數控機床行業前景

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數控機床行業前景范文第1篇

關鍵詞： 數控機床 發展現狀 發展前景 改革措施

數控機床（Numerical Control Machine Tools）是用數字代碼形式的信息（程序指令），控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數控機床。

一、數控機床的發展過程

數控機床是在機械制造技術和控制技術的基礎上發展起來的，自上世紀50年代以來，世界數控機床主要經歷了數控NC（Numerical Control）和計算機數控CNC（Computer Numerical Control）兩個階段六個年代。其過程大致如下：

1.數控NC階段主要經歷了三代。

第1代數控系統，始于50年代初，系統全部采用電子管元件，邏輯運算與控制采用硬件電路完成。

第2代數控系統，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應用于數控系統為標志。

第3代數控系統，始于60年代中期，由于小規模集成電路的出現，其體積變小，功耗降低，可靠性提高，推動了數控系統的進一步發展。

2.計算機數控CNC階段經歷了三代。

第4代數控系統，始于70年代，當首個采用小型計算機的CNC裝置在芝加哥展覽會上露面時，標志著CNC技術的問世。

第5代數控系統，70年代后期，中、大規模集成電路技術取得巨大成就，促使價格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片產生，并逐步應用于數控系統。

第6代數控系統，始于90年代初，受通用微機技術飛速發展的影響，數控系統正朝著以個人計算機（PC）為基礎，開放化、智能化、網絡化等方向進一步發展。

二、數控機械的特點

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。

1.對加工對象的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。

在同一臺數控機床上，通過重新編制程序，可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，也可以加工復雜結構的單件、小批量生產及試制新產品，數控機床還能自動加工精密復雜的表面（如螺旋表面）。

2.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達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生產者的人為操作誤差，產品合格率高，加工質量穩定。

3.生產效率高。

由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削量的強力切削，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。因為數控機床的移動部件的空行程運動速度快，所以工件的裝夾時間、輔助時間比一般機床少。當在加工中心上進行加工時一臺機床實現了多道工序的連續加工，生產效率提高明顯。

4.自動化程度高，勞動強度低。

數控機床對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的，數控機床自動化程度高，勞動人員不需要進行復雜的重復性手工操作，可大大減輕工人的勞動強度和緊張程度，提高加工效率。

三、數控機床控制技術的發展前景

隨著科學技術的不斷發展，數控機床的發展越來越快，數控機床正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化、模塊化和智能化方向發展。

1.高性能。

隨著數控系統集成度的增強，數控機床實現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。

2.高精度。

數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。

3.高速度。

數控機床各軸運行速度將大大加快。

4.高柔性。

數控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統。

5.模塊化。

數控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發展，這既有利于制造商又有利于客戶。

四、數控機床發展中存在的問題

我國近幾年數控機床雖然發展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現在以下方面。

1.核心零部件大量依靠進口。

經過近二十多年的技術引進、消化、吸收和創新，中國數控機床行業的發展令人矚目，國產數控機床功能部件的生產已經具備一定的規模。但是，據中國機床工具工業協會提供的數據來看，近年來我國一直是世界機床第一消費國和第一進口國。但是，機床行業迅速發展的背后，一個不能忽視的事實是，我國關鍵零部件生產依然受制于人，出現利潤不高、產品缺乏核心競爭力的局面。

2.產品水平不高。

首先，精度普遍不夠高，對于國產加工中心刀庫機械手、數控車床刀架，用戶不放心，定位精度，特別是重復定位精度有待提高。只有少數產品達到歐洲標準的定位精度；其次，高精度、靜剛度主機結構和整機性能開發有差距；再次，產品在主軸轉速、快移速度、換刀速度、加速度等機床性能指標上與國外有較大差距。

五、下一步努力方向

為了縮小與世界先進水平的差距，相關專家建議機床企業應在以下幾個方面著力研究。

1.跟蹤國際水平，使數控機床向高效、高精方面發展。

2.多品種制造，滿足不同層次的用戶。

3.模塊化設計，縮短開發周期，快速響應市場。

數控機床使用范圍越來越大，國內國際市場容量越來越大，但競爭會加劇，只有緊跟先進技術進步的大方向，不斷創新，才能趕超世界先進水平。

參考文獻：

[1]王立平.關于國產數控機床發展的幾點思考，航空制造技術，2010（04）.

