高檔數控機床的發展趨勢

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高檔數控機床的發展趨勢范文第1篇

關鍵詞：數控機床; 技術路線; 路線圖

機床行業建國后一直是重點發展行業之一。2008年，我國機床產值列世界第三位，數控化率達20％。然而放眼世界，我們與國際先進技術差距仍然很大。我國機床行業產量世界第一，而產值才達到第三，實是大而不強，技術上僅居世界二流水平。2008年，我國機床進口75.8億美元，居世界各國首位，而出口僅為21億美元，國產機床在國內市場的占有率僅為61％。

1 我國數控機床技術水平的現狀分析

我國機床質量大致上列于瑞士、德、日、意、法、美、英、西班牙之后。上世紀60年代末，在精密機床專案的推動下，我國生產的坐標鏜床、齒輪磨床還是具有一定的技術含量。80年代，有的機床廠為德、日企業來圖制造質量較為嚴格的機床，并且做得很好，還出口了相當數量。在那時的基礎之上，如今我國的齒輪磨床產品在國際上屬上流水平。品種數似居德、日之后，近年來有長足的進步，如發展了多坐標聯動、數控復合加工機床等高檔數控產品。但仍難滿足軍工、汽車等行業的需要。機床行業要發展，就得增強競爭力，努力提高質量，大力發展品種，提升技術水平，以替代進口,擴大出口。多年前機床行經濟情況不大好時，有的企業曾提出"以質量求生存，以品種來發展"我們以此作為行業的長期發展方針。

2 數控機床技術發展的瓶頸

長久以來，我國制造業企業大多都存在著“重設計、重管理、輕工藝”的狀況，企業在設計部門投入的資金往往是工藝領域的很多倍。企業的各種資源都在向設計研發、生產管理部門傾斜。但是無法回避的一個事實是：我們可以花大價錢購買國外的產品設計圖紙而買不來他們的制造工藝方案。因為如何生產和制造是企業最核心的價值點所在。所以，目前我國制造企業工藝部門的水平和效率的低下已經成為企業發展的現實瓶頸。很多的制造企業在具備大量的3D設計分析工具與現場自動化生產設備(PLC、現場總線、工業機器人等)的同時依然在用很傳統的手段(AutoCAD、Project等)處理諸如：工藝計劃排定、資源設備的整合、工廠生產線布局設計和各種各樣的工藝文檔。各種來自上有產品設計的3D信息和制造車間先進的自動化生產設備(如5軸機床)所需要的數字指令都由于中間工藝設計階段的低效率和低集成性而失去它們的本來的價值;另外一方面，傳統的工藝設計階段的低下率使得工藝準備階段變得十分漫長而充滿不確定因素，很多的工藝問題需要到車間進行物理試生產來驗證工藝的質量。讓昂貴的制造工廠成為企業低效率工藝設計環境下的實驗室;更為頭痛的是：所有的試生產必須是物理樣機和制造設備(主、輔設備)就緒后才能開始進行，如果發現設備在配合或者加工上存在問題(如干涉、超差等)則需要進行設備制造的返工，無論是在時間還是資金成本上都是巨大的毫無意義的浪費。

為了解決工藝數字化的問題，上世紀九十年代開始很多的制造企業嘗試著引入CAPP系統(計算機輔助工藝規劃)來解決工藝環節的低效率和落后手段的挑戰。但是，由于國內CAPP系統天生的制約和限制，所有國內商業CAPP系統都不能稱之為嚴格意義上的“輔助工藝設計”，而是更多的起到將傳統手寫編輯工藝文檔在電腦中格式化處理和錄入和歸檔管理。CAPP 系統的確幫助企業提高了工藝編制的效率，減少了重復勞動。但是，CAPP 解決的主要是工藝文件的編制和工藝匯總等問題，而沒有解決如何提高企業的工藝設計水平，如何驗證編制的工藝是否合理，如何對加工和裝配工藝進行優化、如何提煉典型工藝、如何更有效地利用工藝資源、如何有效傳承工藝經驗等問題。隨著信息化時代帶來工業化的高速發展，信息化產品的結構、性能和復雜程度越來越高，工藝知識的積累和重用變得越來越重要。而這一切的期望都使得我們應該把目光投向更為專業的數字化制造系統，學術上稱為MPM(制造過程管理)的工藝設計、分析優化和數據管理IT平臺。

