導(dǎo)語：如何才能寫好一篇國內(nèi)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 現(xiàn)狀 趨勢

1、前言

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

2、我國數(shù)控機(jī)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(jī)遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，填補(bǔ)了我國在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個時(shí)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(shí)期的數(shù)控機(jī)床技術(shù)我國還是主要以借鑒國外先進(jìn)技術(shù)為主，對一些知識進(jìn)行消化吸收。在90年代，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個階段國家針對實(shí)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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項(xiàng)目，大力推動我國數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進(jìn)程。這樣我國數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，也由進(jìn)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(jī)床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的起步比較晚，在一些領(lǐng)域的研究還是很存在差距。導(dǎo)致在數(shù)控機(jī)床的性能和可靠性方面與發(fā)達(dá)國家相比還是存在著距離。目前在推動數(shù)控機(jī)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(jī)制、在與國際企業(yè)競爭時(shí)缺乏實(shí)力等問題。

3、數(shù)控機(jī)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(jī)床的高速化和高精度發(fā)展的目標(biāo)，但是在科學(xué)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(jī)床一直的追求。更高的速度和更精準(zhǔn)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(jì)的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑Ｄ壳埃悄芑睦砟钜呀?jīng)滲透到了數(shù)控機(jī)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(shè)計(jì)，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)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(yīng)裝置，方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行反饋和維護(hù)，減少了查找故障的時(shí)間，為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展提供了機(jī)會。

3.3驅(qū)動并聯(lián)化

并聯(lián)運(yùn)動機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動性不夠等固有缺陷，在機(jī)床主軸（一般為動平臺）與機(jī)座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)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(yīng)自由度的運(yùn)動，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)在國外已經(jīng)開始嘗試對數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗(yàn)。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個機(jī)床進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測功能，同時(shí)也方便對機(jī)床程序的修改。目前數(shù)控機(jī)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(jī)床，然后對其運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控；二是可以隨時(shí)采集到每臺機(jī)床的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行查看和備份；三是可以將不同機(jī)床間的程序進(jìn)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(jī)床的刀具磨損情況和估計(jì)刀具的使用壽命，然后電腦實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控?fù)Q刀程序的執(zhí)行。

4、結(jié)語

目前，數(shù)控機(jī)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(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)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(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)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(shè)備上依賴進(jìn)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(xiàn)

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使人們的生活水平得到了顯著提高，而對于產(chǎn)品的質(zhì)量也有了更高要求。為了滿足消費(fèi)者的需求，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，許多企業(yè)開始使用數(shù)控技術(shù)來輔助產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造。與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國關(guān)于數(shù)控機(jī)床技術(shù)的研究時(shí)間較短，技術(shù)也相對落后，對于數(shù)控機(jī)床技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用還處在初級階段，無法徹底的將數(shù)控機(jī)床技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，在實(shí)際的使用當(dāng)中也存在一些問題，對我國制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展造成了不利影響。

1.1 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

從我國目前的情況來看，制造業(yè)企業(yè)的競爭越來越激烈，企業(yè)除了在質(zhì)量上要滿足消費(fèi)者的需求以外，在生產(chǎn)數(shù)量上也要滿足市場的需要，否則就會出現(xiàn)供不應(yīng)求的尷尬局面，影響企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益的最大化。因此，數(shù)控機(jī)床技術(shù)便被應(yīng)用于制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中。由于產(chǎn)品加工數(shù)量的不斷增多，對于產(chǎn)品加工工藝的要求也越來越多，對于數(shù)控加工設(shè)備的依賴也就越來越嚴(yán)重。具有關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前我國的制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，有90%以上的零件都是采用數(shù)控技術(shù)來進(jìn)行加工的，甚至有的零件數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的使用率達(dá)到了100%。尤其是在數(shù)控機(jī)床技術(shù)逐漸被人們所熟知的今天，該項(xiàng)技術(shù)的使用率越來越高，有效的提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

1.2 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在發(fā)展中存在的問題

1.2.1 存在著“三缺”的問題

所謂的“三缺”是指：在數(shù)控機(jī)床技術(shù)在使用的過程中，缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)；在實(shí)踐的過程中，缺乏足夠的理論指導(dǎo)；在技術(shù)創(chuàng)新的過程中，缺乏研究發(fā)展的平臺；相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的缺乏，使得我國在使用數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中，無法對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更加深入的了解，無法將其的優(yōu)勢完全發(fā)揮出來，產(chǎn)生的優(yōu)勢效果有限，無法最大限度的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)收益。數(shù)控機(jī)床技術(shù)作為一項(xiàng)高科技技術(shù)，需要擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫做支持。以我國目前的情況來看，數(shù)控機(jī)床加工數(shù)據(jù)庫的建立還有待于完善。因此，對于數(shù)據(jù)庫的使用范圍也是十分的有限，制約了我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。

1.2.2 存在著“一低”的現(xiàn)象

所謂的“一低”指的是數(shù)控加工技術(shù)的總體效率較低，產(chǎn)品加工生產(chǎn)的質(zhì)量關(guān)系到消費(fèi)者對產(chǎn)品的購買意向，產(chǎn)品加工生產(chǎn)的效率，則關(guān)系到企業(yè)能否最大限度的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床技術(shù)中“一低”的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國家已經(jīng)針對該現(xiàn)象展開了專項(xiàng)研究，并取得了一定的成果。在數(shù)控機(jī)床技術(shù)未來的發(fā)展中，必將起到良好的促進(jìn)作用，進(jìn)一步提升我國制造業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2 我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)問題對策

2.1 重視數(shù)控機(jī)床理論探索

由于數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的時(shí)間比較短，相應(yīng)的專業(yè)人才也比較短缺，使得機(jī)床技術(shù)的研究理論成果比較少，試驗(yàn)的環(huán)境不夠完善。針對我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)理論上的落后，我們必須提高這方面的投入，特別是人才的培養(yǎng)，在高校中設(shè)置這門學(xué)科，培養(yǎng)該學(xué)科的實(shí)踐能力，并能夠從實(shí)踐中總結(jié)出理論經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際的工作中，能夠利用有限的理論資源來提高生產(chǎn)效率，建立一定規(guī)模的研究機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)床技術(shù)各個方面的理論探索。

2.2 提高數(shù)控機(jī)床開發(fā)設(shè)計(jì)能力

數(shù)控機(jī)床是集電機(jī)、電子、機(jī)械等多個學(xué)科為一體的高科技設(shè)備，當(dāng)前我國在數(shù)控機(jī)床自主研發(fā)、設(shè)計(jì)方面還有很大的差距，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)沒有對相關(guān)零部件進(jìn)行整合、以靜態(tài)設(shè)計(jì)模式為主、設(shè)計(jì)沒有充分的論證僅僅依靠以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定型化設(shè)計(jì)等。這種設(shè)計(jì)往往導(dǎo)致零件加工同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏創(chuàng)新，有關(guān)零件細(xì)分產(chǎn)品較少很難滿足現(xiàn)代市場的需求。因此，在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重探索數(shù)控技術(shù)設(shè)計(jì)理論，提高機(jī)床性能和功能的創(chuàng)新意識，不斷優(yōu)化在數(shù)控機(jī)床方面的探究和應(yīng)用，逐漸實(shí)現(xiàn)油靜態(tài)設(shè)計(jì)到動態(tài)設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)化。

2.3 加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性探究

數(shù)控機(jī)床工作性能是判定機(jī)床質(zhì)量的重要指標(biāo)，是用戶比較關(guān)心的重要內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定性一般使用平均故障時(shí)間間隔來判定，該參數(shù)不但描述了產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)間度量值，而且還綜合反映了機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的綜合實(shí)力。因此，應(yīng)加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床可靠性方面的研究，建立和完善機(jī)床可靠性評價(jià)體系，熟悉機(jī)床故障發(fā)生的模式，在設(shè)計(jì)時(shí)采用相關(guān)措施加以避免，全面提高數(shù)控機(jī)床的可靠性能。

