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數(shù)控系統(tǒng)與現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)之間存在的關(guān)系探討
2019-4-4 來(lái)源：長(zhǎng)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(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其能夠通過(guò)數(shù)字、文字和符號(hào)等數(shù)字指令還實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制。而現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)是生產(chǎn)制造中代替人工所存在的一種機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)。分析數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機(jī)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(jī)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(jī)械工程技術(shù)的概述和特點(diǎn)入手，重點(diǎn)分析數(shù)控系統(tǒng)和現(xiàn)代機(jī)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(jī)械工程技術(shù) 應(yīng)用 關(guān)系
眾所周知，計(jì)算機(jī)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(jī)械工程技術(shù)，其依靠著計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jī)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(dòng)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(guò)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(jìn)行存儲(chǔ)，并且利用電子控制裝置控制驅(qū)動(dòng)裝置，完成精度化、批量化的機(jī)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(duì)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)于一些硬件配置的依賴(lài)性，主要是通過(guò)設(shè)置計(jì)算機(jī)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(kù)，數(shù)控系統(tǒng)在展開(kāi)生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，其須擁有一個(gè)統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)才能夠達(dá)到各個(gè)行業(yè)的機(jī)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(mǎn)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(dòng)力所在，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)字化控制；五是自動(dòng)編程技術(shù)，即數(shù)控系統(tǒng)中擁有自動(dòng)編程技術(shù)，其能夠完成對(duì)生產(chǎn)所需要的數(shù)學(xué)語(yǔ)言的編程，更好地完成零件幾何圖形的現(xiàn)實(shí)、交互設(shè)計(jì)等等，使得機(jī)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(jìn)行分辨和傳輸，為超進(jìn)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(shí)現(xiàn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)的數(shù)控機(jī)床，使得機(jī)械加工朝著柔性生產(chǎn)線即計(jì)算機(jī)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(kāi)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(jī)械工程技術(shù)概述
現(xiàn)代機(jī)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(jì)算軟件的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)主要分為以下的幾種：
（1）現(xiàn)代機(jī)械柔性自動(dòng)化技術(shù)，其具有柔性操作的特點(diǎn)，具有較高的科技含量。
（2）是現(xiàn)代機(jī)械工程智能自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)是人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化的有機(jī)街惡化，能夠展開(kāi)智能化的數(shù)據(jù)收集和分析，并做出具體的判斷，如汽車(chē)上的智能后視鏡所應(yīng)用到的技術(shù)。
（3）是現(xiàn)代機(jī)械工程集成自動(dòng)化技術(shù)，集成技術(shù)能夠是整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程都加的系統(tǒng)化，使得機(jī)械制造具有較好的綜合性特點(diǎn)。由此可知，不論是數(shù)控技術(shù)還是現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展，都朝著自動(dòng)化、智能化、集成化的方向發(fā)展，而現(xiàn)代機(jī)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(guò)機(jī)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(jī)械工程技術(shù)中的應(yīng)用特點(diǎn)
2.1 數(shù)控系統(tǒng)能夠有效提高現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)的效益
現(xiàn)代機(jī)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(huì)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(jī)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(jī)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(jī)械工程技術(shù)中融入數(shù)控系統(tǒng)，能夠達(dá)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(gè)深溝球軸承中，一個(gè)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(guò)數(shù)控系統(tǒng)展開(kāi)相關(guān)數(shù)據(jù)加工程序的輸入，并且將各種加工指令進(jìn)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(kāi)補(bǔ)償計(jì)算；其次是利用插補(bǔ)計(jì)算程序?qū)⑦@些曲線種類(lèi)、起點(diǎn)、速度等進(jìn)行中間輸出點(diǎn)的插值密化運(yùn)算，控制機(jī)床能夠按照給定的軌跡和速度、位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)加工。通過(guò)數(shù)控機(jī)床技術(shù)下的軸承的加工，其所生產(chǎn)出來(lái)的軸承的型號(hào)大小才是符合機(jī)床加工設(shè)計(jì)圖紙的，完成軸承所需要的工藝要求，保證機(jī)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(dòng)現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展
