机械制造数控技术应用分析

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摘要：数控技术是一门由多学科进行交叉的综合型技术，同时也是实现现代制造业集成化、自动化的一门基础技术。本文介绍了数控技术的发展现状，阐述了数控技术在我国机械制造业中的应用，同时，还对数控技术未来的发展趋势进行了一定探讨。

关键词：数控技术；制造技术；应用

1数控技术的发展现状

随着经济全球化的不断深入，我国已经逐渐成为了世界机械制造业的中心。不过，和那些发达的国家相比，我国的机械制造业的水平还是稍微有点落后，主要表现在我国的机械制造业装备比较陈旧，而且比较缺乏科学的企业管理以及自主研发的创新产品，先进技术也落后于发达国家。自从我国加入WTO后，国际竞争力也得到了很大提高，不过跟发达国家相比，还是有一定的差距。因此，将数控技术应用到机械制造业中，是发展机械制造业的必然选择。就目前来看，传统的制造业已经逐渐发展成为机械化以及自动化的现代制造业，现代制造业主要是通过操作主控制器来全面实现自动化的加工过程。机械自动化可以满足更加精准的加工需求，加工的效率也大大提高，最主要的是用机械代替人工，使得大批量的生产得以实现。对传统制造业而言，机械自动化的出现，弥补了其很多的缺陷，在生产大规模以及低成本产品的时候，机械自动化可以很好地满足市场的需求。

2数控技术在机械制造业中的应用

2．1工业生产

工业机器人跟传统的数控系统是一样的，组成的架构都是控制单元、执行机构，还有驱动单元。工业机器人可以在恶劣的生产环境中工作，也能在很长时间内不间断地进行工作。随着流水线上数控技术应用得越来越广泛，工人的工作量减少了很多，对工人而言，也能改善一下他们的工作环境，对他们的人身也提供了更多的保障，机器生产出来的产品质量，也能有更好的保障。在机器进行操作的时候，它的控制单元是计算机的系统所组成的，然后对机器人的驱动单元发出指令，这个指令是提前写好的内核程序，在机器进行驱动的时候，预期的操作就可以完成。当机器出现故障的时候，传感系统和检测系统会将这个结果反馈给控制单元，从而控制单元就会发出报警的信号以及采取相应的保护动作。工业机器人的执行机构，它是机械构件还有伺服系统组成的，执行机构的动力是动力部分提供的，然后机器在驱动元件的作用下，就能够完成执行机构需要完成的操作［1］。

2．2煤矿机械

目前现代化的经济正在不断地发展进步，对能源的需求量也在不断增加，这就刺激了煤炭企业的进一步发展，采煤的工艺比较多样化，这就要求采煤机要满足不同的采煤方式，速度也要不断提升，这样的话，采煤机就很难进行大批量的生产。但是，传统机械加工的工艺是比较简陋的，而且只可以使用仿型法，制作的精度不够精准，制作的速度也不是很快，总之都比较落后，很难解决目前机械单件下单的问题。不过随着数控气割的大量应用，套料选用的方案也渐渐被优化，对现在的焊接工艺来说，是比较符合实际的。

2．3汽车工业

随着人们对出行的要求越来越高，汽车工业在近些年也发展得十分迅猛，可以在很大程度上去满足人们追求的舒适和便捷的要求。与此同时，加工汽车零部件的技术也得到了很大发展，其中，数控技术的加入，更是提高了制造复杂零件的速度。高速数控机床和高速加工中心的组合，形成了一个高速的生产线，能够在很大程度上满足产品的更新换代需求，真正做到了投资一次，长期受益。另外，这个生产线的生产效率，跟组合机床的刚性自动线十分接近，这样就能够实现汽车制造的高效化生产［2］。数控技术在汽车加工制造中的应用，不仅可以满足汽车制造业的需求，还能有效促进数控技术的进一步发展。现在的汽车制造业，已经越来越离不开数控技术。

2．4机床设备

机械制造的重要载体就是机械设备，机械制造业迫切地需要现代化的操作技术，现在的机床设备具备了控制能力，就可以满足现代化的操作技术需求，与此同时，对研发现代的机电一体化的产品也具有促进作用。目前，机械数控技术可以称得上是机械制造业当中的主宰，机械数控技术的出现，让以往很多难以实现的技术都变成了现实。在机床设备中应用数控技术，就可以利用计算机的控制装置，让机床设备更加具备控制的能力，数控机床可以快速并且精准地去控制刀具和工件的位置，对于冷却泵的操作还有主轴变速等内容也都可以做到快速有效地处理。因此，数控技术在机床设备中的应用，提高了机床设备的生产效率，还提高了加工的精度，对机床加工要求的精细化、复杂化也能很好地去满足。

