數(shù)控技術(shù)中機(jī)械制造的應(yīng)用探討

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摘要：我國的制造業(yè)面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和巨大的歷史機(jī)遇。數(shù)控加工制造是裝備制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，它關(guān)系著國家工業(yè)制造的命脈和整體安全，如何更好地提高和加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用是我國裝備制造業(yè)短期內(nèi)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；機(jī)械制造；實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用；提高效率

1我國數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

國外的數(shù)控技術(shù)發(fā)展已經(jīng)將系統(tǒng)發(fā)展面向個人，使其通過電腦來進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，同時驅(qū)動裝置也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和智能化控制。21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)最大特點(diǎn)是人工智能化，數(shù)控機(jī)床的增值性使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量逐年增加，如何更好地提高數(shù)控機(jī)床的使用率、挖掘數(shù)控機(jī)床的潛在功能成為數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域急需解決的問題。目前我國的數(shù)控加工制造業(yè)中擁有數(shù)量眾多的編程人員和操作人員，但是由于數(shù)控機(jī)床本身就對數(shù)控技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，我國的數(shù)控機(jī)床操作人員編制并不穩(wěn)定致使大量的數(shù)控機(jī)床加工時間長，質(zhì)量也得不到保證。同時我國數(shù)控機(jī)床編程時間與零部件的加工和試切時間比值差距達(dá)到30:1之多，數(shù)控程序不能及時編制，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能夠及時開動。

2數(shù)控技術(shù)的內(nèi)涵及操作過程

（1）所謂的數(shù)控技術(shù)，就是指刀具按照控制系統(tǒng)的指令做出符合系統(tǒng)要求的運(yùn)動，并將零部件的形狀和尺寸以數(shù)字和字母的形式呈現(xiàn)從而進(jìn)行的加工。而所謂的數(shù)控機(jī)床，就是指通過計算機(jī)來控制機(jī)床，通過計算機(jī)發(fā)出指令使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動，而計算機(jī)的指令則是由編程人員根據(jù)零部件的材質(zhì)和加工要求所規(guī)定的語言和符號。任何一種數(shù)控機(jī)床，如果沒有指令就不會進(jìn)行運(yùn)動，所謂的機(jī)床數(shù)控動作主要包括機(jī)床和主軸的開啟和停止以及旋轉(zhuǎn)的方向及速度的變換，還有刀具的選擇和刀具的更換，同時也包括冷卻液的使用狀態(tài)等。（2）數(shù)控加工的編制包括人工和自動編程兩種。人工編程即通過人工指令進(jìn)行編寫；自動編程就是指計算機(jī)編程。常規(guī)的加工程序由開始符、程序名和主體以及結(jié)束指令組成，無論采用哪種編程的方式，都需要軟硬件相配合?？劂娋幊趟捎玫腢G8.0軟件（UnigraphicsNX）是SiemensPLMSoftware公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，采用了當(dāng)今世界最先進(jìn)的建模技術(shù)，不僅在曲面造型上有非常獨(dú)特的造詣，同時，獨(dú)特的wave技術(shù)也讓產(chǎn)品的設(shè)計和控制成為可能。NX軟件能夠有效地進(jìn)行三維尺寸的公差分析，同時還能夠檢測錯誤，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、總結(jié)和分析等。CAM模塊更是提供了數(shù)控加工任務(wù)的優(yōu)化途徑。

3設(shè)備加工中存在的問題

（1）企業(yè)中的管理以及技術(shù)干部階層對于制造模式仍然固步自封，并不十分了解數(shù)控機(jī)床的加工原理，沒有掌握數(shù)控機(jī)床的智能化以及自動化，零部件的CAD/CAM工藝更是應(yīng)用生疏，從而導(dǎo)致無法科學(xué)地對數(shù)控設(shè)備進(jìn)行管理。雖然擁有先進(jìn)的加工方法，但是沒有先進(jìn)的管理手段成為了制約數(shù)控機(jī)床快速發(fā)展的重要問題。（2）數(shù)控加工的員工文化程度參差不齊，對于操作系統(tǒng)培訓(xùn)不夠?qū)е聦τ跀?shù)控刀具的選擇以及切削的特性沒有科學(xué)的認(rèn)識。數(shù)控加工產(chǎn)品質(zhì)量的好壞以及工作效率的高低完全取決于操作員工的專業(yè)素養(yǎng)所以導(dǎo)致了數(shù)控設(shè)備加工效率最大化受阻。（3）CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展要求編程人員要熟練使用各類相關(guān)的軟件為數(shù)控加工技術(shù)提供更多的支持。同時由于編程過程中包含著零部件的工藝信息，所以編程人員的相關(guān)知識和經(jīng)驗(yàn)也會導(dǎo)致零部件在加工過程中出現(xiàn)差距。（4）由于加工零件種類特別多一般系統(tǒng)無法儲存，導(dǎo)致了大量的加工程序要進(jìn)行反復(fù)的輸入和刪除，從而浪費(fèi)了大量的工作時間，直接影響了數(shù)控加工的效率。（5）領(lǐng)導(dǎo)部門和基層員工之間缺乏銜接，技術(shù)部門無法為基層員工提供有力的技術(shù)支持。車間技術(shù)人員及機(jī)床的操作工不能夠及時地了解附近人員的設(shè)計理念而且設(shè)計人員又缺乏相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床零部件從圖紙向成品的轉(zhuǎn)變過程中存在諸多問題，延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。

