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目前，我國機械制造領域逐步實現了由以往機械制造向著現代化、自動化以及智能化的機械制造加工不斷轉變。在實施機械制造精細化、復雜化處理加工以及高危險性生產過程中，均能夠完成機械設施應用控制的全面自動化。由于機械自動化手段技術可符合該類施工應用設備儀器的精密性標準，因此可確保施工操作處理人員的人身安全，保護國家財產完整性，實現國有資產的保值增值，使機械生產加工效率全面提升，并可令機械生產的大規模化以及大批量性變成可能。其在一定層面上使以往傳統機械生產加工模式的缺陷有效的得到彌補。

2、機械數控技術實踐應用

2、1機械數控技術在機械制造領域中的實踐應用

隨著現代信息技術、計算機系統的廣泛普及，進一步為機械數控技術的快速發展以及廣泛應用提供了深層次運作的空間。機械制造領域之中的數控技術更是受到了大眾的全面重視。該環境下，機械數控銑床、鉆床技術、數控磨床與切割機床手段得到了快速發展。再者，機械數控沖床與彎管機在各領域中也實現了廣泛的應用。車削中心與數控板材加工處理中心則有了一定程度的提升。以上機械設施處理加工技術手段加快了CAD技術的更新發展步伐，令其向著工程化的方向不斷發展。加之微電子技術的有效滲透與合理應用，使得機械數控綜合技術水平迅猛提升，漸漸完成了機械數控機床加工體系刀具的高效自動化轉換，并實現了工件的全面更新。機械制造領域之中，較多數控機床生產車間均引入了托盤站，令機械制造以及柔性化生產單元的應用發展變成可能。在該基礎之上則完成了自動化的操控數控機床系統目標，使得傳動帶實現了高效的自動化控制，并引入了工業機器人完成自動化管理。上述單元共同組成了現代化機械制造管理系統，并創建形成了相應的柔性數控系統制造生產線。伴隨自動化手段以及現代化網絡技術的廣泛應用，漸漸構成了集成化的機械數控技術系統，并令機械制造發展整體向著更優質、更健康的方向跨越式提升。

2、2機械數控技術在工業以及煤礦領域的實踐應用

縱觀當前形勢我們明確，在工業化生產建設的階段中，通常采用的機械數控手段會互相協作施工，而在食品加工較多生產線之中以及印刷造紙過程中，應用機械數控手段更加豐富。在危險性較高的生產環境之下以及施工條件相對復雜的環境下，機械數控技術的應用極為常見。通過機械數控手段可令基本的工業建設生產條件更加健全完善、快速更新。在該基礎之上，則可為具體生產部門工作人員創建安全有力的保障，令工業生產機械化水平、產業化程度全面提升。另外，機械數控技術的有效應用在確保生產加工質量上也頗有貢獻。可有效的減少企業勞動生產綜合強度，進而實現適中任務量的人性化管理目標。再者，應用機械技術還可縮短生產時間，保質保量的完成任務。針對實際加工生產來講，機械數控技術可借助計算機系統實現對較多工業生產體系的自動化管控，進而令整體工業生產環節均按照原本的流程開展。可應用具體的傳感器裝置檢測體系做常規性的驗證。在發掘系統出現錯誤、運行操作包含缺陷之時，則應就不同狀況進行調節以實現相對穩定的目標。

2、3機械數控技術在汽車工業領域的實踐應用

有效的引入機械數控手段可使汽車工業生產、加工零部件工序緊湊，提升工作效率。在一定層面可為汽車產業贏取市場競爭主動發揮重要影響作用。特別是高效快速的機械數控機床的豐富應用，令現代化汽車生產線成功組建，體現了快速高效的生產加工特征。另外，機械數控技術手段的應用還令汽車產業持續的擴充生產規模，各類復雜汽車零件的加工生產更新了以往傳統單一的加工操作模式，令目前的機械數控技術手段向著更加規范高效的方向發展。

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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。

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1.1刀具的選擇

在進行零部件加工時，數控銑削加工工藝發揮著十分重要的作用，因為它會影響機械零部件的加工成本，影響整個機械加工的質量。作為數控銑削加工工藝的主要設備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應用過程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類型時應該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時應采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質量，在加工機械零部件時，有時也會對凹形進行精細加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質量。

1.1.2考慮從小到大的原則

在進行機械零部件加工處理時，不能只使用一把刀具，因為機械型腔存在許多不同的曲面類型。為了順利完成整個機械加工處理過程，就必須在處理時采用從小到大的原則。這樣可以在對機械零件進行加工時有效避免明顯的質量問題，還可以提升機械零件的加工效益。

1.1.3考慮型面曲率的大小

為了保障機械零件的加工的精度，在進行機械零件精加工時，就應該用半徑較小的刀具進行處理，尤其在進行拐角加工時，施工人員選擇刀具時是根據型面曲率大小進行選擇，并且必須嚴格按照規范要求進行控制。

