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虛擬樣機產品涵蓋了真實產品的全部關鍵特性，是產品的多領域數字化模型的集合，而虛擬樣機技術就是一種以虛擬樣機為基礎的數字化設計方法。為降低成本，提高效率，我們就需要從源頭抓起，在產品研發的初始期就應盡早發現產品設計的缺陷，在開始便加以改善，而通過對虛擬樣機技術的運用，就可以快捷高效地達到該目的。相比較于傳統的技術，虛擬樣機技術更注重系統性，包括產品的整個生命線，對于各領域的虛擬化起到協同作用。在該技術領域內，研究的主要是創新設計方法和虛擬樣機仿真技術，在此基礎上進一步研究有關于新產品的開發與應用，已在方案的創新設計、修改、整機性能預測等多個方面進行了應用。

2、多軸聯動復合數控機床的新型研發

多軸聯動復合數控機床憑借其高精度，優工藝以及廣用途，得到了愈來愈多的業界人士的高度關注，研制開發出了多類型具有不同作業功效的合成型數控機床。而比較具有代表性的多軸聯動復合機有六軸聯動混聯數控機床、六軸聯動臥式復合數控機床、五軸聯動復合激光加工機床，以下對其進行逐個淺析。

（1）六軸聯動混聯數控機床所謂混聯機床就是將串聯與并聯原理相結合。串聯原理，具有大作業尺度、簡潔運動算法的優越性;但其各軸的運動誤差積累、懸臂結構難以達到更高的剛度、運動件質量過大就會影響速度的提升。而并聯機構則有效地彌補了串聯機構的缺點，運動誤差不累加，剛度也較高運動件質量小，速度快。將這兩者相結合的混連數控機床取其利，去其弊，其發展與應用前景都值得期待。

（2）六軸聯動臥式復合數控機床HC80絕大部分的工序在一次裝夾過程中就可以完成,特別是對于有相對位置要求的工序。這種設計解決了物流長度過長、基準轉換過多，定位誤差過大，工裝夾具數量過大，占地面積過大，新產品實驗周期過長等一系列重大問題。可以有效地提高了生產效率。

（3）五軸聯動復合激光加工機床SLC-1是以三軸聯動復合激光加工機床為基礎，進行的進一步的開發研究成果，可實現空間復雜曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在創新過程中，將五軸和三軸的本質區別作為了一個重點考慮方向。三軸加工時，在工件坐標系中其刀具周線固定不變；而五軸加工中卻做了相應的創新改變，刀具軸線設計成了相應變化的，既保證了加工質量也提高了切削效率，同時避免其它因素的影響。但需要注意的是，自主研發的開放式數控系統，隨著網絡復雜程度的增加所需求解的非線性優化問題也會復雜化，我們需要選擇最佳的網絡結構。隨著復合加工技術的發展大跨步發展，出現了多種組合的復合加工機床，有效地提高了加工效率。

3、機器人創新開發

機器人主要分為固定機器人和移動機器人兩大類。其中的移動機朱志榮陜西榮天電氣有限公司719000器人又可再分為輪式移動機器人、履帶式移動機器人、步足移動機器人。自動導航輪式移動機器人包含了輪式移動機構和作業操作機構。而對于只含輪式移動機構的AGWMR也可將其稱之為“自動導航車”。

（1）自動導航輪式移動物流機器人研發的輪式移動機器人主要分為兩類:①2自由度和3自由度的AGV，導航方法包括視覺、超聲波、無線遙控、激光掃描、陀螺、電子羅盤;②物流AGWMR，是由輪式移動機構和作業機器人相結合,其移動機構與AGV一樣，1~6個自由度的物流作業機器人組成了作業部分。

（2）自動導航牽引車AGT50AGT50是輪式移動機器人，具有牽引移動功能，5000N的牽引力可以拖動多輛無人駕駛的拖車行駛。其導航方式與AGV相同，可作為參考選擇配置。其自主開發的開放式數控系統，可以根據現實情況智能性選擇可開環控制或閉環控制；其自動校正定位功能使作業更安全準確。

（3）作業機器人目前研發的作業機器人主要分為四大類，分別為:噴漆機器人、焊接機器人、切削機器人以及檢測機器人。其中焊接機器人采用激光焊縫跟蹤技術，而噴漆機器人采用的則是軌跡規劃技術。在大尺寸長距離的情況下進行作業時，如大型罐、大型集裝箱、長管道等的噴漆、焊接、局部切削加工及檢測作業，上述機器人可以獨立進行作業或者與AGV組成輪式移動運動機器人進行作業。為滿足大尺寸、長距離情況下的作業位置和姿態定位要求，可將AGV與作業機器人自身位姿定位相結合，因為輪式移動機器人的作業精度低于上述作業的精度要求。

4、結語

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    排除方法:調整修理;刀具或切削工藝問題也可能造成切削振動大,主軸箱噪聲大故障原因:主軸部件動平衡不好,排除方法:重做動平衡;故障原因:齒輪嚙合間隙不均勻或嚴重損傷。排除方法:調整間隙或更換齒輪;故障原因:軸承損壞或傳動軸彎曲。排除方法:修復或更換軸承,校直傳動軸;故障原因:傳動帶長度不一或過松。排除方法:調整或更換傳動帶,不能新舊混用;故障原因:齒輪精度差。排除方法:更換齒輪;故障原因:不良。排除方法:調整油量,保持主軸箱的清潔度。齒輪或軸承損壞故障原因:變擋壓力過大,齒輪受沖擊而破損。排除方法:按液壓原理圖,調整到適當的壓力和流量;故障原因:變擋機構損壞或固定銷脫落。排除方法:修復或更換零件;故障原因:軸承預緊力過大或無。排除方法:重新調整預緊力,并使之充足。主軸無變速故障原因:液壓壓力不夠。排除方法:檢測并調整工作壓力;故障原因:變擋液壓缸研損或卡死。排除方法:修去毛刺和研傷,清洗后重裝;故障原因:變擋電磁閥卡死。排除方法:檢修并清洗電磁閥;故障原因:變擋液壓缸撥叉脫落。排除方法:修復或更換;故障原因:變擋液壓缸竄油或內泄。排除方法:更換密封圈;故障原因:變擋復合開關失靈。排除方法:更換開關。主軸不轉動故障原因:保護開關沒有壓合或失靈。排除方法:檢修壓合保護開關或更換;故障原因:卡盤未夾緊工件。排除方法:調整或修理卡盤;故障原因:變擋復合開關損壞。排除方法:更換復合開關;故障原因:變擋電磁閥體內泄漏。排除方法:更換電磁閥,除此之外,主軸轉動指令沒輸出也會造成主軸不轉動,此時需要檢查電氣方面的元器件,使主軸轉動指令輸出。主軸發熱故障原因:主軸軸承預緊力過大。排除方法:調整預緊力;故障原因:軸承研傷或損壞。排除方法:更換軸承;故障原因:油臟或有雜質。排除方法:清洗主軸箱,更換新油;故障原因:載荷過大。排除方法:減小載荷。刀具不能夾緊故障原因:碟形彈簧位移量較小。排除方法:調整碟形彈簧行程長度;故障原因:刀具松夾彈簧上的螺母松動。排除方法:順時針旋轉松夾刀彈簧上的螺母使其最大作用載荷達到要求。刀具夾緊后不能松開故障原因:松刀彈簧壓合過緊。排除方法:逆時針旋轉松夾刀彈簧上的螺母使其最大工作用載荷達到要求;故障原因:液壓缸壓力和行程不夠。排除方法:調整液壓力和活塞行程開關位置。

