关于数控技术在自动化机械制造中的运用探讨

王勇 孙旭

摘 要：随着世界工业化深度发展，我国机械制造行业也在不停地跟上潮流脚步，从而引导出了多元化多功能的机械产品。同时，国家相关部门和企业应用自动化设备生产出了很多功能性的零部件，并为人们的生产生活和国家的发展需要提供了便捷和效益。然而，机械制造自动化行业在大规模发展的同时，大部分机械制造水平仍然处在较低程度，影响机械制造行业的进一步发展。本文通过描述我国现阶段机械制造领域发展状态，对数控技术在自动化机械制造中的运用研究，为我国制造业发展提供充足的动力。

关键词：数控技术;自动化;机械制造

引言

1952年，世界上第一台数控机床在美国诞生，它的诞生开启了机械制造自动化发展的大门，使程序控制成为机械制造控制管理的重要手段。自数控机床诞生以来，程序控制贯穿始终，成为自动化创新的源泉。程序员按照加工零件要求的几何形状、加工工艺及其他要求编制加工程序，再由数控系统读入加工程序后控制机床加工，就实现了自动化加工的过程。随着数控系统的更新与进步，数控系统的编码功能独立性越来越强。表现为自适应性越来越高、操作越来越简单、管理越来越现代化、故障诊断及监控越来越智能化。数控系统编码的独立性则为机械制造自动化向智能化的转型奠定了基础，也决定了未来机械制造智能化发展的方向。研究数控技术在自动化机械制造中应用对机械制造从自动化向智能化转型的发展有着重要的意义。

1数控技术的发展

数控技术的发展要追溯到二十世纪的中叶，早在1948年，美国空军为了加工直升机的螺旋桨叶轮叶片，因为直升机的叶轮叶片的形状复杂，并且加工要求精度高，特委托帕森斯公司研制一台这样的设备。直到1952年，在帕森斯公司和美国麻省理工学院共同的研究下，才诞生出第一台三坐标数控铣床，而这台数控机床数字控制系统是由电子管元件组成的。1959年，数控机床经过改进，实现了自动换刀功能，并且控制装置也通过改进，采用了晶体管元件及电路板。他被称为加工中心，数控技术进入到第二阶段的发展。1965年，数控机床采用了集成电路的控制方式，极大的提高了机床的稳定性，并且占地面积减小，性价比也进一步提高，促使了数控加工设备的量产化发展。这是数控技术的第三阶段。而第四阶段出现在60年代末，数控系统可以通过一台电脑控制几台或者数台数控机床工作，形成一套整体的计算机控制系统。1974年，研制团队成功把半导体储存器以及微处理器应用在数控装置中。数控系统的发展进入第五阶段。到二十世纪八十年代，数控系统得到进一步提高，它结合计算机的高速发展，把数控系统的人机交互做到更加的人性化，数控装置也做的更加趋于小型化，自动化的程度也进一步提高，能够做到自动检测工件自动检测刀具等功能。到二十一世纪以来，数控技术出现了更多的实用功能，例如，PC+CNC智能控制系统，它通过使用PC机安装NC軟件系统，控制数控系统的正常运行，这种方式简单而且便于维护，而且能实现网络化控制操作。给机械制造行业的不断发展制作了更多的发展方向。

2数控技术在自动化机械制造中的运用

2.1数控技术自动化运用于工业生产

在现代工业化生产中，确保产品生产安全质量是首要考虑的因素。工业生产过程中的各种自动化作业操作系统是以自动计算机操作为主要驱动控制源，再结合自动控制处理单元、驱动控制单元和其他执行控制机构共同发挥作用从而形成一个新的自动化操作体系，其主要功能运用于工业机器人在生产的加工流水线上和各种人类没有劳动能力难以承受的恶劣工作环境下的加工作业，完成各种人类无法同时完成的各种复杂度较高的作业工作。它不仅使其能有效达到企业信息战术技能和管理规范企业操作的基本要求，而且最主要的特点是使它能有效确保安全企业生产，提高企业工作效率，达到企业实现最终安全生产的主要目的。