1.1.4考慮圓角銑刀進行粗加工

一方面，選用圓角銑刀進行粗加工，相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量，而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面，在切削過程中，圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以內的范圍的切削變化比較連續。

1.2刀具的切入與切出

由于機械加工型腔十分復雜，所以在機械加工數控銑削中，為了完成機械零部件的加工，需要經常更換不同的刀具。在精加工過程中，加工表面質量的差異往往受到切出和切入時的切削方式的變化的影響。因此，應該加強對刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過程中，每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會相同，如果在下次盡進刀時選擇不正確的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過預加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最簡單的方式便是刀具垂直切入切出，可用于機械型腔側壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預加工工藝孔切入工件；較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進行粗加工過程中，如果是單項走刀方式，一般將一個加工操作開始時的切入方式作為CAD/CAM系統提供的切入方式，但是并不是每一次加工時都采用這種方式。而這主要導致了工件和刀具的損壞，解決方式一是減少加工步距，二是采用雙向走刀方式或走刀方式進行加工。

1.3切削方式和走刀方式的確定

加工時工件相對于刀具的運動方式就是切削方式，在加工工程中，刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機械零部件的加工效率與加工質量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下，為了使刀具受力平穩，盡可能地縮短切削時間。在機械加工中，經常使用的走刀方式包括往復走刀、單向走刀和環切走刀三種形式。單項走刀方式切削效率較低，因為切削方式在加工中保持不變，這樣可以使順銑或逆銑一致，但加了空走刀和提刀。為了保證切削過程穩定和刀具均勻受力，在粗加工過程中，切削量較大，所以選用單項走刀方式。在加工過程中，進行逆銑和順銑交替加工，質量較差，因為在加工過程中，進行不提刀地連續切削。一般情況下，選用往復走刀的情況是半精加工和表面質量要求不高的精加工，而在粗加工時，不宜采用，因為加工時的切削量太大。加工過程的平穩性、加工表面質量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進行圓周銑削時，選用順銑或逆銑，則是根據表面質量的要求和加工余量的大小。在實踐時，一般為了減少機床的震動，進行粗加工時余量較大，選用逆銑加工方式較好。而在進行精加工時，選擇順銑加工方式，以達到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程師方面的機械數控加工編程技術

曲面實體相結合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強大，應用廣泛，效率高，代碼質量好，是國產AD/CAM數控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數化，可直接設定實體、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工質量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數控加工過程中，具有通用后置處理；多軸的數控加工功能；支持高速加工；支持多軸加工；典型的加工仿真與代碼驗證；參數化軌跡編輯處理；加工工藝控制等。具有靈活的特征實體造型、強大的曲面實體復合造型、完美的曲面實體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數控加工具體步驟是：

1）根據工件圖紙，造型工件；

2）數控加工方案設計；

3）根據被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數和加工方法；

4）軌跡生成與仿真加工；

5）后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動編程系統進行各種造型設計，選取合適的設定數控加工工藝參數和加工方法，進行仿真加工，生成刀具軌跡，生成加工代碼，解決了復雜零件不能用手工編程、手工編程耗時的問題，大大提高編程加工和編程問題。

3宏編程技術方面的機械數控加工編程技術

宏編程是可以使用變量進行算術運算（+、-、*、/）、邏輯運算（AND、OR、NOT）和函數（SIN、COS等）混合運算與高級語言相像的程序編寫形式。在宏程序形式中，用于編制許多復雜的零件加工的程序，一般提供判斷、循環、子程序調用的分支和方法。在利用宏程序技術進行零部件加工不但可以加工復雜形狀的機械零部件，而且還可以格式化普遍加工，大大縮短編程時間。比如本零件中的橢圓短半軸、長半軸值發生變化，只要更改A、B值就行。但是進行宏程序編寫時難度很大，因為編程人員不僅需要知道關于基本機械工藝數控編程的知識，還需要知道深厚的計算機語言知識和數學建模知識。

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1.1數控機床應用水平低

自我國制造業正式引進數控加工技術以來，制造業的生產水平獲得明顯提升。雖然在日常使用過程中，有基本的數控機床操作規范與維護措施，不過機床本身的精度損失是無法避免的。為進一步提高工作效率，改善生產質量，落實好機床維護保養工作十分重要。此外，由于許多工程并未明確每臺設備的加工精度與加工任務，沒有合理區分粗加工設備與細加工設備，設備資源沒有得到合理安排，不但影響到數控機床的使用壽命，還會大大降低數控機床的生產效率。

1.2操刀頻率與設置不合理

在開展大規模生產活動時，合理選擇換到方式能有效縮短換刀的輔助時間，避免機床嚴重磨損，從而減少機床維護成本，提高機床生產的經濟效益。從目前情況來看，大部分工廠的換到頻率均存在不合理現象，同時，夾具選擇、走刀線路、刀具排列位置以及刀具樹勇順序都沒有具體細化，設計方案明顯存在漏洞，如此一來，機床運行的工作效率自然也會受到影響。

