机械制造技术中数控技术的应用分析

摘 要：数控技术（CNC）的出现，改变了机械制造中的一些常规概念，是实现机械制造技术自动化的关键技术。本文从数控技术的含义与发展趋势，相关原理和背景的分析和阐述，对其在机械制造业各领域中的应用进行了分析探讨。

关键词：数控技术；机械制造；发展趋势

在机械制造中，数控技术的广泛应用，满足了现代产品的多样化和产品换代的速度化，增强了机械制造业应对市场瞬间变化的能力，提高了工程机械设备的生产功能化、产能效率化、靠谱化和产品质量，从而满足现代市场的竞争需求。因此讨论机械制造中数控技术在的应用分析，具有极其重要的意义。

1 数控技术的内涵与发展走势

1.1 数控技术的含义

所谓的数控技术，就是通过数字信息的方式对机械制造的过程中进行控制的一种方式，数控技术不但包含了计算机技术、网络通信技术以及现代控制技术，还包含机械制造技术，实现其的互相融合。

1.2 数控技术的发展走势

数控技术在机械制造业中的应用，给常规制造带来了巨大的变革，云计算、叠加制造、纳米技术和微制造、机器人与自动化的相互支持，更是加速了数控技术的发展。从世界上数控技术的发展趋势来看，主要表现在高精度、高速度的极限发展，极大地提高生产效率，提高产品的使用质量和品质，缩短生产制造时间间隔和提高应对市场变化的能力；高效能、复合化，产品外观轮廓的复杂多样化，个性需求的多样化，对模具加工维修技术提出更高的挑战，越来越普及的机床五轴联动加工、 六轴联动加工技术，高性能和复合化已是无法避免，逐步走向机械制造的前沿；智能化、开放式、网络化，实现如瞬间制造、 虚拟企业、 全球制造的模式基础单元。

2 数控技术的原理和背景

计算机数控（CNC）是计算机数控（Compute Numerical Control ）的英文简称，它是采用计算机实现数字程序控制的技术，是数控技术中最重要的一环。

2.1 CNC系统的构成

CNC所指的也就是所谓的现代数控系统，依赖和借助其存储程序，达到了各种各样机床的掌控要求，通过图一可以判断，整体构成集成数控系统包含了这么几个部分（见图一）。也即是计算机数控与In/Out设备，以及模块程序装置部分，将这些模块进行有机组合，被称为CNC系统。

2.2 CNC装置基本运作的原理

在现代数控系统里，CNC装置处于非常重要的中心位置，事实上，CNC装置是一种数控装置。CNC装置最根本的工作原理，就是使其通过相关设备里把各模块的不同数据信息都采集到相关部件，然后再利用计算机的数据处理功能，将位于不同的坐标轴中的位移分量，传输到与其相适应的驱动闭环信号电路中，依托放大与转换的信号，驱动伺服同步电机有效运转起来。与之相顺应的相关坐标轴也会随之联动，随后，再一次的重复采集相关的数据信号，也会重复的反馈到到控制装置中，如此循环往复。

3 机械制造业各领域中数控技术的重要应用

数控技术经过了几十年的研究与发展，已经非常广泛的植入到工程机械制造业中，在自动化与集成化的模式背景下，数控技术发挥着别的技术无法替代的作用。

3.1 数控技术在工业生产中的应用

数控技术在工业制造中的合理运用，可以在保证生产人员人身安全的基础上，进一步的提升其工业产品、工业设备的生产质量。比如一些特种加工和高危的行业，引入数控技术，让其事先对生产状况，做一个模板仿真分析。在冶炼重金属工业上，可以将一些操作难度大的，危险系数高的，劳动环境差的环节，采用数控技术，当这些环节发生错误或者故障时，相关故障信息，就会传感到控制中心，控制系统就会传送报警信号，启动设备自身保护功能，并通知相关人员，对其进行纠正，这样就形成了闭环的生产加工过程，极大的降低了该行业的危险性。

3.2 数控技术在汽车制造业中的运用

小米科技、乐视科技等互联网公司，进军汽车制造业，昭示着汽车的需求越来大，伴随着私人定制概念的出现，以及个性化需求的增长，汽车制造技术将朝着复杂、多变、小批量生产的方向发展，这就对其的制造技术提出了很高的要求。将数控技术与汽车制造业有机融合，充分发挥其柔性制造单元的作用，将其生产线合理分配和精细划分，真正有效提升了汽车制造的生产效率、质量以及规模。同时，针对个性需求的零部件，运用数控技术可以快速对其进行加工生产，在特定环境下，与计算机虚拟技术的融合，更好更快的发展汽车制造行业。

3.3 数控技术在3D打印设备中的应用

3D打印的概念近日一直被追捧，其中很重要的原因之一，就是因为它可以让小批量的生产更加便捷和廉价。尽管，3D打印比数控机床技术更神奇一些，但3D打印技术和数控机床并非无法共存。如果在机床领域引入3D打印技术，对数控机床来说，无疑是如虎添翼。

在数控机床中，加入生产型的适配器，结合一款专有的控制软件（Winmax控制系统），可以瞬间、切实的把数控机床转变为神奇的3D打印机，通过图纸的计算机建模，实体造型，轻松实现从平面的图纸到立体的塑料原型，最后变成工业需要的金属成品。一系列的过程，只需要在一台机床上就能实现，这样就可以避免反反复复的调试和为优化原型而多次试生产而导致昂贵金属和原料的浪费。

总之，通过对数控技术的含义与发展趋势，相关原理和背景的分析，数控技术在工业生产、汽车制造业、机床设备、3D打印等机械制造业，扮演着非常重要的角色，不仅可以有效的提升我国机械工程制造业的竞争实力和生产效率，还可以在机械制造业中形成自动化、集成化的生产模式，进而实现我过成为制造业强国的目标。

参考文献：

[1]李刚，冷俊.浅谈我国数控技术的发展现状及趋势[J].科技资讯，2009（01）.

[2]张德刚.论数控技术与社会的发展[J].科技致富向导，2009（02）.

[3]徐俊山.浅谈数控技术在机械制造中的应用[J].China"sForeignTrade，2011（10）.

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