制造业数控技术范文

导语：如何才能写好一篇制造业数控技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：数控技术；数控机床；汽车制造；应用

数控技术是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础，是自动化柔性系统的核心，是现代集成制造系统的重要组成部分。汽车工业生产的每一个环节已经离不开数控机床。数控机床也需要汽车制造业的支撑，汽车制造业已成为数控机床消费的主体。

1 数控机床的特点

数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平，使传统的制造业发生了极其深刻的变化，数控机床加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：

（1）能高质最地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工。 （2）能方便地改变加工工艺参数，因而利于换批加工和新产品的研制。

（3）可实现一次装夹完成多道工序加工，确保高精度同时又减少了辅助时间。

（4）采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平。

（5）便于实现计算机辅助制造。

数控机床，精度高、生产效率高、性能稳定、故障率低、设备的可开动率高，重复加工方便等优点使数控机床在汽车制造业中的应用处于主导地位。

数控车床在汽车制造业中主要用来加工轴类和盘类零件，如曲轴、凸轮轴、飞轮、前轮毂、后轮毂、制动盘、齿轮、齿套、差壳等，而轴类零件和盘类零件占汽车零部件的主体。

数控机床在汽车制造中的广泛应用不仅提高了生产效率，保证了加工精度，而且降低了生产成本。

2 汽车制造业生产的特点

如今的汽车制造，对新产品的开发周期在不断缩短，成本也不断降低，资料显示，十年前需要四年开发周期的汽车产品，今天只需要两年就可以完成。除了在制造时采用了先进的新产品开发方法，虚拟制造等先进技术外，很重要的一点就是数控技术可以让汽车制造商用最快的速度制造出满足市场需求的产品。

随着社会的发展，人民生活水平的提高，亿万家庭要求拥有自己的汽车，汽车走进千家万户。汽车生产量非常大，而且迫切要求降低生产成本，提高生产效率。更重要的是提高汽车的品质和质量。

3 数控技术在汽车零部件生产中的应用

一个轿车有一万多个零部件，发动机作为汽车的心脏，制造加工精度要求相当高，而且制造工艺复杂。气缸体是发动机中的最大零件，也是其他零部件的支撑体。气缸体先铸造，再用数控机床铣操作，最后还要用数控机床精镗缸筒。连杆先用滚锻的工艺锻造，再数控加工。曲轴的动平衡要求很高，凸轮轴的凸轮型线精度要求很高，必须数控加工。发动机的油底壳采用薄钢板冲压而成，看似与数控机床无关，但是冲压用的模具是由数控机床加工出来的。变速箱最为汽车中最重要的传动机构，拥有大量的齿轮和轴类零件。现在汽车制造中，变速箱中所有的齿轮和轴都由数控机床加工。数控机床在加工齿轮时有很大的优势，现在常采用插齿、剃齿、滚齿等工艺加工齿轮，加工精度高，生产效率高。

现代汽车车身的美观性越来越受到人们的重视。同时为了获得更好的空气动力学以及碰撞安全，以减少行车阻力和提高安全性，使得汽车车身形状越来越复杂，曲面高次方程越来越多。现代车身虽然全部冲压而成，但是哪个冲压也离不了数控加工中心。在汽车中还有许多难加工的零部件，它们用普通机床往往无法加工，只能用数控机床加工。比如大批量汽车发动、变速箱、底盘主要零部件需要中五轴的加工中心进行加工。

4 数控技术在整车生产中的应用

汽车整车生产的四条线，即冲压、焊接、涂装和总装线，无一不用到数控机床。自动化生产线中应用最多的就是机械手和传输装置，使工人装配更方便快捷。随着数控技术的发展，也出现了一些完全不需要人干预的无人自动化生产线，最典型、应用最广泛的应该是自动化车身前板生产线，完全由机器完成，不需人手持板件冲压，减少了对人体的伤害。当然，还有自动化焊接机器人，在焊接车身时，焊接质量高，而且焊接速度是人工焊接的百倍以上。最值得一提的是美国通用的无人汽车生产车间，整个生产车间不需工人，完全自动运行。

5 数控技术在汽车工业中的应用前景

数控技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并己成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。

随着汽车工业和数控技术的快速发展，我深信：数控机床会更加深入地应用到汽车生产中，加速汽车工业发展，为汽车工业服务。汽车工业也会促进数控机床的发展。

参考文献

[1]李刚，冷俊。浅谈我国数控技术的发展现状及趋势[J].科技资讯，2009（1）。

[2]孙荣创。数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2006（12）。

[3]徐俊山。浅谈数控技术在机械制造中的应用[J].China’sForeignTrad e，2011（10）。

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【关键词】数控技术培训机械制造业问题

数控技术是机械制造业发展的关键与核心，在一定程度上决定着机械制造业发展水平与趋势。数控技术对机械制造业的主要影响之一就是数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。从历史的角度来讲，我国机械制造业基础差底子薄，与国外发达国家中相比存在着较大的差距，数控技术在机械制造业中的流通与普及，大大改变了我国机械制造业落后局面，为我国机械制造业的进一步发展提供了新技术，提供了新的生产组织与生产工艺。我国机械制造业生产模式由原来的一个工人只能掌控一台机器发展到一个工人可以任意地掌握几台机器，机械制造业生产效率有了极大的提高。

一、数控技术培训现状

因为目前数控专业的毕业生在数量和其他方面很难完全满足社会的需要，有关学校在所在市劳动和社会保障局的授权后，开展了中短期（时间从1周至3个月不等）的数控机床操作、数控编程和以CAD/CAM应用软件等方面的培训班，并配合劳动保障部门进行职业技能鉴定工作。获得职业技能等级证书者，更容易取得用人单位的信赖。参加这种培训的对象，大部分是有关企业组织的在岗职工，目的是提高理论知识水平和对新技术的应用技能，更好地为企业服务。也有准备求职或跳槽的人员，他们的目的是为了自己能找到一个更好的工作。

而我国中职院校的教学目前仍以理论教学为主，实践教学由于其实施难度大、硬件设施要求高、师资力量要求高等原因一直没有受到重视和发展。这种长期以理论为主的教育模式造成了学生操作能力不强，理论知识基础又不扎实的结果。目前许多中职院校已经逐步意识到培训教学的重要性，并且不断加强教学的时间性与操作性。但是在众多中职院校中，数控技术培训还是存在一些问题亟待解决。数控技术掌握的关键与否，要在于是否能在实践中掌握技术的要领，在于是否在实践与理论相结合的同时提高技术水准，在于是否可以真正提高数控操作人员的综合素质。

二、我国数控培训体系面临的挑战与存在问题

1.我国经济快速发展，逐步成为世界制造中心

进入新的世纪以后，随着我国综合国力的进一步增强和加入世界贸易组织（WTO）；我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业的中心，大批跨国企业枪滩登陆在国内高起点设厂、将生产加工向中国转移；国内制造企业更是背水一战，大举通过信息化、广泛应用现代制造技术积极参与国际竞争，我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然对掌握现代信息化制造技术的技术人才、特别是对大量的一线技术工人形成了巨大需求。

2.培训体系结构不能满足数控用人企业需求

在数控技术培训方面，很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上，作为先进的自动化设备，数控机床操作非常简单。用人企业真正需要的人才是精通数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业“工程素质”。这些专业知识的获得，不是靠课堂的灌输，而是要对学生“真刀真枪”地长期实训。各学校由于受到实训条件、经费投入和师资力量的限制，这方面的培训远远不够，导致学校所培养的人才不能满足用人企业的需求。

