高檔數控機床技術精選(九篇)

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第1篇：高檔數控機床技術范文

■ 艱辛的探索之路

“裝備制造業企業一定要搞自主創新，掌握核心技術，才能避免受制于人。”沈機集團總經理關錫友說，“沈機集團近年來的快速發展，得益于建起了開放式創新的體系。”

沈機集團是國內最大的機床制造企業，生產出了我國第一臺普通車床、第一臺臥式數控車床、第一臺搖臂鉆床、第一臺臥式鏜床。

但沈機集團的自主創新之路并不平坦。

上世紀90年代，依葫蘆畫瓢，從國外買來樣機仿造；2000年前后，開始調整思路，買圖紙，引進技術，但一份圖紙加一臺機床樣品，至少100萬美元。“花費了大量外匯，并沒有實現技術上的突破。先進企業的‘制造訣竅’不在于圖紙，在于制造技術和開發技術。”關錫友說。

2000年以后，沈機集團認識到了自主創新的重要，“但一直是企業內部科技人員負責科技攻關，有多大本事，造什么產品，這嚴重限制了高端產品開發”。

近幾年，沈機集團實施了名為“PRD計劃”的自主技術創新戰略行動，不斷整合資源，積極打造全球化研發體系，開展集成創新。

沈機集團每年投入五六億元研發新產品，逐漸退出低端產品市場，專攻中高檔數控機床。國內方面，沈機集團分別在北京和上海建立研發平臺，研究高檔數控機床的基礎、共性和關鍵技術。國際方面，與世界頂尖機床設計公司德國R+P公司合作，聯合設計新一代具有國際先進水平的數控機床。

通過這些技術聯盟，沈機集團在短短5年內，自主開發了中高檔數控機床產品300余種，其中60%以上達到國際同行業先進水平，許多機床打破了國外對航空等關鍵領域的封鎖。

■ 給數控機床裝上“中國腦”

如果說機床是制造業的工作母機，那么數控系統則是數控機床的大腦，雖然只是一塊小小的芯片，卻控制著機床的速度、精度等。我國高檔數控機床的數控系統基本上被跨國公司獨占。

2007年8月29日，由沈機集團與中國科學院沈陽計算技術研究所聯合實施的“國產數控機床應用國產數控系統示范工程”項目，通過國家鑒定驗收。

由我國科技人員自主研發的中高檔數控系統，首次成批配套安裝在沈機集團提供的6大類、30臺數控機床上。

經過雙方聯合攻關，在五軸聯動高速加工中心產品上，“沈陽數控”系統替代了原意大利菲迪亞C1數控系統，可實現高速加工、五軸聯動加工功能；在五軸聯動車銑復合加工中心產品上，“沈陽數控”系統替代原德國西門子840D數控系統，可實現車、銑復合加工、五軸聯動加工功能；在雙過程數控輪轂車床產品上，“沈陽數控”系統替代原使用的日本發那科18i數控系統；在立式加工中心和普及型數控車床產品上，使用“沈陽數控”系統替代日本發那科系列數控系統進行配套控制等。

采用國產數控系統的五軸聯動高速加工中心，能夠加工具有復雜型面的高檔葉輪、人像雕塑等工件，成功替代了原配的國外同類數控系統產品。目前，配套“沈陽數控”的30臺高檔數控機床已銷售一空。

第2篇：高檔數控機床技術范文

關鍵詞：數控機床；數控技術；發展趨勢；概況

0 引言

數控技術是每個國家先進制造業發展水平的重要標志，國家綜合國力的提高和國防工業的現代化所必不可少的重要基礎。美國、日本和德國等發達國家的數控機床和技術都處于世界先進行列， 如日本山崎馬扎克公司開發出了2種可使用長鏜桿切削工件的復合加工機床。德國德馬吉（DMG）公司生產的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅動在無級可調情況下，轉速可達5000r/min，輸出功率為ll千瓦 。

而我國數控技術發展比較晚，起步比較慢。在20世紀50年代末，經歷了封閉式開發階段。在“六五”、“七五”間，通過吸收和引進相結合，于“八五”期間建立國產體系。“九五”期間實現了產業化階段，組建了數控研發，數控生產基地，初步掌握了數控發展的技術，同時培養一批數控專業技術人才，初步形成了國產數控產業規模，開拓了國產數控產業市場。如圖1所示為我國數控機床產業銷售情況分布圖。其規模較大生產公司有華中數控、廣州數控和航天數控等具有經濟性和普及型的數控系統及機床產品。經過50多年的大力發展，其產品和性能大幅度提高，并逐漸在市場上站穩腳跟。但高端技術產品含量比較低，與國外數控系統差距比較大，對我國數控產業的發展還達不到主導和支撐作用。絕大部分高端數控產品主要依賴進口，如表1所示是近年來我國數控機床進出口變化對比表。因此大力發展國產數控產業對我國經濟的發展、國防的進步和綜合國力水平的提高具有極為重要的作用。