3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢

隨著制造業(yè)對數(shù)控機(jī)床的依賴程度越來越大，以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的飛速發(fā)展為數(shù)控機(jī)床功能的擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，使數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，而且逐漸向智能化、高精度化以及網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。數(shù)控技術(shù)控制智能化主要通過執(zhí)行相關(guān)算法對加工的產(chǎn)品進(jìn)行識別，從而選擇合理的加工參數(shù)。智能化功能的實(shí)現(xiàn)極大的提高零件加工的精讀，提高機(jī)床的工作效率。因此，能夠在同條件下完成多個零件的加工。數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化是未來發(fā)展的主要特點(diǎn)之一，通過網(wǎng)絡(luò)能夠保證加工參數(shù)在各個車間進(jìn)行傳遞，既能達(dá)到數(shù)據(jù)之間的共享還能對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，因此大大提高了機(jī)床的操作效率。

4 總結(jié)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床技術(shù)在我國具有較大的應(yīng)用市場，在未來的發(fā)展過程中，必將成為制造業(yè)企業(yè)不可獲取的技術(shù)之一。雖然，數(shù)控機(jī)床技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，還存在著一系列的問題有待于完善。但是，數(shù)控機(jī)床技術(shù)對于制造業(yè)企業(yè)的重要性是不言而喻的。因此，我們要抓住世界經(jīng)濟(jì)一體化的機(jī)遇，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù)理論，并將其應(yīng)用到我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)創(chuàng)新中來，促進(jìn)我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，使我國不僅能成在制造數(shù)量上達(dá)到世界先進(jìn)水平，在制造技術(shù)和質(zhì)量上也達(dá)到世界先進(jìn)的水平。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；發(fā)展；趨勢

引言

從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，

適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。

1.我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998--2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長率分別為39.3% 34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，但進(jìn)出口逆差嚴(yán)重，國產(chǎn)機(jī)床市場占有率連年下降，1999年是33.6%，2003年僅占27.7%。1999年機(jī)床進(jìn)口額為8.78億美元（7624臺），2003年達(dá)27.1億美元（23320臺），相當(dāng)于同年國內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值的2.7倍。國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。

2.數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢

2.1智能、高速、高精度化

新一代數(shù)控機(jī)床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部件（如電主軸、直線電機(jī)、LM直線滾動系統(tǒng)等）主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15，000r/min以上。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化，數(shù)控機(jī)床的智能化度日趨提高。一臺機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005 mm（ISO 標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)法），就是一臺高精度機(jī)床，在0.005mm（ISO 標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)法）以下，就是超高精度機(jī)床。高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達(dá)到微米級。

2.2 功能復(fù)合化

復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合――加工中心、車銑復(fù)合――車削中心、銑鏜鉆車復(fù)合――復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車削中心等。采用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應(yīng)能力，相對于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢。加工過程的復(fù)合化也導(dǎo)致了機(jī)床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠完成車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復(fù)雜零件的全部加工。隨著現(xiàn)代機(jī)械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床越來越受到各大企業(yè)的歡迎。

2.3設(shè)計(jì)、制造綠色化

綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：綠色材料設(shè)計(jì)；可拆卸性設(shè)計(jì)；節(jié)能性設(shè)計(jì)；可回收性設(shè)計(jì)；模塊化設(shè)計(jì)；綠色包裝設(shè)計(jì)等。綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，通過綠色生產(chǎn)過程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床在制造時(shí)要考慮：節(jié)約資源的工藝設(shè)計(jì)；節(jié)約能源的工藝設(shè)計(jì)；環(huán)保型工藝設(shè)計(jì)等。隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，尤其是國內(nèi)改革開放以來工業(yè)化程度的加快，所帶來的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高，環(huán)保問題已經(jīng)成為各國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢，加大綠色設(shè)計(jì)與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要要素之一。

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)； 發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315(2011)11-179-001

數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度和動作順序等實(shí)現(xiàn)自動控制的控制系統(tǒng)。從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第1臺實(shí)驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個世紀(jì)。數(shù)控系統(tǒng)也由當(dāng)初的電子管式起步，發(fā)展到了今天的開放式數(shù)控系統(tǒng)。

數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設(shè)備和國防工業(yè)等制造業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在裝備制造業(yè)中的重要性愈來愈明顯，中高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求也越來越大。以往中高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被國外廠商占領(lǐng)，因此我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)必須加快發(fā)展。

一、國外數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數(shù)控系統(tǒng)。國外的主要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門子（Siemens）、發(fā)那克（FANUC）、三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）、海德漢（HEIDENHAIN）、博世力士樂（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。

1.納米插補(bǔ)與控制技術(shù)已走向?qū)嵱秒A段

納米插補(bǔ)將產(chǎn)生的以納米為單位的指令提供給數(shù)字伺服控制器，使數(shù)字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補(bǔ)”應(yīng)用于所有插補(bǔ)之后，可實(shí)現(xiàn)納米級別的高質(zhì)量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術(shù)（機(jī)床）展覽會（IMTS 2010）上，發(fā)那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B數(shù)控系統(tǒng)。除了伺服控制外，“納米插補(bǔ)”也可以用于Cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828D所獨(dú)有的80bit浮點(diǎn)計(jì)算精度，可使插補(bǔ)達(dá)到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的數(shù)控系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)納米級插補(bǔ)。[1]

2.機(jī)器人使用廣泛

未來機(jī)床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復(fù)雜任務(wù)的能力。機(jī)器人作為數(shù)控系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)和產(chǎn)品近年來得到快速發(fā)展。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅僅局限于傳統(tǒng)的搬運(yùn)、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機(jī)床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的減輕勞動強(qiáng)度的繁重工種，發(fā)展到IC封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領(lǐng)域，大大提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。典型的產(chǎn)品有德國的KUKA，F(xiàn)ANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]

3.智能化加工不斷擴(kuò)展

隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中人工智能的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也得到不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，改進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；車間內(nèi)的加工監(jiān)測與管理可實(shí)時(shí)獲取數(shù)控機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測機(jī)床狀態(tài)，使相關(guān)維護(hù)提前，避免事故發(fā)生，保證其不穩(wěn)定工況下生產(chǎn)的安全，減少機(jī)床故障率，提高機(jī)床利用率。應(yīng)用先進(jìn)的伺服控制技術(shù)，伺服系統(tǒng)能通過自動識別由切削力導(dǎo)致的振動，產(chǎn)生反向的作用力，消除振動。應(yīng)用主軸振動控制技術(shù)，在主軸嵌入位移傳感器，機(jī)床可以自動識別當(dāng)前的切削狀態(tài)，一旦切削不穩(wěn)定，機(jī)床會自動調(diào)整切削參數(shù)，保證加工的穩(wěn)定性。

4.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，為了使數(shù)控機(jī)床操作者更加便利地編制數(shù)控加工程序，解決復(fù)雜曲面的編程問題，國際數(shù)控系統(tǒng)制造商將圖形化、集成化的編程系統(tǒng)作為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)互動性的主要途徑。最新的CAD/CAM技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控機(jī)床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM軟件公司的產(chǎn)品除了具備傳統(tǒng)的CAM軟件功能模塊，還開發(fā)了多任務(wù)編程、對加工過程的動態(tài)仿真等新的功能模塊。

二、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著國際學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界對開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益推進(jìn)，我國的相關(guān)研究也越來越受到重視。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國機(jī)床行業(yè)也形成了具有一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在質(zhì)與量上都取得了飛躍。

國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣（集團(tuán)）總公司等已成功開發(fā)了五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門銑床和數(shù)控銑床。近期，武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)，成功開發(fā)了CKX5680數(shù)控七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合加工機(jī)床。國內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開通數(shù)控等。[3]

國內(nèi)的數(shù)字化交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展，已能滿足一般的應(yīng)用，并能與進(jìn)口產(chǎn)品競爭，占領(lǐng)了國內(nèi)的大部分市場。伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)基地主要有蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控和開通數(shù)控等。

然而，由于我國原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開發(fā)的基礎(chǔ)較差，技術(shù)積累較少，研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力較弱，研發(fā)的投入力度不夠，國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進(jìn)我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭芳喻等.從IMTS 2010展看我國數(shù)控系統(tǒng)未來發(fā)展之路[J]，金屬加工，2011第4期：8-11

[2]肖明.從EMO 2009看現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展[J]，機(jī)械工程師，2009第4期：13-16

