數控機床的發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：數控機床的發(fā)展史范文

關鍵詞：龍門式數控機床；發(fā)展；研究

引言

面對市場發(fā)生的變化、面對用戶對技術進步要求的日益迫切形勢，開發(fā)新型數控產品來替代普通數控產品失去的市場份額已勢在必行。分析中國市場形勢高檔的數控產品因其價格昂貴，目前對于相當多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私人企業(yè)、以及不十分景氣的國有企業(yè)也是可望而不可及的。而對于國外市場，由于我們的技術相對落后、生產經驗、生產能力、制造水平都存在較大差距，現(xiàn)在要開發(fā)高檔產品與國外廠家競爭顯然時機很不成熟。而大、中規(guī)格的經濟型數控機床盡管有關性能指標不及高檔機床，但功能類似、且價格低、操作方便使用可靠而受到廣大中國用戶歡迎。

1.龍門式數控機床的發(fā)展趨勢

龍門式數控機床是當代機械制造業(yè)的主流裝備，是市場熱門商品。世界上工業(yè)發(fā)達的國家美國、日本等西方國家把該類產品作為戰(zhàn)略物質。用于大型螺旋漿空間曲面加工的龍門式五軸聯(lián)動銑床，曾引發(fā)轟動一時的美-日制裁原蘇聯(lián)的“東芝事件”。上世紀末，美國國會因當時我國進口16臺用機制造的多軸聯(lián)動舊機床，而炮制所謂要求制裁中國的考克斯報告。世界上工業(yè)發(fā)達的國家美國、日本、德國、法國、意大利、西班牙等國家的龍門式數控機床在中國銷售量很大，都為本國開發(fā)、制造龍門式數控機床制定了技術創(chuàng)新的環(huán)境與機制和數控機床業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略。其代表性產品所具備先進技術及發(fā)展趨勢。

當今世界龍門式數控機床正快速向高速、高精、復合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展。中國的龍門式數控機床產品處于落后的地位，長期依賴進口。近年來，我國每年進口數控機床的總額中有42%是用于購買龍門式數控機床。我國為發(fā)展該類產品通過購買國外產品、合資合作引進先進技術，花費了大量的資金。根據海關統(tǒng)計，2004年我國機床消費94.6億美元，消費了世界機床產值的五分之一，居世界機床消費的首位，其中進口59.2億美元，居世界機床進口的第一位，出口5.4億美元。我國龍門式數控機床產品的發(fā)展歷程是通過購買國外產品和合資合作引進先進技術，如：北京航天與法國FOREST―LINE公司、北京第一機床廠與德國瓦特利西靠勃公司合作，與日本大隈公司合資等。目前，我國雖然在該類型數控機床方面有了長足的發(fā)展，但與美國、德國、法國、日本、意大利、西班牙發(fā)達國家相比，最少有10年左右的差距。

龍門式數控機床的開發(fā)及產業(yè)化的實施，將具有很好的國內外市場需求前景，應用領域為鐵路、航空、航天、橋梁、汽車、軍工、造船、化工、印刷、建筑、能源、模具、機械、紡織等行業(yè)。地處東北老工業(yè)基地沈陽的沈陽機床集團是全國最大的機床制造商，對民族工業(yè)的振興肩負歷史重任，具有開發(fā)此類機床近20年的經驗，開發(fā)的GMB系列產品具有自主知識產權，填補了國家同類產品的空白。

2.國內外研究

（a）為動工作臺、動橫粱式加工中心；（b）為動工作臺，定橫粱式加工中心；（c）為定工作臺、高架橋式加工中心；（d）為定工作臺、動龍門式加工中心

圖2.1框架結構圖

隨著航天、航空、汽車、模具等行業(yè)的日益發(fā)展，龍門式加工中心已成為必不可少的設備之一。目前龍門式加工中心的種類繁多，各類型產品所適用的行業(yè)也不同。行業(yè)的不同導致了適用的龍門式加工中心的類型也有所不同，因此在概念設計階段必須正確的把握不同類型的龍門式加工中心都適用于哪些行業(yè)。

（符號注解：“”代表極好；“+”代表好；“o”代表一般；“-”代表差；“―”代表極差）

根據市場調研及對國內外同類產品的水平分析，龍門式加工中心根據框架結構的不同大體上分為如圖2.1所示的4種類型。龍門式加工中心適用的行業(yè)大致分為4種：

（1）普通行業(yè)；

（2）汽車、模具行業(yè)；

（3）航天、航空行業(yè)；

（4）船用柴油機、汽輪機行業(yè)。

適用情況如表2-1所示。

通過表2-1我們看到一些行業(yè)會有多種類型的龍門式加工中心適用于該行業(yè)，但怎樣確定最適用于該行業(yè)的龍門式加工中心變得尤為重要，因此必須了解各類型的龍門式加工中心在各性能指標上的優(yōu)缺點。見表2-2。

對于適用于不同行業(yè)的龍門式加工中心在其性能指標上的側重點也是不同的。

（1）普通行業(yè)：加工的工件大多數精度要求不高、批量較大。適用的龍門式加工中心應以成本較低、裝卸工件方便、易排屑為主。

（2）汽車、模具行業(yè)：加工的工件要求精度高、效率高，但大多無復雜曲面。適用的龍門式加工中心應以快移速度高、換刀時間短、裝卸工件方便、易排屑為主。

（3）航天、航空行業(yè)：加工的工件多以細長和復雜曲面為主，要求連續(xù)加工精度高。適用的龍門式加工中心應以加速度高、CNC五軸加工為主。

（4）船用柴油機、汽輪機行業(yè)：加工的工件體積大、重量大、高度較高，加工時切削量較大。適用的龍門式加工中心應以剛性高、Z軸行程大或有W軸為主。

結論

大規(guī)格高、中檔龍門式鏜銑加工中心作為通用機床表現(xiàn)為市場需求量多，適應性廣。該類機床主要面向于航天、航空、汽車、軍工、能源、模具、IT產業(yè)等行業(yè)的零件加工，以加工黑色和有色金屬大中型復雜零件為對象，具有高精度、高柔性、環(huán)保型、自動化程度高等特點，特別適合多品種小批量精密加工。其性能指標和精度指標均貫徹國家標準。工件在一次裝夾后可進行鏜、銑、鉆、攻絲等多工序加工，配備角度頭可進行五面加工。通過樣機試制證明：機床的功能、精度均達到了設計的要求。開發(fā)此類機床是我廠數控機床一個質的飛躍。