3.学校数控师资力量严重不足

数控技术在近几年的广泛应用，引起了数控人才的大量需求，同时造成数控师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资队伍严重不足。基本上每个学校的数控教学师资队伍都存在着不同程度的人数和知识结构的缺乏。目前各级职校的师资队伍的技术素质普遍偏低，学历水平偏低。现在各学校的数控教师主要是从各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识，讲授数控专业的理论课没什么问题。但由于数控技术专业是一种新专业，能够承担数控教学工作的“双师（教师、工程师）型”很少。即使有相应的教材，大部分教师也很难承担数控加工工艺和数控机床维修等实践性环节很重要的一些课程，因为他们缺乏必要的实践经历和背景知识，本身缺乏数控“工程素质”，也对用人单位的数控人才知识结构缺乏了解，所培养的学生不能满足市场需求，已严重制约着现代数控技术人才培养水平的提高。

4.数控实训设备条件严重不足

前几年，各学校对数控技术所归属的机械、机电专业的投入力度非常有限；各学校的数控实验室的数控培训设备非常有限。近年来，由于数控人才的需求拖动，各校均建有不同规模的数控实训基地，有的是规模大、设备种类多的实训中心，也有设备种类和数量相对较少的实验室。有的学校实训基地以纯工业加工设备配进口数控系统为主，有的学校以教学型数控设备为主。尽管实训基地的模式多种多样，但基太上包括或认为应包括以下数控设备：数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备，以及数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。然而，由于所能购买的工业数控机床的价格昂贵，数量有限，每个学生的独立动手机会少，反而制约了实训效果.无论从数量上，还是成本、安全性上考虑，都不适合用于学生的普及教学实验，只能给学生作“认识实验”，不足以给学生进行实训。数控技术是实践性很强的综合技术，没有通过实践体验很难买得良好的教学效果。另外，学校期望这些工业数控机床能为培训中心承接对外加工，达到创收和良性循环的目的。但目前还没有哪所学校能较好地解决承接对外加工的市场开拓、数控刀具、工具的投入、培训和生产的矛盾等问题。

5.实践教学教材设计落后

目前，科学技术不断发展，虽然部分中职数控技术专业已经逐步重视实践教学，在日常的教学工作中已经开设了实践教学的课程。但是，不得不面对的是，部分学校在实践教学的教材设计上并没有摆脱过于传统的影子，很多教学设计没有达到现代化的教学标准，甚至部分数控参数数据还停留在原有的层面上。因此，进一步改进实践教学教材设计迫在眉睫。

三、加大经费投入加强相关专业师资队伍建设、实验实习基地建设和课程教材建设

地方相关部门应积极争取中央财政的支持，为“职业院校制造业和现代服务业技能紧缺人才培养培训工程”的实施提供必要的经费。地方政府增加经费投入，改善承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校相关专业的教学和训练条件、支持教师培训和课程教材开发等工作。企业按照国家规定提取的教育和培训经费，应安排一定比例用于支持相关职业院校培养培训技能型紧缺人才。社会对职业教育的资助和捐赠等，在经费安排上要向承担技能型紧缺人才培养培训任务的职业院校和专业倾斜。

根据技能型紧缺人才培养培训专业领域知识、技术更新快的特点，建立专业教师定期轮训制度，支持教师到企业和其他用人单位进行见习和工作实践，重点提高教师的专业能力和教育教学能力。聘请生产和服务一线技术人员担任兼职教师，努力形成具有“双师”素质的师资队伍。委托国家重点建设的职业教育师资培训基地及国家级示范性职业培训教师培训基地，与相关行业的骨干企业和单位合作，将相关院校技能型紧缺人才培养培训专业领域的骨干教师轮训一遍。积极创造条件，选拔和组织相关专业领域的骨干教师出国进修。要建立和完善教育教学条件，建设符合教育教学需要的专业教室和实训基地。组织开发和编写技能型紧缺人才培养培训教材，建立具有明显特色的教材体系。

四、加强职业技能培训体系的构建

在职业技能培训体系中，安排基础培训模块、专业培训模块、任选培训模块三个环节：

1.基础培训模块，加强专业基本技能的训练。在基础培训模块中，设置CAD基本技能实训、机械制造基础实训和电工电子基础实训。

2.专业培训模块，突出核心能力的培养。在专业培训模块中，设置了数控机床编程与操作实训、可编程控制等实训。其中数控机床编程与操作实训要求达到初、中级数控车床操作工的技能要求，并取得相应的等级证书。在具体环节安排上，安排六周数控机床编程与操作实训，其中两周为课内学时，进行集中实训，四周安排分散实训，即利用学生业余时间进行实训。数控实训不单单局限于课内教学，而是使课内教学与课外实训有机地结合。这样不仅提高了设备的利用效率，降低了课内总学时，而且增加了学生单人操作设备的时间，强化了学生的动手能力。

3.任选培训模块，突出以就业为导向的个性发展。在任选培训模块中，设置了数控机床编程与操作（高级职业资格证书）、数控机床调试诊断与维护、机械CAD/CAM 等实训。学生根据自己的兴趣和工作去向，可任选一项实训内容，参加相应的培训。整个教学组织完全在实训基地进行，其中理论教学内容在现场集中讲授，实训环节采取开放实训基地的方式进行。这样不仅增强了教学的针对性，而且为学生的求职、应聘、试工奠定了基础。

4.注重各课程及实训内容间的融会贯通。在教学内容与实训内容的安排上，结合专业核心能力的培养，将各项教学内容贯穿于《数控编程与操作综合实训》内。如机械制造技术课程中的刀具刃磨、零件加工工艺的编制、夹具设计等内容，数控编程与操作课程中的数控车床操作、编程与操作练习等内容均作为《数控编程与操作综合实训》的实训内容，使学生的理论知识与实践知识、前续课程知识与后续课程知识融会贯通，得以综合应用，学生的专业能力与实际操作能力得以提高。

五、结语

我国的机械制造相关技术经过几十年的发展，已经逐渐走向了成熟，但是和国外发达国家相比还是存在着差距的，在很多领域都处于学习和摸索的阶段。近些年来，由于PC机在数控领域的应用，及国家大力培养数控人才，使得我国的数控技术得到了快速发展。而数控技术在机械制造业中的广泛应用，也进一步的推动了我国现代机械制造业的现代化进程，推动我国经济的快速发展。

而数控技术专业的发展与提高，离不开教师的实践教学培训模式的形成。因此，不断巩固与加强中职教师实践教学培养模式值得社会与学校的高度重视。在实践教学上，学校与相关院系还要进一步统一意见、加强创新，在根本上提高整体专业能力与学校综合实力，为培养高素质综合数控人才奠定充实的基础！

参考文献

[1]周荃，刘汝娟. 数控技术专业实践教学研究[J]. 职教研究，2012，01

[2]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2006（12）.

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【关键词】计算机辅助设计与制造；数控技术应用；教学改革 计算机辅助设计与制造是使用计算机对整个加工过程进行信息处理与控制，达到生产过程自动化的一门技术，是机械制造业的高新技术之一。而机械设计与制造技术的落后，一直是制约我国制造业发展的瓶颈。为了尽快缩短与先进工业国家的差距，必须充分利用高新技术。为适应数控机床的应用和发展，急需培养从事数控机床设备的加工工艺设计、编程、操作和维护的一线实用型、技能型人才。所以计算机辅助设计与制造CAD/CAM技术课程在职校的数控专业中也越来越受到重视。但是，随着知识的更新，课程涉及的内容越来越广泛，专业课时却不断减少，教学改革势在必行。

1 改革陈旧的课程体系，灵活调整教学内容

1.1 加强计算机辅助设计与辅助制造课程实用性。

为此，我们将CAD/CAM课程分为二部分，即AutoCAD、机械CAD、模具CAM。AutoCAD是计算机辅助设计基础，掌握该软件，可利用计算机进行图形的绘制和编辑，二维实体造型，视点变换和着色等；机械CAD是计算机辅助设计的应用，使用AutoCAD中的查询实体的质量特性命令，可得到该实体的质量、体积、质心，完成零件的设计计算等；模具CAM是计算机辅助设计与制造的综合应用，使用CAD/CAM集成软件，完成一套复杂模具设计；在计算机上绘制出零件的模型并进行模拟装配，检查工作状态和是否有干涉，然后根据不同的加工工艺精度要求，设计刀具路径文件，模拟加工全过程，然后处理成数控程序，输入到数控机床上最后完成加工。