[2]劉小敏，王元生.我國數控機床的現狀與發展[J].機械研究與應用，2006（8）.

[3]楊冰.論我國數控技術當前存在的主要問題、發展趨勢及其對策，江蘇?建湖，科技經濟市場，2006（11）.

數控機床行業前景范文第2篇

關鍵詞：數控機床；伺服系統；故障診斷；維修處理

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

數控機床是裝有程序控制系統的自動化機床，作為裝備制造領域先進技術的代表，被廣泛應用于裝備制造行業。數控機床的應用，提升了裝備制造業的自動化、信息化和現代化水平，為裝備制造行業帶來了廣闊的發展前景。數控機床伺服系統由于擔負著控制信息處理和控制機床執行部件工作的重要系統，其故障的診斷分析和維修處理技術也一直受到裝備制造行業的普遍重視。

1 數控機床伺服系統構成

數控機床伺服系統由驅動裝置和執行機構兩部分構成，數控機床伺服系統能夠實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制，通過數控機床伺服系統對數控裝置指令信息接收、放大、整形處理，能夠將控制器的命令轉換為機床執行部件的位移運動，從而實現對零件的切削加工。數控機床的伺服驅動裝置要求具有良好的快速反應性能，準確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信號，執行來自數控裝置的指令，提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩部分，由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。數控機床系統中伺服系統是將控制器的數字命令轉換為具體加工的重要環節，因此伺服系統不僅結構原理復雜，對工件的加工和處理更有重要作用。伺服系統的運行穩定性直接影響機床的運行狀態、工件的加工質量，為了在保證數控機床機械加工精度、準確度的前提下提升數控機床的生產效率，對伺服系統的故障預防、診斷和分析一直是數控機床應用中的重點問題。

2 進給數控機床伺服系統的常見故障診斷與維修處理

2.1 進給伺服系統故障類型

進給伺服系統由于其涉及的元件較多且功能復雜，因而進給伺服系統的故障類型也較為多樣。筆者通過對數控機床進給伺服系統故障的總結和分析，其故障主要有以下幾種類型。報警：報警主要是由于進給運動量超過軟件設定的限位或限位開關決定的硬限位時發生的超程報警。另外，當系統進給運動的負載過大時，由于正反運動的過于頻繁和進給傳動鏈狀態不良也會發生報警。當伺服系統發生報警時，預示著伺服系統的工作出現問題，工作人員需要及時進行停機檢查，避免數控機床故障處理不及時造成零件質量問題并對數控機床帶來物理性損壞。竄動、爬行和振動：竄動、爬行和振動是數控機床伺服系統常見的故障，一旦竄動、爬行和振動現象發生，會直接導致機械加工精度和準確度的下降，給零件質量帶來影響。竄動大多是由于測速裝置故障導致的測速信號不穩定或者速度控制信號不穩定導致的，除此之外接線端子的接觸不良也會導致竄動現象的發生。爬行發生的主要原因是傳動鏈的狀態不良，伺服增益過低和外加負載過大等導致。振動現象的發生大多是由于進給速度太快或進給加速度過大導致的。位置誤差和漂移：位置誤差是由于伺服軸運動超過位置允許誤差范圍時導致，位置誤差包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。漂移是指數控機床的指令值為零時，坐標軸仍然繼續移動的現象，位置誤差和漂移不僅會影響工件的加工質量，嚴重時還會發生撞車事故，給數控機床帶來物理損傷。回參考點故障：機床回參考點故障一般表現為找不到參考點或者找不準參考點兩類，回參考點故障大多是由于參考點減速開關接收信息故障或信號失效導致的。

