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摘要：随着时代的发展和科技水平的提高，数控技术已经广泛应用于中国的机械制造业，进一步提高了企业的加工效率，保证了产品质量。同时，数控技术也被广泛应用于其他行业，有助于促进企业的全面发展。
关键词：数控技术；机械加工；智能化应用
Intelligent application of numerical control technology in thefield of machining and manufacturing
Jiang Qinghua
(Tangshan Industrial Vocational and Technical College,Tangshan Hebei,063000)
Abstract:With the development of The Times and the improvement of the level of science and technology,numerical control technology has been widely used in China's machinery manufacturing industry,further improve the processing efficiency of enterprises,to ensure product quality.At the same time,numerical control technology is also widely used in other industries,helping to promote the overall development of enterprises.
Key words:numerical control technology;machining;intelligent application
一、引言
数控技术主要利用计算机超强的计算能力，以及利用现代计算机的科学技术、通信技术、智能化信息技术与机械设备的有机组合，将数字控制用于改善工业机器设备的自动控制水平，以此提升加工效能与产品质量。因此，数控技术在工业制造领域中的应用具有更广阔的前景，特别是随着现代计算机技术的飞速发展及人工智能技术的开发和运用，数控技术的应用将上升至一个新的高度。在不断吸取前沿科学技术的同时，数控技术正向着更智能、更复杂、更快捷的目标发展。数控技术的研发和运用对于提高企业生产效率、调整产业布局有着重要作用。
二、数控加工技术概述
(一)数控加工技术发展现状
数控技术在机械加工中的运用既是当前科技革新的重要成果，又是中国机械制造生产向现代制造技术过渡的重要标志。目前，CNC(数控技术)的运用已经在机械加工行业经历了较长时间。通过近几年的调查研究，我国机械加工行业开始出现一些更加完善的生产工艺。随着经济社会的日益发达，各方对产品质量的需求也日益增加[1]。为有效克服工业传统生产中出现的各种问题，以适应经济社会发展的新要求，在机械加工领域中全面应用数控技术势在必行。如今，不少工业单位都已开始全面创新运用数控技术，以研制出更适合市场需求、更有利于经济社会发展的数控技术，并以此促进我国工业的发展。
(二)数控技术的原理
数控技术能将传统自动控制技术和现代电脑技术相结合。经过数控技术的试验研究，进一步发展数控技术机械加工系统和数控技术柔性制造系统，能极大地提高传统机械加工的生产效率和产品质量。第一，在制度构成方面。在机械加工领域中，数控机床系统一般分为电脑数控装置、可编程控制器、机械测控装置、数字输入与输出设备等。CNC(数控技术)的加工控制系统主要由硬件设计和软件设计两个方面构成。在实际生产中，技术人员可根据数控加工系统的硬件结构来选择正确的工艺程序，并完成所有的加工工艺任务。第二，在工作原理方面。在加工产业中，数控系统是整个数控加工过程的核心，数控系统及其附属装置可被视为一个特定的计算机设备。因为其制造平台的特殊性，所以其控制系统具备较强的抗干扰能力及较好的环境适应性，能够支持各行业人员更好地完成制造任务。数控技术在实际制造中的使用是通过计算机软件对机床进行编程，然后在此基础上操作不同的控制系统模块来控制机床。而机床的导轨、刀架、机床组件等也可以通过用户制作的编程程序进行控制，以实现手动生产的目的。