第2篇：數控機床的發(fā)展史范文

采用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現(xiàn)的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。

1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同時控制三軸的運動。這臺數控機床被大家稱為世界上第一臺數控機床。

這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一臺工業(yè)用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。

在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產及使用了數控機床。

數控機床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。

然而，由于當時的數控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。

到了1960年以后，點位控制的數控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點位控制的數控系統(tǒng)比起輪廓控制的數控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發(fā)展，據統(tǒng)計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數控機床中，85%是點位控制的機床。

數控機床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現(xiàn)工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現(xiàn)在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。

1967年，英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發(fā)及應用。1974年以后，隨著微電子技術的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發(fā)展。

80年代，國際上出現(xiàn)了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用。

目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。

所以機床數控技術，被認為是現(xiàn)代機械自動化的基礎技術。

那什么是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，并手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉塔車床；1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀初出現(xiàn)了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。

車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。

普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用于單件、小批生產和修配車間。

轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產。

自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產。

多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環(huán)和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。

仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型

立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。

鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。

專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯(lián)合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點，適用于工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什么復雜性和科技含量。

我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬于勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發(fā)展為數控車床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發(fā)展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很?，F(xiàn)在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業(yè)的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后，機床制造業(yè)就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但后來中國進入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯(lián)的路子，什么叫蘇聯(lián)的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個專用生產線，用多臺專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發(fā)生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。現(xiàn)代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業(yè)機床的路子已經到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯(lián)了幾臺五軸聯(lián)動的數控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯(lián)的機床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數控機床，但數控機床的發(fā)展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國的電子系統(tǒng)工業(yè)本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執(zhí)機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化后大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現(xiàn)在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統(tǒng)方面，日本目前在系統(tǒng)方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統(tǒng)用步進電機，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機?，F(xiàn)在的數控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機和系統(tǒng)內的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統(tǒng)能同時控制3軸，高級系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數控系統(tǒng)。我們目前不要說系統(tǒng)，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統(tǒng)100％外購，各廠家一般都買日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80％以上，也有德國西門子的系統(tǒng)，但比較少。德國西門子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國系統(tǒng)不太能適合我們的電網，我們的電網穩(wěn)定性不夠，西門子系統(tǒng)的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來西門子系統(tǒng)改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統(tǒng)漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產業(yè)政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比制造劃算。機床屬于投資大，見效慢，回報率底的產業(yè)，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發(fā)現(xiàn)，機床屬于戰(zhàn)略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規(guī)定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業(yè)。美國機床在世界上沒有什么競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區(qū)略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發(fā)展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經商業(yè)化了的數控系統(tǒng)，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對他們的系統(tǒng)信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國設有合資企業(yè)。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統(tǒng)采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著“國產”的旗號。

近來隨著中國的經濟發(fā)展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說制造水平相當高，號稱“智能化、網絡化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業(yè)也在上海設立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業(yè)，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今后五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

1.美國的數控發(fā)展史

美國政府重視機床工業(yè)，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務,并且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數控系統(tǒng)等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發(fā)展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統(tǒng)基礎扎實，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數控機床產量增加緩慢，于1982年被后進的日本超過，并大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

2.德國的數控發(fā)展史

德國政府一貫重視機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研并重。企業(yè)與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統(tǒng)、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。

3.日本的數控發(fā)展史

日本政府對機床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發(fā)展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后，1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數控系統(tǒng)，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內約占70%，對加速日本和世界數控機床的發(fā)展起了重大促進作用。

4.我國的現(xiàn)狀

我國數控技術的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，中國于1958年研制出第一臺數控機床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數控系統(tǒng)技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統(tǒng)生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發(fā)展先進技術，加大技術創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。 

 在20余年間，數控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數控系統(tǒng)配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統(tǒng)依靠國外技術支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數控技術的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統(tǒng)生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發(fā)展先進技術，加大技術創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。

2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數控機床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統(tǒng)后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發(fā)展到數控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機床結構發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。我國目前各種門類的數控機床都能生產，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業(yè)購買日本著名的機床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數控設備的發(fā)展方向六個方面：智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產值最大。美國的機床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。三、數控系統(tǒng) 由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統(tǒng)剛剛開始產業(yè)化、水平質量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口。華中數控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業(yè)進軍，但機床的硬件方面不行，質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有采用華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統(tǒng)也不錯。我們國家機床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數控系統(tǒng)。

四、機床精度1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定位精度等5種。2、機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。3、看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業(yè)機床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產數控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質量不錯，目前效益良好，年產600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產1200臺。2、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產數控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機床生產商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產能力為1000臺，生產數控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產能力不知。5、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產能力800臺。5、民營企業(yè)進入機床行業(yè)情況1、浙江日發(fā)公司，2000年投產，生產數控車床、加工中心。年生產能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產機床，主要是從日本引進技術，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術。生產小型儀表數控車床，水平相當不錯。六、軍工企業(yè)技改情況軍工企業(yè)得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購買普通設備。尤其是近3年來，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進數控機床。也從國內機床廠哪里采購了大批普通數控機床，國內機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術，爭取軍工企業(yè)的高端訂單。聽在軍工企業(yè)的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實，總書記掌權以來，已經把國防事業(yè)提到了和經濟發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟發(fā)展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產大國。

參考文獻：

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4.《機床數控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢》黃勇陳子辰浙江大學

5.《中國機械工程》

6.《數控機床及應用》作者：李佳

7.《機械設計與制造工程》2001年第30卷第1期

8《機電新產品導報》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

10.機械》2007年第34卷第8期

第3篇：數控機床的發(fā)展史范文

【關鍵詞】數控機床；工藝規(guī)程；影響改變

數控機床是按照預先編好的程序進行加工的，在加工過程中不需要人工干預，數控機床的結構要求精密、完善且能長時間穩(wěn)定可靠地工作，以滿足重復加工的需要。隨著數控技術的發(fā)展，對數控機床的生產率、加工精度和壽命提出了更高的要求，因此傳統(tǒng)機床結構上的缺點暴露無疑，有些結構甚至限制了數控高技術高性能的發(fā)揮，因此現(xiàn)代數控機床在機械結構與普通機床存在著顯著差異。數控機床的主軸驅動系統(tǒng)和進給驅動系統(tǒng)，分別采用交流、直流主軸電動機和伺服電動機直接驅動，這兩類電動機調速范圍大，并可無級變速，因此使主軸箱、進給變速箱及傳動系統(tǒng)大為簡化，傳動鏈大大縮短，齒輪、軸承、軸的結構數量大為減少，甚至不用齒輪，由電機直接驅動主軸或進給滾珠絲桿，傳動精度上升了一個量綱的級別。數控機床常有配有自動換刀裝置、回轉工作臺(實現(xiàn)分度轉位、圓周進給)、工件交換系統(tǒng)、對刀裝置、排屑裝置等，柔性制造系統(tǒng)還配有自動上下料系統(tǒng)等。數控加工所用的數控機床及其以整體硬質合金、可轉位刀具為代表的技術一起構成了金屬切削發(fā)展史上的一次重要變革，數控技術給傳統(tǒng)的機械加工帶來了革命性的變化，引領機械加工向著高質量、高效率方向前進，產生了與傳統(tǒng)零件加工工藝方法明顯不同的數控加工新工藝。

