如何认识数控技术的出现及其对制造业和加工工艺的影响

Question

如题所述

Answer 1

1、数控技术及其特点
数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术，计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度，高效率、柔性自动化等特点。目前它是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。总的说来可将其特点概括为以下几个方面：
（1）能方便地改变加工工艺参数，因而利于换批加工和新产品的研制。
（2）可实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工精度和减少辅助时间。
（3）能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。
（4）采用模块化的标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。当然，随着微处理器的发展以及现代SOPC技术的发展，无论从机械加工的生产技术发展还是从机械设备的维修检测以及集成程度的层次上，都势必有极大程度的提高。而我国现代数控技术的发展尚处于对国外产品的模仿阶段，缺乏技术创新。这不仅是对引进技术的消化不够，更重要的在于我们缺乏完善的技术创新环境和应有的创新机制。另外我们产品的可靠性和稳定性不高，网络化程度也不够，目前主要用于NC程序传送，串口通讯技术，其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。
2、机械制造中数控技术的应用
2.1、工业生产
工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。
2.2、煤矿机械
现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
2.3、汽车工业
汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4、机床设备
机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。
纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场，对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中国数控产业经历了坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和FANUC的技术，并希望在此基础上吸收消化，开发我国自己的数控技术。如北京密云所引进了FANUC的数控系统，可是，FANUC卖给我们的都是即将过时的落后技术。我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人制约，永远落在后面。
随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机，加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用，我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地。

Answer 2

摘要：数控技术是一门集计算机基础、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、
信息处理技术等多学科交叉的综合技术。是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，这
项技术在制造业中越来越占据主导地位。就最近十年，随着我国国民经济持续快速的发展状况下，为了满
足制造业需求，
国家每年花费
10
亿多美元引进数控设备，
致使我国制造业的数控设备出现了大幅度的快速
增长趋势。但是，与国外相比，我国制造数字化技术应用水平比较低。制造技术实现质的改变一是要高技
术化，二是要技术升级。数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平从某种
程度上代表了这个国家制造业技术水平和竞争力。简而言之，数控加工技术在制造业中占据的位置越来越
重要了！

关键词：数控技术、数控车床、制造业、发展与应用

一、数控机床发展的历史

1
、数控机床产生的历史背景

随着科学技术的迅速发展，
对机械产品提出了高精度、
高复杂性的要求，
并且产品改型
频繁。

航空、造船、武器生产等工业部门，需要加工零件多具有精度高、形状复杂、批量小、
经常变动等特点。使用普通机床加工这些零件，不仅劳动强度大、
效率低，
而且难以保证其
精度、有些零件甚至无法加工。

2
、数控机床产生的时间

世界上第一台数字控制机床
（简称数控机床）
是为了满足航空工业加工复杂零件的需要
而产生的。
1984
年，美国帕森斯公司（
ParsonsCo.
）在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板
的机床时，提出了数控机床的初步设想。后来，受空军委托与麻省理工学院（
MIT)
合作开
始了将三坐标铣床数控化的研究工作。