國內外數控機床發展現狀精選(九篇)

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第1篇：國內外數控機床發展現狀范文

關鍵詞：數控系統； 發展現狀

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

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2篇：國內外數控機床發展現狀范文

關鍵詞：中等職業業學校；數控維修；專業建設

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）05-0154-02

隨著現代加工技術的發展，數控機床得到了越來越普遍的應用。數控機床是集機、電、液、氣等于一體的加工設備，一旦發生故障，就會給企業造成巨大的損失。隨著數控設備使用量的快速增加，對數控設備維修人才的需求越來越大，素質要求也越來越高。那么，數控維修專業人員應該如何培養，其培養方向又是如何呢？這是建設數控維修專業應考慮的問題。

數控機床維修行業發展現狀

隨著數控加工技術的發展，數控機床在金屬切削行業中的應用也越來越廣?！笆濉薄ⅰ笆晃濉逼陂g，我國的數控機床行業得到了迅速的發展，已成為數控車床生產大國?？砷L期以來，國產的數控機床始終處于低檔發展迅速、中檔進展緩慢、高檔數控機床依靠進口的局面。其主要原因有二：一是在技術上與先進國家存在較大的差距；二是國產數控機床的平均故障間隔時間（MTBF）比進口機床差一倍之多。雖然進口機床的可靠性比國產數控機床高，但機床一旦出現故障，維修困難，費用昂貴，真可謂“買得起，修不起”。國產數控機床的維修比進口機床容易，但機床售后維修服務不到位，主要原因是技術人員無法完成故障維修，不能體現國產數控機床的優勢，從而使強項變成了弱項。

目前，各職業院校幾乎都設有數控專業，而企業需要的是數控設備維修與維護人員。目前，數控專業所開設的課程普遍偏重于理論學習和數控機床操作，而對數控機床的維護與維修幾乎不涉及或是一帶而過。這就造成了所培養的學生對于數控設備只會操作，而對于數控設備的維護與維修知之甚少。這樣就不能保證數控設備的利用率與完好率，最終導致了數控設備的開工率不足。從表1不難看出，影響數控設備利用率與完好率的主要因素是維修力量不足和維修費用過高。要改變這種現狀，首先應保證有足夠的維修技術人員。

數控維修人才概況

隨著數控加工技術的發展，數控崗位上的人員需求也不盡相同，不少崗位要求從業人員掌握數控機床調試、維護與維修技能，對技術含量高的數控維修人員需求越來越多。

現在，一些單位對于數控機床的維護與維修并無專業人員，即便有也主要來源于普通機床維修人員，而這部分人員存在的主要問題有：一是年齡偏大，接受新知識、新事物的能力較差；二是知識結構老化，他們主要了解普通機床的機械結構與電氣，而對于機電一體化的數控設備僅憑這些知識就力不從心了；三是綜合知識差，對于數控機床中模擬電路、數字電路、集成電路、微機原理、接口及計算機弱電部分感到陌生，維修高度機電一體化的數控機床顯然是不行的。

從表2可知，當前數控技術人才主要來源于職業院校。企業對數控維修與維護人員的需求日益增大，應屆畢業生的就業卻變得越來越困難。面對數控設備的維修與維護人員日漸短缺，學生就業難的現象，目前各職業院校紛紛開設了數控維修專業，由于各學校的師資、實訓設備等力量不足，所開設的數控維修專業可以說是良莠不齊，所開設的課程也存在著嚴重的雷同現象。現在，各職業院校所開設的數控維修專業普遍注重理論知識的講解，只不過有的偏重于電類知識的講解，有的偏重于機械結構知識的講解而已。然而，不管是偏重于哪一方面知識的講解，對于高度機電一體的數控設備而言，都是不足的。開設數控維修專業的職業院校存在知識結構不合理、實訓資源不充足、師資質量不高等問題。

對數控維修專業建設的建議

數控維修不僅是一門理論知識綜合性很強的學科，也是一門實踐性很強的學科。對于數控維修專業的課程設置，既不能單獨強調理論知識的學習，也不能一味強調實踐學習。而目前大多數學校的數控維修專業建設，大部分偏重于理論教學。

（一）進一步加強“校企合作”的辦學思路，提高學生分析問題與解決問題的能力

學校應根據人才市場和企業相應崗位要求，通過“校企合作”，不斷調整專業發展方向、課程設置和教學內容，不斷加強工學結合人才培養模式，學校建立由企業、行業專家組成的數控維修專業建設指導委員會，在人才規格、知識技能結構、教學內容、課程設置、基地建設等方面發揮企業、行業專家的指導作用。進一步完善以國家職業標準為依據、以工作任務為導向、以綜合職業能力培養為核心的“教、學、做”一體的課程體系，實現理論教學與技能訓練融合、能力培養與工作崗位對接、實習實訓與崗位需求相適應。積極探索教學手段、教學內容、教學模式的改革，加快教學資源信息化建設，運用現代化教學手段，推進多媒體教學、網絡教學、仿真模擬教學。突出職業能力，結合數控維修技術人才培養的特點，在專業建設指導小組的指導下，完善以專業理論課程、技能訓練課程、綜合技能強化課程和德育模塊等相互支撐的課程體系。通過圍繞專業領域核心技術能力的培養，優化課程結構，精選課程內容。在頂崗實習階段，可以將數控維修專業學生送至數控機床設備的故障診斷維修和維修售后服務處，讓學生在數控設備故障診斷維修部門完成實習任務。學生在跟著維修人員進行數控機床故障診斷與維修的過程中，通過實踐提高理論聯系實際能力、分析問題與解決問題能力。

（二）課程設置

在課程設置方面，學校根據企業的需要和學生實際情況，依據教學以應用為目的，理論以“必需、夠用”為度，突出技能訓練的針對性和實用性原則，按“教為主導、學為主體、練為主線”的要求，建設和完善以專業理論課程、技能課程、德育課程三個系統相互支撐的課程體系。開展“模塊化”教學，在教學過程中采用項目教學法和“一體化”的教學模式，將理論課程融入實踐課題當中。