1數控車床對工藝規(guī)程的改變

數控車床的主傳動系統(tǒng)一般采用交流主軸電動機，通過同步帶傳動或主軸箱內2～4級齒輪換檔傳動主軸，主軸電動機在額定轉速時可輸出全部功率和最大轉矩，隨著轉速的變化，功率和轉矩將發(fā)生變化;也有的主軸由交流調速電動機通過兩級塔輪直驅，并由電氣系統(tǒng)無級調速，由于主傳動鏈沒有齒輪，噪聲很小。數控車床主傳動由電氣系統(tǒng)按程序指令自動控制變速及換向，變速及換向無需停車，為工序集成提供了基礎保證。比如粗精加工可集中工序，傳統(tǒng)機床加工因為粗精加工轉速不同，需要停車變速導致工序劃斷;再如內外輪廓加工與切槽、車螺紋可集中工序，傳統(tǒng)機床加工因為各工藝轉速不同，且要換刀，必須停車調整導致工序劃斷。數控車床沒有傳統(tǒng)的進給箱和交換齒輪架，它是直接采用伺服電動機經滾珠絲杠，傳到滑板和刀架，實現(xiàn)Z向(縱向)和X向(橫向)進給運動，數控車床所用的伺服電動機除有較寬的調速范圍并能無級調速外，還能實現(xiàn)準確定位;普通臥式車床是把主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架實現(xiàn)縱向和橫向進給運動的。數控車床主軸與縱向絲杠雖然沒有機械傳動聯(lián)結，但同樣具有加工各種螺紋的功能，主軸由伺服電動機驅動旋轉，但在主軸箱內安裝有脈沖編碼器，主軸的運動通過齒輪或同步齒形帶1:1地傳到脈沖編碼器。當主軸旋轉時，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數控系統(tǒng)，使主軸電動機的旋轉與刀架的切削進給保持同步關系，即實現(xiàn)加工螺紋時主軸轉一圈，刀架Z向移動工件一個導程的運動關系，主軸脈沖編碼器代替了傳統(tǒng)機床螺紋加工冗長的進給傳動鏈，傳動鏈大大縮短，機床加工精度提高，由于數控車床采用了脈寬調速伺服電動機及伺服系統(tǒng)，因此進給和車螺紋范圍很大。數控車床進給傳動系統(tǒng)也是由電氣系統(tǒng)按程序指令自動控制進給速度，進給方向由數字坐標信息控制，背吃刀量由程序指令信息控制，切削用量的變化均無需停車調整，為工序集成提供了技術保證。比如車螺紋，普通車床要調整切換成絲桿模式，造成工序劃斷，但數控機床是應用主軸脈沖編碼器代替螺紋加工進給傳動鏈，不需要停車調整機床，只需要程序指令控制，這樣工序就可以打包集成，不需要把車螺紋工序單獨分出，只需劃成工步。再比如車錐度，普通車床要轉動小滑板，造成工序劃斷，但對數控機床而言，數控加工直線、圓弧、異型曲線難度是一樣的，而且不需要靠模等任何工藝輔助措施，不需要停車調整機床，只需按照程序指令的數字坐標走刀，這樣工序也可以打包集成，不需要把車錐度工序單獨分出，只需劃成工步。再比如車曲面、車圓球，只要刀具的副偏角選擇合適，不需要停車更換成形車刀，按照程序指令的數字坐標走刀，用車外圓的刀具就可以加工出曲面、圓球，工序同樣可以打包集成，不需要把車曲面、圓球工序單獨分出，只需劃成工步。下面以錐套球體零件為例說明傳統(tǒng)機床加工工藝與數控機床加工工藝的區(qū)別，圖1為錐套球體零件圖。錐套球體零件兩種工藝方案區(qū)別主要體現(xiàn)在車錐孔及車球體:(1)傳統(tǒng)機床工藝工序2是專門為工序5車球體作準備，工序5通過雙手控制法(相當于機床調整)手動粗精車球體，精度較難保證;而數控機床工藝工序2已經通過程序指令及數字坐標把球體粗車出來，工序4是精車球體，精度容易保證，更無需停車調整機床。(2)傳統(tǒng)機床工藝工序3是車錐孔，但要事先車出20．8的底孔，再轉動小滑板(停車調整機床)車錐孔，并以鉸錐孔保證尺寸精度;而數控機床工藝工序3通過程序指令及數字坐標直接車出錐體，機床無需停車調整。

