数控机械论文大全11篇

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2数控技术的特点

数控技术（NumericalControl），即采用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程，简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术，是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在，经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始，改革开放之后，数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨，主要模式是引进国外的先进数控技术，通过消化吸收后，投入生产，总的来说，我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃，许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品，促进了经济的发展。现阶段，由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术，所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构，使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现，使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能，显示了数控技术优良的性能，具有较高的性价比（。图一为完整的数控工作示意图）总的来说，数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关，在数控技术的发展过程中起着基础性作用，当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步，比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础，是现今集成制造系统的重要组成部分，在美国、日本和德国等发达国家，将数控技术应用到机床改造与生产线量产上，境地了机械制造企业的生产成本，并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度，使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。

3数控技术在机械制造中的具体应用

随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展，数控技术与机械制造行业的结合越来越有效，通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数，并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持，数控技术与机械制造行业的融合，拓宽了机械制造业的范围，带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛，以下为数控技术在机械制造行业的具体应用：

3.1数控技术在煤矿机械中的应用

我国国土面积较大，各种资源比较丰富，煤炭资源更是储量大，在我国的能源系统中占据重要地位，所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征，在市场竞争较为激烈的大环境下，煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地，长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点，不适合使用大型的机床设备，更不适合投入大量的资金购置设备，所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床，改装成加工精度等级较高，性能较好的设备，有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源，并不断改造提升机床的易操作性，提升其功能和精度，不断满足较高生产环境的设备要求，提升生产效率，最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的，不断促进煤炭企业的发展。

3.2数控技术在汽车工业中的应用

近年来，汽车行业的发展可以说是较为迅猛的，汽车制造、零部件加工等等都随之发展，数控技术的出现，对汽车制造业来说，是一项福利，加快了复杂零部件的制造，减少了人力，提升了效率。现阶段，汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高，为了满足生产需求以及市场需要，各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用，激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点，比如，激光检测技术可以应用到测量尺寸上，用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm，精确性非常高（。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表）数控技术应用到汽车工业上，可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备，并采用高速电主轴和直线电机，主轴最高转速为24000r/min，工作台最大进给达7612m/min，可以理解为不到1s工作台可行程1m，瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术，二者的结合会越来越融洽。

3.3数控技术在工业生产中的有效运用

在工业生产的范畴中，机械设备是基础，主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中，有些生产环境较为恶劣，人工操作难度大，也不能满足生产要求，造成人力资源浪费，甚至会发生工伤安全事故等等，所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用，有效地改善了这些情况，生产效率得到了提升，工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外，数控技术也具有监管功能，在实际生产过程中，一旦发现操作错误，信息就会立刻经过传感器输送到控制单元，对错误操作进行提示，并采用一定的措施进行保护，从而实现正常化生产。

3.4数控技术在机械设备上的有效运用

在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分，是机械制造的灵魂，在机械生产领域的地位是无可替代的，数控技术的发现应用，使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展，实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码，其可以将产品生产的各类数据储存在介质中，之后发出指令，传达到控制系统，最终实现对整个机床生产的控制，是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用，促进了各个行业的发展，提升了生产效率，实现了批量化生产，在经济发展中也起到了推动作用。（图三为激光检测系统原理结构图）（图三激光检测系统原理结构图）

4数控技术在机械制造中的应用的发展前景

数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来，无论是最开始的封闭式技术，还是现代的开放式计算机数控技术，数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中，数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能，更好的提升工作效率，适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期，我们并没有注重专业化需求，无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化，最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力，实现机械设备产业化发展，满足国家的战略需求，促进国民经济发展，实现制造行业飞速发展，不断提高我国的工业发展实力。

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2、多轴联动复合数控机床的新型研发

多轴联动复合数控机床凭借其高精度，优工艺以及广用途，得到了愈来愈多的业界人士的高度关注，研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床，以下对其进行逐个浅析。

（1）六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理，具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点，运动误差不累加，刚度也较高运动件质量小，速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利，去其弊，其发展与应用前景都值得期待。

（2）六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多，定位误差过大，工装夹具数量过大，占地面积过大，新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。

（3）五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础，进行的进一步的开发研究成果，可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中，将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时，在工件坐标系中其刀具周线固定不变；而五轴加工中却做了相应的创新改变，刀具轴线设计成了相应变化的，既保证了加工质量也提高了切削效率，同时避免其它因素的影响。但需要注意的是，自主研发的开放式数控系统，随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化，我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展，出现了多种组合的复合加工机床，有效地提高了加工效率。

3、机器人创新开发

机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。

（1）自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV，导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR，是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样，1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。

（2）自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人，具有牵引移动功能，5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同，可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统，可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制；其自动校正定位功能使作业更安全准确。

（3）作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类，分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术，而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时，如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业，上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求，可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合，因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。

