導(dǎo)語：數(shù)控車床發(fā)展研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、數(shù)控車床的簡述

一般機(jī)床是能完成車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等機(jī)械加工的方法的設(shè)備，它能把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，其中包括尺寸精度和幾何精度兩個方面。

數(shù)控機(jī)床則是從普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展過來的，它是一種裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)則是采用了自動控制技術(shù)，能用數(shù)控指令來控制機(jī)床的運(yùn)動（稱之為數(shù)控控制技術(shù)）的自動控制系統(tǒng)。

二、機(jī)床的雛形、誕生及發(fā)展

機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

1、數(shù)控車床的雛形

機(jī)床最早的雛形是于公元前2000多年出現(xiàn)的樹木車床。當(dāng)時，工作時腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工作由繩索帶動旋轉(zhuǎn)，中世紀(jì)的彈性棒車床運(yùn)用的仍是這一原理。1500年左右，意大利人達(dá)芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機(jī)床的構(gòu)想革圖。中國明朝出版的《天工開物》中載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水剖切玉石。18世紀(jì)的工業(yè)革命推動了機(jī)床的發(fā)展。

1774年，英國人威爾金發(fā)明較精密的炮筒鏜床，他用這臺炮鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)展。1770年威爾金森制造了一臺水輪驅(qū)動的鏜床。1797年英國人莫利茲創(chuàng)造的車床能實現(xiàn)機(jī)動進(jìn)給和車削螺紋，這是機(jī)床結(jié)構(gòu)的一大變革。19世紀(jì)以后，由于紡織、動力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火生產(chǎn)的推動，各種基本類型的機(jī)床相繼出現(xiàn)。

2、機(jī)床的誕生及發(fā)展

普通機(jī)床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化，精密機(jī)械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。

在20世紀(jì)40年代，飛機(jī)和導(dǎo)彈制造業(yè)發(fā)展迅速，原來的加工設(shè)備已無能力加工航工業(yè)需要的高精度的復(fù)雜型面零件。1948年，美國PARSONS公司在加工直升機(jī)葉片輪廓檢驗樣板的機(jī)床時，首先提出了數(shù)控機(jī)床的設(shè)想，在麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所的協(xié)助下，于1952年成功研制了世界上第一臺三坐標(biāo)銑床樣機(jī)。后又經(jīng)過三年時間的改造和自動程序編制的研究，數(shù)控機(jī)床進(jìn)入了實用階段。于1958年，美國的KEANEY&TRECKER公司在世界上首先研制成功了帶有自動換刀裝置的加工中心。

可以說，數(shù)控機(jī)床的誕生為人類帶來了不同凡響的意義。于此同時，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性也著重的體現(xiàn)出來了，在國際的競爭日益劇烈、產(chǎn)品品種變化頻繁的形勢下，各國也開始研究各種不同類型的數(shù)控機(jī)床，新品種的機(jī)床也隨之增長。在這樣的條件下，數(shù)控機(jī)床也經(jīng)歷了幾代變化：

1952-1959年采用的是電子管構(gòu)成的專用數(shù)控（NC）系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，這是第一代。

1959年由于在計算機(jī)行業(yè)中研制出晶體管元件，因而便出現(xiàn)了采用晶體管電路NC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，從而跨入了第二代。

1965年出現(xiàn)了開始采用小、中規(guī)模集成的NC系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的第三代。

1970年為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的第四代，此時采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床。

1974年開始采用微型電子計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（MNC）數(shù)控機(jī)床，此時為第五代。

在經(jīng)歷不同的年代的發(fā)展，機(jī)床的數(shù)控化率不斷提高，也使數(shù)控機(jī)床加工對象改型的適應(yīng)性加強(qiáng)，加工精度提高，大大的提高了生產(chǎn)效率，為制造業(yè)提供了良好的經(jīng)濟(jì)效益，且數(shù)控機(jī)床由于自動化程度很高，很利用現(xiàn)在化的生產(chǎn)管理，使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。

三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向

數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就了其獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來大量不能解決的問題，找到了科學(xué)解決的途徑。然而，隨著制造業(yè)對數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床必須不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要，以達(dá)更高更好的效果。

隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，不斷提高，同時隨著當(dāng)今世界的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也將會有不同的發(fā)展方向：

1、迎合制造業(yè)的個性需求。

2、不斷提高加工精度、加工效率，減少加工輔助時間，強(qiáng)調(diào)柔性化來滿足生產(chǎn)和組織及管理的需要。

3、強(qiáng)調(diào)功能復(fù)合化。

4、5軸（坐標(biāo)）聯(lián)動控制技術(shù)及5軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床成為世界機(jī)床制造業(yè)中的一個技術(shù)制高點。CIMT2007上共展出了70多臺五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，其中有40多臺是中國自主開發(fā)的。

5、注重環(huán)保，涉及避免油污污染，以及機(jī)床再生、回收等方面。

6、智能化發(fā)展，即數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)逐步具備自診斷、自適應(yīng)控制、邏輯分析判斷等功能。最近，日本的山崎馬扎克公司陸續(xù)開發(fā)了主動振動控制、智能熱屏障、智能防撞屏障、語言提示；日本大隈公司開發(fā)了Thinc智能數(shù)字控制系統(tǒng)等等。

7、在并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床方面，哈爾濱量具刃具集團(tuán)數(shù)控設(shè)備公司在CIMT2007上展出的并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床LINKS-EXE700具有新的突破意義，不單結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化，而且加工范圍增大、動作快速、剛性和精度提高；五軸聯(lián)動數(shù)控編程與使用常規(guī)化，可以加工五面體，在工件特別裝夾的情況下，還可作六面加工，這是目前任何機(jī)床結(jié)構(gòu)都做不到的。