2加工中心對工藝規(guī)程的改變

加工中心是數控機床中生產率和自動化程度最高的綜合性機床，它在機械結構上優(yōu)于普通銑床，主要體現(xiàn)在以下幾點:(1)加工中心是在數控鏜床、數控銑床或數控車床的基礎上增加自動換刀裝置，使工件在機床工作臺上裝夾后，可以連續(xù)完成對工件表面自動進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工步的加工，在一臺機床上完成由多臺機床才能完成的工作，工序高度集中。(2)加工中心一般帶有回轉工作臺或主軸箱可旋轉一定角度，從而使工件一次裝夾后，自動完成多個平面或多個角度位置的多工序加工。(3)加工中心能自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能。(4)加工中心如果帶有交換工作臺，工件在工作位置的工作臺進行加工的同時，另外的工件在裝卸位置的工作臺上進行裝卸，不影響正常的加工工件，工作效率高。由于加工中心具有上述機能，因而可以大大減少工件裝夾、測量和機床的調整時間，減少工件的周轉、搬運和存放時間，使機床的切削時間利用率高于普通機床3～4倍，具有較高的加工精度、較高的生產效率。例如型腔蓋板類零件，加工部位主要集中在上下兩個表面，四個側面沒有高的加工要求，可用立式加工中心，首先加工底面基準，再翻面加工上表面、型腔及孔系，由于機床的數字化功能，孔系加工均無需鉆模鉆套、鏜模鏜套，導向功能普遍采用中心鉆、定心鉆點窩保證;型腔的銑削也無需對刀塊、對刀塞尺，完全由機床的數字化坐標保證。如果是箱體類零件，常常是六個面都要加工，而且前后、左右有軸承孔等，這類零件的底面、上表面加工仍可選用立式加工中心，但前后左右四個面要使用臥式加工中心，通過鏜削保證軸承孔的加工精度，并應用回轉工作臺調頭鏜削有同軸度要求的孔系。這類大件，因為裝夾較為困難，一般常按部位加工。正是因為數控機床機械結構的技術進步，數控機床用軟件或信息補償機械硬件結構，切削用量的改變全自動柔性調整，機器傳動鏈縮短簡化，機床精度提高了一個量綱，導致數控加工工序、工步的劃分與傳統(tǒng)機加工標準不同，現(xiàn)將兩者比較歸為表2。傳統(tǒng)工藝中所說的“工序”，在數控加工中，應按照“工步”來理解，數控加工零件，工序雖只有一道，但加工過程仍是一步一步進行，按相關定義，這一步一步的加工稱為“工步”。傳統(tǒng)加工中，工序較分散，每道工序中的工步內容少，而數控加工中一道工序中的工步內容很多，傳統(tǒng)加工工藝編制時將“工序”的編制作為重點，而數控加工中，著眼點就必然在“工步”上。數控加工技術是基于數字信息控制零件刀具的動作、位移、速度的機械加工方法，數控機床的機械結構相對簡單，但電氣控制技術卻相當專業(yè)復雜，以專業(yè)的數控系統(tǒng)為核心，通過數控程序控制刀具完成復雜的軌跡運動，并可在加工過程中運用數控系統(tǒng)改變參數。數控機床加工改變了傳統(tǒng)機床加工以人工操作機床為主的模式，改變了在傳統(tǒng)機床加工過程中停車調整機床的模式，比如車錐孔要轉動小滑板，車螺紋要切換成絲桿傳動，鉆孔要安裝鉆模鉆套，變速要搭掛輪，銑槽要安裝對刀塊對刀塞尺等，數控機床在機械電氣信息結構上的技術進步，最終會映射到機械加工工藝規(guī)程上，引領數控加工工藝朝著高精度高質量、高效率低成本方向前進。

參考文獻:

［1］鄭紅．基于企業(yè)產品的數控加工工藝課程設計教改實踐［J］．才智，2015(12)．

［2］吳長德．數控加工對傳統(tǒng)加工工藝產生的變革［J］．現(xiàn)代制造工程，2006(8):136～138．

第4篇：數控機床的發(fā)展史范文

[關鍵詞]刀具半徑補償；數控銑削加工；應用

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0238-01

科技進步是數控加工技術的基礎，使各行各業(yè)均能在生產力及產能上不斷提升，因此數控加工技術對于社會生產的重要性不言而喻，通過對技術的不斷革新與升級，使數控加工的零件尺寸準確度得到顯著提升，同時數控加工技術的不斷精進也是近代工業(yè)發(fā)展史的重大突破，為未來工業(yè)技術發(fā)展奠定了堅實的基礎。

一、刀具半徑補償的基本概念

刀具半徑補償方式是以數控系統(tǒng)為基準，在進行相關數據的設置時，需要編程員注意將原始的刀具半徑設置為零，利用刀具零件的基礎輪廓進行基礎的編程，按照相關的ISO執(zhí)行審計標準，在刀具按照原有程序進行運營時，需要規(guī)定相關的行進方向，一旦前進方向向右偏移，既需要進行右補刀操作，利用G42指令進行操作，而相反則需做左補刀操作，利用G41命令執(zhí)行操作，而撤銷指令則使用G40實現(xiàn)操作目標。

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由于B功能刀具半徑補償只能根據本段程序進行刀補計算，不能解決程序段之間的過渡問題，使用時均將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性較差；C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓進行編程，因此，現(xiàn)代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。當采用C功能刀具半徑補償時，要求在建立刀具半徑補償程序段的后續(xù)兩個程序段中，必須含有指定補償平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否則，無法建立正確的刀具半徑補償。

在數控銑床上進行輪廓加工時，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心的運動軌跡并不等于所需加工零件的實際輪廓。在進行內輪廓加工時，刀具中心偏移零件的內輪廓表面一個刀具半徑值。在進行外輪廓加工時，刀具中心又偏離零件的外輪廓表面一個刀具半徑值。這種自動偏移計算稱為刀具半徑補償。應用刀具半徑補償功能時，只需按工件輪廓進行編程，然后將刀具半徑值輸入數控系統(tǒng)中，執(zhí)行程序時，系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，進行刀具半徑補償，從而加工出符合要求的工件形狀，當刀具半徑發(fā)生變化時也無需更改加工程序，使編程工作大大簡化。

二、刀具半徑補償功能應用的技巧

1.圓孔的加工

對于直徑為32mm，孔深為12mm的圓孔，在數控銑床上可直接用一把立銑刀完成。工藝及編程分析如下。刀具的選擇：對于此類的圓孔，工件材料若為45鋼調質處理，可選一把硬質合金立銑刀，假定孔徑為D、刀具直徑為d、它們之間的關系應是：D/3

粗精加工的安排和程序處理。把刀具路徑編在一個子程序里，每次慢下刀0.5mm，子程序連續(xù)調用24次，刀補值設定為7.2，即可完成粗加工。精加工只需調用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量減小5倍，刀補值設定為理論值，其他不變，即可完成精加工。

由此例可見，通過巧妙應用刀具半徑補償、選擇合理的刀具、制定最優(yōu)化的刀具路徑和新工藝“少吃走快”的大膽應用，就能快速、高效、準確地加工出類似的孔類零件。

2.內外壁的加工

內外壁加工模式是目前采用最為廣泛的加工方式，需要在平面上銑出與銼刀直徑距離相近的溝槽，然后對溝槽的質量及距離進行計算，以保證溝槽的寬度能夠符合三刃力銑刀切合面的寬度，采用傳統(tǒng)的減少尺寸加大橫截面的方式，使銑刀能夠利用最小的力度完成切合，由于圖素位整理比較復雜，因此需要有效的應用刀具半徑補償，極大的減少了所需要的材料，并突破原有的加工時間限制，利用計算優(yōu)勢對下刀點進行計算，按照相應的軌跡，編寫可沿外壁運行的基本程序，通過改刀手段，將槽壁填滿，使銑刀在加工過程中，能受到來自加工盤的外力，從而壓緊凹槽接觸，確保不會因受力面的增大，而導致位置的偏移，要注意刀補值的初始設定，必須在加工壁以外，使其能夠充分利用剩余空間，保障加工工序的順利進行。

