時(shí)間：2022-04-06 23:22:19
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關(guān)鍵字處理器；動(dòng)態(tài)功耗；溫度監(jiān)控
1引言
隨著CPU集成度和運(yùn)行速度的不斷提高，其功耗也越來(lái)越大，導(dǎo)致CPU的運(yùn)行溫度越來(lái)越高，并成為CPU技術(shù)發(fā)展的瓶頸。CPU的溫升不僅影響CPU技術(shù)的進(jìn)一步快速發(fā)展，而且直接影響CPU的穩(wěn)定性和使用壽命。如何抑制CPU的溫升和迅速降低CPU的溫度成為CPU設(shè)計(jì)和使用的一個(gè)重點(diǎn)。
CPU設(shè)計(jì)者主要從體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、集成電路半導(dǎo)體材料選擇、CPU內(nèi)功能電路布局、CPU幾何尺寸等方面把握CPU的理論功耗和表面散熱途徑。CPU在完成設(shè)計(jì)并成為產(chǎn)品以后，在使用的過(guò)程中，它的實(shí)際功耗和散熱效率會(huì)因不同的使用環(huán)境而有所不同。CPU的使用環(huán)境包括周?chē)鷾囟取鈮?、通風(fēng)、供電電壓、時(shí)鐘頻率、散熱措施、負(fù)荷特點(diǎn)等。本文重點(diǎn)討論各種溫控技術(shù)，并且給出解決降溫的各種措施。
2影響CPU溫升的因素
CPU的溫升取決于兩大方面，一個(gè)方面是CPU工作不斷產(chǎn)生的熱量累積；另一個(gè)方面是對(duì)CPU產(chǎn)生的熱量的導(dǎo)散。熱量增加和散熱不暢都會(huì)導(dǎo)致CPU的溫度上升，并造成對(duì)CPU的損傷。
CPU的熱量來(lái)源于它的功耗，根據(jù)CPU功耗與供電電壓和工作頻率的關(guān)系可以看到供電電壓和工作頻率是影響CPU溫升的兩個(gè)重要因素。
CMOS電路CPU的動(dòng)態(tài)功耗為P=CV2f，其中C表示電路負(fù)載大小，V表示供電電壓，f為工作頻率?？梢?jiàn)工作頻率f與芯片的動(dòng)態(tài)功耗成線性正比例關(guān)系，供電電壓V的平方與芯片的動(dòng)態(tài)功耗成線性正比例關(guān)系，對(duì)于一顆CPU來(lái)說(shuō)，電壓越高，時(shí)鐘頻率越快，則功率消耗越大。因此，在能夠滿(mǎn)足功能正常的前提下，盡可能選擇低電壓工作的CPU能夠在總體功耗方面得到較好的效果。對(duì)于已經(jīng)選定的CPU來(lái)講，降低供電電壓和工作頻率，也是一條節(jié)省功率的可行之路。
3CPU的溫控技術(shù)[1][4][5]
3.1外部溫度監(jiān)控技術(shù)
對(duì)CPU溫度監(jiān)控通過(guò)“外部監(jiān)測(cè)”措施—即通過(guò)主板CPU插座下面的熱敏電阻來(lái)監(jiān)測(cè)CPU工作時(shí)的溫度。CPU插座內(nèi)采用立式或貼片式的熱敏電阻。整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程全部是由主板來(lái)負(fù)責(zé)，熱敏電阻直接將所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳給主板上的溫控電路，如果監(jiān)測(cè)到CPU的工作溫度超過(guò)在BIOS中的預(yù)設(shè)值時(shí)就會(huì)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī)或報(bào)警。采用此種方式的優(yōu)點(diǎn)是體積小、價(jià)格低，使用方便，不過(guò)在監(jiān)控處理器溫度時(shí)明顯存在缺陷，比如用此類(lèi)監(jiān)測(cè)方式得到的溫度往往是CPU底面的溫度，而不是內(nèi)核溫度，溫度讀數(shù)是由監(jiān)控芯片根據(jù)溫敏電阻的阻值變化計(jì)算得出，而且此類(lèi)接觸式測(cè)試受外部環(huán)境影響較大。如果熱敏電阻與微處理器接觸不夠緊密，微處理器的熱量不能有效地傳送到，所測(cè)量溫度會(huì)有很大誤差。有些主板上采用SMD貼片熱敏電阻去測(cè)量微處理器溫度，其測(cè)量誤差比直立式熱敏電阻誤差更大，因?yàn)檫@種貼片元件很難緊密接觸到微處理器。故此類(lèi)CPU溫控結(jié)果誤差性極大、反應(yīng)不靈敏，所得結(jié)果僅僅只供參考。這就帶來(lái)了一個(gè)十分嚴(yán)重的問(wèn)題∶表面溫度不能及時(shí)反映微處理器核心溫度變化，從而形成一個(gè)時(shí)間滯后的問(wèn)題。因?yàn)楹诵臏囟茸兓笠?jīng)過(guò)一段時(shí)間才能傳送到微處理器表面。相比之下，表面溫度反應(yīng)十分遲鈍，其升溫速度遠(yuǎn)不及核心溫度，當(dāng)核心溫度發(fā)生急劇變化時(shí)，表面溫度只有“小幅上揚(yáng)”。Pentium4和AthlonXP等最新的微處理器，其核心溫度變化速度達(dá)30～50℃/s，核心溫度的變化速度越快，測(cè)量溫度的延遲誤差也越大。在這種背景之下，如果再以表面溫度作為控制目標(biāo)，保護(hù)電路尚未做出反應(yīng)，微處理器可能早已燒壞。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(溫度偏差修正)的CPU內(nèi)核心溫度監(jiān)測(cè)溫度修正方案來(lái)糾正此種CPU溫控所帶來(lái)的偏差。所謂“溫度偏差修正”就是指當(dāng)系統(tǒng)采用外部測(cè)量法時(shí)，必須在測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上增加一個(gè)溫度偏差值：即BIOS中顯示的溫度值=實(shí)際測(cè)試值+溫度偏差值。這個(gè)偏差值由主板熱敏電阻、臨界溫度等因素來(lái)決定，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定以后它就是一個(gè)常量(通過(guò)刷新BIOS可以改變這個(gè)值)。這些措施在一定程度上可以減小誤差值。但是，問(wèn)題仍不能得到根本性解決，比如對(duì)于突發(fā)事件(如風(fēng)扇脫落)所帶來(lái)的溫度急劇提升完全不能及時(shí)做出反應(yīng)。為此我們考慮采用內(nèi)部溫控技術(shù)。
3.2內(nèi)部溫控技術(shù)
針對(duì)外部溫度監(jiān)控技術(shù)的不足，CPU廠商在CPU內(nèi)核里面加入了一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于監(jiān)測(cè)CPU溫度的熱敏二極管，將CPU溫度來(lái)引了“內(nèi)部溫控”時(shí)代。在這里整個(gè)處理器溫度監(jiān)控系統(tǒng)可分為外部控制型和內(nèi)部控制型兩種基本結(jié)構(gòu)。外部控制型監(jiān)控系統(tǒng)，其實(shí)就是主板的溫度監(jiān)控電路，它有三種基本存在形式∶一種是采用獨(dú)立的控制芯片，，這些芯片除了處理溫度信號(hào)，同時(shí)還能處理電壓和轉(zhuǎn)速信號(hào)；第二種形式是在BIOS芯片中集成了溫度控制功能；第三種形式是南橋芯片中集成溫度控制功能，目前新一代南橋芯片都有溫度監(jiān)控功能。而內(nèi)部控制型監(jiān)控系統(tǒng)則是指CPU內(nèi)核心中整合的熱敏二極管，這個(gè)熱敏二極管的正負(fù)兩極作為CPU兩個(gè)針腳直接來(lái)通過(guò)主板CPU插座和主板的溫度監(jiān)控電路相連。在整個(gè)監(jiān)控過(guò)程中，當(dāng)CPU工作時(shí)，熱敏二極管就將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)變化傳輸給主板的溫控電路，由主板的一個(gè)特定邏輯運(yùn)算電路通過(guò)所接收到的數(shù)據(jù)計(jì)算出CPU的內(nèi)核溫度，如果計(jì)算出來(lái)的溫度高于預(yù)設(shè)溫度警戒線時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在瞬間切斷CPU核心電壓，使CPU停止工作并讓系統(tǒng)掛起來(lái)，從而可以很好地保護(hù)CPU不被燒毀。P2、P3及AthlonXP處理器都是采用了此種技術(shù)。這種方法反饋回來(lái)的溫度并不是很準(zhǔn)確，往往要比CPU核心溫度低5度左右。為防止它的處理器過(guò)熱燒毀推出了S2K總線斷開(kāi)技術(shù)：即當(dāng)處理器內(nèi)核溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)HALT指令(HALT改指令的意思是在沒(méi)有要處理的指令和數(shù)據(jù)時(shí)將處理器掛起)，當(dāng)CPU接收到HALT指令時(shí)，處理器會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的等待模式，這種模式只需要消耗較小的功率。
通過(guò)在CPU內(nèi)核整合熱敏二極管來(lái)控溫已經(jīng)是一種能很準(zhǔn)確監(jiān)控CPU核心溫度的方法了，而且配合主板的溫控電路就能即時(shí)保護(hù)過(guò)熱的CPU，使其不至于在風(fēng)扇突然停轉(zhuǎn)或意外脫落時(shí)CPU被燒掉。但此類(lèi)內(nèi)部溫控技術(shù)存在一個(gè)弊端，那就是在CPU溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)直接關(guān)閉電腦來(lái)達(dá)到保護(hù)的目的，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)因?yàn)槲茨芗皶r(shí)保存而丟失，忽略了數(shù)據(jù)的價(jià)值往往要比一個(gè)CPU的價(jià)值要高的可能性。而且熱量不穩(wěn)定可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，如果電腦死機(jī)或程序進(jìn)入死循環(huán)，就會(huì)失去監(jiān)控作用，也就無(wú)法保護(hù)微處理器了。
3.3熱量控制電路
