数控机床的发展趋势范文

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关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献：

［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.

［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.

［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.

［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.

［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.

［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.

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关键词：数控机床 现状 趋势

1、前言

进入21世纪，我国的经济逐渐走进了全球经济一体化的舞台，进入了一个崭新的时代。我国机床制造业社会工业化进程中大规模需要的发展机遇，同时也遭受到了来自国外制造业的强势竞争压力，加速技术的引进和自主研发是解决机床制造业快速腾飞的关键。随着计算机技术和现代微电子技术的发展，数控机床的应用范围还在不断的扩大，因此，其发展前景十分广阔。本文简要分析了数控机床的现状，并指出了未来的发展趋势。

2、我国数控机床发展现状

改革开放后，我国数控技术得到了发展机遇。在80年代初，我国先后从美国、德国等发达国家引进了一些数控系统和伺服技术，填补了我国在这方面的空白。然后陆续研发了那个时代的的数控系统，通过不断的完善，这些系统的可靠性得到了用户的肯定，总而结束了我国数控技术在这一阶段的瓶颈，这个时期的数控机床技术我国还是主要以借鉴国外先进技术为主，对一些知识进行消化吸收。在90年代，我国的数控机床技术已经有了质的飞跃。在这个阶段国家针对实际情况，先后安排了“柔性制造系统技术（FMS）开发研究”、“计算机集成制造系统（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研项目，大力推动我国数控技术的自主研发进程。这样我国数控机床的数控系统和伺服驱动系统，也由进口发展到了自主研发的阶段。目前我国已有数十家的研究所和企业可以从事各类数控系统的研发和生产。其中比较知名的有北京的KND系统、南京的华兴系统、成都的广泰系统等。

但是由于我国数控机床的技术水平和工业基础的起步比较晚，在一些领域的研究还是很存在差距。导致在数控机床的性能和可靠性方面与发达国家相比还是存在着距离。目前在推动数控机床发展的工业化和产业化的过程中，我国的数控行业还存在着很多的问题。如：缺乏核心技术、技术创新能力不足、缺乏有效的管理机制、在与国际企业竞争时缺乏实力等问题。

3、数控机床未来的发展趋势

3.1 高速化和高精度化

尽管很多年前就已经提出了数控机床的高速化和高精度发展的目标，但是在科学探索的路上是没有尽头的。而且目前对高精度、高速度的内涵和需求也在不断的变化。保障工作的效率和产品的质量是数控机床一直的追求。更高的速度和更精准的加工技术可以提高产品的质量和生产效率，缩短生产周期和提高企业在市场上的竞争力。

3.2 智能化

21世纪的数控技术的主要发展方向将一定是智能化。目前，智能化的理念已经渗透到了数控机床的各个部分。如加工过程的对工艺的自调节控制，工艺参数自动检测显示。还为了提高驱动方便的各种人性化设计，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。在故障诊断方面也摆脱了原始的人工检修，已经有智能诊断、智能监控程序和感应装置，方便系统在出现问题时及时进行反馈和维护，减少了查找故障的时间，为数控产业的规模化发展提供了机会。

3.3驱动并联化

并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，在机床主轴（一般为动平台）与机座（一般为静平台）之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。

3.4 网络化

现在国外已经开始尝试对数控机床联网技术的研究和试验。就是利用网络技术将各个机床进行连接，可以实现机床的统一管理和在线监测功能，同时也方便对机床程序的修改。目前数控机床联网要具备以下几个方面的能力：一是可以将程序从监测室可靠的传输到每台机床，然后对其运行情况实现实时监控；二是可以随时采集到每台机床的数据参数进行查看和备份；三是可以将不同机床间的程序进行相互交换，确保系统的稳定性；四是可以在线提取到每台数控机床的刀具磨损情况和估计刀具的使用寿命，然后电脑实现和监控换刀程序的执行。

4、结语

目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、智能化、并联驱动化、网络化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，数控产品的核心技术研发方面还是与国际同行存在着很多的不足。中国的数控产业在引进先进技术的同时应该重视对国内技术人才的培养，努力打造具有自主品牌的核心产品。力争早日摆脱目前在高精端设备上依赖进口的局面，为把我国从一个制造大国发展成为一个研发大国而奋斗。

参考文献

[1]秦宏伟.我国数控机床发展现状及方向[M].机械制造与研究，2007.

[2]贾亚洲，杨兆军.数控机床可靠性国内外现状与技术发展策略[J].中国制造业信息化，2008，4.

[3]杨红华.数控机床技术发展现状[J].湖南农机，2008（5）.

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关键词：数控机床；故障诊断方法；发展趋势

近年来，随着我国机械制造行业的快速发展，柔性化、自动化以及集成化和智能化成为其发展主流趋势，尤其是数控机床需求量不断增加。然而，由于数控机床内部结构相对比较复杂，因此，给故障诊断与维修管理人员提出了更高的要求。本文就数控机床故障诊断常用方法进行分析，并在此基础上就其未来发展趋势，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

一、数控机床故障诊断方法

1.直观诊断法

数控机床直观诊断法，即在故障问题发生时产生声、光和味等异常现象，通过对其进行观察，对系统各处进行检查，尤其是损伤痕迹排除、缩小故障问题发生范围。通常情况下，主要包括以下四个方面：（1）询问工作人员故障问题出现的过程、表象以及加工现状等；（2）CRT报警灯、报警信息查询，机床各部件工作情况，保险丝烧断与否，尤其是电容器等元器件烧焦与否、是否存在着开裂、电线电缆脱落等问题；（3）断电条件下，触摸电气元件，查看安装情况，看其是否有接触不良问题；（4）闻元器件是否存在烧焦异味，听有无异常声响。

