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關鍵詞： 數(shù)控機床 制造強國 發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)，由數(shù)控機床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關注，其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業(yè)水平和競爭力。近年來，國內(nèi)機床設備和技術(shù)的發(fā)展在市場需求旺盛的情況下，設備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設備和技術(shù)上并沒有進行很好的研究和技術(shù)儲備，在市場趨于平穩(wěn)的時期，我國的機床工業(yè)勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數(shù)控機床作為重點支持的產(chǎn)業(yè)項目，在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設備作為主要的支持發(fā)展方向，將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。

“機床是裝備制造業(yè)的工作母機，實現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化，取決于我國的機床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè)，首先要振興機床工業(yè)，要大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床”。振興裝備制造業(yè)，機床工業(yè)需先行，這是一條經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，中國機床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷兩旺，行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經(jīng)濟實力的快速增長，我國制造業(yè)在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業(yè)化的中期階段，制造業(yè)仍然是國民經(jīng)濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業(yè)與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學技術(shù)怎樣進步，發(fā)展先進的制造業(yè)將是人類社會永恒的主題，制造業(yè)也將永遠是人類社會的‘首席產(chǎn)業(yè)’?！痹诋斀袷澜缟希叨劝l(fā)達的制造業(yè)和先進的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平的最重要標志。制造業(yè)最重要的基礎是裝備制造業(yè)。現(xiàn)在我國已是制造業(yè)大國，但并不是制造業(yè)強國。目前我國的裝備制造業(yè)水平有限，以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業(yè)中的主導技術(shù)，這對于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來說尤為重要。

數(shù)控機床是近展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產(chǎn)品。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產(chǎn)品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內(nèi)燃機、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設備，尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關鍵設備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業(yè)提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點開發(fā)高檔數(shù)控機床，提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術(shù)并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對高速數(shù)控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產(chǎn)業(yè)作為重點領域?qū)⒓辛α考涌焱七M，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預計，未來十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年，到2020年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達到20%以上。機床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無論在國內(nèi)還是全球范圍，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業(yè)，而機械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購買機械產(chǎn)品。設備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩(wěn)定。因此在機床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠快于全社會平均增速水平。數(shù)控機床的需求來自于下游的機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴張，繼續(xù)帶動數(shù)控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強勁，繼續(xù)帶動機械工業(yè)15%以上的增速。目前我國正處于重化工業(yè)化時期，這是超脫于經(jīng)濟短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響的因素，對我國機械工業(yè)的發(fā)展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟一樣，成為機械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時期，也就是工業(yè)化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國，成為世界第一大機床市場。數(shù)控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數(shù)控機床消費將超過60億美元，臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：①平臺數(shù)字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。

參考文獻：

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［3］李軍華，數(shù)控機床主傳動齒輪綜合嚙合剛度研究（碩士論文），2007.

［4］張利平主編.液壓氣動技術(shù)速查手冊.北京，化學工業(yè)出版社，2006.

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［6］姜華.高速精密臥式加工中心開發(fā)的關鍵技術(shù)研究（博士論文），2007.

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關鍵詞：數(shù)控機床 現(xiàn)狀 趨勢

1、前言

進入21世紀，我國的經(jīng)濟逐漸走進了全球經(jīng)濟一體化的舞臺，進入了一個嶄新的時代。我國機床制造業(yè)社會工業(yè)化進程中大規(guī)模需要的發(fā)展機遇，同時也遭受到了來自國外制造業(yè)的強勢競爭壓力，加速技術(shù)的引進和自主研發(fā)是解決機床制造業(yè)快速騰飛的關鍵。隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的應用范圍還在不斷的擴大，因此，其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡要分析了數(shù)控機床的現(xiàn)狀，并指出了未來的發(fā)展趨勢。

2、我國數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發(fā)達國家引進了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，填補了我國在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個時代的的數(shù)控系統(tǒng)，通過不斷的完善，這些系統(tǒng)的可靠性得到了用戶的肯定，總而結(jié)束了我國數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸，這個時期的數(shù)控機床技術(shù)我國還是主要以借鑒國外先進技術(shù)為主，對一些知識進行消化吸收。在90年代，我國的數(shù)控機床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個階段國家針對實際情況，先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)（FMS）開發(fā)研究”、“計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項目，大力推動我國數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進程。這樣我國數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，也由進口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國已有數(shù)十家的研究所和企業(yè)可以從事各類數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。其中比較知名的有北京的KND系統(tǒng)、南京的華興系統(tǒng)、成都的廣泰系統(tǒng)等。

但是由于我國數(shù)控機床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎的起步比較晚，在一些領域的研究還是很存在差距。導致在數(shù)控機床的性能和可靠性方面與發(fā)達國家相比還是存在著距離。目前在推動數(shù)控機床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過程中，我國的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問題。如：缺乏核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、缺乏有效的管理機制、在與國際企業(yè)競爭時缺乏實力等問題。

3、數(shù)控機床未來的發(fā)展趨勢

3.1 高速化和高精度化

盡管很多年前就已經(jīng)提出了數(shù)控機床的高速化和高精度發(fā)展的目標，但是在科學探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對高精度、高速度的內(nèi)涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量是數(shù)控機床一直的追求。更高的速度和更精準的加工技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)在市場上的競爭力。

3.2 智能化

21世紀的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑?。目前，智能化的理念已?jīng)滲透到了數(shù)控機床的各個部分。如加工過程的對工藝的自調(diào)節(jié)控制，工藝參數(shù)自動檢測顯示。還為了提高驅(qū)動方便的各種人性化設計，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修，已經(jīng)有智能診斷、智能監(jiān)控程序和感應裝置，方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時及時進行反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展提供了機會。

3.3驅(qū)動并聯(lián)化

并聯(lián)運動機床克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業(yè)自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機構(gòu)驅(qū)動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現(xiàn)多坐標聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點。

3.4 網(wǎng)絡化

現(xiàn)在國外已經(jīng)開始嘗試對數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗。就是利用網(wǎng)絡技術(shù)將各個機床進行連接，可以實現(xiàn)機床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測功能，同時也方便對機床程序的修改。目前數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個方面的能力：一是可以將程序從監(jiān)測室可靠的傳輸?shù)矫颗_機床，然后對其運行情況實現(xiàn)實時監(jiān)控；二是可以隨時采集到每臺機床的數(shù)據(jù)參數(shù)進行查看和備份；三是可以將不同機床間的程序進行相互交換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；四是可以在線提取到每臺數(shù)控機床的刀具磨損情況和估計刀具的使用壽命，然后電腦實現(xiàn)和監(jiān)控換刀程序的執(zhí)行。

4、結(jié)語

目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、智能化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進先進技術(shù)的同時應該重視對國內(nèi)技術(shù)人才的培養(yǎng)，努力打造具有自主品牌的核心產(chǎn)品。力爭早日擺脫目前在高精端設備上依賴進口的局面，為把我國從一個制造大國發(fā)展成為一個研發(fā)大國而奮斗。

參考文獻

[1]秦宏偉.我國數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀及方向[M].機械制造與研究，2007.

[2]賈亞洲，楊兆軍.數(shù)控機床可靠性國內(nèi)外現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展策略[J].中國制造業(yè)信息化，2008，4.

[3]楊紅華.數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].湖南農(nóng)機，2008（5）.