1.2 加强实训环节培养学生实践能力。

数控专业的毕业生应能够设计数控系统的控制电路、编程、操作数控机床加工零件。所以对机械零件CAD、数控机床与编程、模具CAD/CAM二门课程专门开设实训专课，结合现场数控设备给学生讲课，使学生对数控机床有关知识有了更深入地了解，增加了感性认识。

数控技术是综合了计算机、自控原理、电气传动、伺服驱动、测量技术、机械制造技术等而形成的一门课程。本专业要求毕业生具备多方面能力，主线理论课和技能课有十几门。为了收到良好的教学效果，使学生达到培养目标要求，符合业务规格标准，我们就必须认真研究教学内容，结合专业特点建立合理的课程体系。

2 改革单一的教学方法，建立具有职校特色的教学方法

在中职教学中，教师要结合专业特点，采用多种方法去培养学生的创新能力。在教学过程中，要提倡针对学生具体情况，启发、引导学生自己去发现问题。由于数控技术包含着大量新知识、新工艺，教师应指导学生学会学习，教会学生运用比较、借鉴等方法去掌握技术知识。

2.1 通过课堂讨论培养学生创新能力。

教师在讲授新知识前，可以提出一些问题，指出解决问题的思路，引导学生开展讨论。提问的方法应具有启发性，有利于培养学生的创新思维，利于把学生已学过的知识连接起来，使其抓住其中关键内容，让学生充分发表自己的见解，从而激发了学生创新的火花。因此注重课堂讨论会收到事半功倍的效果。

2.2 通过计算机辅助教学激发学生的浓厚兴趣。

计算机辅助教学是提高学生学习的积极性，培养创新性思维的现代化教学手段。根据CAD/CAM课程的特点，开发制作教学幻灯片，如Master CAD课程的CAI课件，使学生很快可以掌握大量的操作命令、下拉菜单、工具按钮。

2.3 加强上机操作提高动手能力。

在教学中充分利用现有的多媒体等设备设施，引导学生逐步掌握软件的使用。安排学生自已独立操作完成作业，完成一些有创造性的设计，得出最佳解决问题的方法。例如在学习MaterCAM复杂三维曲面造型时，教师要指导学生会用几种曲面去做，如使用直纹面、旋转面、扫描面，利用曲面的编辑功能，对曲面进行贺角和剪切。还可以告诉学生用学过的AutoCAD去完成造型，然后再直接调用，大胆操作，自己解决操作过程中的一些问题。

2 建立以校内实训中心为基地，产学研相结合的实践教学体系

实践性教学环节是培养学生综合应用所学知识，解决实际问题能力的重要途径。因此，加强实践，强化实训是高职教学的一个重要方面。

2.1 建立校内外实习基地。

我校为数控专业提供实践教学的实训中心有：金工实习中心、数控中心、电工电子中心、计算机网络中心、CAD/CAM中心。金工实习中心有普通车床20台，各类铣、刨、磨床10台，焊工实习场设备设施完善，这为数控专业学生学习车、钳、铣、刨、磨、焊等传统加工工世提供了良好的保证；数控中心现有数控加工设备10多台，包括数控车10台，数控铣2台，加工中心1台，火花成型机2台，线切割机2台，还有10台模拟编程实验台；CAD/CAM室配备电脑35台，实现多媒体教学；校计算机室形成200多台微机组成的网络中心；校电工电子实习中心颇具规模，不同实验内容组成5个室场。

2.2 加强校外实习基地的建设。

在建好校内实训基地的同时，我们积极建立校外实习基地，将与广州数控设备厂及CAXA软件公司进行合作办学协议。学生在学校经二年的学习之后到该场所实习半年，解决学生动手能力，同时，在他们毕业前进行认证培训，获得数控机床和加工中心操作人员资格证书及资格认证证书，增大了就业机会。学生在校期间就接受岗前培训，拓展了学生多方面的能力。

2.3 专业技能训练贯穿于教学全过程。

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1MBD模型在企业中的应用

1．1MBD技术在产品设计中的应用近年来，MBD技术在航空制造行业已经得到了长足发展，特别是在设计部门，已经完全实现了全三维方式，并且设计数据的发放以三维模型作为唯一的数据源。MBD模型中包含了产品的几何属性(尺寸、公差等)、制造属性(材料定额等)和管理属性(产品结构、EBOM等)，只需要将MBD模型作为唯一数据源下发到工艺部门即可，工艺人员可以从MBD模型上获取产品全部信息，进而进行三维工艺设计，保证了整个过程的单一数据源特性。为了能够规范基于产品的模型定义方法，企业需要根据实际需求定义一系列标准来支撑，如:建模标准、尺寸和公差标注标准、注释标准等等。基于MBD的产品设计将产品的设计属性、工艺属性、制造属性、检测属性等都高度集成在三维实体模型上，取代了传统由三维实体模型描述几何形状信息，二维工程图纸定义尺寸、公差和工艺信息的分步式描述方法。

1．2MBD模型在工艺设计中的应用在MBD环境下，工艺设计统一在CAD平台下进行，工艺信息集成在PDM系统中进行管理。工艺部门通过PDM系统接收到设计部门发放的三维MBD模型后，主要进行以下几个步骤的工作:(1)进行工艺性审查，主要对设计模型的几何特征、产品属性、尺寸标注、基准、技术要求等进行审查，发现问题及时提交设计部门，设计部门修改后重新下发;(2)进行EBOM到MBOM的转换，所谓EBOM是指设计部门发放的产品结构，而MBOM是制造部门从加工、装配角度搭建的产品结构，MBOM去除EBOM的虚拟件转换成了实体件，并增加了工装等工艺资源;(3)进行工艺路线规划即构建基本的工艺路线卡，进而对每道工序进行详细设计，即针对每一道工序完善加工方法(数控加工、表面处理、检验等)并关联相应的制造资源(刀具、夹具、设备等)，其中在数控编程阶段，需要生成每道工序的加工模型，用于NC程序的编制和检验，并结合关联的制造资源(机床、刀具、夹具等)进行仿真验证，最后将验证结果(NC代码、仿真动画等数据)保存回对应的工序;(4)进行可视化，生成三维可视化工艺文件进行审核后提交PDM系统进行管理，并通过MES下发车间生产。图2所示为基于MBD模型的三维加工工艺设计流程。

1．3基于模型的制造资源库管理企业需要构建自己的三维制造资源库，将企业所有的制造资源进行统一管理。三维制造资源库包含企业所有的机床设备、刀具、夹具、量具、各类工装资源等，与企业的资源实物通过条码或二维码等进行管理，并与资源库中的三维轻量化模型一一对应［3］。统一的资源库管理使得企业在进行生产线规划、生产力能力评估、三维工艺设计时，可以直接调用资源库的三维模型进行仿真验证，提高了前期规划效率和准确度。例如在三维工艺设计阶段，需要调用资源库中的机床、刀具、工装等资源进行数控加工的验证仿真，如果需要制造专用工装，则发起专用工装设计申请，由工装设计部门进行设计，最后将设计完成的三维工装模型保存到工装资源库中。

1．4基于模型的现场执行基于PDM系统将工艺数据(三维作业指导书、工时定额、材料定额等)通过MES系统传递到制造车间。车间生产计划员根据接收到的相关工艺数据，结合车间资源、库房资源等信息进行计划排产和生产调度。车间工人利用现场终端，访问PDM系统中保存的工艺数据，可以对三维工艺模型进行旋转、缩放、测量尺寸、标注等操作，以及查看三维作业指导书。在制造过程中发现设计或者工艺问题时可以直接在三维模型上进行标注，及时反馈给设计、工艺部门进行修改，重新下达。