2.自诊断检查方法

对于数控机床而言，其计算机系统具有非常强的自诊断能力，可对机床包括系统自身全面诊断和检查，诊断故障问题和存在的错误，可在CRT上显示信息、用发光二极管指示问题的起因，对部分PLC报警、未报警故障问题分析PLC梯形图，然后根据程序检测其状态，以此来确定故障问题发生点。近年来，随着科技水平的不断提升，利用接口诊断以及JTAG边界扫描技术，为引线致密电路板零部件检测提供技术手段，新技术的应用在不断健全和完善自诊断能力。

首先，基于报警号诊断故障问题。实践中，可利用报警号诊断数控机床故障问题，具体的诊断方法是：若机床出现故障问题，有报警号在CRT上，应当根据报警号中的相关内容分析。所谓报警号，即错误代码，主要包括的故障问题信息有程序编制出现错误、或者操作存在问题；存储器难以正常工作，伺服系统出现了故障问题。

其次，根据LED灯、数码管指示情况来诊断故障问题。若与故障问题报警号报警，综合报警信息内容可有效明确故障问题的发生点。在CRT上报警信号没有出现、CRT不亮，则LED指示便是唯一的报警信息，维修人员可以具体的显示内容进行检查与处理。当出现误操作或者参数介质不良问题时，RAM机床参数可能因出现改变、丢失问题而引起故障问题；在实际维修过程中，利用某些机床参数进行调整，部分参数需根据数控机床运行状况进行修正。

3.交换方法

实践中，如果确定了故障问题发生的大致范围，管理人员利用备用元器件替换被怀疑故障点，用系统兼容、相同板互换，对其进行检查；同时，还可以通过对故障问题现象观察，随之转移还是故障依旧来判断被怀疑的地方。

二、数控机床故障诊断发展与展望

1.发展趋势

针对当前数控机床运行过程中存在的信息不完整、不精确现象，更强调信息融合与信息处理技术；针对数控机床内部构成复杂化、自动化以及集成化的提高，可持续运行、安全可靠性要求的提升，强调多智能技术之间的有效融合，混合智能诊断技术；就专家系统知识获取问题而言，其强调自适应、自学习能力研究，不断优化在线诊断、多传感器技术。

2.未来展望

随着国内部数控机床自动化发展水平的不断提升，与之相对应的故障问题诊断也变得更加多样化。在本地故障问题诊断系统难以解决问题时，可通过Internet技术远程访问故障诊断中心，需求更广泛的解决途径，及时恢复正常生产，有效实现技术资源的共享，Intemet远程故障问题诊断，必将成为未来发展的重要方向和主流趋势。

数控机床故障问题出现的原因呈现出多元化的特点，主要表现在机械、线路连接、数控系统、驱动元件以及传感元件和强电问题，根据故障问题诊断基本原则、处理方法，对其进行查找和分析、有的放矢，从而实现故障问题的有效排除。

参考文献：

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    关键词:数控机床 控制技术

    数控机床是机电一体化的典型产品,数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。

    一、数控机床的优点与缺点

    (一)数控机床的优点

    对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。

    加工精度高,加工质量稳定。目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。

    生产效率高。由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。

    良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。此外,数控机床还可实现一机多用,所以数控机床虽然价格较高,仍可获得良好的经济效益。

    自动化程度高。数控机床自动化程度高,可大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。

    (二)数控机床的缺点

    数控机床的主要缺点价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。

    二、数控机床的种类

    数控机床的种类很多,主要分类

    按工艺用途分类。按工艺用途,数控机床可分类如下。普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。

    按运动方式分类。按运动方式,数控机床可分类点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。

    按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。

    按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类,数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。

    三、数控机床控制技术的发展

    机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前,继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代,出现了交磁放大机—电动机控制,这是一种闭环反馈系统,系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制,由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善,而且减少了机械设备和占地面积,耗电少,效率局,完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。

    在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。

    随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。

    综上所述,机械设备控制技术的产生,并不是孤立的,而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术,已显示出并将越来越显示出强大的威力。

    四、数控机床控制技术的发展趋势

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【关键词】机电一体化；数控机床；应用

机电一体化是现代科技发展的重要突破，随着集成电路的出现，再加上信息技术的快速发展，使得机械技术和电子技术实现了有效融合，机电一体化技术也随之形成。数控机床是机电一体化产品的典型代表，在推动制造业发展中发挥了重要的作用，而且机电一体化在数控机床中的应用，在我国现代化建设中具有重要的意义，本文则针对机电一体化在数控机床中的应用展开讨论。