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1.1刀具的选择

在进行零部件加工时，数控铣削加工工艺发挥着十分重要的作用，因为它会影响机械零部件的加工成本，影响整个机械加工的质量。作为数控铣削加工工艺的主要设备，刀具的选择就十分的重要。目前常用的刀具包括锥度铣刀、刀铣刀、以及圆角立铣等，不同的刀具在不同的应用过程中有着不同的使用效果，所以在选择刀具的时候，必须有一定的原则。首先，在选择刀具类型时应该考察其被加工型面形状。再次，选取刀具时应采用从小到大的原则并考虑型面曲率的大小。最后，尽可能选择圆角铣刀进行粗加工。

1.1.1考虑被加工型面形状

为了保障被加工面的加工质量，在加工机械零部件时，有时也会对凹形进行精细加工处理，一般情况下，处理工具是球头刀。然而，在加工凸形面时，人们一般都是用平端立铣刀作为加工工具。但是也有用圆角立铣刀工具进行加工的情况，就是如果人们明确要求凸形面的加工质量。

1.1.2考虑从小到大的原则

在进行机械零部件加工处理时，不能只使用一把刀具，因为机械型腔存在许多不同的曲面类型。为了顺利完成整个机械加工处理过程，就必须在处理时采用从小到大的原则。这样可以在对机械零件进行加工时有效避免明显的质量问题，还可以提升机械零件的加工效益。

1.1.3考虑型面曲率的大小

为了保障机械零件的加工的精度，在进行机械零件精加工时，就应该用半径较小的刀具进行处理，尤其在进行拐角加工时，施工人员选择刀具时是根据型面曲率大小进行选择，并且必须严格按照规范要求进行控制。

1.1.4考虑圆角铣刀进行粗加工

一方面，选用圆角铣刀进行粗加工，相比平端立铣刀留下较为均匀的精加工余量，而相比球头刀有更好的切削条件。另一方面，在切削过程中，圆角铣刀可以在工件与刀刃接触的90度以内的范围的切削变化比较连续。

1.2刀具的切入与切出

由于机械加工型腔十分复杂，所以在机械加工数控铣削中，为了完成机械零部件的加工，需要经常更换不同的刀具。在精加工过程中，加工表面质量的差异往往受到切出和切入时的切削方式的变化的影响。因此，应该加强对刀具切出切入方式的选择。在粗加工过程中，每次加工完成后留下的余量的几何形状不会相同，如果在下次尽进刀时选择不正确的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM软件提供的切入切出方式包括圆弧切入切出工件、刀具以斜线切入工件、刀具通过预加工工艺孔切入工件、以螺旋轨迹下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最简单的方式便是刀具垂直切入切出，可用于机械型腔侧壁的精加工以及从工件外部切入的凸模类工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是将预加工工艺孔切入工件；较软材料的粗加工常用刀具以螺旋线或斜线切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圆弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在进行粗加工过程中，如果是单项走刀方式，一般将一个加工操作开始时的切入方式作为CAD/CAM系统提供的切入方式，但是并不是每一次加工时都采用这种方式。而这主要导致了工件和刀具的损坏，解决方式一是减少加工步距，二是采用双向走刀方式或走刀方式进行加工。

1.3切削方式和走刀方式的确定

加工时工件相对于刀具的运动方式就是切削方式，在加工工程中，刀具轨迹的分布形式即是走刀方式。机械零部件的加工效率与加工质量受到切削方式和走刀方式的影响。在保障加工精度的前提下，为了使刀具受力平稳，尽可能地缩短切削时间。在机械加工中，经常使用的走刀方式包括往复走刀、单向走刀和环切走刀三种形式。单项走刀方式切削效率较低，因为切削方式在加工中保持不变，这样可以使顺铣或逆铣一致，但加了空走刀和提刀。为了保证切削过程稳定和刀具均匀受力，在粗加工过程中，切削量较大，所以选用单项走刀方式。在加工过程中，进行逆铣和顺铣交替加工，质量较差，因为在加工过程中，进行不提刀地连续切削。一般情况下，选用往复走刀的情况是半精加工和表面质量要求不高的精加工，而在粗加工时，不宜采用，因为加工时的切削量太大。加工过程的平稳性、加工表面质量和刀具耐用度铣削方式受到铣削方式。在进行圆周铣削时，选用顺铣或逆铣，则是根据表面质量的要求和加工余量的大小。在实践时，一般为了减少机床的震动，进行粗加工时余量较大，选用逆铣加工方式较好。而在进行精加工时，选择顺铣加工方式，以达到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程师方面的机械数控加工编程技术

曲面实体相结合的CAD/CAM一体化软件即是CAXA制造工程师。CAXA制造工程师功能强大，应用广泛，效率高，代码质量好，是国产AD/CAM数控加工编程软件。CAXA制造工程师支持批处理功能和轨迹参数化，可直接设定实体、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工质量和加工效率。CAXA制造工程师在高效数控加工过程中，具有通用后置处理；多轴的数控加工功能；支持高速加工；支持多轴加工；典型的加工仿真与代码验证；参数化轨迹编辑处理；加工工艺控制等。具有灵活的特征实体造型、强大的曲面实体复合造型、完美的曲面实体组合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程师的数控加工具体步骤是：