理論課程 依據通用職業崗位能力要求，確定專業核心能力體系，并將與之相匹配的專業知識課程設定為專業主干課程。擬建設的主干課程如表3所示。

實訓課程 根據職業教育的本質和高素質技能應用型人才培養規律，按照實踐教學體系建設要求和教學過程的實踐性、開放性和職業性原則，引導課程設置、教學內容和教學方法改革，將專業課、工藝課等理論教學內容融入實踐環節，實踐課程在總課時中的比重達到60%以上。

通過實訓教學與理論教學相互結合，達到 “學以致用，以用促學，全面發展”的教學理念要求，教學過程由實訓教室向車間延伸，使學生成為新型技能人才。實現實訓教學與現實生產有機結合，更能培養適應社會要求、符合企業需要、綜合能力較強的復合型人才。

這樣，學校在與企業合作同時完成對學生的“訂單式”培養，不僅可以解決實訓設備問題，為學校節約開支，同時也為學生實踐提供充足的資源。培養的學生對于企業而言更加實用，無需再進行崗前培訓。這樣，不僅滿足了企業對人才的需求，也解決了學生就業難的問題。

（三）提高教師的業務及專業能力

由于數控機床維修是一門綜合學科，故對教師的要求相對較高。目前，大部分教師來源于學校，實踐經驗相對匱乏，教師的業務及專業能力制約著數控維修專業的發展。針對這種現象，可以有針對性地對教師進行培訓。一是讓教師進企業實踐，增加實踐經驗；二是聘請專業技術能力較強、經驗豐富的企業人員，讓他們走進課堂，以解決師資不足的問題。

結語

數控機床是集機、電、液、氣等為一體的數控設備，對于數控設備維修人才的培養也應該是綜合性的，而不應是單一的某一方向專業知識或實踐能力的培養。所以，數控維修專業的設置既不能只注重理論學習，也不能過于偏重于實踐學習，對于理論的學習也不能偏重于某一方面，否則，數控維修專業的發展就會受到制約。

參考文獻：

[1]易鋼．對國內外機床行業發展的幾點思考[J].金屬加工，2011，（6）．

[2]谷偉廣．對我國國產化率概念界定思考[J].天津職業院校聯合學報，2011，（3）．

[3]華玲芳.淺談數控維修專業人才的培養[J].技術與市場，2009，（11）.

[4]賈亞洲，楊兆軍.數控機床可靠性國內外現狀與技術發展策略[J].中國制造業信息化，2008，（4）．

[5]戴怡.開設“數控機床故障診斷與維修”本科專業的思考[J].天津工程師范學院學報，2005，（9）.

[6]陸春月，王俊元.機械故障診斷的現狀與發展趨勢[J].機械管理開發，2004，（6）.

[7]臧建軍.數控維修工作中的“三到位”原則[J].機械工人，1999，（10）.

第3篇：國內外數控機床發展現狀范文

關鍵詞：數控技術 現代制造業 發展應用 前景

中圖分類號：TH164 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0002-02

工業的發展帶動了社會的進步，機械制造業是工業發展的重要部分，而數控技術是有效促進我國現代機械制造業發展的手段之一。在現代機械制造業中，普遍運用的技術手段有數控技術、自動化技術和信息化技術。與傳統技術相比較，現代數控技術更加符合機械制造發展的要求，被廣泛應用。

1 數控技術國內外發展歷史

數控技術經過不斷改進發展，技術水平逐步成熟。但是在快速發展的同時，一些問題隨之出現。目前數控技術大部分采用的是封閉式框架內部結構，如兼容性、移植性及二次開發利用等，以上性能目前數控技術發展水平都不具備，導致技術升級及系統維護方面受到阻礙，并且廠商研發數控系統軟件資源封閉，不能共享，這也導致了發展步伐緩慢和創新格局的落后。要想解決這些弊端，需要對各模塊和數控系統進行整合、修改及更新，研發二次開發軟件系統，使控制器更加系統化、個性化及科學有效發展。1984年美國首次提出開放式數控系統概念，簡稱NGC（Next Generation Controller）。隨后世界各國啟動了很多數控技術相關的研究方案，這其中產生重要影響的有日本OSEC計劃及歐洲的OSACA計劃等。主要特點匯總見表1。

這些計劃的有效實施，給數控系統帶來了翻天覆地的變化，降低投資成本及維修費用，提高了機床的使用率，加快了產品研發的速度，實現了重構控制器機制和方便軟硬件使用的目標，從而適應了市場需求，同時加快了控制系統更新換代的步伐。對于美國汽車制造業的發展最為明顯。這些先進的開放式數控體系結構，引領了整個世界機械工程產業的發展。

2 我國數控技術發展現狀及其特點

2.1 數控技術的發展現狀

數控技術在世界上提出已有50年的發展歷程，在我國機械制造業得到了飛速發展，數字化技術的逐步發展完善，為機械制造業取得很多成果。各種精密高效數控機床和重型機床的生產制造是機械產業的突破，不斷提高加工精度和機床性能，機床生產水平也接近世界先進發展水平。但是，數控機床與歐美先進國家相比較還是存在很大差距的，在質量精度、先進專業化水平及高效率機床產量方面存在不足，需要不斷完善改進，在未來朝著更好的方向發展。

2.2 數控技術的特點

目前，我國的數控技術是利用計算機設計制定數字控制程序，從而對設備執行控制的一種新型科技手段。數控技術的特點主要有以下幾方面：第一，對于傳統制造不能完成復雜曲面形狀配件的問題能夠較好地解決，節省了工作時間，同時保證了機械產品的質量。第二，程序設定精準，減少了輔助程序的參與。第三，加工過程中對零部件的調整或者對新產品的研發，可以利用計算機調整工藝參數進而準確地在流程中及時處理問題。第四，機械生產的效率和質量均提高，保證了精準度和自動化。第五，節省了以往安裝和換刀的時間，機械工具制造水平在模塊化標準下準確率更高。

3 數控技術在現代機械制造業的發展應用

3.1 應用于機床設備

現代數控技術已普遍應用于機床設備生產中，其重要程度是其他技術手段無法替代的。機床加工中采用數控技術是一次技術性的新變革。機床加工在控制能力上取得了重大突破，實現了利用計算機程序來發出命令，通過機床設備間的相互配合準確地進行加工零件生產流程。

3.2 應用于工業機器人

工業機器人已經在各領域里發揮作用，利用計算機控制系統操控機器人作業來取代人類的體力勞動，有效改善了工業制造生產中人為不便的不利狀況。例如：在生產環境惡劣及人為作業時間長的問題上，機器人的引進受到了極大的歡迎。

