斷進步與發(fā)展。文章就基于對機械制造業(yè)實際發(fā)展情況的分析，討論了數(shù)控技術(shù)的應用及發(fā)展趨勢，希望能夠為有關(guān)機械制造的數(shù)控技術(shù)應用提供一些參考。

機械制造；數(shù)控技術(shù)；應用

隨著相關(guān)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機械制造行業(yè)在社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位價值與作用日漸增強，而數(shù)控技術(shù)則是實現(xiàn)機械制造自動化的關(guān)鍵條件，增強對數(shù)控技術(shù)的研究與應用將直接促進制造業(yè)的快速發(fā)展，并促使有關(guān)技術(shù)進步與經(jīng)濟發(fā)展得以更好的發(fā)展。因而，就機械制造當中對于數(shù)控技術(shù)的具體應用展開有關(guān)探討，對于我國的機械制造業(yè)發(fā)展而言意義重大，文章將就機械制造業(yè)的行業(yè)現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，重點就數(shù)控技術(shù)在機械制造中的具體應用展開深入的分析與探討。

1 機械制造行業(yè)現(xiàn)狀

機械制造包括了產(chǎn)品由選材、加工、裝配、調(diào)試、包裝及運輸?shù)纫徽麄€過程。近些年來我國的機械制造產(chǎn)業(yè)取得了巨大的發(fā)展與進步，生產(chǎn)能力也大幅度提升，規(guī)模日漸增大，但是在技術(shù)方面與西方發(fā)達國家相比仍有較大差距，因此提升我國的機械制造水平已經(jīng)成為了機械制造業(yè)發(fā)展的唯一途徑。當前，現(xiàn)代機械制造業(yè)已經(jīng)由傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為了集自動化與機械化于一體的現(xiàn)代型制造產(chǎn)業(yè)，憑借機械采取高精度、高難度、高速度的復雜加工操作，并通過對主控制器的操控來實現(xiàn)加工過程的全自動化。機械自動化不但可確保加工精度滿足于相關(guān)要求，同時還可規(guī)避人工操作所帶來的重大危險，提升加工效率，促使機械制造業(yè)能夠大規(guī)模、高質(zhì)量的進行生產(chǎn)作業(yè)，彌補傳統(tǒng)制造業(yè)所存在的缺陷與不足，特別是生產(chǎn)多種類、高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品之時，只有利用自動化的機械制造方可滿足于市場需要。

數(shù)控技術(shù)中牽涉有計算機、自動化控制、現(xiàn)代機械制造、微電子、信息處理、測量等多種現(xiàn)代學科，是一門綜合性極強的技術(shù)門類，通過應用數(shù)控技術(shù)可實現(xiàn)機械制造的高精度、高效率以及安全化等多方面的需求，是實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、集成化的核心基礎(chǔ)，對于機械制造的發(fā)展意義重大，因此在機械制造當中有著十分廣泛的應用領(lǐng)域及發(fā)展前景。

2 數(shù)控技術(shù)在機械制造中的具體應用

（1）在機械制造中的應用。自20世紀50年代計算機技術(shù)被應用到機械制造領(lǐng)域中以后，機械制造當中的數(shù)控技術(shù)便取得了十分快速且深入的發(fā)展，由數(shù)控銑床到數(shù)控車床、鉆床、鏜床、線切割機床到數(shù)控彎管機、板材加工中心、數(shù)控沖床等多個方面，直接推動了CAD等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，促使CAPP技術(shù)也得以出現(xiàn)。

在微電子技術(shù)的驅(qū)動之下，數(shù)控技術(shù)也取得了極大的提升與豐富，不但實現(xiàn)了數(shù)控機床自動交換刀具、工件，同時也在數(shù)控機床間加設(shè)托盤站構(gòu)成了柔性制造區(qū)間，達到了對于數(shù)控機床、傳送帶工業(yè)機器人等制造系統(tǒng)的建立，確定了柔性制造線。伴隨著相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、信息以及自動化等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機床基礎(chǔ)之上，促使傳統(tǒng)企業(yè)內(nèi)部各環(huán)節(jié)原本互相獨立的制造流程，憑借計算機網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，建立起了一個相對較為完備的集成制造系統(tǒng)，促成了機械制造整體的動態(tài)最優(yōu)化。數(shù)控機床在機械制造當中所發(fā)揮出的價值作用遠不止上述內(nèi)容，但是僅憑這幾點便可較為準確的了解到數(shù)控技術(shù)對于機械制造所產(chǎn)生的影響，數(shù)控技術(shù)在機械制造之中的具體應用將促使現(xiàn)代機械制造也在強大的數(shù)控技術(shù)支持

下取得不斷的突破發(fā)展。

（2）在煤礦機械中的應用。煤礦開采行業(yè)對于采煤設(shè)備的性能要求相對較高，受到煤礦開采環(huán)境的制約影響，采煤機設(shè)備的種類相對較多，而其中絕大多數(shù)均為小批量生產(chǎn)，機殼毛坯大多采用焊件生產(chǎn)，若采用傳統(tǒng)機械制造技術(shù)難以改善目前單件下料問題，應用數(shù)控技術(shù)便可借助于龍骨板程序來下料，可實現(xiàn)對套料選用方案的優(yōu)化。數(shù)控技術(shù)在煤礦機械當中的應用不但可提升采煤機工作效率，還可促使生產(chǎn)過程能夠被有效的控制，確保機械加工效果，促使采礦任務(wù)可更快更好地完成，同時亦可規(guī)避由于人工誤操作所帶來的巨大危險性，能夠顯著降低煤礦生產(chǎn)安全事故的發(fā)生幾率，促進煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效益全面得以提升。