    進給傳動系統的常見故障及其排除方法

    排除方法:如軸承破損更換新軸承;故障原因:電動機與絲杠聯軸器松動。排除方法:擰緊聯軸器鎖緊螺釘;故障原因:絲杠不良。排除方法:改善條件使油充足;故障原因:滾珠絲杠副滾珠有破損。排除方法:更換新滾珠。滾珠絲桿運動不靈活故障原因:軸向預加載荷太大。排除方法:調整軸向間隙和預加載荷;故障原因:絲杠與導軌不平行。排除方法:調整絲杠支座位置,使絲杠與導軌平行;故障原因:螺母軸線與導軌不平行。排除方法:調整螺母座的位置;故障原因:絲杠彎曲變形。排除方法:校正絲杠;故障原因:絲杠螺母內有臟物或鐵屑。排除方法:清洗螺母內部,清除臟物和鐵屑。滾珠絲杠副狀況不良故障原因:各滾珠絲杠副或支承軸承不良。排除方法:定期添加新的脂。滾珠絲杠副運行精度不良故障原因:絲杠間隙增大。排除方法:修磨滾珠絲杠螺母調整墊片,重調間隙;故障原因:反向間隙變化。排除方法:重新測量反向間隙,進行設置補償;故障原因:絲杠上下竄動。排除方法:擰緊軸向軸承的緊固螺母。導軌研傷故障原因:長時間使用,地基與床身水平度有變化,使導軌局部單位面積負荷過大。排除方法:定期進行床身導軌的水平度調整,或修復導軌精度;故障原因:長期加工短工件或承受過分集中負荷,使導軌局部磨損嚴重。排除方法:注意合理分布短工件的安裝位置,避免負荷過分集中;故障原因:導軌不良。排除方法:調整導軌油量,保證油壓力;故障原因:導軌材質不佳。排除方法:采用電鍍加熱自冷淬火對導軌進行處理,導軌上增加鋅鋁銅合金板,以改善摩擦情況;故障原因:刮研質量不符合要求。排除方法:提高刮研修復的質量;故障原因:機床維護不良,導軌里落入臟物。排除方法:加強機床保養,保護好導軌防護裝置。導軌上移動部件運動不良或不能移動故障原因:導軌面研傷。排除方法:修磨機床與導軌面上的研傷;故障原因:導軌壓板研傷。排除方法:卸下壓板,調整壓板與導軌間隙;故障原因:導軌鑲條與導軌間隙太小,調得太緊。排除方法:松開鑲條放松螺釘,調整鑲條螺栓,使運動部件運動靈活,保證0.03mm的塞尺不得塞入,然后鎖緊防松螺釘。加工面在接刀處不平故障原因:導軌直線度超差。排除方法:調整或修刮導軌;故障原因:工作臺鑲條松動或鑲條彎度太大。排除方法:調整鑲條間隙,鑲條彎度在自然狀態下小于0.05mn/全長;故障原因:機床水平度差,使導軌發生彎曲。排除方法:調整機床安裝水平度。

    機械故障的診斷方法對與數控機床的機械故障

    由維修人員使用一般的檢查工具或憑感覺器官對機床進行問、看、聽、摸、嗅等診斷。它能快速測定故障部位,監測劣化趨勢,以選擇有疑難問題的故障進行精密診斷。現代診斷技術是根據實用診斷技術選擇出的疑難故障,由專職人員利用先進測試手段進行精確的定量檢測與分析,根據故障位置、原因和數據,確定應采取的最合適的修理方法和時間的診斷法。一般情況都采用實用診斷技術來診斷機床的現時狀態,只有對那些在實用診斷中提出疑難問題的機床才進行下一步的診斷,綜合應用兩種診斷技術才能取得滿意的診斷效果。

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關鍵詞：數控機床；機械結構設計

1數控機床簡介

數控機床是基于現在科學技術的基礎上的一種產品，其可以將科學技術融入生產中，并與系統的操作指令相結合，從而能夠實現信息化的產品生產。在實際運行數控機床的操作中，信息以及數據是其中最基礎的部分，要一切以產品的需求為目標，將產品信息正確無差錯錄入進系統，保證最終產品生產的準確性。此外，在操作的過程中，要加強對數控機床的監控，尤其是生產效率以及質量；除了加強監控，還要注重數控機床的轉型升級，并定期對設備進行檢修。PCB數控機械鉆孔是數控機床的一種具體表現。PCB，即印刷線路板，一般指在絕緣材料上，按照一定的方案設計，將印刷線路以及印刷元件組合形成印刷電路板。在線路板上鉆孔的方法一般有兩種，即激光鉆孔和數控機械鉆孔。與激光鉆孔相比，數控機械鉆孔一般對加工材料的適應性較強，成本較低等明顯優勢，因此，被廣泛使用。

2數控機床機械結構設計與制造技術的發展動態

全球經濟以及工業化的不斷發展，促使了科技的不斷創新和進步。在這一大的時代背景下，數控機床機械結構設計以及制造技術也在不斷的完善與發展。就現階段而言，數控技術正朝著智能化、高精度的方向邁進。在實際的工業生產中，數控機床是非常重要的一個環節，更多的是應用與機械生產中，這就對機床的穩定性以及完整性提出了很高的要求。數控機床的廣泛使用能夠有效的提高產品的質量以及生產效率，對保證產品的性能也有一定的促進作用。主軸的帶動是數控機床的主要部分，其原理是利用設備的機械傳動從而實現對其余部分的輔助支撐，從而進一步達到整體控制數控機床的目的。科學的數控機床的機械結構設計對提高其工作效率起到了至關重要的作用，尤其是主軸的部分，因此，這就需要我們利用現代科技以及現代的工業制造技術不斷的改進數控機床的主軸部分，特別是其運轉速度。以PCB數控鉆孔為例，其原理是利用X、Y、Z三個坐標軸，當X以及Y軸達到指定的目標坐標后，Z軸遵循計算機發出的指令，執行精密鉆孔操作。與其余工業發達國家相比，我國的PCB數控鉆孔的出現較晚，但是發展卻相對更迅速一些。從上世紀80年代開始，經過了三十多年的發展，我國的PCB數控鉆孔技術有了長足的發展，尤其是在精密孔的加工、運轉速度等方面。就現階段我國的實際情況而言，PCB數控鉆孔的發展主要朝著以下幾個方向發展。（1）超高精度、超高運轉速度。由于現代科學技術以及計算機技術的飛速發展，數控機床的發展也十分迅速。為了能夠與工業發展的速度相匹配，數控機床必須要具備超高精度以及超高運轉速度的優勢，這兩點是評價數控PCB數控鉆孔的最為關鍵的因素，其好壞對產品的質量以及生產效率有著決定性的作用。（2）提高可靠性。除了上述的運轉速度以及精度外，可靠性也是評價數控機床的重要指標之一。以國外的標準為例，數控機床中數控系統的MTBF（平均故障間隔時間）已達到6000h以上，平均無故障時間大于10000h，具有相當大的可靠性。但是，就我國目前可達到的水平而言，數控系統的MTBF只有3000h小時左右，達到5000h的非常少。除此之外，數控機床整機的平均無故障時間可以達到800h；而我國，目前已知的最長時間只有300h。因此，提高數控機床的可靠性非常有必要。在之后的發展道路上，數控機床可以充分利用現代高科技，包括集成電路等，提高其可靠性。其次，還要增強數控機床自身的故障診斷排除系統、自我修復系統、以及自我保護系統等進一步提高其可靠性。（3）實時智能化。以PCB鉆孔為例，其發展的早期較為簡單，只需滿足簡單的數控機械鉆孔的目的。而隨著智能化的不斷發展，PCB數控鉆孔也與其結合并發展。PCB數控機械鉆孔的實時智能化的方法主要是對相關影響運行精度和運行速度的因素進行實時監控、建模等，并根據得到的數據做出及時準確的判斷以及決策。通過這一流程，可以對數控鉆孔的精度不斷改進，從而得到相對最為精確的結果。此外，實時智能化還能提高數控機床的生產效率以及自我修復功能。當系統出現故障時，實時智能可以第一時間判斷故障位置、故障原因，進行故障報警，并自動脫離故障模塊，接入備用模塊，實施系統的自我修復。因此，實時智能化是數控機床的未來重要的發展趨勢之一。（4）控制系統小型化。在數控機床未來的發展趨勢中，應該會采取超高集成度的印刷電路板，使得控制系統更加小型化。此外，還可以采用新型超薄液晶顯示屏，更進一步的縮小控制系統的體積，更便于數控機床的實際操作。（5）創新能力的不斷提高。雖然我國數控機床的發展速度較快，但是創新能力明顯不足。目前而言，我國數控機床的發展主要處于模仿國外階段，自主創新只占了比較小的一部分。因此，為了促進我國數控機床機械結構設計與制造技術的快速發展，必須提高自主創新能力，將更多的科技與信息化融入其中，才能提高相關企業的市場競爭力。