目前科學(xué)研究快速的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展成為影響一個(gè)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(gè)行業(yè)中都具有較高的運(yùn)用價(jià)值，但是由于制造生產(chǎn)工藝的原因，導(dǎo)致其無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。而數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)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(jī)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(shí)，并且讓現(xiàn)代機(jī)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(jī)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(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)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?yàn)橐恍┤藶橐蛩貛?lái)鑄造資源的浪費(fèi)，還會(huì)給操作人員帶來(lái)很大的安全威脅，而數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用，其能夠在生產(chǎn)過(guò)程中利用機(jī)械來(lái)代替人工，并且利用傳感技術(shù)，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)監(jiān)督管理，避免一些機(jī)械故障所帶來(lái)的生產(chǎn)制造問(wèn)題。
3.2 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的應(yīng)用
在現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)中還包括對(duì)于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)方面的需求，傳不論是何種機(jī)械設(shè)備，其都具有一定的精度、質(zhì)量需求，而傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)需要人力的大量投入，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的生產(chǎn)監(jiān)督，從而確保機(jī)械生產(chǎn)的精度化。而數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，如數(shù)字伺服技術(shù)在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠更好地提高其專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，并且能夠做好危機(jī)處理控制技術(shù)，保證機(jī)械的精密性和工藝性特點(diǎn)。如在工業(yè)生產(chǎn)中所需要的鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備在數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)管理下，實(shí)現(xiàn)了批量化、精細(xì)化的生產(chǎn)，滿(mǎn)足了各行各業(yè)對(duì)于各種型號(hào)類(lèi)型的鼓風(fēng)機(jī)的需求。
3.3 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)床加工中的應(yīng)用
機(jī)床加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)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(jī)床加工中會(huì)因?yàn)榱悴考囊?guī)格大小等原因?qū)е铝悴考淖冃螁?wèn)題，而數(shù)控系統(tǒng)控制下的機(jī)床加工可以通過(guò)優(yōu)化調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件變形量的控制，使得零部件加工達(dá)到科學(xué)性和精準(zhǔn)度。
4、 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)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(jī)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(gè)數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)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(shì)下的科技特點(diǎn)，展開(kāi)以下的措施，旨在能夠加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)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(diǎn)
我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展緣起于第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其同發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有一定的差異，因而展開(kāi)對(duì)數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)是保證其在現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)中應(yīng)用的基礎(chǔ)所在。一是要求能夠加強(qiáng)對(duì)高端數(shù)控視乎的自主創(chuàng)新技術(shù)，相關(guān)部門(mén)要求能夠重視數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)工作，推動(dòng)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(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，保證越來(lái)越多的企業(yè)能夠參與到自主創(chuàng)新活動(dòng)中。
4.2 加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)，提高數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械工程的優(yōu)化應(yīng)用
不論是工業(yè)生產(chǎn)還是機(jī)床加工，其都需要擁有專(zhuān)業(yè)的數(shù)控技術(shù)人員，其不僅僅具有豐富的行業(yè)機(jī)械加工的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更具有數(shù)控相關(guān)技術(shù)，使其能夠及時(shí)跟蹤反饋在實(shí)際的機(jī)械工程技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)控系統(tǒng)的情況，及時(shí)調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作。當(dāng)前加強(qiáng)對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。一是要求能夠在高校機(jī)械工程課程中展開(kāi)數(shù)控相關(guān)理論知識(shí)的教學(xué)，并且能夠引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)實(shí)踐應(yīng)用，保證其能夠更好更快地投入到實(shí)踐活動(dòng)中；二是要求能夠完善教育體系，如對(duì)于初級(jí)技術(shù)學(xué)校和高級(jí)技術(shù)學(xué)校中，側(cè)重對(duì)于不同的數(shù)控技術(shù)人員的培養(yǎng)，滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)中對(duì)于不同的數(shù)控技術(shù)人才的需求。同時(shí)還要求展開(kāi)再教育的方式，對(duì)于在職的數(shù)控就業(yè)人員進(jìn)行最新數(shù)控資訊的教育學(xué)習(xí)，并且展開(kāi)對(duì)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(jī)械工程技術(shù)中的優(yōu)化應(yīng)用。
5、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，數(shù)控系統(tǒng)憑借著其計(jì)算機(jī)控制加工的功能，使得現(xiàn)代機(jī)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(jī)械制造中的應(yīng)用，即其能夠?qū)崿F(xiàn)更智能化的機(jī)械設(shè)備的誕生，而這些機(jī)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(jī)床加工中的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)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(wèn)題。
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