2.2 進給伺服系統常見故障的維修處理

進給伺服系統故障，一般可通過參考操作說明排除，如果遇到參考操作說明無法排除的故障則需要具體問題具體分析解決。當振動故障發生時可以對機械安裝進行檢查和調整，并保證伺服電機速度和位置檢測的準確性，由于數控伺服系統中電子元件較多，因此還需要檢查有無外部干擾影響，并且對驅動單元的參數進行排查，通過檢查確定故障類型，如果是機械故障則對機械故障予以及時解決，如果是電氣故障則需要具體確認發生問題的位置，通過維修或者元器件更換等手段對伺服系統故障進行維修處理。如果發生無法回參考點的現象，首先可以檢查回參考點減速開關信號是否準確有效，并根據回參考點減速開關信號的問題采用原理分析法或追蹤法分析等方法判斷位置并及時的維修和處理。

3 主軸伺服系統故障分析及處理

3.1 主軸伺服系統的故障類型

直流主軸伺服系統的故障主要表現為停轉、速度異常、電機振動和主電路過電流報警等。交流主軸伺服系統容易發生的故障主要表現為電機過勢、熔絲熔斷等，引發該類故障的主要原因時由于電機超載、接觸不良或者冷卻裝置損壞導致的部分元件阻抗過高或者數控機床的浪涌吸收器發生故障。

3.2 主軸伺服系統常見故障的維修處理

主軸伺服系統出現故障時首先要確定主軸系統出現故障的類型及位置。當主軸電機不運轉時首先需要確定數控系統是否有信號輸出，再對I/O狀態進行觀察，并確定是否滿足主軸的啟動條件。如果伺服電機帶有電磁制動，還需要確定是否釋放了電磁制動。如果主軸出現轉速異常，首先要對機械傳動機構進行檢查，確保機床的動作無異常。如果機械傳動機構無異常則需要對主軸驅動器的電纜連接、主軸驅動器的狀態指示燈等進行檢查，并分析是否主軸驅動器出現問題。如果以上原因均被排除，則很有可能是控制板出現故障。當主軸高速轉動振動過大時，多數是由于主軸驅動系統的電氣部分故障導致，針對這種問題我們要根據電氣原理圖對主軸驅動與各處電氣連接進行全面檢查，確定故障部位并予以維修和處理。

結語

綜上所述，數控機床伺服系統作為數控機床系統中最為復雜的系統，對數控機床的平穩運行和機械零件加工精度具有重要影響。當數控機床伺服系統出現問題時，首先要根據故障現象判斷故障類型，再通過一定的技術手段對故障位置進行排查，當確定故障原因和位置后，針對故障的類型進行合理的維修處理，提升數控機床運行的穩定性，保證數控機床所生產的工件質量，并提高數控機床的生產效率。

參考文獻

數控機床行業前景范文第3篇

機床是先進制造技術的載體和裝備工業的基本生產手段，機械制造的工作母機，是裝備制造業的基礎設備，主要應用領域是船舶、工程機械、軍工、農機、電力設備、鐵路機車、汽車等行業。在船舶、工程機械等行業的產能擴張壓力的推動之下，機床工業正迎來快速發展階段。

就最近幾年的發展情況看，在機床工業的下游產業中，船舶、工程機械、重型機械、軍工是發展最快的行業，這些行業的企業在從產能閑置發展到滿產超產的過程中，對機床設備的更新換代和小規模添置需求帶動了機床工業穩定中速增長；當前各大造船公司、工程機械公司的產能利用率基本都在100％以上，尤其是造船行業，手持訂單遠超當前產能。生產任務已經排到了2011年，擴大產能已成為必然，擴產必須的生產設備尤其是機床設備的需求量將迎來加速增長，其他如汽車、電力設備的需求也將維持穩定增長。

二、各機械子行業交替推動機床工業發展。大型重型機床速度遠快于中小型機床

機床是制造機器的機器，為汽車、船舶、軍工、工程機械等各個裝備制造產業提供裝備，因此與宏觀經濟、特別是制造領域的固定資產投資密切相關。同時機床行業的直接下游是機械制造，因此機床行業與機械制造業的關系更為密切。機床工業給其下游多個機械制造子行業提品，因此不同時期，各裝備制造子行業有繁榮，有衰退，而機床工業發展比其下游行業要相對穩健。在各個不同的經濟發展階段，各個子行業交替成為推動機床行業發展的主動力，機床行業將跟隨發展最快的子行業增長。