采用此方法加工內外壁的特點就是只需編寫一個程序，通過不斷修改刀補值來完成內外壁的粗精加工。當加工內壁時，把刀補值設為刀具半徑；加工外壁時，刀補值設為（槽寬-刀具半徑）。這兩個例子很簡單，但是都比較典型，說明了數控銑削加工中刀具半徑補償應用的兩種思想。刀具半徑補償的應用遠遠不止這些，還有待于我們繼續(xù)探討。

三、機床仿真操作部分

在這里所使用的數控操作虛擬加工軟件是南京斯沃數控仿真軟件，包括17大類，67個系統(tǒng)，126個控制面板。具有發(fā)那科FANUC、西門子SIEMENS、美國HAAS、廣州數控GSK、華中世紀星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數控JNC編程和加工功能。學生通過在電腦上操作該軟件，可以在較短的時間內掌握不同系統(tǒng)的數控車、銑及加工中心的操作，可手動編程或讀入CAM數控程序進行虛擬加工。通過該數控仿真軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又能大大減少數控機床的巨額投入。數控系統(tǒng)的機床操作仿真加工與實際加工過程的相結合，讓學生有身臨其境的感覺。現(xiàn)以FANUC系統(tǒng)漢川機床操作為例來說明制作過程：學校實訓工廠的漢川機床FANUC0i-M面板。先打開Captivate軟件，選擇訓練模式錄制全屏。打開斯沃數控仿真軟件，進入FANUC0i-M系統(tǒng)，再選擇漢川機床廠FANUC0i-M面板如。機床回零，安裝零件，導入經過后處理的心形凹模的數控編程代碼，裝刀具、對刀，設置參數，最后自動加工。操作完停止錄制，對錄制完成的內容，凡涉及到重要知識點的步驟再進行詳細的編輯，最后flash文件格式。

四、結語

刀具半徑補償有效使數控加工技術在科技的進步中得到提升，為此不僅需要編程人員付出巨大的努力，同時相關技術人員也對數控加工技術做出卓越貢獻，使其成為具有現(xiàn)代影響力的科學加工技術，但數控加工技術所能應用的領域遠不止目前所知的領域，因此對于數控加工技術的開發(fā)，還應在工作學習中不斷探索，總結經驗，使數控加工技術成為工業(yè)科技發(fā)展進步的標志。

參考文獻：

第5篇：數控機床的發(fā)展史范文

一、轉型與新一輪工業(yè)革命

1992年美國就提出工業(yè)轉型，近年奧巴馬政府又提出再工業(yè)化戰(zhàn)略，其中最典型的項目就是美國國防預研局（DARPA）發(fā)起的自適應運載器制造（AVM）計劃。按照該計劃，軟件將自動生成制造工藝流程，可使軍事裝備系統(tǒng)的開發(fā)周期由10年左右降至2年，可謂是信息技術與制造技術的革命性結合。德國也提出“第四次工業(yè)革命”，即基于信息化的自動化生產，將信息技術和制造技術深度融合，使高度柔性的批量生產成為可能。無論是美國的“再工業(yè)化”還是德國的“第四次工業(yè)革命”，都離不開信息技術，離不開工業(yè)軟件。

目前國內制造業(yè)使用的工業(yè)軟件，可以說是被國外軟件一統(tǒng)天下。過去15年僅CAD（計算機輔助設計）軟件一項，國內制造業(yè)在采購國外CAD軟件及軟件升級所支付的費用超過了20億美元。

我國的制造業(yè)長期嚴重依賴國外軟件，花費巨資不說，也使我國的核心競爭力無從談起。這種嚴重受制于人的情況使制造業(yè)安全、國防安全面臨重大威脅。在以信息技術、GNC（導引導航控制）技術為基礎的電子戰(zhàn)中，如果沒有完全自主的工業(yè)軟件（包括基礎元器件）為后盾，后果是難以預料的。

二、國際工業(yè)軟件巨頭的發(fā)展

在國外工業(yè)軟件企業(yè)中，最具代表性的當屬法國達索系統(tǒng)公司、德國西門子公司及美國的PTC公司。

達索系統(tǒng)公司是法國達索集團的子公司。達索飛機公司從1960年開始引進IBM計算機和使用數控加工機床。1967年著手用Bézier曲面建立飛機外形的數學模型。1970年用批處理方式全面展開幻影系列飛機的數字化設計。1974年為了擴大CAD應用規(guī)模，決定一面引進洛克希德飛機公司的CADAM系統(tǒng)，一面重點開發(fā)飛機吹風模型的三維造型和加工軟件，以便大量縮短飛機模型的吹風試驗周期。1975年以100萬美元買下了CADAM源程序，學習CADAM的技術訣竅。1977年啟動開發(fā)三維交互CAD軟件CATIA。1978年CATIA投入使用。1981年為了拓寬應用領域，深化CATIA開發(fā)，組建達索系統(tǒng)公司。20世紀80年代IBM成為達索系統(tǒng)公司的用戶并且在自己的工程和制造車間部署CATIA，之后CATIA進軍航天領域。

達索系統(tǒng)公司于1997年收購機械設計解決方案的SolidWorks公司；1998年收購IBM 產品數據管理（PM）系統(tǒng)并且創(chuàng)建ENOVIA公司；1999年收購以色列智能解決方案有限公司；2000年收購美國DENEB公司形成今天的 DELMIA； 2005年先獲得 Abaqus Inc.，并由此創(chuàng)建了SIMULIA品牌，后收購Virtool SA； 2006年先收購MatrixOne Inc.，并創(chuàng)建了ENOVIA品牌，后收購精于模型化和虛擬化軟件設計的瑞典Dynasim AB公司以擴充產品線； 2007年收購3D互動產品文檔制作的領導者Seemage； 2010年先收購Exalead Inc.，后收購IBM的PLM軟件業(yè)務部門； 2011年收購Intercim LLC和Enguinity PLM； 2012年收購Netvibes，Gemcom； 2013年收購FE Design，Simpoe和Aprison。十多年的收購、兼并使達索系統(tǒng)公司成為全球工業(yè)軟件領域的巨頭之一。

