數(shù)控系統(tǒng)與現(xiàn)代機械工程技術(shù)之間存在的關(guān)系探討
2019-4-4 來源：長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 作者：黃利銀
摘 要：數(shù)控系統(tǒng)是一種專用計算機系統(tǒng)，其能夠通過數(shù)字、文字和符號等數(shù)字指令還實現(xiàn)對機械設(shè)備動作控制。而現(xiàn)代機械工程技術(shù)是生產(chǎn)制造中代替人工所存在的一種機械自動生產(chǎn)技術(shù)。分析數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機械工程技術(shù)可知，兩者都在制造加工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，而隨著現(xiàn)代的生產(chǎn)制造的需求可知，數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)中占據(jù)著重要的地位。因此本文主要從數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機械工程技術(shù)的概述和特點入手，重點分析數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機械工程技術(shù)之間存在著相互應(yīng)用的關(guān)系。
關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng) 現(xiàn)代機械工程技術(shù) 應(yīng)用 關(guān)系
眾所周知，計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展主要是為了提高生產(chǎn)效率，而作為制造業(yè)主要的工藝技術(shù)之一的現(xiàn)代機械工程技術(shù)，其依靠著計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)等得到了迅猛發(fā)展。而數(shù)控系統(tǒng)正是計算機技術(shù)在制造生產(chǎn)行業(yè)中的發(fā)展成果。
1、 數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機械工程技術(shù)的概述
1.1數(shù)控系統(tǒng)概述
數(shù)字控制系統(tǒng)中配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置，隨著數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展，其內(nèi)部所具有的控制程序和控制功能得到不斷的完善。一是數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)值控制技術(shù)，其能夠通過電子控制裝置，將相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息轉(zhuǎn)換成數(shù)值進行存儲，并且利用電子控制裝置控制驅(qū)動裝置，完成精度化、批量化的機械零部件加工；二是擁有微處理器軟件，在數(shù)控系統(tǒng)中由一些微處理器為核心CNC，該軟件能夠減少對數(shù)控系統(tǒng)對于一些硬件配置的依賴性，主要是通過設(shè)置計算機程序的方式完成一些加工速度處理、位置控制等，大大降低了數(shù)控系統(tǒng)制造的成本；三是擁有數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，數(shù)控系統(tǒng)在展開生產(chǎn)應(yīng)用時，其須擁有一個統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)才能夠達到各個行業(yè)的機械生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)需求，目前數(shù)控系統(tǒng)中含有NC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足NC加工的標(biāo)準(zhǔn)需求；四是擁有伺服技術(shù)，伺服裝置是數(shù)控系統(tǒng)的動力所在，其能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)數(shù)字化控制；五是自動編程技術(shù)，即數(shù)控系統(tǒng)中擁有自動編程技術(shù)，其能夠完成對生產(chǎn)所需要的數(shù)學(xué)語言的編程，更好地完成零件幾何圖形的現(xiàn)實、交互設(shè)計等等，使得機械加工朝著CAD和CAM一體化的方向發(fā)展；六是傳感器技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)中的傳感器技術(shù)能夠?qū)τ谏a(chǎn)加工中的位置、速度等進行分辨和傳輸，為超進度控制加工創(chuàng)造條件；七是分布式數(shù)控概念的發(fā)展，即數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)一臺計算機控制多臺的數(shù)控機床，使得機械加工朝著柔性生產(chǎn)線即計算機集成制造系統(tǒng)化發(fā)展，在分布式數(shù)控概念中，數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享，展開遠(yuǎn)程控制操作。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)正處于不斷的優(yōu)化創(chuàng)新階段。
1.2 現(xiàn)代機械工程技術(shù)概述
現(xiàn)代機械工程技術(shù)主要應(yīng)用于制造生產(chǎn)行業(yè)，隨著相關(guān)設(shè)備和計算軟件的發(fā)展，現(xiàn)代機械工程技術(shù)主要分為以下的幾種：
（1）現(xiàn)代機械柔性自動化技術(shù)，其具有柔性操作的特點，具有較高的科技含量。
（2）是現(xiàn)代機械工程智能自動化技術(shù)。該技術(shù)是人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自動化的有機街惡化，能夠展開智能化的數(shù)據(jù)收集和分析，并做出具體的判斷，如汽車上的智能后視鏡所應(yīng)用到的技術(shù)。
