机械制造技术中数控技术的运用分析

机械制造技术中数控技术的运用分析

张艺凡

山东万青环保科技有限公司，山东潍坊，261000

摘要：十四五时期，为继续推进制造强国可持续发展进程，机械制造行业应该加强对关键技术、关键工艺的重点研究推进应用。其中，数控技术作为支撑机械制造行业健康持续发展的关键技术，所表现出的可行性价值相对突出，是新时期巩固筑牢机械制造产业高效安全生产的重要底线。针对于此，本文通过结合数控技术原理以及发展特点，阐明分析数控技术在机械制造领域中的应用可行性。同时，结合数控技术发展优势，针对数控技术在机械制造领域中的运用实践进行研究分析。

关键词：机械制造；数控技术；应用领域；运用方法；分析

引言：机械制造业作为支撑我国国民经济良好发展的重要支柱型产业，必须立足于新时期发展背景对传统生产制造方式所存在的短板问题进行补齐优化，以促进产业经济高质量发展进程。结合近些年的发展情况来看，在十四五发展背景的影响下，我国机械制产到产业更加注重强调实现经济高质量发展目标，行业内部通过引入应用新工艺以及新技术对传统机械制造生产体系进行转型升级，初步解决了长期以来粗放型生产模式存在的限制性问题，有效提升了机械制造生产水平。其中，数控技术作为新时期机械制造产业常用的技术手段，通过结合自动化以及智能化控制优势可实现对机械制造生产全生命周期流程的优化管理，利于助力提升机械制造生产质量以及效率。

1 数控技术概念及原理分析

1.1 数控技术概念

数控技术（现代数字控制系统）与常规工艺技术不同，数控技术通过依赖于储存功能实现对各类机床运行过程的控制管理。其中，现代数字控制系统通过多个结构部分协调运行基本上可以满足自动解码要求，同时也可以满足机床自动化操作目标要求，高效率加工品质良好的零件，提高企业生产效益[1]。从结构组成上来看，机械制造领域常用的数控机床设备主要由加工程序载体、数控装置、伺服系统等组成，具体组成结构可以参照图1所示。

数控机床设备中的加工程序载体通过结合自动化以及智能化技术手段可以实现无人值守工作目标，整个生产运作过程不需要人工参与，就可以高质量完成。数控装置作为核心结构部分，在输入/输出模块以及处理模块的协同运行下，可以提高生产作业效率，如通过借助计算机数控系统完成一系列数控操作流程，基本上可以解决过去以人工为主的生产效率不高的问题。而伺服系统一般多用于完成对数控装置以及发出指令的接收与集中化处理。值得注意的是，在生产实践过程中，现场操作人员应该结合数控机床基本参数范围对当前数控机床是否存在运行异常问题进行识别分析。关于数控机床的基本参数可以参照表1所示。

（图1：数控机床的基本构成示意图）

表1—数控机床的基本参数

1.2 数控技术原理

数控技术在操作使用过程中需要依托于计算机数控系统完成生产加工操作。其中，计算机数控系统除了需要拥有常规计算机运行优势之外，还拥有能够与数控机床协调运行的功能优势。举例而言，对接的各式接口可以与数控机床有效连接。一般来说，这类装置系统通常可以分为硬件与软件两大部分。硬件设备装置可以实现处理运算、驱动电路装置等重要功能，可通过合理分配各个数据命令完成对应操作。关于数控机床的基本工作原理可以参照图2进行理解分析。

在生产使用过程中，技术人员需要结合生产实践要求提前对生产加工所涉及到的各类信息，如工件几何数据、工艺，生产数据等，以代码等标准方式进行提前优化，完成数控加工程序编制工作。其中，输入系统可以针对输入加工程序进行数据化处理，所输出的各类信息以及相关指令可以按照预先设定好的程序进行有序加工。另外，数控机床生产运行期间会涉及大量计算以及反馈等一系列控制内容，可借助相关程序进行针对性处理。一般来说，经过一系列流程处理之后，刀具与工件之间的相对准确性会显著提升[2]。

（图2：数控系统运行工作原理示意图）

2 数控技术在机械制造技术中的运用可行性及特点分析

2.1 高效性

    与传统粗放型以人工生产为主的方式相比，机械制造行业通过规范使用数控技术，不仅可以大幅度提高现场生产加工效率，同时也可以减少人力资源成本，所表现出的高效性特征相对突出。在生产实践过程中，生产人员可以通过利用数控加工系统以及相关设备完成对复杂工艺的深度处理，产品生产时间将会大幅度缩短且品质效果将会大幅度提升。

2.2 可靠性

    数控技术在应用实践过程中所表现出的可靠性特点相对突出，主要表现在机械制造生产现场通过应用数控技术可以实现对产品加工流程的优化调整，同时通过与预期设定好的参数数值进行综合对比分析，对当前产品加工生产流程存在的不足之处进行及时补齐处理，减少品质不高以及生产效率不高的问题。

2.3 准确性

    机械制造生产环节通过使用数控技术可以实现对零部件的精密化加工，确保加工数据信息更加准确、科学。同时，可以针对加工内容进行全面性控制管理，确保数控加工准确度以及效率性可以全面提升。

