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浅析数控技术在机械制造业中的应用与发展

摘要：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

机械制造市场的需求以及当代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。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国力衡量的重要标准之

一。于是，探索数控技术在机械制造业中的应用以及发展趋势就显得越来越重要。本文主要

对现代的数控技术当前在机械制造业各领域中的应用以及发展趋势进行论述，并对数控技术

的相关原理和背景进行简单的阐述。

绪论

随着l952年第一台数控机床的问世，机械制造业便开始进入了自动化发展的历史时期，

运用传统的物理机械理论进行加工操作已经不能满足机械制造业的蓬勃发展，经过不断的发

展和改造过程，数控技术转变了传统的机械操作模式，它的运用是机械加工中的一项历史性

改革[1]。数字控制的机床采用数字编程精确工件的位置、角度以及速度，甚至是机械能量的

流向，在二进制数字运算方式的计算下，以最小误差的形式进行机械加工。数控机床采用计

算机运算代替原来的硬件组装控制，使得数据存储和处理运算过程精细化，极大的减少了误

差。

在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科

技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和

日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，

要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产

品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械

制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现

代市场的竞争需求。

1数控技术的基本原理

数字控制技术是通过对计算机技术、自动控制技术、电气传动技术以及精密测量技术和

机械制造等多种技术的综合运用而形成的产物，同时，它是自动化机械系统、机器人系统以

及计算机集成制造系统等一系列先进的高科技技术的根本所在。

数控技术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

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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。

数控技术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[2]。该装置的工作

原理主要是通过对输入设各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[3]。

2数控技术的当前成就

数控技术是随着数字时代的来临广泛应用于机械加工和制造领域的一种新型技术手段，

标志着新的生产力的发展方向，具有划时代的意义。目前我国的数控机床已经取得了相当大

的成就。在产品种类、技术水平和质量上都较大的发展。据了解，目前我国的数控机床在市

场推广的就多达一千五百种以上，在整个金属切削和锻压机械中都具有有举足轻重的地位。

我国数控机床制造业在8O年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品向数控

化产品转型，有许多厂家生产经济数控机床但总体上，技术水平不高，质量不高，所以9O

年代初国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口设备，对数控设备生产起到了很大的促

进作用[4]。特别是在1999年后，国家向工业部门提供大量的技改资金使数控设备制造市场

一派繁荣由于中国的技术水平与发达国家相比相差还很大，因此加速进行中国数控系统的工

程化、商品化是中国数控机床产业的重要任务，技术的创新与技术的工程化是很大的一个问

题，在技术创新项目上没有突出重点，并且市场定位不明确[5]。在取得技术创新成果后不能

将创新成果转化成实际应用技术，缺乏商品化、工程化的全