（3）在汽車工業(yè)中的應用。近些年來我國的汽車產(chǎn)業(yè)也取得了極大的發(fā)展與進步，數(shù)控技術(shù)的應用促進了汽車零部件制造工作效率的全面提升，為推動我國汽車工業(yè)的發(fā)展競爭力作出了重大貢獻。通過對高速加工中心等各類高速數(shù)控機床的應用，建立起了現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)線，不但實現(xiàn)了生產(chǎn)的高效化，同時還具備高柔性的優(yōu)秀特質(zhì)，能夠滿足于產(chǎn)品及時更新的市場需求，促使企業(yè)工業(yè)可由傳統(tǒng)的經(jīng)濟規(guī)模轉(zhuǎn)變成為多個種類的高效化生產(chǎn)，并給予復雜零部件的快速制造創(chuàng)造出巨大的便利性條件，通過對于虛擬制造、柔性制造、集成制造等數(shù)控技術(shù)的應用能夠更加快速地促進汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步。

3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）數(shù)控裝置。在數(shù)控裝置當中需同時具備對各項指令的高速處理能力及對數(shù)據(jù)信息的快速反應能力，當前高速主軸單元轉(zhuǎn)速已經(jīng)超過100000r/min，而在運動部件的加減速性能要求則更為嚴苛，當前其移動速度已經(jīng)超過120m/min，工作進給速度超過60m/min，同時高速處理技術(shù)因為CPU的更新迭代已經(jīng)達到千兆MHz，運行速度也大幅度提升，在分辨率處于0.01μm之時仍舊可達到較快的進給速度。另外，鑒于個人計算機技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)的軟件資源已經(jīng)十分豐富，功能也十分強大，使數(shù)控系統(tǒng)的成本也愈發(fā)低廉，在PC平臺之上的開放性數(shù)控系統(tǒng)具備極高的可靠性，目前已經(jīng)越來越被人們所重視，但是在標準、編程、操作系統(tǒng)、樣機等多個方面仍需開展進一步的研究。

（2）機械結(jié)構(gòu)與數(shù)控編程技術(shù)。為了減小機械結(jié)構(gòu)體積，目前大多會選用機電一體化結(jié)構(gòu)，同時利用萬能回轉(zhuǎn)銑頭、自動交換刀具、動力刀架、數(shù)控夾盤等來提升機械自動化程度，針對伺服系統(tǒng)的機電匹配也可實現(xiàn)優(yōu)化，提升動態(tài)特性。

在編程當中，利用CNC裝置促使在線編程成為了主要的編程方式，可利用圓切削、宏程序設(shè)計、藍圖編程等相關(guān)程序編制功能，利用小型工藝數(shù)據(jù)庫便可對幾何及工藝信息做到同時處置，促使編程水平得以全面提升。

4 結(jié)語

總而言之，在機械制造過程中數(shù)控技術(shù)的地位價值至關(guān)重要，其不但促進了機械制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時也促使我國的綜合國力得以顯著提升。伴隨著相關(guān)科技的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也迎來了新的機遇與挑戰(zhàn)，相信在不久的將來我國的數(shù)控技術(shù)必將會追上并超越西方發(fā)達國家，并將為我國綜合國力的增強以及人民生活水平的提升做出更加重大的貢獻。

圖1 激光在線測量原理

系統(tǒng)設(shè)計過程中，選擇合適的發(fā)射端光源是其中的關(guān)鍵。發(fā)射端光源的選擇要求具備良好的方向性，較小的發(fā)散角和較小的光斑。激光作為一類光源，十分符合測量工作的需要，一般在實際運用過程中，出于對整個系統(tǒng)尺寸和功耗等因素的考慮，半導體激光二極管一般作為首選。較之傳統(tǒng)激光二極管，這類二極管具備很多優(yōu)點，諸如較長的壽命、較高的效率，但這類二極管線性差，輸出功率過小，因此，這類二極管更多的出現(xiàn)在自動控制技術(shù)中。在激光打印機、光通訊等小功率設(shè)備中有著極為廣泛的應用。

光電二極管（PD）是光電接收端的主要接收器，PD是一類半導體器件，是由一個PN結(jié)組成的具有單向?qū)щ娦缘陌雽w器件。與普通二極管比較，設(shè)計光電二極管的過程中，需要盡可能的增大它PN結(jié)的面積，進而方便入射光的接收。由于光電二極管的工作狀態(tài)為反向電壓，有光照時，光電流能夠迅速增大至幾十微安；相反的，其暗電流則十分微弱。光電二極管的工作原理主要是依據(jù)光強度的變化而發(fā)生變化，反向電流的強度與光強度呈正比關(guān)系，因此，光強度的改變必然引起PD電流的變化，進而幫助該接收器完成光電信號的轉(zhuǎn)化。光電二極管有多種類型，其中最為主要的有APD（雪崩光電二極管），普通的PD二極管和PIN光電二極管。

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Research on Numerical Control Technology Application in M echanical M anufacturing

LI Fei-yun
（Ji'an Vocational and Technical College，Ji'an，Jiangxi 343000，China）

The application of numerical control technology can improve the efficiency of themachinerymanufacturing and ensuremanufacturing quality，which playsa vital role and value in the process ofmachinerymanufacturing and development.Only by constantly strengthening the numerical control technology application research ofmechanicalmanufacturing can prompt continuous progress and developmentofmachinerymanufacturing.The paperanalyzes actual developmentofmachinerymanufacturing，discusses the application and development trend ofnumericalcontrol technology，hoping to provide some

for relatedmachinerymanufactureofnumericalcontrol technology application.

mechanicalmanufacturing；numericalcontrol technology；application

TG659

A

2095-980X（2016）11-0024-02

2016-10-17

黎飛云（1964-），男，湖南瀏陽人，大學本科，助理講師，主要研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。