為彌補(bǔ)第一代內(nèi)部溫度監(jiān)控技術(shù)的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代內(nèi)部溫度監(jiān)控技術(shù)—熱量控制電路(ThermalControlCircuit，英特爾又將它命名為熱量監(jiān)視器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的溫控電路的特點(diǎn)是內(nèi)部?jī)H擁有一個(gè)熱敏二極管不同，而Northwood核心P4的熱量控制電路擁有兩套熱敏二極管。其中一套熱敏二極管偵測(cè)CPU的溫度值并傳輸給主板上的硬件監(jiān)控系統(tǒng)，這套裝置像傳統(tǒng)的內(nèi)部溫控技術(shù)一樣通過(guò)關(guān)閉系統(tǒng)來(lái)保護(hù)CPU，不過(guò)只是在緊急情況才會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。第二套熱敏二極管放置在CPU內(nèi)核溫度最高的部位，幾乎觸及ALU單元，并作為熱量控制電路的一個(gè)組成部分。在CPU工作中，這兩套熱敏二極管的電阻會(huì)因溫度而變化，因此通過(guò)它的電流也會(huì)隨著CPU的核心溫度而變化，通過(guò)與內(nèi)設(shè)參考電流的比較，系統(tǒng)能夠判斷當(dāng)前電流是否達(dá)到了臨界點(diǎn)。如果CPU最熱的地方超過(guò)一定值，第二套熱量溫控裝置會(huì)發(fā)送一個(gè)PROCHOT#信號(hào)使熱量控制電路系統(tǒng)開(kāi)始工作，通過(guò)減小CPU的負(fù)載來(lái)降溫，其實(shí)這套熱敏二極管起到波動(dòng)調(diào)節(jié)作用。Pentium4的熱量控制機(jī)制并非是減少時(shí)鐘頻率，而是減少其輸出的有效工作頻率。當(dāng)溫度正常的時(shí)候，ALUs(算術(shù)邏輯運(yùn)算器)將會(huì)接受到一定的頻率。但當(dāng)主板檢測(cè)到CPU的核心溫度達(dá)到一個(gè)特定的臨界值時(shí)，熱量控制電路就開(kāi)始發(fā)送PROCHOT#信號(hào)，將空置的時(shí)鐘周期插入到正常的時(shí)鐘周期內(nèi)，發(fā)送到CPU的調(diào)節(jié)信號(hào)如圖1所示。
圖1發(fā)送到CPU的調(diào)節(jié)信號(hào)
PROCHOT#激活的無(wú)效周期會(huì)將某些正常時(shí)鐘周期省略掉，使得最終發(fā)送給CPU邏輯運(yùn)算單元的信號(hào)頻率就會(huì)有所降低，從而通過(guò)降低CPU的工作效能來(lái)達(dá)到降溫的目的。隨著溫度的降低，熱量控制電路將會(huì)開(kāi)始減少空時(shí)鐘周期的數(shù)量以使CPU返回它原來(lái)的工作模式。只要CPU核心溫度比臨界值低1度時(shí)，熱量監(jiān)視器就會(huì)停止發(fā)送過(guò)熱信號(hào)。熱量控制單元就會(huì)停止產(chǎn)生空的時(shí)鐘周期，CPU的性能也就恢復(fù)到正常值，過(guò)熱保護(hù)系統(tǒng)被激活只需十幾億分之一秒，我們還可以在Pentium4主板的BIOS中選擇超警戒溫度來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)處理器的任務(wù)周期(dutycycle)占全部周期的比例越大說(shuō)明處理器的工作效率越高，其可以調(diào)節(jié)的比例在12.5%到87.5%之間，選擇的數(shù)值越小，則任務(wù)周期的比例越小，效率降幅反而越大，我們還可以利用PROCHOT#引腳功能保護(hù)主板的其它元件。當(dāng)供電模塊的溫度超出警戒溫度時(shí)，監(jiān)控電路輸出低電平到PROCHOT#，從而激活TCC，通過(guò)降低微處理器功耗來(lái)達(dá)到保護(hù)供電模塊及主板其它元件的目的。
4抑制CPU溫升的措施
4.1風(fēng)冷散熱系統(tǒng)
風(fēng)冷散熱系統(tǒng)由散熱片和風(fēng)扇構(gòu)成，判斷散熱片的好壞的重要依據(jù)是表面積的大小，采用眾多的鰭片來(lái)提高散熱效果。散熱片的內(nèi)部和邊緣需要設(shè)置合理的導(dǎo)風(fēng)通道，散熱片的切割面要磨光，以使其能與CPU表面完全結(jié)合。滾珠軸承的壽命、噪音、發(fā)熱量遠(yuǎn)較含油軸承好。工作電壓為12v，耗電量在十瓦之內(nèi)。不少人認(rèn)為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高，那么在同一時(shí)間內(nèi)，從CPU上帶走的熱量就越多，這樣CPU就越容易冷卻，事實(shí)并不是如此。如果風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)值，那么風(fēng)扇在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷情況下運(yùn)行時(shí)，從CPU上帶走的熱量就比在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小，這樣時(shí)間運(yùn)行得越長(zhǎng)，熱量差也就越大，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇不但不能起到良好的冷卻效果，反而使CPU溫度大幅提升；況且，散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，可能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音就越大，嚴(yán)重的話可能讓風(fēng)扇或者CPU報(bào)廢；另外，要想讓風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須有較大的功率來(lái)提供動(dòng)力源，而高動(dòng)力源是從主板和電源中的高功率中獲得的，主板和電源在超負(fù)荷功率下就會(huì)經(jīng)常引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高冷卻效果越好的說(shuō)法是不成立的。從理論上分析，風(fēng)扇功率越大散熱效果應(yīng)該越好，但這樣的理論成立是在一定的前提之下的，也就是說(shuō)在風(fēng)扇的運(yùn)行功率不超過(guò)額定運(yùn)行功率的條件下，功率越大的風(fēng)扇通常它的風(fēng)力也越強(qiáng)勁，散熱的效果也越好。而風(fēng)扇的功率與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速又是直接聯(lián)系在一起的，也就是說(shuō)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高，風(fēng)扇也就越強(qiáng)勁有力。不能片面地強(qiáng)調(diào)高功率，這需要同計(jì)算機(jī)本身的功率相匹配，如果功率過(guò)大，不但不能起到很好的冷卻效果，反而可能會(huì)加重計(jì)算機(jī)的工作負(fù)荷，從而會(huì)產(chǎn)生惡循環(huán)，最終縮短了CPU風(fēng)扇的壽命。因此，用戶(hù)在選擇CPU風(fēng)扇時(shí)，不能錯(cuò)誤認(rèn)為風(fēng)扇功率大其散熱效果肯定會(huì)好，而應(yīng)該根據(jù)夠用原則來(lái)選擇與自己電腦相匹配的風(fēng)扇。并且在選擇好風(fēng)扇之后能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的機(jī)箱，從而更好地降低CPU的溫度。
4.2半導(dǎo)體散熱系統(tǒng)
半導(dǎo)體制冷器由許多N型和P型半導(dǎo)體材料排列組成，N、P之間是銅、鋁等金屬材料，外面是絕緣和導(dǎo)熱良好的陶瓷片。通電后，電子由負(fù)極出發(fā)，經(jīng)P型半導(dǎo)體吸收熱量，至N型半導(dǎo)體放出熱量。冷端接到CPU，熱端接到散熱片，由風(fēng)扇將熱量排出。這種散熱系統(tǒng)消耗功率為10w至50w，增加了微機(jī)電源負(fù)擔(dān)，本身產(chǎn)生大量熱，容易造成半導(dǎo)體散熱片的高溫?zé)龤?，低溫一面容易產(chǎn)生露。
4.3液氮散熱系統(tǒng)
液氮散熱系統(tǒng)的工作原理是將主板、CPU等部件密封于一個(gè)空間里并抽成真空，CPU被內(nèi)部充滿(mǎn)液態(tài)氮的玻璃容器密封。進(jìn)行類(lèi)似水冷的循環(huán)散熱。，它的特點(diǎn)是冷卻能力強(qiáng)，但制造工藝復(fù)雜，容易結(jié)霜產(chǎn)生露水。
4.4軟件降溫
軟件降溫利用了CPU“空閑掛起”指令進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)了CPU的降溫及功耗的降低?！翱臻e掛起”就是指在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到指令，CPU自動(dòng)進(jìn)入低耗能的休眠狀態(tài)，降溫軟件縮短了CPU進(jìn)入休眠狀態(tài)的等候時(shí)間，從而減少了熱量的產(chǎn)生。降溫軟件占用約1%至3%的系統(tǒng)資源，使CPU下降3至10℃。但是當(dāng)CPU進(jìn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)的工作時(shí)，CPU能夠得到“空閑掛起”的機(jī)會(huì)不大，這種情況下，軟件降溫的作用便失去了。
5結(jié)論
本文從CPU升溫的因素說(shuō)起，接著詳細(xì)地介紹了當(dāng)前幾種主要的CPU溫控技術(shù)，并分析每種溫控技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，接著介紹了當(dāng)前的幾種主要的CPU降溫措施。
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進(jìn)入新世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，勞動(dòng)生產(chǎn)率也得到了顯著的提高，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展追求的目標(biāo)是更加高效與節(jié)能的發(fā)展模式，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率這一命題也正是在這種背景下提出的。因此，我們可以得知提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率是適應(yīng)時(shí)代潮流的產(chǎn)物，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展有著極其重要的意義。另一方面，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低成本投入，這也是響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策的具體體現(xiàn)。最后需要認(rèn)識(shí)到的是提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率對(duì)于促進(jìn)加工企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步也有著十分重要的意義和價(jià)值。綜上所述，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展有著極其重要的理論意義與現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
2影響數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的相關(guān)因素