（3）是現(xiàn)代機械工程集成自動化技術(shù)，集成技術(shù)能夠是整個機械制造過程都加的系統(tǒng)化，使得機械制造具有較好的綜合性特點。由此可知，不論是數(shù)控技術(shù)還是現(xiàn)代機械工程技術(shù)發(fā)展，都朝著自動化、智能化、集成化的方向發(fā)展，而現(xiàn)代機械工程技術(shù)發(fā)展中具有的技術(shù)短板，能夠被數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化解決掉，數(shù)控系統(tǒng)則能夠通過機械工程技術(shù)得到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2、 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中的應(yīng)用特點
2.1 數(shù)控系統(tǒng)能夠有效提高現(xiàn)代機械工程技術(shù)的效益
現(xiàn)代機械工程技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的根本原因在于其需要為社會生產(chǎn)提供更多高精度、高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)品。如現(xiàn)代機械工程技術(shù)必須能夠制造產(chǎn)生出具有高操作性、高精度、高安全性的加工機械，從而完成一些大型的工業(yè)生產(chǎn)需要，如鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)的煉鋼需求。而在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中融入數(shù)控系統(tǒng)，能夠達到減少資源投入，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率的目的，如在加工一個深溝球軸承中，一個軸承中所涉及到的外徑、內(nèi)徑、寬度、溝道、密封槽與及成品角的加工，因此需要通過數(shù)控系統(tǒng)展開相關(guān)數(shù)據(jù)加工程序的輸入，并且將各種加工指令進行譯碼、數(shù)據(jù)處理，按照各種格式存放，為了保證加工中不出現(xiàn)零部件變形，還要求展開補償計算；其次是利用插補計算程序?qū)⑦@些曲線種類、起點、速度等進行中間輸出點的插值密化運算，控制機床能夠按照給定的軌跡和速度、位置進行運動加工。通過數(shù)控機床技術(shù)下的軸承的加工，其所生產(chǎn)出來的軸承的型號大小才是符合機床加工設(shè)計圖紙的，完成軸承所需要的工藝要求，保證機械加工的高效率化發(fā)展。
2.2 數(shù)控系統(tǒng)能夠有效推動現(xiàn)代機械工程技術(shù)的發(fā)展
目前科學(xué)研究快速的實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展成為影響一個行業(yè)創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展的關(guān)鍵所在。如納米技術(shù)的應(yīng)用，其在個行業(yè)中都具有較高的運用價值，但是由于制造生產(chǎn)工藝的原因，導(dǎo)致其無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。而數(shù)控系統(tǒng)在實現(xiàn)一些科學(xué)研究產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)制造中具有重要的意義。如數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用，能夠?qū)⑷嵝约庸ぜ夹g(shù)、集成加工技術(shù)以及虛擬加工技術(shù)融合在一起，使得復(fù)雜的加工工藝變成現(xiàn)實，并且讓現(xiàn)代機械行業(yè)能夠朝著數(shù)字化、智能化和復(fù)雜化發(fā)展。
3、 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中的具體應(yīng)用
3.1 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)作為我國經(jīng)濟中重要的產(chǎn)業(yè)支柱，要求在工業(yè)生產(chǎn)中不斷的優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。如在鋼鐵鑄造流程中，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)制造的方式下，容易因為一些人為因素帶來鑄造資源的浪費，還會給操作人員帶來很大的安全威脅，而數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的運用，其能夠在生產(chǎn)過程中利用機械來代替人工，并且利用傳感技術(shù)，對于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場展開監(jiān)督管理，避免一些機械故障所帶來的生產(chǎn)制造問題。
3.2 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械制造中的應(yīng)用
在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中還包括對于機械設(shè)備的生產(chǎn)方面的需求，傳不論是何種機械設(shè)備，其都具有一定的精度、質(zhì)量需求，而傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)需要人力的大量投入，實現(xiàn)全過程的生產(chǎn)監(jiān)督，從而確保機械生產(chǎn)的精度化。而數(shù)控技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用，如數(shù)字伺服技術(shù)在機械設(shè)備生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠更好地提高其專業(yè)化生產(chǎn)，并且能夠做好危機處理控制技術(shù)，保證機械的精密性和工藝性特點。如在工業(yè)生產(chǎn)中所需要的鼓風(fēng)機等機械設(shè)備在數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)管理下，實現(xiàn)了批量化、精細(xì)化的生產(chǎn)，滿足了各行各業(yè)對于各種型號類型的鼓風(fēng)機的需求。
