Analysis and Research on Application of Numerical Control Technology in Mechanical
Manufacturing Technology
马雅坤 MA Ya-kun
（云南技师学院，昆明 650300）
（Yunnan Technician College，Kunming 650300，China）
摘要：在我国社会经济以及科技的快速发展的带领下，推动了我国各个行业的进一步发展，特别是机械制造行业与数控技术都得到了快速的发展，从而促进了我国工业的发展水平，大幅度的增长了我国经济。伴随着机械制造行业的快速发展，传统的加工模式已经逐渐的无法满足市场生产中所需要的各种需求，因此，为了有效的将生产质量以及生产效率提高，许多企业都开始注重对数控技术的研究与应用。
Abstract: Under the leadership of China's social economy and the rapid development of science and technology, it has promoted the further development of various industries in China, especially the mechanical manufacturing industry and numerical control technology have been rapidly developed, thus promoting the development level of China's industry and greatly increasing China's economy. With the rapid development of the machinery manufacturing industry, the traditional processing mode has gradually failed to meet the various needs of the market production. Therefore, in order to effectively improve the production quality and production efficiency, many companies have begun to pay attention to the research and application of numerical control technology.
关键词：机械技术；数控技术；应用分析
Key words: mechanical technology；numerical control technology；application analysis
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）23-0270-02
0 引言
在机械制造的行业中，科学的运用数控技术，不仅仅可以全面适应市场所提出的各种需求，如多样化的现代产品、速度化的产品换代，并且还能在市场快速的变化下，不断的增强机械制造行业的应对能力，提高工程机械设备的产能效率以及产品的质量，不断对产品功能进行优化，从而进一步的提高自身对市场的竞争力。因此，为了能让产品满足市场的需求，应从各个方面对其进行完善，促使企业能最大化的满足市场所提出的各种需求，从而适应市场的变化。本文首先对数控技术的原理进行分析，其次对数控设备的应用进行研究，希望能促进机械行业的发展。
1 数控技术的原理
1.1 数控技术原理 数控技术是现代数字控制系统的简称，主要依靠程序储存功能实现对各类机床的控制工作，其整个系统主要由：“控制程序、输入设备、输出设备、速度控制单元、可变控制单元、计算机数字控制装置以及主轴控制单元”等这些部位组成的。人们一般将这种系统称为CNC系统，这种设备对输入设备上所给的数值，能自动进行阅读工作，并且还能自动的解码数值，从而保障机床处于正常运行的状态且加工出合格零件[1]。
1.2 数控技术工作原理 装置是数控技术的主要核心部位，实际上装置指的是一种计算机，但是这种计算机是系统专用计算机，它不仅具备着普通计算机中的所有基本功能以及结构基础，而且还具备与数控机床功能有关的功能，以及专用接口单元。这个装置主要有两个重要部位：硬件以及软件，主要是通过在硬件设备对装置的支持下，对软件进行操作的一个过程。装置进行工作的原理是通过采集工作时输入设备以及输入机床的相关数据，并编码翻译采集数据，将所得到的数据命令通过使用计算机的处理运算，在驱动电路装置里合理的分配数据命令，并且对其进行相应的放大以及转换工作，驱动相应的电机，并带动坐标轴的运动，从而有效的准确的让每个坐标轴都能移动到指定的位置。
1.3 数控技术装置中插补的原理 对数控机床的连续削切来讲，不仅对其要求准确的定位，而且还要求有效的控制道具，通过工件所给的速度对刀具的切割路径以及切割速度进行控制，在削切的过程中，还应保证切割的精确度，CNC装置中的插补功能在整个过程中有决定性的作用。当数控机床在对曲线进行加工的同时，使用小段折线接近加工曲线。插补实际上是指通过以控制系统的零件轮廓作为对刀具加工点进行相应计算的主要依据，同时还需要将数据致密化的工作完成。在数控系统当中，插补器是负责处理插补工作的，硬件插补器主要是由相关集成电器以及分立元件所构成的，它的主要特点是有较快的运算速度，但其灵活性比较差，并且不易被改变，然而CPU会影响到硬件插补器的插补速度，因此，当前所使用的数控系统通常都采用硬件与软件相结合的插补方法。
2 数字控制系统的特点