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關鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷方法；發(fā)展趨勢

近年來，隨著我國機械制造行業(yè)的快速發(fā)展，柔性化、自動化以及集成化和智能化成為其發(fā)展主流趨勢，尤其是數(shù)控機床需求量不斷增加。然而，由于數(shù)控機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對比較復雜，因此，給故障診斷與維修管理人員提出了更高的要求。本文就數(shù)控機床故障診斷常用方法進行分析，并在此基礎上就其未來發(fā)展趨勢，談一下自己的觀點和認識，以供參考。

一、數(shù)控機床故障診斷方法

1.直觀診斷法

數(shù)控機床直觀診斷法，即在故障問題發(fā)生時產(chǎn)生聲、光和味等異?，F(xiàn)象，通過對其進行觀察，對系統(tǒng)各處進行檢查，尤其是損傷痕跡排除、縮小故障問題發(fā)生范圍。通常情況下，主要包括以下四個方面：（1）詢問工作人員故障問題出現(xiàn)的過程、表象以及加工現(xiàn)狀等；（2）CRT報警燈、報警信息查詢，機床各部件工作情況，保險絲燒斷與否，尤其是電容器等元器件燒焦與否、是否存在著開裂、電線電纜脫落等問題；（3）斷電條件下，觸摸電氣元件，查看安裝情況，看其是否有接觸不良問題；（4）聞元器件是否存在燒焦異味，聽有無異常聲響。

2.自診斷檢查方法

對于數(shù)控機床而言，其計算機系統(tǒng)具有非常強的自診斷能力，可對機床包括系統(tǒng)自身全面診斷和檢查，診斷故障問題和存在的錯誤，可在CRT上顯示信息、用發(fā)光二極管指示問題的起因，對部分PLC報警、未報警故障問題分析PLC梯形圖，然后根據(jù)程序檢測其狀態(tài)，以此來確定故障問題發(fā)生點。近年來，隨著科技水平的不斷提升，利用接口診斷以及JTAG邊界掃描技術(shù)，為引線致密電路板零部件檢測提供技術(shù)手段，新技術(shù)的應用在不斷健全和完善自診斷能力。

首先，基于報警號診斷故障問題。實踐中，可利用報警號診斷數(shù)控機床故障問題，具體的診斷方法是：若機床出現(xiàn)故障問題，有報警號在CRT上，應當根據(jù)報警號中的相關內(nèi)容分析。所謂報警號，即錯誤代碼，主要包括的故障問題信息有程序編制出現(xiàn)錯誤、或者操作存在問題；存儲器難以正常工作，伺服系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題。

其次，根據(jù)LED燈、數(shù)碼管指示情況來診斷故障問題。若與故障問題報警號報警，綜合報警信息內(nèi)容可有效明確故障問題的發(fā)生點。在CRT上報警信號沒有出現(xiàn)、CRT不亮，則LED指示便是唯一的報警信息，維修人員可以具體的顯示內(nèi)容進行檢查與處理。當出現(xiàn)誤操作或者參數(shù)介質(zhì)不良問題時，RAM機床參數(shù)可能因出現(xiàn)改變、丟失問題而引起故障問題；在實際維修過程中，利用某些機床參數(shù)進行調(diào)整，部分參數(shù)需根據(jù)數(shù)控機床運行狀況進行修正。

3.交換方法

實踐中，如果確定了故障問題發(fā)生的大致范圍，管理人員利用備用元器件替換被懷疑故障點，用系統(tǒng)兼容、相同板互換，對其進行檢查；同時，還可以通過對故障問題現(xiàn)象觀察，隨之轉(zhuǎn)移還是故障依舊來判斷被懷疑的地方。

二、數(shù)控機床故障診斷發(fā)展與展望

1.發(fā)展趨勢

針對當前數(shù)控機床運行過程中存在的信息不完整、不精確現(xiàn)象，更強調(diào)信息融合與信息處理技術(shù)；針對數(shù)控機床內(nèi)部構(gòu)成復雜化、自動化以及集成化的提高，可持續(xù)運行、安全可靠性要求的提升，強調(diào)多智能技術(shù)之間的有效融合，混合智能診斷技術(shù)；就專家系統(tǒng)知識獲取問題而言，其強調(diào)自適應、自學習能力研究，不斷優(yōu)化在線診斷、多傳感器技術(shù)。

2.未來展望

隨著國內(nèi)部數(shù)控機床自動化發(fā)展水平的不斷提升，與之相對應的故障問題診斷也變得更加多樣化。在本地故障問題診斷系統(tǒng)難以解決問題時，可通過Internet技術(shù)遠程訪問故障診斷中心，需求更廣泛的解決途徑，及時恢復正常生產(chǎn)，有效實現(xiàn)技術(shù)資源的共享，Intemet遠程故障問題診斷，必將成為未來發(fā)展的重要方向和主流趨勢。

數(shù)控機床故障問題出現(xiàn)的原因呈現(xiàn)出多元化的特點，主要表現(xiàn)在機械、線路連接、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動元件以及傳感元件和強電問題，根據(jù)故障問題診斷基本原則、處理方法，對其進行查找和分析、有的放矢，從而實現(xiàn)故障問題的有效排除。

參考文獻：

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    關鍵詞:數(shù)控機床 控制技術(shù)

    數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品,數(shù)控機床控制技術(shù)是集計算機及軟件技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動檢測技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)和精密機械等技術(shù)為一體的多學科交叉的綜合技術(shù)。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展,機電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展,數(shù)控機床在企業(yè)普遍應用,對生產(chǎn)線操作人員的知識和能力要求越來越高。

    一、數(shù)控機床的優(yōu)點與缺點

    (一)數(shù)控機床的優(yōu)點

    對零件的適應性強,可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數(shù)控機床上,只需更換加工程序,就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工,這就為復雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利,特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面),數(shù)控機床也能實現(xiàn)自動加工。

    加工精度高,加工質(zhì)量穩(wěn)定。目前,數(shù)控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm,而且數(shù)控系統(tǒng)可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差,使數(shù)控機床達到很高的加工精度。此外,數(shù)控機床的制造精度高,其自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,產(chǎn)品合格率高,加工質(zhì)量穩(wěn)定。

    生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機床結(jié)構(gòu)剛性好,允許進行大切削用量的強力切削,從主軸轉(zhuǎn)速和進給量的變化范圍比普通機床大,因此在加工時可選用最佳切削用量,提高了數(shù)控機床的切削效率,節(jié)省了機動時間。與普通機床相比,數(shù)控機床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。

    良好的經(jīng)濟效益。使用數(shù)控機床進行單件、小批量生產(chǎn)時,可節(jié)省劃線工時,減少調(diào)整、加工和檢驗時間,節(jié)省直接生產(chǎn)費用;同時還能節(jié)省工裝設計、制造費用;數(shù)控機床加工精度高,質(zhì)量穩(wěn)定,減少了廢品率,使生產(chǎn)成本進一步下降。此外,數(shù)控機床還可實現(xiàn)一機多用,所以數(shù)控機床雖然價格較高,仍可獲得良好的經(jīng)濟效益。

    自動化程度高。數(shù)控機床自動化程度高,可大大減輕工人的勞動強度,減少操作人員的人數(shù),同時有利于現(xiàn)代化管理,可向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展。

    (二)數(shù)控機床的缺點

    數(shù)控機床的主要缺點價格較高,設備首次投資大;對操作、維修人員的技術(shù)要求較高;加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。

    二、數(shù)控機床的種類

    數(shù)控機床的種類很多,主要分類

    按工藝用途分類。按工藝用途,數(shù)控機床可分類如下。普通數(shù)控機床:這種分類方式與普通機床分類方法一樣,銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。加工中心機床:數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機床,它可在一次裝夾后進行多種工序加工。

    按運動方式分類。按運動方式,數(shù)控機床可分類點位控制數(shù)控機床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機床:數(shù)控系統(tǒng)除了控制點與點之間的準確位置以外,還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線,而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機床:數(shù)控系統(tǒng)能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續(xù)相關的控制,使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。

    按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式,數(shù)控機床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。

    按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類,數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟性數(shù)控機床。經(jīng)濟性數(shù)控機床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床價格便宜,適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能較全,價格適中,應用較廣。高檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能齊全,價格較貴。

    三、數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展

    機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前,繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代,出現(xiàn)了交磁放大機—電動機控制,這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng),系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制,由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運性能大為改善,而且減少了機械設備和占地面積,耗電少,效率局,完全取代了交磁放大機—電動機控制系統(tǒng)。