三、数控技术在机械加工领域的重要性
市场经济的发达与科技的提高推动着计算机技术的发展。在这个条件下，数控技术应运而生，并使机械加工技术领域获得了前所未有的蓬勃发展。数控技术是一项典型的高新技术，它不仅能够迅速将高新技术研究转换为工业成果，而且能逐步将研究结果转变为生产现实，并在高新技术企业和社会经济市场之间搭建起信息交流的桥梁，使我国的社会经济市场得到蓬勃发展[2]。而且，数控技术在国防工业领域也同样占据着重要的战略地位。数控技术能赋予国防装备生产更加现代的技能，而传统的生产工艺已经无法满足新时代对国防装备大批量、精细化制造的要求。采用数控加工技术可以彻底解决这一问题，使国防装备真正实现高效、批量的生产。
数控技术是由计算机、通信信息技术与自动控制技术等有机融合形成的综合科学技术。对加工过程进行自动控制，可以有效提升生产的准确性与质量。以数控技术为例，数控技术与机械的融合能极大地提高机械生产质量，制造效率远远高于以往的生产方式。在实际生产流程中，数控机床只需要在数控系统的控制下就能够进行加工作业。
但是，需要注意的是，由于我国的机械工业起步较晚，虽然经过数十年的发展，中国机械工业发展质量在总体上已经得到了很大提高，但是工业规模仍相对较小，一些生产企业还只是针对某些特殊产品进行产生。同时，由于这些中小企业的制造技术和机械加工能力较为滞后，导致我国机器加工业的发展不均衡。另外，我国的科技积累不够，对精密机械技术的掌握程度有待提高，我国对这种技术缺乏自己的专利，在机械设计与生产领域，一些先进的工具与仪器仍需从海外引进，而这种精密机械的输出主要在国内。因此，开发更加精密的工具是中国工业建设的主要目标之一。数控技术在加工行业的合理运用对中国加工工业的未来发展有着重大意义。
第一，能够促进机械工业的信息化发展。在一般的生产作业中，先是由设计机构完成图样，然后依据图样完成工艺流程制定和设计。在此期间，设计人员的压力较大，作业时间较长，工作效率大大降低。但是，运用数控技术，传统的图样分析、生产工序设计、工艺流程布置等工作都能够通过计算机软件实现，从而提高效率，使产品设计的工作过程更加精确，使机械零件的生产安装工作更加顺利。
第二，有利于增强整体实力。加工能力是反映一个行业整体能力的关键参数，尤其体现在能源工业、军事制造业等关键产业上。数控技术在加工行业中的广泛运用，能够有效改善各领域加工制造装置的工艺品质，并提升其关键特性，促进国家经济发展水平的提升。在中国重工业起步相对较晚、生产技术发展比较滞后的情形下，加工产业只有不断发展壮大，才能全面提高自身实力，获得更大的发展空间。
四、数控技术在机械加工中存在的问题
数控技术在实际使用中还面临着若干问题，主要是加工过程中的几何误差。数控车床的几何误差主要来源于以下三方面:一是数控车床的设计偏差，二是在数字控制设备运行过程中形成的偏差，三是与数控车床不匹配所产生的偏差。在三轴数控车床的实际运行过程中，如果其沿着同一个方向运动，则自由度有六个方向，因此普通数控车床运动产生的最大偏差就是由六个方向构成的运动矢量。其中，前三个分量的偏差叫做直线度偏差，而第三个转动方向的偏差叫做转速偏差。同样，由于普通数控车床由几个主轴构成，因此普通数控车床的误差分数之和大于几十个。当采用正确的差分补偿算法时，应该充分考虑主方向的偏差，而忽略次要方向的偏差。在具体的校正环节中，首先要测定数控车床的几何偏差。不同机床采用的检测手段和仪器设备也有所不同。由于最常见的三轴数控车床的几何误差分量远大于其他数控车床，用传统的检测手段往往无法实现检测目的，激光干涉仪的检测效率较低，因此，如何检测并修正几何偏差变得十分关键。
五、机械加工中数控技术的智能化应用
(一)数控技术在工业中的智能化应用
一般的数控系统和工业机器人通常是由执行机构、传动装置、控制模块等构成。而制造业中的数控技术则大多运用在工业机器加工的产品上，如造纸和印染及饮料等生产过程中，以及在恶劣复杂的工作环境下，如农药加工、肥料加工及金属熔炼等。换言之，制造业中的数控技术能够彻底代替人工完成普通人无法完成的任务。如此，不仅能够减少人工劳动的工作量，而且可以保证人身安全，大大节省人工成本。加上数控技术具有高精度等特点，能够大大提高制造质量，保障工程质量，因此有助于企业达到高质量、低成本的制造目标。制造业中，通常通过计算机系统来进行机械数控技术的管理，即在计算机系统中预先设计程序，并通过编制好的程序对设备进行控制。当设备发生故障时，检测系统会将故障信息发送到计算机系统，并在第一时间发出警报，继而发出停止操作的命令，从而保护设备[3]。
