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一、數控加工在機械制造業中的地位和作用

隨著經濟社會和科學技術的不斷發展，機械制造技術發生了深刻的變化，機械產品的結構越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，更新換代頻繁，生產類型由大批大量生產向多品種小批量生產轉化。因此，對機械產品的加工提出了高精度、高柔性與高自動化的要求。相應的對機械加工的設備提出了高性能、高精度、高智能和高自動化的要求。在機械產品加工中，大批大量的產品的零件生產時，為了解決高產、優質的問題，多采用專用的工藝裝備、專用自動化機床或專用的自動生產線和自動車間進行生產。但是應用這些專用生產設備進行生產，生產準備周期長，產品改型費時費力，因而使產品的開發周期增長、費用增高。而單件和小批量產品占到機械加工產品的70﹪~80﹪，由于這類產品的生產批量小、品種多，通常加工這類產品采用通用機床加工，當產品改變時，機床與工藝裝備都需作相應的改變和調整，而且通用機床自動化程度不高，難于提高生產效率和保證產品質量。尤其是一些曲線、曲面輪廓組成的復雜零件，只能借助靠模和仿形機床，或者借助劃線和樣板用手工操作的方法來加工，加工精度和生產效率受到很大的限制。特別對空間的復雜曲線曲面，在普通機床上根本無法完成加工。為了解決單件、小批量生產，特別是復雜型面零件的自動化加工，隨著計算機的發展數控加工應運而生。數控加工是機械制造中的先進加工技術。它的廣泛應用為機械制造行業和國民經濟產生了巨大的經濟效益和社會效益。

二、數控加工的特點及發展方向

1.適應性強，自動化程度高。在數控機床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現對新的零件的加工，而不需改變機械部分和控制部分的硬件，操作者除了操作面板、裝卸零件外生產過程是自動完成的。

2.加工精度高，質量穩定。數控機床工作臺的移動當量普遍達到了0.01～0.0001mm，而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數控裝置進行補償，高檔數控機床采用光柵尺進行工作臺移動的閉環控制。數控機床的加工精度由過去的±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高。定位精度也非常高。此外，數控機床的傳動系統與機床結構都具有很高的剛度和熱穩定性。通過補償技術，數控機床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產的一致性，產品合格率高，加工質量穩定。數控機床的工作過程一般情況下不需要人工干預，這就消除了操作者人為產生的誤差。

3.生產效率高。數控機床主軸的轉速高；數控機床結構剛性也非常好，可以實現強力切削；數控機床的移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間短，這都可以提高了數控機床的加工效率。

4.能夠實現復雜的運動。由于數控機床可實現多軸聯動，所以數控機床則可實現幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。

5.易于建立計算機通信網絡，有利于生產管理的現代化。由于數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息，特別是在數控機床上使用計算機控制，為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。

6.數控加工的發展方向。隨著科學技術的發展，機械產品的形狀和結構不斷改進，對零件加工質量的要求也越來越高。尤其是隨著FMS和CIMS的興起和不斷成熟，對機床數控系統提出了更高的要求，現代數控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一體化、網絡化和智能化等方向發展。

三、數控加工技術在機械加工中的應用

1.數控加工技術廣泛應用于高精度、形狀復雜的難加工零件。機械制造行業是最早應用數控技術的行業，它擔負著為國民經濟各行業提供先進裝備的重任。為了提高加工質量和加工效率數控加工技術廣泛應用于汽車制造行業。如汽車發動機、變速箱、曲軸柔性加工生產線上采用的數控機床和高速加工中心，以及焊接、裝配、噴漆機器人、板件激光焊接機和激光切割機等。同時，數控加工技術還廣泛應用于航空、船舶、發電行業的螺旋槳、發動機、發電機和水輪機葉片等零件加工用的高速五坐標加工中心、重型車銑復合加工中心等。

2.數控加工技術在機械加工中的其它應用。由于數控機床剛性好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行補償，所以能加工尺寸精度要求高的零件；由于數控機床具有直線和圓弧插補功能，可以加工輪廓形狀復雜的零件；在數控車床上可以加工特殊螺紋零件；在數控銑床上可以加工變斜角類零件和空間曲面類零件；在加工中心上可以加工整體葉輪類、模具類等復雜曲面的異形零件還可以實現在金屬表面刻字、刻線和可圖案等特殊加工。

四、結束語

數控加工技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎；數控技術的應用是提高制造業的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段。數控加工技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，而且隨著數控加工技術的不斷發展和應用領域的擴大，數控加工技術的應用前景將更加廣闊。

作者:危春燕 單位:山西省長治市華北機電學校

參考文獻：

[1]中國科學技術協會主編.2008-2009儀器科學與技術科學發展報告[M].中國科學技術出版社,2009.