在當前的經濟發展階段，船舶、工程機械，重型機械、石化生產設備等重型設備是發展最快和增長前景最為明確的下游行業，汽車工業雖然整體盈利水平增長跟不上產量增長，但產銷量的增長還是比較明朗的，因此汽車工業對機床的需求仍將穩定增長。

重型工業發展是此輪中國經濟繁榮的主要增長點，成為拉動我國經濟的重要力量，中國目前正處于重型機械、重化工業發展階段的中段，這一階段還將持續很長時間，重型機械行業發展應該快于輕型、中型機械產品的發展，相對應地其所推動的大型、重型機床行業的發展速度將遠快于中小型機床，因此我們更看好大型、重型機床行業的發展前景。

三、高精密機床壁壘很高

機床行業作為精密機械制造業，發展特點是循序漸進，逐步累積，產品性能很難在短時間內取得爆發式進展。如同其它制造業一樣，基于亞洲國家的成本優勢，近年來機床工業有向亞洲新興國家轉移的趨勢，但這種趨勢發展的速度比較緩慢，遠遠落后于其它類機械設備制造業，這主要也是因為機床工業技術和工藝提高的難度很高。當然我們認為這種轉移的趨勢不可逆轉。

高精機床是先發優勢明顯的行業，技術與工藝非常嚴苛，每提高一步都需要很豐富的技術、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對于后發的國家和企業來說很難彌補，這也是我國機床工業長期落后，貿易逆差居高不下的重要原因。這與我國其他行業特別是其他機械子行業發展突飛猛進，產品開始大規模出口的形勢形成了鮮明對比。相對于其他機械行業來說，我國管理部門對機床行業的重視和扶持力度是相當大的，但是機床行業的逆差水平是所有機械類子行業中最高的，這充分說明了高精機床提高的難度。

正因為高精機床行業提高難度大，所以機床行業先進國家對本國機床企業保護的力度也比其他行業要大，西方國家對我國機床業不僅在技術上嚴格限制轉讓，而且基于政治原因在高精機床產品上也對我國實施限制和禁運。高精機床是當前為數不多的西方國家對我國采取限制和禁運措施的產品。

當然機床行業這種高壁壘特點確實給國內機床企業發展制造了障礙，但這也成為國內高精機床行業龍頭企業的保護墻和后發企業的進入壁壘，龍頭機床企業相對國內后發企業的技術優勢會維持很長一段時期。

四、中國機床工業取得很大進步

機床是裝備工業的基礎，生產裝備的裝備，機床工業是關系國民經濟、國防建設的基礎工業和戰略性產業，在發達國家無一不重視機床工業。我國機床工業經過多年艱苦努力，建立起較大的規模和較完整的體系，奠定了有利的技術基礎，具備相當的競爭實力。整體上說，我國機床工業已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來，世界機床工業由歐洲向亞洲新興國家轉移趨勢，雖然緩慢但難以逆轉。

“十五”以來，我國機床消費連創紀錄，大陸市場機床消費總額(國內產品銷售產值十進口額一出口額)和進口額已連續5年居世界第一，成為令全球矚目的機床消費大國。2006年中國大陸市場機床消費額達131.1億美元，同比增長約20％；機床進口72.4億美元，同比增長11.55％，增幅比上年同期提高1.7個百分點。中國機床消費額占全球機床銷售總額的比重已達到20％以上，為機床產業發展提供了難得的市場機遇。世界機床消費位列二、三、四名的日本約占15％，美國約占11.6％，德國約占10.6％。

作為一個世界上發揮重要作用的大國，我國必須從各個方面確保國家的獨立自主地位。我國機床行業產品種類齊全，可生產品種已經超過3600種，基本已經無空白領域，大部分滿足了我國裝備制造業對機床的需求。

近年來，我國機床市場需求非常旺盛，2003年至2006年之間，銷售收入增長率分別為21％、21％、17％，27％，而數控機床更是以50％以上的速度增長。機床工具行業整體銷售收入連年以20％以上的復合增長率增長，從目前的情況來看，國內機床行業需求旺盛趨勢還將延續。在技術含量較高的金屬切削機床方面，機床產量連年上升，年復合增長率22％以上，數控金屬切削機床產量上升幅度更快，數控金切機床比例穩步增長，2001年中國數控金切機床比例只有9％，到2007年上半年已經達到了20％。由于我國目前正處于工業化初期，很多金屬加工產品要求的精度并不要求很高，加上我國勞動力成本低廉，因此低端普通機床仍然有一定的市場銷路。