1.3編程程序不符規范

數控機床的運行模式主要取決于計算機的編程程序，計算機編程主要負責控制機床工作步驟。隨著信息技術的不斷發展，計算機編程程序在數控機床加工中獲得廣泛應用，不過不得不承認的是，計算機編程目前仍未達到最理想化的運用程度。現有計算機編程十分復雜，給系統的調試與操作帶來了諸多不便。也正因如此，數控機床機械技術加工效率始終無法得到提升。

2提高數控機床機械技術加工效率的根本途徑

2.1人員管理方面

2.1.1提高操作人員業務水平

在數控機床加工環節中，操作人員的業務水平直接決定數控機床的工作效率。作為數控機床軟件的操控著，其專業能力與職業素養均將對數控機床的加工效率產生深遠影響。所以，提高數控機床一線操作人員業務水平很有必要。

2.1.2規范數控機床操作流程

相較于普通機床，數控機床的操作流程更為復雜，操作工藝也更加豐富多樣化。為確保加工活動得以順利開展，提前制定好科學、規范的數控機床操作流程很有必要。因此，加工企業有必要在實際工作中，制定規范數控機床的操作流程，要求全體操作人員在工作期間，嚴格按照相關規范執行各項操作。

2.1.3對現有管理模式進行改良

數控機床的穩定運行離不開科學管理，只有提高管理水平，才能充分發揮出數控機床的功能與優勢，為生產加工活動做貢獻。所以，在工作期間，有必要定期對數控機床管理模式進行調整與改良，根據生產加工活動的具體需求以及數控機床的規格、類型、加工工藝等方面，制定不同類型的管理模式，以確保在不同生產加工活動中，不同類型的數控機床能夠得到有效利用。只有實現管理模式的與時俱進，才能更好地提高數控機床設備資源的有效利用率，進一步促進機械技術加工效率的不斷提高。

2.2技術設備方面

實際上，加強對數控機床機械技術設備方面的研究，從技術層面著手是提高數控機床機械技術加工效率的根本途徑。在對數控機床技術設備方面進行研究時，務必要結合數控機床的工作特點，針對具體情況采取具體的應對措施，在考慮到可操作性的同時，加強成本管理，以確企業的整體效益。

2.2.1恒定電網供電水平

數控機床集互聯網技術與機床技術于一體，因此對電網供電系統有著極高的要求。以目前應用范圍最廣的數據機床為例，在電網供電極度不穩定的情況下，該裝置內部的欠壓保護裝置報警系統根本無法發揮出正常作用。從技術可行性與經濟性的層面來看，結合運行中數控機床的在自身特性，于電網系統中設置交流穩壓器是解決該問題的唯一途徑。交流穩壓器的設置，能夠有效避免在高峰或低谷時段供電不穩定現象，從而為數控機床的高效生產創造有利條件。

2.2.2正確選擇合適設備

在數控機床運行期間，操作人員應重視數據機床設備的選型，特別是有關數控系統方面的選型，設備選型是否合理將直接決定數控機床的相關工作能否順利開展。因此，相關工作人員在選擇相關設備的型號時，務必要對工作環境、工作條件、生產需求等多方面因素進行充分考量。此外，為提高數控機床與各相關設備工作的協調性，企業在選購數控機床以及相關設備時，應盡量選擇同一廠家的產品。同一廠家出產的產品有利于工藝之間的鏈接，且為后期維修保養工作減少了許多不必要的麻煩，從根本上解決了數控機床機械技術加工效率低的問題。

2.2.3落實機床維護管理工作

數控機床的管理與維護是確保數控機床得以正常工作的重要前提，也是延長數控機床使用壽命的關鍵。因此，相關工作人員可定期對機床進行維護與管理，通過機床等方式，對數控機床進行維護與保養。另外，部分數控機床運行環境較為特殊，為確保數控機床的應用價值得以充分發揮，務必對機床采取合適的方式進行保養。同時，不同型號的數控機床保養維護方式也不一樣，油的類型與使用方式切不可混淆。只有認真落實好機床維護保養工作，才能有效提高數控機床機械技術加工效率。

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數控技術的整個控制過程是通過計算機、自動控制系統、電氣傳動裝置以及精密傳感測量裝置完成的，這是一種高新的技術工藝。目前比較流行的數控技術中主要使用的是CNC系統，這種系統由于其高靈活性而深受各種機床生產廠家的喜愛，被普遍使用來對機床進行控制。在CNC系統中發揮主要作用的就是CNC裝置，這種裝置是主要用于數控系統控制的計算機裝置。其工作過程是：首先在錄入系統中輸入機床運行的技術要求和參數；在輸入完成之后，通過系統中的計算機處理系統對錄入程序進行控制執行，接收到執行指令的機構則開始行動按輸入的要求完成加工。整個過程都是在電腦控制下完成的，精準化程度非常高。為了進一步提升數控機床的生產加工效率和精度，目前的數控機床也都裝設有軟件插補來對機床的插補算法進行補充。