2结束语

篇5

【关键词】机械制造业；安全控制系统；安全自动化技术；实际应用

机械制造业是安全问题发生比较突出的行业之一。其中部分安全问题是由人为因素造成的，如常见的不规范操作等；还有很大一部分是由于机械本身的安全控制不善致使的。在日常生产中，必须确保生产仪器控制系统的安全性，才能更好地促进制造业的发展。下面笔者将对机械制造业控制系统的安全自动化技术进行一系列探讨。

1.安全控制系统

安全控制系统主要用来对机器生产、停产以及人工操作期间的一些装备进行安全管理和维护处理。一般这种控制是在机械安全规范运行的基础上进行的附加处理。它降低了一些偶然故障的发生率，能够在故障发生前尽早预测和规避事故，并及时对设备进行修复和维护，大大降低了大型事故的发生率。该系统一般由信息收集系统、逻辑监控组元以及输出修复系统组成，可以实现对机械运行的一体化管理，保证了机械系统的安全稳定性。该系统在机械制造行业得到了普遍应用和大量关注。

当前，安全控制系统越来越趋于复杂化，其控制系统中包含了许多控制子系统，如安全总线控制系统、安全输入控制系统、急停处理系统等。安全总线控制系统是发展比较迅速的一大子系统，它就有结构简单、控制迅捷的特点，克服了传统监控系统中的效率低下。结构复杂等缺点；而且该系统中实现了通信系统的网络化发展和面向设备的监控体系。随着计算机技术的应用与发展进程，安全控制系统已经开始在我国各行各业崭露头角，并取得了良好的效果。下面着重介绍一下机械制造控制系统中的安全自动化技术及其应用。

2.安全自动化技术应用

安全自动化技术，顾名思义，就是要实现系统安全和自动化的技术。该技术在控制系统中的应用，可以克服控制系统中存在的一些安全问题，并实现了控制系统的机械自动化，减少了人为操作带来的危害。

（1）安全自动化技术在汽车制造业的应用

汽车制造业中一般包括对车身的制造、发动机的生产以及外部装饰等的生产制造，其中在车身制造中要首先对其进行冲压，该工序是所有工序中操作比较繁琐、仪器设备较大型的一环，也是安全事故发生率较高的一步，为此，在该工序中引入安全自动化技术是势在必行的。一方面，该技术可以自动的将工人排除在威胁外，保证生产工人的人身安全；另一方面，该技术实现了控制的自动化管理，符合时展的要求。

目前，在冲压环节进行的安全自动化控制主要包括以下几种方式：

1.防护安全门设备

安全防护门可以在冲压进行时，将工人隔绝在危险范围之外，直至冲压完成。该安全门具有可自动移动的特点，能够及时应对危险位置进行转移，同时通过开关系统控制安全门，保障了生产工人的人身安全，在一定程度上剔除了冲压工序的加工威胁。

2.紧急停止装置

紧急停止装置一方面可以用来在系统发生故障时及时停止系统运行；另一方面也可以应对一些人为失误造成的器械无意被开启的事故。一些设备不具有锁定装置，常常会由于无意触碰或者其他干扰而被重新启动，错误的启动命令可能会造成严重的后果，所以紧急停止装置的配置是非常必要的。

3.双手控制设备

双手控制设备一方面可以保证控制的力度与准确度，另一方面，在设备发生运行事故时，也可以确保操作人员被隔离在一个相对安全的位置。由此可见，双手控制设备是有其合理性与针对性的，是操作中，应该认真对待的一条安全规则。

（2）安全自动化技术在钢铁制造业的应用

钢铁制造业的生产环境比较恶劣，一些工序的操作常常需要面对异常的温度和较大的危险等，将安全自动化技术应用在钢铁制造业是非常必要的。常见的钢铁生产工序包括冷轧、开卷等，这些加工工序中，都会由于操作不善、管理不善等造成严重的人身伤亡。比如在冷轧工序中，要通过酸洗流程来对钢铁进行降温和隔绝空气、祛除氧化膜处理等，在这些过程中，现场操作工面临着酸液腐蚀、热钢烫伤、高温辐射以及器械威胁等问题，因此必须采取安全控制技术，对加工中的温度问题、辐射问题、酸液飞溅腐蚀问题等进行控制和预防。

钢铁制造业中的众多加工工序中，都具有大量的危险因素，可以说，冷轧工序是钢铁制造业中危险度最大的一道工序，为此，我们以冷轧工序的安全控制为例，从以下方面考虑其安全防护策略：

1.工艺控制

工艺控制是指对加工方法的熟练应用与监控，保证生产加工流程中不失误，符合常规加工要求。钢铁制造行业中的加工工艺比较危险，操作复杂，要严格控制工艺进程，才能更好的保证加工的安全性。

2.现场安全控制

现场安全控制主要是针对加工中常出现的一些酸液飞溅、高温辐射等问题进行监管与隔离，保证现场操作环境的安全性。此外，现场安全控制也包含一些机械设备的维护与控制，保证设备安全正常运行。

3.操作工技能培养

操作工要具有娴熟的操作技能、专业的技能知识，可以及时应对一些不正常的加工故障和设备事故，尽可能规避更大的加工危害。此外，操作工的专业技能水平越高，也可以更好的保证工艺控制与现场安全控制的更好实施，进一步推动了安全自动化系统的管理进程。

3.结语

安全自动化技术的研究与发展推动了安全控制系统的发展，将其应用于机械制造业的生产控制中，大大降低了生产事故的发生率，推动了机械制造业的自动化进程，有利于提升我国机械制造业的生产水平和国际竞争力。当前科学技术的发展，在一定程度上带动了安全自动化技术的改进，使其能够适应不同的应用行业与应用环境，具有更加广阔的应用空间和发展前景。

参考文献：

[1]蔺志丹.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技创新与应用，2012（03）：62

[2]潘述林.浅析机械制造业控制系统的安全自动化技术[J].科技资讯，2010（24）：120

[3]曹静.试论机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技致富向导，2011（12）：361

作者简介：

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关键词：高职教育；深度校企合作；人才培养；就业与社会服务

作者简介：崔建宁（1963-），男，江苏南京人，江苏经贸职业技术学院副教授、硕士，研究方向为实训教学、现代教育技术；严卫东（1966-），男，江苏南通人，江苏经贸职业技术学院工程技术学院副教授，研究方向为实训教学。

中图分类号：G710

文献标识码：B

文章编号：1001－7518（2012）23－0062－03

专业建设是高职院校改革的切入点和突破口，更是高职院校招生和毕业生就业的品牌。在全面提高教育教学质量的过程中，与地区行业企业结成战略合作伙伴，走校企深度合作之路；充分利用学校与行业企业不同的资源与环境，借助行业的指导和企业先进技术和设备的优势，发挥各自的优势，把课堂拓展到企业，以工学结合、工学交替等方式，使学校培养的人才适用性更强,使学生更早地接触企业,了解专业，全面提高毕业生就业竞争力[1]。我院制冷与空调技术专业通过校企双方深度融合，初步实现了专业设置与培养目标零距离；课程设置与职业岗位需求零距离；实训实践教学与职业岗位技能零距离；彰显了专业特色。

