我国数控技术在机械制造中的应用及发展趋势研究

我国数控技术在机械制造中的应用及发展趋势研究

韩振豪冯鑫富高杰

（辽东学院机械电子工程学院机械设计制造及其自动化专业辽宁丹东118003）

摘要：机械制造业是一个国家工业化发展水平的象征，在社会经济发展中的具有举足轻重的地位与作用。数控技术是实现机械制造自动化的核心，加强数控技术在机械制造业中应用的研究，有助于加快机械制造自动化的步伐，更好更快的推进相关技术的进步与经济的发展。因此，数控技术在机械制造中的应用，对于提高我国机械制造的自动化水平，增强我国综合国力具有重要的意义和作用。

关键词：数控技术；机械制造；自动化；应用

1我国机械制造业发展现状

近年来，随着我国综合国力的增强，机械制造业得到了长足的发展，规模在不断扩大，生产力水平得到大幅度的提升，然而在技术方面，我国的机械制造技术水平还落后于西方发达国家，机械制造产品多属于中低档产品，拥有独立自主知识产权的中国制造和中国智造的品牌较少，对外国技术还存在很大的依赖性。在这种状况下，提升我国机械制造也的整体技术水平，消化与吸收，创新与创造成为机械制造业发展的根本途径。

2机械制造自动化与数控技术

2.1机械制造与自动化

机械制造包括从产品选材、加工、装配、调试、包装、运输的整个过程。现代机械制造已经从传统的手工制造业发展成为自动化、机械化的现代制造业，现代机械制造通过操作主控制器来实现加工过程的自动化。机械自动化在保证加工精度的前提下，避免了人工操作的危险及误差，提高加工效率，实现了机械制造业的大批量、高质量的规模化生产，弥补了传统制造业的缺陷，满足了市场的需求。

2.2数控技术

数控技术是一门涉及到计算机、自动化控制、测量、现代机械制造、微电子、信息处理等多学科的综合性技术。数控技术与机械制造的融合，满足了现代机械制造对加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求，是实现机械制造自动化以及数字化、信息化、网络化、柔性化、集成化的重要基础。机械制造的自动化离不开数控技术，数控技术的发展将有力的推动机械制造的自动化。

2.3数控技术在机械制造中的作用

数控技术在机械制造中的应用，得益于上世纪中期计算机技术的发展与应用，从数控铣床到数控车床、钻床、镗床、磨床、线切割机床，再到数控冲床、加工中心、数控弯管机、车削中心、板材加工中心等等，带动了CAD等技术的工程化发展，使CAPP等技术应运而生。微电子技术的诞生，提高和丰富了数控技术，不仅实现了数控机床自动交换刀具、工件，还在数控机床间加设托盘站构成了柔性制造单元，实现了对数控机床、传送带、工业机器人、自动导行小车等构成的制造系统的控制，建立了柔性制造线。随着信息技术、网络技术的不断发展，传统的企业内部各环节相对独立的机械制造过程，将发生根本的转变，一个完整、协调的集成制造系统将实现机械制造整体的动态最优化。数控技术在机械制造中的作用这只是冰山一角，其对机械制造业的影响和强力支撑，将使机械制造业得到蓬勃发展。

3数控技术在机械制造中的应用

3.1在工业生产中的应用

数控技术在工业生产线上得到了广泛的应用，尤其是高度危险、复杂劳动环境和劳动强度高的情形下数控技术的应用更加深入。数控技术在工业上的应用，改善了工业生产的劳动条件，为生产人员提供了安全保障，使工业生产线实现了机械化，降低了劳动强度，减少了工作量，提高了工作效率，降低了生产成本，并保证了生产加工的质量和进度。在实际生产中，数控技术通过计算机系统对生产加工进行控制，使整个生产过程按照既定的程序进行，并利用传感检测系统的同步检测功能及时发现错误或故障，根据运行状态采取相应的处理措施，从而保证了系统稳定的运行。

3.2在煤矿机械中的应用

采煤业受开采环境的制约，数控技术在煤矿机械中应用不仅能够使采煤机工作效率更高，还能够对生产进行精确控制，保证机械加工的效果，使采矿任务更快更好的完成，并且避免了人工操作的危险，降低了煤矿生产事故的发生率，大幅度提高了煤矿生产的经济效益。

3.3在机床设备中的应用

在现代机械制造业中，机床设备是机械制造的基础，应用数控技术的机床设备是机电一体化产品的关键组成部分。数控技术在机床设备中的应用，利用计算机控制装置使机床设备具备更好的控制能力，使数控机床能够快速、精准控制刀具与工件的位置、冷却泵的操作、主轴变速等工序，从而提高了机床设备的生产效率，同时保证并提高了加工精度，实现了零部件日益精细化、复杂化的加工要求。

3.4在宇航工业中的应用

宇航工业有许多零部件需要进行特殊加工，刚度很差的材质只有通过小切削力的高速加工，才能满足宇航工业对机械加工的要求。传统制造技术难以满足宇航工业对加工精度和柔性的要求，而数控技术的应用能够使得铝、铝合金等材质的切割顺利的进行，并节省了许多资源与能源。

4数控技术的发展趋势

4.1数控装置方面

（1）数控装置需要具备高速处理指令数据和快速反应的能力，高速主轴单元的转速目前已经达到100000r/min以上，对进给运动部件的速度和加减速能力的要求更高，目前其移动速度已经达到120m/min以上，工作进给速度达到60m/min以上，而高速处理技术由于CPU的更新换代已经达到KMHz以上，运算速度大幅图提高，分辨率在0.01um时仍然能够达到较高的进给与快速进给速度。（2）个人计算机技术的发展和相应软件资源的丰富及功能的增强，为数控系统提供了成本低廉的平台，在PC平台上的开放性数控系统有着很高的可靠性，并已经得到了广泛的关注和重视，然而其标准、编程、操作系统、样机等方面还需要进行深入的研究。

4.2机械结构与数控编程技术

为缩小机械结构体积，如今通常选择机电一体化结构，并采用万能回转铣头、自动交换刀具、动力刀架、数控夹盘等提高机械自动化程度，对伺服系统等的机电匹配进行了优化，提高了动态特性。编程方面，通过CNC装置使在线编程成为主要的编程方式，能够使用圆切削、宏程序设计、蓝图编程等程序编制功能，借助小型工艺数据库可以同时处理几何与工艺信息，使编程水平得到提高。

5结语

总之，数控技术在机械制造中的应用，不仅推动了机械制造业的发展进程，还促进了我国综合国力的快速增强。随着科学技术的进步，数控技术也将迎来新的发展机遇和挑战，相信在不久的未来我国的数控技术必将赶上西方发达国家的步伐，为我国国力的增强和人民生活水平的提高做出更大的贡献。

参考文献：

[1]龙章科.数控技术在机械制造中的发展应用[J].装备制造技术，2008，（3）：72-74.