1.2數控技術設備

隨著數控技術的發展，數控技術的設備也得到進一步改進。數控技術裝備主要有以下幾個方面：（1）在數控設備中所廣泛使用的數字伺服技術指的是一種能夠使用現代控制理論對設備的運轉進行控制的技術，也正是由于這種技術的發展而逐步摒棄了過去的危機處理控制方式，數字化的控制理念已經成為未來數控領域發展的重要思想。（2）數控設備中還包括精密機械的設計和加工等方面。數控設備的主要目的就是提升生產效率，提高設備的生產精度，而精密機械則成為數控設備中不可或缺的一部分，只有這樣才能夠保證生產出高精度的機械部件。

2數控技術在機械制造中的應用

2.1數控技術在工業生產領域的應用

現代機械制造行業不斷發展，迫切需要在工業生產中應用數控技術成功地實現無人化工業產業的模式。在目前我國的工業生產過程中，通過數控技術完成對加工的整體控制。首先錄入工業生產的控制指令，在計算機的控制作用下來對輸入的生產指令進行任務發配，執行機構在計算機的控制下進行生產加工，并且通過計算機對生產加工過程進行動態監測，發現加工過程中存在問題及時地傳遞給指令分配模塊，停止繼續生產作業。通過數控技術的應用，目前我國的工業生產領域已經實現了科技化、現代化，有效地解放了工業生產企業的勞動力，降低了企業的生產成本。

2.2數控技術在汽車行業中的應用

由于汽車零部件對于精度的要求比較高，所以在企業生產中數控技術的應用比較廣泛。通過數控技術的使用已經實現了生產線的高度智能化，有效地提升了生產線的作業效率，而且高精度化的生產模式也有效地降低了殘次品的概率，有效地降低了企業的生產成本，為促進我國汽車行業的發展起到了十分重要的作用。

2.3數控技術在機械設備中的使用

在機械制造領域中機械是最根本的設備，高精度的機械設備能夠更好地保證生產出符合技術要求的其他設備。由于數控機床的控制能力比較強，能夠實時地指揮設備的運轉方式，并且通過數字化處理的模式來解決機械設備在運轉過程中出現的問題，通過編程的形式來實現對整條生產線的整體性控制，有效地提升了生產效率和生產精度。傳統機械生產工藝中需要操作工人到現場對工具進行調整，根據設備技術參數要求對設備部件進行操作，不但生產效率低，而且生產的設備精度也不夠高。應用數控技術則可大大地簡化機械設備的生產過程。隨著我國科技的進步，數控技術也取得了突飛猛進的發展。目前，我國機械制造中數控技術的應用發揮著核心的作用，能夠實現多種平臺操作。隨著數控技術的逐步成熟，數控技術的生產成本也降低了很多。在未來的機械制造行業中，數控技術必將隨著我國科技的進步而取得進一步的發展。要以科技發展為基礎，以市場需求為技術革新的動力，進一步推動數控技術的發展。要根據現代人對于人性化科技的要求，逐步實現數控技術的人性化控制，有效地提升機械制造過程的自動控制水平。

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（1）數控技術的便利性是多方面的展現，與傳統制造業相比，數控技術的應用就很好地減少了機械制造中繁復的工藝流程，通過這種減少工藝流程的方法之后，那么數控技術的便利性就會完全展露無遺。

（2）數控技術在機械制造中的發展應用還能夠改變機械制造中的加工工藝參數，改變了機械制造中的加工工藝參數之后，我們的機械制造將會更加的便利。

1.2數控技術的高效率

（1）數控技術在機械制造中的發展應用能夠實現一次裝夾工件完成多道工序的加工，從而能確保加工的精度和減少輔助的時間；

（2）數控技術在機械制造中的發展應用能夠高質量的完成普通機床難以完成的復雜零件和零件曲面形狀的加工；

（3）在我國機械制造產品的穩定性和可靠性存在一定的問題，再加上網絡化程度也不夠普及，只用于一些簡單的程序數據傳輸，就串口通訊技術來說，網絡數字化水平不高，集成化和遠程故障的排除能力較弱。總而言之，數控技術在我國機械制造業的應用上還不是很成熟，需要投入更多的人力和財力，加強相關方面的技術人員的培訓，不斷地吸收新技術的同時，真正做到將技術成果實踐于實際操作中。

2數控技術在機械制造中的實際應用探究

2.1數控技術在機床方面的實際應用

在機床的數字化作用下對于刀具以及機械的部件以及主軸的變速等等都是由數字來進行操作，只需要在對機械的一些零部件加工之前由編程人員把零部件的相關程序進行編程，而后再通過程序的載體，在這一過程中如果是想改變對機械的零部件加工只要在電腦系統的程序中進行修改，輸入新的程序即可，這對于傳統的人工調整有著很大的方便性，在效率上得到了提高。

2.2數控技術在汽車機械制造中的實際應用

在我國的經濟得到穩步上升過程中人們的生活水平也隨之得到了很大的提高，在對產品的消費方面需求愈來愈大，在這一市場激烈競爭的背景下數控技術就有著其重要的作用，數控技術在汽車機械制造中得以應用能夠在質量上以及效率上都能夠得到有效的提高，對于汽車的零部件的加工以及新產品的研制都有著很好的效率提升，從而也把汽車機械的零部件加工向著集成化以及規模化的方向得到了發展。