3.3 應用于汽車制造業

隨著汽車銷售量的飛速增加，汽車成為現代家庭生活的必備交通工具。在近20年的發展歷程上，數控技術在汽車制造業中的應用加快了汽車生產的精準、安全及快速發展。機械加工技術的有效提高，成為了汽車制造業的強大支撐技術力量。汽車數控技術主要包括集成技術、虛擬技術及柔性技術等方面，避免了傳統制造技術中零件生產的復雜化流程，簡單的數控技術生產為汽車制造業節省了將近一半的生產成本，促進了汽車制造業的發展，在未來會被更廣泛地應用。

4 數控技術對于現代機械制造發展前景的影響

4.1 智能化數控技術

數控技術在智能化機械制造業的有效運用，替代了人為勞動作業，節省了生產時間，使生產具備高效性并提高了生產的精準度。智能化數控技術在未來多領域內都會廣泛應用，發展前景十分廣闊。

4.2 高精度快速數控技術

高精度數控技術是保證安全生產避免誤差的重要技術，保證生產產品能取得更大的貢獻價值。除保證高精度需求外，還需要快速高效化的數控技術。這兩種技術的有效引入，能夠讓機械制造業提高效率，縮短周期并保證質量安全。

參考文獻

第4篇：國內外數控機床發展現狀范文

關鍵詞：數控技術 機械制造 運用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：

將數控技術廣泛應用于機械制造業，無論是從戰略角度還是發展策略考慮，都是我國實現工業經濟大國目標必須要大力提倡和發展的。我們衷心期望我國社會各界把握好知識經濟給我們帶來的機遇，迎接全球化帶來的嚴峻挑戰，為我國數控技術在 21 世紀走向世界的前列，使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗。

1 數字控制技術的基本原理

所謂的數字控制技術主要是指在信息時代背景下對計算機技術、網絡通訊技術、現代光機電技術以及機械制造工藝的充分利用，同時以設計要求與工藝要求為基本依據，以數字信息來對當代制造技術進行控制的一種全新的高科技控制技術，該技術同時具備柔性自動化、高效率以及高精度等一系列優點。該技術還是一種能夠使機械生產制造達到自動化的標準，并能有效的提高綜合效益的先進的控制技術。

目前，中國的綜合實力已經實現了二十一世紀新的飛躍，數控技術被廣泛的應用于汽車制造業，醫療保障體系、交通運輸管理、電子商務行業等等，看一個國家是否擁有先進的科學技術水平，在世界這個大舞臺上是否擁有一個上好的戰略地位，我們可以把計算機數控技術在該國中的發展和使用作為一項必要的考量標準。在各國的機械制造生產行業鏈條中，計算機數控技術也日益的收受到人們的青睞，計算機以及它所衍生的各種信息化技術已經成為了現代科技發展的引領者，伴隨著現代化經濟市場產品的競爭的日益節烈，比較保守陳舊的一些機械生產技術已經被淹沒在產品高效率生產，高速度更新換代的大潮之中，已經無法跟上現代化進程的腳步，要想實現我國工業化生產的大目標，實現經濟大國強國的稱號，也為了更好地適應現代化市場經濟的發展，努力的滿足機械制造產品的供應量以及質量要求，我們要大力的提倡并且廣泛的應用現代化的電子計算機數控技術，并且能夠靈活的改進和發展該技術，使其能夠在最大程度上被機械生產制造業所使用，不斷的通過改進機械制造裝置的自身性能，加工生產效率、安全可靠保障以及產品的質量來供應或者說是滿足市場供需要求，因此在現代市場經濟體制下利于不敗的競爭地位。

1.1 現代數字控制系統的主要構成部分

現代數字控制系統簡稱為現代數控技術，其主要依靠程序的儲存功能來對各類機床實現不同的控制工作，整個數字控制系統的主要組成部分有：相應的控制程序、輸入設備、輸出設備、計算機數字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統人們一般習慣性的稱之為CNC 系統，該系統同時能夠對輸入設備上實現給出的數字值進行自動閱讀工作，并能夠將其自動解碼。從而確保機床正常運行，并能使其加工出合格的零件。

1.2 現代數控系統裝置的基本工作原理

該系統的主要核心是裝置，其裝置實際上就是一種計算機，不過該計算機是系統中專用的計算機，它在具備普通計算機的基本功能與結構的基礎之上，還有和相關的數字控制機床功能相關聯的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過程是通過硬件設備的支持下來進行軟件執行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設備與輸入機床在工作時所需要的相關數據進行采集，并對其進行編碼翻譯，通過計算機的處理運算工作將所得到的數據命令合理地分配到相關的驅動電路裝置當中，并通過相應的轉換與放大工作，對伺服電機進行相應的驅動，同時帶動相關的坐標軸運動，使每個坐標軸都能有效準確的移動到指定需要的位置。

2 數控技術在機械制造中的應用

2.1 數控技術在機床上的應用

機械設備是機械制造中的重中之重，面對現代機械制造業的需求，具備了控制能力的機床設備是現代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上，從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，使機床自動加工出所需零件。

2.2數控系統在工業生產上的應用

工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上，比如裝配、焊接、噴漆等方面?；蛘哌\用于復雜惡劣的勞動環境下下，完成人類難以完成的工作，比如深水作業、太空作業等。它可以模擬人手或者腕等動作通過程序完成對構件的搬運、抓取等動作。很大程度上改善了勞動條件，保證了生產質量和人身安全。尤其在汽車批量裝配、噴漆或者大型集裝箱的安裝、搬運等方面起到了不可忽視的作用。在實際操作中，控制單元是由計算機系統組成，它好比人的中樞神經，指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執行動作，一旦出現錯誤或發生故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。

2.3 煤礦機械

進入21 世紀，煤炭仍然是我國的主要能源，這就決定了我國的煤機企業主要任務是為煤炭系統生產高質量、高可靠性的煤炭開采及保護裝備。目前，煤礦機械采取普通機床和數控機床相結合的生產模式。而在充分發揮數控機床精度重復性好、加工質量穩定等優勢的同時，選擇國產或進口數控機床對舊機床實行改造，通過數控化使之成為全新概念的數控機床，是煤礦企業裝備應用的大勢所趨。數控化改造投入少，改造后的設備易操作，且功能和精度得到了提高，能有力促進煤礦行業生產效率的提高。