1 數控機床與技術簡介

1.1 數控機床的結構組成

數字控制（Numerical Control ）是一種借助數字、字符或其它符號對某一加工過程進行可編程控制的自動化方法。而數控技術（Numerical Control Technology）就是采用數字控制的方法對加工過程實現自動控制的技術。再將數控技術應用到機床上就演化為現在的數控機床。標準型的數控機床通常由數控機床控制系統和機床本體這兩大部分組成，如圖2所示。

1.2 數控機床及技術分類

1）按控制系統特點分，主要包括點位控制、直線控制和輪廓控制數控機床。其中，點位控制數控機床只要控制移動部件的終點位置，對運動軌跡不作要求；直線控制數控機床不僅控制兩點間準確位置，還要控制其移動速度和軌跡；輪廓控制數控機床能夠同時控制兩軸以上的軸，并具有插補功能，同時對運動的起、終點，速度和軌跡進行精確控制來加工任意形狀的曲線和曲面。

2）按執行機構的控制方式分，主要包括開環、半閉環和閉環數控機床。其中，開環數控機床無位置反饋系統，加工精度低；半閉環數控機床帶有位置反饋系統，并安裝在滾珠絲杠或電機軸上，加工精度較高；閉環數控機床不僅帶有位置反饋系統，而且將其安裝在運動部件上，加工精度最高。

3）按工藝用途分，主要包括金屬切削類、金屬成形類和特種加工數控機床及其他類型數控機床。其中，金屬切削類數控機床應用最為廣泛，種類最多；金屬成形類數控機床最近幾年發展較快。

4）按數控機床的性能分，主要有高、中、低檔三種數控機床。

1.3 數控機床及技術特點

數控機床作為一種先進的自動化機床，不僅具有較高的自動化程度，而且還具有廣泛的通用性，綜合運用了計算機技術、微電子技術、自動控制技術、機械結構和精密測量等最新成就和技術，廣泛應用于機械加工制造、國防軍工產品生產、航空航天、交通運輸等領域，其主要特點如下：

1）加工精度高，加工質量穩定、可靠性高；

2）加工過程無需人工干預，降低了工人的勞動強度；

3）當零件發生改變時，只需改變數控程序，即可繼續加工，節省生產準備時間，提高生產率；

4）能實現多坐標的聯動加工，能加工各種形狀復雜的零件，加工范圍廣；

5）適應性強，適合加工單件和小批量復雜工件；

6）有利于實現機械加工的現代化管理。

2 數控機床及技術的發展概況

數控機床產業是國民經濟發展的支柱產業，中國是世界制造大國，但不是制造強國。創新能力不強，基礎薄弱，主要以低端產品為主，而制造業的發展主要依賴于機床業的發展。為此，國家于2005年制定了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，同時將“高檔數控機床與基礎制造裝備”確立為16個科技重大專項之一。通過國家計劃支持，在數控關鍵技術方面取得較大突破，主要表現在如下幾個方面：

1）關鍵部件的技術水平和質量逐步提高，功能日趨完善，部分零部件的性能指標逐步達到國際先進水平。開發出了高速主軸控制單元、重載導軌、數控回轉工作臺、A/C軸數控銑頭、機械手和刀庫裝置和數字化量儀等部件和樣機，并實現小批量生產規模。

2）中高檔數控系統的研發取得了一定的成果。通過自主研發與國外合作，在中檔數控系統研發上取得很大進展。解決了遠程數據傳輸和坐標聯動的關鍵難題，相繼又開發了伺服驅動系統，形成了系列化和標準化生產。

3）中高檔數控機床研發有了較大的突破，在復合加工、五軸聯動、高速加工和數字設計等方面取得了重大進展。

但與國外先進發達國家相比，差距還很大，還有很長的路要走，其不足主要有以下幾點：

1）自主創新能力還不足，創新成分少，吸收和消化能力差。就目前情況來看，我國只是停留在掌握已有國外的先進技術上和提高國產化率上，沒有形成自主研發和自主創新能力。要改變這種局面，不僅借助國外的先進技術作引導，還必須增強消化吸收能力，否則會更加依賴于國外技術。

2）功能部件發展滯后。由于數控機床是由若干功能部件在立柱和床身上進行組裝而成。其整體和功能部件之間是相互依賴，相互發展的，這些功能部件的發展也在一定程度上限制了數控機床的發展。

3）產品的穩定性、可靠性不高。進口機床的平均無故障時間約為10，000小時以上，國產為3000-6000小時左右。這種差距在一定程度上影響了國產機床在市場上的占有率。

4）網絡化水平和技術較低。目前應用較多的還是NC傳輸、串口通訊技術和紙帶閱讀器，而遠程故障排除、集成化和網絡化水平有限。

5）產品可靠性、服務水平和產品質量等方面不強。國產機床的交貨期、服務和質量等方面與國外的著名品牌差距較大，其數控系統的平均無故障時間差距也很大。另外，服務體系不完善，快速反應能力和成套技術服務滿足不了現在的多元化市場要求。