3.3 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機床加工中的應(yīng)用
機床加工技術(shù)是現(xiàn)代機械工程技術(shù)中重要的環(huán)節(jié)之一，在其中采用數(shù)控技術(shù)能夠保證加工器械的整體的質(zhì)量和效率。如機床加工中會因為零部件的規(guī)格大小等原因?qū)е铝悴考淖冃螁栴}，而數(shù)控系統(tǒng)控制下的機床加工可以通過優(yōu)化調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)的方式來實現(xiàn)對零部件變形量的控制，使得零部件加工達到科學(xué)性和精準(zhǔn)度。
4、 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中的優(yōu)化應(yīng)用措施
由上文可知，數(shù)控系統(tǒng)同現(xiàn)代機械工程技術(shù)密不可分，但是由于一些內(nèi)外部因素的影響，導(dǎo)致整個數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中的應(yīng)用不夠科學(xué)和具體。因此要求基于新形勢下的科技特點，展開以下的措施，旨在能夠加強現(xiàn)代機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用程度。
4.1 創(chuàng)新數(shù)控技術(shù)，提高其普適性特點
我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展緣起于第一臺數(shù)控機床的應(yīng)用，其同發(fā)達國家的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有一定的差異，因而展開對數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)是保證其在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中應(yīng)用的基礎(chǔ)所在。一是要求能夠加強對高端數(shù)控視乎的自主創(chuàng)新技術(shù)，相關(guān)部門要求能夠重視數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)工作，推動數(shù)控技術(shù)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展；二是要求能夠完善相關(guān)的法律法規(guī)，為數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新提供必須的政策支持，如加強對數(shù)控技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的保護，保證越來越多的企業(yè)能夠參與到自主創(chuàng)新活動中。
4.2 加強專業(yè)人才培養(yǎng)，提高數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程的優(yōu)化應(yīng)用
不論是工業(yè)生產(chǎn)還是機床加工，其都需要擁有專業(yè)的數(shù)控技術(shù)人員，其不僅僅具有豐富的行業(yè)機械加工的專業(yè)知識，更具有數(shù)控相關(guān)技術(shù)，使其能夠及時跟蹤反饋在實際的機械工程技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)控系統(tǒng)的情況，及時調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)中的錯誤數(shù)據(jù)，進行機械設(shè)備的維修養(yǎng)護工作。當(dāng)前加強對相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)。一是要求能夠在高校機械工程課程中展開數(shù)控相關(guān)理論知識的教學(xué)，并且能夠引導(dǎo)學(xué)生展開實踐應(yīng)用，保證其能夠更好更快地投入到實踐活動中；二是要求能夠完善教育體系，如對于初級技術(shù)學(xué)校和高級技術(shù)學(xué)校中，側(cè)重對于不同的數(shù)控技術(shù)人員的培養(yǎng)，滿足社會生產(chǎn)中對于不同的數(shù)控技術(shù)人才的需求。同時還要求展開再教育的方式，對于在職的數(shù)控就業(yè)人員進行最新數(shù)控資訊的教育學(xué)習(xí)，并且展開對其的技能培訓(xùn)，使其能夠更好地保證數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械工程技術(shù)中的優(yōu)化應(yīng)用。
5、 結(jié)語
綜上所述，數(shù)控系統(tǒng)憑借著其計算機控制加工的功能，使得現(xiàn)代機械加工技術(shù)的精度、速度和效率都得到了提升。當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)正逐漸應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，如在一些高科技材料的生產(chǎn)制造中，數(shù)控技術(shù)保證了這些材料生產(chǎn)的高效率生產(chǎn)以及精度化生產(chǎn)。其次數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機械制造中的應(yīng)用，即其能夠?qū)崿F(xiàn)更智能化的機械設(shè)備的誕生，而這些機械設(shè)備的出現(xiàn)能夠保證一些產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的復(fù)合化和多軸化；最后是數(shù)控技術(shù)在機床加工中的應(yīng)用，數(shù)控機床的產(chǎn)生，使得產(chǎn)生的生產(chǎn)加工的效率和質(zhì)量得到提升，減少零部件加工中出現(xiàn)的變形等問題。
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