1）根据工件图纸，造型工件；

2）数控加工方案设计；

3）根据被加工工件工艺要求、形状、精度要求选择加工参数和加工方法；

4）轨迹生成与仿真加工；

5）后置处理生成G代码。工程师可以利用CAXA制造师自动编程系统进行各种造型设计，选取合适的设定数控加工工艺参数和加工方法，进行仿真加工，生成刀具轨迹，生成加工代码，解决了复杂零件不能用手工编程、手工编程耗时的问题，大大提高编程加工和编程问题。

3宏编程技术方面的机械数控加工编程技术

宏编程是可以使用变量进行算术运算（+、-、*、/）、逻辑运算（AND、OR、NOT）和函数（SIN、COS等）混合运算与高级语言相像的程序编写形式。在宏程序形式中，用于编制许多复杂的零件加工的程序，一般提供判断、循环、子程序调用的分支和方法。在利用宏程序技术进行零部件加工不但可以加工复杂形状的机械零部件，而且还可以格式化普遍加工，大大缩短编程时间。比如本零件中的椭圆短半轴、长半轴值发生变化，只要更改A、B值就行。但是进行宏程序编写时难度很大，因为编程人员不仅需要知道关于基本机械工艺数控编程的知识，还需要知道深厚的计算机语言知识和数学建模知识。

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1.1数控机床应用水平低

自我国制造业正式引进数控加工技术以来，制造业的生产水平获得明显提升。虽然在日常使用过程中，有基本的数控机床操作规范与维护措施，不过机床本身的精度损失是无法避免的。为进一步提高工作效率，改善生产质量，落实好机床维护保养工作十分重要。此外，由于许多工程并未明确每台设备的加工精度与加工任务，没有合理区分粗加工设备与细加工设备，设备资源没有得到合理安排，不但影响到数控机床的使用寿命，还会大大降低数控机床的生产效率。

1.2操刀频率与设置不合理

在开展大规模生产活动时，合理选择换到方式能有效缩短换刀的辅助时间，避免机床严重磨损，从而减少机床维护成本，提高机床生产的经济效益。从目前情况来看，大部分工厂的换到频率均存在不合理现象，同时，夹具选择、走刀线路、刀具排列位置以及刀具树勇顺序都没有具体细化，设计方案明显存在漏洞，如此一来，机床运行的工作效率自然也会受到影响。

1.3编程程序不符规范

数控机床的运行模式主要取决于计算机的编程程序，计算机编程主要负责控制机床工作步骤。随着信息技术的不断发展，计算机编程程序在数控机床加工中获得广泛应用，不过不得不承认的是，计算机编程目前仍未达到最理想化的运用程度。现有计算机编程十分复杂，给系统的调试与操作带来了诸多不便。也正因如此，数控机床机械技术加工效率始终无法得到提升。

2提高数控机床机械技术加工效率的根本途径

2.1人员管理方面

2.1.1提高操作人员业务水平

在数控机床加工环节中，操作人员的业务水平直接决定数控机床的工作效率。作为数控机床软件的操控着，其专业能力与职业素养均将对数控机床的加工效率产生深远影响。所以，提高数控机床一线操作人员业务水平很有必要。

2.1.2规范数控机床操作流程

相较于普通机床，数控机床的操作流程更为复杂，操作工艺也更加丰富多样化。为确保加工活动得以顺利开展，提前制定好科学、规范的数控机床操作流程很有必要。因此，加工企业有必要在实际工作中，制定规范数控机床的操作流程，要求全体操作人员在工作期间，严格按照相关规范执行各项操作。

2.1.3对现有管理模式进行改良

数控机床的稳定运行离不开科学管理，只有提高管理水平，才能充分发挥出数控机床的功能与优势，为生产加工活动做贡献。所以，在工作期间，有必要定期对数控机床管理模式进行调整与改良，根据生产加工活动的具体需求以及数控机床的规格、类型、加工工艺等方面，制定不同类型的管理模式，以确保在不同生产加工活动中，不同类型的数控机床能够得到有效利用。只有实现管理模式的与时俱进，才能更好地提高数控机床设备资源的有效利用率，进一步促进机械技术加工效率的不断提高。

2.2技术设备方面

实际上，加强对数控机床机械技术设备方面的研究，从技术层面着手是提高数控机床机械技术加工效率的根本途径。在对数控机床技术设备方面进行研究时，务必要结合数控机床的工作特点，针对具体情况采取具体的应对措施，在考虑到可操作性的同时，加强成本管理，以确企业的整体效益。