1）規(guī)章制度不完善。
近些年，數(shù)控機(jī)床取得了一定的發(fā)，但是針對(duì)某些方面仍然存在一定的問(wèn)題，一些設(shè)備與零件仍然存在很大的問(wèn)題，在實(shí)際的工作之中數(shù)控機(jī)床還沒(méi)有制定合理科學(xué)的規(guī)章制度保障數(shù)控機(jī)床的正常工作，這是影響數(shù)控機(jī)床發(fā)展最為主要的因素之一。
2）編制程序有失規(guī)范。
數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比較最為突出的有點(diǎn)就是增加了數(shù)字與計(jì)算機(jī)控制的部分，這就必然需要相關(guān)軟件的支撐，由此可見(jiàn)，軟件的編制程序?qū)τ谔岣邤?shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率也有著十分重要的理論意義與現(xiàn)實(shí)價(jià)值。程序的編制在很大程度上可以對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率產(chǎn)生最為直接的影響。
3提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的策略
3.1軟件系統(tǒng)
1）專(zhuān)業(yè)操作人員。
在實(shí)際的工作之中，專(zhuān)業(yè)的操作人員對(duì)于提高控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率有著十分重要的作用，他們是對(duì)數(shù)控機(jī)床軟件進(jìn)行實(shí)際操作的人員，其專(zhuān)業(yè)能力與業(yè)務(wù)素養(yǎng)對(duì)于控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率有著直接的關(guān)系。因此，加工企業(yè)應(yīng)該充分的重視數(shù)控機(jī)床操作人員業(yè)務(wù)能力的提高。具體的實(shí)施方式有很多，其中比較重要的方式可以分為以下幾種：①加工企業(yè)應(yīng)該針對(duì)操作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)，不斷的提高他們的綜合素質(zhì)與業(yè)務(wù)能力，讓員工掌握相關(guān)的理論知識(shí)與注意事項(xiàng)；②應(yīng)該不斷引進(jìn)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人才整體提高數(shù)控機(jī)床操作人員的整體素質(zhì)，保障數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的提高。
2）進(jìn)一步規(guī)范操作流程。
與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在的操作流程更加復(fù)雜，操作工藝相對(duì)較多。因此，在實(shí)際的工作之中，為了進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率，我們應(yīng)該嚴(yán)格的規(guī)范數(shù)控機(jī)床的操作流程，減少數(shù)控機(jī)床工作之中的冗雜流程，制度嚴(yán)格的工作步驟與檢驗(yàn)步驟，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床工作的科學(xué)化與規(guī)范化，以此來(lái)提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率。
3）創(chuàng)新管理模式。
數(shù)控機(jī)床有著其自身的特點(diǎn)，其中最為突出的特點(diǎn)就是需要進(jìn)行科學(xué)的管理，只有這樣才能更好的發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)加工企業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步。因此，在實(shí)際的工作之中一定要注重?cái)?shù)控機(jī)床管理模式的創(chuàng)新，對(duì)不同工藝的數(shù)控機(jī)床制定不同的管理模式，實(shí)現(xiàn)管理模式的與時(shí)俱進(jìn)，只有這樣才能更好的促進(jìn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的提高。
3.2硬件方面
在提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率過(guò)程中最為重要的方式就是注重硬件方面措施的采取，要充分的分析數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，針對(duì)其具體的工作環(huán)境采取相應(yīng)的措施，在實(shí)際的工作中需要注意的方面很多其中比較重要的方面主要是以下幾個(gè)方面。
1）恒定的電網(wǎng)供電水平。
數(shù)控機(jī)床依靠科技技術(shù)與電腦尖端技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)供電系統(tǒng)有著極為苛刻的限制。就目前應(yīng)用較為廣泛的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，其裝置內(nèi)部欠壓保護(hù)裝置的報(bào)警系統(tǒng)在不穩(wěn)定的電網(wǎng)系統(tǒng)中很難維持恒定的工作狀態(tài)，要解決這個(gè)問(wèn)題最直接的辦法就是根據(jù)運(yùn)行中數(shù)控機(jī)床的自身特性，有方向有策略的針對(duì)的配置交流穩(wěn)壓器，以減少高峰及低谷時(shí)段供電不穩(wěn)定對(duì)整個(gè)加工高效所產(chǎn)生的后果。
2）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備選型的研究。
在實(shí)際的工作中，我們應(yīng)該注重加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床設(shè)備選型的研究，尤其是針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)方面也更是需要重視。在具體的工作之中，應(yīng)該根據(jù)工作的具體環(huán)境和具體條件，結(jié)合生產(chǎn)的產(chǎn)品等因素對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行選擇。另外，一個(gè)加工企業(yè)購(gòu)買(mǎi)多種控機(jī)床的過(guò)程中應(yīng)該買(mǎi)一個(gè)廠家出產(chǎn)額設(shè)備，方便維修，有利于工藝之間的連接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的提高。
3）做好機(jī)床的維護(hù)和管理。
數(shù)控機(jī)床的管理與維護(hù)對(duì)于保障數(shù)控機(jī)床正常工作，提高數(shù)控機(jī)床的使用壽命有著極其重要的作用與價(jià)值。機(jī)床是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)最為重要的方式之一，要結(jié)合機(jī)床實(shí)際的工作環(huán)境與工作狀態(tài)，對(duì)機(jī)床進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)。另外，還應(yīng)該針對(duì)不同型號(hào)的機(jī)床選擇不同的油，只有這樣才能保障機(jī)床的正常工作，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的功能極大地提高。由于以太網(wǎng)的前景普遍被看好，各大數(shù)控生產(chǎn)商紛紛推出了具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控系統(tǒng)。在DNC(DistributedNumericalControl)領(lǐng)域也出現(xiàn)了一種新型的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)型式――基于以太網(wǎng)絡(luò)的DNC。以太網(wǎng)聯(lián)接是指將具有以太網(wǎng)功能的加工中心等數(shù)控機(jī)床以以太網(wǎng)的方式組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)微機(jī)對(duì)多臺(tái)CNC的集中控制，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成結(jié)構(gòu)如圖1所示。在這種方式下，DNC軟件開(kāi)發(fā)商通常要根據(jù)數(shù)控生產(chǎn)商提供的開(kāi)發(fā)軟件包進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，具體針對(duì)不同的數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出各自的通訊接口軟件。本文介紹的基于以太網(wǎng)的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)JCSDNC(Ethernet)是針對(duì)FANUC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，適用于配有FANUC0iB/15i/16i/18i/21i，PowerMatei-D/H系統(tǒng)的機(jī)床組網(wǎng)。
構(gòu)建以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求
機(jī)床以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)要求數(shù)控系統(tǒng)在硬件上具有以太網(wǎng)功能，即具有以太網(wǎng)卡或快速以太網(wǎng)卡，在“軟件”方面則要求CNC具有內(nèi)置的以太網(wǎng)函數(shù)。其內(nèi)部通訊處理機(jī)制如圖2所示。對(duì)于內(nèi)置以太網(wǎng)卡，通訊過(guò)程的處理是通過(guò)CNC的CPU。這就意味著CNC的運(yùn)行條件會(huì)影響內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊，相應(yīng)地，內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊狀況也會(huì)影響CNC的處理過(guò)程。