6）高檔數控機床的需求量較大。尤其對高端數控機床的需求量較大，每年大約有60%的固定資產用于購買機床。在“十二五”期間，隨著汽車、高鐵、航天工業、工程機械等行業投資增速、產業結構調整，對中高端數控機床需求量將繼續增大。據分析，到2020年低中高檔數控機床之比將達到20：60：20，中高檔數控機床年需求量在12萬臺左右。

7）體系結構不夠完善和開放。用戶接口不夠完善，少數開放功能的產品，只停留在試驗和試制階段。

8）創新環境不完善。我國還未形成有利于企業創新的競爭環境，創新動力和創新意識不強。

3 數控機床及技術的發展趨勢

數控技術不僅對傳統的制造業帶來了巨大的變革，而且成為工業化的象征。隨著數控技術的發展和應用領域的逐漸擴大，對國際民生的重要行業產生了極為重要的作用。從目前世界上數控技術及裝備的發展趨勢來看，主要體現在以下幾個方面：

3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性

世界各工業國家從精密到超精密加工，從微米級到亞微米級，再到納米級發展，以適應現代科技的發展。通過高速化縮短切削時間，來提高生產率，實現高效發展。高的可靠性可以大大降低機床故障率，提高機床壽命。

3.2 開放式、智能化、網絡化

開放式數控系統能在一個統一平臺上，面向廠家和用戶，通過增加、剪切和改變結構對象，實現產品的系列化。智能化主要是對產品質量、驅動性能、編程、人機對話、智能控制、智能診斷等方面實現智能化。網絡化是近年來的一大亮點，這一目標的實現可極大滿足制造系統和制造企業對信息集成的需求，實現虛擬制造和敏捷制造等。

3.3 五軸聯動加工和復合快速加工

采用五軸聯動可實現對三維曲面零件的加工，效率高、加工質量好。但價格較高，編程難度較大，從而限制了五軸聯動機床的發展。由于當前電主軸的快速發展，使五軸聯動的復合主軸頭結構大為簡化，制造難度和成本降低，促進了五軸聯動機床和復合加工機床的迅速發展。我國復合加工機床剛剛起步、國內首臺復合加工機床是由沈陽機床集團與德國MAX-MULLER公司合作生產的車銑復合中心。

3.4 環保化

隨著環境保護意識的增強，環保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環境，在使用中也不產生二次污染。在這種環境下，裝備制造領域對機床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環保要求。歐洲已有10%-15%的加工實行了干切削或準干切削，如德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術；美國HARDING的QUEST系列車床；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術；日本富士公司的數控車床采用了冷風冷卻技術。

3.5 新技術規范和標準的建立

開放式數控系統有更好的適應性、擴展性、通用性和柔性。美國、歐共體和日本等國紛紛開始對開放式體系結構的數控系統新技術規范的研究和制定，這預示著數控技術的又一個新的變革時期的到來。我國在2000年也開始對中國的ONC數控系統的規范進行研究和制定。

4 結束語

我國是制造和生產大國，在世界產業轉移中盡量接受前端而不是后端的轉移。一方面，要努力掌握世界先進制造核心技術，縮短與先進國家之間的差距。重視數控人才的培養，加大對數控高端科技領域的拓展，加大經濟的投入，實現由制造大國到制造強國的轉變。另一方面，制造業還是我國就業人口最多的行業，可緩解當前就業的壓力，提高人民的生活水平，保障社會的穩定。

參考文獻：

[1] 林寶，單國棟.我國數控機床市場發展現狀和趨勢[J].東方企業文化，2010（9）：121.

[2] 張玲. 數控加工編程[M]. 南京：南京大學出版社，2012.1.

[3] 胡俊，王宇晗，吳祖育等.數控技術的現狀和發展趨勢[J].機械工程師，2000（3）：5-7.

第3篇：高檔數控機床技術范文

    論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。 

 數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。 

 數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。 

一、國外數控系統現狀 

 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控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（siemens）、發那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。 

1.納米插補與控制技術已走向實用階段 

 納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數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”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（imts 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”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所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達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系列的數控系統也可實現納米級插補。[1] 

2.機器人使用廣泛 

 未來機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雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2] 

3.智能化加工不斷擴展 

 隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。 

4.cad/cam技術的應用 

 當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機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軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。 

二、國內數控系統現狀 

 隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。 

 國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3] 

 國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。 

 然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。 

參考文獻： 

[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j]，金屬加工，2011第4期：8-11 

[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j]，機械工程師，2009第4期：13-16 

第4篇：高檔數控機床技術范文

關鍵詞： 數控機床 制造強國 發展趨勢

數控技術是先進制造技術中的一項核心技術，由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受制造業的關注，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水平和競爭力。近年來，國內機床設備和技術的發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上并沒有進行很好的研究和技術儲備，在市場趨于平穩的時期，我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數控機床作為重點支持的產業項目，在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向，將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。

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

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

“十一五”期間，國家對裝備制造業提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調整產業結構，重點開發高檔數控機床，提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展，各行各業對高速數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展戰略性新興產業的決定》，高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計，未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年，到2020年，戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產業，行業壁壘很高，無論在國內還是全球范圍，行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業，而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中，約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中，固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現，機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資，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、模具等高端裝備業崛起，行業產能高速擴張，繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁，繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期，這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素，對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣，成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期，也就是工業化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是：①平臺數字化。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伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。

參考文獻：

［1］張江華.TK7640數控銑鏜床的運動誤差分析及其補償（碩士論文），2007.

