数控技术在机械制造中的发展应用

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数控技术在机械制造中的发展应用
作者:李文婷 吴思江 王其毫
来源:《科学与财富》2015年第10期

摘 要:随着科学技术的不断革新,计算机技术、通信技术及传感技术持续发展并不断应
用到现代化机械制造中,使得机械制造可以利用数控技术实现自动化操作与集成化管理。由于
数控技术在机械制造中的应用规模持续拓展,必须提高技术水平以保证生产质量。在对数控技
术所具有的特点进行介绍的基础上,针对其在汽车制造业、机床及煤矿机械中的应用进行探
究,最后提出了数控技术在未来一段时间的发展趋势,具有一定的参考价值。

关键词:数控技术;机械制造;发展应用
1 引言
数控技术也即数字化控制技术,该技术利用计算机运行预先编入的数字程序从而来控制机
械的加工过程,是现代机械制造实现信息化不可或缺的组成要素。数控技术融合计算机技术、
通信技术以及传感技术等多种先进技术于一体,广泛应用于机械制造的各个行业中,使传统制
造业发生重大的变革。由于数控技术可以在很大程度上提升制造精度及产品质量,便于信息
化、集成化管理,因此要充分利用其优点提高机械制造水平以获得高性能、高质量的产品。

2 数控技术的优点
2.1 提高加工精度,改善产品质量
加工精度对于机械制造来说是非常关键的性能指标,必须通过各种误差补偿途径确保工作
精度。数控技术应用到机械制造业,使得机械制造的各个环节均严格遵循预先编写的具体参数
讲行,防止人为操作因素带来的较大误差。目前的数控机床大都具备间补及螺补的功能以提升
定位精度,并采用优化的误差模型及控制系统确保加工精度,从而改善了产品的质量。

2.2 提升生产效率
利用数控技术进行机械加工可以极大的提高生产效率,具体表现为:首先,可以通过数控
技术改变传统一次装夹方式,取而代之的是采用多道加工工序同时进行工件装夹,缩短了装夹
工件所用的时间,同时使工作精度得以提升;其次,对于大多普通机床不能达到的要求严格且
工艺复杂的零件的生产加工,可以通过数控技术实现,从而提升了机械制造的技术水平;此
外,通过数控技术可以利用模块化标准工具以缩短刀具更换和安装所耗时间,也提升了工具的
标准化水平。

2.3 信息化程度高
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数控技术融合现代通信技术,信息化程度高,可以充分发挥计算机、网络及数字技术的优
势达到对机械加工过程行之有效的控制,使得机械加工具有一个功能强大且操作方便的计算机
控制平台,而且对于机械制造整个行业实现信息化起到了很大的促进作用。

3 数控技术在机械制造中的应用
3.1 汽车制造业中的应用
人们生活水平的提高使得汽车的使用非常普遍,市场需求量也持续攀升,汽车制造业前景
看好。与此同时,对汽车的制造水平也有了更高的要求,传统技术已然无法适应当前的市场发
展,而利用数控技术不仅能够提升汽车制造的质量和效率,还有利于新产品新技术的研发。此
外,还能够促使零部件的加工过程不断向规模化、集成化发展。

3.2 机床中的应用
机床设备在机械制造行业的发展中具有核心地位,对其发展的快慢和质量有着直接的决定
作用。随着机电一体化水平的持续提高,数控技术为其提供了可靠的技术保证,仅需在进行机
械零部件制造前将编程完毕的程序输入运行,就可使机床完成刀具、主轴的变速等控制过程。
特别是在机床的生产制造中,更是有效的提升了生产效率,保证了产品质量。

3.3 煤矿机械中的应用
由于煤矿资源丰富,对其进行有效的开采利用有利于提升我国的经济水平,这就需要利用
煤矿机械。采用传统方式生产煤矿机械投入费用较高,特别对下料环节来说成本更高,归根到
底是来源于制造技术的制约。而采用数控技术进行煤矿机械制造不仅能够较为准确的控制加工
余量从而降低投入费用,还提升了煤矿机械的整体性能,加快了开采煤矿的效率,对煤矿行业
的发展起到了极大的推动作用。

4 数控技术在机械制造中的发展趋势
4.1 高速度及高精度
CIRP把高速度及高精度作为本世纪重要的研究重点,三维技术的发展在很大程度上推动
了数控技术的进步。三维曲面加工利用64位处理器实现计算机辅助设计及制造,对操作界面
进行优化,使操作指令编写及输入更为便捷。另外,计算机技术不断发展也使加工精度得到了
提升。同时,零传动直线伺服系统的应用弥补了直线电机的缺陷,对位置及速度进行高效控
制,把图片与加工过程相对应,改进了收集工件状态参数的处理效果。图像分辨率的提升对于
任何时候发出操作命令起到关键作用。

4.2 功能多样化
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目前制造业中应用的数控机床通常都具备多种功能,执行一定的加工任务,配备独立的冗
余系统,确保机床具有相对高的设备利用率。以自动换刀系统为例,该系统的应用范围非常广
泛,通常配备有多种切削方式以及铰孔、攻螺纹乃至磨削的用具,从而使上述工序可以快速准
确的切换。

4.3 智能化
智能化是数控技术发展的一个重要方向。自适应控制系统目前在世界范围内进行道具控制
应用最多,可以按照进给量、切削参数自动进行道具位置的调整,从而确保数控加工具有尽可
能高的工作效率,也满足精度方面的要求。此外,数控机床运用CNC系统提高了故障诊断及
修复能力,CNC系统的运用同时能够实时检测并修正机床加工过程中的各项参数,还可以监
控各硬件的工作状态,及时发出提示信号。

5 结束语
数控技术在汽车制造业、煤矿机械与机床方面的应用体现了高效、高精度、信息化的特
点,有利于机械制造的集中化管理。结合数控技术的各项优点,加强其在机械制造中的应用,
从而提升加工精度和效率,对于提升机械制造水平有十分重要的意义。■

参考文献
[1] 陈仲泽,刘潇博,于胜波. 数控技术与机械制造的融合探析[J]. 科技风. 2012(10).
[2] 刘传义. 关于机械制造及自动化的探讨[J]. 中国新技术新产品, 2012(24).
[3] 许金梅,迟振香. 数控技术在我国机械制造行业应用[J]. 煤炭技术, 2010(08).