4數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

4.1工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的數(shù)控技術(shù)也越來越成熟，更多的運(yùn)用于機(jī)械設(shè)備的制造中?，F(xiàn)階段我國的工業(yè)發(fā)展越來越趨向于用先進(jìn)技術(shù)代替笨拙人工勞動，工業(yè)的難度也越來越大。工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的不斷改進(jìn)和完善，有利于改變工廠中惡劣的勞動環(huán)境。所謂的數(shù)控技術(shù)主要包括三個方面的內(nèi)容即：控制、驅(qū)動和執(zhí)行系統(tǒng)。這三方面內(nèi)容的協(xié)調(diào)，控制組織和實(shí)施能夠有力地解決員工難以完成的工作，同時最大程度地降低工作過程對員工造成的身體傷害和有效地保證員工的生命安全，在一定程度上數(shù)控技術(shù)提高了機(jī)械制造的效率。現(xiàn)如今，伴隨著我國數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的機(jī)械裝備制造業(yè)完全自動化也得以實(shí)現(xiàn)。

4.2航空生產(chǎn)方面的應(yīng)用

伴隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各國之間經(jīng)濟(jì)文化貿(mào)易也逐漸加強(qiáng)聯(lián)系。由于我國的市場前景廣闊，即便我國的航空技術(shù)仍與世界其他先進(jìn)國家的技術(shù)水平有一定差距。但是由于數(shù)控技術(shù)隨著近年來不斷的發(fā)展進(jìn)步推動了我國航空生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，并且與其他先進(jìn)國家技術(shù)之間距離縮小，使得我國的航空工業(yè)也越來越受到世界上其他國家航空巨頭的廣泛關(guān)注。剛度不強(qiáng)的合金是航空中運(yùn)用最廣泛的材質(zhì)，完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也就顯得愈發(fā)重要。通過數(shù)控技術(shù)就可以對材質(zhì)中薄筋和薄壁的部分進(jìn)行精準(zhǔn)的切割。高精尖的航空工業(yè)發(fā)展需要數(shù)控技術(shù)的有利支持，通過數(shù)控技術(shù)編程人員和操作人員過硬的技術(shù)水平和專業(yè)知識對加工技藝要求較高的特殊材質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)切割，有利于提高我國航空工業(yè)發(fā)展的速度和質(zhì)量。

4.3汽車工業(yè)中的應(yīng)用

伴隨著我國交通運(yùn)輸網(wǎng)的不斷發(fā)展和完善，我國的汽車數(shù)量需求也逐年提高。使用者對汽車的需求不再僅限于速度的要求，同時也注重提高汽車的性能和環(huán)保程度，這就對我國汽車制造工業(yè)提出了更高的要求。而數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展就有效的提高了汽車零部件的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。數(shù)控機(jī)床同汽車加工制造中心的有效結(jié)合就是高效率和高柔性的完美體現(xiàn)，顛覆傳統(tǒng)的產(chǎn)品更新效率和速度，從而創(chuàng)造出更多的小批量、多品種汽車。數(shù)控技術(shù)能有效地實(shí)現(xiàn)汽車復(fù)雜零部件高精度、高效率的制造，同時也更多得應(yīng)用了虛擬集成和柔性化的制造技術(shù)，推動了我國汽車制造工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

4.4在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

機(jī)床設(shè)備是我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的主要組成部分，而機(jī)電一體化的設(shè)備也對機(jī)床提出了更高的要求。因此機(jī)床數(shù)控化有利于提高對機(jī)床的加工和控制，也在一定程度上推動了我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。我國新型的機(jī)電一體化設(shè)備大多是通過專業(yè)的編程人員在計算機(jī)上輸入執(zhí)行指令，通過不同刀具的選擇和主軸的不斷變換實(shí)現(xiàn)零部件加工精準(zhǔn)化的。數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械制造業(yè)最主要的優(yōu)點(diǎn)就是告別傳統(tǒng)、復(fù)雜的人工制造，代之以編程人員發(fā)送簡單的指令實(shí)現(xiàn)零部件高效率的加工。

5結(jié)束語

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)在我國的機(jī)械制造業(yè)中越來越起到了舉足輕重的作用。只有加快培養(yǎng)我國相關(guān)技術(shù)行業(yè)人才，才能有力地引導(dǎo)我國數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展，滿足我國各個機(jī)械加工制造業(yè)需求。同時由于數(shù)控加工技術(shù)代表著一個國家最先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)手段，因此，我國有關(guān)行業(yè)應(yīng)加大對自主創(chuàng)新的重視程度和投資力度，使我國的加工制造業(yè)向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。

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作者:郭長永 單位:南陽技師學(xué)院