2.4宇航工業當中引入數控技術

宇航工業當中運用數控技術加工零部件，能夠滿足宇航零部件的特殊加工要求，此外少部分宇航零件的剛度性較差。因此，宇航的工業材質唯有使用數控技術進行小切削力加工，方可實現宇航工業零部件對機械的加工需求。先進的數控技術相對于傳統的制造技術而言，不但能夠滿足零部件對加工的柔性以及精度的要求，而且還能夠對鋁合金的材質進行切割，有效節約能源，減少加工制造的人力、財力以及費用的支出。

3 對我國發展數控技術的幾點建議

3.1注意發展的系統性

從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨越式發展。

3.2 積極創新

在當前數控技術競爭方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎?？傊瑢τ趪业墓I基礎而言，數控技術以及數控設備的先進程度是衡量水平的重要標準之一。因此，我國要致力于發展本國的數控技術、研發新的數控設備，借此提高自己的工業實力。

4 結束語

隨著目前機械制造業的市場競爭日趨激烈，以往傳統的機械制造技術已經不能夠滿足當代機械制造市場的需求，與此同時，一個國家的機械制造工藝的自動化水平的高低也是對該國家的工業水平和國力衡量的重要標準之一。

參考文獻：

[1] 陳光明.基于數控加工的工藝設計原則及方法研究[J].制造業自動化，2011，（9）.

第5篇：國內外數控機床發展現狀范文

【關鍵詞】數控專業；人才培養；策略研究

一、數控人才需求調查

為了制定數控專業人才培養方案，提高人才培養質量，培養符合社會需要的畢業生，我系對數控人才的社會需求作了調查。

（一）調查方式

1.走訪本市的相關企業，和他們的人力資源管理、技術管理、生產管理人員交流座談；2.問卷調查：向本系07、08屆部分畢業生發放調查表，進行信息反饋；3.網絡調查：通過QQ、EMAIL等網絡工具對畢業生和企業進行調研。

（二）調查對象

這次調研我們主要針對重慶市及周邊地區的機械制造企業，其中包括近幾年我院畢業生的主要去向單位。企業涉及國有大中型企業、合資或外資企業和民營中小型企業。它們是重慶長安跨越專用車有限公司、重慶嘉陵本田發動機有限公司、重慶長江軸承廠、重慶渝江壓鑄有限公司、重慶濰柴發動機廠、重慶齒輪箱有限公司、重慶遠風機械有限公司、重慶江東機械有限公司、重慶長江涂裝機械廠、重慶長江軸承廠、浙江恒泰機械廠等。

（三）調查結果

1.我院數控專業畢業生就業現狀及單位評價調查

調研表明，我院數控專業畢業生初期就業崗位主要是普通機床操作和數控機床操作，少數在數控機床裝調維護崗位。為了更準確了解我校往屆數控專業畢業生的工作情況，我們對往屆畢業生進行了一次回訪，并進行了企業對我校數控專業畢業生綜合評價的問卷調查?？偣舱{查了11家企業，60名畢業生。調查的統計數據顯示，企業對我院數控專業綜合評價為51%優良，45%稱職，4%不稱職。這能看出我院數控專業畢業生的社會認可度較高，基本能夠勝任本職工作，適應相關崗位的要求。

另外，畢業生在企業的穩定率平均為49%，企業對畢業生的職業道德的評價一般；企業對畢業生專業業務知識的評價為一般；對畢業生的基本素質的評價為良好。數據說明我們的培養目標和用人單位對畢業生的職業道德、專業知識和基本素質要求還存在一定差距，這為數控專業的專業建設提出了新的方向。

2.數控技術人才的來源渠道調查

根據調查得知，企業現有數控技術人才中，直接從學校招聘的學生占一半左右，依靠企業自身力量培養和從社會招聘的占一部分。這說明，職業院校學歷教育培養的數控人才還很難完全滿足企業的需要。剛畢業的學生，具備不同程度的英語水平、計算機應用能力、機械和電氣基礎理論知識和一定的動手能力，但由于在校期間難以積累工藝經驗，實際動手能力差，因而難以滿足企業對數控人才的要求。

3.企業對數控人才規格的要求調查

調查中我們發現企業對人才規格的要求主要集中在以下幾個方面：

（1）對職業素質的要求高。企業非常強調學校要關注誠信和敬業教育，他們認為，肯吃苦、善溝通比專業能力培養更重要。要求畢業生應用能力較強，富于團結協作、開拓和創新精神，要踏實肯干，具有較強的社會競爭力；

（2）強調具有扎實的基礎知識，這是畢業生可持續發展的基礎。其中，企業對學生識圖與制圖方面的能力要求較高，其次是CAD/CAM軟件的運用能力，再次是對數控機床編程加工操作，以及對數控系統和機床電氣方面也有要求；

（3）要求具有一定的普通機床操作經驗，而對數控機床的操作經驗要求并不高。因為實踐能力與經驗的積累需要經歷和閱歷，只要具備扎實基礎，就會很快適應數控機床操作。

4.數控技術未來人才需求量調查

在調查中發現，在前幾年多數企業的機床設備以普通經濟型設備為主，近幾年時間內，數控設備增加迅速。比如重慶江陵儀器廠，自2006年起增加了10多臺數控加工設備（數控加工中心、車削中心、數控電火花機等），其總值相當于過去10年的設備投入。重慶江東機械有限公司近幾年就投入了幾千萬的高精數控加工設備。國家規定在2015年前數控化率要達到15%以上，數控機床將增加40-50萬臺，相應將增加60-80萬數控專業技術人才。因此目前數控加工編程、操作與數控設備維護復合性人才緊缺。

二、目前我院數控人才培養存在的問題

綜上得知數控人才緊缺，企業對數控人才的質量要求不斷提高。結合以上調查來看，我院數控技術專業的人才培養，還存在一些問題和不足。

（一）培養的學生職業精神較差

學生的穩定性較差，不能專心于工作崗位，紀律觀念淡薄，缺乏合作精神，責任心有待提高。他們沒有中長期的職業生涯規劃，習慣性跳槽、失業或轉行。學生的這些自身問題給人才培養帶來了一些難度。