德國西門子工業(yè)自動化業(yè)務部旗下機構Siemens Industry Software是全球領先的產品生命周期管理（PLM）軟件與服務提供商，在全球擁有69500個客戶，近670萬裝機量，總部位于美國德克薩斯州的普萊諾市。德國西門子公司于2007年5月10日宣布完成對UGS公司的收購，后者作為西門子自動化與驅動集團（Siemens A&D）的一個全球分支機構展開運作。而UGS則發(fā)源于1960年成立的McDonnell Douglas Automation公司。1976年該公司收購了Unigraphics CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的開發(fā)商――United Computer公司，成立Unigraphics Group，進行 UG 軟件系列的開發(fā)，并將其應用機的設計與制造過程之中。1991年 Unigraphics Group被美國通用（GM）公司的子公司 EDS 公司收購，以 EDS UG 運作； 1998年EDS UG并購Intergraph公司的機械軟件部，成立EDS的子公司UGS；2001年EDS公司收購SDRC 公司（由美國NASA的阿波羅登月計劃催生的軟件公司），將SDRC與UGS組成 Unigraphics PLM Solutions 事業(yè)部； 2003年Unigraphics PLM Solutions 事業(yè)部成為獨立的 UGS 公司； 2007年UGS被西門子公司收購。

美國PTC公司成立于1985年，最初是由Computervision公司的幾個工程師分家出來后組建的。PTC公司有產品生命周期管理 （PLM）、計算機輔助設計（CAD）、應用程序生命周期管理（ALM）、供應鏈管理（SCM）和服務生命周期管理（SLM）的解決方案。PTC于1988年了Pro/ENGINEER； 1995年PTC收購來自Evans和Sutherland的CDRS；1998年PTC收購Computervision，擁有了CADDS5軟件； 1999年PTC收購了Ohio Design Automation，Pro/ENGINEER從而具備了領先的ECAD 協(xié)作解決方案； 1999年還收購了DIVISION Group和Auxilium，Inc.，提供復雜產品的虛擬現(xiàn)實技術； 2002年PTCPro/ENGINEER Wildfire野火版，這是全球第一款完全支持 Web 服務的CAD系統(tǒng)； 2006年PTC收購了NC Graphics，這是高速精密加工領域的最佳 CAM 解決方案，從而完善了CAM功能； 2007年PTC收購了CoCreate，這是定位于航空、船舶等復雜裝備設計和工廠設計的三維設計解決方案； 2010年10月PTC正式推出了Creo產品包。

從這三家IT公司的發(fā)展過程看，我們得到三點啟示：一是這些公司多發(fā)源于工業(yè)公司，比如達索飛機公司、洛克希德?馬丁、麥道等航空航天和防務公司，這是因為國防工業(yè)特別是航空航天工業(yè)是高技術含量、高附加值、高精加工產品的典型代表，兼具高新技術產業(yè)和先進制造業(yè)的典型特征；二是這些公司都是工業(yè)系統(tǒng)中業(yè)務最復雜的軍工企業(yè)，軍工企業(yè)是工業(yè)軟件發(fā)展的強大驅動力，不僅有力的促進了工業(yè)軟件的成熟，也對軍工產品的研發(fā)、升級、換代起到關鍵作用；三是他們的發(fā)展史也是一個并購、收購史，這是因為工業(yè)應用本身需要軟件不斷吸取新技術和新知識來發(fā)展新的功能，并購則是最快捷高效的手段。

三、打造自主工業(yè)軟件發(fā)展機制

我國生產的工業(yè)軟件與發(fā)達國家的工業(yè)軟件相比，無論是功能還是應用，無論是市場還是研發(fā)都有很大的差距。

自上世紀80年代以來，國家相關主管部委曾多次組織過工業(yè)軟件的開發(fā)，在花費大量財力、人力之后，多是無疾而終。究其原因，筆者認為：我們的工業(yè)軟件開發(fā)體系，是先由大學引進新教材、新技術，培養(yǎng)了一批信息化工程技術人員，為企業(yè)開發(fā)工業(yè)軟件打下了一定的基礎。但在實踐中是各大學、各研究院所在工業(yè)軟件研發(fā)中又遠離企業(yè)應用，脫離了以企業(yè)為主導的工程背景。結果是各種相關課題、項目先天不足，沒有優(yōu)秀的工業(yè)基因，也缺少成長壯大的磨練環(huán)境，嚴重制約了我國工業(yè)軟件的發(fā)展。

面對強勢的國外工業(yè)軟件，必須強化國家對信息化的領導力。信息化成為國家戰(zhàn)略，在第一次中央網絡安全與信息化領導小組會議上已被同志定為主旋律。中央網絡安全與信息化領導小組的成立，預示了我國的網絡安全與信息化管理機制將發(fā)生深刻的變化。

其實，我國的機床行業(yè)發(fā)展應該可以為其它裝備制造業(yè)研發(fā)工業(yè)軟件提供示范。十年前國產機床是低端工業(yè)品的代名詞，因此很多機床產品被高要求的軍工行業(yè)拒之門外。然而十年后沈陽機床、濟南二機床和秦川機床等一批國內機床企業(yè)脫穎而出，高端機床產品逐漸進入軍工制造業(yè)，并對新一代軍工產品生產裝備起到重要作用。這首先是因為國內機床企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的內驅力，但也離不開國家政策的扶持。2007年國家發(fā)改委了《軍工行業(yè)首臺（套）國產數控機床認定與管理辦法》，該辦法規(guī)定首臺（套）國產數控機床是擁有自主知識產權和品牌、有重大技術突破、指標達到國內領先或國際先進水平、國內首創(chuàng)、對國民經濟發(fā)展和國產數控機床進步有重要作用的設備，且必須有用戶、能夠形成產業(yè)化、帶來經濟效益。2007年中國機床工具工業(yè)協(xié)會根據該辦法組織行業(yè)專家通過了對沈陽機床STM200160數控立式龍門復合車銑中心首臺（套）項目論證，2009年10月沈陽機床因此獲得沈陽市政府1000萬元的研制補助資金的支持。

目前國內工業(yè)軟件企業(yè)面臨同樣的問題。要想大規(guī)模研發(fā)使用自主工業(yè)軟件，政府相關部門要給軟件研發(fā)機構和應用企業(yè)政策和經費上的支持，經過十年或更長時間的不懈努力，促使我國工業(yè)軟件逐步趕上國外的先進水平。