五、國產機床數控化率逐年提高

數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示，通過控制介質將數字信息送入數控裝置，數控裝置對輸入的信息進行處理與運算，發出各種控制信號，控制機床的伺服系統或其他驅動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取，即數控編程。

數控機床與普通機床相比有很多無可比擬優點：1、適合于復雜異形零件的加工；2、加工精度高；3、加工穩定可靠；4、高柔性，加工對象改變時，一般只需要更改數控程序，體現出很好的適應性，5、高生產率；6、勞動條件好，機床自動化程度高，操作人員勞動強度大大降低，工作環境較好。

缺點是：1、投資大，使用費用高；2、生產準備工作復雜；3、維修困難，數控機床是典型的機電一體化產品，技術含量高，對維修人員的技術要求很高。歐洲、美國、日本的機床業都很重視數控化，目前歐美日的金屬切削機床的產值數控化率均在80％以上，數量數控化率也在60％以上。

我國數控機床開發晚，起點低，前期發展緩慢。數控系統裝置是數控機床的神經中樞，是長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節。“九五”以后國家有關部門明確發展以pc為平臺的數控系統，通過“九五”的攻關，現在框架上已初步完成。解決了多坐標聯動的技術難題。從過去的三坐標聯動達到了最多可達入坐標聯動，打破了國外對我國的技術“限制”。同時，我國國產數控系統已具備批量生產能力，市場品牌也在逐步樹立，正在改變國際強手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面。

經過多年的發展的我國數控機床已經取得了很大進步，遠高于普通機床的發展速度，2002年國產數控金屬切削機床24803臺，06年達到了82024臺，數量數控化率從9％提高到了20％，產值數控化率為44％。

但是總體來說我國數控金切機床還是相對比較落后，國內市場占有率低，基本依賴進口，這是導致我國金屬加工、金屬切削機床的貿易逆差連年上升的重要原因。我國數控金切機床消費對進口產品的依存度長期維持在70％以上，如何發展我國數控金切機床，是我國機床業界的重要任務，同時也是我國機床擴張和增長的重大機會。

六、對進口機床依存度仍然很高

長期以來我國機床工業取得了很大發展，但是相對于發達國家的機床工業我們仍然落后，主要在加工精度、穩定性、無故障時間上與國外產品有較大差距，而且數控化率偏低，雖然我國大陸機床主機的銷售收入增長很快，但進口增長也很快，進出口逆差有逐年擴大趨勢，只是在07年上半年，進出口逆差有稍稍縮小的跡象，總體而言，我國對進口機床的依存度較高，一直維持在50％以上。這其中，數控金切機床對國外產品的依存度很高是重要原因。我國數控金切機床對進口存度達到了70％，可以說基本依賴進口。

造成這種局面的主要原因是我國機床產品，尤其是高精機床和數控機床的性能、質量、穩定性落后，而且提高速度緩慢；另一個原因是國內對機床行業的保護力度還不到位。前些年為了吸引外資，對外商直接投資企業購買外國設備免稅。近年來，政府已經對這些政策進行了修改，外商投資企業進口機床的免稅條款已經廢除，而且國內企業的固定資產投資購買國產設備可以抵稅。這些措施有力地支持了國產機床業的發展。

當然我國機床行業對進口度高，也從側面說明了機床行業提高的速度較慢，很難取得爆發性的飛躍，行業壁壘非常高，因此國內機床行業內的領先企業，在技術和產品性能上優勢將保持很長一段時間，其他后來者很難在短時間內超越。同時對外依存度高也給予了我國機床行業較大的發展空間。

數控機床行業前景范文第4篇

【關鍵詞】 機床;數控化;改造

普通機床是目前使用最廣泛的機床之一,其技術參數范圍廣,加工范圍較廣,但結構復雜且自動化程度低,生產效率低,不適用于精密、形狀復雜零件的加工。我國從20世紀50年代末至現在已陸續制造了一批數控機床,70～80年代中期,又陸續引進了一批外國數控機床,隨著產品的變化和發展,普通機床的功能已不能滿足要求。