2.4 实用性

现代数控技术应用于机械制造生产环节中除了可以提高生产加工效率之外，还可以全面提高工业生产自动化以及智能化水平。如将数控技术应用于汽车制造领域中可以加工出一批批精密且品质较高的零件，可以满足汽车制造领域生产要求。或者也可以将数控机应用于现代工业生产制造环节当中，以数控技术为依托对工业机器人进行改造设计，全面提高工业生产智能化以及自动化控制水平。结合上述内容不难看出，数控技术所表现出的实用性特点相对明显，具有重要的可行性价值[3]。

3 数控技术在机械制造生产领域中的运用实践及方法分析

3.1 汽车工业 

3.1.1 汽车生产

    近些年来，随着汽车保有量水平的持续增长，汽车生产行业发展空间以及发展前景明显加大。为促进汽车生产领域高质量发展进程，行业内部通过引进应用数控技术进一步提高汽车零部件生产质量以及生产效率。与常规技术手段不同，数控技术的出现与推广应用不仅可以降低汽车生产成本，同时也可打破传统生产制造模式。在生产实践过程中，可通过利用数控技术高效性以及可靠性等优势特征，完成规模小以及批量小的高效生产任务。

3.1.2 汽车制造

    汽车制造生产体系中的车床可以凭借自身所具备的结构简单以及价格低廉等优势特征，在汽车制造各类零件生产中得到广泛推广与使用，比较常见的有盘类零件以及轴类零件生产。而数控机床的推广应用进一步为汽车制造生产体系中的各类零件生产提供了强有力的技术保障，在生产实践过程中，可通过借助自身所具备的高精度以及稳定性特征实现对各类零部件生产全生命周期过程的控制管理。目前数控机床已经在汽车制造领域中取得了优先应用位置，在曲轴以及飞轮等多项零部件加工生产中可取得良好应用效果[4]。

3.2 航空行业

航空工业生产制造始终是我国机械生产制造的重中之重。由于我国航空领域专业性强且科技含量较高，所以引进应用的技术必须具备可靠性以及准确性特征，以满足航空工业生产领域制造要求。传统技术工艺过于粗放，在生产效率以及质量这方面通常表现不高。为进一步满足航空领域生产加工需求，可将数控机床引入到航空工业生产制造体系当中。通过利用数控机床高精度以及柔性化特征，完成对材料的精细化切割，可以解决长久以来材料切割效率不高或者资源浪费的问题。

3.3 工业生产

    基于数控技术的工业生产制造流程可以实现对生产加工全生命周期的自动化控制与管理，同时也可以抵御来自外界因素带来的干扰影响，能够适应复杂的工业生产制造流程，利于提升产品质量效果。与此同时，基于数控技术的工业生产加工设备可以具备自动化以及智能化特征，在生产加工过程中可按照预先设定好的程序以及参数进行有序加工生产，既可以节省人力资投入使用，也可以保障产品生产效率以及质量安全。最重要的是，如果生产加工过程中出现参数异常或者其他失误问题，系统通常会在短时间内自动校对以及控制管理，避免对生产进度以及生产质量造成滞后性影响。

3.4 机械设备

    机械设备制造作为支撑现代化工业经济高质量发展的重要保障，通过引入应用数控技术可以显著提高产品制造质量以及精度错，可行性价值较强。当前数控机床在机械设备生产制造领域中所发挥出的核心作用相对突出，在生产使用过程中，可通过有效储存以及应用数据资源，保障操作系统生产出的产品质量更符合机械设备制造需求。除此之外，机械制造中可通过实现数控机床与自动化技术的融合使用可以进一步促进产品生产过程不断朝向自动化以及智能化方向发展[5]。

3.5 煤矿机械

煤矿开发生产通常以降低开发成本以及提高资源开发利用率为主要生产目的。为确保煤矿企业可以在激烈的市场竞争中获得竞争优势，企业内部就必须精准提升自身的工业生产水平以及发展实力。在实现过程中可通过引入应用新技术以及新方法对传统生产作业体系进行转型升级。如可以将数控技术应用于煤矿开采专业设备应用当中，通过优化设备使用性能，提高现场生产效率以及质量水平。结论：总而言之，社会经济高质量发展脱离不开机械制造行业的大力支持。当前我国机械制造行业发展前景良好且发展实力过硬，基本上可以为我国社会经济高质量发展提供良好的内在驱动力。其中，为进一步促进机械制造生产领域健康持续发展，行业内部应该加强对新兴技术动态发展的精准捕捉，尤其是数控技术。可以结合数控技术发展优势以及发展前景，对当前数控技术体系存在的不足之处进行补齐优化。可以适当结合自动化以及智能化技术优势，进一步提高数控技术的应用可行性。

参考文献：

[1]熊淑秋,李海英.机械制造技术中数控技术的运用探讨[J].中国金属通报,2021(03):194-195.

[2]李淑红,李晓燕.机械制造技术中数控技术的应用分析[J].南方农机,2020,51(15):201-202.

[3]王鹏.机械制造技术中数控技术运用分析[J].内燃机与配件,2020(14):43-44.

[4]关世昊.机械制造技术中数控技术应用分析及研究[J].湖北农机化,2020(08):75.

[5]王超.数控技术在机械制造技术中的应用[J].南方农机,2019,50(24):159.