隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械制造業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用不斷增強(qiáng)，而數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化的核心所在，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的研究與應(yīng)用有助于機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，更好更快的推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，探究機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于發(fā)展我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)，對(duì)于我國(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)，具有重要的意義。
1機(jī)械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)械制造包括從產(chǎn)品選材、加工、裝配、調(diào)試、包裝、運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。近年來(lái)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，生產(chǎn)能力得到大幅度的提高，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，然而在技術(shù)方面，我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)水平還落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，整體的技術(shù)水平較低，機(jī)械制造產(chǎn)品多屬于中低檔產(chǎn)品，擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌較少，對(duì)外國(guó)技術(shù)還存在很大的依賴性。雖然海爾、TCL等品牌已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，然而許多核心技術(shù)和部件都依賴于進(jìn)口，例如冰箱的壓縮機(jī)、機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)等等。在這種狀況下，提升我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)水平，成為機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的根本途徑。
目前，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)早已從傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)展成為自動(dòng)化、機(jī)械化的現(xiàn)代制造業(yè)，依靠機(jī)械進(jìn)行高精度、高危險(xiǎn)度、高速度的復(fù)雜加工，通過(guò)操作主控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化。機(jī)械自動(dòng)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(xiǎn)，提高加工效率，使機(jī)械制造業(yè)得以大批量、高質(zhì)量的規(guī)模化生產(chǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制造業(yè)的缺陷，尤其是生產(chǎn)多品種、高質(zhì)量、小批量、低成本產(chǎn)品時(shí)，必須依靠機(jī)械制造自動(dòng)化來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。數(shù)控技術(shù)涉及到計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制、測(cè)量、現(xiàn)代機(jī)械制造、微電子、信息處理等許多學(xué)科，是一門綜合性的技術(shù)，能夠滿足現(xiàn)代機(jī)械制造對(duì)加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化以及數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的重要基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用，因而在機(jī)械制造中有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和前景。2數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的作用自從上個(gè)世紀(jì)中期計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中以來(lái)，機(jī)械制造中的數(shù)控技術(shù)便得到了快速而深入的發(fā)展，從數(shù)控銑床到數(shù)控車床、鉆床、鏜床、磨床、線切割機(jī)床，再到數(shù)控沖床、加工中心、數(shù)控彎管機(jī)、車削中心、板材加工中心等等，帶動(dòng)了CAD等技術(shù)的工程化發(fā)展，使CAPP等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在微電子技術(shù)的推動(dòng)下，數(shù)控技術(shù)得到了提高和豐富，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床自動(dòng)交換刀具、工件，還在數(shù)控機(jī)床間加設(shè)托盤(pán)站構(gòu)成了柔性制造單元，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控機(jī)床、傳送帶、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)行小車等構(gòu)成的制造系統(tǒng)的控制，建立了柔性制造線。隨著網(wǎng)絡(luò)、信息、自動(dòng)化等技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上，使傳統(tǒng)的企業(yè)內(nèi)部各環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械制造過(guò)程，依靠計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等的支撐，轉(zhuǎn)變、構(gòu)建成一個(gè)完整、協(xié)調(diào)的集成制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造整體的動(dòng)態(tài)最優(yōu)化。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的作用不止以上內(nèi)容，然而僅通過(guò)以上幾點(diǎn)便可以清晰的認(rèn)識(shí)到數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造的影響，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用使現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)在數(shù)控技術(shù)的強(qiáng)力支撐下一浪勝過(guò)一浪的蓬勃發(fā)展。
