數控技術應用在機械制造中的探究 - 高性能臥式加工中心臥式鏜銑床數控龍門加工中心

發布日期：2018-12-25 作者：點擊：

隨著科學技術的進步，機械制造業在社會經濟發展中的地位與作用不斷增強，而數控技術是實現機械制造技術自動化的核心所在，加強數控技術的研究與應用有助于機械制造業的飛速發展，更好更快的推動相關技術的進步與經濟的發展。因此，探究機械制造中數控技術的應用，對于發展我國的機械制造業，對于我國綜合國力的增強，具有重要的意義。

1機械制造業發展現狀

機械制造包括從產品選材、加工、裝配、調試、包裝、運輸的整個過程。近年來我國的機械制造業得到了長足的發展，生產能力得到大幅度的提高，規模也不斷擴大，然而在技術方面，我國的機械制造技術水平還落后于西方發達國家，整體的技術水平較低，機械制造產品多屬于中低檔產品，擁有獨立自主知識產權的品牌較少，對外國技術還存在很大的依賴性。雖然海爾、TCL等品牌已經實現國產化，然而許多核心技術和部件都依賴于進口，例如冰箱的壓縮機、機械的發動機等等。在這種狀況下，提升我國機械制造技術水平，成為機械制造業發展的根本途徑。

目前，現代機械制造業早已從傳統的制造業發展成為自動化、機械化的現代制造業，依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復雜加工，通過操作主控制器來實現加工過程的自動化。機械自動化不僅能夠保證加工精度的要求，還可以避免人工操作的危險，提高加工效率，使機械制造業得以大批量、高質量的規模化生產，彌補了傳統制造業的缺陷，尤其是生產多品種、高質量、小批量、低成本產品時，必須依靠機械制造自動化來滿足市場的需求。

數控技術涉及到計算機、自動化控制、測量、現代機械制造、微電子、信息處理等許多學科，是一門綜合性的技術，能夠滿足現代機械制造對加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求，是實現機械制造自動化以及數字化、信息化、網絡化、柔性化、集成化的重要基礎，對機械制造業的發展具有舉足輕重的作用，因而在機械制造中有著廣泛的應用領域和前景。

2數控技術的應用

2.1數控技術在機械制造中的作用自從上個世紀中期計算機技術應用于機械制造中以來，機械制造中的數控技術便得到了快速而深入的發展，從數控銑床到數控車床、鉆床、鏜床、磨床、線切割機床，再到數控沖床、加工中心、數控彎管機、車削中心、板材加工中心等等，帶動了CAD等技術的工程化發展，使CAPP等技術應運而生。在微電子技術的推動下，數控技術得到了提高和豐富，不僅實現了數控機床自動交換刀具、工件，還在數控機床間加設托盤站構成了柔性制造單元，實現了對數控機床、傳送帶、工業機器人、自動導行小車等構成的制造系統的控制，建立了柔性制造線。

隨著網絡、信息、自動化等技術的不斷發展，數控技術在數控機床的基礎上，使傳統的企業內部各環節相對獨立的機械制造過程，依靠計算機、網絡等的支撐，轉變、構建成一個完整、協調的集成制造系統，實現了機械制造整體的動態最優化。數控技術在機械制造中的作用不止以上內容，然而僅通過以上幾點便可以清晰的認識到數控技術對機械制造的影響，數控技術在機械制造中的應用使現代機械制造業在數控技術的強力支撐下一浪勝過一浪的蓬勃發展。

2.2數控技術在機械制造中的應用數控技術在機械制造中的、應用十分廣泛和深入，幾乎涵蓋了國民經濟的各個領域，限于篇幅、文章主要探討其在工業生產、煤礦機械、汽車工業、機床設備、宇航、工業幾個方面的應用：

2.2.1在工業生產中的應用數控技術在工業生產線上得到了廣泛的應用，例如食品加工、造紙印刷等生產線，尤其是高危、復雜的勞動環境下數控技術的應用更加深入，例如金屬冶煉、農藥加工等惡劣環境。數控技術不僅改善了工業生產的勞動條件，為生產人員提供了安全保障，還使工業生產線實現了機械化，降低了勞動強度，減少了工作量，提高了工作效率，降低了生產成本，并保證了生產加工的質量。在實際生產中，數控技術通過計算機系統對生產加工進行控制，使整個生產過程按照既定的程序進行，并利用傳感檢測系統的同步檢測功能及時發現錯誤或故障，根據運行狀態采取相應的處理措施，從而保證了系統運行的穩定性。