（二）課程設置不夠合理

學生感覺基礎課程知識太深，學著很累，提不起學習興趣。學生專業理論知識轉化能力較差，很難將專業知識應用到實際工作中。學生在學校進行的實訓和企業真實的生產環境有差別。一方面的原因是數控專業方向定位不夠明確，目前我們定位的就業崗位主要面向了三個方向。它們是數控加工操作、數控工藝編程和數控機床裝調維修。從而導致課程設置錯綜復雜，使得學生學習困難，泛而不精。

（三）人才培養方案實施保障不充分

1.師資力量薄弱。我院數控教師隊伍存在著人數和知識結構的缺乏。目前師資隊伍的技術素質普遍偏低，學歷水平偏低?，F在學校的數控教師主要來自高校機械或機電專業畢業的本科生或碩士研究生。他們具有一定的基本理論知識，單由于缺乏必要的實踐經歷和企業工作背景，對數控人才知識結構也缺乏了解，因此很難承擔實踐性較強的課程，這制約著數控技術人才培養質量的提高。

2.實訓設備沒有得到充分利用，學生實訓時間少。目前我院購置的一些奧貸設備，由于各種因素，未能充分發揮其社會效益及價值。學生除了上課時間進入車間實訓外，課外實踐動手的機會很少，實訓設備沒有完全有效利用。

三、我院數控專業人才培養方案建議

（一）人才培養目標的建議

1.強調素質教育

根據調研分析，我們進一步確定了本專業培養目標應該更注重學生素質教育和可持續發展的能力培養。注重政治素質、思想素質、道德素質、文化素質、身體素質和心理素質的培養。加強職業規劃教育，從入學開始，引導學生做好就業定位；培養學生良好的職業道德，以及良好的行為習慣。

2.完善能力結構的培養

注重專業能力、方法能力和社會能力的培養。以市場需求為導向，能力培養為中心，深入探索“一條主線、三個層面、三種結合”的工學結合的人才培養模式。重點培養服務于重慶及周邊地區汽車制造、模具制造、其他機電產品制造等行業生產、管理、技術等需要的，具有良好職業道德和經驗精神的，能夠從事數控設備的操作、編程崗位的數控領域的高端技能型專門人才。

（二）構建課程體系建議

1.以學生后續發展為基礎，進行基礎理論課程的系統化設計

職業素質課程是培養學生的人文素質和基礎文化。在公共課的內容設計中，緊密結合數控專業的工作過程的需要。按照數控專業高素質技能型人才的培養目標和崗位職業能力要求，將職業道德教育融入課程中。職業素質課程貫穿于數控人才培養的三個階段。

職業拓展課程：是培養學生適應社會變化的綜合素質、表達能力、人際交往能力和專業綜合能力和素質，培養學生正確的世界觀、人生觀，培養良好的身體素質和后續發展能力。職業基礎課程和職業技術課程是培養學生專業能力和專業綜合能力的基礎。

2.以學生職業能力為核心，構建實踐技能訓練課程體系

根據我院目前的師資力量和教學資源來看，我院數控專業培養方向是數控加工與編程崗位。因此開設的課程應突出機床操作、加工工藝、夾具、刀具、量具、手工編程、自動編程等。要弱化電工電子、機床電器和機床維修這些課程。課程體系的構建或優化要根據職業崗位群所必需的知識和能力入手。項目化實訓和專業課程按照理實一體化的要求、《數控加工崗位職業標準》與企業共同歸納典型零件加工的工作任務，明確主要崗位，并遵循崗位職業成長規律，設計綜合性實踐技能訓練體系。舍棄一些繁鎖的理論指導、證明方面的內容，淡化理論知識的系統性和完整性，突出實用性。

通過專業課程、項目化實訓、企業生產實踐、頂崗實習和畢業設計的系統化設計，學生的學習由學習型任務真實的工作任務崗位工作任務，使理論教學和實踐教學相結合，理實一體，并遵循崗位職業成長規律，形成分層次遞進的實踐技能訓練體系。使學生的“社會能力、方法能力和專業能力”得到逐步提高。

3.堅持兩個體系的相互融合，培養學生的綜合職業能力

在對典型工作任務進行分析的基礎上，綜合考慮對應工作崗位的職業標準和目標崗位實踐專家的職業成長歷程，按照職業能力培養的三個遞進階段，通過基礎理論課程、理實一體化課程、項目化實訓、生產實習、頂崗實習和畢業設計等一系列實訓環節，并結合技能鑒定，使理論教學和實踐教學相互融合，把專業知識通過進階式的技能實訓項目逐漸滲透到崗位職業能力中，形成工作過程系統化課程體系。

（三）教學改革建議

狠抓質量工程，積極進行教材建設、精品課程建設以及教改科研等。積極參加市級、國家級職業技能大賽，以賽促學、以賽促教。以此檢驗學生的專業技能掌握情況，提高學生競爭意識。同時推動教學改革，提升教師水平和人才培養質量。結合其他相關專業，共同開發項目建設，突出專業辦學重點和亮點，提高專業知名度。

（四）教師隊伍建設建議

加強師資隊伍建設，培養“雙師型”人才，合理專兼教師比例。把老師送出去，把專家引進來。通過專項培訓、企業實踐鍛煉、項目實踐等方式培養專職教師。派出他們參加各類機構主辦的培訓和研討班或到企業現場培訓等方式。了解高等職業教育的發展現狀及趨勢、教學組織方式；學習國內外高職教育教學法，了解理論教學、實踐教學及教育活動的組織開展方式；掌握本專業領域的新知識、新技術、新工藝。再者把專職教師送到企業生產一線實際工作鍛煉，積累實踐經驗。還可以借助名師工作室、老帶新、教學團隊等形式提高師資隊伍建設效率。此外，也可從社會上引進一些實踐經驗豐富、且具備一定理論水平的工程技術人員充實教師隊伍，以提高數控專業教學水平。

（五）實訓基地建設建議

1.校內實習基地

目前本專業已建成數控車床實訓車間、數控銑床實訓車間、數控維修實訓室、CAD/CAM實習中心。設備種類比較齊全，數量較多，為教改活動和校內生產性實訓提供了條件。但在管理運行方面應加強完善，以發揮其最大作用。

2.校外實習基地

主動與企業聯系，選擇實力強、設備先進、管理規范的企業建設校外實習基地。加大與已有的校外基地的合作范圍和深度。積極參與到企業的產品開發、技術改進等項目中去。建立有利于專業技能水平提高的教師掛職鍛煉方案，利用假期安排教師去校外實習基地企業鍛煉，安排“雙師素質”水平高的教師在部門做交流學習。聘請校外實習基地的專家和工程技術人員，作為專業建設指導委員、兼職教師，指導專業建設、學生實踐以及教師下企業實踐鍛煉。

參考文獻

[1]王泓.《數控技術》專業人才需求調研分析[J].網絡財富，2010（11）：226-227.