一、普通機床數控化改造的必要性

就目前的現況而言舊機床主要表現在設備老化陳舊、自動化水平低、技術水平落后、勞動生產率低,嚴重影響了生產力的發展。數控機床則具有普通機床所不具備的優點,如:加工精度高,產品的穩定強;加工零件范圍廣,能適應單件、形狀復雜、精度要求較高的零件生產;能有效地減輕工人的勞動強度,縮短生產準備時間。對我國企業而言采用,面對激烈的市場競爭,采用先進的工藝設備,已經成為我國制造技術發展的總趨勢,也是企業走出困境、提升水平,實現跨越式發展的必由之路。

二、數控機床以及再生改造的內容和關鍵技術

數控機床以及再生改造的內容包括:首先是恢復原功能,對原機床存在的故障部分進行診斷并恢復;其次是翻新,為提高精度、效率和自動化程度,對機械、電氣部分進行翻新,對機械部分重新裝配加工,恢復原精度;對其不滿足生產要求的CNC系統以最新CNC進行更新;最后是技術更新或技術創新,為提高性能或檔次,或為了使用新工藝、新技術,在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。改造中的關鍵技術主要是指:正確估計現有機床的剩余價值組成數控機床的各個部分的使用壽命相差很大。一些主要機械大件(如床身、立柱和主軸箱等)使用壽命可達10年以上;一些頻繁運動的驅動機械部件(如滾珠絲杠副)可保持運動精度的壽命約5年;一套數控系統的使用壽命可達10年,而易損電器元件(如行程開關)卻只有兩年。由于數控技術的迅速發展,一個標準型的數控系統在制造廠的生產,壽命為五六年。在數控機床的使用后期要尋找已損壞元器件的外購件將是很困難,甚至為此不得不放棄整個系統。在對舊數控機床進行改造時,必須仔細分析這臺機床哪些部分還可利用,哪些必須更新,甚至可以進行折價比較。一般要求可利用的剩余價值不應低于總價值的三分之一,改造后的機床綜合性能終究比一臺新機床差些。上述原則還可以確定機床改造后要求達到的技術指標和改造后的規模水平。一般來說,舊數控機床中剩余價值較大的還在機械部分及配套附件,數控系統往往都需要更新。

三、我國機床數控化推進工程應采取的對策

1.政府應加大扶持宣傳力度。進行大規模的數控改造,首先需要政府大力宣傳,形成一個聲勢浩大的氣氛;其次也需要政府在政策和資金上大力的支持。德國政府在這方面就做了大量努力,如德國政府在1991年東、西德統一后,從1994年到1997年共投資500萬馬克,對原東德普遍落后的設備進行改造,迅速改變了東部地區生產水平落后的面貌。我國機床數控化推進工程的主要道路還是靠對普通機床進行數控化改造,在數控化改造中政府的支持可以多種形式,如政府直接投資,對一些重點企業、骨干企業的普通機床進行數控改造;又如政策支持,給予企業低息貸款、減稅、免稅等;再者就是政府出面組織、牽頭。這些形式都會給企業的數控化改造提供有力的支持。

2.注重數控技術人員的培訓。數控操作人員、特別是維護人員匱乏是制約我國機床數控化進程的一大障礙,各企業在進行數控改造的同時,應注重數控技術人員的培訓。應從整體上提高數控操作人員的素質,讓數控操作人員既能進行數控編程,又能操作機床,還能進行機床的簡單維護,把他們培養成熟練的數控技術工人。各企業既要舍得花錢進行硬件的改造,又要舍得花錢進行諸如人員培訓等軟件的建設。

3.開發高速、高精度、高效率加工中心等關鍵技術。在對普通機床進行數控改造的同時,應順應國際數控機床發展的潮流,大力發展我國的數控機床。各企業應加強與高校和科研單位的合作,開發具有高速、高精度、高效率加工中心等先進數控設備以及一些特殊專用數控設備,可以促進本國機床工業的發展。