1机械设计技术的应用

机械技术是机电一体化的基础，在机械技术与电子技术的融合发展过程中，机电一体化在实际应用过程中对机械设计提出了更高的要求，例如，要求机械设备的质量更轻、机械设备的精度更高，在这样的要求下，极大的促进了传统机械技术的改进。数控机床指的是用于零件加工的设备，机电一体化在数控机床的应用，使得数控机床的功能得到了极大的完善。在实际应用过程中数控机床的主传动、各个坐标轴的进给传动都有单独的伺服电动机驱动，而且在计算机系统的作用下，可以实现对坐标轴的有效控制。与传统的普通机床相比，数控机床在机床本体部分有了非常大程度的改良，具体表现在五个方面：（1）数控机床对全封闭或半封闭防护装置进行了应用添加，在这一防护装置的作用下，使得切削液不容易轻易飞出，进而极大的降低了意外伤害情况的出现。（2）数控机床采用了自动排屑装置，这一装置主要是利用自身的斜床身结构发挥作用，在这一结构的作用下，促使数控机床在使用过程中可以轻松排屑。（3）与普通机床相比，数控机床的主轴转速有了极大的提升，在工件装夹过程中，有了更多的安全保障。之所以能够实现更高的转速，则是因为数控机床的主轴箱装设了变频器。而装夹安全性的提高则主要依赖于液压卡盘的作用。（4）可自动换刀数控机床得到了广泛的应用，将自动换刀技术应用于数控机床中，极大的提高了加工效率，促使数控机床可以连续完成多个加工工序，进而极大的提高了数控机床的工作效率。（5）主、进给传动实现了分离。与普通的机床相比，数控机床的主传动和进给传动相对独立，因为在数控机床中为两项工序的进行各自配设了独立的伺服电机，在此基础上，各电机一方面能够进行单独的运作，另一方面也可以进行多轴联动，极大的提高了数控机床的工作效率。而上述功能的实现，都是机电一体化在数控机床应用的重要体现。

2自动控制技术的应用

自动控制技术的应用过程中，可以实现数控机床的自动运行，具体而言，高精度定位控制技术以及速度控制技术在数控机床中进行了应用，促使数控机床在运行过程中可以实现自动定位和速度控制，这就意味着相应的人工投入将会减少，极大的提升了总体运行效益。机电一体化在数控机床的应用过程中，对信息技术有着很大程度的依赖，在计算机系统的作用下，可以实现应用信息的自动输入和输出、识别和储存等。与普通机床相比，数控机床的最大特点在于实现了对信息技术的全面应用，在这一基础上，使得机床的运行显得更加智能化，从而极大的提升机床的运行效率。而且信号变换技术以及软件编程技术等多项一体化计划也被应用于数控机床中，在相应的软件系统的作用下，促使数控机床可以对所接收的信息进行高效加工处理，并且利用逻辑电路进行译码和运算，然后以脉冲的形式传出，进而支配数控机床进行工作。例如，PLC（可控制编程）在机床电气中则体现了良好的应用效果。具体而言，机床是工业生产主要的生产设备，PLC在机床自动化控制系统中的应用，将会进一步扩大其在应用市场的空间。在PLC控制技术的支持下，机床控制系统中的接触器、继电器等控制设备可以被替代，而且利用PLC控制技术对生产工艺作进一步改造之后，可以实现在控制室里随时掌握每个主体设备的情况变化以及故障预警。高效率的电气自动化控制系统必然带来生产的革命。PLC控制技术在机床上的应用需要做好对生产工业的精细化改造，而且机床应用的生产环节面临的环境可能都不一样，因此开发一套兼容性更加强的PLC控制系统适应不同需要的生产是非常必要。

3执行与驱动技术的应用

机电一体化在数控机床的应用过程中，伺服驱动技术的主要作用对象是执行原件及其驱动装置，在数控机床中，执行原件会和数控装置进行连接，通过这种方式，数控机床运行中所发出的指令信息可以利用这一连接进行传送。而且执行原件还会利用机械接口和执行机构进行连接，在这一连接的基础上可以确保规定动作的完成。由此可见，伺服驱动技术的应用，极大的提升了数控机床的整体操作水平，这一操作水平的提升主要表现在控制质量的提升方面。在数控机床的运行过程中，伺服系统的主要作用就是进行指令的接收和传递，促使机床能够按照既定的程序完成相应操作，最终根据相应的要求完成零件的加工处理，而且，伺服系统在数控机床中的应用，也极大的提升了数控机床的稳定性和精度。

4总结

综上所述，机电一体化在数控机床中的应用，极大的提升了丰富了数控机床实际功能，在实际应用过程中，不同的技术往往表现出不同的应用效果，明显提升了机床的运行效率。在工业生产过程中，为了能够充分发挥数控机床的作用，则应该进行不断的技术改进和完善。

参考文献

[1]李玉.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工程技术(全文版),2016(08):237.

[2]琚爱云,王忠利.浅析机电一体化技术在数控机床上的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报,2008,20(01):18-19.

[3]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,2008,35(07):1-4.

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关键词:数控技术;发展战略;发展途径;发展趋势

中图分类号:TG519.1文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)04-032-01

在我国,数控技术与设备的发展已得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是整个数控行业所面临的重要任务。为此,首先必须确立符合中国国情的发展道路。

一、总体战略

制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,以占有市场为目标,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。

1.以科技创新为先导

我国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展,老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势。

为改变这种状况,我们必须大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控设备的完整产业体系。这样,才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场,打开国际市场。

2.在商品化上狠下工夫

近几年我国数控产品虽然发展很快,但真正在市场上站住脚的却不多。一方面,影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外,更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。另一方面,数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于大批量生产,应用环境也不那么简单。因此,我们应商品化上切实狠下工夫,将其作为数控产业的主干来抓,贯穿于技术研究、产品开发、试制、生产等的全过程中,从而将我们已有的技术水平较高的数控产品变成真正有市场的好商品。

3.将管理和营销作为产业发展重点

数控产品的竞争力不仅取决于技术,更取决于经营管理能力和市场营销能力。因此,从现在起我们应将管理和营销作为产业发展重点,真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚,建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。通过这种机制,一方面切实加强企业管理,激发企业负责人和广大职工的负责精神、创造精神和献身精神,努力提高产品的竞争能力;另一方面充分调动企业内外、行业内外一切积极因素,加强市场开拓力度,奋力打通营销渠道。

