数控技术在机械加工中应用

摘要：机械加工技术的提升，为了机械制造也提供了更为广阔的发展环境。而机械制造中最关键的是数控技术，它与国家经济的发展和综合国力的提升有密切的联系，数控技术的应用水平显示着一个国家的科技水平，数控技术为机械制造提供了一个发展平台。数控技术的快速发展将使我国的工业买进世界大国的队伍之中。本文将对数控技术在机械加工方面进行分析。

关键词：数控技术；机械加工；发展

中图分类号： Q944.67 文献标识码： A 文章编号：

1 数控技术的基本概念

数字控制技术，简称数控技术。数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术，其给现代机械加工带来了很大的帮助。数控技术不仅包含了传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术和网络通信技术、光机电技术，而且它还拥有属于自己的先进技术，如：它具有高精度、高效率和柔性自动化等特点⋯ 。数控技术主要是采用计算机控制，预先编程后利用编程好的控制程序实现对设备的控制功能，这样就增强了机械加工的灵活性并且提高了设备的工作效率。

数控技术还促使了CAD、CAM 技术向实用化、工程化方向发展。之后由于微电子技术的迅速发展，数控系统的性能有了极大的提高、功能也不断的丰富，在先进数控技术的背景下，机械加工的不同领域也得到了不同的发展需求。数控技术是电子计算机技术、数字控制技术、数控工艺和数控程序编制、软件的开发与应用等多项技术的综合，也就是说数控技术已经成为了先进机械加工的主体。

2 数控技术在机械加工领域的应用

数控技术发展迅速，在各个领域都有涉及，其先进技术已经得到人们的普遍认可，其在机械加工领域的应用具体体现在以下几方面：

2．1 数控技术在工业中的应用

工业生产、工业机器人和传统的数控系统都是由控制单元、驱动单元和执行机构组成。在工业生产巾，数控技术主要运用在机器设备的生产线上，例如：轻工业的食品加工制造、造纸印刷等；以及复杂的恶劣劳动环境下，例如：重工业的金属冶炼、化肥加工、农药加工、资源的开采等。总的来说，数控技术在工业生产中主要是替代工作人员完成人工不能完成的工作任务。这样有助于改善工作人员的劳动条件，保障工作人员的人身安全，极大地节省了劳动力。最重要的是，由于数控技术的高精度特点，则能够在有助于提高生产效率的同时还能保证生产的质量，实现低成本高效率。

数控技术的操作主要是由计算机系统进行控制的，只要把编好的程序安装在计算机系统中，发出指令它便能自动工作。如果出现错误或者故障的时候，传感系统和检测系统则会把发生的错误故障信息传送给计算机系统，同时发出报警的信号，并且会自动停止相应的工作，起到保护的作用。

2．2 数控技术在机床设备中的应用

机床设备控制技术是机械加工中非常重要的技术，具备了控制能力的机床设备更是现代机电一体化的重要组成部分。数控技术为机械加工带来了很多良好的机床控制能力，也就是运用数控技术对机床进行加工控制，在保证生产质量的同时，进一步提高机床的生产效率。它的操作步骤是以代码来控制的，也就是将刀具和工件之间的相对位置，主轴、变速、刀具的选择以及冷却泵的起停等各种顺序动作编排在计算机数控上，然后数控计算机便会发出控制指令来控制机床的执行，使得机床自动加工出所需要的零件Ⅲ 。

2．3 数控技术在汽车工业中的应用

随着我国现代化汽车工业的迅速发展，汽车零部件的加工技术是汽车行业的重中之重，所以它的发展尤为重要。数控技术的出现，也带动了汽车零部件的加工技术，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程，进一步巩固了我国在国际市场上的加工大国的地位。

数控技术还使得两大加工中心并为一体，也就是将高速加工中心和其他高速数控机床的“高柔性”与“岛效率”结合在一起，这样不仅满足了产品不断更新换代的要求，而且还能取得长期、高效的受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，还打破了汽车生产中“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。机械加工领域中的数控加工技术在复杂的零部件加工制造中不仅可以很轻易方便的实现，而且数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术和集成制造技术等，在汽车制造工业中部得到了广泛深入的应用。

2．4 数控技术在煤矿机械加工中的应用

数控技术在煤矿机械加工中的应用，促进了采煤业的迅速发展并且带动了相关产业一一采煤机的发展。由于开采煤矿的环境各不相同，现代采煤机开发速度快、品种多，而且都是小批量的生产。各种机壳的毛坯制造也越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而数控技术通过对材料进行切割就很轻松地解决了这个问题，它代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对象为采煤机叶片和滚筒，从而进一步优化了套料的选用方案。在煤矿机器中，使用数控技术的优势体现在以下几个方面：

(1)数控技术使采煤机的切割速度变快，并且提高了采煤速度，而且一定时间内，切割叶片还能完成更多的采集。

(2)使用的数控技术采煤机不仅质量更加可靠，而且比传统的机械加工具有更好的效果，能够更好地、有效地完成采矿任务。

(3)从另一方面看，数控技术的使用使得自动采煤机避免了人工采矿的危险性，也就相应地降低了煤矿事故的发生。

(4)数控气割机的一些零件的焊接坡口可直接割出，这就大大提高了生产效率。数控气割机里含有自动可调的切缝补偿装置，它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，这样就可以通过调节切缝的补偿值来精确地控制毛坯件的加工余量，更好地配置资源，实现最优生产利润。

2．5 在工序安排中和编程中容易被忽略的问题

机械加工中容易出现的被忽略的问题：

(1)加工时应先加工套类工件，不能先加工轴，否则套类工件的外圆半径不能保证，同时，跳动度0．03 ram 的要求更不能保证，最后将导致加工无法完成。

(2)在精车内外轮廓时最好都用G96恒线速来车，这样才能保证加工表面粗糙度的一致性，但G96之前需要G50限速。

(3)车轴类工件上的外圆锥：外圆锥的测量要用已经车好的内锥和内圆弧测量，不能单靠机床保证外锥和圆弧的尺寸，否则不能保证配合时的接触面积，更不能保证配合后总长。

(4)尽管数控车床精度比普通车床高，但对尺寸精度要求较高的各面不能单靠机床保证，而应通过二次精车或其他手段来保证尺寸的正确性。

3 数控技术的发展前景

机械加工技术是衡量一个国家的科技发展水平的重要标志，更是国际间的科技竞争重点。现如今我国的数控技术在机械领域中得到了广泛的应用，其在机械领域中的作用已不容置疑，它不仅推动了机械行业的发展，还提升了国力。

数控机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。高性能：随着数控系统集成度的增强，数控机床实现多台集中控制，甚至远距离遥控。高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度的保持性要好。高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。模块化：数控机床要缩短周期和降低成本，就必然向模块化方向发展，这既有利于制造商又有利于客户。

数控化技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、智能化、复合化等的基础。随着科学技术的发展，数控技术发展的速度也越来越快，这也就意味着它所需要考虑和处理的相关技术问题与非技术问题越多。我国数控技术发展应根据我国的实际情况，制定符合国情的总体发展战略，朝着高可靠稳定、高速度、高精度化、智能化、数字化和网络化方向发展。在数控技术方面，要强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、设备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。