陈逸华
保利长大工程有限公司 广东 广州 510620
摘要：近年来，伴随着计算机技术与科学技术的创新与发展，传统的制造领域正在发生较大转变，数控技术逐渐成为社会与制造领域内的一项新技术。通过将数控系统技术应用到机械工程当中，使得机械加工的标准性与自控性均得到显著提升，进而提高了产品的加工质量。本文通过对数控系统技术在机械工程中的具体运用进行阐述，进而为提升机械工程的加工质量提供有效借鉴。
关键词：机械工程；数控系统；应用
数控技术是一种通过采用数字量变成进而使得机械或者其他设备实现自动工作的技术，该技术在机床生产领域内的应用相对较早。在较早之前伴随着第一台数控铣床的出现，并通过不断发展，数控技术也在不断发展与创新，目前已能够在较多的机械制造环节中得到广泛运用，并具有高速度、高精度以及高效率等优势[1]。数控系统技术的应用对于传统的机械设计与制造领域而言，均存在较大影响，同时也是推动机械功能领域发展、进步的重要原因。
一 机械工程与数控系统技术的应用现状
数字控制系统也成为数控系统，在对自动加工设备进行控制的领域内得到广泛应用，主要是通过对程序进行有效控制，从而实现数值控制功能。数控系统技术中的指令程序主要是由文字、符号以及数字组成，通过发布上述指令完成对一台或者多台机械设备动作的有效控制，其操作的效率与精度均相对较高。
目前，我国在机械工程技术方面，对于数控系统的应用仍存在一定的局限性，尚处于初级阶段。在对机械工程管理模式与数控化生产的选择当中，大多企业均选择较为传统的经营与管理模式，而在进行有关设备的采购过程中，仅为当前利益大多选取成本较低的设备。在进行人才管理期间，部分企业选取对国外企业照搬的管理模式，而并未考虑我国企业与国外企业之间存在较大差异，进而导致国外的管理模式在我国企业中的应用效果并不理想。另外，与国外相比我国的工艺水平相对较差，其复合加工技术仍是通过模仿国外技术完成，缺乏一定的独立性与创新性。近年来，伴随着机械工程技术向自动化、电子化及智能化等方面的发展，使得其产品、管理及设备等的应用也逐渐向智能化方面发展。
二 在机械制造当中数控系统技术的应用
第一，在机械制造当中数控系统技术的应用特点。在我国，机械工程数控系统技术在具体应用过程中，其特点主要表现在两方面：一是能够使得机械制造的质量与精确度得到显著提升，通过采用数控系统，能够在相关的系统参数设计完成后的较短时间内完成大量产品的生产与加工，与传统的机械设备相比，其工作效率具有显著优势。此外，通过编程能够提升机械制造的速度，同时能够将多道工序进行有效融合，增加其总体的生产效率。数控系统还能够促使机械产品的制造精度得到显著提高，这也是与传统机械制造业相比的巨大优势。二是在机械制造期间数控系统能够帮助其解决相关的技术问题。在机械工程制造当中遇到的系列性问题均可借助数控系统进行有效解决，如无法对不同型号、批量的产品进行持续加工，在传统的技术操作中，不能够在加工程度启动之后对制造环节当中的某一参数后者指标进行修改，而数控系统则相对灵活。数控机床的精确度相对较高，并具有较快的加工速度，能够在较短时间内完成传统加工中无法直接完成的零部件，与此同时，还能够对机械制造的加工范围进行有效拓展[2]。
在传统的制造工艺方面需在制造、设计以及参数调整等方面消耗较多时间，而数控系统技术在上述方面则具备显著优势，其只需在参数设计好后通过模拟调试，并能够对产品的生产指标进行进一步明确，以便为后期生产的顺利进行提供宝贵时间，产品的 制造周期明显缩短。