    在20世紀的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序,結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應用,在20世紀70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境,由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點,故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業(yè)控制。

    隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控機床的應用日益廣泛,井進一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、計算機群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段,可實現(xiàn)產(chǎn)品從設計到制造的全部自動化。

    綜上所述,機械設備控制技術(shù)的產(chǎn)生,并不是孤立的,而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù),已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。

    四、數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

篇5

【關鍵詞】機電一體化；數(shù)控機床；應用

機電一體化是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要突破，隨著集成電路的出現(xiàn)，再加上信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得機械技術(shù)和電子技術(shù)實現(xiàn)了有效融合，機電一體化技術(shù)也隨之形成。數(shù)控機床是機電一體化產(chǎn)品的典型代表，在推動制造業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，而且機電一體化在數(shù)控機床中的應用，在我國現(xiàn)代化建設中具有重要的意義，本文則針對機電一體化在數(shù)控機床中的應用展開討論。

1機械設計技術(shù)的應用

機械技術(shù)是機電一體化的基礎，在機械技術(shù)與電子技術(shù)的融合發(fā)展過程中，機電一體化在實際應用過程中對機械設計提出了更高的要求，例如，要求機械設備的質(zhì)量更輕、機械設備的精度更高，在這樣的要求下，極大的促進了傳統(tǒng)機械技術(shù)的改進。數(shù)控機床指的是用于零件加工的設備，機電一體化在數(shù)控機床的應用，使得數(shù)控機床的功能得到了極大的完善。在實際應用過程中數(shù)控機床的主傳動、各個坐標軸的進給傳動都有單獨的伺服電動機驅(qū)動，而且在計算機系統(tǒng)的作用下，可以實現(xiàn)對坐標軸的有效控制。與傳統(tǒng)的普通機床相比，數(shù)控機床在機床本體部分有了非常大程度的改良，具體表現(xiàn)在五個方面：（1）數(shù)控機床對全封閉或半封閉防護裝置進行了應用添加，在這一防護裝置的作用下，使得切削液不容易輕易飛出，進而極大的降低了意外傷害情況的出現(xiàn)。（2）數(shù)控機床采用了自動排屑裝置，這一裝置主要是利用自身的斜床身結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，在這一結(jié)構(gòu)的作用下，促使數(shù)控機床在使用過程中可以輕松排屑。（3）與普通機床相比，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速有了極大的提升，在工件裝夾過程中，有了更多的安全保障。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速，則是因為數(shù)控機床的主軸箱裝設了變頻器。而裝夾安全性的提高則主要依賴于液壓卡盤的作用。（4）可自動換刀數(shù)控機床得到了廣泛的應用，將自動換刀技術(shù)應用于數(shù)控機床中，極大的提高了加工效率，促使數(shù)控機床可以連續(xù)完成多個加工工序，進而極大的提高了數(shù)控機床的工作效率。（5）主、進給傳動實現(xiàn)了分離。與普通的機床相比，數(shù)控機床的主傳動和進給傳動相對獨立，因為在數(shù)控機床中為兩項工序的進行各自配設了獨立的伺服電機，在此基礎上，各電機一方面能夠進行單獨的運作，另一方面也可以進行多軸聯(lián)動，極大的提高了數(shù)控機床的工作效率。而上述功能的實現(xiàn)，都是機電一體化在數(shù)控機床應用的重要體現(xiàn)。

2自動控制技術(shù)的應用

自動控制技術(shù)的應用過程中，可以實現(xiàn)數(shù)控機床的自動運行，具體而言，高精度定位控制技術(shù)以及速度控制技術(shù)在數(shù)控機床中進行了應用，促使數(shù)控機床在運行過程中可以實現(xiàn)自動定位和速度控制，這就意味著相應的人工投入將會減少，極大的提升了總體運行效益。機電一體化在數(shù)控機床的應用過程中，對信息技術(shù)有著很大程度的依賴，在計算機系統(tǒng)的作用下，可以實現(xiàn)應用信息的自動輸入和輸出、識別和儲存等。與普通機床相比，數(shù)控機床的最大特點在于實現(xiàn)了對信息技術(shù)的全面應用，在這一基礎上，使得機床的運行顯得更加智能化，從而極大的提升機床的運行效率。而且信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等多項一體化計劃也被應用于數(shù)控機床中，在相應的軟件系統(tǒng)的作用下，促使數(shù)控機床可以對所接收的信息進行高效加工處理，并且利用邏輯電路進行譯碼和運算，然后以脈沖的形式傳出，進而支配數(shù)控機床進行工作。例如，PLC（可控制編程）在機床電氣中則體現(xiàn)了良好的應用效果。具體而言，機床是工業(yè)生產(chǎn)主要的生產(chǎn)設備，PLC在機床自動化控制系統(tǒng)中的應用，將會進一步擴大其在應用市場的空間。在PLC控制技術(shù)的支持下，機床控制系統(tǒng)中的接觸器、繼電器等控制設備可以被替代，而且利用PLC控制技術(shù)對生產(chǎn)工藝作進一步改造之后，可以實現(xiàn)在控制室里隨時掌握每個主體設備的情況變化以及故障預警。高效率的電氣自動化控制系統(tǒng)必然帶來生產(chǎn)的革命。PLC控制技術(shù)在機床上的應用需要做好對生產(chǎn)工業(yè)的精細化改造，而且機床應用的生產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨的環(huán)境可能都不一樣，因此開發(fā)一套兼容性更加強的PLC控制系統(tǒng)適應不同需要的生產(chǎn)是非常必要。

3執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)的應用

機電一體化在數(shù)控機床的應用過程中，伺服驅(qū)動技術(shù)的主要作用對象是執(zhí)行原件及其驅(qū)動裝置，在數(shù)控機床中，執(zhí)行原件會和數(shù)控裝置進行連接，通過這種方式，數(shù)控機床運行中所發(fā)出的指令信息可以利用這一連接進行傳送。而且執(zhí)行原件還會利用機械接口和執(zhí)行機構(gòu)進行連接，在這一連接的基礎上可以確保規(guī)定動作的完成。由此可見，伺服驅(qū)動技術(shù)的應用，極大的提升了數(shù)控機床的整體操作水平，這一操作水平的提升主要表現(xiàn)在控制質(zhì)量的提升方面。在數(shù)控機床的運行過程中，伺服系統(tǒng)的主要作用就是進行指令的接收和傳遞，促使機床能夠按照既定的程序完成相應操作，最終根據(jù)相應的要求完成零件的加工處理，而且，伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床中的應用，也極大的提升了數(shù)控機床的穩(wěn)定性和精度。

4總結(jié)

綜上所述，機電一體化在數(shù)控機床中的應用，極大的提升了豐富了數(shù)控機床實際功能，在實際應用過程中，不同的技術(shù)往往表現(xiàn)出不同的應用效果，明顯提升了機床的運行效率。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了能夠充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，則應該進行不斷的技術(shù)改進和完善。

參考文獻

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篇6

關鍵詞:數(shù)控技術(shù);發(fā)展戰(zhàn)略;發(fā)展途徑;發(fā)展趨勢

中圖分類號:TG519.1文獻標識碼:A 文章編號:1673-0992(2010)04-032-01

在我國,數(shù)控技術(shù)與設備的發(fā)展已得到了高度重視,近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數(shù)控領域,以PC平臺為基礎的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),已經(jīng)走在了世界前列。但是,我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題,特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時,如何有效解決這些問題,使我國數(shù)控領域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路,從整體上全面邁入世界先進行列,使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位,將是整個數(shù)控行業(yè)所面臨的重要任務。為此,首先必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。