3數控機床機械結構設計的優化策略

數控機床機械結構設計與制造技術在工業的發展中起到了十分重要的作用，可以促進國民經濟的穩定發展。因此，我們要不斷的對數控機床的機械結構設計以及制造技術進行優化。以PCB數控鉆孔為例，主要可以從以下幾個方面進行優化：（1）提高機床的穩定性。提高這一類型數控機床的穩定性，主要從系統的加速度控制以及結構設計方面考慮。PCB數控鉆孔的運動位移較小，起止時間間隔很短，因此，就造成了定位不準確的結果。因此，在機械結構的設計中，必須采用合理的方式，提高運行的穩定性以及定點的準確性，減少操作中的慣性；此外，還可以使用一些特殊的材料，提高系統運行的平穩性，達到定點準確的目的。具體來說，可以采用以下措施：盡量使用剛性結構設計、減少各方向軸移動物體質量、加大靜態物體質量以及適當使用防震材料等。（2）提高主軸的運行精度和速度。主軸的運行精度以及速度是評價PCB數控鉆孔機床的重要指標之一。在數控機械結構中，如果主軸運行精度以及速度較低，往往實現不了機械加工的精密化，會造成鉆孔精密度差、鉆孔質量不高的結果，給后續加工帶來很大的困難。在機械結構設計以及制造技術中，可以采用靜壓空氣軸承主軸。靜壓空氣軸承主軸的運行速度可以達到200Krpm，精度最高是0.03μm級，具有較高的運行精度，能夠實現微小孔的高速加工。此外，靜壓空氣軸承主軸的使用壽命較一般主軸長、動態特性更好。（3）采用三維穩定性仿真技術。隨著現代工業以及信息產業的不斷發展，對印制電路板的要求也越來越高，需要更加精細、更加快速的鉆孔技術。然而，目前我國最小只可以達到0.2mm的孔徑，與國外0.08mm還有較大的距離；在運行速度方面，國外可以達到75m/min，是我國的2.5倍。因此，亟需采取一定的手段提高機床的整體機械性能，三維穩定性仿真技術就是其中比較好的一種。三維穩定性仿真技術具體來說是指，采用仿真測量建立相關模型，減少鉆床在操作運行時，由于高速旋轉導致的偏離，提高鉆頭定點的準確性，進而提高鉆頭的三維穩定性。（4）采取自適應跟蹤控制器。鉆孔精度是PCB數控鉆孔的重要評價指標之一，電氣又是影響鉆孔精度的最重要的影響因素之一。電氣因素導致的鉆孔精度可以通過提高伺服系統的性能加以控制。在實際的操作中，伺服系統對鉆孔精度的控制主要體現在三個方面，即反應速度快、運行精度高以及轉矩小。由于在運轉過程中，存在很多外界干擾，例如摩擦等，會影響機床的精度。為了解決這一問題，課題采用自適應跟蹤控制器。自適應跟蹤控制器包括基本控制器、前饋控制器、摩擦補償控制器、位置反饋控制器等幾部分，對減少外部的干擾、提高加工精度起到了積極的作用。（5）采用帶GA功能的貪婪算法。隨著印刷電路板的不斷發展，電路板上的鉆孔數量也在不斷增多。傳統的算法一般有較多的空行程，因此，就必須采用一種全新的算法改善這一缺點。帶GA功能的貪婪算法恰恰能解決這一問題。貪婪算法的運行處理速度一般較快，在其中加入GA功能可以進一步對這一算法進行優化，改善鉆孔的運行軌跡，減少空行程的運行，最終達到提高運行速度以及生產效率的目的。

4結語

數控機床是工業化進程中最為基礎的一個環節，而運行速度以及運行精度又是其中的重中之重。根據以上的分析，以PCB數控鉆孔機床為例，從機械結構設計以及制造技術兩個方面入手，對提高數控機床的運行精度和速度、穩定性等提出了相應優化策略，包括機械的優化以及控制系統的優化，以期能夠促進我國數控機床產業的發展，加快我國的工業化進程。

參考文獻：

[1]姚小群,姚錫凡,張潔.數控機床多領域建模與設計優化的研究及發展[J].機械制造,2015,11:1-5.

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首先，設計經驗非常重要。在傳統的機械制造行業中，與設計中用到的各種公式、器械的基本知識相比，設計經驗非常重要。這是因為在實際工程的設計過程中，對于中間過程的控制若僅使用理論知識進行計算和分析則會導致實際設計結果與理論分析的誤差較大，甚至出現嚴重偏差。在這種背景下，為了得到正確的設計結果，需要采用經驗公式或對理論設計過程中相應數據做權重處理。而這些處理過程和經驗公式中各系數的選取需要大量的設計經驗作為支撐，才能得到理想的設計結果。其次，設計成本較低，設計時間長。在傳統的機械制造領域中，對于某個零部件的設計和制作通常需要相關工作人員運用機床來實現。具體的操作步驟為：首先，設計人員根據設計任務書給出設計方案和設計圖紙；其次，工作人員根據圖紙和方案，對機床進行相應的操作，以實現設計；最后，操作人員需要與設計人員進行溝通，同時對機床加工的產品進行反復的測量和修改，以實現設計方案的最終實現。通過對設計的具體步驟的分析可以得出：在傳統機械制造行業中，由于采用人操作機床的方式完成設計，因此在這種設計下設計成本較低。同時，由于在這個設計過程中需要對產品進行反復的測量和精加工，因此設計的時間較長。最后，不能完全發揮機床的作用，降低了工作效率。機床是采用電機來驅動刀具高速旋轉，來實現對加工材料的切、削等操作。其中，驅動刀具的電機具有非常良好的性能；而刀具的設計和制作過程也非常嚴格，以確保刀具的質量和切削物體的效率。在操作的過程中，機床上有精密的刻度來確保操作的精確性。可以看出，機床的作用就是使操作者可以實現精密的操作過程，以達到理想的設計產品。然而，在實際使用的過程中由于現在對于制造業誤差的控制非常嚴格，要求也很高，這導致了操作者不能充分發揮出機床原有的高效、高精度的功能，降低了機床的工作效率和在設計中的作用。

2．將數控技術應用于機械制造中

使傳統機械制造技術變革為數控機械制造技術，這給機械制造行業帶來了新的特點，主要體現在：首先，提高機床的效率。通過前文分析可知，傳統機械制造技術中機床的效率較低。當將數控技術應用于機械制造中時，可以用計算機實現對加工部件的定位，以及對機床電機的啟動和停止的控制，同時還可以對切刀的切換進行控制。由于這些控制過程都有計算機根據預先設定的指令來實現。這與人工操作相比，將大大提高每一步操作的精確度，從而提高了機床的工作效率。其次，改變了原有的設計思想。在傳統的機械制造設計中，設計思想和設計思路在圍繞相關設計理論的同時，還要加入一定的設計經驗。對于很多的設計工作而言，設計經驗往往比設計理論更為重要。當數控技術應用于機械制造行業后，這種原有的設計觀念和設計思想將發生根本性的變化：一方面，需要新的設計理論來對設計的相關工作進行指導。新的設計理論中，不僅要包含經典機械設計中的所有理論，同時還要包括數控技術的相關理論，設計者在對設計方案進行理論分析時，要同時結合這兩個理論進行分析，以找到最優的設計方案；另一方面，在設計的過程中，設計經驗在整個設計中占的比重會非常小。當設計理論與設計經驗之間存在沖突時，設計者需要根據新的設計理念和設計思路進行[2]衡量，來確實最終的設計選擇。最后，設計周期將大幅縮短，同時設計方案的借鑒性變強。當數控技術應用于機械制造領域中時，由于設計的主要工作都圍繞對于相關理論的研究和方案的選擇過程中，在這個過程中由于不涉及具體方案的實施，因此這與傳統機械設計相比，會大大縮減設計時間和設計周期。同時，對于較為成熟的設計方案，由于設計方案均建立在計算機的全面控制基礎上，因此這種設計方案有較高的借鑒性和重復利用價值。然而，需要指出：在現階段雖然數控技術應用于機械制造行業對行業有著諸多有利的影響，但存在其成本較高、相關技術還處于發展階段且不成熟、技術的掌握有一定的難度等問題。但不可否認，數控技術應用于機械制造行業將是未來行業的發展趨勢。因此，如何解決上述問題將是未來數控技術應用于機械制造行業的發展方向。

3.總結

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關鍵詞:數控技術;機械加工;應用

如今伴隨數字技術的發展和應用,其在機械加工中已得到有效融合,創新和改進了傳統機械加工方式,特別是數控技術的應用使機械加工領域進入新的發展階段。數字化技術的應用對機床運行和加工操作進行全面的管控,多個數控設備及技術的應用實現系統化、標準化操作,從而提高機械加工精度,充分滿足生產需要。

1數控技術的概念及應用優勢

所謂數控技術,就是基于數字和信息技術對機械加工流程、操作予以控制的一項技術。該項技術不單單涵蓋傳統機械生產技術、傳感技術、計算機網絡技術等,還具有自身先進高新技術特點,譬如:高精度、自動化等。由于數據輸入、存儲及分析處理等均可通過專業軟件完成,數控技術有力提升了機械加工生產的靈活性,提升了機械生產效率。同時,數控機械生產還可提高產品質量。傳統機床不能生產出復雜度較高的零部件,而通過調整數控技術生產參數,可進行加工,所以相對方便換批加工和新產品的研發[1]。此外,此項技術還可在完成一次裝夾后,完成多道工序操作,不但保證了產品質量,同時也提升了加工精度,在較大程度上節省了時間。應用規范、標準的工具,不僅節省了換刀和裝配時間,強化了工具的標準強度以及整體控制水平,還有助于計算機進行良好的輔助生產。