3数控技术的发展趋势

3．1性能发展方向

（1）更加高速高效高精化。机械制造技术的判定指标主要有3种，分别是速度、效率和精度。在采用高速的CPU芯片还有多CPU的控制系统以及高分辨率的绝对式检测元件后，再加上采取了有效的措施，对机床的性能进一步进行了完善，机床在动态还有静态时候的特性也有所改善，机床的效率就会朝着更加高速、高效、高精化的方向去发展。（2）更加柔性化。柔性化主要包括数控技术的可塑性、可操作性都比较强。数控系统本身就具备柔性，加上采用了模块化的设计后，功能的覆盖面也有所增大，对功能区也可以进行随意地裁减，从而对客户的不同需求也能很好地进行满足。数控系统本身具备的柔性，加上群控系统的柔性，使得群控系统的柔性可以依照不同的生产流程要求，对物流还有信息流的动态进行调整，这样群控系统的效能就可以更好地发挥出来。（3）实时智能化。早期的制造业采用的是传统的实时系统，不过它的作用是比较单一的，对复杂的环境没法应对，只能进行简单的时间控制和任务的调度。但是，人工智能有效地运用了高科技的手段，通过计算机的模型，实现了对人类智能行为的模拟。随着科学技术的不断发展，新技术也在不断地出现，给企业的技术革新提供了很多借鉴的机会［3］。将人工智能和实时系统进行结合，可以做到优势互补，还可以让人工智能朝着现实化领域进一步发展，对它的实时响应度也能起到一定的推动作用。目前的实时系统已经很越来越趋向于科技化还有信息化，对各种环境的应变能力也有所提高。所以，实时智能控制这个领域也就应运而生。（4）开放式。传统的数控系统是比较封闭式的，而且数控应用软件在产业化的生产中也存在一定的问题。为了解决这些问题，很多国家已经开始研究开放式的数控系统。像我国的ONC和日本的OSEC等，未来的数控系统肯定是朝着开放式的道路前进的，开放式的数控系统指的就是数控系统可以在统一的平台上进行开发，然后再将数控的功能进行增加或者是裁减，从而面向使用的用户。而且，对于用户的特殊应用，也可以全部集成到控制系统中去。当前研究的核心就是规范开放式系统的体系结构，然后就是规范通信，开发数控系统功能库，还有开发数控系统功能软件等。

3．2功能发展方向

（1）科学计算可视化。科学计算可视化，它主要就是用于高效地处理数据还有解释数据这方面，这样信息交流就不再只是用语言和文字进行表达，科学可视化后，信息交流就可以直接用图像和动画等可视的信息。将可视化技术还有虚拟环境技术进行结合，可以让应用领域得到进一步地拓宽。（2）用户界面图形化。数控系统还有使用者之间的对话接口就是用户界面，为了可以满足不同用户对这项技术的要求，对用户界面开发的力度就要进一步加强，但是，在计算机软件研制中，用户界面可以称得上是最困难的一个部分。目前科学计算可视化、虚拟现实还有多媒体等技术，对用户界面也提出了更高的要求。图形用户界面对非专业用户而言，具有很大的方便性。人们可以直接通过窗口还有菜单操作，对于蓝图编程还有快速编程，都是极为方便的，还可以实现不同方向的视图进行比例缩放的功能。

4结语

随着经济的快速发展，也在一定程度上促进了机械制造业的发展。机械制造业需要不断进行技术的革新，这是安定社会以及发展多样化的社会经济的需求。数控技术在机械制造业中的有机应用，让机械制造业又上升到了一个全新的高度。随着数控技术不断变得成熟，机械制造业也完成了历史性的转变。随着数控技术的不断改进，机械制造业定会变得越来越强，我国的经济发展必然也可以迈向一个全新的高度。

参考文献：

［1］辛长德．数控技术在机械制造中应用及发展［J］．科技创新与应用，2012（08）：48．

［2］郑明杨，王清超，钱庆镇．数控技术在机械制造中的应用［J］．科技传播，2010（16）：173＋176．

［3］许金梅，迟振香．数控技术在我国机械制造行业应用［J］．煤炭技术，2010，29（08）：28－29．

作者：韩洪元 单位：新乡职业技术学院