篇5

關(guān)鍵詞：技術(shù)特點(diǎn) 現(xiàn)狀 展望

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0123-02

1 數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)的特點(diǎn)

目前我國很多產(chǎn)品對于其零件、結(jié)構(gòu)的加工過程有了更高的要求，如越來越關(guān)注效率、質(zhì)量、成本以及環(huán)境等，而數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)就具備高精度、高柔性以及高效率等特點(diǎn)，因而被廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)中。

1.1 高性能

目前數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)的主要特點(diǎn)就是高性能，被廣泛地應(yīng)用于一些難加工的材料上。如現(xiàn)代第四代的軍用機(jī)，其材料、強(qiáng)度都要求必須具備耐高溫、抗低溫、耐老化、抗腐蝕、韌性以及抗疲勞性等特征，因此就會在加工一些鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料、工程陶瓷等方面應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，來滿足其對高性能的需求。

1.2 輕量化

數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)采用整體薄壁結(jié)構(gòu)，因此具有輕量化的特點(diǎn)。像很多航天產(chǎn)品對輕量化的要求比較高，它們大多形狀比較復(fù)雜，構(gòu)件也比較多，如飛機(jī)上的梁、框、肋以及壁板等，不但面形復(fù)雜，而且過渡圓角半徑也很小，因此航空公司一般都會采用數(shù)控加工技術(shù)來對構(gòu)件的精度進(jìn)行加工，提高機(jī)動的性能，加大載荷，從而降低使用成本。

1.3 精密化

目前我國數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)的加工精度不斷在提高，因此又具有精密化的特點(diǎn)。在航空飛行器的產(chǎn)品中，一些導(dǎo)航、控制、彈頭等機(jī)載設(shè)備，有一些部件，如伺服機(jī)構(gòu)、精密偶件、探測器、光學(xué)器件等精密度比較高、批量比較小、結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，因此在加工過程中，采用精密、薄壁等技術(shù)來進(jìn)行加工，在加工過程中，對尺寸、形狀以及表面粗糙度都有著非常高的要求，促使數(shù)控加工技術(shù)更加精密化。

1.4 高效化

目前很多行業(yè)都對加工設(shè)備的速度和效率要求越來越高，數(shù)控機(jī)床技術(shù)具有高效化的特點(diǎn)。如在我國的航空航天產(chǎn)品中，產(chǎn)品的型號越來越多，批量變化越來越大，應(yīng)用數(shù)控機(jī)床明顯縮短了研制周期。因?yàn)楹教飚a(chǎn)品中切削加工的零件數(shù)量越來越多，材料去除量非常大，很多航空公司都采用了數(shù)控機(jī)床中的高速加工技術(shù)來提高其設(shè)備的利用率，增加材料的去除率。

1.5 可靠性和經(jīng)濟(jì)性

隨著對加工質(zhì)量和加工成本要求越來越高，數(shù)控機(jī)床技術(shù)又顯示出可靠性和經(jīng)濟(jì)性。尤其是在航天產(chǎn)品中，很多產(chǎn)品都對質(zhì)量和成本有著非常高的要求，因此數(shù)控加工技術(shù)，不但可以幫助航空公司降低生產(chǎn)成本，還能夠縮短產(chǎn)品周期，提高航天產(chǎn)品的市場競爭力。

2 國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)主要呈現(xiàn)三高、三缺以及一低的現(xiàn)象。

2.1 三高

所謂的三高主要是指加工設(shè)備的數(shù)控化率越來越高，根據(jù)相關(guān)部門的調(diào)查，目前加工設(shè)備的數(shù)控化率已經(jīng)增加到30%以上，有很多重點(diǎn)企業(yè)數(shù)控化率已經(jīng)超過了50%。并且加工零件的比例越來越高，基本上有很多企業(yè)的產(chǎn)品有將近80%～100%的零件都是用數(shù)控加工而成的。同時(shí)對工藝要求越來越高，對零件的加工精度和加工效率都有了更高的要求。

2.2 三缺

所謂的三缺就是指缺少合理化的切削參數(shù)、缺少工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫以及缺少數(shù)字化制造管理系統(tǒng)。其中由于缺少合理化的切削參數(shù)，影響著數(shù)控設(shè)備能力的發(fā)揮，如果數(shù)控機(jī)床加工時(shí)間比較長就會影響整體的效率，無法滿足如今高效化加工的要求。而因?yàn)榍邢骷庸すに嚁?shù)據(jù)庫建設(shè)比較散，目前已有的數(shù)據(jù)庫資源又有限，尤其是在制造業(yè)共享的新型數(shù)控加工切削數(shù)庫系統(tǒng)的資源有限，影響著數(shù)控加工效率。同時(shí)多數(shù)企業(yè)的數(shù)控車間都缺少M(fèi)ES系統(tǒng)，即數(shù)字化的制造執(zhí)行系統(tǒng)。

2.3 一低

所謂的一低主要是指數(shù)控加工綜合效率低，其具體表現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的主軸開動率比較低，而且數(shù)控加工過程中，其主軸功率的利用率也比較低，其切削過程中，單位時(shí)間材料的去除率比較低。

3 我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)的展望

目前我國正在圍繞著如何提高數(shù)控機(jī)床切削加工的效率，來展開對先進(jìn)的高效數(shù)控加工技術(shù)的研究，如數(shù)控機(jī)床加工過程中的力學(xué)仿真與參數(shù)優(yōu)化、數(shù)控機(jī)床加工中的變形快速分析及預(yù)測、切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及切削加工用“低溫冷卻和微量”系統(tǒng)等。未來我國的國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)勢必會廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車設(shè)備以及國防等各行各業(yè)中，為其節(jié)約成本，提高工作效率。

3.1 數(shù)控加工過程中的力學(xué)仿真與參數(shù)優(yōu)化技術(shù)

數(shù)控加工過程運(yùn)動仿真之后勢必會往切削過程力學(xué)仿真與切削參數(shù)優(yōu)化方向發(fā)展，我國專門針對軍工業(yè)推出了高速銑削加工過程動力學(xué)仿真優(yōu)化系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床加工動力學(xué)特性測試分析系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步開發(fā)了中低速數(shù)控銑削加工過程力學(xué)仿真與優(yōu)化系統(tǒng)和銑削加工動力學(xué)切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，逐漸形成了一條X-CUT系列的以切削過程力學(xué)仿真為基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床增效勢能工具，并且先后向眾多企業(yè)提供將近200多套這樣的硬件系統(tǒng)。未來還會根據(jù)各個行業(yè)的需求，開展車銑復(fù)合加工過程力學(xué)仿真與優(yōu)化系統(tǒng)，為更多的車銑復(fù)合加工提供參數(shù)和技術(shù)上的支持。

3.2 數(shù)控加工變形快速分析與預(yù)測技術(shù)

航空整體結(jié)構(gòu)的零件中有很多都是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的，弱剛性的零配件，數(shù)控加工變形快速分析與預(yù)測技術(shù)就是專門針對這些零配件，通過分析其實(shí)際結(jié)構(gòu)跟效力學(xué)模型間的力學(xué)特性之間的關(guān)系，以通用有限元軟件為基礎(chǔ)，來進(jìn)行二次開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)。其可以快速地計(jì)算一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零配件各個階段的頻率、靜態(tài)特性參數(shù)以及彈性變形，在實(shí)際的操作中，可以為切削參數(shù)提供量化依據(jù)，以此來優(yōu)化切削的參數(shù)，還可以為加工過程提供依據(jù)，彌補(bǔ)加工過程中的變形。未來其還會有更好的發(fā)展，為我國的數(shù)控機(jī)床提供參數(shù)依據(jù)。

3.3 綠色切削加工技術(shù)與系統(tǒng)