2現階段數控技術在機械加工領域中的應用

2.1機床方面的應用

在機械加工生產中,機械裝置是最為關鍵的一項,控制性能良好的機床裝置是當前機電一體產品的主要組成。將數控技術應用的機床裝置中,關鍵是把計算機控制裝置和機床良好連接,再依托計算機技術對機床加工和生產運行實施實時性管控,也就是人們常說的數控機床。它主要將加工所需進行的一切操作、工藝程序、技術參數等通過數字代碼形式來表示,之后應用一定的控制介質將相關數字信息準確錄入到專門計算機中,此時借助計算機分析、計算及處理之前錄入的信息,在最后對機床控制系統或執行元件發出相應的指令,加工出所需機械設備零部件、模板等。

2.2工業生產方面的應用

工業生產機器人和過去的數控系統是基本相似的,均是由驅動、控制、執行等三個單元組成。它通常是應用到工業生產流水線上,比如:裝配、焊接、噴漆等方面;或者應用到環境相對復雜的加工生產中,以達到人工無法開展的工作,譬如太空、深水等環境下的加工作業[2]。同時,這種機器人還可模擬人的手或者腕等動作,通過一定的程序完成部件的搬運、抓取等各種動作。但是數控技術在此方面的應用,在較大程度上改進和完善了勞動條件及環境,有力的保證了產品的質量和員工的安全,尤其是在汽車、大型機械設備等產品的量化轉配、噴氣等方面有著重要作用。此外,在實踐運行中,控制單元通常是通過計算機系統,這就是和人的中樞神經系統相似,能夠向機器人下達依照有關程序向相應的驅動單元傳輸指令信號,使其進行預想性操作。與此同時,還可開展同步化檢測,如果加工生產中出現異常或者故障,可基于傳感、檢測兩個系統反饋到控制單元,進而實現報警功用,再做出相應的、準確的保護操作。還有一點就是,執行單元是由伺服系統、基礎部件組成,而其動力部分則會給這個單元給予必要的動力,進而使執行單元更好能夠在驅動單元做出在相應反應下執行相關操作[3]。

2.3在采煤生產方面的應用

當前,采煤設備的開發和改進速度不斷提升,同時品種類型也日益增多,但絕大部分是小批量的生產,所用機殼毛坯生產加工以焊件為主,過去機械加工是不能實現單件下料的。但是,通過采取數控氣割來代替以往仿形法,并運用龍骨板工藝程序對采煤設備葉片、滾筒進行下料,這種方案相對而言是比較優化的。應用該方案使切割效率和質量得到大幅提升,一部分零件焊接口可直接割出來,進而提升加工效率[4]。此外,基于數控技術的氣割設備可設為自動控制和管理的切縫補償裝置,而其能對部件輪廓達成程序進行有效的控制,就如數控機床上,對銑刀半徑達成補償類似,此時就可通過調控切縫有關補償值準確、合理的控制毛坯部件的加工余量。譬如,采煤裝置的中擺線齒輪上的銷軌輪,它的切槽深度較大,且加工余量也相對要大,以往的銑床加工余量普遍表現出不均勻的情況。但數控技術下的銑床則可解決此種情況,同時還有較良好的控制優勢。另外,在氣割后實現安全退火,可對部件組織及自身韌性進行積極改善,不但在較大程度上提升了部件質量,還降低了能耗。還有就是在切削加工中,應用數控技術可進行相對復雜、精度高的元器件加工。

3數控技術機械加工領域的發展及應用前景

現階段,我國在機械加工方面應用數控技術還有待改善,仍存在諸多問題,特別是技術方面,整體水平和國際水平有一定差距。此外,高精尖技術不足,在市場上的占有率不高,尚未量化生產,可靠性不高,且未發揮出品牌效應。所以,必須重視數控技術的創新和發展,特別是加強產業發展。相對社會安全看,機械制造業是就業人數較多的一個行業,它的發展不但可緩解就業壓力,確保社會安穩。同時,對于國防安全看,西方歐美國家已掌握先進的數控技術,并納入到戰略技術中,對我國是禁售和限制。所以,要充分考慮本國國情,推進數控技術的創新,將其納入到戰略發展中,促進機械加工的發展。

作者:單曉坤 單位:吉林化工學院

參考文獻:

[1]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技資訊,2011(26):54.

[2]曹彧.現代機械加工中數控技術的應用研究[J].橡塑技術與裝備,2015(24):59-60+84.

篇6

隨著1952年第一臺數控機床的問世,機械加工便開始進入了自動化發展的歷史時期,經過不斷的發展和改造過程,數控技術有了更進一步的發展。當前的機械加工在運用數字、文字和符號組成的數字指令達到了高效的控制過程。數字控制的機床采用數字編程精確工件的位置、角度以及速度,甚至是機械能量的流向,在二進制數字運算方式的計算下,以最小誤差的形式進行機械加工。數控機床采用計算機運算代替原來的硬件組裝控制,使得數據存儲和處理運算過程精細化,極大的減少了誤差。

1數控技術的當前成就及廣泛運用

數控技術是隨著數字時代的來臨廣泛應用于機械加工和制造領域的一種新型技術手段,標志著新的生產力的發展方向,具有劃時代的意義。目前我國的數控機床已經取得了相當大的成就。在產品種類、技術水平和質量上都較大的發展。據了解,目前我國的數控機床在市場推廣的就多達一千五百種以上,在整個金屬切削和鍛壓機械中都具有有舉足輕重的地位。

首先,數控機床的應用范圍不斷擴大。近年來,我國的機床行業在國家重點工程,以及國防軍工建設中得到了廣泛的應用,并且在航天航空事業中也不斷提高數字控制的精確度。SSCKZ80—5型五軸車銑復合加工中心在對航空、船舶、鐵路運輸行業具有高技術、高精度的技術運用,對飛機發動機主軸和起落架的加工等關鍵性的機械加工都有較重要的作用。在其他生產工業方面,數控技術同樣具有較大的影響作用,通過超精密球面車床的基礎設備提供,促進了照相機塑料鏡片、激光加工光路系統以及條形碼閱讀設備等高科技的技術加工的精細化和科學化。

其次,數字技術不斷提升。“國產XNZD 2415型數控龍門混聯機床充分吸取并聯機床的配置靈活與多樣性和傳統機床加工范圍大的優點,通過兩自由度平行四邊形并聯機構形成基礎龍門,在并聯平臺上附加兩自由度串聯結構的A、C軸擺角銑頭,配以工作臺的縱向移動,可完成五自由度的運動。”同時,網絡化和集成化的數控機床創新是數字技術提高的表現之一,提高數控機床的速度和精密程度,當前我國已經研制成功出一批速度在8000～10000r/min以上的數控機床,并且搭理推廣了CAD技術的應用。

最后,企業的數控機械化程度大大提高。據了解,當前洛陽軸研科技股份有限公司經過不斷的研發和創新,已經開發并生產了“8大類、13個系列、160多種電主軸及主軸單元”,高度的數字機械化大大減少了公司的產品生產成本,提高其市場競爭力;另外,2004年,陜西漢江機床有限公司“共生產滾珠絲杠副5萬套,滾動直線導軌副2萬套,其中為數控機床配套的高精度產品占產銷量的80%以上。”結合數字資料來看,目前我國企業在數控技術的應用上達到了一個較大的,是數字技術在機械加工領域應用的重要表現形式。

2數控技術在機械加工中運用的發展趨勢

工業的發展是一個國家經濟的強盛支柱,促進工業的數字化創新是提高工業技術的必經之路。目前我國正處于工業化發展的中期階段,不管是汽車、鋼鐵、機械還是電子行業都對新型技術力量有較大的需求,特別是數控機床的需求量,越來越大。“據畢馬威會計事務所分析,中國已經超過德國,成為世界第一大機床市場,2005年市場銷售額將達到70億美元。數控機床已成為機床消費的主流。我國未來數控機床市場巨大,預計2010年數控機床消費仍將超過60億美元,臺數將超過10萬臺。”

我國當前的機械加工和制造雖然對數控技術的需求仍然與日俱增,但是對數字技術也提出了新的要求。

第一,需要更加高速、高精加工技術及裝備進行技術生產。

隨著數字技術的不斷進步,機械加工也面臨著新的市場需求,特別是人們對精細化的要求也越來越高,于是高速度、高精加工技術成為必然的趨勢。機械加工和制造企業利用高新技術的生產力縮短產品的生產周期,提高市場競爭力。像上海通用汽車公司,目前就采用了高速加工中心的生產線,摒棄原來的組合機床,這對通用公司來說,是一項劃時代的技術進步;另外,在加工精度上,近十年,數控機床的加工精度不斷提高,“由原來的10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3μm～5μm,提高到1μm～1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。”其次,國外的數控裝置MTBF值甚至已達6000h以上,伺服系統MTBF值達30000h,這些都標志著現代數控技術的可靠性不斷提高。

