浅谈数控技术在机械制造中的应用

摘要：在经济持续发展中，我国的机械制造与发达国家相比，在机械设备的功能、效率、质量与可靠性等方面都较为落后。然而在这个计算机技术飞速发展、数字化全面普及的时代，数控技术已经逐渐开始左右机械制造业的发展前进方向。越来越多的人开始重视数控技术在机械制造中的应用，为了提升机械制造的水平、制造机械的效率、产品质量、功能与安全性，数控技术也在不断地发展与创新，致力于为我国提供赶超发达国家的机会。

关键词：数控技术 机械制造 现状 应用

中图分类号：TD52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0227-02

近年来，计算机的发展速度有目共睹，并在激烈的社会竞争中，带动一系列行业的进步发展。机械制造行业是现代化工业的基础，是我国重要的基础性行业，在数控技术的影响之下，慢慢成熟完善的同时，也提升到了一个新的层次。渐渐地，制造业成为工业的象征，同时也依赖于数控技术的应用，促使我国工业现代化水平的提高以及综合国力的上升，增强自主创新能力。

1 数控技术概述

1.1 数控技术的含义

数控技术（numerical control，简称NC）指的是在计算机技术的运用下，将传统的机械加工技术集合起来，控制机械制造加工的过程。数控技术作为目前较为高新的科学技术，主要是对速度、角度与位置的控制，机械能量流向以及机械数量的把握。在实现制造自动化的过程中，自动化制度柔性的基础也是现代集成系统所追求的重要部分。

1.2 数控技术的特点

数控技术能降低机械加工成本，实现高效率、自动化、大批量零件加工的同时，还能在一些加工应用当中促使单机组成加工自动生产线，提升机械加工的精度与效率。数控技术中机械加工应用的典型是数控机床，通过这种技术，能有效的降低劳动强度，同时方便过程的管理等。

数控技术在面对多品种小批量的生产有着很大的优势，以产品多样性的发展与日新月异的更换速度，最大限度的提高了机械制造行业的灵活性；提升机械设备的同时，也尽可能的满足现代市场的竞争需求。

2 数控技术的现状及发展

2.1 数控技术的现状

制造业的发展在提高人民生活水平的同时，缓解了就业压力、保障了社会的稳定，为国民经济与社会发展奠定了物质基础。尽管随着经济全球化的到来，我国已经逐渐成为世界机械制造业的中心，但是相较于发达国家，我国制造业存在着诸如制造工艺装备陈旧、自动化生产技术落后、管理模式不规范、自主创新意识较为缺乏和先进技术短缺等问题。一些增值业务，如速度快、品质高、服务优质、回馈及时等方面，也与国外有着较大的差距。

当下，美国、日本和德国等发达国家正处在黄金时期时，数控技术已初步成熟，在投放入制造行业所能制造的回馈这一点上，我国明显处于劣势地位。虽然经过1981年-1985年的引进国外技术，1986年-1990的吸收消化技术到1991-1995年我国的加强研发，使得数控技术有了质的飞跃，但这种因为接触时间长短而造成的差距还是很难得到实质性解决。

因为，近年来我国在数控设备的进口数量上做了严格规定，对数控系统设备的研发、系统的完善作了重点投资，促进了数控技术的强化发展，以期在不久的未来，回馈能大于投入。

2.2 数控技术发展趋势

数控技术在发展的这六十多年里，从最开始的封闭自我式发展到当前注重网络化、柔性化发展的计算机数控系统，已经是一种巨大的突破。计算机数控技术的优越性能，在不同的平台上使用，都能让操作与管理更简便，性价比逐渐提高。

随着经济的发展、信息的全球化，智能化、网络化、开发性的数控装备已经成为了数控技术发展的新趋势，机械制造逐渐开始追求加工的质量与效率的智能化，例如在加工过程中能自主适应控制模式，自动生成工艺参数等。

近几年的国际著名机床博览会上提出了一个新的亮点――网络化。国内外一些著名的数控机床与数控系统制造公司也相继推出了几款与之相对应的新概念样机，反映数控技术逐渐走向网络化发展的同时，也在理念上创造了一种新的制造模式，建立了诸如敏捷制造、虚拟企业、全球制造等基础单元。这种概念的产生，间接的指明数控机床加工技术在日后的发展方向。

传统的数控系统，由于封闭性与数控应用软件的产业化生产问题而阻碍了技术的发展，以至于许多国家渐渐开始重视开放性的数控技术。当前，对于开放性数控系统的研究核心在于――如何将客户特殊的要求、应用与技术技巧集成到数控系统中，快速的形成具有鲜明个性的不同品质、不同档次的产品。在未来数控技术的发展之路上，数控技术的开放性必将成为其技术发展的主要因素，且其体系结构、通信、配置和运行平台的规范，数控系统功能库以及软件开发的工具等，也逐渐变为开放性数控技术的研究核心。