[2]李慶，馬進中.數控技術專業調研報告[J].包頭職業技術學院院報，2010（03）.

[3]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：科學教育出版社，2007，1.

第6篇：國內外數控機床發展現狀范文

【關鍵詞】 高端裝備制造業 產業集聚 江蘇省

裝備制造業可以分為傳統裝備制造業和高端裝備制造業。其中高端裝備制造業是國民經濟的支柱產業和先導產業，在國務院2010年10月的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中被列為七大戰略新興產業之一。在《江蘇省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》、《江蘇省“十二五”培育和發展戰略性新興產業規劃》和《江蘇省“十二五”工業轉型升級綱要》中都提出將高端裝備制造業作為重點培育的戰略性新興產業之一。重點發展電控裝備、高檔數控機床、航空裝備、軌道交通和海洋工程裝備、大噸位工程機械等，加快提高裝備的智能化、自動化水平，向大型化、成套化方向發展。然而，江蘇省高端裝備制造業發展中存在著一些問題，因此，筆者通過對其發展現狀及發展中存在的問題進行分析，并提出相應的政策措施，以期促進江蘇省高端裝備制造業的更好發展。

一、江蘇省高端裝備制造業發展狀況

1、基于分析性指標的分析

（1）工業生產總值

江蘇高端裝備制造業主要涉及航空航天裝備、軌道交通裝備、智能制造裝備、高端專用裝備和關鍵零部件等領域，現有企業近3000家，銷售收入過萬億元，整體發展水平居全國前列，是我國最大的高端裝備制造業的生產和出口基地。

從圖1可以看出，江蘇以及全國的高端裝備制造業工業總產值一直呈現逐年上升的態勢，除2013年外，江蘇占全國的比重也一直在不斷增加。

（2）勞動生產率

全員勞動生產率反映的是勞動者的生產效率，在計量分析中，本文采用高端裝備制造業的從業人員一年內生產出來的產品總值，即用高端裝備制造業工業總產值與高端裝備制造業年均從業人數之比來計算。

從圖2可以看出，2004―2013年江蘇高端裝備制造業規模以上工業企業全員勞動生產率呈現逐年上升的態勢。

（3）產業積聚

區位熵由哈蓋特（P.haggett）首先提出并用于區位分析中，是產業的效率與效益分析的定量工具，又稱專門化率，可以用來衡量某一區域要素的空間分布情況，用來反映某一產業部門的專業化程度，專業化程度實際上也代表了一個地區的產業集聚程度。區位熵指數是從行業角度來分析集聚狀況。本報告用區位熵的方法來計算江蘇省裝備制造業產業集聚狀況。區位熵的具體計算公式如下：

其中，βij表示j區域i行業對于高層次區域的區位熵指數，qij表示j區域i行業的產值，qj表示j區域工業總產值，qi表示i行業高層次區域的產值，q表示高層次工業總產值。如果βij>1，說明j區域i行業的集聚程度大于高層次區域行業的集聚程度，βij越大，表明產業集聚程度越高。

根據統計資料，計算所得的2004―2013年江蘇高端裝備制造業產業集聚指數如表1所示。從江蘇高端裝備制造業分行業來看，產業集聚指數大小依次為船舶及海洋工程裝備、智能裝備、軌道交通設備、航空航天裝備。2004―2013年，大部分產業地方專業化指數都有下降趨勢，說明產業集聚在減弱。

2、發展現狀分析

（1）產品的市場競爭力進一步增強

高檔全地面起重機、高空作業車等國內市場占有率排位第一;城軌和動車牽引制動系統、車輛和門系統、通信與信號控制系統、售檢票系統、內裝飾等軌道交通裝備，交流電動機、變壓器、電力電纜、光纜等新型電力設備的產量居全國首位;固體廢棄物處理設備在全國的市場占有率為44.4%，數控金屬成形機床產量占全國的41%，儀器儀表總產值占全國的40%，金屬切削工具產量占全國的75%。

（2）企業技術創新能力進一步提升

近年來，江蘇高端裝備制造產業建立國家級企業技術中心26家，省級企業技術中心349家，分別占全省國家級和省級企業技術中心總數的38.8%和41.8%，位居全省各新興產業首位。在新型航空材料制造技術、高速軌道交通車輛牽引制動技術、高速大型精密數控機床制造技術、超大型施工機械設計制造技術、智能化網絡化機器人生產線集成技術等關鍵核心技術領域，率先實現研發突破。

（3）各產業初步形成相應的產業集聚區

江蘇已形成以徐工集團為龍頭的工程機械產業鏈，以南車浦鎮車輛、戚墅堰機車為龍頭的軌道交通裝備產業鏈，以華恒焊接機器人、天乾科技等為龍頭的智能制造裝備產業鏈等;已形成以南京、無錫、蘇州、鎮江為中心的航空裝備產業集聚區，以南京、常州為中心的軌道交通裝備產業集聚區，以南京、常州、蘇州、揚州為中心的智能制造裝備產業集聚區，以徐州、常州、無錫、南京、揚州、蘇州等為中心的專用設備產業集聚區。

二、江蘇省高端裝備制造業發展中存在的問題

一直以來，江蘇省的高端裝備制造業都走在全國前列。未來，在軌道交通、海洋工程、航空航天、智能裝備等高端裝備制造業的引領下，江蘇省的高端裝備制造業將迎來新一輪黃金發展期。但在發展的過程中，也出現了一些問題。

1、產業的集聚化趨勢中出現新的重復建設

在江蘇省高端裝備制造業逐步向園區集中的過程中，形成了一批高端裝備制造業產業集聚區，促進了產業的發展，但在部分地區的園區建設和高端裝備制造業的發展中，出現了低層次的重復建設。