2.3數控技術在煤礦機械制造中的實際應用

（1）當前的煤礦產業的發展中對于采煤機械的要求也已經愈來愈高，在實際的采煤環境制約下采煤機的種類也比較的多，并且都不是大批的進行生產，這就給采煤機械的制造有了很大的困難，對于傳統的機械制造的技術在采煤機的單件下料問題上得不到很好的解決，而數控技術的應用可以通過龍骨板程序進行下料，對于在套料的選用方案上起到了很好的優化作用，在效率提高的同時，在對機械的零部件生產過程中的精確度也有了很好的保障。

（2）在數控技術得到了一定程度的發展的同時，也應當清醒的看到一些不足之處，在長期的發展過程中，我國的數控機床還處在一個低檔膨脹和中檔發展遲緩以及高檔進口的這樣一個局面，在我國的一些重要的工程方面的應用上還是依靠于進口的設備和技術來完成，從整體的發展上來看，我國在數控技術上的水平以及精確度和質量、性能和其他國家相比還處于比較落后的階段，在自主創新能力方面還不夠，在自主產權的操作系統方面還比較的缺乏。

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數控機械施工需要依托多個技術平臺如數據采集、機械控制、現場定位、三維模型設計等，結合通訊技術對現場資源進行優質整合，最大限度走出時間與空間局限，應用機械實現對施工進度的實時跟蹤管理和施工情況的精準控制。數控機械施工現在普遍應用于各類工程，如公路、礦山、機場、公共工程等，利用智能控制系統與機械相聯合組成智能數控設備完成多個關節的施工任務，并完成壓實與驗收。這種施工技術的應用可以實現分環節、分工序的精確控制與多機械、多標段的高效組合，在專業化平臺輔助應用下完成建設任務。比如昆明機場跑道的水穩施工使用數控平地機即可完成無需掛線，高速公路精加工層施工也無需放樣測量可直接完成。數控機械施工技術之所以能夠發揮眾多優勢，關鍵在于應用GPS或實時動態定位控制技術明確機械位置和狀態，利用傳感器采集數據對三維化模型進行校準，從而準確的操作指示引導施工人員控制機械精準施工。與傳統機械化施工低效率、數據反饋不及時、安全性差、對外部條件依賴高等問題相比，數控機械施工在多種技術平合下可高效完成施工人物，節省時間、人力與成本，提升施工安全性，施工中同時完成質量監控，實現管控一體化，減少返工現象。路基填筑數控施工技術流程如下。路基填筑數控施工技術流程設計數據導入系統，架設定位基站運料車裝、卸料數控推土機將料堆散開，自動調整鏟斗進行物料粗平數控平地機根據設計對比自動調整鏟刀進行精平數控壓路機碾壓，實時顯示所壓區域的壓實度和壓實遍數完成及時提供動態數據。

2數控機械技術應用實踐分析

數控機械技術憑借自身多重優越性能在公路土建施工中得到了普遍應用，我們以某地區高速公路建設中某一標段中300m精加工路段為例，分析下數控機械技術的實踐應用情況。

2.1施工后標高誤差

施工標高數據的對比是可以凸顯施工技術精準性和優越性的一個重要指標。與傳統施工技術標高數據對比，數控機械技術在減少誤差提升精準度方面具有顯著優勢，我們以具體數據來進行分析對比。某高速公路標段內不同方法施工后標高檢測結果對比見表1。從實際數據對比情況來看，應用數控機械技術輔助施工在標高控制方面顯著縮小了誤差，提升了精度與精確性，可見數控機械技術在公路土建施工中優越的控制性能，有助于加強施工管控。表1某高速公路標段內不同方

2.2施工成本與效益

傳統機械施工中，需要數名施工人員進行測量放樁、護樁，不僅耗費人力物力，且需要反復核對確保精準性，對外部天氣條件以來程度較高，且施工人員安全情況缺乏保證，后續工作中還需要人工指導機械就位，反復收集整理數據，工作量大，在面臨工程數據或設計變更時無法及時有效進行調整反饋，甚至可能導致返工。但是數控機械技術則不同，它可通過三維建模和多技術平合應用完成數據整合，無需放樁即可進行是施工，不僅顯著提升了施工效率，節省了人力物力與資源，保障施工人員人身安全，且在地誤差高精度控制下，還能夠實現數據的實時采集、自動控制，在施工過程中完成進度控制與質量控制，動態監控全程，實現一體化施工，無論是施工成本還是施工效益都有切實保障。為進行直觀有效對比，我們以高速公路某路段為例進行施工試驗，對比施工成本和施工效益，數控產品選擇美國Trimble公司GCS900系統，在長為300m的精加工路段分別應用傳統施工方法和數控機械施工技術各施工150m，對比施工效率、施工誤差、施工成本。兩種施工模式施工效率、施工成本對比見表2。結果顯示，數控機械施工可顯著提升施工效率，降低人力物力等成本投入，施工效益好。人力投入的減少并未影響施工數據收集，既避免了施工人員對機械施工的干擾，降低安全隱患，同時節約人力和成本投入，二者成本上的顯著差異證實了數控機械施工的優越性。由此可見，廣泛使用并推廣數控機械施工能夠加快施工進度，提升施工效率縮短工期，降低成本投入，帶來可觀的經濟效益。