未來國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵技術(shù)會朝著綠色切削加工技術(shù)方向發(fā)展。目前我國已經(jīng)圍繞著綠色切削加工需求，在低溫冷風(fēng)技術(shù)、微量技術(shù)、低溫微量技術(shù)以及微細(xì)冰粒冷卻技術(shù)等領(lǐng)域，開發(fā)了以自主專利技術(shù)為基礎(chǔ)的多個型號工程化樣機(jī)，并已經(jīng)成功應(yīng)用在航空航天企業(yè)數(shù)控加工車間。未來綠色切削加工技術(shù)還會應(yīng)用在更多的加工零件材料上，如高強(qiáng)鋼、鈦合金及高溫合金等，以此來降低切削力，提高加工表面質(zhì)量，同時(shí)減少切削液用量，實(shí)現(xiàn)綠色切削加工。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)需求的增加，使得國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床也有了很好的發(fā)展，在航空、航天、船舶、汽車以及發(fā)電設(shè)備方面也被廣泛應(yīng)用。相信經(jīng)過數(shù)控機(jī)床與眾多行業(yè)的努力，未來我國國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)場在滿足我國各行業(yè)的需求的同時(shí)，開發(fā)出更高檔的數(shù)控操作系統(tǒng)，提高我國數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，促使我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床有更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇6

20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制，推動了機(jī)床自動化的發(fā)展。

采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實(shí)現(xiàn)的。他們在制造飛機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到±0.0381mm（±0.0015in），達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。

1952年，麻省理工學(xué)院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動。這臺數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機(jī)床。

這臺機(jī)床是一臺試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來。

在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。

然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。

到了1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機(jī)床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。

1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用。1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡稱為CNC機(jī)床），進(jìn)一步推動了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。

80年代，國際上出現(xiàn)了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨(dú)長時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用。

目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。

所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動化的基礎(chǔ)技術(shù)。

那什么是車床呢？據(jù)資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機(jī)械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床；1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。

車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。

普通車床的加工對象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。

轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。

自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。

多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高3～5倍。

仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型

立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。

鏟齒車床在車削的同時(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動機(jī)驅(qū)動的小砂輪鏟磨齒面。

專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯(lián)合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn)，適用于工程車、船舶或移動修理站

看機(jī)床的水平主要看金屬切削機(jī)床，其他機(jī)床技術(shù)和復(fù)雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機(jī)床，也只是方法的改變，沒什么復(fù)雜性和科技含量。

我國的數(shù)控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因?yàn)樗唵?，基本屬于勞動密集型?/p>

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發(fā)展為數(shù)控車床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機(jī)床，可以讓復(fù)雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機(jī)上的一個復(fù)雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報(bào)廢的，最新的復(fù)合數(shù)控機(jī)床幾天甚至幾個小時(shí)就全干好了，而且精度比你設(shè)計(jì)的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發(fā)展到數(shù)控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應(yīng)性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時(shí)會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現(xiàn)在用數(shù)控設(shè)備，只要你會編程，把參數(shù)輸進(jìn)去就可以了，很簡單，剛畢業(yè)的技校學(xué)生都會，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數(shù)控車床后，機(jī)床制造業(yè)就進(jìn)入了數(shù)控時(shí)代，中國在六十年代也搞出了第一代數(shù)控機(jī)床，但后來中國進(jìn)入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數(shù)控機(jī)床水平，差距就是20年了，其實(shí)奮起直追還有希望，但國營工廠不思進(jìn)取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯(lián)的路子，什么叫蘇聯(lián)的路子，舉個例子來講：比如，生產(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個專用生產(chǎn)線，用多臺專用機(jī)床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數(shù)發(fā)生了變化，這條線就報(bào)廢了，生產(chǎn)人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當(dāng)時(shí)搞商品經(jīng)濟(jì)，這些廠不能迅速適應(yīng)市場，經(jīng)營就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗?，F(xiàn)代的生產(chǎn)也有大批量生產(chǎn)，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設(shè)備是數(shù)控的，適應(yīng)起來就快。專業(yè)機(jī)床的路子已經(jīng)到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當(dāng)年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯(lián)了幾臺五軸聯(lián)動的數(shù)控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進(jìn)螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯(lián)的機(jī)床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數(shù)控機(jī)床，但數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，還是要數(shù)德國。德國本來在機(jī)械方面就是世界第一，數(shù)控機(jī)床無非就是搞機(jī)電一體化，機(jī)械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國的電子系統(tǒng)工業(yè)本來就強(qiáng)大，所以在上世紀(jì)六、七十年代，德國就執(zhí)機(jī)床界的牛耳了。

但日本人的強(qiáng)項(xiàng)就是仿造，從上世紀(jì)70年代起，日本大量從德國引進(jìn)技術(shù)，消化后大量仿造，經(jīng)過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國，直到現(xiàn)在還是。他們在機(jī)床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機(jī)床復(fù)合（一機(jī)多種功能）化方面，是世界第一。數(shù)控機(jī)床的核心就在數(shù)控系統(tǒng)方面，日本目前在系統(tǒng)方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統(tǒng)用步進(jìn)電機(jī)，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機(jī)?，F(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機(jī)和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯控制軟件，交流伺服電機(jī)我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學(xué)、機(jī)械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機(jī)床的各軸運(yùn)動，而這些軸是用伺服電機(jī)驅(qū)動的，一般的系統(tǒng)能同時(shí)控制3軸，高級系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒實(shí)用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機(jī)床，100％進(jìn)口。

機(jī)床是一個國家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說系統(tǒng)，就是國內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進(jìn)口的，主要是買日本的，我們自產(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內(nèi)的各大機(jī)床廠，數(shù)控系統(tǒng)100％外購，各廠家一般都買日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80％以上，也有德國西門子的系統(tǒng)，但比較少。德國西門子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國系統(tǒng)不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性不夠，西門子系統(tǒng)的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來西門子系統(tǒng)改進(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統(tǒng)漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產(chǎn)高級數(shù)控機(jī)床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什么沒有能成為數(shù)控機(jī)床制造大國呢？這個和他們當(dāng)時(shí)制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當(dāng)時(shí)美國的勞動力貴，買比制造劃算。機(jī)床屬于投資大，見效慢，回報(bào)率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國情況。但后來美國發(fā)現(xiàn)，機(jī)床屬于戰(zhàn)略物資，沒有它，飛機(jī)、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機(jī)床廠，規(guī)定了一些單位只能買國產(chǎn)設(shè)備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數(shù)控機(jī)床行業(yè)。美國機(jī)床在世界上沒有什么競爭力。

歐洲的機(jī)床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機(jī)床，瑞士的相當(dāng)好，但價(jià)格也是天價(jià)。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機(jī)床。西班牙為了讓中國進(jìn)口他們的機(jī)床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、臺灣的數(shù)控機(jī)床制造能力比大陸地區(qū)略強(qiáng)，不過水平差不多。他們也是在上世紀(jì)90年代引進(jìn)日本技術(shù)發(fā)展的。韓國應(yīng)該好一點(diǎn)，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)控系統(tǒng)，但進(jìn)口到中國的機(jī)床，應(yīng)我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對他們的系統(tǒng)信不過。韓國數(shù)控機(jī)床主要有兩家：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國設(shè)有合資企業(yè)。臺灣機(jī)床和我們大體一樣，自己造機(jī)械部分，系統(tǒng)采購日本的。但他們的機(jī)床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實(shí)他們比我們國產(chǎn)的要好一點(diǎn)。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機(jī)床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機(jī)床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內(nèi)的競爭中，也打著“國產(chǎn)”的旗號。

近來隨著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也引起了世界一些主要機(jī)床廠商的注意，2000年，日本最大的機(jī)床制造商“馬扎克”在中國銀川設(shè)立了一家數(shù)控機(jī)床合資廠，據(jù)說制造水平相當(dāng)高，號稱“智能化、網(wǎng)絡(luò)化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機(jī)床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺數(shù)控機(jī)床的控股公司，德國的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，各廠家也在努力追趕。國內(nèi)買機(jī)床最多的是軍工企業(yè)，一個購買計(jì)劃里，80％是進(jìn)口，國產(chǎn)機(jī)床滿足不了需要。今后五年內(nèi)，這個趨勢不會改變。不過就目前國內(nèi)的需要來講，我國的數(shù)控機(jī)床目前能滿足中低檔產(chǎn)品的訂貨。

美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國家。因其社會條件不同，各有特點(diǎn)。

1.美國的數(shù)控發(fā)展史

美國政府重視機(jī)床工業(yè)，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。

2.德國的數(shù)控發(fā)展史

德國政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床后，德國特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對數(shù)控機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。