3 數控機床領域技術路線圖范式

高檔數控機床與基礎制造裝備領域主機產品根據其加工特點可以分為冷加工和熱加工。其中冷加工包括高速精密復合數控金切機床、重型數控金切機床、數控特種加工機床、大型數控成形沖壓設備等，熱加工包括重型鍛壓設備、清潔高效鑄造設備、新型焊接設備與自動化生產設備、大型清潔熱處理與表面處理設備、數控系統等，此外還包括功能部件、刀具、測量儀器等，設備的加工技術差別較大，關聯性不強。如果把所有種類的機床和基礎制造裝備技術路線圖畫在一張圖表里重點不突出。也沒有實際意義。因此本課題分別針對冷加工和熱加工涉及的九個領域編制技術路線圖。“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項明確指出針對重點研究航空航天、船舶、汽車制造、發電設備制造四大用戶需要的高檔數控機床。國內外技術路線圖的研究中還沒有類似滿足定向的用戶需求的高檔數控機床與基礎制造裝備領域的技術路線圖研究。

研究需要對數控機床與基礎制造裝備產業的發展現狀和趨勢進行分析。明確產業發展的機遇和挑戰，提出不同時期的發展目標；并根據發展目標，確定不同時期本產業需要開發的重大產品和關鍵要素指標：對關鍵技術進行評價。包括研發基礎、技術路徑、實現時間等。主要針對高檔數控機床與基礎制造裝備的四個主要用戶。即航空航天、船舶、汽車和發電設備需求出發。重點考慮未來5-10年主要用戶對工藝與裝備的重大需求。結合國內外高檔數控機床與基礎制造裝備發展趨勢。以及重點領域的需求，提出未來的重點發展方向，例如精密化、復合化、智能化、綠色化等。主要指圍繞四大領域重點工藝與裝備的需要。提出能支持本產業發展的重點關鍵技術，對選擇的重點從研發基礎、研發方式、產業應用時間等方向進行分析。

4 結束語

應用技術的開發推廣，反映數控機床制造水平的重要技術指標，如主軸最高轉速、快速移動速度、換刀速度、切削能力等參數正在向國際水平接近，一批關鍵技術獲得重大突破，縮小了與世界先進水平的差距。

參考文獻

高檔數控機床的發展趨勢范文第2篇

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.

高檔數控機床的發展趨勢范文第3篇

關鍵詞：數控機床 傳動結構 直線電機

直線電動機是近些年來國內外積極研究的新型電機之一。它是一種不需要中間轉換裝置，而能直接作直線運動的電動機械。如今，直線電機驅動技術不斷的更新，已達到成熟的階段，被廣泛應用于高檔數控機床，這是因為技術具有精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應速度快、節省空間的優點，而且使機器布置更加緊湊，結構多變，易于實現高剛性，提高了機床的整體性能而倍受人們關注。隨著高速加工技術的快速發展，要求越來越高的驅動和控制系統，促使直線電機驅動技術的研究力度在逐步加快。因此，本研究不僅是符合直線驅動技術向更高、更快的發展趨勢，又能滿足市場廣大的需求，帶來更大的經濟效益。直線驅動機床是未來發展的必然趨勢，所以我們應加緊步伐追趕。

1.直線電機在數控機床上應用的現狀

為了提高生產率和提高產品的質量，高速和超高速加工技術已成為機床發展的一大趨勢，直線電機具有反應靈敏，速度快，重量輕，傳動系統速度可提高到40～ 50m/min以上的優勢。傳統的“旋轉電機+滾珠絲杠”傳輸方式可達30m/min最高速度，加速度僅為3m/s2。直線電機驅動的工作臺，它的速度比傳統的傳輸模式快30倍，加速比是傳統的傳輸模式的10倍，最大為10g；剛性升高了7倍；無反向工作死區是直線電機的最大特點；因其電機慣量小，所以由它構成的直線伺服系統可以達到更高的頻率響應。

1993年，一臺型號 HSC 240的加工中心是世界上第一臺由直線電機驅動工作臺的高速加工中心，由德國Z公司研發而成，其主軸轉速已達到24000r/min，60m/min的進給速度更是讓人驚訝，加速度則是達到的1g，當進給速度保持在20m/min時，輪廓精度可保持為0.004mm。其后，日本也成功制造出包括超高速小型加工中心、超精密鏡面加工機床等[1]。

在中國，以清華大學、浙江大學、中國科學院等為代表的多家院校及研究所也一直致力于研發更快更好的直線驅動技術，通過校企聯合等模式應用實踐中，為此項技術在我國的應用與發展做出了不可磨滅的貢獻，并取得了很大的進展。但我們也必須正視自己存在缺陷，與國際先進水平相比，當前中國的經濟型機床行仍然是太多，產品技術含量不高，具有較高技術含量的高檔數控機床較少，技術水平與世界先進國家還有很大的差距。因此，我們需要增加對機床基礎技術和關鍵技術的研究工作，以趕上國際先進水平，制作出適合中國國情的高檔直線電機及其控制系統和其他附屬產品，以滿足高端數控機床產品的需求，提高自身的綜合競爭力。