4.大力加强技术支持和服务

数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务是相当重要的。将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓,使我们在市场上向纵深挺进时,有一个强大后方。为了取得数控产品市场竞争的全面胜利,必须建立以技术支持和服务为核心的强大后方。当然,为赢得主动,后方也须主动出击。

5.坚持可持续发展道路

我国数控产业要有大的发展必须坚持走可持续发展的道路。绿色是实现可持续发展的重要途径,其主要思想是清洁和节约。为此应大力加强绿色数控产品的开发,加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化,主要战略措施应考虑以下几方面:①有效减少产品制造及使用过程中的环境污染。②大幅度降低资源消耗和能源消耗。③加强用数控技术改造传统机床。④大力发展绿色数控机床。

二、技术途径

1.发展具有中国特色的新一代PC数控系统

数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统,将是推动数控产业化进程的有效技术途径。

2.推进数控功能部件的专业化生产

解决数控系统问题后,如何实现数控机床的模块化设计与制造便是我国机床制造企业快速响应市场需求,在竞争中获胜的另一关键。要实现数控机床的模块化设计制造,必须解决数控机床功能部件的专业化生产问题。目前我国在这方面离实际需求还有相当大的差距。

3、加速数控机床的全国产化,打好市场翻身仗

数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产化和市场占有率上。在上述总体战略指导下,采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数控机床)、带中间(普通数控机床)、促重型(重型关键装备)的方针,将是在国内市场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军,最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有效战术和策略。

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关键词：机床；刀具；发展；产业

1.中国机床产业发展趋势

1.1.产业发展趋势

中国机床行业目前产品门类比较齐全、具备一定的技术基础和制造能力，在强劲市场需求拉动下，产业的上升空间很大。

我国机床产品目前数控化率还比较低，地区和产业发展也不平衡，多种经济形式长期存在，这些因素都决定未来中国机床市场的中低需求将长期存在。

以研制重型机床、加工中心、数控车床、精密磨床、齿轮加工机床、电加工机床和锻压机床为代表的大型企业集团或专业化企业将逐渐形成并得到快速发展。产业的国际化将进一步提高，预计未来十年内进入世界机床百强的企业将增至10家。

随着国家区域经济规划的逐步落实，特别是市场配置资源手段在地区经济发展中作用的显现，机床行业的产业布局将呈现地域分布的特点。

1.2 .技术发展趋势

中国机床行业技术研究模式从被动式到主动创新转变，研究主体从单一向多元转变，市场需求成为研究的主要动力。在国家投资继续发挥导向性作用的同时，企业自筹资金、社会化融资、外资将成为技术投入的重要组成部分[1]。以企业为龙头、高校和科研院所参与形成的技术创新平台和同行业企业组成的产业创新联盟将发挥主导作用。由于研究模式的转变和研究投入的多元化，中国机床行业的技术研究国际化参与度将显著提升。浙江主要体现在两个方面：一是更多的企业开始与国际领先的研究机构或公司合作研究；二是更多的企业有能力为国际机床用户提供技术服务。

高精度、高速度、柔性化、智能化、绿色制造将成为中国机床行业发展的主要方向。

2.世界机床刀具技术发展成果与趋势

随着技术发展，5轴联动加工技术日趋成熟，东京、北京、芝加哥、汉诺威四大国际机床展览会上，每届都展出四五十台，甚至上百台五轴联动机床。各类复合机床纷纷亮相[2]。复合机床包括铣车复合、车铣复合、车磨复合、成形复合加工、特种复合加工等，并出现多主轴、多刀塔的复合机床，加工效率大大提高。

智能化提升了机床的功能和品质，在数控系统上得到了较多体现。在智能化方面具有更强的功能；断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能。

机器人与主机的柔性化组合得到了广泛应用，机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、刀具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线。

功能部件不断向智能化、高速度、高精度、大功率方向发展，并取得成熟的应用。如电主轴、全数字交流伺服电机及驱动装置、力矩电机、直线电机、滚珠丝杠、直线导轨等功能部件的性能指标不断提高。

发达国家数控刀具制造技术在刀具镀层技术、刀具材料、刀具结构设计、刀具系统、切削数据库等方面，都取得了突出成就，使数控刀具提高到一个崭新的水平。数字化、高精度、智能化、非接触测量仪器和在线测量技术取得新的进展，新的测量仪器和测量系统不断出现，以三坐标测量机为代表的精密测量仪器应用扩大；激光干涉测量系统和球杆仪在数控机床几何精度和运动精度的监测和监控中，得到了广泛应用[3]。通过计算机技术、通讯技术将数控机床、数控刀具、数控测量系统和加工工件以及相应的信息集成融合在一起，构成数字化闭环切削加工系统，成为计算机集成制造系统的基本单元。

现代数控机床既要高效率、高性能，又要节约能源、低能耗、低污染，加共过程对人友好和宜人化。要从机床的设计开始，材料选用、制造、使用过程直至机床报废回收，形成“绿色”的全过程。欧盟已经启动“绿色机床”研究项目，提出机床绿色和能耗标准设想，说明绿色制造技术开始起步。宜人化改进，如流线型外罩，宽敞的航空玻璃视窗；可调角度的控制面板和显示屏，可调节座椅；通过传输技术授权的开关钥匙，显示机床工作状态的可视光带等，外观造型简洁、明快，富于现代感。

3.中国机床产业与世界机床产业的差距

目前，中国机床产业仅仅在规模方面具有相对比较优势，与机床制造强国相比较，在研发、结构、服务能力等方面都存在明显的差距。

高性能数控系统和功能部件的发展滞后于主机，并已成为制约数控机床产业发展的瓶颈。自主创新能力不强。基础、关键、共性技术尚未完全掌握，以企业为主体，产学研用相结合，开放式、社会化的研发体系建设尚处于探索阶段。中国机床产业还没有实现由生产制造向服务制造模式的转型[4]。尤其是工程集成能力弱，为汽车等重点行业核心制造领域提供成套生产线还处于起步阶段。