2、重大裝備的成套能力比較薄弱

江蘇省重型機械工業的經濟總量雖然名列全國首位，但重大裝備的成套能力仍然較弱，在涉及國民經濟的重大關鍵、高端裝備方面，如大型電站、石油機械、礦山設備、核電裝備、航空航天等領域，江蘇省仍然是處于配套地位。

3、基礎零部件和關鍵通用機械比較薄弱，依賴進口

江蘇省很多基礎零部件和關鍵通用機械的經濟總量，在全國都處于領先地位，但很多重大裝備的關鍵基礎零部件和通用機械都要依賴進口，如機床行業的產業規模全國領先，但機床的數控系統幾乎全部要依賴進口和外省。我國高端機床市場95%以上被國外品牌占據，關鍵技術、核心技術高度依賴國外。目前，江蘇一些機床企業主要借用美國、德國、荷蘭、瑞士等國家的技術開展整合組裝，產業創新性較低，競爭力較弱，這種局面最終會大幅提高高端裝備制造成本，從根本上限制了江蘇高端裝備制造產業綜合競爭力的有效提升。

三、促進江蘇省高端裝備制造業發展的政策措施

1、加強宏觀調控，加大政策扶持力度

在促進高端裝備制造業發展的同時，要加強行業的宏觀調控力度，盡可能避免新的重復建設。在政策扶持方面，既要用足國家關于進口設備關稅減免、國產設備抵扣稅及財政扶持等投資政策，又要充分發揮國家、省、市各級政府在扶優扶強大中小企業和科技創新方面的政策優勢，調動企業積極性，充分激發企業的投資熱情。大力實施新產品開發扶持政策，推動企業自主創新，加大新產品開發及產業化的投資力度。鼓勵企業自主創新、保護自主知識產權、積極參與國際競爭。

2、優化特色產業集群，培育骨干龍頭企業

促進產業集群發展，優化現有的產業集群?，F有基本形成的產業集群主要有：南京、蘇州、鎮江等重點航空產業集群;常州、南京、蘇州、揚州、泰州、南通等重點智能制造裝備產業集群;南京、常州等重點軌道交通產業集群;徐州工程機械、常州新型農用機械、泰州醫用診斷醫療儀器儀表、金湖井口石油機械、建湖采油石油機械、宜興電力電纜等一批特色產業集群;南京齒輪、無錫內燃機配件、常州刀具、泰州車用精鍛齒輪、昆山模具等特色產業集群。鼓勵國內外企業進入產業集群園區內新辦企業或新上項目，在土地或廠房使用方面給予優惠，企業所得稅方面也給予一定減免，促進產業集群的發展。

大力培育骨干龍頭企業。鼓勵龍頭企業做強、做大主業。龍頭企業集中精力抓好產品升級換代的研發設計、產品營銷和品牌推廣以及關鍵零部件生產和整機組裝，從而提高專業化生產、社會化協作的水平。鼓勵龍頭企業延伸產業鏈，向上游的科技研發、工業設計和下游的營銷網絡、售后服務、為客戶提供安裝調試等鏈節延伸;由制造業向生產業延伸，以自身的主導產業為基礎，發展總集成、總承包、專業維修、檢維修等生產業。鼓勵龍頭企業組建戰略聯盟，龍頭企業應選擇上下游企業、研發機構中實力較強的合作伙伴組建戰略聯盟，實現優勢互補，提高產業整體競爭力。

3、加強對高端裝備制造業的配套服務

大力發展與主機技術水平相協調的專業化、規?；涮灼髽I，鼓勵配套企業向“專、精、特”方向發展，提升基礎元器件、核心零部件及關鍵系統的配套能力，滿足高端裝備制造業發展需求。打造一批具有優勢的專業化、特色化的生產和服務企業。建設產品全生命周期的服務體系和服務網絡，發展具有高端裝備特色的現代制造服務業，形成制造與服務相互促進的機制，形成以具有總承包資質、國際競爭力的大企業集團為核心，若干具有完整配套能力的中小企業為輔助的高端裝備制造業配套產業集群。

4、加強高端裝備制造業人才隊伍建設

牢固樹立“人才是第一資源”的理念，加強高端裝備制造業企業管理、研發、技術、行銷、品管、專利等相關人才的引進、培養和使用。建立人才引進基金、創業扶持基金，對人才給予政府專項津貼。高端技術人才對高端裝備制造業的發展尤為重要，要加強技術工人的技能培育和素質提升，籌集技術工人培養專項資金，對相關企業的技術工人培訓提供資金補貼。依托國內外高校、大型企業集團，加強高端裝備制造業技術工人和經營管理人才的培養。完善人才激勵機制，推動企業通過持股、技術入股、提高薪酬等方式，吸引優秀企業家、經營管理人才和技術骨干。

（基金項目：江蘇高校哲學社會科學研究項目（項目編號：2014SJD227）。）

【參考文獻】

第7篇：國內外數控機床發展現狀范文

關鍵詞：機電一體化 電機控制 電機保護

1、引言

從二十世紀七十年代到上世紀九十年代是機電一體化的一個發展和完善同時進行的階段，到上世紀九十年代電子技術和機械運作的融合已經基本達到了一個很高的水平。那么現在的機械一體化究竟可以應用于哪些方面，在機電一體化的運作過程中又應該怎樣進行點擊的控制與保護呢？接下來本文進行詳盡的論述。

2、機電一體化發展現狀

機電一體化的發展大體可以分為3個階段。第一階段為初級階段，可以追溯到上世紀 70 年代以前。在這一時期，因為受到國外新技術的影響，人們會不自覺地利用這些技術來完善機電產品的性能，并且這些應用也取得了初步成果。尤其在第二次世界大戰期間，戰爭極大地刺激了電子技術與機械產品的結合，這些由機電相結合所產生的技術和產品，戰后還可以轉為民用，對當地經濟復蘇起到了積極的作用。從當時研制的產品或者技術可以看出，當時電子技術的發展尚未達到一定水平，并且多數的產品都屬于自發狀態 ，因此電子技術與機械技術的結合還不可能廣泛和深入得發展，并且由于當時的局限性，已經開發的產品也沒有大量的推廣使用。