內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的處理優(yōu)先級(jí)低于如下操作：自動(dòng)循環(huán)或手動(dòng)方式下每個(gè)主軸的運(yùn)動(dòng)控制。因此，在自動(dòng)運(yùn)行期間，通訊速度將會(huì)降低。另一方面，由于內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的優(yōu)先級(jí)高于CNC的屏幕顯示操作、C語(yǔ)言執(zhí)行器(除高級(jí)任務(wù))、宏命令執(zhí)行器(除執(zhí)行宏)。在執(zhí)行內(nèi)置以太網(wǎng)的通訊時(shí)，這些操作將會(huì)被延時(shí)處理。
由以太網(wǎng)方式聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度明顯地較串口高，每秒傳輸速率可以達(dá)到10M、100M。并且，由于加工中心的CNC系統(tǒng)內(nèi)置了一些函數(shù)接口，使以太網(wǎng)聯(lián)接可以實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的直接通訊。也就是說(shuō)，在這種方式下不但可以實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的快速傳輸，而且可以在主控計(jì)算機(jī)端自動(dòng)獲得完全的設(shè)備信息、生產(chǎn)信息、遠(yuǎn)程控制加工中心，為自動(dòng)化生產(chǎn)創(chuàng)造更完備的條件。
數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)要更好的適應(yīng)生產(chǎn)的需要，在傳統(tǒng)DNC軟件的功能基礎(chǔ)上還需具備四個(gè)功能模塊：NC程序管理模塊、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊以及基于Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)的數(shù)據(jù)通信部分。
功能模塊
NC程序管理模塊
NC程序作為加工過(guò)程中重要資源之一，對(duì)其進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)化管理已經(jīng)成為DNC軟件不可缺少的一部分。NC程序的管理根據(jù)管理目標(biāo)對(duì)象，分為對(duì)程序進(jìn)行生命周期內(nèi)的管理和NC程序內(nèi)部信息管理。
在本模塊中對(duì)NC程序的整個(gè)生命周期進(jìn)行了嚴(yán)格的管理，從NC程序的生成到消亡都提供一套嚴(yán)格的管理手段。在不同時(shí)期，對(duì)NC程序的狀態(tài)可設(shè)置為編輯、審核、定型三種，其工作過(guò)程如圖3所示。程序的最初狀態(tài)是可以自由編輯的，經(jīng)過(guò)審核後可以開(kāi)始進(jìn)行試加工。而程序一旦經(jīng)試切驗(yàn)證完成后就到達(dá)定型狀態(tài)，不能再進(jìn)行編輯，直至消亡。
對(duì)NC程序的內(nèi)部屬性進(jìn)行管理主要包括程序號(hào)、程序注釋、零件圖號(hào)、所加工的零件號(hào)、加工工序號(hào)、加工范圍、機(jī)床、用戶(hù)信息等進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中可對(duì)程序根據(jù)圖號(hào)、零件名稱(chēng)、工序、機(jī)床等進(jìn)行多種條件的復(fù)合查尋，同時(shí)對(duì)加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進(jìn)行管理。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模塊
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模塊是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過(guò)五類(lèi)線或超五類(lèi)線與具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控機(jī)床直接聯(lián)接，可以實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)測(cè)和對(duì)數(shù)控機(jī)床的診斷。此外，目前市場(chǎng)上有一些軟件生產(chǎn)商把只具有串口通訊功能的加工中心以以太網(wǎng)方式甚至是無(wú)線方式聯(lián)接。這兩種方式在本質(zhì)上是區(qū)別于以太網(wǎng)聯(lián)接的，它們只是通過(guò)轉(zhuǎn)接口變換了聯(lián)接方式，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成以太網(wǎng)方式傳輸，其通訊的瓶頸依然存在于串口通訊。但這種做法可以克服工廠施工條件惡劣、布線不便等問(wèn)題。
本模塊與CNC進(jìn)行通訊，可以實(shí)時(shí)采集數(shù)控機(jī)床的加工狀態(tài)、聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、刀具信息、操作履歷，以及對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。并且通過(guò)一定的權(quán)限確認(rèn)，可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備的完全監(jiān)控。通過(guò)對(duì)采集到的工況數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以及時(shí)獲取加工業(yè)績(jī)、機(jī)床利用率等生產(chǎn)管理所需要的數(shù)據(jù)，如圖4所示。
遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊
遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提供廣域范圍內(nèi)共享資源的平臺(tái)，并為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控、故障診斷提供支持。用戶(hù)可以隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的工況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，如圖5所示。甚至可以將機(jī)床的梯形圖傳送至遠(yuǎn)程的控制主機(jī)，用梯形圖實(shí)施機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷。為保證生產(chǎn)的安全性，梯形圖必須用密碼保護(hù)，以防無(wú)關(guān)人員修改。
基于Internet的數(shù)據(jù)通訊模塊
由于生產(chǎn)狀況的千變?nèi)f化，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多隨機(jī)的情況，因此不同地點(diǎn)、不同部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員要對(duì)同一設(shè)備進(jìn)行工作，就需要有一個(gè)自由交流的平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互、經(jīng)驗(yàn)交流，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本模塊在基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，為客戶(hù)提供了文字交流的平臺(tái)，如圖6所示。
FANUC系統(tǒng)的以太網(wǎng)功能是通過(guò)以太網(wǎng)卡或FANUC快速以太網(wǎng)卡遵循TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)控制軟件要與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行正常通訊，需進(jìn)行以下設(shè)置：
設(shè)置控制計(jì)算機(jī)側(cè)的TCP/IP協(xié)議；
設(shè)置CNC側(cè)的以太網(wǎng)卡和內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)；
物理連接個(gè)人計(jì)算機(jī)和CNC。
JCSDNC(Ethernet)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)以及傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)等融為一體的通過(guò)數(shù)字命令信息指令對(duì)機(jī)械進(jìn)行二次加工并控制的自動(dòng)化技術(shù)，該技術(shù)由數(shù)字化信息設(shè)備以及控制運(yùn)行設(shè)備組成，技術(shù)含量極高，在用于機(jī)械制造領(lǐng)域中能夠大大提升生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量和精確度。數(shù)控技術(shù)的特征有以下三點(diǎn)：首先，數(shù)控技術(shù)可有效提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量以及精確度，從而提高生產(chǎn)效率。例如，在機(jī)床夾具制造過(guò)程中利用數(shù)控技術(shù)，在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)夾具進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)格的加工，簡(jiǎn)化操作程序，縮短制造時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)聊率，統(tǒng)一規(guī)格的加工操作，讓機(jī)床夾具更符合標(biāo)準(zhǔn)，精確度更高。其次，提供簡(jiǎn)化工藝流程，減少投入。利用數(shù)控技術(shù)能夠大大簡(jiǎn)化工藝數(shù)量和程序，以自動(dòng)化的方式代替更多繁瑣復(fù)雜的工藝，使生產(chǎn)更便利；第三，功能強(qiáng)大。數(shù)控技術(shù)不僅能提高生產(chǎn)效率，統(tǒng)一規(guī)格，提高精確度，還能改變生產(chǎn)參數(shù)，使其適用于更多規(guī)格不同、批次不同產(chǎn)品的要求。數(shù)控技術(shù)只需要通過(guò)電腦調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)、規(guī)格就可以實(shí)現(xiàn)以上要求。
2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的實(shí)際應(yīng)用