一、“工学交替订单式”的人才培养模式是专业特色体现的基础

“工学交替订单式”人才培养模式是指作为培养方的高职院校与作为用人方的企业单位针对企业岗位需求共同制定人才培养计划，签订用人订单，并在师资、技术、办学条件等方面合作，通过“工学交替”的方式分别在学校和企业进行教学实训，毕业后直接到用人单位顶岗就业的一种产学结合人才培养模式。它是对产学结合育人模式的一种形象说法，也是最为典型的产学结合教育的形式之一。其基本要素包括订单（合作培养协议）、培养方案、运行机制、工学交替、顶岗工作（有时间要求，有偿劳动）、顶岗就业等。这种人才培养模式对于企业自身的的要求较高，至少是行业内知名企业，有较好的发展性，在同行业中能以越来越低的价格提供质量越来越好的产品和服务的公司，并且给员工支付同行业中优厚的工资。对于企业而言因为有学校的介入确保了对学生在企业的管理，在校实习是合法的，可以规避企业临时用工所必须的社保成本，可以平衡生产淡旺季的用工需求，通过在校学生的工学交替，可以很大程度上解决企业旺季的临时用工需求，降低用工风险[2]。同时对学校而言可以提前向学生灌输企业理念，通过工学交替以达到培养企业所需生产管理和技术需要的员工的目的；弥补了学校所教知识不适应与时俱进的社会行业发展需求，促使教学内容与企业需求同步，有利于增强人才培养的针对性和适用性。

我院制冷与空调技术专业于2007年开始与中国空调界名企南京天加空调设备有限公司合作开办了“天加空调班”，实施了以岗位能力为导向“工学交替订单式”人才培养的模式，在校三年期间，理论课程和部分实践课程在校内完成，打破了学期界限，根据企业需要每年至少3个月到天加公司顶岗实习并接受企业岗位培训和企业的管理，企业支付实习工资和住宿、交通补贴，并对学业优秀的学生给予奖学金。2011年在原有“工学交替订单式”合作基础上开展“2+1”的人才培养模式。自2009级开始制冷与空调技术专业的学生第三年7月进入企业进行为期一年的顶岗实习（企业支付实习工资和住宿、交通补贴），顶岗实习结束直接到岗上班。实现学生毕业时从学校到企业的“短距离”甚至“零距离”接轨。

借助“天加空调班”这个平台的影响力，2010年世界知名企业日本三菱重工下属三菱中央空调系统（上海）有限公司以校企合作方式在我院与制冷与空调技术专业共同建立了三菱重工·江苏经贸中央空调技术培训中心。培训中心由企业提供全部最先进的三菱重工VRV空调设备与检修设备，学院提供最先进的教学配套设施。培训中心既是我院制冷与空调技术专业学生的多联机实训基地，同时也是三菱重工空调系统（上海）有限公司人才储备和培训基地。制冷与空调技术的学生经过两年专业基础知识学习后，双向选择进入到“三菱重工空调班”，强化基于三菱重工空调的专业知识学习和技能培训，并到K-POINT店及相关企业进行为期6个月的顶岗实习，最终通过双向选择进入到三菱重工空调系统（上海）有限公司K-POINT店及相关企业工作。2011年开始定向招生“三菱重工空调班”。

二、重塑“菜单式”专业课程体系是专业特色的核心

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关键词：地铁区间、水泵、静压式液位传感器、改造

中图分类号：S276文献标识码：A

Abstract:

1、引言

广州地铁站点大部分建设在地底下，地势较为低洼，各类水源，如结构漏水、雨水、车站废水、车站生活污水、消防水等都会直接汇聚到车站或区间的泵房内，通过集水井内潜污泵的抽排功能，抽排至地面压力井消能后，汇入附近的雨水或污水管网。区间泵房是保障地铁在区间运行安全的重要手段，其直接关系到地铁的运营安全，若因区间泵房排水设备故障，造成无法启动，将有可能在短时间内造成水淹道床，进而影响列车的正常运作。故区间的排水系统作为保障地铁车辆安全运行的重要设施，其稳定性要求极高。

2、广州地铁区间排水系统

由于受区间结构漏水以及车站废水影响，广州地铁一般会在隧道区间最低处设置一个或多个区间泵房，通过潜水泵将废水排放到地面压力井，汇入市政排水系统。区间泵房一般设置2台或3台潜水泵，各台潜水泵的启停都是PLC根据集水井内的浮球液位控制开关信息输入进行自动控制。平时各台水泵间互为备用，当某台泵故障不能启动时，自动切换到另一台泵运行。当水量较大，水位上升较快，单台水泵不能及时将水排走时，就会启动两台或三台水泵同时工作。

3、浮球液位控制开关存在的缺陷

广州地铁各线所用浮球控制方式能够实现水泵的启停功能和高低水位报警功能，但从实际使用的情况来看，存在以下几方面的缺陷：

（1）浮球液位控制开关容易缠绕卡滞导致动作失效。

（2）浮球液位控制开关机械动作触点动作不可靠，出现时通时不通的偶发故障。这种故障在机械式浮球液位控制开关表现较多。

（3）当发生浮球故障时，不能及时报警，多次发生水淹道床才能被发现的事故。

（4）浮球液位控制开关不能以数字形式直观地反映现场水位高度。

（5）超低水位浮球故障后，水泵无法正常启动，容易导致区间废水无法及时排出，进而水淹道床，影响列车运行。

本文将以设置两台潜水泵的泵房为例，在保持原有水泵控制功能的前提下，探讨区间泵房增加静压式液位传感器控制，实现区间排水功能“双保险”，保证排水安全问题。

4、静压式液位传感器工作原理

静压式液位传感器是一种测量液位的压力传感器，是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA/1～5VDC）。

静压式液位传感器工作原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到相应的液压，其中传感器迎液面的压力可通过公式Ρ = ρ.g.H + Po计算出来。

式中： P ：液位变送器迎液面所受压力

ρ：被测液体密度

g ：当地重力加速度

Po ：液面上大气压

H ：变送器投入液体的深度

通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的 Po，使传感器测得压力为：ρ.g.H。所以，通过测取压力 P，从而得到液位深度。

5、技术改造方案

5.1硬件条件

5.1.1模拟量模块

区间的结构漏水量是一个连续输入而且连续变化的模拟量，水泵的电机要求PLC输出模拟信号，而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压，如4～20mA，1～5V，0～10V，PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可以是二进制的，也可以是十进制的，带正负号的电流或电压在A/D转换后一般用二进制补码表示。D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流，再去控制执行机构，即控制水泵的电机。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换(模拟量输入)和D/A转换(模拟量输出)。

三号线水泵控制箱采用PLC控制方式，PLC型号为TWDLCAA24DRF，支持通过添加扩展模拟量模块来支持模拟量输入。经查技术手册，我们选择TWDAMM3HT 型号的模拟量扩展模块，该模块可2路模拟量输入1路模拟量输出。

图1：TWDAMM3HT 模拟量输入模块

图2：TWDLCAA24DRF PLC结构示意图

图3：模拟量模块安装图

5.1.2 静压式液位传感器

广州地铁集水井的深度普遍在0～15米之间，静压式液位传感器的测量范围需大于15米。结合TWDAMM3HT 模拟量输入模块的技术参数：4～20mADC，要求静压式液位传感器的输出信号电流需在模拟量输入模块输入电流范围之内。经比较，我们在市场上选择一款静压式液位传感器，其主要技术参数如下：

测量范围：0-20米

测量精度：±0.5%FS

输出信号：4～20 mA或1～5VDC

过载能力：2～3倍量程

温度漂移：0.02%FS/℃

供电电源：18～36VDA

介质温度：-20～80℃

环境温度：-30℃～80℃

环境湿度：

5.1.3 显示屏

对比传统的浮球液位控制开关，采用静压式液位传感器来控制液位，其中有一项优势就是能够直观地观察水位的高度，液位的高度可通过显示屏的数字直接读出，以便于现场维修人员能够快速准备地判断现场的情况，以及每小时水位的变化情况，以便维修人员能够及时消除隐患。显示屏的输入信号采自TWDLCAA24DRF PLC，其型号的选用需与TWDLCAA24DRF PLC相匹配，输入电流和电压需在PLC的输出范围之内。经比较，我们选用一款智能单光柱测控仪，其主要技术参数如下：