2.2.1恒定电网供电水平

数控机床集互联网技术与机床技术于一体，因此对电网供电系统有着极高的要求。以目前应用范围最广的数据机床为例，在电网供电极度不稳定的情况下，该装置内部的欠压保护装置报警系统根本无法发挥出正常作用。从技术可行性与经济性的层面来看，结合运行中数控机床的在自身特性，于电网系统中设置交流稳压器是解决该问题的唯一途径。交流稳压器的设置，能够有效避免在高峰或低谷时段供电不稳定现象，从而为数控机床的高效生产创造有利条件。

2.2.2正确选择合适设备

在数控机床运行期间，操作人员应重视数据机床设备的选型，特别是有关数控系统方面的选型，设备选型是否合理将直接决定数控机床的相关工作能否顺利开展。因此，相关工作人员在选择相关设备的型号时，务必要对工作环境、工作条件、生产需求等多方面因素进行充分考量。此外，为提高数控机床与各相关设备工作的协调性，企业在选购数控机床以及相关设备时，应尽量选择同一厂家的产品。同一厂家出产的产品有利于工艺之间的链接，且为后期维修保养工作减少了许多不必要的麻烦，从根本上解决了数控机床机械技术加工效率低的问题。

2.2.3落实机床维护管理工作

数控机床的管理与维护是确保数控机床得以正常工作的重要前提，也是延长数控机床使用寿命的关键。因此，相关工作人员可定期对机床进行维护与管理，通过机床等方式，对数控机床进行维护与保养。另外，部分数控机床运行环境较为特殊，为确保数控机床的应用价值得以充分发挥，务必对机床采取合适的方式进行保养。同时，不同型号的数控机床保养维护方式也不一样，油的类型与使用方式切不可混淆。只有认真落实好机床维护保养工作，才能有效提高数控机床机械技术加工效率。

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数控技术的整个控制过程是通过计算机、自动控制系统、电气传动装置以及精密传感测量装置完成的，这是一种高新的技术工艺。目前比较流行的数控技术中主要使用的是CNC系统，这种系统由于其高灵活性而深受各种机床生产厂家的喜爱，被普遍使用来对机床进行控制。在CNC系统中发挥主要作用的就是CNC装置，这种装置是主要用于数控系统控制的计算机装置。其工作过程是：首先在录入系统中输入机床运行的技术要求和参数；在输入完成之后，通过系统中的计算机处理系统对录入程序进行控制执行，接收到执行指令的机构则开始行动按输入的要求完成加工。整个过程都是在电脑控制下完成的，精准化程度非常高。为了进一步提升数控机床的生产加工效率和精度，目前的数控机床也都装设有软件插补来对机床的插补算法进行补充。

1.2数控技术设备

随着数控技术的发展，数控技术的设备也得到进一步改进。数控技术装备主要有以下几个方面：（1）在数控设备中所广泛使用的数字伺服技术指的是一种能够使用现代控制理论对设备的运转进行控制的技术，也正是由于这种技术的发展而逐步摒弃了过去的危机处理控制方式，数字化的控制理念已经成为未来数控领域发展的重要思想。（2）数控设备中还包括精密机械的设计和加工等方面。数控设备的主要目的就是提升生产效率，提高设备的生产精度，而精密机械则成为数控设备中不可或缺的一部分，只有这样才能够保证生产出高精度的机械部件。

2数控技术在机械制造中的应用

2.1数控技术在工业生产领域的应用

现代机械制造行业不断发展，迫切需要在工业生产中应用数控技术成功地实现无人化工业产业的模式。在目前我国的工业生产过程中，通过数控技术完成对加工的整体控制。首先录入工业生产的控制指令，在计算机的控制作用下来对输入的生产指令进行任务发配，执行机构在计算机的控制下进行生产加工，并且通过计算机对生产加工过程进行动态监测，发现加工过程中存在问题及时地传递给指令分配模块，停止继续生产作业。通过数控技术的应用，目前我国的工业生产领域已经实现了科技化、现代化，有效地解放了工业生产企业的劳动力，降低了企业的生产成本。

2.2数控技术在汽车行业中的应用

由于汽车零部件对于精度的要求比较高，所以在企业生产中数控技术的应用比较广泛。通过数控技术的使用已经实现了生产线的高度智能化，有效地提升了生产线的作业效率，而且高精度化的生产模式也有效地降低了残次品的概率，有效地降低了企业的生产成本，为促进我国汽车行业的发展起到了十分重要的作用。

2.3数控技术在机械设备中的使用

在机械制造领域中机械是最根本的设备，高精度的机械设备能够更好地保证生产出符合技术要求的其他设备。由于数控机床的控制能力比较强，能够实时地指挥设备的运转方式，并且通过数字化处理的模式来解决机械设备在运转过程中出现的问题，通过编程的形式来实现对整条生产线的整体性控制，有效地提升了生产效率和生产精度。传统机械生产工艺中需要操作工人到现场对工具进行调整，根据设备技术参数要求对设备部件进行操作，不但生产效率低，而且生产的设备精度也不够高。应用数控技术则可大大地简化机械设备的生产过程。随着我国科技的进步，数控技术也取得了突飞猛进的发展。目前，我国机械制造中数控技术的应用发挥着核心的作用，能够实现多种平台操作。随着数控技术的逐步成熟，数控技术的生产成本也降低了很多。在未来的机械制造行业中，数控技术必将随着我国科技的进步而取得进一步的发展。要以科技发展为基础，以市场需求为技术革新的动力，进一步推动数控技术的发展。要根据现代人对于人性化科技的要求，逐步实现数控技术的人性化控制，有效地提升机械制造过程的自动控制水平。