2.3應用實例

目前數控機械技術已經廣泛應用于國內多個公路項目建設，比如江西省昌西南連接線TJ合同段引進數控機械化設備天寶GCS900系統，應用于超寬路基平整施工。傳統路基平整施工方式要耗費大量人力、物力和時間，樁與樁之間的精度較難保證，未解決以上難題，數控機械系統被引入基建施工，以美國天寶GCS900系統為主，集成了精準定位技術、通訊技術、機械控制技術、計算機技術、SPS930全站儀、MT900靶標、車載電腦、傳感器、電臺、光棒指示及液壓/電源模塊數字設備，實現了一體數控機械化施工，在路基平整中可以做到了無樁化施工，避免了施工過程中人為因素而造成的誤差。在公路工程施工運用過程中，數控機械化施工產生了節約時間、節約成本帶來的經濟和社會效益，控制了施工的質量和精度，減少了作業行程和運營成本，并且低碳環保，數據永久保存，便于管理，為后續的道路維護養護提供相關資料。數控機械化施工技術的引入，為公路土建施工建設提供了有力的技術保障，較之傳統施工方法，至少提高效率(縮短工期)35%以上，是成功的應用范例，值得在公路土建領域大力應用推廣。

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2數控技術的生產利用

在一些惡劣的生產環境中利用數控技術尤為重要，在化工生產過程中，粉塵、有毒有害氣體無時不刻威脅著生產工人的人生安全，數控技術的引用不僅改善了工人的勞動條件，提供了安全保障，同時對企業來說，也提高了產品的生產效率，實現機械化。在生產加工中對環境要求非常高的加工過程中，數控技術可以擺脫人的因素，能提供更優的生產環境，例如在食品加工過程，傳統的作坊式生產明顯不能滿足我們對食品衛生的要求，在現在化無菌化生產條件中數控技術減少了人為操作，一切由機械代替手工自動完成，保證了生產加工的質量要求。數控技術對既定的生產過程進行控制，一般采用負反饋的調節機制，利用傳感器發現錯誤并及時采取相應的處理方法，實現全過程的智能化一體化生產。

2.1在采煤業中的應用

在傳統的采煤業中，一般是由采煤工人在地下進行挖煤作業，由于地下情形的不可預知性，煤礦事故頻繁發生。即使是在采用機械化采煤技術的今天人工的操作依舊存在，地下煤層環境的不同，也需要采用不同的機械。數控技術在采煤機的應用，解決了單件下料的重要難題，數字化技術能夠模擬出最優的套料方案，不僅能實現采煤機械的高效率生產，還能極大的避免人工直接操作的危險性，降低甚至杜絕了煤礦事故的發生，提高煤礦生產企業的經濟效益。

2.2在汽車行業中的應用

汽車行業近些年在我國發展迅猛，數控技術在汽車工業中加快了汽車零部件的標準化生產，有數控技術控制的生產中心更加智能化，不僅高效率還能滿足產品更新的要求，還能制造一些極為復雜的零部件，為汽車工業的整體發展添磚加瓦。將不同零部件數字化處理后存儲在計算機中，利用模擬技術可以虛擬制造出各種汽車模型同時利用各種試驗軟件模擬測驗，了解其參數，更迅速的開發出一種產品來，縮減了汽車的研發周期。

2.3在新型機械制造領域的應用

在航天領域，許多零部件需要特殊的加工，才能滿足平整度、剛度、柔韌性的要求，傳統的制造也很難滿足這些加工要求，這就要求數控技術對材質進行精密的微加工，不僅節約了材料還能更快的實現零部件的加工，推動了航天領域的發展。其它高精度的科學儀器亦是需要數控技術的應用。

3機械數控技術的未來發展

3.1更精確

利用數控技術完成高精度的機械操作，在微米級乃至于納米級的操作級別上手工借助機械一般很難完成及其細微的工作，只有通過數字控制技術進行分子的自組裝完成對納米級別的加工，數控技術精確到每一步，嚴格控制生產環境，將各個生產環節嚴絲合縫的連接起來，最終完成高精度超復雜的產品生產。

3.2更大

在微觀領域，數控技術可以做到微米級和納米級，機械設備也可以做的很小。在另一方面，數控技術結合大型生產機械也成了未來發展的一種走向。利用數控技術為核心的3D打印技術可以自行一體化建設大型建筑，在對復雜機械的組裝上，大型組裝機械自動精確組裝每一個零部件，節省時間提高效率。