3.日本的數(shù)控發(fā)展史

日本政府對機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。自1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀(jì)80年代開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過600人，月產(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內(nèi)約占70%，對加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。

4.我國的現(xiàn)狀

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢，充分認(rèn)識國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。 

 在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢，充分認(rèn)識國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。

2003年開始，中國就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5－8％，目前預(yù)計(jì)是15－20％之間。一、什么是數(shù)控機(jī)床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。我國目前各種門類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機(jī)床集團(tuán)收購了德國西思機(jī)床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從德國引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購買日本著名的機(jī)床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟(jì)不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向六個方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國的機(jī)床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名。三、數(shù)控系統(tǒng) 由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口。華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡易數(shù)控系統(tǒng)也不錯。我們國家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。

四、機(jī)床精度1、機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。2、機(jī)床精度體系：目前我們國家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系：德國VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo)GB，國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)差不多。3、看一臺機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺高精度機(jī)床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機(jī)床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業(yè)機(jī)床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機(jī)床公司”的機(jī)床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復(fù)合中心。機(jī)床質(zhì)量不錯，目前效益良好，年產(chǎn)600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺。2、2003年，德國著名的機(jī)床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產(chǎn)能力不知。5、臺灣省的著名機(jī)床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺。5、民營企業(yè)進(jìn)入機(jī)床行業(yè)情況1、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機(jī)廠商海天公司投資生產(chǎn)機(jī)床，主要是從日本引進(jìn)技術(shù)，目前剛開始，起點(diǎn)比較高。3．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實(shí)老板是中國人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數(shù)控車床，水平相當(dāng)不錯。六、軍工企業(yè)技改情況軍工企業(yè)得到國家撥款開始于當(dāng)年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購買普通設(shè)備。尤其是近3年來，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進(jìn)數(shù)控機(jī)床。也從國內(nèi)機(jī)床廠哪里采購了大批普通數(shù)控機(jī)床，國內(nèi)機(jī)床廠商為了迎接這次大技改，也引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)，爭取軍工企業(yè)的高端訂單。聽在軍工企業(yè)的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實(shí)，總書記掌權(quán)以來，已經(jīng)把國防事業(yè)提到了和經(jīng)濟(jì)發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國家會誕生世界水平的機(jī)床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機(jī)床生產(chǎn)大國。

參考文獻(xiàn)：

1.《機(jī)床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢》黃勇陳子辰浙江大學(xué)

5.《中國機(jī)械工程》

6.《數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用》作者：李佳

7.《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》2001年第30卷第1期

8《機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào)》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

篇7

論文摘要：文章通過多方數(shù)據(jù)分析了目前中國數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域發(fā)展過程中普遍存在的三個根本性問題：缺乏核心知識產(chǎn)權(quán)、缺乏對引進(jìn)技術(shù)的自主創(chuàng)新和消化吸收、缺乏專家人才和熟練技術(shù)工人。

一、引言

制造業(yè)是國家的基礎(chǔ)性、支柱性的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是衡量參與國際競爭力的重要標(biāo)志。國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃明確提出“用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，大力振興裝備制造業(yè)”。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，在全球市場從數(shù)量上看份額不足20%，從價(jià)值量上看份額超過70%，且利潤通常高達(dá)50%以上，更是現(xiàn)代制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備。裝備制造業(yè)的振興需要用先進(jìn)數(shù)控機(jī)床來武裝，它可提高裝備水平，減少進(jìn)口依賴。因此可以說數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又是國防安全的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，它是衡量綜合國力的重要標(biāo)志之一。

二、現(xiàn)狀分析

（一）缺乏數(shù)控系統(tǒng)的核心知識產(chǎn)權(quán)

數(shù)控機(jī)床是一個國家制造業(yè)水平高低的象征，數(shù)控機(jī)床是機(jī)床制造技術(shù)、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)三者相結(jié)合的產(chǎn)物，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我們的數(shù)控系統(tǒng)80%以上是進(jìn)口的。這些數(shù)控系統(tǒng)不僅價(jià)格高，進(jìn)口周期也不能滿足主機(jī)廠的要求。而且，使用進(jìn)口的東西組裝起來的機(jī)床，可靠性和質(zhì)量也會受到極大的影響。

據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2009年全國金屬加工機(jī)床進(jìn)口金額為58.63億美元；出口金額為13.49億美元。其中：數(shù)控機(jī)床進(jìn)口量為1.05萬臺，進(jìn)口金額為27.33億元；出口1.04萬臺，金額為2.93億美元；加工中心進(jìn)口量為8820臺，金額為15.59億美元；出口636臺，出口額0.55億美元；組合機(jī)床進(jìn)口量為486臺，價(jià)值2.27億美元；出口1795臺，價(jià)值919萬美元。[1]

以上數(shù)據(jù)表明，我國生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床還是停留在中低檔市場，極度缺乏高檔產(chǎn)品，目前出口數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品還是以中低檔次廉價(jià)產(chǎn)品為主。這其中主要原因就是缺乏數(shù)控系統(tǒng)的核心知識產(chǎn)權(quán)，未形成數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

（二）對科研投入資金偏低，缺乏自主創(chuàng)新和消化吸收能力

發(fā)達(dá)國家通過在全世界吸引人才，控制知識產(chǎn)權(quán)來獲得競爭優(yōu)勢，在全世界科技移民當(dāng)中有40%被吸引到了美國，其中又有70%來自于發(fā)展中國家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界有86%的研發(fā)收入、90%以上的發(fā)明專利都掌握在發(fā)達(dá)國家手里，這些發(fā)達(dá)國家的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率大約都在70%以上，對外技術(shù)的依存度都在30%以下。同時(shí)以美國為首的西方國家對科技研究、開發(fā)投入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重基本上都在2%以上，歐盟更是將2010年的科研經(jīng)費(fèi)提高到占GDP比重的3%，韓國則是增加到4%。這些國家憑著科技優(yōu)勢和建立在科技優(yōu)勢基礎(chǔ)上的國際規(guī)則，形成了對世界市場的高度壟斷，從而獲取大量的超額利潤。[2] ?。ㄈ┪葱纬僧a(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的綜合體系，極度缺乏專家人才和熟練技術(shù)工人

目前，在我國中低檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中還有一個很突出的問題，就是主機(jī)廠多，關(guān)鍵功能部件專業(yè)生產(chǎn)廠商少且弱。這就導(dǎo)致了我們的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化程度不高，產(chǎn)能不足，生產(chǎn)成本不能得到有效降低。換句話說，就是尚未形成適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求的以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。這就無法有效整合相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和資源優(yōu)勢，形成合力開展聯(lián)合攻關(guān)，共同打造技術(shù)創(chuàng)新平臺。導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造的配套環(huán)節(jié)、集成技術(shù)和制造工藝等比較落后的方面長期得不到有效解決。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國大型高性能超精機(jī)床每年生產(chǎn)產(chǎn)量不足千臺，不到德國、日本的1/20。

這個數(shù)據(jù)已經(jīng)說明了我國的數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域還是處于各自為戰(zhàn)，未能形成資源和優(yōu)勢互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)化互利平臺。再加上嚴(yán)重缺乏專家人才和熟練技術(shù)工人；缺乏政府相關(guān)政策的引導(dǎo)；未形成吸引高層次、高素質(zhì)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的環(huán)境，造成數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域共性關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新能力不足。

三、總結(jié)

目前，我國機(jī)床制造業(yè)存在的三大問題尚未從根本上解決，還需政府繼續(xù)加大對科研投入專項(xiàng)資金，出臺相關(guān)的政策法規(guī)，加快建立以企業(yè)為主，產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加大培養(yǎng)人才的力度，盡快趕上世界技術(shù)發(fā)展的步伐。發(fā)電設(shè)備、航空、航天、船舶需要的高精、大型、專門化工作母機(jī)和工藝復(fù)合化機(jī)床，汽車制造業(yè)需要的成套、高效、高精度、高可靠性及柔性制造系統(tǒng)等對我國機(jī)床制造業(yè)提出了新的需求，我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)發(fā)展之道還任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；誤差補(bǔ)償；精度；應(yīng)用