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（1）数控技术的便利性是多方面的展现，与传统制造业相比，数控技术的应用就很好地减少了机械制造中繁复的工艺流程，通过这种减少工艺流程的方法之后，那么数控技术的便利性就会完全展露无遗。

（2）数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数，改变了机械制造中的加工工艺参数之后，我们的机械制造将会更加的便利。

1.2数控技术的高效率

（1）数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工的精度和减少辅助的时间；

（2）数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工；

（3）在我国机械制造产品的稳定性和可靠性存在一定的问题，再加上网络化程度也不够普及，只用于一些简单的程序数据传输，就串口通讯技术来说，网络数字化水平不高，集成化和远程故障的排除能力较弱。总而言之，数控技术在我国机械制造业的应用上还不是很成熟，需要投入更多的人力和财力，加强相关方面的技术人员的培训，不断地吸收新技术的同时，真正做到将技术成果实践于实际操作中。

2数控技术在机械制造中的实际应用探究

2.1数控技术在机床方面的实际应用

在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作，只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程，而后再通过程序的载体，在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改，输入新的程序即可，这对于传统的人工调整有着很大的方便性，在效率上得到了提高。

2.2数控技术在汽车机械制造中的实际应用

在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高，在对产品的消费方面需求愈来愈大，在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用，数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高，对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升，从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。

2.3数控技术在煤矿机械制造中的实际应用

（1）当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高，在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多，并且都不是大批的进行生产，这就给采煤机械的制造有了很大的困难，对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决，而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料，对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用，在效率提高的同时，在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障。

（2）在数控技术得到了一定程度的发展的同时，也应当清醒的看到一些不足之处，在长期的发展过程中，我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面，在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成，从整体的发展上来看，我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段，在自主创新能力方面还不够，在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。

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数控机械施工需要依托多个技术平台如数据采集、机械控制、现场定位、三维模型设计等，结合通讯技术对现场资源进行优质整合，最大限度走出时间与空间局限，应用机械实现对施工进度的实时跟踪管理和施工情况的精准控制。数控机械施工现在普遍应用于各类工程，如公路、矿山、机场、公共工程等，利用智能控制系统与机械相联合组成智能数控设备完成多个关节的施工任务，并完成压实与验收。这种施工技术的应用可以实现分环节、分工序的精确控制与多机械、多标段的高效组合，在专业化平台辅助应用下完成建设任务。比如昆明机场跑道的水稳施工使用数控平地机即可完成无需挂线，高速公路精加工层施工也无需放样测量可直接完成。数控机械施工技术之所以能够发挥众多优势，关键在于应用GPS或实时动态定位控制技术明确机械位置和状态，利用传感器采集数据对三维化模型进行校准，从而准确的操作指示引导施工人员控制机械精准施工。与传统机械化施工低效率、数据反馈不及时、安全性差、对外部条件依赖高等问题相比，数控机械施工在多种技术平合下可高效完成施工人物，节省时间、人力与成本，提升施工安全性，施工中同时完成质量监控，实现管控一体化，减少返工现象。路基填筑数控施工技术流程如下。路基填筑数控施工技术流程设计数据导入系统，架设定位基站运料车装、卸料数控推土机将料堆散开，自动调整铲斗进行物料粗平数控平地机根据设计对比自动调整铲刀进行精平数控压路机碾压，实时显示所压区域的压实度和压实遍数完成及时提供动态数据。

2数控机械技术应用实践分析

数控机械技术凭借自身多重优越性能在公路土建施工中得到了普遍应用，我们以某地区高速公路建设中某一标段中300m精加工路段为例，分析下数控机械技术的实践应用情况。

2.1施工后标高误差

施工标高数据的对比是可以凸显施工技术精准性和优越性的一个重要指标。与传统施工技术标高数据对比，数控机械技术在减少误差提升精准度方面具有显著优势，我们以具体数据来进行分析对比。某高速公路标段内不同方法施工后标高检测结果对比见表1。从实际数据对比情况来看，应用数控机械技术辅助施工在标高控制方面显著缩小了误差，提升了精度与精确性，可见数控机械技术在公路土建施工中优越的控制性能，有助于加强施工管控。表1某高速公路标段内不同方

