数控加工技术在机械设计的应用

摘 要： 在当前我国科学技术水平日益提升的发展背景之下，对机械制造的速度和质量要求也随之不断提升，而作为机械制造的关键步骤，机械设计是保障各种机械设备能够有效运用于生产制造的根本前提。而为了有效提升设计效率与设计质量，将数控加工技术运用在机械设计当中已经势在必行。本文将正是在这一背景之下，针对数控加工技术在机械设计中的实际应用进行简要分析研究。

关键词： 数控加工技术；机械设计；实际应用

引言：由于部分机械设备本身具有一定的复杂性和特殊性，因此大大增加了机械设计的难度，而通过将数控加工技术应用在机械设计当中，可以有效帮助设计人员采集各种相关数据，为完善机械设计方案提供至关重要的参考资料。尤其是在某些原本需要人力完成的設计项目中运用数控加工技术，不仅能够保质保量的完成设计工作，同时也可以有效保障设计人员的安全，因此研究机械设计当中数控加工技术的运用具有极为重要的现实意义。

一、在机械设计中应用的数控加工技术

现阶段人们普遍认为工作人员根据具体加工机械零件的需要和要求，编制出与之相對应的电脑程序，由此完成对机器及其操作的有效控制，使其能够按照电脑程序中的相关指令进行机械设计以及生产制造的技术视作数控加工技术。经过半个多世纪的发展，数控加工技术的应用范围已经开始扩展至机械设计领域当中，其通过主动获取各类零件的尺寸以及材料等重要信息，可以为设计人员对机械设计方案的优化提供必要帮助，进而帮助其以更加高效、精准且省时省力的方式完成机械设计工作，为生产制造行业的蓬勃发展奠定坚实良好的基础[1]。

二、数控加工技术在机械设计中的实际应用

（一）应用于机械制图

在以往的机械设计当中，由于受到设计技术以及设计人员个人水平等因素的影响和制约。在绘制机械制图的过程当中，设计人员常常发现其设计出的作品或是零件图形的设计图纸等与实际情况存在明显出入，完全平面的设计图样无法将设计效果以直观、立体的方式展现在制造人员面前，因此导致设计人员虽然花费了大量的时间和精力用于机械设计，但最终的设计成效却难以令人满意。而通过将包含了众多加工技术譬如计算机技术、网络通信技术等在内的数控加工技术运用在机械设计制图当中，则能够有效解决这一问题。在数控加工技术的帮助下，其中的计算机技术能够在与相关设计要求充分结合的基础之上自动完成各种零件数据参数，例如零件的材料、零件的尺寸大小以及具体形状等重要参数的精确获取；此后通过数控加工技术当中的网络通信技术将其获取的零件数据传输至计算机模型当中，由设计人员结合实际情况对部分数据和参数进行相应调整之后依次将其录入至计算机模型中即可自动获取相应的机械设计图样。而利用数控加工技术当中的传感检测也可以随时对其生成的机械设计制图的精确性和科学性进行有效检验，进而在提升机械设计制图效率的同时最大限度的保障了机械设计制图与实际成品之间的一致性[2]。

（二）应用于特殊行业

对于煤炭、石油化工等本身具有一定特殊性的行业而言，其所需要的机械设备必须充分满足行业的相关规定要求，否则设计出的机械设备不仅无法有效运用在行业当中，还有可能因此耽误行业生产制造的效率，影响该行业在新形势下的长久稳定发展。因此，将数控加工技术运用在部分特殊行业当中对行业的各项生产制造任务乃至整个行业的稳健发展均具有举足轻重的重要作用。以煤炭行业为例，目前煤炭行业每年都需要花费大量的资金成本用于大规模购置数控机床设备，使得生产流水线中的各项操作得以稳定、有序开展进行，但大量的成本支出也使得我国煤炭行业连年亏损，严重影响了我国煤炭行业的可持续发展。而通过在煤炭行业生产流水线上设计使用数控加工技术，配合已有的数控机床和普通机床，将对精确度要求较高的产品设计交由数控机床，对于普通产品设计则交由普通机床的设计方式，使得煤炭行业能够在充分利用现有资源的同时有效帮助其提高产品加工的速率以及精确度，为煤炭行业综合竞争优势的进一步扩大创造有利条件。

（三）应用于设备设计

机械生产制造的首要步骤便是机械设计，而在机械设计当中尤以机械设备的设计为重。在当前现代制造业持续发展的大环境下，出现了大量的机电一体化设备用于有效满足多样化的机械制造需求。但现阶段市面上的大部分机电一体化设备都是采用代码的方式控制机床完成产品的设计制造，但其只能适用普通的产品设计要求，一旦产品设计具有特殊性将难以直接运用此类机械设备[3]。因此在将数控加工技术运用在机械设备设计当中的重要性得到充分显现，设计人员通过运用数控加工技术中的计算机技术在准确了解设计意图和设计要求的基础之上，完成对包括刀具和工件相对位置等在内的各项数据的精确计算，利用网络通讯技术完成设计参数传输工作之后，其可以自动将计算得到的实际参数与有特殊要求的设计参数进行对比，进而完成相应的调整工作，从而制定出真正符合设计要求的机械设备。此后再利用数控加工技术进行集成化和批量化操作即可在短时间内完成大量经过升级改造处理之后的机械设备的设计和生产制造工作，从而使得整个机械设计工作的有效性得到大幅提升，而这对于机械生产制造行业的长足进步也具有重要的推动作用。

结束语：总而言之，数控加工技术经过半个多世纪的发展已经变得越来越完善，技术也越来越成熟。当前与计算机紧密相连的数控加工技术可以有效完成模块化、集成化的机械设计工作，为我国制造行业的长远发展做出了突出贡献。而随着我国对机械制造需求的不断增大，数控加工技术在机械设计中的应用范围还将不断扩大，应用案例也将越来越多，尤其是在科学技术发展的推动之下，在机械设计中应用数控加工技术的操作流程还将得到进一步简化。■

参考文献

[1]杨毅，陈心怡，孙亮. 机械设计中数控加工技术的应用[J]. 南方农机，2017，04：13+22.

[2]任亚军，曹勇，张京帅. 浅谈机械加工技术中数控加工的应用[J]. 黑龙江科技信息，2016，02：87-89.

[3]栾中华. 谈数控技术在机械加工中的应用与发展前景[J]. 科技创业家，2013，14：78-80.