3.3更快

沒有最快只有更快，數控裝置在未來幾年內需要具備高速處理大量指令的能力，處理數據的能力和反應的時間長短決定了精確度。這不僅需要算法上的不斷改進和優化，更需要硬件設施的不斷提升。由于計算機運行速度的飛速提升，CPU的運行頻率早已達到上千兆MHz，在微秒級別上依舊能夠快速做出反應。在另一個方面，伴隨著數據處理速度的提升，機械傳動速度度提升也十分迅猛，主傳動軸的轉動速度已經達到100000轉每分鐘了，轉速的提高對附加的進給部件的剛度和韌性也提高了很大的要求。

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2木材加工機械數控技術的戰略思考

我國的木工企業規模較小、發展緩慢，單靠自身品牌效應和能力很難進行數控設備的開發。中國很少運用數控鏤銑機，所以國外生產這批數控鏤銑機幾乎無法進行銷售，更何況是暢銷。國內的木工機械數控的大市場，雖然已被跨國公司控制，但是它們卻無法包攬整個市場，這是由于我國的特殊國情決定的。數控技術自出現以來，其發展已經與木工機械數控相適應。

2.1數控技術產業的人才缺乏

我國所有的木工機械生產企業共有1000多家，然而只有不足20家企業，可以進行自主研發，不足100家企業有測繪仿制能力。而我國木材加工企業共有3萬多家，不足300家企業購買了數控木工機械，若要在其中找出能進行設備二次開發能力并且能夠進行生產的企業，還不及總數的一半。除此之外，木材加工的相關企業的薪資水平較低，很少有人愿意嘗試其生產、銷售和操控設備的工作，又進一步地阻礙了數控木材加工設備在我國的發展。另有一些企業以裝點門面為由，購買數控木材加工設備，而沒有真正地發揮其作用。2.2數控系統是木工機床的中心我國木工機床的發展能力有限，數控技術方面和硬件設備的開發難以取得階段性進展，但是由金屬加工數控機床的系統所產生的數控木工機械技術還不夠完善，有許多問題亟待解決，沒有將木工企業的特點體現出來。而由于語言問題，無法直接引用國外的優秀軟件，所以，現在的首要任務，要根據木工數控設備的特點研究，引進能夠適應國內數控木工機械系統的設備或軟件。

2.3明確數控木工設備的發展方向

憑借著良好的售后服務，國外的數控木工機械生產機構才能不斷地獲得訂單。但我國的技術水平和售后服務都還不足，無法滿足群眾的需求。而且我國傳統的木工企業與群眾之間缺乏溝通，所以始終達不到跨國企業的銷售量。而我國的這些企業也很少購買能夠提高產量和生產效率的先進設備，無法獲取更高的利益。從現在木工機械數控市場的發展來看，我國傳統的時代已經過時，需要研究出為企業創造生產價值的數控設備。管理者需要考慮企業的開發方向是否正確，例如現在很多用戶需求的是小批量的生產方式，所以，木工機械企業應準確掌握發展方向。

2.4企業售后的重要性

數控木工機械加工企業應該對企業售后進行專項管理，并加強售后內容培訓和技術支持，這種方式才能打開市場，加大企業的知名度，吸引用戶的目光。與此同時企業自身也要給用戶提供機械系統的保修，提高企業在用戶心中的地位。對于中、小型木工機械企業等服務，應該根據我國的數控技術和機床的應用基礎，采用合理的開發模式。

2.5加強與高等院校的合作

我國應著重加強中小企業的木工機械數控技術的開發，并以其為研究主體，因其生產技術都是剛剛起步，對于數控生產技術方面還有很大的空間。而經營成功的企業已經形成了技術體系，很難創新技術，而很多企業實際上對數控技術沒有一個全面的了解。首先要加強與各大高校的技術連接，開發初期要以高校給出的發展方案為主，自身進行加工工作，購買低成本的配件，并采用先進的生產方式。如今的市場競爭中，沒有一家企業能夠壟斷整個市場，也不可能生產自身產品的全部零件，應杜絕這種落后的生產模式，加強社會分工協作，時刻與時俱進。以目前的數控技術發展速度，數控設備的普及將很快到來。建立產學研合作與開發能夠加快其進度，并且更加順利。