2.2煤矿生产领域的应用

随着煤炭资源全国告竭，我国的煤矿资源已经进入深度开发阶段。数控技术在煤矿生产中的应用，成为煤炭老矿深度开采的重要技术支撑。在煤矿开采中，利用计算机数控系统技术、可编程控制器、伺服系统等设计煤矿自动化生产与管理系统。系统控制自动开采设备的生产参数，开采设备在伺服系统的辅助下驱动开采设备自动执行煤炭开采和运输。为确保煤炭开采的安全性，矿下设备一律安装信息采集装置，并采用分布式结构设计独立的数据库存储信息。生产线的各个子系统都配有独立的数据库和通信通道。在物联网、互联网技术支持下，可同时向管理平台发送信息。总管理平台可以同时向多个系统收发控制信息，控制矿下自动生产与管理。

2.3数控技术在汽车工业中的运用研究

城市化水平的提高由当前经济社会的迅速发展所趋导。交通出行的首选工具汽车已经成为人们出行等主要交通工具，随着汽车数量的增加，汽车行业的竞争越来越激烈，汽车行业的非常规化竞争也出现了。这就需要企业在制造力和品质上做文章，数控技术应用在汽车工业过程中，市场对于汽车部件生产的速度要求也更加严格，这样拉动了汽车生产效率的提高。现在的汽车生产线多采用高速控制机床及机器手臂工作组装，提高汽车生产的速度和操作的灵活性，实现汽车生产行业的市场响应机制。随着高速控制机床的广泛使用，促进现代化汽车工业生产线的形成，增强汽车生产的灵活性，不断满足产品的发展需求，从机械制造生产过程中的规模化生产向高效率、多品种生产的方向发展，实现复杂零件的制造和生产除此之外，模拟制造仿真技术、控制柔性技术和集成制造技术的运用促进了汽车工业的加速发展。

2.4在航空航天工业方面

说道航空航天，人们就会想到星星、月亮，这个在咱古时候就梦想到过的地方，如嫦娥奔月、牛郎织女等都体现了古人向往着走出地球。航空航天工业的发展让人类有机会走出地球，探索地球以外的世界。而航空航天工业的发展离不开数控技术的支持，在航空航天工业中，每一个零件都要经过严格的计算、设计、加工，加工精度要求非常高，一般我们老旧传统的加工机床不能很好的满足其要求的加工精度。而且在组装方面人为手工的组装、装配不能有效的控制好力度的把握，为生产的产品留下很大的隐患。在航空航天领域里，近几年世界上各大制造商为了减轻整体设备的重量，大多的零部件都采用了轻型的铝制材料或铝合金材料，其中大多数加工部件都是薄壁类大型零件，加工难度大、要求精度高，单靠人为的手动操作很难满足其加工精度要求。只有应用数控技术的机械加工方法，才能更好的加工出高精度、高强度、而且安全可靠地加工部件。以此来满足航空航天日益要求严格的高标准要求。

结语

如上所述，我国机械制造业日趋智能自动化，不仅满足了企业日常高速生产的要求，而且推动我国进出口需求的发展，虽然我国新时期的数控技术发展很快，但相对于其他工业发达国家还是有些滞后。各种技术和配套层面有各种问题，需要向其他国家请教经验。因此，我们需要努力发展和创新数控技术，加强企业内部标准化管理，使数控自动更好地融入制造生产，最终满足国家的需要，提高综合国力。总之，数控技术在自动化技术制造领域的作用巨大，数控技术的应用直接能提高中国机械制造的水平，间接促进了中国国民经济的发展。

参考文献

[1]李佳伟，刘浩.浅谈数控技术在自动化机械制造中的运用[J].中国高新技术企业，2016，52（14）：49-50.

[2]龚春芬.数控技术在自动化机械制造中的应用对策[J].山东工业技术，2016，26（16）：30-31.