浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景

【摘要】：用数字信息实现在机械加工和运动过程中对某一个工作过程进行控制即为数控技术，数控技术是当前制造技术和装备最核心的先进技术，它是集传统的机械制造技术，计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有很多优点。作为生产机械的机床精确度要求是无法通过人工达到规定标准的,因此电子计算机数控技术在我国机械领域加工流水线的应用是不可缺少的。基于此，文中笔者以数控技术的发展现状及其特点为基础，对其在机械加工中的应用及发展趋势进行了简要阐述。

【关键词】：数控技术、机械加工、应用、发展前景

中图分类号：C37 文献标识码：A

1、前言

随着社会的不断进步，我国机械工业也有了很大的发展,机械加工生产技术也越来越发达。数控技术作为一种新型的控制技术,现已被广泛应用于机械加工制造领域。而随着市场面临竞争的愈演愈烈，数控技术以其先进的制造技术和装备始终位于科技的最前沿。其不同于传统的加工技术,数控技术在实际应用中不但能完成一般机床无法完成复杂零件的加工,而且还能实现计算机辅助操作,更加有利于控制和管理。数控技术是机械加工技术的新一轮改革,是未来引领机械工业发展的主要潮流。

2、我国数控技术的发展现状

自1948年，美国帕森斯公司首次提出采用数字脉冲控制机床的设想以来，数控技术已发展了六十几个年头，在这六十几个年头里，数控技术经历了五个发展阶段，即电子管数控、晶体管数控、中小规模IC数控、小型计算机数控、微处理器数控。如今的数控技术也叫计算机数控技术，它是将在机械加工过程中对机床设备的各种控制指令利用代码数字化表示，然后将代码输入数控装置，从而控制各种机床设备的运行。

我国是于1958年开始对数控技术进行研究的，但当时由于各种研究所和高等院校对数控技术的投入和认识严重不足，所以研究效果很不理想，收效甚微。“九五”以后，随着我国科学水平和计算机软件、硬件技术的不断提高以及国家开始对关键数控系统进行大量的投资，我国的数控技术取得了质的飞跃，许多机械加工企业都逐渐由传统的封闭式数控系统转变为如今开放式的PC数控系统，现代数控技术的应用不仅使我国机械加工企业生产的零件精准度越来越高，而且使其生产水平取得了实质性的发展。

3、数控技术的特点

3.1、数控技术的便利性

数控技术在机械制造中的发展应用是数控技术在新时代下发展的必然趋势。数控技术的便利性体现在很多方面。数控技术在机械制造中的发展应用减少了机械制造的制造工艺，减少了机械制造的制造工艺之后，它的便利性就会显现出来。其次，数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数，改变了机械制造中的加工工艺参数之后，我们的机械制造将会更加的便利。

3.2、数控技术的高效率

第一，数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工的精度和减少辅助的时间；第二，数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工；第三，采用模块化的标准工具，既减少了换刀的时间和安装的时间，又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。

当然，随着微处理器的发展以及现代先进的技术的高速发展，无论从机械加工的生产技术发展还是从机械设备的维修检测以及集成程度的层次上，都势必有极大程度的提高。而我国现代数控技术的发展尚处于对国外产品的模仿阶段，缺乏技术创新。这不仅是对引进技术的消化不够，更重要的在于我们缺乏完善的技术创新环境和应有的创新机制。另外我们产品的可靠性和稳定性不高，网络化程度也不够，目前主要用于一些程序的传送，串口通讯技术，其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。所以，我们在数控技术的研究和应用上还有很长一段路要走，我们翘首以待中国的数字制造技术能早日到来。

4、数控技术在机械制造中的具体应用

4.1、数控技术在机床上的应用

计算机的数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，也就是把计算机控制装置运用到机床上，也就是用计算机数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是计算机数控机床。计算机数控技术在机床上的应用在现代化的社会中非常重要，我们要高度重视它的现实意义，只有高度重视它的现实意义，才能够更好地应用它到机床上。