一、總體戰(zhàn)略

制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略,對21世紀我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要。通過對數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的分析和對我國數(shù)控領域存在問題的研究,我們認為以科技創(chuàng)新為先導,以商品化為主干,以管理和營銷為重點,以技術(shù)支持和服務為后盾,以占有市場為目標,堅持可持續(xù)發(fā)展道路將是一種符合我國國情的發(fā)展數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的總體戰(zhàn)略。

1.以科技創(chuàng)新為先導

我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展,從無到有,從引進消化到擁有自己獨立的自主版權(quán),取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發(fā)展,老是跟在別人后面走,按國外已有控制和驅(qū)動模式來開發(fā)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),在技術(shù)上難免要滯后,再加上國外公司在我國境內(nèi)設立研究所和生產(chǎn)廠,實行就地開發(fā)、就地生產(chǎn)和就地銷售,使我們的產(chǎn)品在性能價格比上已越來越無多大優(yōu)勢。

為改變這種狀況,我們必須大力加強數(shù)控領域的科技創(chuàng)新,努力研究具有中國特色的實用的先進數(shù)控技術(shù),逐步建立自己獨立的、先進的技術(shù)體系。在此基礎上大力發(fā)展符合中國國情的數(shù)控產(chǎn)品,從而形成從數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件到種類齊全的數(shù)控設備的完整產(chǎn)業(yè)體系。這樣,才有可能用先進、實用的數(shù)控產(chǎn)品去收復國內(nèi)市場,打開國際市場。

2.在商品化上狠下工夫

近幾年我國數(shù)控產(chǎn)品雖然發(fā)展很快,但真正在市場上站住腳的卻不多。一方面,影響數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床商品化的主要因素除技術(shù)性能和功能外,更重要的就是可靠性、穩(wěn)定性和實用性。另一方面,數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床不像家電類產(chǎn)品那樣易于大批量生產(chǎn),應用環(huán)境也不那么簡單。因此,我們應商品化上切實狠下工夫,將其作為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的主干來抓,貫穿于技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)、試制、生產(chǎn)等的全過程中,從而將我們已有的技術(shù)水平較高的數(shù)控產(chǎn)品變成真正有市場的好商品。

3.將管理和營銷作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點

數(shù)控產(chǎn)品的競爭力不僅取決于技術(shù),更取決于經(jīng)營管理能力和市場營銷能力。因此,從現(xiàn)在起我們應將管理和營銷作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點,真正擺脫計劃經(jīng)濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛,建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制,一方面切實加強企業(yè)管理,激發(fā)企業(yè)負責人和廣大職工的負責精神、創(chuàng)造精神和獻身精神,努力提高產(chǎn)品的競爭能力;另一方面充分調(diào)動企業(yè)內(nèi)外、行業(yè)內(nèi)外一切積極因素,加強市場開拓力度,奮力打通營銷渠道。

4.大力加強技術(shù)支持和服務

數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床作為典型的高技術(shù)產(chǎn)品,對用戶的技術(shù)支持和服務是相當重要的。將對用戶的技術(shù)支持和服務當成重要的日常工作來抓,使我們在市場上向縱深挺進時,有一個強大后方。為了取得數(shù)控產(chǎn)品市場競爭的全面勝利,必須建立以技術(shù)支持和服務為核心的強大后方。當然,為贏得主動,后方也須主動出擊。

5.堅持可持續(xù)發(fā)展道路

我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)要有大的發(fā)展必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。綠色是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,其主要思想是清潔和節(jié)約。為此應大力加強綠色數(shù)控產(chǎn)品的開發(fā),加速促進數(shù)控產(chǎn)品、數(shù)控產(chǎn)業(yè)以及整個制造業(yè)的綠色化,主要戰(zhàn)略措施應考慮以下幾方面:①有效減少產(chǎn)品制造及使用過程中的環(huán)境污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。③加強用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)機床。④大力發(fā)展綠色數(shù)控機床。

二、技術(shù)途徑

1.發(fā)展具有中國特色的新一代PC數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是各類數(shù)控裝備的核心,因此通過科技創(chuàng)新首先發(fā)展具有中國特色的新型數(shù)控系統(tǒng),將是推動數(shù)控產(chǎn)業(yè)化進程的有效技術(shù)途徑。

2.推進數(shù)控功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)

解決數(shù)控系統(tǒng)問題后,如何實現(xiàn)數(shù)控機床的模塊化設計與制造便是我國機床制造企業(yè)快速響應市場需求,在競爭中獲勝的另一關鍵。要實現(xiàn)數(shù)控機床的模塊化設計制造,必須解決數(shù)控機床功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。

3、加速數(shù)控機床的全國產(chǎn)化,打好市場翻身仗

數(shù)控產(chǎn)業(yè)化的最終成功將體現(xiàn)在數(shù)控機床的全國產(chǎn)化和市場占有率上。在上述總體戰(zhàn)略指導下,采取抓兩頭(低價位數(shù)控機床和高速高效數(shù)控機床)、帶中間(普通數(shù)控機床)、促重型(重型關鍵裝備)的方針,將是在國內(nèi)市場上快速收復失地,在國際市場上穩(wěn)步進軍,最終打贏國產(chǎn)數(shù)控機床市場翻身仗的一種有效戰(zhàn)術(shù)和策略。

篇7

關鍵詞：機床；刀具；發(fā)展；產(chǎn)業(yè)

1.中國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

1.1.產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

中國機床行業(yè)目前產(chǎn)品門類比較齊全、具備一定的技術(shù)基礎和制造能力，在強勁市場需求拉動下，產(chǎn)業(yè)的上升空間很大。

我國機床產(chǎn)品目前數(shù)控化率還比較低，地區(qū)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展也不平衡，多種經(jīng)濟形式長期存在，這些因素都決定未來中國機床市場的中低需求將長期存在。

以研制重型機床、加工中心、數(shù)控車床、精密磨床、齒輪加工機床、電加工機床和鍛壓機床為代表的大型企業(yè)集團或?qū)I(yè)化企業(yè)將逐漸形成并得到快速發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的國際化將進一步提高，預計未來十年內(nèi)進入世界機床百強的企業(yè)將增至10家。

隨著國家區(qū)域經(jīng)濟規(guī)劃的逐步落實，特別是市場配置資源手段在地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展中作用的顯現(xiàn)，機床行業(yè)的產(chǎn)業(yè)布局將呈現(xiàn)地域分布的特點。

1.2 .技術(shù)發(fā)展趨勢

中國機床行業(yè)技術(shù)研究模式從被動式到主動創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，研究主體從單一向多元轉(zhuǎn)變，市場需求成為研究的主要動力。在國家投資繼續(xù)發(fā)揮導向性作用的同時，企業(yè)自籌資金、社會化融資、外資將成為技術(shù)投入的重要組成部分[1]。以企業(yè)為龍頭、高校和科研院所參與形成的技術(shù)創(chuàng)新平臺和同行業(yè)企業(yè)組成的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟將發(fā)揮主導作用。由于研究模式的轉(zhuǎn)變和研究投入的多元化，中國機床行業(yè)的技術(shù)研究國際化參與度將顯著提升。浙江主要體現(xiàn)在兩個方面：一是更多的企業(yè)開始與國際領先的研究機構(gòu)或公司合作研究；二是更多的企業(yè)有能力為國際機床用戶提供技術(shù)服務。

高精度、高速度、柔性化、智能化、綠色制造將成為中國機床行業(yè)發(fā)展的主要方向。

2.世界機床刀具技術(shù)發(fā)展成果與趨勢

隨著技術(shù)發(fā)展，5軸聯(lián)動加工技術(shù)日趨成熟，東京、北京、芝加哥、漢諾威四大國際機床展覽會上，每屆都展出四五十臺，甚至上百臺五軸聯(lián)動機床。各類復合機床紛紛亮相[2]。復合機床包括銑車復合、車銑復合、車磨復合、成形復合加工、特種復合加工等，并出現(xiàn)多主軸、多刀塔的復合機床，加工效率大大提高。