第二,智能化、網絡化的數控應用系統將成為機械加工中的主流。

網絡化是時代的需要。網絡技術和數字技術是21世紀生產生活的主要代名詞,因此,毋庸置疑,網絡化的數控裝備將是機械加工和制造的主流。網絡化的系統促進了機械加工生產線和制造系統信息集成的需要,是實現新的數控車床虛擬化、敏捷化的關鍵。在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“IT plaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開放制造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

而智能化則建立在數字技術的精細化和系統化上,為了促進機械加工效率的智能化和質量的進一步提高,利用自動識別的負載模型和量身定制的運算方式進行計算。在加工過程中,簡化編程和操作,進行智能化的人機界面操作,智能監控以及及時的系統診斷和維修。

3結語

綜上所述,我國數控技術在機械加工中的應用越來越廣泛,逐步達到了精細化、智能化和網絡化地要求,隨著數字技術的進一步發展必將有更深層次的提高,也將更進一步促進我國制造業的發展。但是,隨著數控技術的需求量和質量要求提高,必然也將面臨各種各樣的問題,在數控領域還有很多亟待解決的問題。

參考文獻

[1] 淺談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J].價值工程,2011(3),2011.

篇7

【關鍵詞】分層教學；數控加工；個性差異

隨著社會的不斷發展進步，忽視學生個性發展的統一規格教育的弊端不斷顯露出來，造成大學教學出現費時低效的局面。隨著教育改革的不斷發展，差異性教育符合了現代教育理念，針對學生的個體差異，以及教育部因材施教的教學原則，從以學生為本，滿足學生需求的基本目的出發進行分層教學，使不同層次的學生都能在自己的“最近發展區”內獲得發展。

因此在我國高等院校，尤其是高職院校中，綜合分析多種情況，進行分層教學的的研究越來越廣泛，并且不斷深入。現針對我校的具體情況進行分析和研究，并通過實驗，得出實驗結果并進行分析。

1 學生個體發展的不同要求進行分層教學

我院屬高等職業技術院校，存在很多鮮明的特點。招生生源多樣化；招生的學生思

想活躍，差異較大；學生能力水平不以及機械零件數控加工這門課程本身的特點等等，都為實施分層教學提供了必要依據和可操作性。

1.1高職院校招生途徑和生源多樣化。

現我院的招考途徑主要有自主招生，單考單招、國家高考統一招生等幾種方式，每種招

生方式對學生的能力考核和要求都是不同的；就生源上講，有普高生和中職生。由于高中階段教育側重不同，普高生和中職生在理論掌握和動手能力等方面都有很大的不同。因此，重視這種不同，根據各自不同的特點進行分層教學是非常必要的。

1.2學生自身特性的差異。

學生自身能力差異在實訓實踐課堂表現會更加明顯，往往這種差距比較大，這也為我們

分層教學提供了條件。數控加工實訓課程是一門動手能力要求很強的實踐課。而由于我們招生生源的不同，中職生和普高生在實踐經驗和動手能力方面存在著很大的差異，這給我們提供了分層教學的理論基礎。

1.3學生職業生涯規劃的不同。

高職學生對自己的職業生涯已經有了基本的規劃。因此學生對課程內容的難度需求會有不同。進行分層教學可以使學生有目的的進行學習。

2 《機械零件數控加工》課程特殊性的需要

近年來隨著職業學校招生途徑的多樣化，不同生源之間文化水平和技能水平差距越來越大，普通的統一的課題教學模式和內容已經不能滿足不同水平學生的學習需求。特殊的課程教學模式和要求更加適合分層教學模式

2.1目前我們的數控加工實訓課程存在的主要問題。

統一的教學內容不適合個人能力上存在梯度的學生。數控加工實訓課堂教學內容一樣，但高職學校的學生的能力和需求差距很大。比如原中職的同學，已經掌握基本的設備操作方法，能加工普通的機械零件；但普通高中升上來同學，數控機械設備還是第一次見到，可以說是零基礎能力，相對后期的學習壓力就會很大。

2.2統一的教學方式，學習效果不好。

現在統一規格的教學內容，在教學和實踐過程當中，往往是幾個會做的同學包辦所有零件的加工。這樣就會造成水平高的同學沒有更進進步，水平低的同學沒有學到知識。同學之間的能力差距會越來越大。

2.3課堂氛圍不活躍。

由于同組的人能力相差懸殊，缺乏互相的學習、溝通和協作。

2.4考核評價激勵作用不足。

由于學生的能力和未來的就業方向的差異，同樣的考核評價體系起不到足夠的激勵作用。

3 分層教學形式的確定和實施

通過分析我校學生的各方面特點，以及根據《機械零件數控加工》課程的具體特性，以大一第二學期的某班級學生為主體，我們制定了分層教學模式，并進行了實驗。

3.1以學生為本，滿足學生需求

根據學生的不同水平進行層次的劃分。在了解學生的生源、能力、學習意愿的基礎上把

學生初步分層幾組，進行分層次的教學和輔導，經過一段時間后，根據學生學習的狀況可以進行二次的分層，即實現動態的分層，滿足不同時間段學生的真實需求。同時要注意分層的隱形性，考慮到學生自尊心和自信心的保護。

3.2因材施教，打造飽滿課堂

根據學生的分層，教師進行教學目標分層，重新進行了教學整體設計和單元設計，從而完成教學內容的分層；在上課過程中對學生進行分層的輔導。充分把握輔導時間和輔導內容，使整個課堂人盡其才，充滿生機和活力。

3.3分層考核，有效激勵。

對學生課程考核進行分層。消除以前的順序排名制，進行分層次順序排名。對每個層次優秀的學生進行同等的激勵，對在同一層次里成績提高的學生進行特別的獎勵。這樣使得學生能夠充滿學習的渴望，不斷要求進步。使考核真正對學生進步起到激勵作用。

3.4 實施結果分析

通過一個學期的分層教學。試驗班級和其他并行班級相比，學習熱情和學習效果都有了明顯的提高。在教學過程檢查記錄中發現，課堂熱情和課堂紀律和學生參與度都是比較高的；在課程結束后的數控中級考證中成績也明顯優于其他班級。

因此，分層教學在《機械零件數控加工》課程中的應用是非常必要的。同時此種學方式也適用于其他以操作訓練為主的實訓課程中。

參考文獻：

[1]蔣國平.職業學校實施分層教學模式探析[J]職業技術教育，2004（7）

篇8

在高速發展的當今社會中，數控機床的發展也越來越快。數控技術,是采用數字控制的方法對某一工作過程實現自動控制的技術。是我國衡量制造工業生產的重要指標，也是世界列強不遺余力發展和提升的重要技術，在提高生產力的同時市場經濟也會得到相應的提升。我國在數控技術上很早就開始了專業研究，注入了很多人力財力，所以我國的數控技術有著很高的水平和競爭力。煤礦是非常重要的資源，所以如何提升煤礦的開采效率和降低成本以及資源的利用成為大型煤礦企業共同關注的問題。數控技術采用電牽引采煤機為龍頭的液壓支架、重型刮板和帶式輸送機、重型掘進機、提升機等配套設備為大型煤礦行業搭建平臺。當然，數控技術在發展和完善中也存在著許多問題，尤其是在機械工業中:首先,對我國的數控行業的發展困難沒有足夠的重視。其次,許多企業沒有積極的創新技術，無法領悟核心技術，沒有指定研究標準。再次,數控技術產業較多，沒有完善的市場和網絡。最后,我國在培訓數控人才上缺乏好的機構，導致數控技術的人才匱乏，這些阻礙了數控技術的發展，影響了我國數控技術的發展。從總的方面來說，我國的技術落后于發達國家。數控技術的不斷發展和完善，已經成為設備運行以及加工過程實現自動化的重要技術。我們可以運行數控技術的自動化控制，來有效的實現大型機械的自動化處理，搭建一個智能的系統，便于維修和管理。因此，數控技術在煤礦機械的運行上以及控制上有著很實際的作用。不僅可以提升機械設備的功能、效率、可靠性還可以將整套系統帶入到一個全新的體制，更高的標準。相比于傳統的制造業，有些較難較復雜的工序，特別是一般機床和設備無法完成的零件加工處理，以及在新產品的研制和生產上還有在細節上的提高效率節省時間，數控技術有著太多傳統制造業無法完成的任務。

