数控技术与数控机床（即计算机数字控制机床）为木工行业带来的优势是显而易见的，尤其是在后疫情时代，更是成为了市场的宠儿。
当国内新冠疫情得到控制后，楼市逐渐回暖，装修及建筑需求一路高涨，推动家具制造商加大了生产力度。如果采用传统的木工机械设备或者依靠人工作业，将远远达不到生产目标。而使用数控机床，不仅能提高加工效率，还能优化劳动条件，落实清洁生产，非常契合现阶段企业防疫防控要求。据相关报道称，近半年以来，数控类设备的订单量迅速上涨，其抢占市场的优势越来越明显。
本文将围绕木工数控技术及数控机床的功能特点展开，初步介绍现阶段常用的数控软件，尽可能让更多企业与读者了解它的优势，力求扩大数控技术的应用范围。
木工数控技术及数控机床的特点
使用数控技术加工的企业，均实现了自动化生产线，可以在生产和加工过程中减少许多辅助模具与夹具的使用量，并降低了用工成本，由此实现了利润的增长。
数控技术的本质是通过数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它集合了传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术，具有高效率、高精度、柔性化、自动化等优点，助力制造业达成智能化、柔性自动化、集成化的生产状态。
数控技术由机床本体、数控系统及外围技术三部分组成。机床本体主要包括床身、立柱、导轨、工作台等基础硬件和刀架、刀库等配套件；数控系统则以软件为主，由输入与输出设备、计算机数控（Computer Numerical Control，CNC）装置、可编程控制器（Programmable Logic Control，PLC）等装置组成，因计算机数控装置是数控系统的核心，“CNC数控加工”一词已基本代表了所有使用数控技术进行生产加工的模式；其他外围技术指的是工具技术（主要指刀具系统）、编程技术和管理技术，它们起着辅助的作用。
关于木工数控机床的工作特点，在生产过程中，首先需要根据客户要求及生产目标，对产品进行建模，再通过辅助软件绘图，这样可以获得准确的加工参数并进行设置，此时在软件中就能够预览到加工效果了，如果发现有不合适的地方，也便于及时修改，这一过程可被称之为“虚拟加工”。接着，等这些准备工作顺利结束，且虚拟加工的结果符合要求之后，计算机将自动生成能使木工数控机床识别的NC编码文件（NC是一种代码，指的是数字信息控制机械控制器能识别的代码），再传输到数控机床上，之后数控机械设备将根据文件指令进行自动化生产。一台数控机床可以同时存储多套NC编码文件，便于随时调用，大幅度简化了生产工序；同一程序可以被反复调用，如果目标产品的变化不大，只需对文件稍作修改就能顺利加工出相应的新产品，满足了小批量、多样化的生产需求。这也顺应了家具行业柔性化生产的未来发展趋势。
关于木工数控机床的优势，首先是加工精度的提高。通过它的工作特点可以发现，基本上整个生产过程主要由计算机数字化技术、智能化软件来驱动，降低了人工操作的步骤工序，消除人为因素造成加工误差的可能性。其次，生产效率的提高是显而易见的。木工数控机床的主轴转速和原材料进给量的调节范围大，能够实现更多的木材切削量以及力度更大的切削工作。再者，它的移动部件既可加速也可减速，提升了加工效率的同时保证了产品效果。在没有加工材料的“空窗期”，其移动部件的移动速度非常快，极大程度地缩短了定位和非切削时间。
除此之外，使用木工数控机床进行家具生产，工作环境的安全性得到了提升。因为工作人员的主要任务从搬运材料、调节夹具、零件定位等体力劳动转换成了程序编辑、实时观测加工状态、检测零件等脑力劳动，减少了工作人员直接用手接触材料、刀具的机会，降低了生产过程的危险因素。由于木工数控机床的作业环境是封闭式的，它避免了木质残留物或粉尘的外溢，这一点非常符合清洁生产的理念。