從以上分析可知,發展數控機床和進行數控改造在我國有著廣泛的市場和前景,每臺機床的改造都要根據用戶單位自身經濟能力確定投入的財力進行分析,確定最佳的改造方案。加大普通機床數控化改造力度,不僅能提升我國工業裝備水平,也提高了我國機床制造水平,加強了我國參與國際競爭的能力。

參考文獻

數控機床行業前景范文第5篇

關鍵詞：數控機床 高速切削技術 加工工藝研究

中圖分類號：TG66 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0112-02

近年來，隨著科技、經濟的高速發展機械制造業也出現了前所未有的發展態勢，數控機床的加工工藝也從傳統加工工藝發展到了引進高速切削加工的模式，高速切削加工不僅降低了加工表面的粗糙程度，保證了加工質量，而且大大提高了加工的效率。數控機床的高速切削加工是現代加工工藝提升的代表，如何能讓這種加工工藝在數控機床的操作中更加高效地發揮作用，需要在未來的工作中進行深入探討與研究。影響數控機床高速切削技術的關鍵因素包括高速主軸、快速進給系統、高速切削刀具技術、高速切削工藝、高速機床的床身、立柱和工作臺，這些因素在加工過程中是需要特別關注的，把握好所有操作細節便會提高加工質量，節省技術成本。本文對數控機床加工工藝進行了研究，高速切削技術的操作機理及加工工藝是本文探討的主題，筆者還對影響高速切削技術的各種因素進行了分析，并展望了高速切削技術的應用前景。

1 數控機場具有高速加工的技術優勢

高速加工突破了傳統意義上對切削原理的認識。有資料表明，如果在切削速度超過600 m/min的速度以后繼續增加切削速度，切削速度不升反降，工件會將切削過程中產生并進入將切削的熱量帶走，這個觀點已經被國外高速加工實驗證實。測試證明在大多數實驗條件的應用情況下，工件在進行切削時溫度不會升高3 ℃以上。如此相對應，金屬切除率已定的情況下，實際切削實力在切削速度達到一定速度后基本保持不變。工件在進過高度切削的理想加工后，切屑變形及其收縮加工的實現與應用對航空制造業有著重要的意義。各種相關要素之間要相互協調才能構成高速加工系統，它綜合了多項先進技術，機床廠商因此大力進行開發并推出各種關于高速加工的新技術設備。

高速切削技術可以加工較為薄壁的零件，對一些脆性材料也可以進行加工，原因與切削速度快有直接的關系。高速切削深度及厚度都相對小很多，切削量也非常少，切削力大大減弱，因此在加工薄壁零件、脆性材料等非常適合，并且速度的提升使同一時間內加工的量增加，帶來了加工效率的提高。同時加工精度也受其高速加工的影響，在減少切削熱、內應力和熱變形等因素后，加工的精度自然有所很大程度上的提高。加工工件表面的粗糙程度也較傳統工藝有很大降低，這與高轉速減少加工過程中的振動有關，振動減少后加工表面不再像以前一樣粗糙，增加了工件的美觀程度。

1.1 數控高速加工機床的關鍵技術

想要高速切削加工得到良好實現，高速機床是前提和關鍵。而高速機床的關鍵有以下兩點：（1）高轉速主軸要具有高精度；（2）使用的軸向進給系統的主軸要擁有高控制精度可以提供進給速度和進給加速度。分述如下。

（1）高速主軸。高速切削的最關鍵零件之一就是高速主軸。現在使用10000～20000 r/軸轉速的加工中心得到廣泛普及，并且開始進行主軸轉速高達100000r/min、200000r/min、250000 r/min實用高速主軸的研發。主軸零件在主軸高轉速的情況下，受離心力作用發生震動和變形，所以要嚴格控制因為主軸高速運轉摩擦和大功率內裝電機產生的熱量所引發的高溫和變形。因此高速主軸的性能要滿足以下要求：①高轉速及其范圍；②剛性要強且回轉精度夠高；③熱穩定性比較良好；④功率夠大；⑤和冷卻系統要足夠先進；⑥株洲檢測系統要夠可靠。