二、分析數控技術在煤礦運行中可能存在的問題

1.管理上需要更完善的制度，煤礦技術在數控技術搭建的運行平臺上，需要有全面的管理技術。但是在實際操作時，平臺上對于操作者的專業要求不高甚至是零基礎，導致了數控技術與煤礦機械融合中的管理缺陷，沒有形成較為完整的管理機制，這樣可能會造成大型機械的損耗，運行不利以及人員上的混亂等等問題。另外，在保養和維修期間，沒有非常嚴格的標準和制度，可能會造成設備的精準度出現偏差，在日后的生產工藝上出現問題，也可能會造成在同等水平的對比之下處于下風，從而影響了數控技術在煤礦領域上的效益。

2.工藝指導上存在著不足，在數控技術的應用上，沒有對整體的運行情況更詳細的了解，沒有指定嚴謹的統一的管理方式，例如設計周期三個星期，試制周期三個月，無故障運行三年。特別是在整體以及二者融合的藝術運用上，對產品質量的控制沒有工藝上的全面指導，這些問題可能會造成技術與機械運行上的不匹配，不便于提高整體的工作效能。

三、研究數控技術在煤礦機械中的應用與發展

1.精湛技術的高目標要求。我國的煤礦資源非常豐富，所以煤礦也成為全國能源系統中的主導，所以，在研究數控技術的全面運用上，不妨著手與煤礦企業的生產要求、發展趨勢等多方面，同時也可針對煤礦的開采以及保護設備和精度調節中入手。這樣，在激烈的市場競爭中，煤礦企業在謀發展、求壯大等技術層面上想取得突破，可以搭建一個合理的管理嚴謹的生產模式，例如機床配置的圖紙樣式以及復雜程度、準確度和數量進行全面的分析，選擇更為適合的機床。盡管不能全面的投資購置大數量的數控加工機床，也可以圍繞著現有的一些型號以及加工基礎，進行普通機床與數控技術機床的融合，建立出全新的生產模式，可以形成更高精度的指標。同時在普通機床與數控機床相結合的過程中，出現的一些技術處理上的問題，在得到解決的同時，也有利于提升和改進，大大保證了生產質量和穩定性。此外，煤礦企業需要掌握一些數控技術，煤礦企業可以結合自己當前擁有的普通設備的基礎上，利用企業的資源，選擇國內或者是進口的數控技術、設備等，就可以對現有的資源和人員進行改造以及培訓，形成全新的結合型數控技術，在應用的過程中，體現出數控技術的占用資源少、操作簡單等優點，可以更加協調的適應比較復雜的制造和生產。

2.整體優勢在企業中的表現。在受到不同領域包括采煤企業的不同影響下，特別是大型機械種類、現社會中先進的設備等的運行方式，能夠從多角度多方面提升采煤企業的效益，增強開采的技術和安全性等。

3.當今社會工業的飛速發展，也加速著人類生存環境的惡化。在我國科技的發展浪潮中，資源的利用率以及環保逐漸成為許多人關注的問題。煤礦企業并不特殊，所以，煤礦企業也應該積極響應人民的號召滿足人們的需求。在傳統的制造生產中，煤礦企業的生產對環境造成了極大的污染，而且資源利用率很低，并且施工人員以身犯險，安全問題沒有絲毫的保障。但是如果煤礦機械與數控技術的結合就會很有效的解決這一系列難題。自動化、少污染、高利用率、使煤礦企業在綠色環保的趨勢下穩步前行，滿足國家和人民對于煤礦的需求。同時也推動了先進技術的發展和實施。當然，工業的綠色化也會增進數控技術的發展。

四、總結

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關鍵詞：數控技術；機械加工；技術應用

一、引言

當前的科學技術快速發展，在新的形勢下，中國企業的工業化水平得到很大程度的提升，并且機械加工的水平也逐漸提升，在機械加工當中應用數控技術是其中的重要成就，具有十分重要的意義，應用數控技術可以提升機床控制能力、提升生產效率，避免人員傷亡，此外，數控技術應用是工業化發展的必然要求。

二、在機械加工當中應用數控技術的意義分析

在機械加工當中應用數控技術具有必要性，一方面，數控技術應用可以提升機床的控制力，另一方面，提升生產效率，以及危險環節可以避免人工參與，從而有效避免人員的傷亡，此外，隨著科學技術的發展，機械加工中應用數控技術是工業化發展的必然的要求。因此，相關人員應當高度重視數控技術，并且將數控技術廣泛應用在企業機械加工生產當中。第一，提升機床控制能力，在機械加工的過程中，機械設備中的機床是其中相當重要的一個部分，在其中應用數控技術，可以促使機床的控制能力提升，并且提升機械加工效率以及避免重大的安全隱患，從而提升企業的生產力以及經濟效益。應用數控技術，在另一個層面可以促使相關的操作流程更為流暢，促使加工效率得到提升的同時提升產品的質量。第二，工業發展必然的要求，隨著社會的不斷發展，經濟快速增長，經濟發展的同時推動了技術的進步，隨著技術的進步帶動了信息技術的發展。在工業當中廣泛應用信息技術是當前的重要趨勢，因此，應當高度重視信息技術在企業工業化當中的應用，推動機械加工行業得到快速發展，在機械加工的過程當中，使用數控技術，不但可以促使汽車等相關行業得到發展，而且可以促使相應零部件生產效率得到大幅度的提升，此外，數控技術，可以促使操作更為方便快捷，以及減少其中的各種錯誤以及故障出現的概率。第三，提升效率以及避免傷亡，數控技術的快速發展，可以推動機械加工的發展，并且進一步推動機器人產業。其中，機器人在工業當中的作用正在凸顯出來，不但可以提升工作效率，而且避免人工的參與，危險環節使用機器人可以有效避免人員的傷亡。比如，在工業生產當中應用工業機器人，尤其是某種危險設備維修當中，通常人工維修即便沒有事故也會對人體造成很大的傷害，而使用機器人則不會出現這樣的隱患，有效避免傷害，例如，電磁輻射、電力設備維修等都可能造成維修人員身體不適。

三、推動機械加工當中應用數控技術的主要措施分析

在機械加工當中應用數控技術，不但可以提升機床控制的能力，而且提升企業生產效率以及產品的質量，推動企業工業化的發展。此外，避免人員傷亡，因此，應當在機械加工當中廣泛應用數控技術，以下是針對如何應用數控技術的幾點措施。第一，高度重視數控技術的應用，雖然，數控技術的作用很大，并且應用范圍也比較廣泛，但是，依然有部分企業忽視數控技術的重要作用，沒有對數控技術引起高度的重視，尤其企業管理層不重視數控技術，從而導致企業機械加工難以大范圍應用數控技術，因此，企業管理者應當高度重視數控技術，并且深入了解數控技術的意義，促使數控技術可以應用在企業產品生產當中。此外，應當對員工進行必要的數控技術培訓工作，從而提升員工數控技術的專業素質。第二，不斷創新以及優化設備，為了促使數控技術可以廣泛應用在生產當中，應當不斷創新以及優化設備，促使數控技術發揮重要的作用，相關人員應當增加自身的創新能力，不斷轉變觀念，大膽創新，優化企業相關的設備，從而保障產品的質量。不斷改進企業的機械設備以及機器等，優化相關設備并且對操作流程進行優化創新，在日常實踐當中不斷完善企業的數控技術，提升企業的工業化程度。第三，強化信息技術應用，企業的經營生產當中應當不斷加強對信息技術的應用，促使信息技術可以深入以及廣泛應用在機械加工的過程中，進而促進數控技術可以在實踐當中不斷得到發展。應當應用數控技術當中最新的成果，促使數控技術逐漸向智能化、現代化的方向轉變，促使數控技術帶動生產力的提升，不但提升工作的效率，而且提升產品的質量，進而提升企業的整體經濟效益。不僅如此，強化信息技術的應用可以促使機械加工流程更為順暢、便捷，提升機械加工的水平以及推動企業的工業化程度。

四、結束語

綜上所述，在機械加工當中應用數控技術是大勢所趨，不但可以提升機床控制力，而且提升工作效率以及避免相關人員的傷亡，為了促使數控技術可以廣泛應用在企業的機械加工當中，應當增強對數控技術的重視度、優化設備、不斷創新以及強化信息技術的應用。

參考文獻：

[1]陳彩珠.研究企業加工機械中數控技術應用及其商業化發展[J].橡塑技術與裝備,2016(12):19-20.

[2]王鑫.數控技術在機械加工中的應用及其發展前景[J].山東工業技術,2015(03):180.

