数控技术在现代机械加工中的应用探究

数控技术在现代机械加工中的应用探究

苏森 程俊豪 黄鑫

山西航天清华装备有限责任公司 山西 长治 046012

摘要：近年来，我国科学技术水平不断进步和发展，使得机械制造与加工行业迅猛发展，积极探索现代化与信息化建设，并且已经在过去一段时间内取得了初步成效。尤其在工业生产和汽车制造方面，相关企业更是合理应用数控技术融入生产环节，不仅满足了市场对产品的需求，更是大大降低了生产零部件的成本，使得企业在长期经营范围内获利颇多。

关键词：数控技术；现代机械加工；应用探究

1、数控技术在现代机械加工中的应用与优势

1.1应用

1.1.1工业生产

工业生产领域，数控技术的应用在于生产环节，也就是需要完成高效、高质量生产出大批机械零件的关键任务。实际生产过程中，数控技术能够通过3个单元元件的调配和协作完成自动化生产工作，也仅需要精细的电脑编程程序以及计算机就能够很好的控制每一单元保持稳定运行状态。尽管此项技术在实际应用时出现故障，也只需要电脑系统排查故障点的具体位置就能够解决，停止作业和修复生产便可以继续完成大批量、高精度的生产与服务工作，进而切实保证了整个生产线的安全性。

1.1.2汽车制造

汽车的大规模生产与制造源于19世纪末期，但在近年来才取得了飞速的进展与突破，这与汽车零部件精度高、生产难度大、生产成本高的特性密不可分，但也与我国科学技术的发展和进步息息相关。数控技术在汽车零部件的生产方面真正做到了高精度、高柔性、高效率，更是大大节省了汽车企业的生产成本，使得汽车相关产业链条的利润空间有所增加，造成了目前汽车产业的繁荣局面。数控技术在实际加工过程中的应用打破了传统加工模式，更实现了多品种、中小批量的高效加工，这样的生产与服务在极大程度上满足了现代市场、现代企业的发展需求，更承载着汽车企业的发展灵魂。

1.2优势

1.2.1切实提高生产效率

数控技术在生产与服务中的应用能够实现对数字化中心系统的利用，进而控制设备正常、稳定运行，在符合生产需求的既定参数之下维持正常运行，以至于完成对机械零件的生产与加工。这一过程是高效的、高产的，同时也是低耗的、低成本的，与传统加工技术相比应用面更加广泛，也昭示着未来机械加工的发展趋势。数控技术在机械制造与加工中的应用切实提高了相关生产环节的效率，自动化、数字化的科学控制缩短了工期，更保证了生产出机械零件的质量和性能，甚至还在一定程度上实现了产能强化与性能强化，从而能够促进企业健康、稳定的发展和扩张。

1.2.2切实提升产品性能

汽车机械零件的生产过程中，高精度、高性能、高复杂度等因素影响着传统制造技术的生产效果，但数控技术带来的自动化与智能化似乎是天方夜谭，却在今天真正落实到了具体生产环节当中。利用数控技术控制计算生产模具与生产参数，能够最大限度的保证生产出机械零件的质量，从源头处强化了产品的性能与精度，更是保障了生产出机械零件能够适应企业需求和市场需求，进而避免人为原因造成的机械零件质量问题和资源损耗问题，真正实现了企业效益的最大化。

1.2.3促进自动化生产与制造

数控技术在机械制造中的应用能够促进产业自动化、现代化发展，更能够携手机械制造与加工产业跟上新时代的发展脚步，迈向新的征程和未来。实际应用过程中，数控技术可以按照实际需求管控相关设备，进而以来数字化中心系统强化加工生产工作的灵敏度和便捷性，进一步实现自动化、现代化生产。其数字化中心控制系统内的程序也可以进行控制设备正常运行，按照生产需求与实际需求自动化生产，既能够避免人为导致的失误和问题，也可以减少生产成本，为企业带来经济效益。

2、数控技术的发展前景

2.1智能化、精细化

就目前数控技术的实际应用情况来看，新一代数控机床为提高生产效率，已经采用新型功能部件主轴转速为15,000r/min以上。计算机设备软件技术的产品占有率在不断扩张，计算机系统与软件技术的复杂化更是带来了外部条件和硬件设备上的结构简化，使得数控技术在机械加工中的应用越来越智能。如果一台机床的重复定位精度能达到0.005mm（ISO标准、统计法），就是一台高精度机床；如果一台几重的重复定位精度在0.005mm（ISO标准、统计法）以下，那就是超高精度机床。

2.2环保化、绿色化

绿色化、环保化也是综合考量机械生产链综合提出的，绿色设计理念支持下的产品设计、制造、使用、回收等环节对产品使用寿命和资源效率有着重大意义，它能够保护现获取利益条件，还能够在此基础上优化生产与服务环境，延长产品的使用寿命、降低企业生产对环境的负面影响，进而实现资源利用最大化。数控机床中的绿色设计能够辐射至可拆卸性设计、节能性设计、可回收性设计、模块化设计、绿色包装设计等；而绿色制造更是基于生产与综合环境、资源消耗与效率提出的现代化制造模式，进而能够生产出符合绿色化、环保化的机械零件绿色产品。

2.3复合化、系统化

对机械零件进行一次装夹能够大大提高生产效率和加工精度，这是基于数控技术在机械加工中的实际应用得来的。也就是说，数控技术的发展趋势可能趋向于复合加工，或者复合化与系统化，从而能够将多道工序进行整合，实现在同一设备、同一技术支持下的运行系统中，最终由一台电脑完成整个生产环节的控制。由于产品对外观曲线的需要不断提高，机床五轴加工、六轴加工更是逐渐实现了普及，更使得机床加工的复合化趋势明显。

3、数控系统的发展趋势

3.1开放式体系结构方向

计算机技术的迅猛发展推动了全行业的发展和进步，尤其对于机械制造行业的革新意义重大。由于许多数控系统的生产厂家利用丰富的资源开发开放式体系结构的数控系统，使得这一系统的通用性、柔性、适应性、可扩展性得到了很好的开发，更使得开放式体系结构能够应用在相关生产环节中，进而采用通用微机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。在这一体系中，硬件设备、软件技术、总线规范都是对外开放的，因而能够广泛集成开放性资源，为用户提供符合需求的数控系统，从而便利了用户的筛选和参与。

3.2现代化、智能化方向

当前，人工智能在计算机领域的应用十分奏效，数控系统的引入更是具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数、自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等具体功能，促成了机械制造的智能化发展。人工智能的亲和性还体现在故障诊断方面，其内部自带的故障诊断专家系统能够完善故障发展和修复过程，保障了整个生产流程的安全性和高效性。

4、结束语

综上所述，数控技术是通过对计算机技术、自动控制技术、精密测量技术等的整合实现综合运用，而形成一系列先进技术的根本所在，它对未来的机制制造与加工产业有着根本性的决定作用，更昭示着相关行业的发展动态与发展趋势。

参考文献

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