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数控技术在自动化机械制造中的运用研究

进入二十一世纪，计算机技术、信息技术、人工智能技术成为这个时代的主

旋律，而由计算机技术衍生出来的数控技术，在社会各个领域得到普遍推广和应

用，尤其在自动化机械制造行业，数控技术以其程序设定精准化、生产效率高效

化的优势，使机械制造行业的生产技术水平逐步缩短了与发达国家之间的差距。

基于此，本文围绕着数控技术的优势与未来发展趋势，结合该技术在自动化机械

制造中的实际运用效果展开论述。

标签：数控技术;自动化;机械制造;运用

数控技术在自动化机械制造中的运用不但减少了人力资源投入，同时提升了

生产效率，保证了机械零部件的加工精度。相比于传统的人工操作，数控技术的

操作流程更加便捷，生产安全风险明显降低。因此，数控技术已成为机械制造领

域发挥领军作用的一项现代化高科技技术。

一、数控技术的优势及未来发展趋势

（一）加工精度高，系统运行可靠性高

与普通机床相比，运用数控机床生产制造出来的机械零部件精度得到大幅提

升，加工精度由原来的10μm提高至5μm，精密级加工精度则从3—5μm提高至

1——1.5μm，其中，加工精度误差已由原来的0.01毫米缩减至0.008毫米。而对

于超高精密的加工精度，已经迈入纳米级时代。此外，数控装置的MTBF（平均

故障间隔时间）已达到6000小时以上，伺服系统的平均故障间隔时间高达30000

小时以上，安全可靠性较高，进而延长了机床的使用寿命。

（二）提高加工生产效率

在加工机械零部件时，编程技术人员通常会编制出几个不同的加工程序，程

序之间就存在较大区别。此时，如果能够使用快速定位实现机床移动，应尽量不

使用加工进给的方式。而加工长形零部件时，还可以通过调整刀具加工的起始方

向，来减少机床的空走行程，即在上一道加工工序完成后，开始换刀做下一道工

序，就是从此段开始继续加工，不用再空走到另一段工序开始加工。因此，运用

数控技术，只要事先设定好程序，调整好技术参数，就能够大幅提高生产效率，

在单位加工时间相同的情况下，数控机床比普通机床的生产效率提高了数十倍

[1]。

（三）数控技术的未来发展趋势

随着信息技术与人工智能技术的迅猛发展，数控机床将逐步朝着智能化方向

发展，比如在机械零部件的生产加工过程中，工艺参数能够自动生成，加工过程

能够实现全程的自适应控制，其中自适应控制主要涵盖前馈控制、电机参数的自

适应计算、自动识别负载自动待定模型等。同时，数控技术应用程序的写入过程

也将逐步简化，操作界面也更加清晰、直观，操作过程也更加便捷，操作人员只

需要一键操作就可以完成自动化机械制造过程。

二、数控技术在自动化机械制造中的实际运用

（一）在汽车制造领域的运用

目前，数控技术在汽车制造领域得到普遍应用，由数控技术衍生出的虚拟现

实控制技术、计算机辅助制造技术、柔性制造系统等使汽车制造行业实现了技术

大换血。比如在汽车发动机的气缸体加工过程中，首先应用铸造工艺进行粗加工，

然后运用数控加工中心铣“三孔四面”，再利用数控镗床进行精加工。发动机中的

活塞、连杆、曲轴、气缸盖以及汽车变速箱中的插齿、剃齿、滚齿也都运用了数

控技术。此外，在汽车整车制造过程中，整车生产线主要分为冲压、焊接、涂装、

总装线四个制造流程，而在整车生产流水线上最常见的数控技术是自动机械手与

自动传输装置。

（二）在煤矿开采机械中的运用

近年来，数控技术在煤矿采掘过程中的应用频率越来越高，该技术优化了井

下采掘技术流程，提高了采掘效率与采掘质量。比如数控系统能够精准控制刀具

的运动轨迹以及控制轴的数目，通过数控系统中的CAD/CAPP/CAM等软件的自

动编程，可以自动检测和诊断采掘设备的故障，维修人员能够第一时间排除故障

隐患，为正常采掘作业流程提供了强大的技术保障[2]。

在机械制造过程中，编程人员通过数控技术能够将加工零件的几何尺寸以及

工艺参数转化为数字代码，进而将主轴的转速、机床运动轨迹、刀具的选用、刀

具的进给量以切削深度编制成计算机能够识别出的应用程序，通过人工输入的方

法，存储在计算机系统当中，并借助于云计算与大数据分析技术，将这些参数转

换为计算机指令，传输给伺服系统，进而使机床在接收到操作指令后进入到自动

工作状态。在煤矿开采