(二)数控技术在汽车工业中的智能化应用
随着我国经济社会的发展，汽车也开始走进千家万户，并成为人们日常生活的首选，这大大促进了中国汽车行业的迅速发展。在汽车制造业中，零部件加工技术是一门十分关键的工艺技术，该项技术的发展趋势会直接影响整个汽车行业的发展走向。数控技术在汽车工业中的广泛应用能够帮助汽车零部件加工技术得到更广阔的发挥空间，进而减少高度复杂零部件的加工成形时间，使我国可以在国际汽车市场上和其他发达国家公平竞争，巩固我国世界汽车制造强国的地位。
(三)数控技术在煤矿机械加工中的智能化应用
数控技术在煤矿加工方面的运用可以促进煤炭行业迅速成长，并促进其他领域的不断进步。随着采煤条件的改善，现阶段所用的采煤机有着种类多、发展速度快的特征，但普遍只适用于小型制造。在采煤机毛坯尺寸的加工制造中，焊件法逐步得到广泛运用，但传统的加工工艺方式已不能解决单品切割的问题，对此，运用数控技术，能够切削毛坯尺寸，使上述问题得以解决。
首先，数控技术既能够提高采煤机的切削效率，也能够提高采掘效率，同时在规定的时限内完成更多的采集工作。其次，数控技术的运用能够提高传统采煤机的生产效率，和一般的传统机械加工方法相比，其作用更为突出，能优化采煤工作效果。再次，数控技术的运用能够降低员工在传统煤气采集作业中产生的损失，减少运行损失，维护煤炭行业的稳定。最后，应用数控技术可以切削零部件的焊接斜坡处，进而提升制造质量。数控切割机有一套能够自行调节的煤层开采补偿系统，可以控制部件的轮廓，以及调节煤层开采补偿值来精确调整毛坯轮廓零件的加工余量，从而实现资源的优化配置，为煤炭企业带来更高的经济效益[4]。
(四)数控技术在航空业的智能化应用
我国航空工业目前正处于发展阶段，因此，该领域对机械加工水平要求较高，同时要确保各种零件的质量和精度。在航空工业机械零件的加工中，数控技术的应用可以有效提高各种机械零件的质量。以往，采用传统的加工技术，不仅不能保证零件的加工质量和效率，而且零件的加工过程也不集中，因此出错的概率较高，在后续的装配中易出现各种问题。在航空零部件的生产中，运用数控技术能够完成飞机零件的设计和加工等工作。同时，在飞机制造过程中应用，能够完成飞机各种零部件的小批量生产，改善飞机零部件的制造效果，提升其产品质量和准确度，保证后期装配的顺利进行，推动航空领域内各种产品数量的增加，促进航空工业的进一步发展。
(五)数控技术在机械加工制造业的智能化应用
数控技术在加工和生产过程中的运用大致包括两个方面：一方面，从机械加工技术生产的角度出发，使技术人员在准备时期充分熟悉各类数字控制装置的型号与规格，并在此基础上对与工艺生产实际要求一致的有关技术文件进行深入分析，进一步明确工程图纸与现场生产设备零部件之间的关系，避免偏差。同时，加强对数控机床运算技术的研究，使工程设备文件具备更高的标准性与可操作性，同时充分体现对生产工艺的高品质要求。在此基础上，在图纸上运用数控编程，可以利用各种机械信息的相互联系进行生产加工。换言之，数控技术的运用为生产加工信息的汇总与控制提供了便利条件，可以减少因工厂影响而带来的经济损失。
另一方面，从工艺流程规划的视角出发，加工与制造对质量与制造效率有着较高要求。将数控技术运用于实际制造中，不仅能合理地规划生产工序，而且能在满足现实工序要求的同时，有效完成机械制造目标，逐步实现机械加工生产向智能化、自动化等方面的发展，从根本上降低数控机床和机械工程材料的损失或耗费。另外，数控技术的运用可以在机械同轴加工过程中提升工作速度，降低维修刀具的更换频率，因此对模具的调整与固定具有很强的指导意义，能提高机械在实际生产与加工过程中的加工精度，并使机械制造质量和机械技术设计能力得到显著提高。
【参考文献】
[1]肖峰.数控技术在机械加工中的智能化应用与发展浅析[J].山东工业技术，2019(01).
[2]明成勇.数控技术在机械加工中的智能化应用及其发展前景[J].内燃机与配件，2019(01).
[3]熊曦明.数控技术在机械加工中的智能化应用及发展研究[J].山东工业技术，2018(04).
[4]郑龙.机械加工技术中数控加工的应用策略研究[J].时代农机，2018(11).
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