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2、煤礦機械數控機床的設計

應綜合考慮系統應用的場合，所需控制的對象以及對系統提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機的CPU是目前我國常用的CPU芯片。有時候也選用8位機的CPU，例如8080，8031，Z80等。應用于普通數控機床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價，而且實用性和普及都是很強的，此外，對于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統的目的就是為了滿足被控對象工藝，有效的促進產品的質量和生產效率的進一步提升。在設計PLC控制系統的過程中，要按照下列原則進行。一、堅持完整性原則，也就是說，要確保可以滿足工業生產過程和機械設備的需要。二、經濟性原則，就是產品一經設計出可以做到簡單實用。三、可靠性原則，就是PLC控制系統在設計完成后可以穩定可靠的運行。四、發展性原則，就是對現在已有的生產工藝進行全面的檢查后給未來的發展留出一定的空間。通過機床的傳動實現不同的工件在不同的速度下運行時的協調。傳動的性能會對零件的質量和生產效率產生很大的影響，在設計中還要考慮其經濟性，利用原來的電動機拖動機床的傳動，達到機床的正常高效率運行。在加工的設計中，考慮到變換了切削轉矩以及機床電壓，會使得電機轉速也發生變化，使得生產精度提高，其影響會直接反應在零件的表面生產。在主軸的設計中應加入變頻調速系統，用來完成機械換擋。傳動系統主要是將接受系統的指令傳輸給傳送系統需要進行工作的部分。驅動系統會根據指令進行相應設定的工作，之后會進行機械的加工處理，從而生產出符合規定要求的零件。對于精度要求很高的參數設置需要依據傳動要求進行相應的設定，同時，開環控制是對驅動系統進行改造的過程中不可缺少的環節。當現代機床與傳統的進行比較時可以發現，現代機床具有更高的穩定性，而且自身發生故障的可能性越來越低，工作中出現的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數控機床都是由機械和電氣等多方面的程序構成，維修人員要從內到外仔細的檢查，最大限度的排除因為隨意的卸載造成的機床性能降低。此外，對于參數的設置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動的剛度。在設計中，對數據庫的整理也是很有必要的，它是遠程數據庫的基礎，網絡數據庫是將數據和資源實現共享的核心技術，然后經過本地計算機的處理完成數據的存貯和查詢。

3、煤礦數控機床伺服系統設計

數控機床的伺服系統有三種，即開環，半閉環和閉環三種。其中閉環的控制方案的優點很多也很突出，閉環的系統的機床精度很高，在補償機械運動中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對精度的影響。但是閉環系統的機構較其他系統復雜，使用技術難度較大，對該系統的調試和維修困難，再有就是生產的造價高，在實際的生產過程中使用閉環的控制系統沒有太大的必要性。ActiveX的其實就是一個開放的平臺。其工作內容就是給程序的開發人員和用戶，還有Web生產廠商提供在互聯網創建程序集成過程中的方向。ActiveX服務器控件能把所有的能執行的代碼還有程序融入到該服務器系統之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過網絡就能得到想要的程序，不需要遠程的客戶端就能進行遠程的執行。

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1、鉆孔基本情況

淄礦集團埠村煤礦東區為解決431輔助下山采區、423采區的防塵用水，在-390m東大巷施工一徐灰觀測鉆孔， 2006年11月7日開工。開孔層位3煤頂板細砂巖，終孔層位徐灰，終孔孔深219.9 m，水量72.0 m3/h，壓力4.0MPa，鉆孔結構為雙層套管，水泥固結。第一層套管Φ127×8mm、共24.50m，第二層套管Φ89×8mm、共186.50m。，2007年1月8日竣工后即投入防塵用。該鉆孔投入使用兩個月，周圍未出現任何異常現象，2007年3月11號發現鉆孔周圍出水，鉆孔以東8m范圍內底板多處地點涌水，最遠兩處出水點距鉆孔23m。最大涌水量為43.53m3/h。

2、鉆孔及周邊巷道出水原因分析

根據現場實際情況，巷道底板多出底鼓，平均底鼓0.5m左右機械論文，且兩幫均有片幫，頂板冒落，巖層斷裂痕跡，并且發現鉆場內水泥澆筑的鉆機平臺出現明顯裂縫，分析為礦壓多次活動使鉆孔產生裂隙，導致鉆孔產生滲漏，發生底板突水。由于礦壓活動仍在繼續，鉆孔的危險程度在加劇，根據以往經驗一般礦壓破壞底板深度在12m左右。因此決定采用在孔內重新下套管落沙封堵裂隙點的方法，進行封堵裂隙和加固鉆孔及周圍底板，同時封堵鉆孔，消除隱患。

3、鉆孔治理方案

3.1套管選擇及施工：根據鉆孔周邊出水情況，采用在孔內重新下放小直徑套管，進行套管固結后，采用落沙封堵裂隙點的辦法，進行封堵裂隙和加固鉆孔及周圍底板，同時封堵鉆孔。小直徑套管采用直徑為Φ60mm無縫鋼管，從孔口開始下放套管,當套管下放至孔內3.8m處，套管無法下放，隨即改用1寸管子下放，仍然不能下放。在此情況下，分析是套管在孔口下3.8m處已斷裂并錯位。為探明套管斷裂情況及錯動方向，加工直徑為Φ73 mm的圓木木塞沿Φ60mm的套管下放，經兩次用木塞撞擊套管留下的印跡分析確認，斷裂處上下套管重合處不足20mm。套管斷裂后，上部套管向巷道中心方向移動。針對上述情況，決定首先采用大孔徑鉆頭擴孔，鉆進至套管斷裂處，提出上部斷裂套管，再下Φ60mm套管進行落砂封堵的方法，同時注漿封堵鉆孔。

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