鑒于以往國產工業(yè)軟件研發(fā)的教訓和國外工業(yè)軟件的發(fā)展經驗，筆者呼吁要以企業(yè)為主體，建立國家級的專業(yè)隊伍，特別是要以國防工業(yè)企業(yè)為依托，以大學和軟件公司為支撐，進行工業(yè)軟件的開發(fā)與應用創(chuàng)新；同時要以企業(yè)應用為核心，給予政策、資金、管理和市場模式多方面的大力支持，以是否把自主知識產權的工業(yè)軟件真正應用于產品設計、工藝、制造全生命周期過程為考核指標，將投資向應用傾斜，以確保自主工業(yè)軟件有健康的應用和成長環(huán)境。

據媒體報道，2013年5月，工業(yè)和信息化部依托中國航空工業(yè)集團公司設立了國家級“信息化和工業(yè)化深度融合工業(yè)軟件研發(fā)基地”，該基地定位于推動面向航空工業(yè)的信息化解決方案與產品的發(fā)展和應用，最終形成對航空工業(yè)乃至全國工業(yè)體系深度融合的示范和帶動作用。

四、自主工業(yè)軟件技術推進路線建議

為加快自主工業(yè)軟件的研發(fā)與應用，從技術角度，筆者建議采用以下推進路徑。

（一）從基礎做起，由點及面

由于目前國外軟件在國內各制造業(yè)已占據主導地位，形成體系化的運作，目前最關鍵的技術路線是首先解決機械結構和電子設計的CAD問題。建議采取“農村包圍城市”的方針，從簡單產品的研發(fā)應用開始，比如從航空、汽車行業(yè)的三級配套企業(yè)的零部件、標準件做起，為這類試點企業(yè)提供國產化的全套軟件解決方案，逐步打通產品從CAD到CAPP到CAM的全生命周期，在此基礎上擴充應用范圍，推廣到全國，并在此過程中不斷完善升級，進而上升到復雜產品的研發(fā)應用上。

（二）走發(fā)展捷徑

從國外IT巨頭的發(fā)展經驗看，自主版權的CAD軟件不一定非要自己開發(fā)，建議可嘗試以下3條路徑：一是購買或控股國外的CAD軟件公司（2008年MSC被印度以3.8億美元購并，為印度信息產業(yè)注入新的基因，令中國許多IT界人士扼腕）；二是購買成熟的CAD軟件為我所用；三是購買CAD核心模塊，在此基礎上進行自主開發(fā)。

第6篇：數控機床的發(fā)展史范文

【關鍵詞】工程機械；自動化；發(fā)展趨勢

中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A 文章編號：

1．前言

機械制造行業(yè)因為機械自動化技術的廣泛應用發(fā)生了極大的變革，制造方式發(fā)生了翻天覆地的變化。所謂機械自動化技術就是指在機械制造業(yè)中應用自動化技術，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展，是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。利用電子集成技術、計算機技術實現(xiàn)人機一體化的計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)性生產，以完成有效的自動生產過程，從而快速完成大批量離散工件的生產過程及物資轉換速度。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經濟的相關部門的技術進步有著極大的影響。因此，發(fā)展我國的機械制造業(yè)自動化技術，符合我國社會主義發(fā)展的基本原則和現(xiàn)代生產的發(fā)展規(guī)律。

2．我國機械自動化技術的概況

近年來，世界各國的機械自動化生產大多處于操作階段的自動化，我國機械制造技術水平與發(fā)達國家相比還非常低，落后于發(fā)達國家大約20年。國內外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們，實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當機器的操作采用自動控制器后，生產方式才從機械化逐步過渡到機械控制(傳統(tǒng))自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后，生產過程才能全盤自動化，才能使生產率全面提高，達到自動化的高級理想階段。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后，由于電子計算機的應用，出現(xiàn)了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎的自動化車間，加上信息管理、生產管理自動化，出現(xiàn)了采用計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動化。我國的自動化技術依然處于操作的初級階段，加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應用還很有限。在自動化技術上,我國的數控機床、計算機集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等,尚未實現(xiàn)柔性自動化、知識集成化、智能化,我們只處在單機自動化、剛性自動化的階段。我國產業(yè)結構層次低，目前我國機械制造企業(yè)發(fā)展很不平衡，并且有很多都達不到現(xiàn)代水準的產業(yè)，企業(yè)技術落后嚴重，主要以手工勞動為主，所以說，我國能自行發(fā)展機械自動化的企業(yè)幾乎是沒有。

3．我國機械自動化技術的發(fā)展

從世界工業(yè)發(fā)展的歷史過程中來看，工程機械制造產業(yè)實現(xiàn)自動化是一個漸進的過程，從簡單逐步發(fā)展到復雜、從低端逐步發(fā)展到高端、從漏洞百出到逐步完善的過程。只有當機械的操作過程實施自動控制之后，機械制造的生產方式才徹底的由機械化逐步轉變?yōu)闄C械自動化、電腦自動控制化以及數字化。然而，在實現(xiàn)工程機械自動化技術的過程中，也并非一帆風順。其必須承受的風險也非常大的，發(fā)展機械自動化技術應注重其經濟性、實用性、配套性。

3.1、發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術

企業(yè)引進機械自動化技術應注重經濟性，發(fā)展低成本自動化技術，潛力大，前景廣，投資少，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。在引進機械自動化技術的同時，應該滿足企業(yè)生產實際的需要來，不能一味追求機械自動化程度高，企業(yè)實際生產并不需要，脫離企業(yè)生產實際，反而無法利用機械自動化技術促進企業(yè)的快速發(fā)展。企業(yè)在購買機械自動化設備的時候，首先要考慮企業(yè)的經濟承受能力，結合企業(yè)的實際生產需要，確保應用機械自動化技術為企業(yè)帶來經濟效益。

雖然發(fā)達國家機械自動化技術已經朝著集成化、智能化方向有了一定程度的發(fā)展，但是我國的自動化技術仍然處于初級階段，企業(yè)在引進自動化技術的時候，要注重經濟性。將企業(yè)現(xiàn)有的設備充分利用起來，利用自動化技術對其進行合理改造，如對傳統(tǒng)的機床設備安裝數控設備，使其能夠以較低的成本繼續(xù)發(fā)揮作用，在原有設備改造的基礎之上不斷的熟悉自動化的技術，最終實現(xiàn)完全的機械自動化。