产业集中度不高，企业多而散。主机企业大而不强，小而不精；配套能力弱，产业分工不清晰；与数控机床产业快速发展相适应的产业链体系还不够完善。

高端人才匮乏，尤其是缺少高端数控机床，数控系统和功能部件研发的领军人才；缺少高级技工；缺少具有国际化视野的复合型管理人才。目前，高端人才不足以成为制约数控机床产业快速、可持续发展的深层次原因。

4.中外机床企业面临的选择

合作共赢是中外机床企业所面临的必然选择。

合作，既包括中外企业间的合作，也包括国内企业间的合作，既包括主机企业与配套企业之间的合作，也包括企业与高校、科研院所之间的合作。合作领域包括研发与设计、制造、销售、培训等各个层面，在未来的10年内，中外企业针对汽车、航空航天、船舶、轨道交通、能源等国家重点核心制造领域的需求，在高档数控机床、数控系统、关键功能部件等领域开展合作。全行业应从不同的角度思考寻求合作的广度和深度，不应局限于技术、产品、制造层面的合作，应积极探索商业模式间的合作。

参考文献：

[1]肖明，熊清平. 从EMO2009欧洲国际机床展看现代数控系统的发展方向[J]. 制造技术与机床，2010（2）.

[2]张康. 第十届中国国际机床展览会特种加工机床评述[J]. 电加工与模具，2007（3）.

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[关键词] 数控机床； 结构特征； 性能优化

0 引言

数控机床技术首次出现于上世纪五、六十年代，它的出现加速了机械制造业的发展，并大大提升了社会总体生产效率。在经济全球化的大背景下，数控机床制造业面临装备改良以及技术革新的强大竞争压力。在经济快速发展的趋势下，机械制造领域所生产的产品种类越来越丰富、产品功能越来越多样化，这也给数控机床的功能性和结构性有了更严格、更高端的要求，人们迫切需要一种集高速化、智能化、复合化、高精度化、网络化为一体的数控机床[1]。随着科学技术的不断发展进步，使数控机床的多功能性成为可能，从而也扩大数控机床在工业领域的应用范围。本文主要针对当前的数控机床的结构特征进行分析，并提出优化数控机床性能的策略。

1 数控机床概述

数控机床是一种装载数字控制程序的机电一体化产品，他通过控制系统编辑、处理控制编码以及各种符号指令，将编码用数字的形式代替，再通过信息处理设备输入数控装置，并在数控装置的运算和处理后对机床的各个子部件发送控制信号，指导整个机床的运作，并根据要求和尺寸自动将零件加工出来。数控机床能够有效完成一些品种多样、结构紧密复杂、小批量、频繁改型、生产周期短的零件加工问题。数控机床主要由加工程序载体、数据控装置、机床主体以及其他辅助功能设备组成。数控机床综合运用了计算机技术、微电子技术、测量技术、电气自动化技术、传感器技术最新技术成果，在机械制造和加工领域应用广泛。数控机床是由美国著名发明家约翰・帕森斯于20世纪中叶发明的，在计算机技术和电子通信技术的推动下，数控机床逐渐进入数字化智能控制时代[2]。数控机床技术是衡量机械制造生产水平的重要标准，同时衡量一国生产水平和综合国力的标准，数控机床技术逐渐渗透到国民经济的各个领域，为他们提供各种零部件装备，因此，数控机床具有广阔的发展前景和巨大的社会经济效益。

2 数控机床的结构特性

2.1 全方位智能化

随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，人们对数控机床中程序自动化、控制智能化有了更高的要求。具体表现在以下几个方面：第一，加工过程控制智能化。数控机床通过实时监测加工系统中的主轴、进给电机功率、电流、电压等信息，再通过智能算法识别刀具的受力、磨损状况以及机床运行的稳定性，从而及时调整加工过程中的各项参数。第二，故障智能诊断和修复[3]。数控机床能够根据以往的故障信息，智能化地推断故障发生原因及发生部位，并仿真事故过程中，从而找出修复故障的方法。

2.2 配件高精度化

为了提高数控机床运行的稳定性和精准性，机床的各类配件的选择上遵循“高科技化、高精准化”原则，转变以往的以几何精度为主的重视观念，数控机床的精度要求逐渐扩展到运行、热变形、抗振等方面。以CNC系统控制精度为例，数控机床的进度控制采用当前最先进的高速插补技术，通过微小数控程序实现控制，逐步精细CNC控制单位，并采用高分辨率的传感器装置，提升位置检测和元件测量的精度。此外流行于国家上的网格解码检查技术在提升数控机床加工中心的运动轨迹精度方面具有显著效果，它通过三维仿真预测数控机床的加工精度，帮助数控机床在不同加工条件下实现不同规格、不同类别的加工任务[4]。

2.3 功能复合人性化

功能复合多样化是今后数控机床未来发展的趋势，同时也是实现人性化操作的主要体现。功能复合化数控机床是指在一台机床是能够实现多种程序、多重要素的加工，能够实现从原料到成品的多元素的加工。根据数控机床的功能复合化的实现形式可以分为工序复合型以及工艺复合型。前者是将生产工序整合在一台机床上，比如双主轴车削中心；后者是将产品生产的各个工艺技术整合在一台机床上，比如铣镗钻车复合―复合加工中心。功能复合化的数控机床能够大大减少零部件的装载卸载程序、缩短更换或调整道具的时间，从而减少这些过程中产生的误差，有效提升了加工精度，也成功缩减了产品生产周期。功能复合化的数控机床能够减少人工操作的工序，解放劳动力，提高生产效率，因此功能复合化的数控机床也是一种遵循“人性化”的操作系统。