2.1機(jī)床設(shè)備上的數(shù)控技術(shù)
機(jī)床設(shè)備是機(jī)械制造過(guò)程中的基礎(chǔ)設(shè)備，絕大部分的操作程序都是在機(jī)床上面實(shí)現(xiàn)完成的。數(shù)控技術(shù)引入機(jī)床設(shè)備中將計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)融合進(jìn)機(jī)床設(shè)備中，控制生產(chǎn)過(guò)程中的每道工序的參數(shù)、時(shí)間、以及規(guī)格，做到統(tǒng)一規(guī)范化的操作，讓機(jī)床設(shè)備在工作時(shí)更加穩(wěn)定、安全和高效，同時(shí)完善機(jī)床的各類(lèi)零部件開(kāi)關(guān)控制，使操作開(kāi)關(guān)系統(tǒng)、冷卻泵系統(tǒng)等調(diào)節(jié)得更加精準(zhǔn)、細(xì)致。
2.2工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)控技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用最為頻繁，尤其是食品加工、藥品加工以及印刷造紙等工業(yè)領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)的使用不僅可以有效降低工業(yè)生產(chǎn)中的材料損耗，提高工作環(huán)境的利用率，降低工業(yè)投入成本，將工業(yè)化生產(chǎn)由傳統(tǒng)的、人工化、滯后化帶入一個(gè)智能化、高效化的全新時(shí)代。比如某牛奶加工廠，從牛奶的提取、檢測(cè)、加工、包裝等一系列的過(guò)程中，采用數(shù)控技術(shù)，全程利用計(jì)算機(jī)控制牛奶加工生產(chǎn)的各個(gè)流程和環(huán)節(jié)，既保證了效率和質(zhì)量，還能全程監(jiān)控牛奶的生產(chǎn)加工包裝過(guò)程，一旦發(fā)現(xiàn)不利因素，可及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施解決問(wèn)題，保證奶制品的安全可靠。
2.3航天器材上的數(shù)控技術(shù)
航空航天技術(shù)一直以來(lái)是屬于高精密型的、技術(shù)含量超高的技術(shù)，而它所采用到的材料和零件都是經(jīng)過(guò)特制而成的。以往沒(méi)有出現(xiàn)數(shù)控技術(shù)之前，對(duì)于航天器材的制造尚處于較為粗淺的階段，往往不能滿(mǎn)足航空航天的高要求和高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)控技術(shù)引入航天宇航工業(yè)中后，以精密的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為支撐，力求將航天器材制作的更符合要求、更完美的程度，尤其是對(duì)航天器材的小部件的制作更是精益求精，堅(jiān)持節(jié)約，反對(duì)能源浪費(fèi)。
2.4汽車(chē)領(lǐng)域的數(shù)控技術(shù)
隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，汽車(chē)作為出行代步工具和顯示人們財(cái)富地位的象征已經(jīng)成為許多人擁有的物品之一，汽車(chē)需求量與日俱增，而由此引發(fā)的汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域引入數(shù)控技術(shù)，可以有效提升構(gòu)成汽車(chē)各個(gè)零部件的生產(chǎn)速率，加快汽車(chē)零部件的組裝和后期測(cè)試的效率，加大汽車(chē)成品的生產(chǎn)量，提高汽車(chē)成品的質(zhì)量，最終提高汽車(chē)從生產(chǎn)都投入銷(xiāo)售過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段的汽車(chē)生產(chǎn)車(chē)間中，全部采用的是現(xiàn)代化、高科技的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，生產(chǎn)流水線作業(yè)高效化、智能化，讓汽車(chē)從零件的生產(chǎn)、組裝到后期的試運(yùn)行全程控制中，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)能和高質(zhì)量的要求。
2.5煤礦機(jī)械領(lǐng)域中的數(shù)控技術(shù)
眾所周知，煤炭是人們生產(chǎn)和生活中必不可少的能源之一，而煤炭的開(kāi)采以及運(yùn)輸屬于一項(xiàng)高危險(xiǎn)生產(chǎn)活動(dòng)，必須要求參與者擁有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和高度工作警惕。采煤過(guò)程中最常使用到的就是采煤機(jī)，尤其采煤工作面的環(huán)境極為惡劣，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，通常意義上的采煤機(jī)只能完成小部分工作面的采煤工作量，無(wú)法對(duì)一整個(gè)礦料進(jìn)行單獨(dú)開(kāi)采和整合，在這種惡劣的情況下難以正常工作并保證工作效率，倘若引入數(shù)控技術(shù)，即在采煤機(jī)添加了數(shù)控氣割，利用焊接技術(shù)將采煤機(jī)功能擴(kuò)展，解決傳統(tǒng)采煤機(jī)程序單一、功能不全的缺陷，使其能在不同的采煤工作面正?？焖俚墓ぷ鳎粌H有效提升了采煤工作效率，縮短了煤炭采礦時(shí)間，還大大降低了采煤礦工的危險(xiǎn)，值得在煤礦機(jī)械領(lǐng)域廣泛推廣。
3結(jié)論
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,使得機(jī)械加工脫離了傳統(tǒng)以人工控制為主的加工時(shí)代,對(duì)生產(chǎn)力的提高具有重要作用。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)械加工的變革性意義主要表現(xiàn)在以下幾方面:1)生產(chǎn)效率大幅提高。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后,機(jī)械加工脫離人為控制,生產(chǎn)周期大大縮短,生產(chǎn)效率大幅提高,廢料率大幅降低;2)生產(chǎn)速度更快。數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械加工時(shí)間的控制非常精確,完全不受人為主觀控制,在機(jī)械加工速度上去除了人為干擾,加工速度得到迅速提高;3)產(chǎn)品外觀更美觀。機(jī)械加工的產(chǎn)品,外觀要求精美,數(shù)控技術(shù)將外觀要求輸入后,電子自動(dòng)控制,外觀與模型幾乎無(wú)異;4)產(chǎn)品外形實(shí)現(xiàn)多樣化。通過(guò)制圖工具制作模型,產(chǎn)品形狀隨心所欲,經(jīng)過(guò)數(shù)控技術(shù)加工都能成為現(xiàn)實(shí);5)產(chǎn)品精度更標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)人為控制的機(jī)械加工,產(chǎn)品在精度方面控制不夠精細(xì)。而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,精確控制完全自動(dòng)化,可以完全避免人為誤差。產(chǎn)品加工精度更符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);6)生產(chǎn)控制自動(dòng)化。這也是最直觀的表現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)的最直接目的就是自動(dòng)控制,是機(jī)械加工擺脫人力因素的唯一選擇。數(shù)控技術(shù)運(yùn)用自身的數(shù)字化功能,可以有效控制機(jī)械加工的設(shè)備和過(guò)程,并采用數(shù)控設(shè)備、數(shù)控編控等技術(shù)使機(jī)械加工更加系統(tǒng)化。
2機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1數(shù)控技術(shù)在機(jī)床加工中的應(yīng)用
機(jī)械加工中,機(jī)床的應(yīng)用比例很大。各種各樣的模具生產(chǎn)都是由機(jī)床來(lái)完成的。傳統(tǒng)的機(jī)床生產(chǎn),模具的精度控制很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因此,生產(chǎn)出的模具合格率較低,材料利用率低。而數(shù)控化技術(shù)在機(jī)床上應(yīng)用后,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床全自動(dòng)化機(jī)電一體制,這種機(jī)電一體化加工生產(chǎn)技術(shù)能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.2數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械加工中的應(yīng)用
煤礦機(jī)械具有特殊性,是專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備,由于其工作環(huán)境復(fù)雜多變,對(duì)安全系統(tǒng)要求較高,煤礦機(jī)械加工過(guò)程要求精細(xì)化程度高。而傳統(tǒng)機(jī)械加工很難實(shí)現(xiàn)其精度的要求。而且,煤礦機(jī)械更新?lián)Q代較快,應(yīng)用領(lǐng)域單一,所以生產(chǎn)加工量小,下料難。數(shù)控技術(shù)得到應(yīng)用后,設(shè)備下料切割采用數(shù)控技術(shù),改變了過(guò)去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割質(zhì)量高,提高了材料的利用率,降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。同時(shí),數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置,它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制,好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過(guò)調(diào)切切縫的補(bǔ)償值來(lái)精確控制毛還件的加工余量。