2.2施工成本与效益

传统机械施工中，需要数名施工人员进行测量放桩、护桩，不仅耗费人力物力，且需要反复核对确保精准性，对外部天气条件以来程度较高，且施工人员安全情况缺乏保证，后续工作中还需要人工指导机械就位，反复收集整理数据，工作量大，在面临工程数据或设计变更时无法及时有效进行调整反馈，甚至可能导致返工。但是数控机械技术则不同，它可通过三维建模和多技术平合应用完成数据整合，无需放桩即可进行是施工，不仅显著提升了施工效率，节省了人力物力与资源，保障施工人员人身安全，且在地误差高精度控制下，还能够实现数据的实时采集、自动控制，在施工过程中完成进度控制与质量控制，动态监控全程，实现一体化施工，无论是施工成本还是施工效益都有切实保障。为进行直观有效对比，我们以高速公路某路段为例进行施工试验，对比施工成本和施工效益，数控产品选择美国Trimble公司GCS900系统，在长为300m的精加工路段分别应用传统施工方法和数控机械施工技术各施工150m，对比施工效率、施工误差、施工成本。两种施工模式施工效率、施工成本对比见表2。结果显示，数控机械施工可显著提升施工效率，降低人力物力等成本投入，施工效益好。人力投入的减少并未影响施工数据收集，既避免了施工人员对机械施工的干扰，降低安全隐患，同时节约人力和成本投入，二者成本上的显著差异证实了数控机械施工的优越性。由此可见，广泛使用并推广数控机械施工能够加快施工进度，提升施工效率缩短工期，降低成本投入，带来可观的经济效益。

2.3应用实例

目前数控机械技术已经广泛应用于国内多个公路项目建设，比如江西省昌西南连接线TJ合同段引进数控机械化设备天宝GCS900系统，应用于超宽路基平整施工。传统路基平整施工方式要耗费大量人力、物力和时间，桩与桩之间的精度较难保证，未解决以上难题，数控机械系统被引入基建施工，以美国天宝GCS900系统为主，集成了精准定位技术、通讯技术、机械控制技术、计算机技术、SPS930全站仪、MT900靶标、车载电脑、传感器、电台、光棒指示及液压/电源模块数字设备，实现了一体数控机械化施工，在路基平整中可以做到了无桩化施工，避免了施工过程中人为因素而造成的误差。在公路工程施工运用过程中，数控机械化施工产生了节约时间、节约成本带来的经济和社会效益，控制了施工的质量和精度，减少了作业行程和运营成本，并且低碳环保，数据永久保存，便于管理，为后续的道路维护养护提供相关资料。数控机械化施工技术的引入，为公路土建施工建设提供了有力的技术保障，较之传统施工方法，至少提高效率(缩短工期)35%以上，是成功的应用范例，值得在公路土建领域大力应用推广。

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1）工业领域中数控技术的应用。无论是轻工业食品加工，还是重工业的金属冶炼，数控技术都能够找到其用武之地。从整体角度来讲，其发挥的效能就在于代替工作人员完成一系列的工作任务，从而使得劳动强度降低，劳动环境良化，工作人员更加安全，工作质量更加高，消耗成本更加低。在工业领域中，数控技术的操作同样是由计算机系统去实现控制的，简单来讲，就是将事先做好的编程纳入到计算机系统中去，在运行过程中发出指令，使得其处于自动运行状态。

2）机床设备领域中数控技术的应用。在机械加工体系中，机床设备控制技术是很关键性的技术，其拥有控制机床设备的能力，是现代机电一体化的重要组成部分。尤其在数控技术的帮助下，不仅仅可以使得机床控制能力得以强化，还使得机床的生产效率得以全面提升。一般情况下，同样是以代码控制方式为主，确定刀具，工件之间的位置，选择主轴，变速和刀具，冷却泵的顺序方案，在此基础上计算机发出相应的指令，要求机床完成相应的动作。

3）煤矿机械加工领域中数控技术的运用。数控技术在煤矿机械加工中的应用，主要体现在采煤机的发展上。一般情况下，各个煤矿的开采环境是千差万别的，由此导致采煤机也难以实现大批量的标准化生产模式，更多情况下是以研发速度快，品种多，小批量的生产模式。尤其在初步试件以焊件的方式运行，给予传统机械加工造成了很大的困难，而数控技术可以轻易的对其进行切割，并且以龙骨版程序实现运作，能够在以下几个方面表现出其优势：其一，切割速度变快，使得采煤的速度变快，也就是说在同等时间下可以获得更多的劳动收益；其二，采煤质量更加稳定，能够产出更加高质量煤炭产品；其三，规避了人力采掘的危险，使得煤矿生产处于安全的状态下进行；其四，直接切割的操作方式，可以使得生产效率得以全面提升，是实现资源优化配置的重要途径，能够在生产利润最大化方面发挥作用。

2数控技术如何更好的运用

到机械加工领域中去数控技术的确可以在机械加工领域发挥巨大的作用，但是由于现阶段还存在很多制约数控技术发展的因素，使得其效能未能完全发挥出来。因此为了促进数控技术效能的发挥，我们还应该积极采取措施去促进数控技术的发展和进步。具体来讲，我们可以从以下几个角度入手：

