数控技术在机械制造中的应用策略

摘 要：在机械制造过程中数控技术发挥着很大的影响力，在一定程度上很大的促进了国家工业发展的速度，对我国综合实力地提升也起到一定的推进作用。当前，衡量一个国家技术水平与战略地位的关键在于机械设备生产自动化水平的高低，数控技术在机械制造业中的应用也是发展的必然趋势，更是国家实现工业经济大国的必要保障。基于此，开展基于数控技术在机械制造中应用的探究，寻求有效的应用策略，提高其使用效率，增强我国的工业发展水平。

关键词：数控技术；机械制造；应用策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.258

0 引言

数控技术属于一种高新科学技术，它主要是借助计算机程序对机器进行有效控制，从而完成产品制造的过程。随着我国综合实力地不断提升，科技领域的发展也步入了崭新的阶段，数控技术不管是在应用功效方面或是技术工作效率等层面上都较之前发生了显著地变化，大大提高了生产产品的质量，为企业创造了巨大的经济效益。在机械制造领域中，通过数控技术的有效应用一方面可满足机械制造生产相关技术标准，另一方面也能显著增强生产效率，为安全生产提供可靠的保障。因此，开展对数控技术在机械制造业中应用的探究，以使其有效性得以最大限度的发挥出来。

1 我国机械制造行业的发展现状

所谓机械制造主要指的是从事相关机械设备与仪器生产的部门，通过购买一些原材料，对其进行一系列地加工、检测、包装后所形成的产品。机械制造一方面为人们的生产与生活带来了一定的便捷之处，另一方面从一个国家的机械制造水平层面也能间接地反映出某一国家的经济发展水平以及工业化技术水平地高低。相比于其他发达国家来说，我国的经济技术水平有限，再加之基本国情的制约，我国机械制造行业的生产规模虽已在国际排名前列，但所生产出产品的质量以及生产技术含量仍与发达国家有很大的差距。所以，我们应正视在机械制造生产中所存在的问题，不断研发新的工艺流程，积极探索新技术，提高机械制造生产效率，生产出合格的产品。此外我国还应逐步缩短与机械制造行业的国际标准之间的差距，不管是在机械零部件的生产方面或是技术上都应进行自主设计与研发，尽可能地摆脱对发达国家的依附。近年来，随着我国科学技术地不断发展，数控技术得到了广泛地应用，给机械制造业的发展带来了新的机遇，大大提高了机械制造的工艺水准。

2 机械制造中数控技术发挥的优势

2.1 实现虚拟制造

在数控技术的众多领域中，虚拟制造技术是其中应用较为广泛的一种技术。虚拟制造技术也被称作“拟实制造”技术，它的工作原理是借助一些高科技技术的结合比如信息技术、仿真技术等，对现实活动中的信息以及相关人物进行模拟，对机械制造的整个阶段进行仿真，采取多种方式对制造过程中存在的问题进行暴露，进而采取行之有效的方式加以预防，提高产品的生产效率。随着科技地不断发展，数控装备的网络化很大的满足生产线、制造企业对信息集成的需求，为机械制造行业地发展起到一定的推动作用。

2.2 提升机械制造的精度与效率

在机械制造过程中，借助计算机数控技术地应用，一方面可尽可能地缩短机械制造时间，优化机械制造的工艺流程，另一方面还可通过计算机对生产阶段进行有效控制，实现对机械制造加工整个阶段的自动化控制。通过工艺过程的集成，操作人员只需一次装卡即可完成某一零件的全部加工环节，装卡次数的减少，大大增强了加工的精确度，生产效率也得到了显著地提升。此外，通过计算机数控技术地有效应用，也为企业节省了一定的成本支出。

2.3 优化机械制造机床的控制能力

在机械制造领域中，通过数控技术地有效应用，不仅可对加工工序进行优化控制，而且还能通过代码来实现对机床的控制。通过在机械加工机床中安装计算机控制装置，可通过相应地代码实现对机床地控制，操作者通過设置相关程序，按照数控指令进行操作，人员无需到现场进行监控，即可自动加工生产制造出所需要的机械零件。此外，机械制造中运用数控技术，提高了装置的集成度，无需过多地零部件，即可进行生产，大大节省材料，而且所需要的接线量也较少，能够有效避免事故发生现象，方便运维人员维修保养工作的开展。