[3]鄭金輝.試分析數控特種加工技術在模具制造中的有效應用[J].數字技術與應用,2014(09):221+223.

篇10

關鍵詞:技術控制;法律;協同機制

技術的發展深刻地影響著自然、人類和社會。由于技術負荷價值的雙重屬性,客觀上需要對技術進行控制,而法律作為一種社會控制手段,無疑使技術與法律具有了交流對話的基礎,因此,科學、技術與法律(Science,TechnologyandLaw,簡稱STL)也就自然地進入了STS研究領域群［1］。當前,人們對具體技術進行法律控制進行了廣泛的研究,但在國內外STS領域中從整體上對技術法律控制問題的研究才剛剛起步。本文在對技術控制的法律困境進行反思的基礎上,試圖從方法論層面提出超越技術控制的法律困境的一種范式,為技術法律控制問題研究提供一個新的可供選擇的視角。

一、現代技術控制的法律困境

技術作為一種社會力量,有其自身的發展規律,而法律作為一種控制技術的手段,同樣有其自身的作用機制。有效完成技術的法律控制任務,實現技術與社會的和諧發展,提出有效對策的前提是對技術控制的法律困境的分析和解讀。

1.技術主體利益多元對法律公益確定的挑戰

現代技術的研究、開發、應用固然受到各種客觀因素的制約,但是各個層面的技術主體的現實利益是技術選擇的決定性因素。技術主體在技術選擇中存在著各種利益的沖突,這種沖突是技術主體基于技術利益差別和技術利益矛盾在實現各自利益的過程中發生的利益爭奪。“各種利益之間之所以發生沖突和競爭,就是由于個人和這些集團、聯合體或社團在竭力滿足人類的各種需求、需要和愿望時所發生的競爭。”［2］正因為如此,針對同一技術而言,不同技術主體會有不同的價值判斷,那么不同技術主體“私益”的價值選擇與作為“公益”的一種工具表現形式的法律判斷之間必然產生矛盾。當然,由于法律所代表的“公益”具有相對性,這種矛盾表現的層次也不盡相同,主要表現為個人與團體,小團體與大團體,個人、團體與整個人類等各個層次之間的矛盾。技術主體在進行技術選擇的過程中,有的出于政治上的考慮,有的出于經濟利益的考慮,有的出于社會發展的考慮;同時,技術選擇的主體包括工程師、科學家、企業以及管理決策者、國家及其相關政府機構、國際組織、社會公眾等等,形成了不同利益集團的選擇。在多元技術主體利益博弈的過程中,技術主體之間必然都以追求自身利益的最大化為目標,法律公益不會成為技術主體倫理思考的出發點。同時,公共利益被視為大多數人的利益,法律是為實現社會“最大多數人的最大幸福”［3］。公共利益不限于物質形式,而且涉及精神層面,包括文化、風俗、習慣等利益。不僅如此,受個體感覺和興趣影響所形成的利益及其利益價值的認定,還會受不斷發展的國家社會情形所左右,并在不同時期呈現出變化和差異。因此,在法律上如何界定技術選擇中的“最大多數”、“公共”,技術選擇中“公益”由誰來主張和維護,主張維護的邊界又在哪里等等,在技術自身復雜性和技術主體利益多元的條件下,在法律框架內對公共利益進行清晰的法律界定困難重重。

2.技術客體變動不居對法律相對穩定的沖突

法律對技術的控制源于技術發展所衍生的社會關系,法律是對現實技術關系的控制,技術變革與發展必然先于法律的變革與發展,這體現了法律的相對穩定性品格。但法律的穩定性也導致了對發展中的技術控制的滯后性,在技術的歷史發展脈絡中,從最早的技術規范到1474年人類歷史上第一部專利法再到現代技術法律控制時代,法律對技術的控制總是滯后于技術的發展。這是技術與法律關系發展的必然,說明法律對技術的控制只能建立在實然的基礎之上,盡管法律可以對技術發展進行預見性的控制,但是不能對尚未產生的技術社會關系進行控制。正如德國著名哲學家莫里茨•石里克(MoritzSchlick)所說,被認做是最終規范或最高價值的那種規范,一定是作為事實來自人類的本性和人類生活的［4］。按照這樣的邏輯思路,法律對技術的控制,將在技術不確定性條件下進行價值判斷,不得不面對決定所產生的后果不同于決定時預測之后果的現實,很可能導致技術的法律控制無法實現預期目標的困境。正如哈佛大學技術與社會研究項目前主任梅塞納(EmmanuelMesthene)所指出:“技術為人類的選擇與行動創造了新的可能性,但也使得對這些可能性的處置處于一種不確定的狀態。”［5］梅塞納深刻分析了技術的法律控制不確定性,但從另外一個方面也表明了現代技術的變動不居性對法律自身穩定性的空前挑戰。以日本數字技術的發展為例,現行日本《著作權法》在最初實施后10年內幾乎沒有修改。但是,從1984年至1999年進行了11次修改,這樣頻繁的修改,究其原委,大都是由于數字化技術的影響所導致的。而隨著知識社會的進一步發展,今后這樣的傾向還會更加明顯,修改的速度還會加快［6］。日本著作權法律制度的修改是適應數字技術的不斷發展而作出的回應,這種修改隨著技術的進一步發展,其速度還會不斷加快。在不斷修改的過程中,法律一方面填補了技術法律控制的“空白”,但是頻繁的法律修改明顯對法律穩定性提出了挑戰,使技術主體的行為預期變得不可確定。不可確定本是技術的“特權”,但是這種“特權”在技術法律控制過程中又轉嫁給了法律本身,以穩定性為基本價值的法律反而變得不可確定。技術與法律的這種沖突加劇了法律自身的不穩定性,破壞了法律的自穩性品格,在這種必須面對的困境中,尋求一條可能獲得法律和技術協調發展的路徑是我們必須思考的課題。

二、超越困境的法律協同控制方法

不管對于技術主體,還是技術客體,技術的法律控制似乎不可避免地陷入了科林格里奇困境(Collingridgedilemma):試圖控制技術是困難的,而且幾乎不可能。筆者認為,之所以陷入技術的法律控制困境,是因為長期以來人們將技術作為一個巨系統,在試圖打開“技術黑箱”的同時,忽視了技術系統之外的社會系統(包括法律、倫理等)。人們將技術看做一個動態的過程,而將法律看做一個被動的靜止的工具,技術和法律之間的信息交互之門關閉了,因此,試圖超越技術控制的法律困境的鑰匙,只有從“技術—法律”動態的系統中開啟。

1.技術與法律系統整合

既然我們試圖從“技術—法律”系統中尋求克服技術控制的法律困境的方法,那么,首先需要確認“技術—法律”系統具備耗散結構系統的特征。如前所述,在法律對技術的控制過程中,法律離開技術,就失去了控制的基礎和動力;技術離開法律,就失去了發展的方向,兩者只有融為一體才能實現技術的法律控制目標。同時,現代技術的價值負荷和法律的人文屬性,促使其與其他社會控制系統(如道德倫理、社會政策等)進行廣泛的信息交流,這都決定了“技術—法律”系統的開放性。其次,技術與法律之間的矛盾使其始終遠離平衡態。技術的法律控制最大的困境來自于技術發展的不確定性和法律發展的滯后性之間的矛盾,這些矛盾的產生,使技術亞系統內部在不斷產生新技術的同時,也不斷催生新的技術社會關系,客觀上需要法律去調整和控制,使法律亞系統不斷打破技術亞系統內部平衡態。再次,技術與法律之間的相互作用是非線性的。在技術的法律控制過程中,若“技術—法律”系統中各個要素是線性的(單一的、對稱的、加和的),那么這個系統的要素組合就只會有量的增加,而不會有質的飛躍。“技術—法律”系統強調的是技術主體間的相互關聯和協同共生,主要包括技術亞系統和法律亞系統之間相關技術主體之間的交互作用和“技術—法律”系統各主體與外部主體的交互作用,而這些交互作用成為“技術—法律”系統的動力結構。最后,“技術—法律”系統存在著明顯的“漲落”。在“技術—法律”系統中,由于技術亞系統中各個要素之間的非線性作用,不斷產生新的技術,首先打破了技術亞系統已形成的平衡狀態,率先在該亞系統中產生了“微漲落”。以后,在條件具備的情況下(系統開放、遠離平衡態、非線性作用),該“漲落”會波及法律亞系統,他們之間可能發生競爭,即表現為技術法律控制過程所出現的矛盾,導致“漲落”縮小甚至消失,使系統呈現為無序狀態;他們之間也可能發生協同,即表現為產生支配技術的法律控制系統的序參量技術規范、法律制度和法律觀念,使“微漲落”被迅速放大,轉變為“巨漲落”,使系統呈現為有序狀態,推動“技術—法律”系統的構建和發展。通過以上的分析,我們不難得出“技術—法律”系統作為耗散結構系統的結論,為超越技術控制的法律困境提供了一種方法論上的思路。