2.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,難免會(huì)有惡劣的工作環(huán)境存在,如高溫、高壓、操作空間狹小,操作高度過(guò)高等。這些危險(xiǎn)的工作環(huán)境極大地增加了工作人員的工作危險(xiǎn)性。而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用后,工業(yè)生產(chǎn)上類(lèi)似的惡劣環(huán)境完全編入數(shù)控程序,使工業(yè)生產(chǎn)危險(xiǎn)性得到極大改善。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)之后,生產(chǎn)過(guò)程可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全程控制。只要預(yù)先輸入各種生產(chǎn)程序和產(chǎn)品參數(shù),則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便能夠依照指令實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人自動(dòng)化生產(chǎn)。即便是在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了故障或者問(wèn)題,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)錯(cuò)誤的等級(jí)來(lái)決定是否繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn),同時(shí)采用有關(guān)的保護(hù)性護(hù)理措施,并向管理者報(bào)警。除此之外,機(jī)械加式中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還有很多,如航空設(shè)備的生產(chǎn)、機(jī)器人系統(tǒng)的生產(chǎn)、汽車(chē)工業(yè)的生產(chǎn)、石油機(jī)械的生產(chǎn)、國(guó)家武器裝備的生產(chǎn)以及建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后,無(wú)一不推動(dòng)了行業(yè)的快速良性發(fā)展。
3機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)
隨著新的智能化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械加工中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展同樣朝向智能化方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在加工過(guò)程的自適應(yīng)控制和工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算等;操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等。另外,隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械加工也面臨著新的市場(chǎng)需求,特別是人們對(duì)精細(xì)化的要求也越來(lái)越高,于是高速度、高精加工技術(shù)成為必然的趨勢(shì)。
4結(jié)語(yǔ)
所謂機(jī)械制造就是機(jī)械產(chǎn)品，宏觀上包括各種動(dòng)力機(jī)械設(shè)備的制造（如農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械等等），微觀上是指從原料的加工處理、檢測(cè)、包裝以及運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量國(guó)家工業(yè)化發(fā)展程度的標(biāo)志之一，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供了技術(shù)動(dòng)力支持。目前我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)力、發(fā)展規(guī)模等等都處于世界先進(jìn)行列，但是我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)含量較低、質(zhì)量不符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，大部分高精度機(jī)床的性能還不能滿(mǎn)足要求，產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量保證都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)管理落后、工藝落后，研制出來(lái)的產(chǎn)品不能滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，更不能迅速轉(zhuǎn)變成商品，嚴(yán)重制約了我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展?，F(xiàn)階段，美國(guó)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)了“三個(gè)三”模式，即三個(gè)星期的設(shè)計(jì)周期，三個(gè)星期的試制周期，三年的無(wú)故障運(yùn)行。而我國(guó)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造企業(yè)的應(yīng)用與美國(guó)相差甚遠(yuǎn)，機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量更是不可同日而語(yǔ)。我國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴(lài)較大，大部分機(jī)械產(chǎn)品的關(guān)鍵部件來(lái)自于國(guó)外，所以逐漸形成了“崇洋”的觀念，不論什么東西，只要打上國(guó)外的標(biāo)簽，就能有市場(chǎng)。為了提升我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)械工業(yè)部門(mén)提出了“加強(qiáng)工藝管理、嚴(yán)格工藝紀(jì)律，提升工藝水平，全面推行質(zhì)量管理”作為工藝工作的指導(dǎo)方針。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械制造行業(yè)起著舉足輕重的作用，提升機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量，減少對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴(lài)，對(duì)提升我國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的地位有不容忽視的作用?？傊?，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造的應(yīng)用，給制造行業(yè)帶來(lái)了巨大的變革，同時(shí)也帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，所以我們應(yīng)不斷提升數(shù)控技術(shù)，更好的應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)中，提高競(jìng)國(guó)際爭(zhēng)力。
2數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)（NumericalControl），即采用電腦程序控制機(jī)器的方法，按工作人員事先編好的程式對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工的過(guò)程，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程等進(jìn)行控制的一種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，是典型的機(jī)械與電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合的機(jī)電一體化科技。從誕生之初到現(xiàn)在，經(jīng)歷了電子數(shù)控技術(shù)、晶體管數(shù)控技術(shù)、中小規(guī)模IC數(shù)控技術(shù)、小型計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)以及微處理器數(shù)控技術(shù)五個(gè)階段。數(shù)控技術(shù)在我國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用是從1958年開(kāi)始，改革開(kāi)放之后，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用才逐漸步入正軌，主要模式是引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，通過(guò)消化吸收后，投入生產(chǎn)，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)數(shù)控技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用有了質(zhì)的飛躍，許多機(jī)械制造企業(yè)從傳統(tǒng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控化產(chǎn)品，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，由于數(shù)控技術(shù)是一種采用計(jì)算機(jī)數(shù)字實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，所以數(shù)控技術(shù)也可以成為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，使輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能得以實(shí)現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)按事先存儲(chǔ)的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能，顯示了數(shù)控技術(shù)優(yōu)良的性能，具有較高的性?xún)r(jià)比（。圖一為完整的數(shù)控工作示意圖）總的來(lái)說(shuō)，數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展息息相關(guān)，在數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中起著基礎(chǔ)性作用，當(dāng)然數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也離不開(kāi)各種輔助技術(shù)的進(jìn)步，比如說(shuō)傳感檢測(cè)技術(shù)、光電技術(shù)、機(jī)械制造術(shù)以及通訊技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化過(guò)程的基礎(chǔ)，是現(xiàn)今集成制造系統(tǒng)的重要組成部分，在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床改造與生產(chǎn)線量產(chǎn)上，境地了機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，并有效地將機(jī)械設(shè)備的功能、效率以及產(chǎn)品質(zhì)量提升到新的高度，使傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。