2.4 运行高速化

现在的数控机床运用了伺服传动系统以及无极变速主轴，大大提升了数控机床各个部件的自动化水平，提升了数控机床在运行过程中的传动性能。通过缩短传输链来达到简化数控机床结构的目的。由于数控机床是通过加工程序载体以及数控装置发送数据代码指令的，因此在数据传输和处理的速度、刀具运动速度、主轴转速以及其他辅助装置的配合速度方面必须实现全方位的并联和贯通。而伺服传动系统是一种自动化服务系统，能根据数控装置给出的具体指令控制完成各项辅助服务，能够调整主轴转动结构，实现主轴自主变速运动。数控机床的全面自动化还体现在结构布局方面，进给变速箱和主轴箱的整体结构较为简单，因此大大减少了连接轴承和齿轮的数量，从而缩短了电动机与主轴、滚珠丝杠的连接距离，从而提升了机械运行的速度。

2.5 驱动并联化

驱动并联化是指在数控机床的主轴与机座之间配置多杆并联联接机，数控装置只要控制中间的杆系中杆的长度来实现整个平台的自由运行。并联运动机解决了以往机床串联移动部件质量大的问题，同时提高了系统的刚度，扩大了道具运动导轨的进给范围，提升了整个机台的作业自由度，增加了加工设备的灵活性和机动性。并联式驱动机运用于数控机床上，更能满足多种型号、种类复杂的零件加工要求，且并联机自身智能化程度高、中邀请、运行速率快，成为提升数控机床整体生产加工速度的新型加工装配。而在国际数控机床的生产制造领域，并联机驱动设备是提升数控机床的性能的关键技术，同时也是数控研究行业的重点研究方向，未来的数控机床中的并联机驱动装置的更新进步将是一大发展趋势。

2.6 信息互动网络化

在计算机网络和通信技术高速发达的时代，实现数控机床的双向、高速的联网通讯功能是未来数控机床的发展方向。数控机床实现信息互动的网络化能够让各项信息在制造业各个部门、各个车间长兴流通，而通过网络的数据上传和数据共享功能，又能够对数控机床的加工运行过程进行远程控制和在线监督，同时实现数字化操控的能够有效完成对数控机床的远程故障诊断和故障修复工作。比如我国在新一代的数控机床的加工中心配置了一个信息塔，它的主要构件是摄像头、计算机、手机等，与互联网供联，能够在线传输声音、图片、视频、文字等信息。

3 数控机床的性能优化策略

3.1 科学布局机械各机构

要提升数控机床的整体性能必须要从机床的各个部件的配置和布局方面着手，合理布局各个子系统和零部件，尽量简化机械的结构，加强数控机床布局的合理控制，从而提高整个机床的刚性度，提升机床运行的受力水平，维护机床的热稳定系统，最终实现数控机床的科学管理。

3.2 提高各零部件的刚度和韧性

数控机床的零部件刚度关系到整个机床运行的速率以及安全可靠性，而零部件的刚度是由零件的自身质量、固定频率以及阻尼等相关参数决定。要想提升各个零部件的刚度和韧性，可以从以下几个方面着手：第一，科学合理地布局机床内部各个零部件的结构，尽量减少零部件因负载过度而引起弯曲或扭转问题；第二，零部件截面体现高度科学性，筋板放置位置要合理，并选择性能佳的焊接部件。第三，合理连接各个零部件，缩短传送链的长度，减少了连接轴承和齿轮的数量，从而缩短了电动机与主轴、滚珠丝杠的连接距离，从而提升了机械运行的速度。

3.3 避免热变形产生

像一些低能耗的运行配件（主轴电动机、变量泵等）可以减少其热量的产生，同时一些高能耗的运行配件（传动齿轮、传送链、传动轴）可尽量减少，减少摩擦后热量自然降低。此外对一些易于发热的部件可以进行适当的冷却处理，加快部件的散热，从能避免热变形产生。

3.4 提高机械的抗振性能

数控机床中高速旋转控件不在少数，然而这些旋转部件在运行过程中会产生较大的振动，这严重影响整个机床的运行效率，还增加了机床的噪音。为了减少旋转部件的振动，可以采用平衡处理法提升旋转部件的抗振性能，通过减少传动部件之间的孔隙，削弱机床运行的应激振动力，然后将机床的各个旋转部件的运行频率控制在一定的频率，提升部件的静态刚度。此外提升机械的抗振性能哈可以通过在机床各个部件中添加阻尼材料，削弱振动力量。

4 结束语

总而言之，在社会经济和科学技术的飞速发展前提下，数控机床已经逐渐实现全方位自动化、配件高精度化、功能复合人性化、运行高速化、驱动并联化以及信息互动网络化。中国在进入改革开放时代以后，机械制造业发展迅猛，但是难以改变以劳动力、资源、价格等为主要市场竞争力的局面，在产品技术方面缺乏自主开发和自主创新的能力。数控机床作为衡量制造业生产水平和市场竞争力的关键评估标准，其重要性不言而喻。我国要想转变生产制造业发展方式，必须要从革新数控机床着手，早日实现数控机床从低端到高端、从初级产品制造到高级产品的制造的转变，不断提高数控机床产品的性能，从而为促进我国制造业发展奠定坚实的技术基础。

[参考文献]

[1] 王叔平. 浅论数控机床的结构特征与性能提高策略[J]. 科技向导，2012，（26）：131.