智能化提升了機床的功能和品質(zhì)，在數(shù)控系統(tǒng)上得到了較多體現(xiàn)。在智能化方面具有更強的功能；斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學習功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能。

機器人與主機的柔性化組合得到了廣泛應用，機器人與加工中心、車銑復合機床、磨床、齒輪加工機床、刀具磨床、電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線。

功能部件不斷向智能化、高速度、高精度、大功率方向發(fā)展，并取得成熟的應用。如電主軸、全數(shù)字交流伺服電機及驅(qū)動裝置、力矩電機、直線電機、滾珠絲杠、直線導軌等功能部件的性能指標不斷提高。

發(fā)達國家數(shù)控刀具制造技術(shù)在刀具鍍層技術(shù)、刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)設計、刀具系統(tǒng)、切削數(shù)據(jù)庫等方面，都取得了突出成就，使數(shù)控刀具提高到一個嶄新的水平。數(shù)字化、高精度、智能化、非接觸測量儀器和在線測量技術(shù)取得新的進展，新的測量儀器和測量系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，以三坐標測量機為代表的精密測量儀器應用擴大；激光干涉測量系統(tǒng)和球桿儀在數(shù)控機床幾何精度和運動精度的監(jiān)測和監(jiān)控中，得到了廣泛應用[3]。通過計算機技術(shù)、通訊技術(shù)將數(shù)控機床、數(shù)控刀具、數(shù)控測量系統(tǒng)和加工工件以及相應的信息集成融合在一起，構(gòu)成數(shù)字化閉環(huán)切削加工系統(tǒng)，成為計算機集成制造系統(tǒng)的基本單元。

現(xiàn)代數(shù)控機床既要高效率、高性能，又要節(jié)約能源、低能耗、低污染，加共過程對人友好和宜人化。要從機床的設計開始，材料選用、制造、使用過程直至機床報廢回收，形成“綠色”的全過程。歐盟已經(jīng)啟動“綠色機床”研究項目，提出機床綠色和能耗標準設想，說明綠色制造技術(shù)開始起步。宜人化改進，如流線型外罩，寬敞的航空玻璃視窗；可調(diào)角度的控制面板和顯示屏，可調(diào)節(jié)座椅；通過傳輸技術(shù)授權(quán)的開關鑰匙，顯示機床工作狀態(tài)的可視光帶等，外觀造型簡潔、明快，富于現(xiàn)代感。

3.中國機床產(chǎn)業(yè)與世界機床產(chǎn)業(yè)的差距

目前，中國機床產(chǎn)業(yè)僅僅在規(guī)模方面具有相對比較優(yōu)勢，與機床制造強國相比較，在研發(fā)、結(jié)構(gòu)、服務能力等方面都存在明顯的差距。

高性能數(shù)控系統(tǒng)和功能部件的發(fā)展滯后于主機，并已成為制約數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。自主創(chuàng)新能力不強?；A、關鍵、共性技術(shù)尚未完全掌握，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學研用相結(jié)合，開放式、社會化的研發(fā)體系建設尚處于探索階段。中國機床產(chǎn)業(yè)還沒有實現(xiàn)由生產(chǎn)制造向服務制造模式的轉(zhuǎn)型[4]。尤其是工程集成能力弱，為汽車等重點行業(yè)核心制造領域提供成套生產(chǎn)線還處于起步階段。

產(chǎn)業(yè)集中度不高，企業(yè)多而散。主機企業(yè)大而不強，小而不精；配套能力弱，產(chǎn)業(yè)分工不清晰；與數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展相適應的產(chǎn)業(yè)鏈體系還不夠完善。

高端人才匱乏，尤其是缺少高端數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)和功能部件研發(fā)的領軍人才；缺少高級技工；缺少具有國際化視野的復合型管理人才。目前，高端人才不足以成為制約數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)快速、可持續(xù)發(fā)展的深層次原因。

4.中外機床企業(yè)面臨的選擇

合作共贏是中外機床企業(yè)所面臨的必然選擇。

合作，既包括中外企業(yè)間的合作，也包括國內(nèi)企業(yè)間的合作，既包括主機企業(yè)與配套企業(yè)之間的合作，也包括企業(yè)與高校、科研院所之間的合作。合作領域包括研發(fā)與設計、制造、銷售、培訓等各個層面，在未來的10年內(nèi)，中外企業(yè)針對汽車、航空航天、船舶、軌道交通、能源等國家重點核心制造領域的需求，在高檔數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)、關鍵功能部件等領域開展合作。全行業(yè)應從不同的角度思考尋求合作的廣度和深度，不應局限于技術(shù)、產(chǎn)品、制造層面的合作，應積極探索商業(yè)模式間的合作。

參考文獻：

[1]肖明，熊清平. 從EMO2009歐洲國際機床展看現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向[J]. 制造技術(shù)與機床，2010（2）.

[2]張康. 第十屆中國國際機床展覽會特種加工機床評述[J]. 電加工與模具，2007（3）.

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[關鍵詞] 數(shù)控機床； 結(jié)構(gòu)特征； 性能優(yōu)化

0 引言

數(shù)控機床技術(shù)首次出現(xiàn)于上世紀五、六十年代，它的出現(xiàn)加速了機械制造業(yè)的發(fā)展，并大大提升了社會總體生產(chǎn)效率。在經(jīng)濟全球化的大背景下，數(shù)控機床制造業(yè)面臨裝備改良以及技術(shù)革新的強大競爭壓力。在經(jīng)濟快速發(fā)展的趨勢下，機械制造領域所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類越來越豐富、產(chǎn)品功能越來越多樣化，這也給數(shù)控機床的功能性和結(jié)構(gòu)性有了更嚴格、更高端的要求，人們迫切需要一種集高速化、智能化、復合化、高精度化、網(wǎng)絡化為一體的數(shù)控機床[1]。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步，使數(shù)控機床的多功能性成為可能，從而也擴大數(shù)控機床在工業(yè)領域的應用范圍。本文主要針對當前的數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特征進行分析，并提出優(yōu)化數(shù)控機床性能的策略。

1 數(shù)控機床概述

數(shù)控機床是一種裝載數(shù)字控制程序的機電一體化產(chǎn)品，他通過控制系統(tǒng)編輯、處理控制編碼以及各種符號指令，將編碼用數(shù)字的形式代替，再通過信息處理設備輸入數(shù)控裝置，并在數(shù)控裝置的運算和處理后對機床的各個子部件發(fā)送控制信號，指導整個機床的運作，并根據(jù)要求和尺寸自動將零件加工出來。數(shù)控機床能夠有效完成一些品種多樣、結(jié)構(gòu)緊密復雜、小批量、頻繁改型、生產(chǎn)周期短的零件加工問題。數(shù)控機床主要由加工程序載體、數(shù)據(jù)控裝置、機床主體以及其他輔助功能設備組成。數(shù)控機床綜合運用了計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、測量技術(shù)、電氣自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)最新技術(shù)成果，在機械制造和加工領域應用廣泛。數(shù)控機床是由美國著名發(fā)明家約翰?帕森斯于20世紀中葉發(fā)明的，在計算機技術(shù)和電子通信技術(shù)的推動下，數(shù)控機床逐漸進入數(shù)字化智能控制時代[2]。數(shù)控機床技術(shù)是衡量機械制造生產(chǎn)水平的重要標準，同時衡量一國生產(chǎn)水平和綜合國力的標準，數(shù)控機床技術(shù)逐漸滲透到國民經(jīng)濟的各個領域，為他們提供各種零部件裝備，因此，數(shù)控機床具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的社會經(jīng)濟效益。