［2］暢越星.數控落地銑鏜床主軸箱動力學分析與結構設計研究（碩士論文），2007.

［3］李軍華，數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.液壓氣動技術速查手冊.北京，化學工業出版社，2006.

［5］姚銀歌.大型數控落地銑鏜床CAE與主軸箱優化設計研究及應用（碩士論文），2010.

［6］姜華.高速精密臥式加工中心開發的關鍵技術研究（博士論文），2007.

第5篇：高檔數控機床技術范文

關鍵詞：數控技術　現狀　發展趨勢

數控技術具有可以解決高精度復雜零件加工問題；可以為產品增強市場競爭力；改進產品質量、提高生產效率；可以降低成本、提高生產安全；可以自動編程、減輕工人負擔等特點而廣泛應用于裝備制造業。

1　我國數控技術的現狀

1.1　數控產業基地初步形成　如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠，在攻關成果和技術商品化的基礎上，建立了一批數控廠家。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地，包括若干數控主機生產廠等，如州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產等。

1.2　基本掌握了現代數控技術　我國大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，掌握了數控系統、伺服驅動、專機及其配套件的基礎技術，部分技術已商品化、產業化。

2　存在的問題

2.1　數控系統和功能部件發展滯后　數控系統和功能部件發展滯后已成為制約行業發展的瓶頸。國產中檔數控系統國內市場占有率只有35%，而高檔數控系統95%以上依靠進口。功能部件國內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。臺灣地區品牌功能部件約占國內市場的50%，其余20%為歐盟、日本等品牌產品。據國家海關統計數據，2010年我國進口數控系統金額達18.1億美元，機床附件（含功能部件和夾具）類產品達16.2億美元。

2.2　高檔數控機床關鍵技術仍有較大差距　以高速、高精、復合、智能等為特征的高檔數控機床關鍵技術雖然已經取得明顯進步，一批共性、基礎技術和新產品研發也有了新的進展，但與國際先進水平相比，還存在較大差距。有些關鍵技術，如：高速高精運動控制技術、動態綜合補償技術、多軸聯動和復合加工技術、智能化技術、高精度直驅技術、可靠性技術等尚需進一步突破，有些重大技術離產業化還有一段路程。以企業為主體、以市場為導向、產學研用相結合的研發體系尚未真正建立，行業的自主創新發展缺乏高新技術支撐。

2.3　自主開發能力薄弱，自主品牌缺乏綜合競爭力　當前國內數控機床企業自主開發能力建設存在著研發基礎薄弱、研發資金使用效率低、持續投入能力不足、缺乏關鍵性技術儲備和重大技術突破、人才結構不均衡、零部件支撐能力弱、缺乏完整產業研究開發體系等問題。

3　我國數控技術的發展趨勢

3.1　高速、高精加工技術及裝備的新趨勢　為縮短生產周期和提高市場競爭能力，提高產品的質量和檔次，高速、高精加工技術可極大地提高效率，效率、質量是先進制造技術的主體。為此，國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一，日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一。

在轎車工業領域，多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，在航空和宇航工業領域，加工的零部件多為薄壁和薄筋，要對這些筋、壁進行加工，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”的方法來制造機翼，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高，機身等大型零件來替代多個零件聯結方式拼裝，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，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm。在可靠性方面，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，表現出非常高的可靠性。應用領域進一步擴大，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，主要是為了實現高速、高精加工。

3.2　智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢　智能化的內容包括在數控系統中的各個方面，21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統。包括：智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修；如智能化的自動編程、智能化的人機界面等，為簡化編程、簡化操作方面的智能化；如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載、自動選定模型、自整定等，主要是為提高驅動性能及使用連接方便的智能化；如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成，這樣做主要是為追求加工效率和加工質量方面的智能化。

所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，形成具有鮮明個性的名牌產品。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），面向機床廠家和最終用戶，形成系列化，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，目前數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心，除此之外，還有結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫等。

數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如日本山崎馬扎克（Mazak）公司的“CyberProduction　Center”（智能生產控制中心，簡稱CPC）；日本大隈（Okuma）機床公司的“IT　plaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子（Siemens）公司的Open　Manufacturing　Environment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

3.3　5軸聯動加工和復合加工機床快速發展　采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于兩臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