2.2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的、應(yīng)用十分廣泛和深入，幾乎涵蓋了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，限于篇幅、文章主要探討其在工業(yè)生產(chǎn)、煤礦機(jī)械、汽車工業(yè)、機(jī)床設(shè)備、宇航、工業(yè)幾個(gè)方面的應(yīng)用：2.2.1在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)線上得到了廣泛的應(yīng)用，例如食品加工、造紙印刷等生產(chǎn)線，尤其是高危、復(fù)雜的勞動(dòng)環(huán)境下數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用更加深入，例如金屬冶煉、農(nóng)藥加工等惡劣環(huán)境。數(shù)控技術(shù)不僅改善了工業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)條件，為生產(chǎn)人員提供了安全保障，還使工業(yè)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工作量，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，并保證了生產(chǎn)加工的質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)加工進(jìn)行控制，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程按照既定的程序進(jìn)行，并利用傳感檢測(cè)系統(tǒng)的同步檢測(cè)功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或故障，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)采取相應(yīng)的處理措施，從而保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。2.2.2在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用采煤業(yè)對(duì)采煤機(jī)的要求較高，受開(kāi)。采環(huán)境的制約，采煤機(jī)的品種較多，通常是小批量生產(chǎn)，機(jī)殼毛坯多。使用焊件，如果使用傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)無(wú)法解決單件下料問(wèn)題，使。用數(shù)控技術(shù)能夠利用龍骨板程序下料，能夠優(yōu)化套料選用方案。數(shù)?？丶夹g(shù)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用不僅能夠使采煤機(jī)工作效率更高，還能夠。對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行精確控制，保證機(jī)械加工的效果，使采礦任務(wù)更快更好。的完成，并且避免了人工操作的危險(xiǎn)，降低了煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生。率，大幅度提高了煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。2.2.3在汽車工業(yè)中的應(yīng)用近年來(lái)我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展速度極快，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用加快了汽車零部件制造的工作效率，為提高我國(guó)汽車工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力做出了重大貢獻(xiàn)。高速加工中心等各種高速數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，構(gòu)建了現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)線，不僅高效率，而且高柔性，滿足了產(chǎn)品更新的需求，將汽車工業(yè)從傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N的高效生產(chǎn)，為復(fù)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(shù)控技術(shù)的應(yīng)用更是極大的推動(dòng)了汽車工業(yè)的發(fā)展步伐。
2.2.4在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)床設(shè)備占據(jù)了舉重輕重的地位，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的機(jī)床設(shè)備是機(jī)電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分。數(shù)控技術(shù)在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用，能夠利用計(jì)算機(jī)控制裝置使機(jī)床設(shè)備具備更好的控制能力，使數(shù)控機(jī)床能夠快速、精準(zhǔn)控制刀具與工件的位置、冷卻泵的操作、主軸變速等內(nèi)容，從而在提高機(jī)床設(shè)備生產(chǎn)效率的同時(shí)保證并提高了加工精度，滿足了機(jī)床加工日益精細(xì)化、復(fù)雜化的要求。2.2.5在宇航工業(yè)中的應(yīng)用宇航工業(yè)有許多零部件需要進(jìn)行特殊加工，剛度很差的材質(zhì)只有通過(guò)小切削力的高速加工，才能滿足宇航工業(yè)對(duì)機(jī)械加工的要求。傳統(tǒng)制造技術(shù)難以滿足宇航工業(yè)對(duì)加工精度和柔性的要求，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠使得鋁、鋁合金等材質(zhì)的切割順利的進(jìn)行，可以節(jié)省許多資源與能源。3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)3.1數(shù)控裝置方面一方面，數(shù)控裝置需要具備高速處理指令數(shù)據(jù)和快速反應(yīng)的能力，高速主軸單元的轉(zhuǎn)速目前已經(jīng)達(dá)到每分鐘100000r以上，對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件的速度和加減速能力的要求更高，目前其移動(dòng)速度已經(jīng)達(dá)到每分鐘 120m以上，工作進(jìn)給速度達(dá)到每分鐘60m以上，而高速處理技術(shù)由于CPU的更新?lián)Q代已經(jīng)達(dá)到上千兆MHz，運(yùn)算速度大幅圖提高，在分辨率在0.01um 時(shí)仍然能夠達(dá)到較高的進(jìn)給與快速進(jìn)給速度。另一方面，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)軟件資源的豐富和功能的增強(qiáng)，為數(shù)控系統(tǒng)提供了成本低廉的平臺(tái)，在PC平臺(tái)上的開(kāi)放性數(shù)控系統(tǒng)有著很高的可靠性，如今已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和重視，然而其標(biāo)準(zhǔn)、編程、操作系統(tǒng)、樣機(jī)等方面還需要進(jìn)行深入的研究。3.2機(jī)械結(jié)構(gòu)與數(shù)控編程技術(shù)為縮小機(jī)械結(jié)構(gòu)體積，如今通常選擇機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，并采用萬(wàn)能回轉(zhuǎn)銑頭、自動(dòng)交換刀具、動(dòng)力刀架、數(shù)控夾盤(pán)等提高機(jī)械自動(dòng)化程度，對(duì)伺服系統(tǒng)等的機(jī)電匹配進(jìn)行了優(yōu)化，提高了動(dòng)態(tài)特性。在編程方面，通過(guò)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(shè)計(jì)、藍(lán)圖編程等程序編制功能，借助小型工藝數(shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)處理幾何與工藝信息，使編程水平得到提高。4總結(jié)綜上所述，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中具有重要的地位，不僅推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，還促進(jìn)了我國(guó)綜合國(guó)力的快速增強(qiáng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，相信在不久的未來(lái)我國(guó)的數(shù)控技術(shù)必將逐漸追趕上西方發(fā)達(dá)國(guó)家的步伐，為我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)和人民生活水平的提高做出更大的貢獻(xiàn)。