基本误差：0.5％FS或 0.2％FS±1个字

分 辨 力：1/20000、14位A/D转换器

显示方式：双排四位LED数码管和双排光柱同时显示

采样周期：0.5S

报警输出：二限报警或四限报警，报警方式、报警灵敏度可设置，继电器输出触点容量 AC220V/3A或AC220V/1A

变送输出： 4～20mA、0～10mA、1～5V、0～5V 精度：±0.3％FS

通讯输出：接口方式--隔离串行双向通讯接口RS485/RS422/RS232/Modem

波特率--300～9600bps内部自由设定

馈电输出：DC24V/30mA

电 源：开关电源 85～265VAC 功耗4W以下

5.2 软件条件

以两台水泵为例，两台水泵设置四级水位，分别是超低水位、停泵水位、启一台泵水位、启两台泵水位。采用静压式液位传感器控制改造后，需满足原先四水位控制要求。水位的控制可以通过设置PLC来实现，具体的水位高度可根据现场实际情况来调整。

首先，在原水泵控制箱中增加扩展模拟量模块，满足连续变化的模拟量输入。模拟量模块配置如下图所示，输入电流为4～20mA，范围为0～20000。

图4：模拟量模块配置

其次，在对模拟量模块配置后，需对原水泵控制程序进行改造，设计需满足原浮球控制的水位要求。原2台潜水泵设计由四个浮球控制四个水位，分别是超低水位、停泵水位、启一台泵水位、启两台泵水位，比照原四个浮球所处的位置，对静压式液位传感器的启泵水位进行定义，程序所示如下：

图5：四级水位高度程序图

%MW0：=%IW0.1.0：模拟量输入值

%MW13：=13000：设定静压式液位传感器工作参数，13000为两台水泵同时启泵的水位信号数值

%MW12：=11000：设定静压式液位传感器工作参数，11000为一台水泵启泵的水位信号数值

%MW11：=9000：设定静压式液位传感器工作参数，9000为停泵水位信号数值

%MW11：=7000：设定静压式液位传感器工作参数，7000为超低水位保护信号数值

在设定四级水位高度的信号数值后，我们需要对静压式液位传感器故障进行定义。静压式液位传感器故障时，模拟量输入值为0或无输入，即%MW0的输入点为0，程序定义如下：

图6：静压式液位传感器故障点定义

%MW15：X15：定义现场集水井水位为0或者静压式液位传感器故障输出

当模拟量输入点为0时，经过（%TM30）延时闭合型计时器延时3s后，输出故障显示。

在设定故障输出点后，我们需要进一步明确四级水位水泵的启停泵条件，程序设计如下：

图7：静压式液位传感器启停泵水位程序条件图

%MW15：X0：表示1#水泵启泵

%MW15：X1：表示2#水泵启泵

%MW15：X3：表示两台水泵处于停泵状态

%MW15：X4：表示两台水泵处于超低水位保护状态

“MW0>=%MW12”，表示当模拟量输入信号值>=11000时，则1#水泵启动；

“MW0>=%MW13”，表示当模拟量输入信号值>=13000时，则2#水泵启动；此时由于%MW13>%MW12，实际上1#、2#水泵均处于启动状态。

“MW0>=%MW11”，表示当模拟量输入信号值>=9000，且未达到11000时，两台水泵均处于停泵状态。

“MW0>=%MW10”，表示当模拟量输入信号值>=7000，且未达到9000时，两台水泵均处于超低水位的保护状态。

下面，我们来对水泵运行程序进行“双保险”优化：

1、一台水泵启动程序“双保险”优化：

图8：一台泵启泵“双保险”程序优化图

%IO.0：一台水泵运行水位浮球输入，到达水位为通，否则为断

%M23、%M24：虚拟继电器

当%MW0为0时，即静压式液位传感器没有数据输入或损坏等情况时，%MW15：X15处于闭合状态，这时水泵沿用了之前的浮球启动程序控制；如果%MW0不为0时，即静压式液位传感器有数据输入，则采用新加装的程序，经（%TM0）计时器延时3秒后使%M20（%M20为中间继电器）闭合启动1#水泵进行排水。

2、二台水泵启动程序“双保险”优化：

图9

：二台泵启泵“双保险”程序优化图

%IO.1：二台水泵运行水位浮球输入，到达水位为通，否则为断

当%MW0为0时，即静压式液位传感器没有数据输入或损坏等情况时，%MW15：X15处于闭合状态，这时水泵沿用了之前的浮球启动程序控制；如果%MW0不为0时，即静压式液位传感器有数据输入，则采用新加装的程序，经（%TM0）计时器延时3秒后使%M21（%M21为中间继电器）闭合启动2#水泵进行排水。

图10：停泵“双保险”程序优化图

%IO.3：停泵水位浮球输入，到达水位为断，否则为通

当%MW0为0时，即静压式液位传感器没有数据输入或损坏等情况时，%MW15：X15处于闭合状态，这时水泵沿用了之前的浮球启动程序控制；如果%MW0不为0时，即静压式液位传感器有数据输入，则采用新加装的程序，经（%TM0）计时器延时3秒后使%M23（%M23为中间继电器）闭合启动两台水泵停止工作。

图11：超低水位保护“双保险”程序优化图

%IO.4：超低水位浮球输入，到达水位为断，否则为通

当%MW0为0时，即静压式液位传感器没有数据输入或损坏等情况时，%MW15：X15处于闭合状态，这时水泵沿用了之前的浮球启动程序控制；如果%MW0不为0时，即静压式液位传感器有数据输入，则采用新加装的程序，经（%TM0）计时器延时3秒后使%M24（%M24为中间继电器）闭合，两台水泵处于低水位保护状态。

6、测试效果及应用

我们使用施耐德的TWIDO系列PLC作为试验平台，在地铁三号线客村站主废水泵房测试改造优化后的各种控制输出情况。经测试，原浮球控制程序和新加装改造的静压式液位控制器控制程序能够形成互补，两种控制方式的故障均可以通过EMCS（机电监控系统）反馈给环调监控平台，且新加装的静压式液位控制器能够通过模拟量输出模块输出的信号，在显示屏中能够直观地读出现场水位的高度，方便了检修人员对现场水位的判断。同时，在经过一年的试运行测试，发现静压式液位传感器的故障率明显比原先的浮球控制方式要低，两种控制方式并存的方式，为区间的排水安全增加了一道保障，特别是对于漏水量较大的区间，能够为检修人员争取更多的故障处理时间，避免发生水淹道床，发生影响列车运营事件。

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【关键词】机械制造业；数控技术；应用；现状

在我国的经济处于这样一个良好的时期，各行各业的经济也都得到了长足的发展。虽然，近几年我国的经济发展较快，但我们还要记得，由于我国还处于发展中国家的行列，所以经济的发展还是一个很艰巨的任务。其中，第二产业作为我国产业链结构中重要的组成部分，对其的发展显得尤为重要。这其中，我国的机械制造业中，数控技术的发展对我国第二产业的发展有着很大的推动作用。