3.4　自動編程技術的應用　數控自動編程技術受到廣泛關注，各國的專家學者都在潛心研究自動編程系統。數控加工是指在數控機床上按事先編制好的程序，對零件進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控程序編制的效率和準確率。數控編程是目前提高加工精度、表面加工質量、加工效率以及實現生產自動化最重要的一環，在制造業中應用廣泛。數控編程分為手工編程和自動編程，對于那些程序量大、軌跡計算復雜的零件，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。受飛速發展的技術革命的巨大沖擊，傳統的機械設計和制造方式發生了根本性的變化，產品的設計生產周期越來越短，逐漸向小批量、多品種、高精高效加工的方向發展。特別是隨著計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的推廣和計算機數控加工技術的廣泛應用，計算機輔助自動編程勢在必行。自動編程是用計算機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，充分利用計算機計算速度快而準的特點，可極大地提高編程的效率和準確率。

4　結束語

在今后的發展中，應重點攻克數控系統、功能部件的核心關鍵技術，增強我國高檔數控機床和基礎制造裝備的自主創新能力，實現主機與數控系統、功能部件協同發展，重型、超重型裝備與精細裝備統籌部署，打造完整產業鏈。提高國產高檔數控系統國內市場占有率，提高數控機床主機的可靠性，滿足我國航天、船舶、汽車、發電設備制造等重點領域所需的高端裝備。

參考文獻：

[1]琚素英.我國數控技術的發展和產業戰略思考[J].山西焦煤科技，2007，6.

第6篇：高檔數控機床技術范文

關鍵詞：數控機床；直流電機；伺服電機；工業控制

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）05-0-01

隨著經濟的發展，機床的自動化日益興起，其中機床系統內的核心部分的驅動源，即電機，起著關鍵性的作用，數控機床借助于電機輸出的角位移和角速度，執行相應的動作；直流電機應用于數控機床，亦具有廣泛的應用價值，其啟動轉矩一般較大，調速性能也較好，但其制造成本較高，可靠性也較差，相當于馬達，在直流電的作用下，執行相應的輸出；伺服電機相當于機床數控系統的無級變速裝置，區別于馬達，馬達一般是由直流或者交流電流直接驅動，無法實現調速性能，伺服電機則主要受到信號的控制，在信號的作用下，實現高速的動作，執行相關的功能，其精度高，幾乎不受環境的影響。本文將針對數控機床的直流電機和交流伺服電機展開論述，全面而系統的分析和研究數控機床的驅動技術。

一、數控機床的直流電機驅動技術

過去，數控機床的主要驅動技術采用的是直流電機驅動，在實際應用中，也廣泛的應用，例如現今的大型的化工、冶金工業、大型同步發電機等等都廣泛的應用，直流電機有諸多的優點，其調速性能較好，特別對于航空、電力機車等應用較好；如今的汽車電瓶、一些電動工具，較為屢見不鮮的機械設備中，直流電機也較為應用廣泛。對于直流電機驅動，其為了達到較高的精度和機床的高速運作，多應用于高檔數控機床，對于一般的數控機床，直流電機驅動應用較少，主要是其維護成本較高，可靠性較差。

對于現今的數控機床，數控機床多為快速加工，實時的高校的加工一些磨具、金屬加削處理等等，直流電機驅動調速方便快捷，啟動轉矩較大，主要在大型的起重行業較為應用多點，而對于數控機床本身而言，沒有實質性的效果，直流電機一般都較大，使用和維護相對于交流伺服電機而言比較困難。

數控機床一般工藝流程較簡單，執行簡單可靠即可，直流電機自身制造工藝復雜，其制造的成本的較高，其次是由于其維護較困難，對于數控機床，其長時間的實時運作，柔度較大，應用實際中，一般不允許有較多的故障出現，直流電機驅動，經常性的出現卡機現象，也造成不便，其可靠性也較差。數控機床采用數控編程的思想，一般采用輸入信號電壓作為輸入電壓，電機根據輸入的脈寬數進行相應的工作，對于數控機床本身而言，其自動化程度和可靠性和加工精度都較高，一般均采用伺服電機作為驅動源。

二、數控機床的伺服電機驅動技術

數控機床多采用的伺服電機技術，在日常生活中多使用交流電，而且可調，應用簡單方便靈活。對于伺服電機的輸出作為數控機床的驅動源，伺服電機通過接受到的電壓信號，識別信號的占空比，從而實現伺服電機的轉速的輸出控制，其占空比比較大，時間常數相應比較小，能夠快速的響應。

現今使用的多為交流伺服電機，交流伺服電機有著優良的特性，執行相應時間小，其功率值的調動.范圍很大，相對于直流伺服電機而言，其執行的精度雖高，但在成本和實用下，性能比遠遠低于交流伺服電機，現如今，工業企業，機器人、流水線作業等等大小的實驗，均采用的是交流伺服電機，交流伺服電機分為同步交流伺服電機和異步交流伺服電機。交流伺服電機采用的是單片機輸入的脈寬數，執行相應的反應動作，交流伺服電機通過接收到的脈寬數，執行電機的主軸（輸出軸）的轉速的控制。