2.2.2在煤礦機械中的應用采煤業對采煤機的要求較高，受開采環境的制約，采煤機的品種較多，通常是小批量生產，機殼毛坯多使用焊件，如果使用傳統機械制造技術無法解決單件下料問題，使用數控技術能夠利用龍骨板程序下料，能夠優化套料選用方案數控技術在煤礦機械中應用不僅能夠使采煤機工作效率更高，還能夠對生產進行精確控制，保證機械加工的效果，使采礦任務更快更好的完成，并且避免了人工操作的危險，降低了煤礦生產事故的發生率，大幅度提高了煤礦生產的經濟效益。

2.2.3在汽車工業中的應用近年來我國的汽車工業發展速度極快，數控技術的應用加快了汽車零部件制造的工作效率，為提高我國汽車工業的競爭力做出了重大貢獻。高速加工中心等各種高速數控機床的應用，構建了現代化的汽車工業生產線，不僅高效率，而且高柔性，滿足了產品更新的需求，將汽車工業從傳統的經濟規模轉變為多品種的高效生產，為復雜零部件的快速制造提供了便利的條件，虛擬制造、柔性制造、集成制造等數控技術的應用更是極大的推動了汽車工業的發展步伐。

2.2.4在機床設備中的應用在現代機械制造業中，機床設備占據了舉重輕重的地位，應用數控技術的機床設備是機電一體化產品的關鍵組成部分。數控技術在機床設備中的應用，能夠利用計算機控制裝置使機床設備具備更好的控制能力，使數控機床能夠快速、精準控制刀具與工件的位置、冷卻泵的操作、主軸變速等內容，從而在提高機床設備生產效率的同時保證并提高了加工精度，滿足了機床加工日益精細化、復雜化的要求。

2.2.5在宇航工業中的應用宇航工業有許多零部件需要進行特殊加工，剛度很差的材質只有通過小切削力的高速加工，才能滿足宇航工業對機械加工的要求。傳統制造技術難以滿足宇航工業對加工精度和柔性的要求，而數控技術的應用能夠使得鋁、鋁合金等材質的切割順利的進行，可以節省許多資源與能源。

3數控技術的發展趨勢

3.1數控裝置方面一方面，數控裝置需要具備高速處理指令數據和快速反應的能力，高速主軸單元的轉速目前已經達到每分鐘100000r以上，對進給運動部件的速度和加減速能力的要求更高，目前其移動速度已經達到每分鐘 120m以上，工作進給速度達到每分鐘60m以上，而高速處理技術由于CPU的更新換代已經達到上千兆MHz，運算速度大幅圖提高，在分辨率在0.01um 時仍然能夠達到較高的進給與快速進給速度。另一方面，由于個人計算機技術的發展，相應軟件資源的豐富和功能的增強，為數控系統提供了成本低廉的平臺，在PC平臺上的開放性數控系統有著很高的可靠性，如今已經得到了廣泛的關注和重視，然而其標準、編程、操作系統、樣機等方面還需要進行深入的研究。

3.2機械結構與數控編程技術為縮小機械結構體積，如今通常選擇機電一體化結構，并采用萬能回轉銑頭、自動交換刀具、動力刀架、數控夾盤等提高機械自動化程度，對伺服系統等的機電匹配進行了優化，提高了動態特性。在編程方面，通過CNC裝置使在線編程成為主要的編程方式，能夠使用圓切削、宏程序設計、藍圖編程等程序編制功能，借助小型工藝數據庫可以同時處理幾何與工藝信息，使編程水平得到提高。

4總結綜上所述，數控技術在機械制造中具有重要的地位，不僅推動了機械制造業的發展進程，還促進了我國綜合國力的快速增強。隨著科學技術的發展，數控技術也將迎來新的發展機遇和挑戰，相信在不久的未來我國的數控技術必將逐漸追趕上西方發達國家的步伐，為我國國力的增強和人民生活水平的提高做出更大的貢獻。

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