1）明确数控技术的发展方向，建立完善的理论研究体系。从数控技术的运用实践经验来看，其未来的发展方向为：越来越高性能，越来越高精度，越来越高速度，越来越高柔性化，越来越模块化，并且在这样的发展过程中，促进制造业朝着自动化，网络化，智能化和复合化的方向发展和进步。在数控技术发展方向确定之后，就应该建立完善的理论研究体系。具体来讲，应该做好以下几方面的工作：其一，高度重视数控技术理论研究工作，设立课题项目，注重企业与高校之间的联合研究，不断夯实自身的数控技术理论基础；其二，积极学习西方数控技术应用经验，引进先进的数控技术设备，在实践中去总结和归纳先进数控技术的优势，并且在此基础上进行大胆创新，促进数控技术理论的综合利用率提升；其三，不断总结和归纳自身数控技术发展存在的缺陷和不足，以此为出发点进行理论研究，找到查缺补漏的环节。

2）注重工序安排和编程工作，形成高效的加工运行模式。从本质上来讲，所谓的数控技术就是以程序化的语言指令去实现机械控制，使得其达到高效的运转状态。在此过程中的工序安排和编程工作，往往就决定了数控技术的质量和水平。因此高度重视此项工作的开展，显得尤为重要。尤其在此方面实践经验不足的背景下，很容易出现忽视的问题，难以发挥数控技术的全部效能。一般情况下，会出现的问题在于：其一，加工时先加工套类工件，不能先加工轴；其二，外圆锥测量最好使用车好的内锥和内圆弧去进行测量；其三，精度控制不能单单依靠机床，应该采用二次精车的方式来保证其正确性。上述的各种问题，往往会影响到高效加工运行质量和效率。

3）培养专业化数控技术人才，形成高效的数控机械管理团队。专业化的数控技术人才，也是发挥数控技术在机械加工领域效能的关键所在。对此，应该积极做好以下几方面的工作：其一，严格做好企业招聘管理工作，保证进入到数控岗位的人员都是经过严格审查的，以保证人才队伍整体素质处于较高水平；其二，积极开展专业化的数控知识培训和教育，使得数控技术人员具备专业化素养和技能，以保证数控技术可以顺利的运用到机械加工领域中去。

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2木材加工机械数控技术的战略思考

我国的木工企业规模较小、发展缓慢，单靠自身品牌效应和能力很难进行数控设备的开发。中国很少运用数控镂铣机，所以国外生产这批数控镂铣机几乎无法进行销售，更何况是畅销。国内的木工机械数控的大市场，虽然已被跨国公司控制，但是它们却无法包揽整个市场，这是由于我国的特殊国情决定的。数控技术自出现以来，其发展已经与木工机械数控相适应。

2.1数控技术产业的人才缺乏

我国所有的木工机械生产企业共有1000多家，然而只有不足20家企业，可以进行自主研发，不足100家企业有测绘仿制能力。而我国木材加工企业共有3万多家，不足300家企业购买了数控木工机械，若要在其中找出能进行设备二次开发能力并且能够进行生产的企业，还不及总数的一半。除此之外，木材加工的相关企业的薪资水平较低，很少有人愿意尝试其生产、销售和操控设备的工作，又进一步地阻碍了数控木材加工设备在我国的发展。另有一些企业以装点门面为由，购买数控木材加工设备，而没有真正地发挥其作用。2.2数控系统是木工机床的中心我国木工机床的发展能力有限，数控技术方面和硬件设备的开发难以取得阶段性进展，但是由金属加工数控机床的系统所产生的数控木工机械技术还不够完善，有许多问题亟待解决，没有将木工企业的特点体现出来。而由于语言问题，无法直接引用国外的优秀软件，所以，现在的首要任务，要根据木工数控设备的特点研究，引进能够适应国内数控木工机械系统的设备或软件。

2.3明确数控木工设备的发展方向

凭借着良好的售后服务，国外的数控木工机械生产机构才能不断地获得订单。但我国的技术水平和售后服务都还不足，无法满足群众的需求。而且我国传统的木工企业与群众之间缺乏沟通，所以始终达不到跨国企业的销售量。而我国的这些企业也很少购买能够提高产量和生产效率的先进设备，无法获取更高的利益。从现在木工机械数控市场的发展来看，我国传统的时代已经过时，需要研究出为企业创造生产价值的数控设备。管理者需要考虑企业的开发方向是否正确，例如现在很多用户需求的是小批量的生产方式，所以，木工机械企业应准确掌握发展方向。

2.4企业售后的重要性

数控木工机械加工企业应该对企业售后进行专项管理，并加强售后内容培训和技术支持，这种方式才能打开市场，加大企业的知名度，吸引用户的目光。与此同时企业自身也要给用户提供机械系统的保修，提高企业在用户心中的地位。对于中、小型木工机械企业等服务，应该根据我国的数控技术和机床的应用基础，采用合理的开发模式。