2 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特性

2.1 全方位智能化

隨著計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對數(shù)控機床中程序自動化、控制智能化有了更高的要求。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，加工過程控制智能化。數(shù)控機床通過實時監(jiān)測加工系統(tǒng)中的主軸、進給電機功率、電流、電壓等信息，再通過智能算法識別刀具的受力、磨損狀況以及機床運行的穩(wěn)定性，從而及時調(diào)整加工過程中的各項參數(shù)。第二，故障智能診斷和修復[3]。數(shù)控機床能夠根據(jù)以往的故障信息，智能化地推斷故障發(fā)生原因及發(fā)生部位，并仿真事故過程中，從而找出修復故障的方法。

2.2 配件高精度化

為了提高數(shù)控機床運行的穩(wěn)定性和精準性，機床的各類配件的選擇上遵循“高科技化、高精準化”原則，轉(zhuǎn)變以往的以幾何精度為主的重視觀念，數(shù)控機床的精度要求逐漸擴展到運行、熱變形、抗振等方面。以CNC系統(tǒng)控制精度為例，數(shù)控機床的進度控制采用當前最先進的高速插補技術(shù)，通過微小數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)控制，逐步精細CNC控制單位，并采用高分辨率的傳感器裝置，提升位置檢測和元件測量的精度。此外流行于國家上的網(wǎng)格解碼檢查技術(shù)在提升數(shù)控機床加工中心的運動軌跡精度方面具有顯著效果，它通過三維仿真預測數(shù)控機床的加工精度，幫助數(shù)控機床在不同加工條件下實現(xiàn)不同規(guī)格、不同類別的加工任務[4]。

2.3 功能復合人性化

功能復合多樣化是今后數(shù)控機床未來發(fā)展的趨勢，同時也是實現(xiàn)人性化操作的主要體現(xiàn)。功能復合化數(shù)控機床是指在一臺機床是能夠?qū)崿F(xiàn)多種程序、多重要素的加工，能夠?qū)崿F(xiàn)從原料到成品的多元素的加工。根據(jù)數(shù)控機床的功能復合化的實現(xiàn)形式可以分為工序復合型以及工藝復合型。前者是將生產(chǎn)工序整合在一臺機床上，比如雙主軸車削中心；后者是將產(chǎn)品生產(chǎn)的各個工藝技術(shù)整合在一臺機床上，比如銑鏜鉆車復合―復合加工中心。功能復合化的數(shù)控機床能夠大大減少零部件的裝載卸載程序、縮短更換或調(diào)整道具的時間，從而減少這些過程中產(chǎn)生的誤差，有效提升了加工精度，也成功縮減了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。功能復合化的數(shù)控機床能夠減少人工操作的工序，解放勞動力，提高生產(chǎn)效率，因此功能復合化的數(shù)控機床也是一種遵循“人性化”的操作系統(tǒng)。

2.4 運行高速化

現(xiàn)在的數(shù)控機床運用了伺服傳動系統(tǒng)以及無極變速主軸，大大提升了數(shù)控機床各個部件的自動化水平，提升了數(shù)控機床在運行過程中的傳動性能。通過縮短傳輸鏈來達到簡化數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的目的。由于數(shù)控機床是通過加工程序載體以及數(shù)控裝置發(fā)送數(shù)據(jù)代碼指令的，因此在數(shù)據(jù)傳輸和處理的速度、刀具運動速度、主軸轉(zhuǎn)速以及其他輔助裝置的配合速度方面必須實現(xiàn)全方位的并聯(lián)和貫通。而伺服傳動系統(tǒng)是一種自動化服務系統(tǒng)，能根據(jù)數(shù)控裝置給出的具體指令控制完成各項輔助服務，能夠調(diào)整主軸轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)主軸自主變速運動。數(shù)控機床的全面自動化還體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)布局方面，進給變速箱和主軸箱的整體結(jié)構(gòu)較為簡單，因此大大減少了連接軸承和齒輪的數(shù)量，從而縮短了電動機與主軸、滾珠絲杠的連接距離，從而提升了機械運行的速度。

2.5 驅(qū)動并聯(lián)化

驅(qū)動并聯(lián)化是指在數(shù)控機床的主軸與機座之間配置多桿并聯(lián)聯(lián)接機，數(shù)控裝置只要控制中間的桿系中桿的長度來實現(xiàn)整個平臺的自由運行。并聯(lián)運動機解決了以往機床串聯(lián)移動部件質(zhì)量大的問題，同時提高了系統(tǒng)的剛度，擴大了道具運動導軌的進給范圍，提升了整個機臺的作業(yè)自由度，增加了加工設備的靈活性和機動性。并聯(lián)式驅(qū)動機運用于數(shù)控機床上，更能滿足多種型號、種類復雜的零件加工要求，且并聯(lián)機自身智能化程度高、中邀請、運行速率快，成為提升數(shù)控機床整體生產(chǎn)加工速度的新型加工裝配。而在國際數(shù)控機床的生產(chǎn)制造領域，并聯(lián)機驅(qū)動設備是提升數(shù)控機床的性能的關鍵技術(shù)，同時也是數(shù)控研究行業(yè)的重點研究方向，未來的數(shù)控機床中的并聯(lián)機驅(qū)動裝置的更新進步將是一大發(fā)展趨勢。

2.6 信息互動網(wǎng)絡化

在計算機網(wǎng)絡和通信技術(shù)高速發(fā)達的時代，實現(xiàn)數(shù)控機床的雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能是未來數(shù)控機床的發(fā)展方向。數(shù)控機床實現(xiàn)信息互動的網(wǎng)絡化能夠讓各項信息在制造業(yè)各個部門、各個車間長興流通，而通過網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)共享功能，又能夠?qū)?shù)控機床的加工運行過程進行遠程控制和在線監(jiān)督，同時實現(xiàn)數(shù)字化操控的能夠有效完成對數(shù)控機床的遠程故障診斷和故障修復工作。比如我國在新一代的數(shù)控機床的加工中心配置了一個信息塔，它的主要構(gòu)件是攝像頭、計算機、手機等，與互聯(lián)網(wǎng)供聯(lián)，能夠在線傳輸聲音、圖片、視頻、文字等信息。

3 數(shù)控機床的性能優(yōu)化策略

3.1 科學布局機械各機構(gòu)

要提升數(shù)控機床的整體性能必須要從機床的各個部件的配置和布局方面著手，合理布局各個子系統(tǒng)和零部件，盡量簡化機械的結(jié)構(gòu)，加強數(shù)控機床布局的合理控制，從而提高整個機床的剛性度，提升機床運行的受力水平，維護機床的熱穩(wěn)定系統(tǒng)，最終實現(xiàn)數(shù)控機床的科學管理。

3.2 提高各零部件的剛度和韌性

數(shù)控機床的零部件剛度關系到整個機床運行的速率以及安全可靠性，而零部件的剛度是由零件的自身質(zhì)量、固定頻率以及阻尼等相關參數(shù)決定。要想提升各個零部件的剛度和韌性，可以從以下幾個方面著手：第一，科學合理地布局機床內(nèi)部各個零部件的結(jié)構(gòu)，盡量減少零部件因負載過度而引起彎曲或扭轉(zhuǎn)問題；第二，零部件截面體現(xiàn)高度科學性，筋板放置位置要合理，并選擇性能佳的焊接部件。第三，合理連接各個零部件，縮短傳送鏈的長度，減少了連接軸承和齒輪的數(shù)量，從而縮短了電動機與主軸、滾珠絲杠的連接距離，從而提升了機械運行的速度。

3.3 避免熱變形產(chǎn)生

像一些低能耗的運行配件（主軸電動機、變量泵等）可以減少其熱量的產(chǎn)生，同時一些高能耗的運行配件（傳動齒輪、傳送鏈、傳動軸）可盡量減少，減少摩擦后熱量自然降低。此外對一些易于發(fā)熱的部件可以進行適當?shù)睦鋮s處理，加快部件的散熱，從能避免熱變形產(chǎn)生。