對于交流伺服電機，其驅動技術分為開環控制和閉環控制；對于開環交流伺服電機控制系統，交流伺服電機采用單片機輸入的PWM脈寬數，交流伺服電機通過接收到的PWM脈寬數，執行電機的主軸的轉速的控制，沒有構成負反饋，直接通過接收到的脈寬數，由一個脈寬數對應的一個角度來計算，從而輸出一個角位移或者是角速度，該開環控制系統精度不高，無法和系統之間的通訊連接起來，由于控制系統脈寬數存在缺失的情況，控制效果較差，系統穩定性不高，故開環交流伺服電機控制系統較難滿足工業化設計的要求。

閉環交流伺服電機控制系統增加了負反饋的連接，其閉環控制系統亦是采用脈寬計數，從而實現控制電機軸的角位移和角速度的輸出。由于交流伺服電機自身具有發送PWM脈寬數的功能，這個脈寬數在閉環控制系統中，和交流交流伺服電機接受到的脈寬數相互的影響，相互的調節，形成閉環控制系統，從而知道系統發送給了交流伺服電機多少脈寬數，交流伺服電機控制系統又收到了多少脈寬數，從而執行精確的電機軸的轉速的輸出，閉環交流伺服電機控制系統，控制誤差較小，通過反饋回路，不斷的調整系統響應參數，達到精確控制的目的，在現今的工業控制領域廣泛應用。

三、結語

本文基于應用廣泛的數控機床出發，淺析和探討了其驅動動力的方式，即直流電機驅動和交流伺服電機驅動，對于直流電機驅動，其為了達到較高的精度和機床的高速運作，多應用于高檔數控機床，對于一般的數控機床，直流電機驅動應用較少，主要是其維護成本較高，可靠性較差；對于交流伺服電機而言，其應用很廣泛，大小企業都采用交流伺服電機進行控制，本文闡述了其控制技術的應用，交流伺服電機的控制技術主要基于半閉環交流伺服電機控制技術、閉環交流伺服電機控制技術全面而系統的說明了交流伺服電機控制技術。

參考文獻：

[1]宋書中，胡業發，周祖德.直線電機的發展及應用概況[J].控制工程，2006，13（03） ：199 -201.

[2]張初生.伺服電機控制技術.機電技術，2006.

第7篇：高檔數控機床技術范文

【關鍵詞】數控機床 數控系統 電主軸 防護裝置 傳動部件

一、功能部件跟不上發展數控機床將成為空話。

客戶在選擇零部件的時候，不僅側重于零部件的質量和性能，還更注重它的可靠性。也就是說，零部件出現故障的頻率。而這個頻率是指占整機故障的頻率，出現的頻率越小，證明它的性能越好，因為這些因素都會影響整個機床的運轉和工作效率，而對于我國目前數控功能部件產業的發展狀態，還處于一個滯后的階段，這也是我國數控機床發展過程中必須要解決的問題。

二、國內外功能部件水平分析

目前，我國的功能部件生產水平與10年前相比，應該說有了非常大的提高，品種也不繼完善，主要性能和可靠性方面提高較大，價格相比進口產品比較低廉，但生產效率卻遠遠低于國外，生產成本高、周期長、交貨滯后現象普遍存在，因此，在為經濟型數控車配套選擇時較多，但在為高檔數控機床配套的功能部件與國外相比差距較大。

國內數控機床功能部件產品水平較國外產品低主要表現在以下幾個方面：

（一）速度

隨著數控機床高速淪的發展，對功能部件產品也提出了相應要求。基于材料、檢測能力、裝備制造能力等方面的條件限制，國內產品在速度方面較國外同類產品要差。例如各類動力卡盤的極限轉速比國外平均低1000-2000r/min。盤體材料、零件制造精度、動平衡差距等因素決定了這種國產動力卡盤的水平。

（二）可靠性

國外功能部件產品開發應用比較早，經驗豐富，再由于技術進步、新材料、新結構的不繼出現與應用，使得產品的可靠性得到了提高，但是近些年來，發生在電器配套件是上的數控刀架故障也占到很大的比例。伺服刀架具有高速和高可靠性的特點，這讓很多的機廠主很是青睞，但在國內還尚未有這樣的電機，而且這種電機在國外的價格和成本都是很高的，不能形成一個產業化，所以要是單靠進口的話是一個難題。但是機床的附件產品的整體可靠性與我國整體的發展水平是相當的。隨著現代技術水平的提高，相信這些問題都會得改善的。

（三） 精度

我國現階段數字產品的精度和穩定性已經得到了很大的提高，與臺灣地區的產品是相當的，但是同其他的日本、德國這樣的工業發達國家還是有距離的。基本上是可以滿足主機配套要求的。總體上性能指標的差距還是大于精度指標的差距，從外觀。手感和噪音這些方面可以體現出來。功能部件的整體性能不是單靠其中的一個方面就可以體現的，是需要“精度指標”和“性能指標”都達到的情況下，它才能發揮應有的作用。很多廠家現在會有這種情況出現，產品出廠的檢驗是合格的，但是客戶在使用的時候，確很不滿意，達不到主機裝配的要求，這主要就是我們過分的強調“性能指標”而忽略了“精度指標”。所以很多廠家在選擇功能部件上就是采用進口的，雖然說我國的功能部件在市場上已占有一定的份額，但是主機配件采用進口的還是占有相當大的比例。在一些高精端的機床上這種差距更是明顯、