中圖分類號：TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

近年來，隨著制造技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)得到了廣泛普及，同時(shí)隨著人們對數(shù)控機(jī)床的精度的要求進(jìn)一步提高，也促使我國在數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)方面進(jìn)行深入研究。

數(shù)控機(jī)床誤差源分析

影響機(jī)床加工精度的誤差源主要表現(xiàn)為:

1.機(jī)床系統(tǒng)的空間誤差

它包括由于結(jié)構(gòu)幾何誤差、熱誤差和承載變形誤差引起刀具與工件作用點(diǎn)上的相對位置偏差；同時(shí)由于伺服系統(tǒng)的跟蹤誤差、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)誤差和位置檢測誤差等引起的位移誤差。

2.刀具系統(tǒng)的位置誤差，主要由換刀、刀具的尺寸調(diào)整誤差、受力變形、熱伸長和磨損等因素引起的。

3.工件和夾具系統(tǒng)的位置誤差，主要由裝夾彈性變形、切削熱和工件材質(zhì)不勻等隨機(jī)誤差引起的誤差。

4.檢測系統(tǒng)的測試誤差，主要指加工過程中實(shí)時(shí)檢測，或工序間在機(jī)檢測的測試誤差。

5.外界干擾誤差，主要指環(huán)境條件的擾動和運(yùn)行工況的波動所引起的隨機(jī)誤差。

根據(jù)美國E K. Kline等的研究成果、誤差權(quán)重分配附表，從表中可看出，幾何誤差、熱變形誤差、載荷誤差及刀具誤差占總誤差的60%一70%。誤差的權(quán)重隨機(jī)床種類或工作狀態(tài)有所變化，如大型機(jī)床的載荷誤差就占較大比重。

加工中心各誤差源所占比重

誤差分類 所占比重

機(jī)床誤差 幾何誤差22% 50%

熱誤差28%

加工過程誤差 刀具誤差13.5%

加工過程誤差 夾具誤差 7.5% 35%

加工過程誤差 工件熱誤差 6.5%

加工過程誤差操作誤差 7.5%

檢測誤差15%

三、國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀

最早發(fā)現(xiàn)機(jī)床熱變形現(xiàn)象并進(jìn)行研究的國家是瑞士。1933年，瑞士通過對坐標(biāo)撞床進(jìn)行測量分析后發(fā)現(xiàn)，機(jī)床熱變形是影響定位精度的主要因素，由此開始了機(jī)床誤差的檢測、建模和補(bǔ)償技術(shù)研究。從目前來看，在機(jī)床誤差檢測、建模和補(bǔ)償技術(shù)研究和應(yīng)用中比較有影響的有美國密西根大學(xué)，日本東京大學(xué)、日立精機(jī)，德國柏林工業(yè)大學(xué)等。其中，美國密西根大學(xué)在19%年成功地將熱誤差補(bǔ)償技術(shù)實(shí)施于美國通用(GM )公司下屬一家離合器制造廠的150多臺車削中心上，使加工精度提高一倍以上，本人作為主要人員參與了這個項(xiàng)目。

我國對機(jī)床熱變形及誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究始于50年代，到10年代末，有關(guān)機(jī)床熱變形及誤差補(bǔ)償技術(shù)研究工作在不少高校和研究單位先后展開。近年來，天津大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、北京機(jī)床研究所、北京理工大學(xué)、清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、國防科大、臺灣、臺灣清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等對機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行著研究。

縱觀國內(nèi)外，在有關(guān)人員的不懈努力下，數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)有了較快的發(fā)展，但從目前來看，在國外，數(shù)控機(jī)床誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)在大批量在工業(yè)中應(yīng)用的例子并不多，還沒達(dá)到成熟的商業(yè)化程度。在國內(nèi)，誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)大部分還停留在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)，還未見在生產(chǎn)廠家批量數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)的報(bào)道。這說明誤差補(bǔ)償理論和技術(shù)還有很大的余地可開發(fā)。目前，數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)有這些：

1.數(shù)控機(jī)床軟件誤差補(bǔ)償

目前的數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償方法主要有硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。由于硬件補(bǔ)償固有的缺陷，本文采用基于誤差模型的軟件補(bǔ)償方法，對理想數(shù)控指令進(jìn)行修正，通過修正后的數(shù)控指令值驅(qū)動數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床刀具中心精確運(yùn)動到加工點(diǎn)實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。

建立在理想條件和實(shí)際加工條件下，刀具路線、數(shù)控指令及刀具軌跡三者間的相互映射關(guān)系是進(jìn)行數(shù)控指令修正的關(guān)鍵。刀具路線指在工件坐標(biāo)系內(nèi)給定的理論刀具中心位置變化曲線，它與機(jī)床運(yùn)動無關(guān)。刀具軌跡是指刀具中心在工件坐標(biāo)系內(nèi)的運(yùn)動軌跡，它有理想刀具軌跡和實(shí)際刀具軌跡之分，在理想情況下，根據(jù)刀具路線編制的數(shù)控程序可以驅(qū)動刀具精確運(yùn)動，不存在誤差;而實(shí)際情況是根據(jù)理想情況編制的數(shù)控程序，驅(qū)動存在運(yùn)動誤差的數(shù)控機(jī)床加工，勢必存在加工誤差。因此，軟件誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)是在考慮數(shù)控機(jī)床運(yùn)動誤差的情況下，得出用模型修正后的數(shù)控指令來控制刀具精確運(yùn)動。

2. NC型誤差補(bǔ)償

機(jī)床的加工指令經(jīng)NC系統(tǒng)的粗、精插補(bǔ)后，以脈沖當(dāng)量的形式分別驅(qū)動各坐標(biāo)軸.NC型誤差補(bǔ)償策略是將誤差模型計(jì)算的誤差值，取反后番加到插補(bǔ)過程中，從而實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的精確控制。該方法又派生出兩種類型，其一是通過一個轉(zhuǎn)換程序?qū)⒃紨?shù)控加工代碼進(jìn)行重構(gòu)，生成具有預(yù)補(bǔ)償?shù)臄?shù)控加工代碼。該方法在60年代D.French和SH.Humphries進(jìn)行了初探，1995年天津大學(xué)又進(jìn)行了研究結(jié)果表明，該方法對復(fù)雜模具和空間雕塑曲面較為有效。另一種是通過接口，NC系統(tǒng)將機(jī)床當(dāng)前位置參數(shù)和刀具參數(shù)傳輸?shù)絇C中、PC對該位置的空間位置誤差進(jìn)行計(jì)算，并將誤差計(jì)算結(jié)果返回到NC系統(tǒng)NC系統(tǒng)將誤差反向疊加到當(dāng)前插補(bǔ)過程，實(shí)現(xiàn)誤差修正。

3.前饋補(bǔ)償型

前饋補(bǔ)償策略是直接用誤差量來控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償，對于直流伺服系統(tǒng)是將誤差量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，控制電機(jī);交流數(shù)字伺服將誤差量轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)控制。在80年代北京機(jī)床研究所進(jìn)行了一些探索，但由于伺服系統(tǒng)的多樣性目前還沒有較為成熟的裝置。

4.反饋修正型

目前的數(shù)控機(jī)床絕大多數(shù)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)和半閉環(huán)控制，采用碼盤或光柵作為反饋檢測元件。反饋修正的策略是將誤差計(jì)算量轉(zhuǎn)換成反饋測量傳感器的當(dāng)量數(shù)據(jù)，反向疊加到反饋系統(tǒng)中，利用數(shù)控系統(tǒng)位置調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。當(dāng)然，這也只能補(bǔ)償運(yùn)動方向上的傳動誤差(單項(xiàng))，修正不了空間誤差。90年代初，在NIST支持下美國M ichign大學(xué)成功地開發(fā)出三坐標(biāo)反饋修正裝置。

5.其它方法

機(jī)床構(gòu)件各點(diǎn)溫度差異導(dǎo)致熱變形，在關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行溫度監(jiān)控，通過在一定位置布置加熱元件或冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度場的均衡，減少熱誤差。德國W aldrich Couburg公司及日本的安田工業(yè)公司都在機(jī)床中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

