程欢

【摘要】本文主要对现代数控技术的灵活性进行了论述，并对数字控制技术的相关原理及其在机械制造中的应用加以介绍，供大家参考借鉴。

【关键词】数控技术 机械制造 运用

一、数字控制技术的基本原理

所谓的数字控制技术主要是指在信息时代背景下对计算机技术、网络通讯技术、现代光机电技术以及机械制造工艺的充分利用，同时以设计要求与工艺要求为基本依据，以数字信息来对当代制造技术进行控制的一种全新的高科技控制技术，该技术同时具备柔性自动化、高效率以及高精度等一系列优点。该技术还是一种能够使机械生产制造达到自动化的标准，并能有效的提高综合效益的先进的控制技术。

（一）现代数字控制系统的主要构成部分

现代数字控制系统简称为现代数控技术，其主要依靠程序的储存功能来对各类机床实现不同的控制工作，整个数字控制系统的主要组成部分有：相应的控制程序、输入设备、输出设备、计算机数字控制装置以及速度控制单元、可变控制单元和主轴控制单元等。该种系统人们一般习惯性的称之为CNC 系统，该系统同时能够对输入设备上实现给出的数字值进行自动阅读工作，并能够将其自动解码。从而确保机床正常运行，并能使其加工出合格的零件。

（二）现代数控系统装置的基本工作原理

该系统的主要核心是装置，其装置实际上就是一种计算机，不过该计算机是系统中专用的计算机，它在具备普通计算机的基本功能与结构的基础之上，还有和相关的数字控制机床功能相关联的一些功能，和专用的接口单元，该装置主要包括硬件与软件两大重要部分，其主要工作过程是通过硬件设备的支持下来进行软件执行操作的过程。该装置的工作原理主要是通过对输入设备与输入机床在工作时所需要的相关数据进行采集，并对其进行编码翻译，通过计算机的处理运算工作将所得到的数据命令合理地分配到相关的驱动电路装置当中，并通过相应的转换与放大工作，对伺服电机进行相应的驱动，同时带动相关的坐标轴运动，使每个坐标轴都能有效准确的移动到指定需要的位置。

二、数控技术在机械制造中的应用

（一）数控技术在机床上的应用

机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

（二）数控系统在工业生产上的应用

工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，比如装配、焊接、喷漆等方面。或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，比如深水作业、太空作业等。它可以模拟人手或者腕等动作通过程序完成对构件的搬运、抓取等动作。很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。尤其在汽车批量装配、喷漆或者大型集装箱的安装、搬运等方面起到了不可忽视的作用。在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，它好比人的中枢神经，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

（三）煤矿机械

进入21 世纪，煤炭仍然是我国的主要能源，这就决定了我国的煤机企业主要任务是为煤炭系统生产高质量、高可靠性的煤炭开采及保护装备。目前，煤矿机械采取普通机床和数控机床相结合的生产模式。而在充分发挥数控机床精度重复性好、加工质量稳定等优势的同时，选择国产或进口数控机床对旧机床实行改造，通过数控化使之成为全新概念的数控机床，是煤矿企业装备应用的大势所趋。数控化改造投入少，改造后的设备易操作，且功能和精度得到了提高，能有力促进煤矿行业生产效率的提高。

（四）宇航工业当中引入数控技术

宇航工业当中运用数控技术加工零部件，能够满足宇航零部件的特殊加工要求，此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此，宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工，方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言，不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求，而且还能够对铝合金的材质进行切割，有效节约能源，减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。

三、对我国发展数控技术的几点建议

（一）注意发展的系统性

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨越式发展。

（二）积极创新

在当前数控技术竞争方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。总之，对于国家的工业基础而言，数控技术以及数控设备的先进程度是衡量水平的重要标准之一。因此，我国要致力于发展本国的数控技术、研发新的数控设备，借此提高自己的工业实力。

四、结束语

随着目前机械制造业的市场竞争日趋激烈，以往传统的机械制造技术已经不能够满足当代机械制造市场的需求，与此同时，一个国家的机械制造工艺的自动化水平的高低也是对该国家的工业水平和國力衡量的重要标准之一。

参考文献：

[1]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化，2011，（9）.

[2]杨建武.国内外数控技术的发展现状与趋势[J].制造技术与机床，2008，（12）.