三、功能部件的市場情況

以幾種主要功能部件為例：

（一）數控系統：

我國數控技術起步于1958年，近50年的發展，奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術，初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。 但橫向比（與國外對比）不僅技術水平、發展速度都有差距，在高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；自己的品牌效應不足，用戶信心不足。數控技術應用領域拓展力度不強。

（二）電主軸

現在高速加工技術正處在一個迅猛發張的階段，并且在一些航天。航空、汽車和摩托車的模具加工上得到廣泛的應用，這些行業的發展是依靠高速度和高精度的數控機床，那么傳統的滾動軸承主軸結構越來越不能適應這些高精度的數控機床，發達的工業生產大國，已經在是采用電主軸結構，它比傳統的滾動軸承主軸結構更緊湊，速度更快，效率更高。它的原理在于通過交流變頻控制系統，將置于機床主軸部件內部的高速電機獲得所需的工作速度和扭矩，使其效率大大提高

（三）高速滾動功能部件

高檔數控機床另一關鍵功能部件是滾動直線導軌，這項技術的發展比國外的發達國家晚了10年，所以在技術和性能方面與國外的產品差距很大。但是它的優勢在于摩擦阻力小、精度高，安裝方便等，這些是我們努力的目標和方向。

（四）高速防護裝置功能部件

由于數控機床進給速度的不繼提高，相應地對機床防護裝置的運行速度有了更高要求。目前在數控機床上采用的防護裝置主要有下列幾種形式：鋼板伸縮式防護罩、彈性皮腔、鎧甲皮腔、卷簾防護罩等。根據機床的結構形式和防護的部位，可采用不同的結構形式。由于國內對防護裝置的研究起步較晚，現在國內的防護罩生產廠家，產品較單一，運行速度都較低，不能充分滿足機床用戶的各種需求，也不能適應越來越高的速度發展要求，與國外的產品相比還有很大差距。

數控技術的飛速發展，讓人們在追求技術的層次上有了更大的提高。不在原有的產品上自行開發，沿用傳統的做法。而是適應現代市場經濟的發展，將機床的零部件生產形成一個工業產業化。選擇適合企業發展的產品，這樣提高了產品的生產率，縮短了交貨期，也降低了成本，這些都是市場經濟發展的必然結果，我國在設計機床中，應更注重適合的功能部件，注重質量，才能在競爭激烈的市場中或有一席之地。

參考文獻：

第8篇：高檔數控機床技術范文

數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。在技能要求日益提高的今天，對數控機床的熟悉與了解已成為該行業專業技術人員必不可少的一環。筆者結合自身的經驗談談數控機床的優、缺點，及其種類以及數控技術的發展及其未來的發展趨勢，供大家參考：

一、數控機床的優點與缺點

(一)、數控機床的優點

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，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產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)，數控機床也能實現自動加工。加工精度高，加工質量穩定。目前，數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，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉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，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。自動化程度高。數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，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。

(二)數控機床的缺點

數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、數控機床的種類

數控機床的種類很多，主要分類按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，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，數控機床可分類點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統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控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。

三、數控機床控制技術的發展

第9篇：高檔數控機床技術范文

關鍵詞　數控機床；切削加工；程序指令；數據信息

中圖分類號TH18 文獻標識碼A 文章編號　1674-6708（2013）83-0025-02

0　引言

隨著科學技術的不斷發展，機械加工能力的不斷加強，對產品的精度要求越來越高，對零件加工工藝的規范化不斷提高。普通的加工能力已經不能滿足在短周期內更換新產品的需求。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業。在這種情況下，只有數控機床才能滿足需求，因此它已經占據機械行業的最顯眼地位。

在機械行業中，有很多制造機械的機器，也有很多能夠制造機器的機器。如車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等等，它們是機械行業發展的基礎，也叫“母機”。因此機床行業位居“工具母機”的特殊地位。也正因為這樣，它才對機械工業中各行各業的升級具有特殊重要的意義。所以，機床行業的發展既取決于中國機械全行業總體發展趨勢，同時又影響著全行業的健康發展。數控機臺又是機械行業的基本生產設備，它的發展狀況會直接影響到一個國家的現代化水平。因此，它的數量和質量將是衡量一個國家發達程度的重要標志之一。

1　數控機床的類型

數控機床大體有數控車削，數控銑削，數控鉆床，數控加工中心。其它的還有數控線切割、數控插齒、數控工具磨、數控雕刻機、數控折彎機、數控沖床、數控剪床等等。

還可以將數控機床分為普通數控機床和加工中心兩大類。

一類是普通數控機床。它一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現數字控制的自動化機床，如數控銑、數控車、數控鉆、數控磨床、數控齒輪加工機床等。普通數控機床在自動化程度上還不夠完善，刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。