8、從零件加工方法上來說，稱得上革命性發(fā)展是出現(xiàn)了實現(xiàn)快速成型技術(shù)原理的機(jī)床新品種，它采用電熱、激光束、離子束、電子束作為能量源，以復(fù)合紙、高聚物、金屬粉末、高溫合金、復(fù)合陶瓷、鑄造型砂等作為加工材料，一改現(xiàn)有金屬切削機(jī)床和金屬成型機(jī)床“材料去除”加工方法，而采用“材料累加”的方法或稱“增材制造”方法進(jìn)行機(jī)械零件原型制造。

9、水切割已經(jīng)與激光切割并駕齊驅(qū)成為一門嶄新的技術(shù)和新的機(jī)床門類，中國目前有三、四個單位從事這方面開發(fā)，產(chǎn)品已上市。

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向是多元化的，也可以使其向信息化發(fā)展，產(chǎn)生其聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)，在數(shù)控機(jī)床工作時，工人和技術(shù)師之間有著短距離的聯(lián)系，以確保加工過程的順利，在任何一個環(huán)節(jié)中如若出現(xiàn)問題，可以不須遠(yuǎn)距離就可以解決。

四、中國的數(shù)控

我國的數(shù)控機(jī)床從20世紀(jì)80年代開始起步，2003年我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。在“十五”期間，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)實現(xiàn)了超高速發(fā)展。其產(chǎn)量2001年為17521臺，2002年24803臺，2003年36813臺，2004年51861臺，是2001年的3.7倍，平均年增長39％；2005年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量59639萬臺，接近6萬臺大關(guān)，是“九五”末期的424倍。中國機(jī)床行業(yè)在“十五”期間發(fā)展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。固定資產(chǎn)投資增速快、汽車和機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅猛、外商投資企業(yè)增長速度加快所致。

經(jīng)過不斷的發(fā)展，市場上的需求，近幾年我國機(jī)床工業(yè)正處在黃金發(fā)展時期：機(jī)床工具行業(yè)連續(xù)8年快速增長，連續(xù)6年成為世界第一機(jī)床消費(fèi)國、進(jìn)口國。雖然我國的機(jī)床發(fā)展水平和國際還有一定的差距，但是部分產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國際水平。

在2008年4月21~25日的中國第五屆中國國際數(shù)控展覽會就體現(xiàn)了我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，是我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床自主創(chuàng)新20年的成果的全面展示。此次國展會就展示出我國的高檔數(shù)控機(jī)床可謂是遍地開花，其中多家企業(yè)也展出了大規(guī)模系列產(chǎn)品，柔性制造系統(tǒng)成套的靚麗登場，而數(shù)控機(jī)床的整體水平也進(jìn)行了全面的提升，以往的加工中心也從立式脫穎成臥式，這次展會也展示出了許多前所聲譽(yù)鵲起有的大型、重型數(shù)控機(jī)床等。

這次展會也體現(xiàn)我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越；體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床在我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和國家政策的大力支持下，機(jī)床工業(yè)連續(xù)六年取得快速增長；體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在我國的市場的廣闊，我國的能力之強(qiáng)大。

五、數(shù)控機(jī)床的接觸

在學(xué)校實習(xí)時，我也曾經(jīng)接觸過機(jī)床與數(shù)控機(jī)床，感覺好對機(jī)床的調(diào)整，例如：對一段圓柱進(jìn)行車圓錐面的時候，根據(jù)要求進(jìn)行計算，將小滑板法轉(zhuǎn)到計算出的角度；而數(shù)控機(jī)床只要根據(jù)技術(shù)員所編程序進(jìn)行車削，自動調(diào)整，無須人力。從而看出數(shù)控機(jī)床比一般機(jī)床的高技術(shù)性、高效率等，體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性、高性能。

數(shù)控機(jī)床根據(jù)所實現(xiàn)加工的情況不同，也有不同的型號。我們剛開始接觸數(shù)控機(jī)床，使用的是模擬型，在廠里所接觸的就屬于實用型，在這兩者之間，也有不同的區(qū)別：程序所須代碼的意思不同、系統(tǒng)不同、機(jī)床按鍵不同等。同時，根據(jù)實際情況所需，數(shù)控機(jī)床上的功能也隨之變動：有的適用于加工普通零件，有的適用于加工高精度的零件。模型弄數(shù)控機(jī)床，是根據(jù)你所編的程度進(jìn)行操作，沒有任何的變動，相當(dāng)于執(zhí)行你的指令，不會自我完善；實用型數(shù)控機(jī)床則相反，它會根據(jù)所出現(xiàn)的情況，辨別進(jìn)行完善，例如：機(jī)床用麻花鉆進(jìn)行鉆孔，如果你沒有設(shè)置退刀程序，模擬機(jī)床會根據(jù)你的程序，一直到鉆孔結(jié)束；而廠里的機(jī)床，可以根據(jù)你設(shè)置的程序，進(jìn)行完善，在鉆孔時，會自動退一點點，讓孔內(nèi)的鐵屑隨著退刀出來，再繼續(xù)鉆孔。

在這樣的對比之下，可以看出數(shù)控機(jī)床在向著人類所期待完美狀態(tài)前進(jìn)，它的“成長”標(biāo)志著社會生產(chǎn)水平的發(fā)展，是我們?nèi)祟惖闹匾獦?biāo)志之一。

六、結(jié)語

機(jī)床從普通轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控型機(jī)床，經(jīng)歷不同年代的變化，在不斷的進(jìn)步、不斷的發(fā)展，所以數(shù)控機(jī)床是社會進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。而通過2008年的CCMT可以看出，我國的數(shù)控機(jī)床的技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前途必然很廣闊，會有美好的前景。