3.4 提高機械的抗振性能

數(shù)控機床中高速旋轉(zhuǎn)控件不在少數(shù)，然而這些旋轉(zhuǎn)部件在運行過程中會產(chǎn)生較大的振動，這嚴重影響整個機床的運行效率，還增加了機床的噪音。為了減少旋轉(zhuǎn)部件的振動，可以采用平衡處理法提升旋轉(zhuǎn)部件的抗振性能，通過減少傳動部件之間的孔隙，削弱機床運行的應激振動力，然后將機床的各個旋轉(zhuǎn)部件的運行頻率控制在一定的頻率，提升部件的靜態(tài)剛度。此外提升機械的抗振性能哈可以通過在機床各個部件中添加阻尼材料，削弱振動力量。

4 結(jié)束語

總而言之，在社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展前提下，數(shù)控機床已經(jīng)逐漸實現(xiàn)全方位自動化、配件高精度化、功能復合人性化、運行高速化、驅(qū)動并聯(lián)化以及信息互動網(wǎng)絡化。中國在進入改革開放時代以后，機械制造業(yè)發(fā)展迅猛，但是難以改變以勞動力、資源、價格等為主要市場競爭力的局面，在產(chǎn)品技術(shù)方面缺乏自主開發(fā)和自主創(chuàng)新的能力。數(shù)控機床作為衡量制造業(yè)生產(chǎn)水平和市場競爭力的關鍵評估標準，其重要性不言而喻。我國要想轉(zhuǎn)變生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展方式，必須要從革新數(shù)控機床著手，早日實現(xiàn)數(shù)控機床從低端到高端、從初級產(chǎn)品制造到高級產(chǎn)品的制造的轉(zhuǎn)變，不斷提高數(shù)控機床產(chǎn)品的性能，從而為促進我國制造業(yè)發(fā)展奠定堅實的技術(shù)基礎。

[參考文獻]

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關鍵詞：數(shù)控機床；改進；措施

如今，我國是世界上最大的數(shù)控機床設備消費市場，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，2012年1～11月，我國數(shù)控機床進口額為42.09億美元。但是我國的機械制造業(yè)還不先進，數(shù)控機床設備在性能，可靠性，生產(chǎn)率和核心技術(shù)等方面與發(fā)達國家還有一段距離，特別一些數(shù)控機床的技術(shù)和零件還需要依賴于進口。國內(nèi)數(shù)控機床存在功能部件性能差，核心技術(shù)缺乏，產(chǎn)品水平低等問題，因而我國數(shù)控機床設備亟需采取改進措施。

1.提高功能部件自主開發(fā)能力

在與發(fā)達國家多年的技術(shù)交流、引進和吸收，我國數(shù)控機床設備的發(fā)展有了明顯的改進。然而，我國關鍵零部件的生產(chǎn)依然依賴于進口，這就產(chǎn)生了數(shù)控機床設備盈利低、缺乏競爭力的問題。針對這一現(xiàn)狀，提高數(shù)控機床關鍵零部件的自主開發(fā)能力是最基本的措施。為提高我國數(shù)控機床產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》設立了“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技專項。此專項以提高數(shù)控機床可靠性和產(chǎn)業(yè)化水平，提高國產(chǎn)功能部件性能為目標，為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅實基礎。

2.加強核心技術(shù)的開發(fā)和研究

在數(shù)控機床設備改進中，數(shù)控系統(tǒng)是關鍵部分。一直以來，我國數(shù)控機床核心技術(shù)嚴重缺乏，90%需要從國外引進。國內(nèi)中、高端數(shù)控機床制造業(yè)，多數(shù)以組裝和制做為主，如在上海設廠的“機床巨頭”德國吉特邁機床集團，其核心技術(shù)都依賴于發(fā)達國家。數(shù)控機床核心技術(shù)的缺乏直接影響到我國的機床設備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因而加強核心技術(shù)研發(fā)是發(fā)展數(shù)控機床的必要條件。首先，我國要不斷進行核心技術(shù)的研發(fā)，鼓勵科研機構(gòu)和企業(yè)機構(gòu)的自主開發(fā)。其次，學會在交流中吸收，在吸收中創(chuàng)造。例如，在機床零件配套和制作方面可以學習德國的先進技術(shù)，在數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方面可以參考美國的最新理念，并在學習交流中創(chuàng)新并研發(fā)出屬于我國自身的核心技術(shù)。

3.注重創(chuàng)新能力平臺建設

所謂創(chuàng)新是競爭中取勝的根本，是行業(yè)發(fā)展的基本推動力。在數(shù)控機床設備的發(fā)展中，技術(shù)的創(chuàng)新性是設備滿足市場需要的關鍵。在國內(nèi)，許多企業(yè)忽略了數(shù)控機床技術(shù)創(chuàng)新的重要性，盲目跟隨國際技術(shù)潮流，沒有個性化的技術(shù)，這導致無法滿足市場的需求。因而，在面臨數(shù)控機床市場需求逐漸增加的情況下，企業(yè)應該重視市場動向，提高創(chuàng)新能力。“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技專項提出注重“創(chuàng)新能力平臺建設”，期中包括注重核心技術(shù)與裝備的創(chuàng)新。遵循“在創(chuàng)新中求發(fā)展”的理念，數(shù)控機床技術(shù)才會有顯著的提高，才能在國際機床市場提供良好的競爭條件。

4.創(chuàng)造良好的工作環(huán)境

對于數(shù)控機床設備來說，穩(wěn)定性、可靠性是兩個重要的運行指標?，F(xiàn)實中，數(shù)控機床多數(shù)在較惡劣的電磁環(huán)境中使用。為了保證機床的正常運行，抗干擾度是非常必要的。解決電磁干擾的改進措施有：

4.1.利用電源濾波器抑制電磁干擾。電源濾波器可以過濾進入設備中的噪音，以防止機床被噪聲污染，從而抑制電磁干擾。

4.2.利用隔離變壓器來供電。隔離變壓器實現(xiàn)電路與電路間的電氣隔離，從而隔絕電流帶來的設備與設備之間的干擾，其效果良好。

4.3.利用感性負載吸收噪聲。感性負載在斷電時會產(chǎn)生強烈的脈沖噪聲，影響設備的正常運行，感性負載可以采用并聯(lián)電阻、壓敏電阻、穩(wěn)壓管等吸收噪聲。

5.建立完善的管理機制

如今，許多數(shù)控機床都存在“壞的快”的問題，如何"管好、使用好、維護好"數(shù)控機床設備，是許多企業(yè)非常重視的問題之一。數(shù)控機床不能像普通機床設備工作時，可以自由的根據(jù)工作中存在的問題進行人為的調(diào)整，數(shù)控機床技術(shù)復雜，在機床維護和編程技術(shù)方面要求較高，因而建立安全的管理機制非常重要。

建立完善的管理機制，首先，要提高對操作者、維修人員、管理人員、檢驗人員等的管理和培訓。例如，對于維修人員需要培養(yǎng)其專業(yè)的知識能力和分析判斷能力；檢驗人員要求能夠通過數(shù)控機床的組裝，參數(shù)調(diào)整等信息預測數(shù)控機床的生產(chǎn)質(zhì)量；操作者要求對機床的調(diào)整和在線操作熟練掌握；管理人員要具備專業(yè)的知識積累，了解數(shù)控機床設備的特點和過程控制。其次，要防止設備的超負荷運轉(zhuǎn)，合理分散設備的工作量，達到設備的合理工作。 另外，科學組織生產(chǎn)，解決生產(chǎn)力不平衡問題。這主要從生產(chǎn)組織管理的角度入手，提高數(shù)控機床設備的工作率，合理安排設備的生產(chǎn)節(jié)拍，合理分配設備的生產(chǎn)任務。最后，及時維修設備的故障和處理問題。在數(shù)控機床工作時，設備出現(xiàn)故障是正?，F(xiàn)象，那么及時處理才能避免問題越來越嚴重。