四、誤差補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用和發(fā)展

誤差補(bǔ)償技術(shù)在CMM上已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用。德國著名的ZEISS公司用該技術(shù)產(chǎn)品精度提高40%。意大利公司、美國的GDDNGS和lew IS公司及國內(nèi)有關(guān)廠家等都應(yīng)用了該技術(shù)。相比之下，數(shù)控加工機(jī)床工況復(fù)雜、環(huán)境惡劣，且需要對空間軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償特別是由于數(shù)控系統(tǒng)的封閉性和多樣性，該技術(shù)還處于試用階段。隨著新一代開放型數(shù)控系統(tǒng)的推廣和普及、N C型補(bǔ)償將變得簡單實(shí)用，該技術(shù)已呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前景。

CAQC技術(shù)已成為加工過程的重要組成部分在美國發(fā)展QIA技術(shù)，使高精度的在機(jī)監(jiān)控技術(shù)得到迅速發(fā)展誤差分析和補(bǔ)償是該技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，夭津大學(xué)在國家自然科學(xué)基金支持下對此進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，最終目標(biāo)是將數(shù)控機(jī)床發(fā)展成高精度加工和檢測的集成設(shè)備。

五、結(jié)束語

近年來，提高數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償研究倍受重視。數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)也進(jìn)一步得到了廣泛使用，而在數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)中尺寸精度是決定性的因素，它直接影響著數(shù)控機(jī)床的幾何精度，因此，在研究中，我們發(fā)現(xiàn)提高機(jī)床的精度有兩種方法，一種是誤差避免，一種是誤差補(bǔ)償。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的深度發(fā)展，測量技術(shù)也得到迅速發(fā)展，它為軟件誤差補(bǔ)償技術(shù)開辟了一片新領(lǐng)域，為誤差補(bǔ)償方式提供了廣闊的前景。為誤差補(bǔ)償?shù)纳虡I(yè)化運(yùn)用提供了廣闊的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盛伯浩.數(shù)控機(jī)床誤差的綜合動態(tài)補(bǔ)償.WMEM.1995(2).

篇9

[關(guān)鍵字]變頻器　數(shù)控機(jī)床　伺服系統(tǒng)

[中圖分類號]　TG502

[文獻(xiàn)碼]　B

[文章編號]　1000-405X（2012）-10-76-1

1　前言

機(jī)床行業(yè)是國際公認(rèn)的基礎(chǔ)裝備制造業(yè)，是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的脊柱產(chǎn)業(yè)。但隨著制造業(yè)市場需求的變化、產(chǎn)品升級需求的釋放、"振興規(guī)劃"和"重大專項(xiàng)"政策的出臺，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化，機(jī)床行業(yè)將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性復(fù)蘇機(jī)會。目前中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)僅僅在規(guī)模方面具有相對比較優(yōu)勢，與機(jī)床制造強(qiáng)國相比，在結(jié)構(gòu)、水平、研發(fā)和服務(wù)能力等方面都還存在明顯的差距。機(jī)床市場的獨(dú)特結(jié)構(gòu)加快了變化速度，普通、低檔數(shù)控機(jī)床需求大幅度萎縮，大重型和高檔數(shù)控機(jī)床仍保持穩(wěn)定。同時(shí)也帶動了機(jī)床行業(yè)上的自動化產(chǎn)品的需求增大。變頻器、伺服、編碼器等自動化產(chǎn)品在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用了很多年。由于變頻器的高性價(jià)比，所以變頻器在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床的數(shù)控化改造中使用非常普遍。隨著新技術(shù)的不斷引進(jìn)，傳統(tǒng)的普通機(jī)床業(yè)在面臨的淘汰和技術(shù)革新的境地，采用新技術(shù)，降低成本，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性是機(jī)床生產(chǎn)的關(guān)鍵。下面就以機(jī)床拖動方面采用變頻調(diào)速得改造來闡述變頻器在機(jī)床行業(yè)改造方面的研究和應(yīng)用。

2　機(jī)床改造的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)機(jī)床變頻器的技術(shù)改造，經(jīng)過近幾年的實(shí)踐運(yùn)行，整個機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)得到了最大程度的優(yōu)化：系統(tǒng)操作更簡單、方便；通過轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、防止失速和再啟動等功能，實(shí)現(xiàn)不跳閘運(yùn)行，使生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、效率提高；具有較高的穩(wěn)速精度和快速動態(tài)響應(yīng)，能滿足高性能場合的傳動控制要求；最重要就是幫助客戶大幅度降低了維護(hù)成本。變頻器技術(shù)越來越深入的應(yīng)用，讓我們看到其巨大的節(jié)能潛能和良好的效益。國內(nèi)在近幾年也涌現(xiàn)出了一大批領(lǐng)先的工業(yè)自動化解決方案供應(yīng)商，為紡織、機(jī)床、印刷包裝、食品醫(yī)療、煤礦等行業(yè)中提供先進(jìn)、適用的解決方案應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，得到了國內(nèi)用戶的認(rèn)可。通過對機(jī)床進(jìn)行變頻器技術(shù)的改造為廣大生產(chǎn)廠商帶來到技術(shù)上的突破的同時(shí)也創(chuàng)造出了相應(yīng)的價(jià)值。

3　改造機(jī)床的傳動特點(diǎn)

通常的情況下老舊機(jī)床的拖動系統(tǒng)是由電機(jī)來帶動齒輪箱進(jìn)行傳動和調(diào)速的，這種系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1）　負(fù)載具有恒功率的性質(zhì)，在機(jī)床的　齒輪箱變速時(shí)，其轉(zhuǎn)矩的變化與轉(zhuǎn)速的變化始終成反比。若忽略了齒輪箱的損耗，這樣在全功率的范圍內(nèi)機(jī)床負(fù)載都始終處在恒功率的特點(diǎn)。

2）轉(zhuǎn)速按照檔次來進(jìn)行調(diào)速，通常機(jī)床的調(diào)速箱有8檔轉(zhuǎn)速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。速度固定需要哪個速度就調(diào)整到相應(yīng)的檔位。

3）調(diào)速的控制方式主要由手柄組合的8個位置來進(jìn)行控制，主要控制四個離合器的分與合，得到齒輪的8種組合，從而得到8檔轉(zhuǎn)速。低速時(shí)的過載能力強(qiáng)　低速時(shí)，拖動系統(tǒng)經(jīng)齒輪箱降速后的額定轉(zhuǎn)矩將遠(yuǎn)大于負(fù)載的最大工作轉(zhuǎn)矩，有很強(qiáng)的過載能力。

4）變頻器具有集成高精度轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制算法，具有250％瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制能力，并且通用型變頻器能夠兼容多品牌模式PLC運(yùn)行功能，特別適合機(jī)床制造設(shè)備應(yīng)用。其內(nèi)部具有豐富的擴(kuò)展選件：編碼器接口板、I/O擴(kuò)展板、可參數(shù)復(fù)制的操作面板等，適合未來機(jī)床的進(jìn)一步更新和改進(jìn)。

4　變頻器在機(jī)床改造中的具體應(yīng)方案

以筆者曾經(jīng)工作過的（某某機(jī)械加工廠）為例，該廠主要應(yīng)用的是經(jīng)濟(jì)型簡易數(shù)控機(jī)床，由于這種機(jī)床的調(diào)速電磁離合器的損壞率十分的頻繁，經(jīng)工作人員對變頻調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行論證，最終決定改用變頻器實(shí)現(xiàn)機(jī)床的變頻調(diào)速。具體情況如下：

在利用變頻器技術(shù)改造該系統(tǒng)中，變頻器采用外部端子控制，數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的是支流　0V到10V的電壓信號通過變頻器的相關(guān)固定功能的端子送入到變頻器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字量來設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速再通過模擬量變頻輸出的對電機(jī)進(jìn)行控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢主要由變頻控制系統(tǒng)輸出的電壓值信號的大小來控制。數(shù)控機(jī)床電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運(yùn)行主要由操作通過變頻器的FWD，REV7與DCM端子來實(shí)現(xiàn)控制。機(jī)床的各種保護(hù)信號通過變頻器的常開、常閉觸點(diǎn)來進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓，設(shè)備的過載，以及過熱、負(fù)壓、缺相等故障的保護(hù)。在實(shí)際的機(jī)床改造中，在正常工況下經(jīng)過工作人員的反復(fù)試驗(yàn)，利用變頻器改造的機(jī)床完全符合設(shè)計(jì)的要求，并且取得了令人滿意的運(yùn)行效果。