数控技术是指利用相关的数字信息，全方位的控制机械运动以及机械加工过程。数控技术是现代化的机械制造行业中的基础性技术，它将光机电技术、网络通信技术、计算机技术、机械制造技术以及传感检测技术集合于一体，其主要特点是效率高、精度高以及柔性自动化等。目前，主要是通过计算机对数控技术进行控制，先将预先编程完成，再使用控制程序对工业设备进行控制。因为有优越的计算机软件辅助，从而淘汰以纯硬件电路构成的传统数控装置，对于输入数据所进行的处理数据、判断数据、储存数据以及运算数据等，这一系列工作都可以通过在现场编辑计算机软件将其完成，从而很大程度上提高了机械设备工作效率以及机械制造技术灵活性。
3 目前我国应用数控技术中所存在的问题以及现状
3.1 设备与技术不匹配 由于数控设备昂贵且运行成本高，并且还需要对设备进行实时更新，很大程度上增加了企业的经济压力，导致有很多企业因为这个原因，并没有将数控设备随着技术而提升，也没有对设备进行实时更新，反而继续的使用以往的旧设备。但是由于旧设备无法与新技术匹配，从而导致在实际的操作过程中出现问题。
3.2 数控技术的提高十分明显 由于当今社会对于机械制造的产品有越来越高的要求，以及自动化控制技术的发展趋势，如今数控技术在机械制造行业中占据着极其重要的地位。数控技术在实际的应用中有明显的效果，并且在技术方面的进步也很明显，以前的数控技术的覆盖范围很小，只能对小区设置控制系统，并且接收信号还得需要前段，随着数控技术的不断发展，前段已不再是必要的组成部分。数控技术正不断的朝着实时的、智能的控制方向发展，发展趋势良好，并朝着国际标准不断的靠拢，以此来增强我国在国际机械制造行业的竞争地位。
4 数控技术在机械制造行业中的应用
4.1 工业生产 以前所使用的数控系统的主要构成部位是：控制单元、执行组成以及驱动单元。而工业机器人的系统也是由三个部分所构成的，工业机器人很大程度上帮助了工业的生产，它主要是被应用在一些环境较为恶劣的劳动中，如有毒环境、高温环境等。在工业的生产过程中，机器人代替了人类，做一些高危的工作，在很大程度上保障了人们的生命安全。在实际应用机器人的工业生产中，应先对机器人编写相关的程序，并在计算机所控制的控制单元中输入程序，然后根据输入的相应程度，控制单元下达命令给驱动单元，最后组织驱动单元执行命令。在整个过程中，各种各样的传感器会组成一个检测体系，对工作的过程进行同步检测，一旦发生任何问题，能及时的向相关人员报警[2]。
4.2 汽车生产 近年来随着经济的快速发展，汽车生产行业的发展空间越来越大，并且有良好的发展趋势，因此，对汽车零件制造的技术也得到了良好的发展。随着数控技术的出现，能有效的帮助汽车零件制造行业得到进一步的发展。近几年来，快速数字控制基础得到了汽车零件制造行业的大力推广，提高了其原本的汽车零件质量的同时，还大大提高了汽车零件的生产效率。不仅能够满足当前机械制造行业对其的市场要求，而且还能对其生产成本进行有效的降低，实现了投资长期且有良好收益的生产目标。传统汽车生产行业讲究的是规模化与效益化，但是数控技术化的出现，打破了传统的规律，通过在汽车生产行业中广泛的应用数控技术，实现了很多规模小、批量小、效率高以及规格多的生产目标。除此之外，数控技术中的虚拟的控制技术以及计算机的辅助制造等技术都被广泛的应用在汽车的生产工艺中。
4.3 机床设备 对于机械制造行业来讲，拥有先进机械设备是最重要的。面对着高科技的发展以及一体化的机电要求，对于机械制造行业的生产企业来讲，其数字控制的机床设备必须要有良好控制能力，而先进计算机的控制技术是数控技术的核心，能促使数控技术充分应用在机床上，由此产生了数控机床设备，这种设备主轴运转的变化是通过计算机的控制系统来控制的，促使数控机床自动的生产出良好质量的机械零件。
4.4 汽车制造 由于车床有简单的结构以及低廉的价格，适合生产各种盘类零件以及轴类零件，因此机床广泛的应用于对机械零件部位的加工当中，特别是数控车床，因为其具有高精度、稳定性能、低故障率等特别，所以深受汽车用户的喜欢，在汽车制造行业中，数控车床的应用十分广泛且有主导的地位。在汽车制造行业中，数控车中主要被应用于对轴类零件以及盘类零件的加工，例如“曲轴、凸轮轴、飞轮、前轮毂、后轮毂、制动盘、一轴、二轴、齿轮、齿套、差壳等”。汽车零件部位大多都是由轴类零件以及盘类零件所组成的。
4.5 煤矿机械 目前所使用的采煤机都存在开发速度较快且品种多，生产量小、焊接制造机壳毛坯等特点，传统的机械设备很难去实现这些问题，但是使用数控气割就能解决这些问题，它能替代过去的仿型法，通过使用龙骨板的程序，将料下到采煤机的叶片以及滚筒等地方，将套料的方法进行优化。充分将其优势发挥出来，如切割质量好，切割速度快等，能直接的割出一些零件中的焊接坡口，很大程度上将生产效率提高了。
4.6 航空行业 航空工业制造这个工业事业是目前我国重点进行关注的对象，这个工业所含的科技量最高，在制造这个工业时，通常会使用铝合金或者是其他刚度较差的雷系合金。在处理这些材质的时候，如果使用传统的工艺进行处理，常常不能达到让人满意的效果，由于这些材质通常会被当作薄筋或者是薄壁使用，因此，在处理这些材质的时候，所使用的切割工艺是极其精细的。将数控技术应用到航空制造中，能高速度、高精度以及柔性的将这些材料进行完美处理，从而完成对材料的切割，大大的节省了企业的时间和金钱[3]。
5 结束语
随着社会不断向计算机数字化的发展，在我国机械制造行业当中，已经广泛的应用数控技术，这对我国机械制造行业来讲，不仅仅是一次技术上的重大改革，而且还是一个超越其他国家的机遇。目前我国社会经济正在不断的发展过程中，相对于西方一些发达国家，我国在制造技术中还显得比较弱势，所以，应加大对对数控技术的应用与研究，尽快的缩短和其他发达国家之间的差距，不仅仅可以提高企业自身的效益与发展，而且还能增强我国机械制造行业的发展，甚至加强综合的国力，能更好的适应时代需求。
参考文献：
[1]李雨田.自动化机械制造中的数控技术应用研究[J].时代农机，2019（3）：18-19.
[2]王哲.探析数控技术在自动化机械制造中的运用[J].数码设计（下），2019（2）：222.
[3]盖苗苗.试论机械制造中数控技术的应用[J].科学技术创新，2018（27）：156-157. |