3 数控技术在机械制造中的实例应用

3.1 应用实例

建筑机械有多种类型，比如挖掘机械、压实机械、路面机械等，这些机械在建筑施工中起着举足轻重的作用，这些大型建筑机械都是由众多的零部件组装而成的，若其中任何一个部件出现问题，都会影响机械地使用性能。随着技术地不断革新，产品零部件地更新速度也在不断加快，种类也变得比较多，即便对于普通的机床，在组装中也需要大量的零部件，这无疑会加大成本支出，在零部件地组装中也会耗费大量的时间。现以混凝土搅拌机制造为例加以说明，分析数控技术在建筑机械制造中的应用前景。

3.2 建立数控

模型搅拌桩的组成零部件较多，比如传动系统、上料系统、电气控制系统等。对零部件的几何形状与尺寸等进行分析，以使设计人员了解零部件加工中所需要注意的事项以及加工要求，进而制定出切实可行的加工方案，为加工工作的顺利开展提供一定的技术支撑。此外，还应将数控系统的实际功能以及机床本身的能力得以最大限度地发挥出来，根据实际情况选择有效的对刀点以及切入方式，避免换位等过程中耗费大量地时间。操作人员在使用计算机系统进行编程前，要按照零件的几何特性，构建出零部件的坐标系，进而根据零件图纸的要求，明确具体的加工线路，在所确立的工件坐标系中，准确计算出刀具的运动轨迹。

3.3 编制数控程序

一般而言，数控机床程序编制主要采取如下三种方式：一是手工编程；二是自动编程；三是CAD/CAM。在进行数控技术编程过程中，通常采取结构文本、顺序功能图以及相关指令表有效控制程序流程图。借助模块化设计原理，对控制系统功能进行模块化细分，可将不同功能的程序划分在不同模块中进行优化设计。在数控技术程序中，通过划分出公用程序模块、坐标轴控制模块等，构建完成的零部件库，实现机械图的准确输出。将数控技术应用于混凝土搅拌机制造过程中，搅拌机床体内的程序不仅可采取手动运行，按照现场实际情况对系统进行优化处理，提高数控技术控制运行地灵活性，为操作人员提供一定的方便；而且还能进行自动运行，自动运行能够根据系统预设的参数执行相应地操作，采用可编程的集中逻辑编辑器实现自动控制与有效监控，及时对加工中所获取的数据进行检测与分析，一旦出现问题，工作人员可及时采取相应地措施在系统中进行修改，提高产品的合格率。此外，在将数控技术应用于程序设计中，为了避免系统发生操作失误等现象，影响整个数据信息，在设计初始化程序时可采取计算器归零、输出量复位等操作，降低失误。

3.4 实践加工机械零件

某零件制造厂需加工一个圆弧等分孔群，如图1所示，以O为圆的中心坐标，从A度起始角以后每隔B度钻一个孔，合计孔数量为H个，孔深记为Z，对圆弧等分孔进行宏程序加工，输入参数，调用语句G65、Pxxxx、XYZRFIABH。其中xxxx表示的是宏程序的程序编号；X、Y代表的是圆中心坐标，Z表示孔的深度；R代表钻孔固定循环点坐标；F表示切削进刀的速率；I的含义是圆的半径大小；A为钻孔起始角度；B为增量角度；H為孔数量。圆心坐标为（100，50），由于圆的半径为100，因此在对零部件进行数控加工中，只需调用G65、Pxxxx、X100、Y、50、Z-50、R30、F、500、I、100、A15、B45、H8，即可对零件进行数控加工。

通过对某建筑机械生产企业所获取的信息进行统计可知，在零部件加工过程中使用数控机床进行加工，不仅可提高零部件加工的精确性，尺寸、规格等方面精度较高，而且生产效率也较传统地生产提高很多，尤其是对于一些构造较为复杂的零部件，采取此方法可收到显著地效果。

4 结语

综上所述，处在科技发展日益迅速的今天，机械制造技术不单单只是衡量一个国家的科学发展水平的标准，更是国与国之间进行科技竞争的重要武器。我国正处在社会主义转型期，制造技术与发达国家相比较还处于劣势地位。近年来，数控技术的不断发展，给我国的机械制造行业带来了新的发展契机，我国应抓住这一机遇，充分发挥数控技术地有效性，逐步缩小与发达国家之间的距离。此外，我国还应重视相关技术人员的培养，提高技术人员的专业素养，使其能更好地胜任工作，为我国现代机械制造业的发展奉献自己的智慧与才华。

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作者简介：李长明（1973-），男，山东济南人，博士在读，电气工程师，主要从事机电一体化专业研究。