1 我国当前制造行业的发展状况

在这样一个新的历史时期，我国的经济、科技迅猛发展。同时，推动了我国的各个领域的较好发展。其中，制造业的发展也呈现出快速、有效、持续的特点，在提高总产值的同时，也促使了企业生产力的发展。然而，现代制造业的发展存在以下几个弊端：第一点，低成本投入；第二点，劳动力成本低下；第三点，能源消耗太大。这些弊端严重的阻碍了企业生产技术的革新，以及生产效率的提高。当今，我国提倡想要提高经济的发展是有一个很重要的基础条件的，那就是人与自然和谐相处。纵观世界，全球的制造行业早就已经实现了现代化，然而，我国的制造行业还出与传统的经济发展模式，这种简单的粗放的生产方式根本无法适应这个行业的发展速度，从而是我国的制造业被远远的甩在了世界制造业的后面。现代，全球制造业的发展主要是围绕着以计算机使用为基础的全方位的、自动化的生产方式。为了适应这个行业的发展，对我国的制造业的技术进行开发，以及对制造的设备进行更新是十分必要的，最主要的一点就是要对我国的制造业的生产模式进行及时的转变，要用技术创新和较高的生产效率来取代传统的依靠简单粗放的生产模式来推动发展。

2 机械制造中数控技术的应用现状

2.1 数控技术有效地推动了制造业的发展

经济的发展，同时也带动了科学技术的不断革新，以及最近这几年计算机的普及，使得制造业的发展的速度非常的快速。在人们的日常生活，以及工作当中，计算机作为一种新的技术被广泛的运用。其中，计算机在制造业发挥的作用更为强大，计算机的推广，促进了产品生产效率的提高，以及使得生产技术的更新周期也变得特别的短。正是由于计算机的运用，从而促使了制造业当中产生了一门新型的技术，那就是数控技术。在制造业中，数控技术使得制造行业的生产模式彻底地发生了改变，这一技术的应用，以及发展，使得我国的制造业生产模式由原来的手工制造，变成了现代化的自动化操作。

2.2 数控技术的运用推动了汽车工业的进一步发展

我国经济的迅猛发展，使得人民的生活水平的到了极大地改善，幸福指数也提高了很多。经济的快速发展，人们的购买能力也得到了极大地提升，以及人们思想观念的改变，这一些因素的作用结果，形成了人们对购车的欲望，进而转化为我国制造业的发展动力，使得我国的制造行业也得到了快速的发展。在以往的机械制造业的生产模式中，所生产的的产品很难保证其质量，主要是因为，汽车生产事宜个复杂、繁琐的过程，生产过程中所包含的的零碎步骤太多，再加上在当时的那样的一个背景下，缺乏相应的专业的生产技术的支持，以及生产设备的落户，导致了整个过程的生产效率不足，更不用说还要保证汽车的质量了。相比较而言，数控技术的出现，对缓解以上的问题做出了巨大的贡献。针对汽车生产过程的繁杂，数控技术则有效的讲话了汽车生产的步骤，而且，在生产其他的零部件的时候，也能够在较短的时间内，在保证零部件质量的条件下，快速的生产所需的零部件，数控技术在制造业中的运用，极大地提升了生产效率，还有所产的产品的质量也是很高的。数控技术的推广，使得汽车行业的生产模式不得不发生转换。

3 数控技术推动了生产性工业的发展

在工业生产的制造业当中，数控技术也被广泛的使用。随着科技的发展，数控技术的纯熟度也在不断的提高。在生产性工业的生产过程中，数控技术为其带来了新的发展特点，在以往的工业生产过程中，生产工序繁杂，而且费时，还不能保证生产的效率，对员工的人身安全也有存在一定的隐患，庞大的工作量，也严重的挑战者人们的心理素质，较高的生产成本杜宇企业的发展有着严重的阻碍作用，除此之外，由于工业生产的工作难度较大，也很容易使得员工产生一系列的负面情绪。然而，数控技术在生产性工业中的运用与发展，使得以上的问题得到了有效的解决。使得生产性工业的发展方向更有一致性，产业的一体化，生产制造过程在整个的工业中的升级，极大地推动了先打生产性工业的发展。数控技术推动了生产性工业的发展，最终，对我国的社会、经济，以及科学的发展也产生了重大的促进作用。

4 小结

现代，我国的制造业之所以能够有这样快速的发展，其中，最大的功臣要数人们对数控技术的推广和运用了。数控技术在我国制造业当中发挥的作用使不可忽视的，正是由于数控技术的运用，使得制造业以往复杂的生产过程变得格外的简单，节约了大量的人力、财力，以及物力；而且，数控技术的推广，使得制造业的生产效率得到了提升，同时生产出来的产品的质量也有了重要的保证；数控技术的使用，使得整个产业的生产成本也得到了大幅度的下降，机器设备的更新，使得工作场所的环境也得到了极大地改善，这对于保护工作人员的各方面的安全也提供了巨大的福利。无论是我国，还是全球，想要推动制造业的发展，其中之中要的一点就是要，不断的改进制造业的技术，以及生产的设备，改变传统的生产模式，推动制造业发展的同时，也是不断推进我国经济健康发展的重要环节。

【参考文献】

[1]明哲.基于数控技术的机械设计制造及其自动化专业应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].制造业自动化，2012，34（3）：78-79.

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关键词：机械制造;数控技术;应用；发展方向

0引言

传统的机械制造业无法实现灵活快速的生产[1]。数控加工技术由于其良好的柔性以及对良好的适应能力已经越来越受到重视[2]。随着我国综合实力地不断提升，科技领域的发展也步入了崭新的阶段，数控技术不管是在应用功效方面或是技术工作效率等层面上都较之前发生了显著地变化，大大提高了产品质量。因此，开展数控技术在机械制造业中应用的探究，以使其有效性得以最大限度的发挥出来。

1我国机械制造业的发展现状

我国的机械制造业也已经形成了一定的规模，国内的机械制造业获得了非常大的成就，可是相比较于世界的先进水平，依旧面临比较大的差距[3]。高精度的机床难以实现发展的需要，特别是在数控机床的产量上、技术水平上都明显地滞后于国际先进水平。因此应该大力发展先进数控技术，从而实现机械制造能力的提升[3]。

2数控技术的定义与特点

数控技术指的是在机械加工制造的过程中，利用手工或计算机CAM软件编写的程序对设备运行轨迹进行控制从而实现产品加工的一种技术[3,4]。数控技术具有控制自动化、高精度、高效率和成本低等特点，使其取代或改进传统机械制造和加工设备，提高了机械制造和加工精度，降低了相应成本[3,4]。使得机械制造和加工行业得到极大发展，同时也促进相应配套设备的开发利用和生产方式的改变，增大了机械制造和加工的实际应用范围。

3机械制造中数控技术发挥的优势

3.1实现虚拟制造

在数控技术的众多领域中，虚拟制造技术是其中应用较为广泛的一种技术。虚拟制造技术也被称作“拟实制造”技术，它的工作原理是借助一些高科技技术的结合比如信息技术、仿真技术等[5]，对现实活动中的信息以及相关人物进行模拟，对机械制造的整个阶段进行仿真，采取多种方式对制造过程中存在的问题进行暴露，进而采取行之有效的方式加以预防，提高产品的生产效率。随着科技地不断发展，数控装备的网络化很大的满足生产线、制造企业对信息集成的需求，为机械制造行业地发展起到一定的推动作用。

3.2提升机械制造的精度与效率

在机械制造过程中，借助计算机数控技术地应用，一方面可尽可能地缩短机械制造时间，优化机械制造的工艺流程，另一方面还可通过计算机对生产阶段进行有效控制，实现对机械制造加工整个阶段的自动化控制[5]。通过工艺过程的集成，操作人员只需一次装卡即可完成某一零件的全部加工环节，装卡次数的减少，大大增强了加工的精确度，生产效率也得到了显著地提升。此外，通过计算机数控技术地有效应用，也为企业节省成本支出。

3.3优化机械制造机床的控制能力

在机械制造领域中，通过数控技术地有效应用，可对加工工序进行优化控制，同时可通过代码来实现对机床的控制[5]。此外，机械制造中运用数控技术，提高了装置的集成度，无需过多地零部件，即可进行生产，大大节省材料，而且所需要的接线量也较少，能够有效避免事故发生现象，方便维修保养工作的开展。