（2）快速進給系統。高速切削時，為了保持刀具每齒進給量基本不變，隨著主軸轉速的提高，進給速度也必須大幅度地提高。目前高速切削進給速度已高達50～120 m/min，要實現并準確控制這樣的進給速度對機床導軌、滾珠絲杠、伺服系統、工作臺結構等提出了新的要求。而且，由于機床上直線運動行程一般較短，高速加工機床必須實現較高的進給加減速才有意義。為了適應進給運動高速化的要求，在高速加工機床上主要采用如下措施：①采用新型直線滾動導軌，直線滾動導軌中球軸承與鋼導軌之間接觸面積很小，其摩擦系數僅為槽式導軌的1/20左右，而且使用直線滾動導軌后，“爬行”現象可大大減少；②高速進給機構采用小螺距大尺寸高質量滾珠絲杠或粗螺距多頭滾珠絲杠，其目的是在不降低精度的前提下獲得較高的進給速度和進給加減速度；③高速進給伺服系統已發展為數字化、智能化和軟件化，高速切削機床己開始采用全數字交流伺服電機和控制技術；④為了盡量減少工作臺重量但又不損失剛度，高速進給機構通常采用碳纖維增強復合材料；⑤為提高進給速度，更先進、更高速的直線電機己經發展起來。直線電機消除了機械傳動系統的間隙、彈性變形等問題，減少了傳動摩擦力，幾乎沒有反向間隙。直線電機具有高加、減速特性，加速度可達2 g，為傳統驅動裝置的10～20倍，進給速度為傳統的4～5倍，采用直線電機驅動，具有單位面積推力大、易產生高速運動、機械結構不需要維護等明顯優點。

（3）高速切削刀具技術。①刀具材料。刀具在數控機床高速切削技術中使用，將要滿足下列要求，例如：良好的機械性能、較高的熱穩定性、較強的抵御沖擊能力、耐磨損等，并且要具有較小和加工材料的親和力。②刀具結構。為了確保加工人員及數控機床的安全性，高速切削刀具的機構要有嚴格的要求，必須同時滿足靜平衡和動平衡兩種要求。動平衡對大直徑或盤類的刀具要求相對于小直徑的刀具要嚴格很多，刀具外伸較長必須動平衡。要求進行平衡的元件為刀具、主軸和夾頭，刀具和夾頭組合、刀具與主軸也要進行平衡。雖然目前對刀具結構進行平衡的要求比較嚴格，但是統一的平衡標準并不明確，這需要在以后的高速切削技術加以制定及明確。③刀具的幾何參數。高速切削刀的加工質量、刀具的耐用度等因素都與刀具的幾何參數有直接的關系。④刀柄系統。刀柄系統影響刀具和主軸的連接剛性，必須隨高速切削技術的發展而不斷提高質量。

（4）高速切削工藝。數控機床高速切削技術和傳統的工藝有著較為明顯的不同之處，傳統加工技術已經不再適應社會的發展需求，高速加工是新切削方式的代表，為提高加工精細度、提高加工效率、降低加工成本等做出了巨大的貢獻。需要在以后的數控機床加工中不斷完善加工細節，改進相關技術。

2 數控機床高速加工的發展前景

目前數控機床高速加工技術受到先進數控生產線的引領，在機械制造業發展狀況良好，相關機械制造行業很多都引進了高速加工技術。但是引進的比例相對較小，國家和企業對該技術的認識程度相對較淺，投入的關注、資金以及政策等較少，未能對該技術與本企業的工藝技術有機結合起來，高速加工技術運用程度還是不夠普遍。在未來，隨著高速加工技術的不斷完善與發展，必然會對機械制造相關行業產生更為廣泛的影響，國家、企業對高速加工技術的關注會更加密切，引進該項技術更為普遍，利用高速加工技術為本企業創造更多的價值。

3 結語

綜上所述，數控機床高速切削加工工藝有著其獨特地技術優勢，切削原理是現代切削技術發展的基礎，提高了加工質量，確保了加工精度，節約了加工成本。高速切削加工的關鍵技術科學及實操性非常強，為數控機床高速加工工藝的操作提供了有利支持。在未來高速加工技術將會不斷得到完善，更多的應用到機械制造行業當中去，為國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 李彥.數控機床高速電主軸技術及應用[J].精密制造與自動化，2011，3.