機械制造中數控技術的應用

　　機械制造中數控技術的應用【1】

　　【摘要】近年來，隨著社會經濟的飛速發展和科學技術的不斷進步，數控機技術的應用范圍越來越廣，尤其是在機械制造中的應用更為廣泛。

　　本文將對數控技術的原理與裝備進行分析，并在此基礎上對其在機械制造中的應用情況進行研究，以供參考。

　　【關鍵詞】機械制造;數控技術;應用;研究

　　1.數控技術原理及裝備

　　所謂數控技術，主要是指將計算機技術及其編程技術傳統應用于機械加工過程中去，并對機械制造和加工過程進行有效的控制。

　　作為但當前的一種高新技術，數控技術具有高精度、柔性自動化以及效率高等特點，它是有效的實現機械制造自動化控制的技術支撐，同時也是自動化的柔性系統之核心所在。

　　數控技術綜合運用了自動控制、計算機、電氣傳動、機械制造以及精密測量等高新技術，其主要組成有CNC系統，即現代化的數控系統，該系統主要是依靠程序的存儲來實現機床的控制。

　　CNC系統的關鍵裝置是一種機械設備專用電子計算機，同時在硬件工作的支持下，軟件執行過程中的運行機理是輸入機床上的加工信息，數據經計算機處理后，送到各個驅動電路之中，并對其進行實時的控制和管理， 從而實現了具體操作的精細化管理。

　　對于一種保持切削狀態的CNC機床而言，要求其應當具備插補功能，并以此來控制切削中的每一個點的精度與粗糙。

　　在計算機CPU與插補算法的作用下，機械制造過程中的數控系統一般都采用了軟件插補與硬件插補有機相結合方式進行。

　　為保證數控加工的效率、精度和自動化程度，就要求必須有著高精度的數控技術裝備，在這個基礎之上，數控技術不斷向著智能化和自動化的方向發展，數控技術裝備主要包括以下幾個方面：自動控制及智能化的數字伺服技術，其重點就是自動控制技術的應用，智能 化的數字伺服技術使得傳統的微處理器控 制被逐漸淘汰，數字化控制成為必然趨勢，加之電力電子技術的配套，克服了零點漂移、溫度漂移等弱點;精密機械技術，分為精密機械設計和精密機械加工兩部分。

　　雖然智能化技術在機械制造加工中有著重要的地位;精密檢測和智能化的傳感技術，該技術是系統控制中的關鍵技術，對于自動控制方面發揮著巨大的作用，對于精度補償有著很大的影響，關鍵元件是傳感器，不但要求傳感器獲得信息快速、精確，還要求能在各種惡劣的環境下進行工作，該技術也是數控技術智能化的關鍵所在，必須要與計算機技術同步發展。

　　2.機械制造中的數控技術應用

　　2.1在工業生產中的應用

　　工業機器手和傳統的數控系統一樣是由控制系統、 驅動系統執行系統構成的。

　　現代工業主要將機器設備運用在生產線上，或運用在惡劣的勞動環境下，完成人類難以完成的任務，這在很大程上提高了勞動效率改善了勞動環境，以確保生產質量和人身安全。

　　在現實操作中，控制單元是由計算機系統構成。

　　由它指揮機械遵循寫入系統的程序向驅動單元輸送的指令，完成預定的操作過程同時同步監測執行動作，一旦發現錯誤或產生故障，由傳感器和檢系統反饋到控制單元，發出報警信號和采用相應的保護措施。

　　而行機構是由伺服系統和機械元件組成。

　　由動力部分向執行機構提動力，讓執行機構在驅動元件的作用下完成制定的動作。

　　2.2在航空工業領域中的應用

　　我國的航空市場潛力非常巨大，當前有許多國際航空巨頭瞄準了我國的航空市場，我國在航空領域也是奮起直追，雖然與世界進水平有著一定的差距，但是這種差距呈逐漸縮小的趨勢。

　　在這過程中當中，數控技術的應用可以說是功不可沒。

　　眾所周知，航空是高精尖技術云集的地方，在機械加工方面更具有著非常苛刻的要求，如果采用以往的單純人工加工模式，則加工精度遠不能滿足航空工業的要求。

　　航空工業中所用的材料一般均是剛度不強的合金在對這些材料進行加工的過程中，傳統的加工模式很難達到設計要求;另外，某些材質大多需要采用薄筋或者薄壁的形式，切割工藝要求及其精細， 傳統的加工模式幾乎不能夠達到以上要求。

　　2.3在汽車工業中的應用

　　近些年來，汽車工業發展突飛猛進，在如此快速的發展過程中，汽車配件的加工技術也同步在飛速發展，而數控技術的應用。

　　在一定程度上更大的加快了汽車配件的生產制造。

　　將加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，不僅滿足了產品更新換代頻率越來越快的要求，做到一次投資，長期受益，又有不遜于組合機床剛性自動線的制造效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。