[2] 徐敬华，张树有，李 焱. 基于多域互用的数控机床模块化配置设计）[J]. 机械工程学报，2011，（17）.

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关键词：数控机床；改进；措施

如今，我国是世界上最大的数控机床设备消费市场，据相关数据显示，2012年1～11月，我国数控机床进口额为42.09亿美元。但是我国的机械制造业还不先进，数控机床设备在性能，可靠性，生产率和核心技术等方面与发达国家还有一段距离，特别一些数控机床的技术和零件还需要依赖于进口。国内数控机床存在功能部件性能差，核心技术缺乏，产品水平低等问题，因而我国数控机床设备亟需采取改进措施。

1.提高功能部件自主开发能力

在与发达国家多年的技术交流、引进和吸收，我国数控机床设备的发展有了明显的改进。然而，我国关键零部件的生产依然依赖于进口，这就产生了数控机床设备盈利低、缺乏竞争力的问题。针对这一现状，提高数控机床关键零部件的自主开发能力是最基本的措施。为提高我国数控机床产品的自主开发能力，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》设立了“高档数控机床与基础制造装备”科技专项。此专项以提高数控机床可靠性和产业化水平，提高国产功能部件性能为目标，为数控机床产业发展打下坚实基础。

2.加强核心技术的开发和研究

在数控机床设备改进中，数控系统是关键部分。一直以来，我国数控机床核心技术严重缺乏，90%需要从国外引进。国内中、高端数控机床制造业，多数以组装和制做为主，如在上海设厂的“机床巨头”德国吉特迈机床集团，其核心技术都依赖于发达国家。数控机床核心技术的缺乏直接影响到我国的机床设备产业的发展，因而加强核心技术研发是发展数控机床的必要条件。首先，我国要不断进行核心技术的研发，鼓励科研机构和企业机构的自主开发。其次，学会在交流中吸收，在吸收中创造。例如，在机床零件配套和制作方面可以学习德国的先进技术，在数控系统的开发方面可以参考美国的最新理念，并在学习交流中创新并研发出属于我国自身的核心技术。

3.注重创新能力平台建设

所谓创新是竞争中取胜的根本，是行业发展的基本推动力。在数控机床设备的发展中，技术的创新性是设备满足市场需要的关键。在国内，许多企业忽略了数控机床技术创新的重要性，盲目跟随国际技术潮流，没有个性化的技术，这导致无法满足市场的需求。因而，在面临数控机床市场需求逐渐增加的情况下，企业应该重视市场动向，提高创新能力。“高档数控机床与基础制造装备”科技专项提出注重“创新能力平台建设”，期中包括注重核心技术与装备的创新。遵循“在创新中求发展”的理念，数控机床技术才会有显著的提高，才能在国际机床市场提供良好的竞争条件。

4.创造良好的工作环境

对于数控机床设备来说，稳定性、可靠性是两个重要的运行指标。现实中，数控机床多数在较恶劣的电磁环境中使用。为了保证机床的正常运行，抗干扰度是非常必要的。解决电磁干扰的改进措施有：

4.1.利用电源滤波器抑制电磁干扰。电源滤波器可以过滤进入设备中的噪音，以防止机床被噪声污染，从而抑制电磁干扰。

4.2.利用隔离变压器来供电。隔离变压器实现电路与电路间的电气隔离，从而隔绝电流带来的设备与设备之间的干扰，其效果良好。

4.3.利用感性负载吸收噪声。感性负载在断电时会产生强烈的脉冲噪声，影响设备的正常运行，感性负载可以采用并联电阻、压敏电阻、稳压管等吸收噪声。

5.建立完善的管理机制

如今，许多数控机床都存在“坏的快”的问题，如何"管好、使用好、维护好"数控机床设备，是许多企业非常重视的问题之一。数控机床不能像普通机床设备工作时，可以自由的根据工作中存在的问题进行人为的调整，数控机床技术复杂，在机床维护和编程技术方面要求较高，因而建立安全的管理机制非常重要。

建立完善的管理机制，首先，要提高对操作者、维修人员、管理人员、检验人员等的管理和培训。例如，对于维修人员需要培养其专业的知识能力和分析判断能力；检验人员要求能够通过数控机床的组装，参数调整等信息预测数控机床的生产质量；操作者要求对机床的调整和在线操作熟练掌握；管理人员要具备专业的知识积累，了解数控机床设备的特点和过程控制。其次，要防止设备的超负荷运转，合理分散设备的工作量，达到设备的合理工作。 另外，科学组织生产，解决生产力不平衡问题。这主要从生产组织管理的角度入手，提高数控机床设备的工作率，合理安排设备的生产节拍，合理分配设备的生产任务。最后，及时维修设备的故障和处理问题。在数控机床工作时，设备出现故障是正常现象，那么及时处理才能避免问题越来越严重。

6.结语

数控机床是一门技术性强的应用性工程，在工业制造方面有着举足轻重的地位。随着社会生产力和科学的不断进步，数控机床在逐步改进的同时还存在许多的问题。为解决这一现象，在数控机床的改进中，要注重功能部件、核心技术、创新能力、工作环境和管理机制建设，才能真正实现数控机床进一步的改进。

参考文献：

[1]陈虎；于德海；；数控技术全面支持高速复合机床精度的提升[J]；世界制造技术与装备市场；2010

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关键词：数控加工技术应用

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)06-0243-01

随着我国制造业的飞速发展，数控加工技术这种先进的加工技术在制造业行业中逐渐发展开来并得到了迅速推广。因此，对数控加工技术进行合理改进，加速其发展,使其逐步走向自动化、快捷化、数字化及网络化，是目前我国制造业发展的一大趋势。