4.2、数控技术在工业生产上的应用

首先，我们应该对自己以往的工业生产工作进行不断的反思，认识到自己对工业生产工作的不足，保持自己对工业生产工作的优势，只有充分地对自己的以往工作进行认识，我们才会得到更多的数控技术在工业生产上的应用的经验；然后，我们应该积极地学习其它的数控技术在工业生产上的应用的经验，对于其它的数控技术在工业生产上的应用的经验，我们应该对其持以“扬弃”的态度，充分认识到其它的数控技术在工业生产上的应用的不足，积极地去学习其它的数控技术在工业生产上的应用的优点，同时，我们还应该结合自己的企业情况去充分利用其它的数控技术在工业生产上的应用的经验，我们不能照搬照抄，我们应该做到具体问题具体分析；最后，我们应该正确地认识国外的先进的数控技术在工业生产上的应用的经验和方法。国外的先进的数控技术在工业生产上的应用的经验和方法对于我们来说是一个非常好的资源，但是我们应该充分地认识到国外的先进的数控技术在工业生产上的应用的经验和方法的利与弊，我们应该结合中国的具体经济情况和中国具体的市场情况去利用这些资源，我们不应该对国外的先进的数控技术在工业生产上的应用的经验和方法进行照搬照抄，我们应该对国外的先进的数控技术在工业生产上的应用的经验和方法推陈出新、革故鼎新，要在原来的基础上对其进行改进，同时应该结合我国的情况和企业自身的情况以及新时代的要求对其进行利用。

5、数控技术的发展趋势

目前为止，数控技术已经在我国机械制造业中有了广泛的应用，而且扮演着越来越重要的角色，数控技术的发展趋势和研究方向将是人们所关注的焦点。随着计算机技术的不断发展，数控技术实时智能化、软件硬件开放化等将成为数控技术的主要研究方向，数控技术实时智能化可以使机械加工过程中各种工艺参数自动生成、加工过程自适应控制、电机参数自适应运算。这些功能将不仅可以保证制造过程顺利稳定的独自进行，还可以大大节省劳动力，为企业带来更大的经济效益。数控系统软、硬件开放化，可以让用户更具自己的需要，随意对数控系统进行第二次开发，其使用权限和使用范围也将不受出厂商的限制。

5.1、高速度高精度加工技术趋势

高效率和高质量是现代制造技术的发展关键。速度和精度是数控系统的2个重要技术指标，它直接关系到技工效率和产品质量，高速、高精度加工技术可以极大地提高现代制造业的效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争力。

5.2、柔性化

柔性化包含两个方面，一方面是数控系统本身的柔性，数控系统采用了模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户要求。另一方面是群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度的发挥群控系统的效能。

5.3、开放化

数控系统开放化已经成为数控系统发展的趋势，因为传统的数控系统是一种专用封闭性数控系统存在兼容性差、技术升级困难的弊端。开放化数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，通过改变、增加或裁剪结构对象形成系列化，面向机床厂家和最终用户。

5.4、多轴化

一机多能的数控系统可以最大限度的提高设备利用率，数控系统正向多轴多系统系列控制功能发展。多轴联动机工，零件在一台数控机床上一次装夹后，可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高而且效率也大幅度提高。

5.5、集成化

数控技术的集成化主要有及噶方面。使用更新的IC器件，NC系统进行高密度立体安装，以减少占有空间和提高可靠性；使用光缆传递信号，减少铜缆；采用无览连接，进一步减小NC系统内连接电缆数目。

5.6、智能化、网络化

在数控技术上实时智能化正沿着自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。而数控装备网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式的基础单元。

6、结语

综上所述，数控技术是一门综合技术，其主要是计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的产物。当前，数控技术正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全封闭环模式发展。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控技术的应用前景将更加广阔。

参考文献：

[1] 李大英 吴伯柱：《数控技术的发展趋势探讨》，《科学咨询(科技·管理)》，2011年06期

[2] 丛高祥 陈丽 李凯 刘广泽：《浅谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景》，《价值工程》，2011年03期

[3] 闫梅：《我国数控技术产业的现状及发展趋势》，《机床电器》，2006年06期

[4] 龙章科：《数控技术在机械制造中的发展应用》，《装备制造技术》，2008年03期