2.5加强与高等院校的合作

我国应着重加强中小企业的木工机械数控技术的开发，并以其为研究主体，因其生产技术都是刚刚起步，对于数控生产技术方面还有很大的空间。而经营成功的企业已经形成了技术体系，很难创新技术，而很多企业实际上对数控技术没有一个全面的了解。首先要加强与各大高校的技术连接，开发初期要以高校给出的发展方案为主，自身进行加工工作，购买低成本的配件，并采用先进的生产方式。如今的市场竞争中，没有一家企业能够垄断整个市场，也不可能生产自身产品的全部零件，应杜绝这种落后的生产模式，加强社会分工协作，时刻与时俱进。以目前的数控技术发展速度，数控设备的普及将很快到来。建立产学研合作与开发能够加快其进度，并且更加顺利。

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2、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合，所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后，再选择使用合适的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU，例如8080，8031，Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价，而且实用性和普及都是很强的，此外，对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺，有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中，要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则，也就是说，要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则，就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则，就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则，就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响，在设计中还要考虑其经济性，利用原来的电动机拖动机床的传动，达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中，考虑到变换了切削转矩以及机床电压，会使得电机转速也发生变化，使得生产精度提高，其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统，用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作，之后会进行机械的加工处理，从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定，同时，开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现，现代机床具有更高的稳定性，而且自身发生故障的可能性越来越低，工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成，维修人员要从内到外仔细的检查，最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外，对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用，这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中，对数据库的整理也是很有必要的，它是远程数据库的基础，网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术，然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

3、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种，即开环，半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出，闭环的系统的机床精度很高，在补偿机械运动中的误差小，能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂，使用技术难度较大，对该系统的调试和维修困难，再有就是生产的造价高，在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户，还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中，并嵌入到Web中，让用户能通过网络就能得到想要的程序，不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

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2应用分析

（1）对PLC技术的应用类型上进行确定。为了在机械电气控制装置当中对PLC技术进行应用，就要对PLC技术类型上进行确定，在整个设计应用环节当中这项工作有着基础性的作用，将PLC技术的使用类型确定出来是非常关键的，为确保选取的类型在机械电气装置中能够得到有效的应用，应该与机械电气控制装置的整个情况上予以结合进行合理的选取。（2）控制开关量逻辑。在机械电气控制领域当中应用PLC技术，PLC的基本工作内容当中就包含了开关量逻辑控制，原始的继电器可以有PLC装置和它的内部技术进行取代，一起实现对电路的顺序控制和逻辑控制，在开关量逻辑控制中应用PLC技术，它的控制对象不单纯的只是对一台设备进行控制，还可以在生产线路中将PLC装置拥有的开关量逻辑控制接入进去，使其能够控制组合机床和生产线。（3）控制模拟量。在工业生产中模拟量是一种术语，指的是可能出现在生产中的变量，然而人们对这样的变量却没有办法进行预测，例如速度的变量、温度的变量等。生产的进度和生产的质量会受到模拟量的影响，一定要采取一定的方式来控制模拟量，但是并没有可行的技术存在于传统的工业生产当中，直到出现了PLC技术之后，才实现了对模拟量的控制，在电气控制系统和电气模拟装置当中应用了PLC技术，而且在应用的时候有效的控制模拟量，实现数字化和模拟量之间的有效转化，令其被控制器能够很好的进行控制。（4）集中性对系统控制。主要是有多个设备和一台功能大的中央PLC坚实系统构成了该控制系统，并且构成了一个计算控制系统，这个系统拥有中央集成式的功能。在这个系统当中，不相同的设备当中可以利用运行的顺序和适宜的方式构成一个通过中央PLC系统一起处理的程序，由此发现，和单一式的控制系统进行比较这种集中式的控制系统有着运行效率高、成本低的优越性，但是也有一定的弊端存在于其中，一旦需要改变其中某一控制对象的程序时，需要停止整个控制PLC控制系统的运行，造成别的控制对象也需要被迫停止工作。（5）分散性系统控制。在这个系统当中，每个控制对象在PLC控制系统当中都是经过分别处理而成的，并且各个PLC控制之间都可以利用合理的信号传输来将内部网络的连锁反应上予以实现，来将控制任务上予以完成，或者对传输信号利用上位机经过总线实施传递。在该系统当中，对机械控制方式的应用主要是众多机械生产线的控制形式，使用相应的数据在不同的生产线之间进行连接，有不同的PLC对不同的控制对象进行控制，如果需要停止运转其中的某一台PLC，不会影响到其他的控制器。近些年，科学技术进入了一个全新发展的阶段，能够将过程控制和PLC技术有效的结合起来，对底层的控制任务因此就能更好的给予完成。（6）运动控制。利用PLC技术能够对直线运动和圆周运动等进行有效的控制，在控制系统里面，以前的控制模式直接的作用在执行机构和传感器当中，该系统可以利用运动控制模块来完成工作，例如可以在驱动步进电机和多轴位控制模块当中进行运用等。