另一類是數控加工中心。它是帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床，它將數控銑床、數控鏜床、數控鉆床的功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將其大部分加工面進行銑、鏜、鉆、擴、鉸及攻螺紋等多工序加工一次完成。由于加工中心能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，所以它適用于產品更換頻繁、零件形狀復雜、精度要求高、生產批量不大而生產周期短的產品。

我國的金屬板材加工行業也是不容忽視的加工行業，在社會發展中也占據著相當重要的地位。為了更快更好的發展我國的金屬板材加工行業，將數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等應用到這個行業中。

還有測繪用的數控多坐標測量機，繪圖用的自動繪圖機，工業機器人等。

2　數控機床的特點

1）數控機床與普通機床相比，它可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工。而且它的加工精度高，加工穩定可靠，高柔性，高生產率，勞動條件好，有利于管理現代化，但它的投資大，使用費用高，生產準備工作復雜，維修困難等特點；

2）降低了操作人員的勞動強度。在普通機床上加工一個零件需要更換多次夾具，而在數控機床上就可以只裝夾一次就夠了；

3）數控機床生產效率高。如果加工零件數量較多，而且形狀簡單。可以將多個零件重疊放置，比如5件、10件。一次加工完成，直至加工結束。這樣，在數控機床上加工1次零件的時間，是在普通機床上加工1次零件的時間1/10或更少。一次加工數量是普通機床的10倍或更多；

4）降低人為誤差，質量可靠，節省生產時間；

5）減少用工數量。一人看管一臺機器，還可以一人看管兩臺機器。

4　數控系統的類型

各行各業的數控機床品種眾多，其數控系統也有很多：如fanuc數控系統、西門子數控系統、華中數控系統、三菱數控系統等等。無論有多少種數控系統，歸根結底都是將零件輪廓信息、轉速信息、進給速度等信息，通過譯碼器變成計算機可以識別的二進制數據形式，存儲在存儲器中。如發現不可識別的信息或語法錯誤等情況，以報警的形式提示用戶修改。

5　數控機床的工作原理

編程人員根據圖紙和工藝要求在計算機上編寫加工程序。通過連接計算機和數控加工設備的數據傳輸線，應用數據傳輸軟件，將編寫好的程序由計算機傳送到設備存儲器中。

操作人員把需要加工的零件通過夾具、壓板等工具固定好后，安裝好刀具，檢查油、冷卻油是否足量，檢查程序里給出的主軸轉速、進給速度是否合適，一切工作準備就緒后，就可以按照圖紙中的工藝要求加工出合格的產品了。

6　數控機床與人們的生活息息相關

電能是人們日常生活必不可少的能源之一。水力發電、火力發電、核能發電、風力發電甚至還利用了自然能源，比如說太陽能發電、海水高度差發電等等。

能源問題是國家戰略問題，我國一直注重電力設備的制造。經過幾十年的發展，我國電力設備制造水平已經位居世界前列，我國的電工裝備制造企業能夠勝任智能電網的發展需求。數控機床應用在電力發展行業上也需要更上一層樓。

隨著人們生活水平不斷提高，人們的需求日益增多。增大了發電行業的裝機容量，發電設備必然會進一步發展，葉片發電機組做出不可磨滅的貢獻。它是由每一個葉片零件組裝成的。而葉片零件的加工則是由數控機床來完成的。數控銑床，數控磨床，數控加工中心，數控車床等等。我國數控機床產品已延伸到成套、復合領域。數控系統裝置是數控機床的神經中樞，我國從上世紀90年代末開始，掌握基于通用32位工業控制機開放體系結構，一舉登上當代同一起跑線，開發出能與加工中心、復合車削機床及齒輪機床配套的數控系統，特別是能控制五軸聯動和具備網絡化遠程監測、診斷、操作功能的數控系統，并開發出弧齒錐齒輪數控加工。

總體來講，我國機床產業進入轉型期后，發展順利，自主創新能力提升，整體產業實力有了質的飛躍。

7　數控設備制造業已成為中國工業的主導行業

在中國，機床行業已進入了創新活動的活躍期。中國的創新資源逐漸成熟，在某些領域已經到了由技術模仿跟蹤轉向主要依靠自主創新求發展，進而在產業發展制高點上挑戰全球。我國有條件由一個技術消費國轉變為技術創新國，帶動傳統產業的改造升級，由低端制造轉向產業鏈，培育出一批批具有全球競爭力的企業和企業集團，進一步提高國家競爭力。

機床，是裝備工業的母機，關系到國家整體實力，要率先取得更大的突破。國內一批裝備制造的領軍型企業，經過多年的積累和進步，具備了相當的基礎，應該有信心、有志氣完成這個突破。這是國家的期望、民族的希望和企業的社會責任。

8　我國數控機床行業的未來發展趨勢

在中國機械工業中，機床行業位居“工具母機”的特殊地位，其水平也對機械工業中各行各業的升級具有特殊重要的意義。因此，機床行業的發展既取決于中國機械全行業總體發展形勢，同時又影響著全行業的健康發展。