另一方面，正如上文所提到的，使用CNC数控技术时，前期会有“虚拟加工”的步骤，其意味着在实际使用数控机床制造家具之前，通过软件可以相对精准地估算出工件的加工时间，以便于提前配备合适的刀具、夹具，避免后期出现生产误差或者导致原材料的浪费，助力企业实现更加规范化的生产管理模式。
常用的数控软件
数控软件是数控技术的一大核心。自数控技术问世至今，市场上已经有很多种数控软件。每一款软件都能生成NC编码文件，它是适用于数控机床的通用文件，但并没有一种软件可以与车间内的所有机床无缝对接，一般都需要做编译处理，或者根据不同的机床情况调整程序段。下文将初步介绍目前市场上比较常用的数控软件，企业可根据产品特点与编程人员的能力特长进行选择。
首先，在机械制造领域中被大量使用的数控软件是Pro/ENGINEER（简称Pro/E），由美国参数技术公司 （Parametric Technology Corporation，简称PTC）重磅推出。该软件突破了传统计算机辅助设计软件与计算机辅助制造软件（CAD/CAM）的功能，它是第一个提出参数化设计概念的软件，采用了单一数据库来解决特征的相关性问题，能够将设计至生产的全过程集成到一起，成功实现并行工程设计。同时，它还采用了模块方式，让用户可以根据自己的需求自由选择进行草图绘制、零件制作、装配设计、加工处理等操作。无论目标家具产品的外形有多复杂，参数化的设计都能够把它视作具体的几何模型，再分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，为建模设计人员提供了极大的便利性，保证目标产品的高精度。因此，将其应用于木工雕刻领域是再适合不过的了。
另一款优秀的CAD/CAM软件是由美国CNC Software Inc.公司开发的名为Mastercam的数控软件，自上世纪80年代末被引入中国国内。刚开始其覆盖范围并不广，因为几十年前国内制造业相对落后，以人工作业方式居多。随着数控技术的普遍，该软件因经济高效，成为了众多中小企业的理想选择。Mastercam的特点在于相比其他同类的软件，它可以设计出复杂的曲线、曲面零件，其造型功能强大而稳定，拥有可靠的刀具路径效验功能，精准模拟零件加工的整个过程，与此同时可清楚显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的碰撞与干涉情况，这样的“虚拟加工”过程几乎可以全面反映后续实际的加工场景。值得一提的是，该软件对系统运行环境要求较低，所以它是非常经济实用的。对于木工行业而言，当生产者需要进行CNC铣床、CNC车床或CNC线切割等加工操作时，这款软件基本可以满足要求，在确保加工误差最大程度减少的同时，还能实现效果不错的木制产品外观。
此外，SolidWorks软件作为全球第一个基于Windows开发的三维CAD系统，目前依旧拥有较高的市场占有率。它是由美国达索系统（Dassault Systemes ）下的子公司专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。这款软件在家具模型的建立、效果图渲染方面具有很大的优势，而且功能也非常强大，操作比较简单方便，对于行业入门者而言非常易学易用，只是组件比较繁多。它最独特的地方在于配置管理，在进行零件设计、装配设计和制作工程图的过程中，只需通过建立的一个CAD文档，就能变换和组合不同的参数，接着派生出相应的、各式各样的零件与装配体。而且SolidWorks能够通过互联网进行协同工作，为它配套的三维托管网站可以生动、全面地展示软件中的家具产品实体模型，生产者无论身处何处，只需通过该网站就能迅速查看到产品结构，为制造企业高效沟通产品问题提供便利。
在未来，随着数控技术的创新突破，进一步往高速化、精密化、智能化、微型化的方向发展，对于制造行业而言将会发挥越来越重要的作用。部分中小型家具制造商应尽可能转变传统的工艺方法和手工作业模式，及时引入数控技术设备与软件，这样有利于促进产品的更新换代，提升经济效益，同时加快实现企业的转型升级与高质量发展。