　　其中復雜的零部件加工制造能夠運用現代數控加工技術中的快速成形制造技術輕易實現，不但如此，還有一些其他方面的技術，如數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都有了更加廣泛的應用。

　　當今世界的汽車加工制造業已經和數控加工技術的應用無法分開了。

　　2.4在機械設備中的應用

　　機械設備在機械制造中占有著極其重要的作用，基于現代機械制造業的要求，擁有著控制能力的機床設備在現代機電一體化產品中發揮著不可取代的作用。

　　計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即在機床上應用計算機控制技術，也就是用數控技術對機床的加工進行指揮控制，這就是我們現在所熟悉的數控機床。

　　這種新一代機電一體化產品是以代碼來實現機床控制的，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的工作等各種操作儲存在控制介質內，從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，以控制機床使其加工出我們所需的工件。

　　3.結語

　　機械制造是一個非常重要的基礎性行業，同時也是現代化的基礎，我國與國外發達國家相比，機械制造水平和比較落后，尤其是核心技術方面，雖然我國的數控技術近年來取得了飛速的發展，并且一度有追趕發達國家之勢，但是，為了進一步提高國家技術水平和戰略地位實現我國的工業化，發展數控技術 都是必然的趨勢。

　　【參考文獻】

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　　[5]辛美俠，呂志偉，楊永良.機械制造中數控技術的應用[J].商品與質量·學術觀察，2011(05).

　　機械制造中數控技術的應用【2】

　　摘要：數控技術是實現機械制造自動化的關鍵，直接影響到國家工業的發展和綜合國力的提高。

　　以數控技術為核心的機械設備的生產和應用已經成為衡量一個國家技術水平和戰略地位的重要標準。

　　因此廣泛采用數控技術應用于制造業，無論從戰略角度還是發展策略，都是我國實現工業經濟大國必須要大力提倡和廣泛發展的。

　　關鍵詞：機械制造數控技術

　　0、引言

　　在機械制造業中，數控加工技術已經越來越受到重視。

　　隨著計算機技術為主流的現代科技技術發展和市場產品競爭的加劇，傳統的機械制造技術很難滿足現代產品多樣化的發展和日新月異的換代速度。

　　面對多品種小批量生產比重的加大，產品交貨質量和成本要求的提高，要求現代的制造技術具有很高的柔性。

　　如何能增強機械制造業對外界因素的適應能力以及產品適應市場的變化能力，就需要我們能利用現代數控技術的靈活性，最大限度的應用于機械制造行業。

　　將機械設備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新的水平，從而滿足現代市場的競爭需求。

　　1、技術特點

　　數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。

　　它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

　　目前是采用計算機控制，預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。

　　由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置，使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設備的工作效率。

　　2、機械制造中數控技術的應用

　　2.1 工業生產 工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。

　　主要運用機器設備的生產線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產質量和人身安全。

　　在實際操作中，控制單元是由計算機系統組成，指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執行動作，一旦出現錯誤或發生故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。

　　而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。

　　有動力部分向執行機構提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。

　　2.2 煤礦機械 現代采煤機開發速度快、品種多，都是小批量的生產，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而使用數控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，從而優化套料的選用方案。

　　使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產效率。

　　同時，數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。

　　它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。

　　這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

　　2.3 汽車工業 汽車工業近20年來發展尤為迅猛，在快速發展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發展，數控技術的出現，更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。

　　將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產品不斷更新換代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。

　　數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現，不僅如此，數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。

　　21世紀的汽車加工制造業已經離不開數控加工技術的應用了。

　　2.4 機床設備 機械設備是機械制造中的重中之重，面對現代機械制造業的需求，具備了控制能力的機床設備是現代機電一體化產品的重要組成部分。

　　計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數控機床。

　　它是以代碼實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上，從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，使機床自動加工出所需零件。

　　3、數控技術的發展

　　從第一臺數控機床開發成功到現在已有50多年的歷史，由傳統的封閉式數控系統發展到現今的開放式PC數控系統。

　　傳統的計算機數控系統，由于采用封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難;開放式體系結構的計算機數控系統的發展，使傳統的計算機數控系統的市場正在受到挑戰。

　　開放式計算機數控系統，采用軟件模塊化的體系結構，顯示了優良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統一風格的用戶交互環境，操作、維護、更新換代和軟件開發都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數控系統發展的方向。

　　4、結束語

　　機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。

　　我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。

　　PC機進入數控領域，極大的促進了數控技術的發展，也為我國在數控生產領域趕超發達國家提供了機遇。

　　跟上發展先進數控制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，盡快縮小與發達國家的差距，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

　　同時，數控加工技術的發展孕育產生大量的數控專業技術人才，進而推動我國現代機械制造業進一步走向繁榮。

　　參考文獻：

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