4数控技术在机械制造中的应用

（1）在航天工业中的应用。在国内发展航天事业的过程中，传统意义上的机械制造已经难以跟航天制造工业的现代化发展要求相符合，相比较于传统意义上的机械制造加工业，在切割铝合金和铝材质上，数控技术可以实现更加理想的控制成效。另外，在航天航空工业当中应用数控技术，可以提高小部件材质的加工深度，从而节省应用的资源，防止浪费能源资源， 最终实现能源资源应用效率的提升。（2）在汽车工业中的应用。数控技术汽车零部件加工生产线集高柔性和高效率为一体，加快了产品的更新换代的速度。这种高速柔性的生产线能使产品实现多品种和中小批量的生产，建线投入比较少，生产的效率却相当于组合机床的自动线。（3）在煤矿机械中的应用。煤矿资源是人们日常生活与生产的重要资源，为了提高煤矿资源的开采率，需要高质量、高标准的煤矿机械设备。煤矿机械开采效率的提升需要提高其自动化水平及控制水平，通过引入数控技术，使煤矿机械具有高质量、高标准以及高效率的优质，并且运用数控技术将现有的煤矿机械设备进行相应的改进，还能够使煤矿机械生产设备的性能提升，以保证煤矿资源的顺利开采[5]。

5数控技术的未来发展方向

（1）高速化和高精度。数控加工技术中三维曲面加工，通过64位CPU实现CAD/CAM技术，一定程度简化操作指令，使编程更加简单，设计更加人性化。另外，在此过程中还广泛运用了“零传动”直线电机技术，在数控技术的优化下把直线电动机的劣势转化成了优势。（2）多功能化。数控机床在当前机械制造业中，很多时候都能达到一机多用的功能，科学合理的执行数控加工的动作，实现较多冗余的合理配置，保障设备能实现最高的利用效率。

6结束语

随着机械制造和材料学的发展，数控技术在机械制造的应用前景越来越广泛，产品需求的多样化也给数控技术提出了新的要求。通过机械制造行业对数控技术的投入和严格要求，在提升其技术性能、及工作效率的基础上，着重推动机械制造业产品的质量和效率，提升整体技术含量，促使我国机械制造业达到国际化工业技术标准，促进机械制造长远稳定的发展。

参考文献：

[1]胡俊,王宇晗,吴祖育等.数控技术的现状和发展趋势[J].机械工程师,2015(03):5-7.

[2]刘波.浅谈机械加工工艺和技术[J].2014重庆市铸造年会论文集,99-100.

[3]袁正辉.数控技术在机械制造中的应用研究[J].技术与市场,2017,24(01):63,65.

[4]张武.数控技术在机械制造中的应用现状和发展趋势研究[J].装备制造技术,2017(02):260-261.

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关键词：机械加工技术；数控技术；应用研究

1数控加工技术的概念与主要特点

1.1数控加工技术的概念

数控技术就是以传统的机械加工技术为基础，利用数字控制技术，并且结合计算机网络技术、数据通信技术的一种机械加工工艺，通常是以提高机械加工质量为目的。采用数控技术，能够极大提高机械加工的准确度以及精准度，提高加工效率。目前，国内的数控技术通常是通过预先编制好的程序对设备进行控制，从而完成整个机械加工过程。

1.2机械加工中数控加工的特征体现

采用数控技术进行机械加工，能够提高生产效率以及加工精准度，节省了对于人工的要求。数控加工技术在机械加工领域的应用，对于机械加工艺的转变具有巨大的意义，数控加工技术由于操作灵活简单，在实际应用过程中优势突出，而且能够确保机械加工过程的准确性。通过有效的利用计算机编程技术，单人操作就能完成原来复杂的机械加工任务，极大的节省了人力以及物力，从而提高了生产效率，而且这种模块化的操作方式也能够确保产品质量符合相关标准要求。

2机械加工技术中数控加工的应用

2.1数控加工在工业生产中的应用数控技术在工业生产中的应用主要体现在工业机器人的使用上，工业机器人一般是由控制单元、驱动单元以及执行单元三部分组成，在机械生产流水线中起到了巨大的作用。在实际的工业生产中，有时因为施工环境的复杂性，人工是很难完成的，例如在进行深水以及太空作业时，而工业机器人就能很好的完成任务，通过机械模拟手臂，实现机械加工中的操作过程。数控技术在工业中的应用，可以说在确保了安全生产的同时，保质保量的完成了人类有时难以完成的任务，尤其是在汽车行业中的大批量转配以及喷气等操作流程中。在实际的操作中，工业机器人的控制单元功能类似于人脑，主要结构是计算机系统，通过预编程好的程序向驱动单元发送相关指令，进行实际操作。此外，控制单元集成的检测功能，能够同步对于设备出现的故障进行报告，通过传感系统以及检测系统将问题传达至控制单元，发送故障警报，做出相关处理。执行系统主要是由伺服系统以及机械系统两部分组成，动力部分的功能是提供机器人操作所需要的动力，确保执行单元能够在驱动单元的指挥下完成相关的各种操作。

2.2机床设备中数控加工技术的有效应用

机床设备是机械加工中的最重要的工具之一，数控技术在机场设备中的应用，对于实现机床加工领域的数字化控制具有十分重要的意义，同时也是机床设备走向机电一体化的重要过程。数控技术的应用，提高了机床加工的控制能力，通过运用数控技术完成在使用机床进行机械加工过程中的控制，能够极大提高机床加工的生产效率。数控技术在机床设备中的应用通常是依靠代码完成控制，通过编程完成对于机床加工过程中的主轴、变速、刀具的选择以及冷却泵的起停等各种顺序动作，通过计算机发送的指令控制机床的生产，从而生产出需要的零部件。

2.3数控加工在汽车制造业中的应用

随着我国经济水平以及人民生活的提高，对于汽车的需求越来越大，提高汽车质量就要从提高汽车零部件质量入手，数控技术的应用，就能对提高汽车零部件质量带来很大的帮助，同时进一步简化零部件生产流程。数控技术在汽车部件生产领域的应用，在提高生产效率的同时，提高了生产质量，对于改善我国汽车性能具有十分重要的意义。数控技术能够满足机械生产中对于产品质量不断提高的要求，提升企业市场竞争力。汽车生产线中使用数控技术，能够彻底改变传统的生产理念，从而实现汽车的多元化、多批量生产模式。数控技术也能简化复杂汽车零部件的生产过程，其中的虚拟制造、柔性制造、集成制造等技术的应用，必将极大提高我国汽车行业在国际市场中的竞争力。

3数控技术的发展前景

我国对于数控技术在机械加工中的应用研究已经有五十多年的历史，但是在数控加工领域依然存在许多需要提高的地方，尤其是在技术水平方面与世界发达水平还存在一定的差距，缺乏一定的高精尖技术，而且在市场化过程中也未能形成足够的规模，并没有实现一定的品牌价值。针对上述情况，我们必须加快关于数控加工技术的相关研究。以我国的基本国情为出发点，将国家战略规划以及社会经济发展为市场导向，进一步提高我国机械制造业水平，提高我国机械制造业在国际水平上的市场竞争力，提升总体生产水平。通过系统的方式选取可以在新世纪作为我国机械生产制造装备行业升级的大力发展的重要技术，同时选择性的支持产业化快速发展的关键技术，选择多种配套技术当作数控技术研究的重点内容，推动机械生产制造装备行业的进一步发展，从而提升我国的综合国力。

4结语

数控技术在机械加工制造业中的应用彻底摆脱了传统机械制造业的束缚，摆脱了传统的依靠单纯人力对于机械生产的控制，实现了机械生产的自动化。随着数控技术的不断发展与创新，数控技术必将推动我国机械加工制造业的不断发展。

作者:肖焕丽单位:陕西电子信息职业技术学院

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