6.結(jié)語

數(shù)控機床是一門技術(shù)性強的應用性工程，在工業(yè)制造方面有著舉足輕重的地位。隨著社會生產(chǎn)力和科學的不斷進步，數(shù)控機床在逐步改進的同時還存在許多的問題。為解決這一現(xiàn)象，在數(shù)控機床的改進中，要注重功能部件、核心技術(shù)、創(chuàng)新能力、工作環(huán)境和管理機制建設，才能真正實現(xiàn)數(shù)控機床進一步的改進。

參考文獻：

[1]陳虎；于德海；；數(shù)控技術(shù)全面支持高速復合機床精度的提升[J]；世界制造技術(shù)與裝備市場；2010

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關鍵詞：數(shù)控加工技術(shù)應用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)06-0243-01

隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)這種先進的加工技術(shù)在制造業(yè)行業(yè)中逐漸發(fā)展開來并得到了迅速推廣。因此，對數(shù)控加工技術(shù)進行合理改進，加速其發(fā)展,使其逐步走向自動化、快捷化、數(shù)字化及網(wǎng)絡化，是目前我國制造業(yè)發(fā)展的一大趨勢。

1、數(shù)控加工、數(shù)控編程的工作過程

數(shù)控加工技術(shù)分為機床加工技術(shù)和編程技術(shù)兩鐘：其中數(shù)控機床加工是數(shù)控加工技術(shù)的基礎部分有著相當重要的作用，而對于零件加工進行編程則是數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié),對于零件編程的好壞也同樣直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。數(shù)控加工作的工作流程如下：在對數(shù)控零件進行加工時,要以零件加工圖樣中標注的標準為依據(jù)確定對該零件加工的過程、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)以及走刀運動數(shù)據(jù)等,然后根據(jù)相關數(shù)據(jù)編制成數(shù)控加工的程序,將其傳輸給數(shù)控系統(tǒng),在相關控制軟件的支持下，經(jīng)過計算與處理,發(fā)出相應的指令信號,使機床按預定的軌跡來進行加工零件。數(shù)控加工程序,用數(shù)字代碼來描述被加工零件的零件尺寸、工藝參數(shù)和工藝過程,將數(shù)字代碼編制的程序輸入數(shù)控機床的NC系統(tǒng)以控制機床的運動與輔助動作，最終完成對零件的加工過程。把根據(jù)被加工零件的圖紙以及技術(shù)工藝等信息,按照數(shù)控系統(tǒng)中規(guī)定指令以及規(guī)定的格式編制成加工程序文件的整個過程稱之為零件數(shù)控加工程序的編制,我們也經(jīng)常簡稱其為數(shù)控編程。數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。通過正確的加工程序進行加工，不僅加工的工件合格率高，而且能使數(shù)控技術(shù)相關功能得到充分的利用，并使數(shù)控機床的運用更加合理高效、同時也降低了數(shù)控機床應用的危險系數(shù)。使操作更安全。數(shù)控加工的程序編制過程是相當繁瑣、復雜、也是相當精細的。一般來說,數(shù)控編程包括:對零件圖樣分析、對零件的數(shù)學處理、工藝處理進而編寫程序單、輸入數(shù)控程序及進行程序檢驗。要想做好數(shù)控編程首先要根據(jù)所加工的零件的特點進行詳盡的進行工藝分析；其次要合理的選擇經(jīng)濟節(jié)能的加工方案，確定零件的加工路線、順序以及裝夾方式、刀具及切削參數(shù)等關鍵數(shù)據(jù)；充分利用數(shù)控機床所具備的各項指令功能,發(fā)揮其機床效能；并正確選擇對刀、換刀點，盡量減少換刀次數(shù)。

2、數(shù)控編程的方法及CAD/CAM系統(tǒng)自動編程

數(shù)控加工程序的編制方式包括手工編程和自動編程兩種。手工編程是指整體數(shù)控編程的過程都是由人工來操作完成的。比如對階梯軸的車削加工的編程,由于其不需要冗長的坐標計算因此由相關的技術(shù)人員根據(jù)工序圖紙標注的數(shù)據(jù),直接編寫數(shù)控加工程序。但對其輪廓形狀復雜的零件,尤其是空間復雜曲面零件,如手機的外殼、各種塑料模具、汽車外殼及零部件等，數(shù)值計算則非常復雜,任務量大，也因此容易出現(xiàn)計算錯誤，且一旦出現(xiàn)錯誤之后校對工作就變的相當難。因此對于這種操作必須使用自動編程，使用CAD/CAM系統(tǒng)進行自動編程。編程人員首先利用計算機輔助設計CAD或自動編程軟件的零件造型功能,構(gòu)造出零件的幾何形狀,再對零件圖樣進行分析,確定好加工方案,之后還需要利用軟件的計算機CAM功能,完成工藝方案的制定，自動計算并生成刀位軌跡文件——零件的加工程序。

3、數(shù)控機床的特點及相關應用

數(shù)控機床不僅制作零件的精準度高，而且制作效率也是相當驚人的，他同時能適應部分零件的小批量生產(chǎn)，對于品種相對較為復雜的零件的加工也游刃有余,也正是因此數(shù)控機床技術(shù)在機械加工的領域當中迅速推廣開來并得到了廣泛的應用?？偨Y(jié)而言,數(shù)控機床的加工有點主要有以下幾點：

(1)精準度高,質(zhì)量較穩(wěn)定。數(shù)控機床是以數(shù)字形式形成相關指令來對零件進行加工的,因此一般情況下工作過程當中不需人為進行干涉,這也在一定程度上減少了誤差。除此之外,數(shù)控機床的機床結(jié)構(gòu)以及其傳動系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較高。在工作工程中運用補償技術(shù),能使加工精度始終保持在高水平上。提高了產(chǎn)品的合格率，穩(wěn)定加工質(zhì)量。

(2)適應力強。數(shù)控機床的適應力是指其生產(chǎn)對象發(fā)生變化時其自身進行合理調(diào)整，跟進變化的能力。在數(shù)控機床對零件進行加工時，如果操作人員,重新編制新的加工程序，在輸入新的程序后就能馬上實現(xiàn)對新的零件的加工；并且而整個過程不用對機械的硬件部分做任何改動,數(shù)控機床能夠順利的完成整個加工過程。

(3)生產(chǎn)效率高。數(shù)控機床的零件加工一般為機動時間和輔助時間兩個部分的時間和。而數(shù)控機床主軸的轉(zhuǎn)速和進給量的變化范圍比普通機床大,因此數(shù)控機床在進行任意工序時都能選擇最有利的切削用量。

(4)良好的經(jīng)濟效益。在小批量生產(chǎn)的情況下,采用數(shù)控機床加工可以節(jié)省劃線工時,減少機床的調(diào)整檢驗的時間,節(jié)約直接產(chǎn)生費用。在大批量生產(chǎn)中，由于數(shù)控機床加工的精確度較為穩(wěn)定,一定程度上減少了產(chǎn)品廢品率,降低了生產(chǎn)成本，更使數(shù)控設備的經(jīng)濟效益顯得尤為突出。同時，利用控機床還能夠一機多用,在一定程度上節(jié)省了投資者在場地建設當面的投資，減少了建廠面積。

伴隨生產(chǎn)技術(shù)的應用及加工對象的復雜化、多樣化，數(shù)控技術(shù)向著功能復合化、高速化、高精度化、體系開放化、驅(qū)動并聯(lián)化、控制智能化、新型功能部件、高可靠性、加工過程綠色的方向發(fā)展。航空航天、能源、汽車和醫(yī)療這四個重點領域四大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將對先進制造技術(shù)的應用和機床工業(yè)調(diào)整產(chǎn)生重大的影響，我國的數(shù)控技術(shù)還要求解決到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、關鍵功能部件的問題、可靠性問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重組等等這些問題，縮小與國際水平間的距離。

參考文獻

[1]張玉峰.淺談我國數(shù)控機床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.貴州航天烏江機電設備有限責任公司,2010.