1、数控加工、数控编程的工作过程

数控加工技术分为机床加工技术和编程技术两钟：其中数控机床加工是数控加工技术的基础部分有着相当重要的作用，而对于零件加工进行编程则是数控加工的重要环节,对于零件编程的好坏也同样直接影响到了产品的质量好坏。数控加工作的工作流程如下：在对数控零件进行加工时,要以零件加工图样中标注的标准为依据确定对该零件加工的过程、工艺参数数据以及走刀运动数据等,然后根据相关数据编制成数控加工的程序,将其传输给数控系统,在相关控制软件的支持下，经过计算与处理,发出相应的指令信号,使机床按预定的轨迹来进行加工零件。数控加工程序,用数字代码来描述被加工零件的零件尺寸、工艺参数和工艺过程,将数字代码编制的程序输入数控机床的NC系统以控制机床的运动与辅助动作，最终完成对零件的加工过程。把根据被加工零件的图纸以及技术工艺等信息,按照数控系统中规定指令以及规定的格式编制成加工程序文件的整个过程称之为零件数控加工程序的编制,我们也经常简称其为数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。通过正确的加工程序进行加工，不仅加工的工件合格率高，而且能使数控技术相关功能得到充分的利用，并使数控机床的运用更加合理高效、同时也降低了数控机床应用的危险系数。使操作更安全。数控加工的程序编制过程是相当繁琐、复杂、也是相当精细的。一般来说,数控编程包括:对零件图样分析、对零件的数学处理、工艺处理进而编写程序单、输入数控程序及进行程序检验。要想做好数控编程首先要根据所加工的零件的特点进行详尽的进行工艺分析；其次要合理的选择经济节能的加工方案，确定零件的加工路线、顺序以及装夹方式、刀具及切削参数等关键数据；充分利用数控机床所具备的各项指令功能,发挥其机床效能；并正确选择对刀、换刀点，尽量减少换刀次数。

2、数控编程的方法及CAD/CAM系统自动编程

数控加工程序的编制方式包括手工编程和自动编程两种。手工编程是指整体数控编程的过程都是由人工来操作完成的。比如对阶梯轴的车削加工的编程,由于其不需要冗长的坐标计算因此由相关的技术人员根据工序图纸标注的数据,直接编写数控加工程序。但对其轮廓形状复杂的零件,尤其是空间复杂曲面零件,如手机的外壳、各种塑料模具、汽车外壳及零部件等，数值计算则非常复杂,任务量大，也因此容易出现计算错误，且一旦出现错误之后校对工作就变的相当难。因此对于这种操作必须使用自动编程，使用CAD/CAM系统进行自动编程。编程人员首先利用计算机辅助设计CAD或自动编程软件的零件造型功能,构造出零件的几何形状,再对零件图样进行分析,确定好加工方案,之后还需要利用软件的计算机CAM功能,完成工艺方案的制定，自动计算并生成刀位轨迹文件——零件的加工程序。

3、数控机床的特点及相关应用

数控机床不仅制作零件的精准度高，而且制作效率也是相当惊人的，他同时能适应部分零件的小批量生产，对于品种相对较为复杂的零件的加工也游刃有余,也正是因此数控机床技术在机械加工的领域当中迅速推广开来并得到了广泛的应用。总结而言,数控机床的加工有点主要有以下几点：

(1)精准度高,质量较稳定。数控机床是以数字形式形成相关指令来对零件进行加工的,因此一般情况下工作过程当中不需人为进行干涉,这也在一定程度上减少了误差。除此之外,数控机床的机床结构以及其传动系统稳定性相对较高。在工作工程中运用补偿技术,能使加工精度始终保持在高水平上。提高了产品的合格率，稳定加工质量。

(2)适应力强。数控机床的适应力是指其生产对象发生变化时其自身进行合理调整，跟进变化的能力。在数控机床对零件进行加工时，如果操作人员,重新编制新的加工程序，在输入新的程序后就能马上实现对新的零件的加工；并且而整个过程不用对机械的硬件部分做任何改动,数控机床能够顺利的完成整个加工过程。

(3)生产效率高。数控机床的零件加工一般为机动时间和辅助时间两个部分的时间和。而数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此数控机床在进行任意工序时都能选择最有利的切削用量。

(4)良好的经济效益。在小批量生产的情况下,采用数控机床加工可以节省划线工时,减少机床的调整检验的时间,节约直接产生费用。在大批量生产中，由于数控机床加工的精确度较为稳定,一定程度上减少了产品废品率,降低了生产成本，更使数控设备的经济效益显得尤为突出。同时，利用控机床还能够一机多用,在一定程度上节省了投资者在场地建设当面的投资，减少了建厂面积。

伴随生产技术的应用及加工对象的复杂化、多样化，数控技术向着功能复合化、高速化、高精度化、体系开放化、驱动并联化、控制智能化、新型功能部件、高可靠性、加工过程绿色的方向发展。航空航天、能源、汽车和医疗这四个重点领域四大产业的发展将对先进制造技术的应用和机床工业调整产生重大的影响，我国的数控技术还要求解决到产业结构的调整、关键功能部件的问题、可靠性问题、产业结构重组等等这些问题，缩小与国际水平间的距离。

参考文献

[1]张玉峰.浅谈我国数控机床的现状与发展趋势.贵州航天乌江机电设备有限责任公司,2010.