第二，在机械制造中数控系统技术的具体运用。目前，数控系统技术的应用主要包含汽车部件、机床设备以及煤矿机械等多个制造与生产领域内，其应用较为广泛。对于机床设备而言，无论哪个机械设备的制造均与机械设备密切相关，伴随着数控技术的发展与进步，数控机床也之间得到普及，由于其具备较为显著的控制能力，从而能够对机械加工产品的过程进行准确、快速且有效控制，同时能够促进产品合格率及加工生产效率的显著提高。近年来，伴随着智能化产品的不断衍生，机械设备的智能化也得到相应提升，工业化机器人的运用及普及更加说明智能化在数控系统技术中占据重要地位。通过借助工业机器人能够代替工人使其在相对恶劣的环境下完成部分高要求、高危险的工作，具有较高的应用价值。
三 在机械制造中数控系统技术的应用案例
本文主要通过以嵌入式数控系统为例，对其在齿轮加工当中的应用进行探讨。嵌入式系统是指将生产与应用作为核心的专用型的计算机系统，该项系统能够依据用户的实际需求对软件资源以及硬件设备等进行针对性的调整与制定，进而使得产品性能、可靠性、功耗以及成本等均获得有效保障。其中嵌入式CPU、操作系统、外围硬件以及针对用户需求设计的专用型应用程序等均为嵌入式设备的主要组成部分，该系统大多在监控场景以及设备控制等方面的应用较为广泛[3]。其特点主要包含以下几方面：（1）在嵌入式系统中，其应用的CPU大多为特定的，并具有高集成、功耗低以及体积小等特点，此外还可借助通用CPU中板卡使得其功能能够集成到某个处理器芯片当中，从而使得移动性的工作能力得到实现。（2）大多数情况下，嵌入式系统的应用软件并不是在某一个载体上单独存在，而是在某个内存储存器的芯片中固定，从而使得软件的可靠性与运行速度得到显著提升。（3）嵌入式系统通过与特殊应用相结合，使其应用更加广泛，并能够及时升级与转型，因此其使用周期也相对较长。（4）针对用户而言，嵌入式系统的透明度相对较高，用户只需根据有关步骤则能够完成嵌入式系统编程，并能够对设计细节与编程操作进行准确了解。
在嵌入式系统中，通过采用多个模块则能够促进自动化的有效实现，如电子齿轮箱模块、自动编程模块以及通信功能模块等。其中的电子齿轮箱模块主要是采用电路与软件等代替传统的机械式传动链，进而达到多个数控的效果，通过对定向的运动关系进行计算，使得每个轴之间运动关系的同步性得到有效保障。该模块在数控系统技术的应用中具有较多优势，能够使得低材料的去除率得到有效实现，加工时间明显缩短，加工成本得到有效控制。自动编程模块，由于齿轮结构的相似性相对较高，因此在进行齿轮数控加工期间，刀具参数、工艺参数与齿轮参数是其主要的三个参数。在机床操作界面中直接输入上述三个参数其自动编程模块则能够依据输入的参数进行处理与计算，进而获取刀具的实际运行轨迹，进而生成数控加工代码，最终达到控制机床的目的并完成对于齿轮的加工。
综上所述，数控系统技术能够通过对机械设备与信息处理技术等进行有效综合集成，从而使其能够应用到机械加工生产当中，并与现代化机械工程技术相比具有高度的契合性，并在机械工业技术的多个学科领域内均具有较强的应用价值。在今后的发展中数控系统技术还需不断向智能化与自动化方向发展，以便为国家发展提供更大的社会效益与经济价值。
参考文献
[1]海山.创新前沿科技服务国家发展——走进机械制造系统工程国家重点实验室[J].航空制造技术,2019,62(Z1):82-83.
[2]孙江宏,李刚,潘尚峰,等.数控机床位置精度检测及实验系统设计[J].实验技术与管理,2019,36(1):108-111,122.
[3]吴玉厚,代业旭,赵德宏.LoRa技术在机械加工关键动态数据采集的应用研究[J].组合机床与自动化加工技术,2019,539(1):139-142.