第二階段可稱為蓬勃發展階段，這時，通信技術、控制技術、計算機技術迅猛發展，大規模、超大規模集成電路和微型計算機的快速進步，為機電一體化的發展奠定了堅實的技術基礎和充分的物質基礎。

進入 20 世紀 90 年代后期，機電一體化大踏步邁向了嶄新的階段 ，此時機電一體化進入深入發展時期。一方面 ，機電一體化的學科體系得到了廣泛的重視，專家們對機電系統的發展趨勢進行了深入研究，并逐漸形成了譬如微機電一體化、光機電一體化等新分支。另一方面，由于光纖技術、神經網絡技術及人工智能技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了廣闊的天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

3、機電一體化技術應用的領域

機電一體化的應用范圍隨著我國近些年來技術水平的迅速發展也越來越廣泛的應用于各個不同領域。但是目前應用最廣泛的領域要數數控機床、自動化與自動生產線這兩個方面。數控機床與數控技術經過不斷的發展與完善在各個方面都有很大的提高，具體表現為：設計理念更加人性化，機械的硬件即零部件有一個統一的標準，具備兼容性的特征；另外機械工作方式更加合理化，也就是控制方式多樣化，即一臺機床可以同時控制多臺機床或者選擇一臺機床只控制一臺機床 ；工作過程簡單化，機械一體化可以將各種單一的工作集成到系統中去；數控裝置構成的合理性，數控裝置的構成以單板和單片機為控制機，并且有專用芯片和模板組成緊湊的數控裝置。除掉數控機床與自動化生產線這兩個方面，自動化技術也同樣應用于日常生產與生活中的各個領域。

4、機電一體化中的電機控制與保護

機電一體化中的電機控制與保護主要體現在一些控制保護裝置。電機保護控制裝置現在成為自動化保護控制系統和節能降耗不可缺少的重要裝置，是符合國家產業發展政策、節能效果顯著、跨行業、量大面廣的節能機電產品，對于以前產品的更新換代是一個很好的實例，在國民經濟和節約能源事業中有著不可替代的重要地位和作用。

4.1電機控制保護裝置的不足

目前電機控制保護裝置中存在著許多問題，主要體現在一下一些方面。例如對于井下電機控制保護設備，其最薄弱的環節是鼠籠式異步電機，這種電機發生故障的可能性占整個電機設備故障的 50%，因此可靠的電機控制保護裝置是井下安全生產的一個重要保證。一般的電機控制保護裝置都是基于電熱原理和電磁原理。用熔斷器實現的短路保護和用熱繼電器實現的過載保護就是電熱原理的典型應用。隨著高新科技的發展，現代電機的設計制造比以前有所改進，使得電動機輸出功率和輸出轉矩增大，但質量和體積比以前減小了。其次隨著自動化水平的提高，電動機工作狀態也發生了變化，它的起動、反向和制動將更加頻繁，變負荷工作非常普遍，這為滿足控制需要提供了很大的威脅。

那么，電機保護控制技術應該朝哪個方向發展呢？各個學者也經過了長久的研究和討論，指出：首先應該在電機設計時考慮到后期保護與控制的問題，做到從設計，到控制及保護的一體化。

其次是提高保護裝置的全面化和多樣化，增強其處理數據的能力。然后還需要改進監測手段，這點可以在操作過程中進行修改。因為只有數字處理系統可以達到這種檢測效果，因此對于電機控制保護裝置，數字化是其發展趨勢。

4.2電機保護控制裝置發展趨勢

電機控制保護裝置亟待尋找新的突破。隨著電機保護控制理論研究和新技術的發展，通過仿真計算和故障建模，并引入突破量、相位量、諧波份量、阻抗量、序份量等多種對電機故障敏感的檢測量進行數據分析，并作相應判斷和分析，把這些工作量提前做好的話，不但可以大大提高保護控制裝置的精度和靈感度，還可以為以后的理論研究提供依據，為今后的突破性緊張提供依據。新技術的應用與開發（例如在線監測保護控制裝置的應用等）也是電機控制保護裝置的一個重要方面。

利用新的技術產品（例如高頻電磁波、位移、振動、紅外線、機械、電、熱、光、聲等）和理論對電機的運行進行實時監測，然后根據各種裝置輸出的信息通過計算機進行判斷，把反射的數據進行分類，通過科學的分析和比對確定故障類型和嚴重程度，最后再采取相應的補救措施等，這樣不僅能實現以上各種電機保護控制功能，更重要的是能在故障之前發出預警，達到提前防止故障發生，防患于未然。

電機控制與保護裝置還有一項很重要的發展前景就是積極配套出廠電機保護控制裝置，依據國家生產標準，不斷提高質量等級，發展適用于我國的特有的電機控制保護裝置。在世界上一些發達國家，電機保護控制裝置會隨著電機配套出廠，這種現象司空見慣，并且早已經成為一個慣例被普及應用，而在我國出口的電機配套保護控制裝置多是單個出場，這樣不僅在匹配上會出現問題，對生產者的成本也是一個極大的浪費。因此我們應該不斷吸取國內外優秀經驗，積極推進電機與保護控制裝置配套使用。電機與保護裝置配套，不僅減少了用戶在選擇保護控制裝置上的麻煩，更重要的是減少了由于電機與保護控制裝置不匹配而造成燒毀等損失，這樣側面提高了電機生產廠家的質量信譽和電機的質量等級，同時也給電機出口和國內應用拓寬了市場。電機與保護控制裝置聯手，不僅可以優勢互補，還給各行各業都創造了更為廣闊的發展空間和市場前景，對我國電機行業科技創新和技術進步與節約能源事業具有重要意義。

5、結語

機電一體化進程下電機的控制與保護日益引起各界需運用電機數控的人士注意，宏觀我國的機電一體化電機的控制與保護，我們不難發現這是一個機遇與挑戰并存項目。我國的機電一體化發展很快，幾乎可以說在國際上也是領先水平，然而也存在著很多的問題和弊端，筆者也給與了相關的分析與預測，希望日隨著在一體化進程的不斷優化與加快，機電一體化的發展會有一個良好的勢頭，機電一體化的控制與保護會更加完善。

參考文獻：

第8篇：國內外數控機床發展現狀范文

【摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).

第9篇：國內外數控機床發展現狀范文

【論文摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現

二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六

）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).