5　應(yīng)用變頻器進(jìn)行改造的優(yōu)勢

1）變頻器的速度調(diào)節(jié)范圍十分的廣泛，一般的通用型變頻器都能夠?qū)崿F(xiàn)0到400HZ范圍內(nèi)的變頻調(diào)速，所以在對機(jī)床進(jìn)行變頻改造的時(shí)候應(yīng)該選擇符合機(jī)床情況的品牌型號。

2）由于機(jī)床要求具有較硬的機(jī)械特性。這一點(diǎn)非常符合變頻器+普通電機(jī)（或變頻電機(jī)）傳動具有機(jī)械特性硬的特點(diǎn)。通常情況下，變頻器一般在低頻工作下都具有提供150%負(fù)載轉(zhuǎn)矩的能力。

3）在機(jī)床工作的過程中，當(dāng)機(jī)床需要在低速運(yùn)行時(shí)，其需要具有強(qiáng)大過載能力。應(yīng)用變頻器進(jìn)行改造能夠提供150%的過載保護(hù)（60S），這一點(diǎn)可以充分的滿足機(jī)床設(shè)備的要求。

4）在對機(jī)床進(jìn)行變頻調(diào)速的改造以后，能夠簡化機(jī)床齒輪變速箱等原來比較復(fù)雜的機(jī)械拖動組織，使系統(tǒng)的自動化程度大幅提高，操作也變得簡單和人性化，并且由于變頻器的集成度較高也使得系統(tǒng)的維修更加的方便。

5）目前市面上的變頻器大多具有電壓直流零到十伏，以及電流模擬輸入接口，這一點(diǎn)能夠與機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的控制信號有較好的兼容性，系統(tǒng)控制信號也十分的匹配。

6　總結(jié)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)伺服系統(tǒng)經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。而數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)中變頻器的應(yīng)用也獲得了越來越廣泛的推廣，變頻器的種類和型號繁多，適用面非常的廣泛，可以預(yù)見隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等高精加工機(jī)床的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字變頻系統(tǒng)等將成為數(shù)控機(jī)床行業(yè)的關(guān)注的熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]宗鳴摘；劉旭東；李湘媛　產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)中模塊劃分的多角度、分級特性討論　2003（01）

[2]齊爾麥；徐燕申；謝艷　模塊化數(shù)控機(jī)床概念設(shè)計(jì)的研究　2003（01）

篇10

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)　現(xiàn)狀　發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)具有可以解決高精度復(fù)雜零件加工問題；可以為產(chǎn)品增強(qiáng)市場競爭力；改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率；可以降低成本、提高生產(chǎn)安全；可以自動編程、減輕工人負(fù)擔(dān)等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè)。

1　我國數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1　數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地初步形成　如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠，在攻關(guān)成果和技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了一批數(shù)控廠家。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地，包括若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠等，如州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)等。

1.2　基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)　我國大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，掌握了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

2　存在的問題

2.1　數(shù)控系統(tǒng)和功能部件發(fā)展滯后　數(shù)控系統(tǒng)和功能部件發(fā)展滯后已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)市場占有率只有35%，而高檔數(shù)控系統(tǒng)95%以上依靠進(jìn)口。功能部件國內(nèi)市場總體占有率約為30%，其中高檔功能部件市場占有率更低。臺灣地區(qū)品牌功能部件約占國內(nèi)市場的50%，其余20%為歐盟、日本等品牌產(chǎn)品。據(jù)國家海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年我國進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)金額達(dá)18.1億美元，機(jī)床附件（含功能部件和夾具）類產(chǎn)品達(dá)16.2億美元。

2.2　高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)仍有較大差距　以高速、高精、復(fù)合、智能等為特征的高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)雖然已經(jīng)取得明顯進(jìn)步，一批共性、基礎(chǔ)技術(shù)和新產(chǎn)品研發(fā)也有了新的進(jìn)展，但與國際先進(jìn)水平相比，還存在較大差距。有些關(guān)鍵技術(shù)，如：高速高精運(yùn)動控制技術(shù)、動態(tài)綜合補(bǔ)償技術(shù)、多軸聯(lián)動和復(fù)合加工技術(shù)、智能化技術(shù)、高精度直驅(qū)技術(shù)、可靠性技術(shù)等尚需進(jìn)一步突破，有些重大技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化還有一段路程。以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研發(fā)體系尚未真正建立，行業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展缺乏高新技術(shù)支撐。

2.3　自主開發(fā)能力薄弱，自主品牌缺乏綜合競爭力　當(dāng)前國內(nèi)數(shù)控機(jī)床企業(yè)自主開發(fā)能力建設(shè)存在著研發(fā)基礎(chǔ)薄弱、研發(fā)資金使用效率低、持續(xù)投入能力不足、缺乏關(guān)鍵性技術(shù)儲備和重大技術(shù)突破、人才結(jié)構(gòu)不均衡、零部件支撐能力弱、缺乏完整產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)體系等問題。

3　我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1　高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢　為縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。為此，國際生產(chǎn)工程學(xué)會將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一，日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，加工的零部件多為薄壁和薄筋，要對這些筋、壁進(jìn)行加工，必須保證高切削速度和切削力很小的情況下，這樣這樣才能使這些剛度很差，材料為鋁或鋁合金達(dá)到很好的切割效果。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高，機(jī)身等大型零件來替代多個零件聯(lián)結(jié)方式拼裝，這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10年來，超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級（0.01μm），精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm。在可靠性方面，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，主要是為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工。

3.2　智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢　智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面，21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。包括：智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修；如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等，為簡化編程、簡化操作方面的智能化；如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載、自動選定模型、自整定等，主要是為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化；如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成，這樣做主要是為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化。

所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），面向機(jī)床廠家和最終用戶，形成系列化，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，目前數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心，除此之外，還有結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫等。

數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如日本山崎馬扎克（Mazak）公司的“CyberProduction　Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC）；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司的“IT　plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子（Siemens）公司的Open　Manufacturing　Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。

3.3　5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展　采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于兩臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

3.4　自動編程技術(shù)的應(yīng)用　數(shù)控自動編程技術(shù)受到廣泛關(guān)注，各國的專家學(xué)者都在潛心研究自動編程系統(tǒng)。數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上按事先編制好的程序，對零件進(jìn)行自動加工的一種加工工藝方法，零件加工的最終效果直接取決于數(shù)控程序編制的效率和準(zhǔn)確率。數(shù)控編程是目前提高加工精度、表面加工質(zhì)量、加工效率以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化最重要的一環(huán)，在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。數(shù)控編程分為手工編程和自動編程，對于那些程序量大、軌跡計(jì)算復(fù)雜的零件，根本不可能采用手工編程，即使能編制出加工程序，其低下的效率亦根本不能滿足市場的需求。受飛速發(fā)展的技術(shù)革命的巨大沖擊，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方式發(fā)生了根本性的變化，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期越來越短，逐漸向小批量、多品種、高精高效加工的方向發(fā)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的推廣和計(jì)算機(jī)數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助自動編程勢在必行。自動編程是用計(jì)算機(jī)代替編程人員完成編程工作，自動生成加工指令，解決一些人工編程難以解決的難題，充分利用計(jì)算機(jī)計(jì)算速度快而準(zhǔn)的特點(diǎn)，可極大地提高編程的效率和準(zhǔn)確率。

4　結(jié)束語

在今后的發(fā)展中，應(yīng)重點(diǎn)攻克數(shù)控系統(tǒng)、功能部件的核心關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)我國高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備的自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)、功能部件協(xié)同發(fā)展，重型、超重型裝備與精細(xì)裝備統(tǒng)籌部署，打造完整產(chǎn)業(yè)鏈。提高國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)市場占有率，提高數(shù)控機(jī)床主機(jī)的可靠性，滿足我國航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等重點(diǎn)領(lǐng)域所需的高端裝備。

參考文獻(xiàn)：

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