2.技術控制的法律協同方法

在系統的演化過程中,競爭和協同是相互矛盾和相互依存的,它們互相制約又互相促進,使系統形成活生生的有序結構［7］。如前所述,“技術—法律”系統通過非線性的競爭和協同作用實現動態平衡,技術與法律相互競爭,競爭的表現形式就是技術與法律之間的矛盾,使“技術—法律”系統“漲落”縮小甚至可能消失,而沒有“漲落”,系統便無法實現動態平衡。但系統中存在競爭,就必然伴隨著協同,協同作用的發揮使“漲落”在相互疊加中得到了放大,促使“技術—法律”系統的動態平衡,按照這樣的邏輯分析,我們可以認為走出技術的法律控制困境的關鍵,就是要在技術的法律控制過程中,實現技術與法律的相互協同。“技術—法律”系統的開放性決定了技術與法律需要不斷進行物質、能量和信息的交換。在這個動態的開放系統中,既包括技術亞系統、法律亞系統之間的信息交換,也包括各自亞系統內部的新陳代謝,更包括“技術—法律”系統與其他系統的信息交換。但我們論及的旨趣在于技術的法律控制實現,更多地側重于技術亞系統和法律亞系統之間的信息交換,當然,在這個過程中不能忽略其他信息的交換。按照系統論的觀點,在系統與環境之間不斷進行物質和能量的交換過程中,信息起著非常重要的作用,它使得這種交換以最合理和最有效的方式進行,并能調節與控制系統的狀態和功能。而按照控制論的觀點,控制就是對系統信息進行分析、比較、判斷的有組織有目的的過程。系統論、控制論的基本原理告訴我們,在“技術—法律”系統中,實現技術控制的法律協同的關鍵是法律(執行信號)信息與技術(被控變量)信息之間的有效交換,以實現增加技術正價值、抑制負價值的控制目標。因此,信息交換必然需要交換對話平臺,由于技術和法律的自主性決定了技術亞系統和法律亞系統有其特定的系統結構和“系統語言”,對于技術來講,法律不可能也不應該直接將“法律語言”強加于技術亞系統中,否則將造成技術亞系統的紊亂。那么這種平臺如何搭建呢?技術和法律之間的信息交換作為一個動態的過程,在兩個亞系統之間必然存在反饋渠道,才能使施控系統(法律)實現對受控系統(技術)的控制,反饋渠道是信息交換的載體,信息交換的實現主要是技術行動者通過反饋渠道來完成的。

因此,我們可以得出結論,技術控制的法律協同機制的實現是由技術行動者通過反饋渠道來進行“法律語言”和“技術語言”的轉換,完成技術的法律控制目標的。例如,幾乎所有發達國家都作出了類似規定:生命科學家在從事有關生命科學技術研究項目時(特別是有關基因工程和克隆技術的項目),必須從所獲得的財政支持中,撥出5%的款項作為該項目成果倫理、法律對策的研究［8］。在這里,成立的技術研究項目小組就成為技術亞系統和法律亞系統之間的信息交換的載體,在這個載體中,既有懂技術的生命科學家,又有懂倫理、懂法律的倫理學家和法學家等等,他們共同構成了這個系統中的技術行動者。正因為載體的存在,使亞系統之間的對話成為了可能,如果從技術控制的法律意義來講,就是制定出既反映社會公益,又符合技術規律的法律,進而將“法律語言”再轉換為“技術語言”,保證引導生命科技沿著有利于人類公益的方向發展,那么兩個系統之間信息交換的結果就是生命技術法律的產生。

三、技術控制的法律協同機制建構

前面,我們論述了技術的法律協同控制的一般理論,如何讓理論成為一種現實的運作機制,是我們應該著力思考的問題。既然技術的法律協同結果是技術法律的產生,那么技術法律的產生過程就是技術行動者之間不斷進行信息轉換的過程。但是,不同的技術會有不同的信息和能量,只有深刻認識了技術的結構才能更好地實現技術與法律之間的信息轉換。國內外很多技術哲學專家將技術分為三個層次,即技術器物層、技術制度層和技術觀念層［9］。本文擬從此切入,探討技術控制的法律協同機制。

1.技術器物層的法律協同

技術器物作為技術的物質性展現,位于技術系統的最外層,是物化了的技術。現代社會中的技術設備(技術器物)如果不能正常運行,那么在人工構成的社會系統中則很難按照社會公益的設想維持下去。在1986年蘇聯切爾諾貝利(Chernobyl)核事故中,官方公布的第一份報告指出事故的主要原因是由于機組操作人員違規操作了核電站(技術器物)的技術指令和技術規程,造成了人類歷史上悲劇的發生［10］。因此,要保證技術設備(技術器物)正常運行,就必須使技術設備遵循一定的規范,否則技術的不可預測性的負價值就難以得到遏制。在這樣的條件下,技術器物與法律如何進行協同,關鍵是在技術系統中,參與技術器物層運行的技術行動者,包括技術器物的設計者、制造者、運行者之間相互協同,達成“共識”,制定出技術規范或技術標準。技術規范、技術標準就是對重復性事物和概念所作的統一規定,是一個平均的尺度,被公眾所接受,具有強制性或指導［11］。作為“技術器物語言”和“法律語言”的協同結果技術規范(如環境的技術標準、網絡的安全標準、航天器運行規則等等),在技術系統中,規范著技術器物按照符合社會公益的標準進行運行,避免產生技術事故,符合社會對技術的理性期待。

2.技術制度層的法律協同

隨著技術器物的產生、發展,技術在轉化為現實生產力的過程中伴生著技術制度的產生。技術制度作為技術系統的中間層,一方面它由技術器物產生,另一方面又受技術觀念層的制約。因此,如何設計好技術制度關系到技術系統自身的穩定性問題,可以說技術制度的法律協同作用在技術的法律控制過程中是根本性的。技術制度直接表現為技術主體之間的權利義務關系,規定著技術主體“可以做什么”、“應該做什么”、“禁止做什么”。而法律就是調整人與人之間權利義務的一種規范,技術制度層和法律存在著對話的可能性空間,因此,技術制度層的法律協同的任務就是為技術主體提供一種范式,使技術制度層按照法律所提供的范式規范技術主體所從事的技術活動。而法律的制定過程就是技術行動者之間協商的過程,如《保護植物新品種國際公約》、《關于集成電路的知識產權條約》等等就是國家、國際組織作為技術行動者相互協商的國際技術法律,為技術制度層規范技術主體提供了有力的“法律語言”。當然,由于技術社會關系的復雜性,技術制度與法律協同的結果包括技術設計、技術研發、技術應用、技術推廣等技術過程中的各種法律,在技術制度層與法律進行信息交換的過程中,也相應產生了技術法律制度體系,包括技術進步基本法律制度、技術評估法律制度、技術研究開發法律制度、技術成果轉化法律制度、技術貿易法律制度、國際技術合作法律制度、技術糾紛法律制度等等［12］,在不同技術社會關系中,規范著不同的技術主體的權利義務,保證了技術行動者自身的利益。

3.技術觀念層的法律協同

技術觀念層作為技術系統最內部的表現形式,是通過技術制度對技術器物產生影響的。一種技術意識形態、技術理念,決定著技術制度如何設計、技術器物如何產生。庫恩(ThomasKuhn)在《必要的張力》中提出了“科學共同體”的概念,他指出,一種范式是,也僅僅是一個科學共同體成員所共有的東西。反過來說,也正是由于他們掌握了共有的范式才組成了這個科學共同體,盡管這些成員在其他地方也是各不相同的［13］。由于科學技術一體化趨勢,因此,技術也同樣存在著“技術共同體”。而技術觀念層的法律協同就是技術共同體在技術的法律控制過程中形成一種技術理念,進而指導技術制度對技術器物發生影響。但是,一種理念的形成,是一個長期積累的過程,由于技術主體的層次性決定了技術行動者的層次性,不同技術行動者之間形成的“技術共同體”是存在差異性的,因此,技術觀念層的法律協同也同樣是一個長期積累的過程,這也決定了技術觀念層的法律協同的復雜性、長期性。法律協同的目標就是讓所有技術行動者所組成的“技術共同體”按照社會公益的目標設定達成一種“社會共識”,進而形成一種“善”的技術觀念,而非“惡”的技術觀念,讓技術觀念成為一種普世的技術價值取向,指導技術主體進行技術活動,為技術的法律控制目標的實現提供強有力的理念支撐。

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