3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用
隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)的結(jié)合越來(lái)越有效，通過(guò)計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)可以全面掌控生產(chǎn)產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)與基本參數(shù)，并為新產(chǎn)品的研發(fā)與現(xiàn)有產(chǎn)品的性能完善提供技術(shù)支持，數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)的融合，拓寬了機(jī)械制造業(yè)的范圍，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也較為廣泛，以下為數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的具體應(yīng)用：
3.1數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用
我國(guó)國(guó)土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲(chǔ)量大，在我國(guó)的能源系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，所以如何有效開(kāi)發(fā)利用煤炭資源是我國(guó)煤機(jī)企業(yè)的主要任務(wù)。企業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度是工業(yè)化水平的象征，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的大環(huán)境下，煤機(jī)企業(yè)不斷提升勞動(dòng)效率、降低生產(chǎn)成本才能處于不敗之地，長(zhǎng)久發(fā)展。根據(jù)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境以及自身特點(diǎn)，不適合使用大型的機(jī)床設(shè)備，更不適合投入大量的資金購(gòu)置設(shè)備，所以煤炭企業(yè)可以利用現(xiàn)有型號(hào)的加工機(jī)床，改裝成加工精度等級(jí)較高，性能較好的設(shè)備，有效地開(kāi)采、加工煤礦資源。當(dāng)然煤機(jī)企業(yè)充分利用現(xiàn)有機(jī)床產(chǎn)品等設(shè)備資源，并不斷改造提升機(jī)床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿(mǎn)足較高生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)備要求，提升生產(chǎn)效率，最終實(shí)現(xiàn)投入少、效率高、設(shè)備應(yīng)用率高的目的，不斷促進(jìn)煤炭企業(yè)的發(fā)展。
3.2數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用
近年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)是較為迅猛的，汽車(chē)制造、零部件加工等等都隨之發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)汽車(chē)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)福利，加快了復(fù)雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率?，F(xiàn)階段，汽車(chē)行業(yè)對(duì)零部件和車(chē)身的要求逐漸提高，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)需求以及市場(chǎng)需要，各種機(jī)械設(shè)備也不斷朝著精密化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。例如激光數(shù)控檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，激光檢測(cè)技術(shù)具有精度高、適用性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，比如，激光檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用到測(cè)量尺寸上，用激光對(duì)汽車(chē)的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長(zhǎng)度、垂直度、密度等測(cè)量,所有尺寸的分辨率可達(dá)1μm,重復(fù)精度0.2μm，精確性非常高（。圖二為汽車(chē)工業(yè)中采用激光技術(shù)加工的部分零件表）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)工業(yè)上，可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。例如美國(guó)Ford汽車(chē)公司和Ingersoll機(jī)床公司合作研制成HVM800型臥式加工設(shè)備，并采用高速電主軸和直線電機(jī)，主軸最高轉(zhuǎn)速為24000r/min，工作臺(tái)最大進(jìn)給達(dá)7612m/min，可以理解為不到1s工作臺(tái)可行程1m，瞬間完成一個(gè)工作行程。在汽車(chē)工業(yè)的今后發(fā)展過(guò)程中離不開(kāi)數(shù)控技術(shù)，二者的結(jié)合會(huì)越來(lái)越融洽。
3.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的有效運(yùn)用
在工業(yè)生產(chǎn)的范疇中，機(jī)械設(shè)備是基礎(chǔ)，主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成。在現(xiàn)代工業(yè)在生產(chǎn)中，有些生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，造成人力資源浪費(fèi)，甚至?xí)l(fā)生工傷安全事故等等，所以應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，有效地改善了這些情況，生產(chǎn)效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數(shù)控技術(shù)也具有監(jiān)管功能，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)操作錯(cuò)誤，信息就會(huì)立刻經(jīng)過(guò)傳感器輸送到控制單元，對(duì)錯(cuò)誤操作進(jìn)行提示，并采用一定的措施進(jìn)行保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)正常化生產(chǎn)。
3.4數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備上的有效運(yùn)用
在機(jī)械制造行業(yè)中先進(jìn)的設(shè)備居于核心地位,機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造的重要組成部分，是機(jī)械制造的靈魂，在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的地位是無(wú)可替代的，數(shù)控技術(shù)的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，使得機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化及自動(dòng)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。面對(duì)現(xiàn)代機(jī)電一體化的要求,機(jī)械制造業(yè)必須具有具備控制能力的數(shù)控機(jī)床設(shè)備。在機(jī)床上運(yùn)用數(shù)控技術(shù),主要依靠代碼，其可以將產(chǎn)品生產(chǎn)的各類(lèi)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在介質(zhì)中，之后發(fā)出指令，傳達(dá)到控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床生產(chǎn)的控制，是電腦機(jī)械相結(jié)合的產(chǎn)物,通過(guò)軟件設(shè)置來(lái)控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動(dòng)冷卻泵等各種繁雜的操作。數(shù)控技術(shù)在在機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，提升了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也起到了推動(dòng)作用。（圖三為激光檢測(cè)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖）（圖三激光檢測(cè)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖）
4數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用的發(fā)展前景