2.應用難點的分析

2.1.如何防磁抗干擾

由于直線電機的磁場是敞開式的，金屬粉塵、切屑粉末等各種磁性材料很容易被電機磁場吸入而干擾其正常工作，甚至損壞電機，所以要對其進行隔磁處理。此外，還需要考慮機床冷卻液，油，電纜的保護，信號線屏蔽，負載擾動和系統控制。由于直線電機驅動系統省去了中間傳動環節，所以電機直接承受著各種干擾力，同時，該直線電機的端部效應也為系統的控制增加了一定的難度，因此控制器必須有較強的抗干擾能力和良好的穩定性[2]。

2.2.發熱問題

在工作狀態下的直線電動機，由于線圈的功率損耗，將產生很多的熱量，如果空間的驅動部分很小，將使電機動子溫度急劇升高，而動子通常在機床導軌附近，過多的熱量會導致導軌溫度變化大，導致軌道變形，從而影響機床的工作精度。因此，我們必須采取有效措施來冷卻，將溫度控制在可接受的范圍內，保證電機的正常使用。

2.3.減少磁力

目前，直線電機的定子大多數是稀土永磁體，而稀土永磁體對鐵磁性材料的吸力及其強大，且對鐵磁性材料有極高的磁化能力。實驗結果證明，直線電機的永磁定子法向磁力為電機可以提供連續的推力的10倍，并且定子的磁力與電機動子是否通電無關。磁吸力存在于定子與動子之間及定子與安裝件之間。平行的導軌是單馬達裝置經常使用的方式，此方法使磁吸力大部分集中在導軌上，產生更大的變形，影響數控機床的加工精度，又導致了導軌和滑塊之間的壓力，增大了滑動摩擦力，會影響推力的不穩定，影響機床動態性能。因此，合理降低電機的磁場力將是一個突出的問題。

3.優化直線電機在數控機床中的應用

3.1.冷卻方式優化

常用水冷卻措施，將液體注入直線電機動子內，液體經過動子線圈繞組旁的冷卻水套迂回流出，將動子產生大量的熱帶走，達到冷卻。在實際應用中，具體冷卻參數的確定將視電機參數及其要求來確定。

3.2.加強隔磁與防護

避免直線電機的磁效應強帶來不利影響，必須采取隔離磁處理。把防護罩安裝在定子表面，或由直線電機磁場的折疊密封保護套完全封閉起來；也可以在驅動部分安裝在內部噴氣裝置，從內到外噴射空氣，從而達到灰塵、切屑粉末不被吸入的效果。此外，其它部件所需信號電纜及動力電纜等雖然具有屏蔽膜，仍要遠離直線電機磁場區域，避免磁場給控制系統帶來干擾。為了使控制系統保持穩定性，其設計必須使用閉環控制。

3.3.保證定子和動子的間距

定子動子的間距小，并且表面要求平行，當行程較遠時，在加工中很難保證。因此，可在動子與移動部件間加裝 10～20mm 厚墊片，不僅可以降低磁吸連接部件的動力，同時調整方便，采用配磨法進行調整，保證定子與動子間的平行及間隙。

4.小結

從機床的未來的發展方向，直線電機無論作為功能部件還是其相關技術在機床中的應用，都應重視起來。相關領域的研究應是企業或相關部門根據實際情況而定，從全局角度考慮發展直線電機及其驅動控制的機床產品，并逐步形成產業，占領高檔數控機床的重要制高點。

參考文獻：

[1]郭瑤瑤.機床進給系統采用永磁直線電機法向吸力的研究[J].中國機械工程，2007（10）：1174-1177.

高檔數控機床的發展趨勢范文第4篇

關鍵詞：數控機床控制技術

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。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。

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如下：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，主要分類如下：

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，數控機床可分類如下：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

機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。

在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。

綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。

高檔數控機床的發展趨勢范文第5篇

【摘要】文章首先介紹了數控機床的特點，接著闡述了數控機床的種類，最后指出了數控機床控制技術的發展與數控機床控制技術的發展趨勢。

【關鍵詞】數控機床特點發展

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。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。

一、數控機床的特點

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、數控機床的種類

數控機床的種類很多，主要分類：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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

機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。

在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。