3 数控技术在机械制造中的应用

3.1 工业生产中的应用

在科学技术的探索越来越深入的当下，现代工业生产的难度越来越大，竞争力也日益激烈。在一些恶劣的生产环境与劳动环境下，工业生产机械设备的功效就显得重要起来；因为工业机器手是由控制系统、驱动系统与执行系统构成，主要是为了完成一些人工难以完成的任务，也在一定程度上保障了劳动人民的人身安全、改善了劳动环境、提高了工作效率。

数控技术在工业生产方面，主要是将计算机组成系统中的控制单元，在控制单元的指挥下，遵守写入程序的驱动单元输入指令，完成预先设定的操作过程时，检测系统也在同步进行。如果发生错误或者产生故障，传感器将会立即将消息传输到控制单元，再借由发出警报信号或者相应的措施来加以保护。

目前，工业生产在借助数控技术的情况下，完全自动化的功能终于得到了实现。

3.2 航空工业中的应用

由于航空事业的发展，世界有了紧密的联系。我国的航空市场被许多国际航空巨头所关注，主要是因为数控技术在航空业的运用，使我国航空市场具备了巨大的潜力，尽管我国航空工业与世界先进水平还存在一定差距，但因数控技术的不断改善与完备，这种差距也在逐步缩小。

航空工业中运用较为广泛的是刚度不强的合金，此类合金在加工过程中，很难使用传统的加工模式来达到设计要求。并且，某些需要以薄筋或者薄壁等形式运用到工业中的材料，对切割工艺要求非常精细，传统的加工模式几乎不可能达到要求。

因此，在航空这个“高精尖”技术汇集的行业，以往单纯的人工加工模式，在加工精度上无法满足其苛刻要求。航空事业在数控技术的推动下，将朝着更加高端的层次迈进。

3.3 汽车工业中的应用

随着交通运输愈加便利与普遍，汽车行业的发展也突飞猛进，人们对汽车的需求不止在汽车数量上有所表现，同时还表现在对汽车速度、性能与环保等要求上。而数控技术的应用在一定程度上加快了汽车工业的发展，实现了关键、复杂零部件与汽车配件的快速制造。

加工中心与其他高速数控机床组合在一起，其“高柔性”与“高效率”的有效结合，使越来越快的产品更新速度得到有效缓解，且这种不逊色于组合机床刚性自动线的制造效率能在颠覆传统观念的汽车生产经济模式时，创造出多品种、中小批量的高性生产模式。

数控技术在应用其快速成形制造技术时，能轻易的实现复杂零部件的加工制造。另外，虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等，也被广泛的运用在汽车制造工业中，加快了汽车工业的快速发展。

3.4 机械设备中的应用

基于现代化机械制造业的要求，拥有控制能力的机床设备在现代机电一体化产品中占据着重要地位。因此，在机床上运用数控技术，对机床的加工进行指挥与控制，即数控机床，也是发展机械制造业的有效途径之一。

新一代的机电一体化产品是用代码来控制的。它将控制单元存入刀具与工件之间的相对位置，刀具的选择与主轴变速的工作代码，发出控制指令时，机床手会控制机床的伺服系统，从而加工出我们所需求的零部件。其最大的特点就是，不需要传统操作一样对机床进行复杂的操作，只用将程序输入就可以保证机械设备拥有足够的可控力，而后制造出零部件。

数控技术的发展推动了机械设备的进一步蜕变，不断提高自动控制与处理系统的能力，改进机床的结构，在精简机械设备的体积及提高质量的同时，提高刚度与传动精度，延长其寿命，促进机械制造业的完善、发展。

4 结语

由上述诸多信息可知，随着我国经济的迅猛发展，数控技术在机械制造中占据的地位越来越重要，只有我国在其领域自主创新，拥有完整的自主知识产权，才能为数控技术创造良好的发展空间，在各个领域充分发挥数控技术的作用。同时，数控装备也在一定程度上表明一个国家工业现代化水平与综合国力的强弱，在加强数控技术的时候，也应采取合理有效的竞争对策与之相搭配，不断提升管理水平与服务质量，长期培养数控技术的专业人才，使我国的机械制造能够得到广泛应用，在国际化竞争中始终站在时代的前沿。

参考文献

[1]丛高祥，陈丽，李凯等.浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J].价值工程，2011，30（3）.

[2]王秋鹏.试论机械制造中数控技术的应用[J].新技术新工艺，2013，（10）.

[3]陆浩杰.探讨数控技术在机械制造中的应用和发展[J].数字技术与应用，2011，（1）.

[4]刘莉.浅谈机械制造中数控技术的应用及发展[J].科技创新与应用，2012，（10）.