數(shù)控技術(shù)的優(yōu)越性能在機(jī)械制造領(lǐng)域很好的發(fā)揮出來(lái)，無(wú)論是最開(kāi)始的封閉式技術(shù)，還是現(xiàn)代的開(kāi)放式計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)很好的發(fā)揮了他的優(yōu)越性能。在以后的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)也將逐步提高其自動(dòng)化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應(yīng)市場(chǎng)需求。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中發(fā)展應(yīng)用前期，我們并沒(méi)有注重專(zhuān)業(yè)化需求，無(wú)論從技術(shù)上、管理上、人才選取上我們都應(yīng)專(zhuān)業(yè)化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化的目的。提升我國(guó)制造裝備行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，滿(mǎn)足國(guó)家的戰(zhàn)略需求，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)制造行業(yè)飛速發(fā)展，不斷提高我國(guó)的工業(yè)發(fā)展實(shí)力。
5結(jié)束語(yǔ)
目前，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)建設(shè)發(fā)展速度挑戰(zhàn)了人們的想象力，其生產(chǎn)建設(shè)水平持續(xù)提升，發(fā)展規(guī)模呈現(xiàn)出逐步擴(kuò)大的勢(shì)頭。然而，我國(guó)機(jī)械行業(yè)之中應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)手段卻較為滯后，無(wú)法跟上發(fā)達(dá)國(guó)家的更新步伐，技術(shù)水平也不能與其相匹敵。因而，生產(chǎn)形成的機(jī)械制造產(chǎn)品更多的為低檔商品，擁有的自主知識(shí)產(chǎn)品其技術(shù)水平始終較低，同時(shí)研發(fā)的自主品牌種類(lèi)有限。導(dǎo)致我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)手段更多的依賴(lài)同行業(yè)技術(shù)。發(fā)展過(guò)程中，雖然我國(guó)一些機(jī)械制造行業(yè)達(dá)到了國(guó)產(chǎn)化的建設(shè)階段，然而應(yīng)用核心技術(shù)以及采購(gòu)部件大部分還依靠向國(guó)外市場(chǎng)進(jìn)口。例如，引進(jìn)冰箱壓縮機(jī)設(shè)施或是購(gòu)買(mǎi)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)施等。該狀況下為推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、持續(xù)的全面發(fā)展，應(yīng)由應(yīng)用技術(shù)本身入手，全面提升應(yīng)用水平。
目前，我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)了由以往機(jī)械制造向著現(xiàn)代化、自動(dòng)化以及智能化的機(jī)械制造加工不斷轉(zhuǎn)變。在實(shí)施機(jī)械制造精細(xì)化、復(fù)雜化處理加工以及高危險(xiǎn)性生產(chǎn)過(guò)程中，均能夠完成機(jī)械設(shè)施應(yīng)用控制的全面自動(dòng)化。由于機(jī)械自動(dòng)化手段技術(shù)可符合該類(lèi)施工應(yīng)用設(shè)備儀器的精密性標(biāo)準(zhǔn)，因此可確保施工操作處理人員的人身安全，保護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)完整性，實(shí)現(xiàn)國(guó)有資產(chǎn)的保值增值，使機(jī)械生產(chǎn)加工效率全面提升，并可令機(jī)械生產(chǎn)的大規(guī)模化以及大批量性變成可能。其在一定層面上使以往傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)加工模式的缺陷有效的得到彌補(bǔ)。
2、機(jī)械數(shù)控技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用
2、1機(jī)械數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛普及，進(jìn)一步為機(jī)械數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用提供了深層次運(yùn)作的空間。機(jī)械制造領(lǐng)域之中的數(shù)控技術(shù)更是受到了大眾的全面重視。該環(huán)境下，機(jī)械數(shù)控銑床、鉆床技術(shù)、數(shù)控磨床與切割機(jī)床手段得到了快速發(fā)展。再者，機(jī)械數(shù)控沖床與彎管機(jī)在各領(lǐng)域中也實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。車(chē)削中心與數(shù)控板材加工處理中心則有了一定程度的提升。以上機(jī)械設(shè)施處理加工技術(shù)手段加快了CAD技術(shù)的更新發(fā)展步伐，令其向著工程化的方向不斷發(fā)展。加之微電子技術(shù)的有效滲透與合理應(yīng)用，使得機(jī)械數(shù)控綜合技術(shù)水平迅猛提升，漸漸完成了機(jī)械數(shù)控機(jī)床加工體系刀具的高效自動(dòng)化轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)了工件的全面更新。機(jī)械制造領(lǐng)域之中，較多數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)車(chē)間均引入了托盤(pán)站，令機(jī)械制造以及柔性化生產(chǎn)單元的應(yīng)用發(fā)展變成可能。在該基礎(chǔ)之上則完成了自動(dòng)化的操控?cái)?shù)控機(jī)床系統(tǒng)目標(biāo)，使得傳動(dòng)帶實(shí)現(xiàn)了高效的自動(dòng)化控制，并引入了工業(yè)機(jī)器人完成自動(dòng)化管理。上述單元共同組成了現(xiàn)代化機(jī)械制造管理系統(tǒng)，并創(chuàng)建形成了相應(yīng)的柔性數(shù)控系統(tǒng)制造生產(chǎn)線。伴隨自動(dòng)化手段以及現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，漸漸構(gòu)成了集成化的機(jī)械數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)，并令機(jī)械制造發(fā)展整體向著更優(yōu)質(zhì)、更健康的方向跨越式提升。
2、2機(jī)械數(shù)控技術(shù)在工業(yè)以及煤礦領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用
縱觀當(dāng)前形勢(shì)我們明確，在工業(yè)化生產(chǎn)建設(shè)的階段中，通常采用的機(jī)械數(shù)控手段會(huì)互相協(xié)作施工，而在食品加工較多生產(chǎn)線之中以及印刷造紙過(guò)程中，應(yīng)用機(jī)械數(shù)控手段更加豐富。在危險(xiǎn)性較高的生產(chǎn)環(huán)境之下以及施工條件相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境下，機(jī)械數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用極為常見(jiàn)。通過(guò)機(jī)械數(shù)控手段可令基本的工業(yè)建設(shè)生產(chǎn)條件更加健全完善、快速更新。在該基礎(chǔ)之上，則可為具體生產(chǎn)部門(mén)工作人員創(chuàng)建安全有力的保障，令工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平、產(chǎn)業(yè)化程度全面提升。另外，機(jī)械數(shù)控技術(shù)的有效應(yīng)用在確保生產(chǎn)加工質(zhì)量上也頗有貢獻(xiàn)?？捎行У臏p少企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)綜合強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)適中任務(wù)量的人性化管理目標(biāo)。再者，應(yīng)用機(jī)械技術(shù)還可縮短生產(chǎn)時(shí)間，保質(zhì)保量的完成任務(wù)。針對(duì)實(shí)際加工生產(chǎn)來(lái)講，機(jī)械數(shù)控技術(shù)可借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)較多工業(yè)生產(chǎn)體系的自動(dòng)化管控，進(jìn)而令整體工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均按照原本的流程開(kāi)展。可應(yīng)用具體的傳感器裝置檢測(cè)體系做常規(guī)性的驗(yàn)證。在發(fā)掘系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤、運(yùn)行操作包含缺陷之時(shí)，則應(yīng)就不同狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的目標(biāo)。
2、3機(jī)械數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用
有效的引入機(jī)械數(shù)控手段可使汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)、加工零部件工序緊湊，提升工作效率。在一定層面可為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)贏取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)發(fā)揮重要影響作用。特別是高效快速的機(jī)械數(shù)控機(jī)床的豐富應(yīng)用，令現(xiàn)代化汽車(chē)生產(chǎn)線成功組建，體現(xiàn)了快速高效的生產(chǎn)加工特征。另外，機(jī)械數(shù)控技術(shù)手段的應(yīng)用還令汽車(chē)產(chǎn)業(yè)持續(xù)的擴(kuò)充生產(chǎn)規(guī)模，各類(lèi)復(fù)雜汽車(chē)零件的加工生產(chǎn)更新了以往傳統(tǒng)單一的加工操作模式，令目前的機(jī)械數(shù)控技術(shù)手段向著更加規(guī)范高效的方向發(fā)展。
3、結(jié)語(yǔ)