3.2、結合生產實際發(fā)展機械自動化技術

發(fā)展機械自動化技術，在確保企業(yè)經濟效益的同時，要注重實用性。通過優(yōu)先發(fā)展實用性強、適合我國企業(yè)實際需要的自動化技術，發(fā)展生產工藝成熟的大批量生產的自動化技術，為我國的自動化技術打下堅實的基礎。我國企業(yè)生產的特點是品種單一、結構穩(wěn)定、產量很大，屬于大批量生產，有利于連續(xù)流水作業(yè)和應用機械自動化技術。而在大批量的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產中，采用剛性自動化(自動單機或自動線)則是合理可行，能取得較好的經濟效益：對于品種稍多的成批生產，應采用由快速重新調整的設備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機床自動線、短自動線和復合制造單元，實現(xiàn)成組自動化；單件小批量生產，應從推廣成組技術入手，適當發(fā)展采用數控機床或加工中心。例如，大量相同產品進行連續(xù)性流水作業(yè)的加工中，以自動機床、半自動機床、組合機床等作為自動化設備，品種多的批量生產中，采用可通過更換復合制造單元等部件進行快速調整的自動化設備組成流水線，實現(xiàn)成組自動化。

在對國外的技術進行引進時，要合理研究吸收技術的精髓之處，了解其理論基礎，并從我國實際情況出發(fā)，創(chuàng)造出適合我國發(fā)展的機械自動化理論，并將理論推向實際，在不斷的學習和發(fā)展中，實現(xiàn)我國機械自動化技術的全面應用，達到生產過程的全盤自動化的目標。因此應該根據實際的情況，有效發(fā)展投資小、見效快的自動化技術，以實用為主要的原則，通過自動化技術能夠有效的推動企業(yè)的發(fā)展，確保企業(yè)的經濟效益。

3.3、注重配套發(fā)展機械自動化技術

發(fā)展機械自動化技術注重配套性，不能單純發(fā)展機械自動化技術，還應配套發(fā)展微電子技術和計算機與信息處理技術。主機要發(fā)展，自動化元件及控制系統(tǒng)等配套設備也要發(fā)展。為機械自動化技術提供支持的可編程控制器、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件等更要優(yōu)先加快發(fā)展。性能優(yōu)良、自動化水準高的機電產品成為推動機械自動化技術發(fā)展的關鍵。發(fā)展微電子技術和自動控制理論，為機械自動化技術加強機械制造系統(tǒng)的自動控制、自動檢測以及伺服系統(tǒng)的跟蹤操作；發(fā)展計算機與信息處理技術，為機械自動化技術提供信息的交換與處理、存取、運算、判斷和決策等提供技術保障。

4．結束語

綜上所述，我國機械制造業(yè)發(fā)展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，包括國際領域內已展露鋒芒的某些新技術。本文主要分析了我國工程機械領域的自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀，自動化技術與生產實踐相結合的重要性，并對我國在工程機械領域發(fā)展低成本自動化技術對國民經濟的發(fā)展起到推動作用等方面進行了簡單的分析與探討。隨著科學技術的飛速發(fā)展和社會的不斷進步，先進的生產模式對機械自動化技術提出了多種要求。因此，合理發(fā)展機械自動化技術是我國當下機械制造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機械自動化的發(fā)展成為我們前進的方向，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和推廣應用工作。加快我國機械制造行業(yè)的發(fā)展速度，提高我國機械制造行業(yè)的國際競爭力。

參考文獻

[1]李濤.試論我國機械自動化技術應用與發(fā)展[J].才智，2008(20).

[2]劉樹忠，李艷梅 . 工程機械自動化的發(fā)展技術淺析 [J]. 民營科技2010，4.

第7篇：數控機床的發(fā)展史范文

關鍵詞：塑料模具 技術 自動化發(fā)展

中圖分類號：TQ320.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0067-01

塑料模具自動化，主要是指在制造過程中采用自動化的技術，實現(xiàn)對產品的自動流動生產技術，根據國外的生產發(fā)展史來看，實現(xiàn)塑料模具生產自動化是一個由低級到高級，由完善到不完善的一個發(fā)展過程，當機器的操作采用自動化的模式之后，生產方式才能夠從傳統(tǒng)的機械化向數字自動化，自算計控制自動化的方向過度，從而全面提高生產效率，達到自動化的最理想的階段。

1 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快，據統(tǒng)計，近年來我國模具年產值打360億，而用這些模具所生產出來的產品，他們的價值往往高于其價值的幾十倍。塑料以其多樣性的品種和優(yōu)異的加工性心被廣泛地應用于工業(yè)中。但是由于我國塑料磨具工業(yè)的起步相對較晚，與工業(yè)相對比較發(fā)達的國家相比，還存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 我國塑料模具工業(yè)發(fā)展所存在的問題

（1）工藝裝備落后；雖然經過幾年的發(fā)展改造，有些企業(yè)的技術水平已經比較先進了，但是仍然有一部分企業(yè)的組織協(xié)調能力差，對于現(xiàn)有的資源無法得到完善的利用，工藝設備較落后，就無法承受較大的項目，從而形成一個惡性循環(huán)的局面。

（2）發(fā)展不平衡；如今，雖說有個別大型的企業(yè)的一些產品已經接近國外的水平，但從模具的精度，產品的使用壽命以及產品表面的粗糙度來看，還是稍微落后于國外的先進水平，包括生產方式在內的總體水平，都還有很大的發(fā)展空間。

（3）企業(yè)的綜合素質能力低下；在經濟全球化的進程中，像塑料模具這樣的競爭行業(yè)，很多企業(yè)的體制改革跟不上市場多變的節(jié)奏，一方面的原因是技術人員的比例低下，企業(yè)的素質水平跟不上行業(yè)的發(fā)展；另一方面，思想觀念落后，在科研技術這方面的投資少之又少。

1.2 我國塑料模具工業(yè)發(fā)展的重要性

工業(yè)發(fā)達國家將模具產業(yè)的發(fā)展放在優(yōu)先位置，據統(tǒng)計，在洗衣機，電視機，照相機電話電腦甚至是儀表儀器中，90%的零件都是靠塑料模具來制造完成的，模具工業(yè)的發(fā)展水平直接影響著產品的質量，企業(yè)的經濟效益以及行業(yè)的進步與發(fā)展。

我國的塑料模具工業(yè)的起步較晚，但發(fā)展迅速，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對塑料模具的支撐也有了多樣化的要求，模具產品不斷向著復雜，精密，長壽的方向不斷更新，在工業(yè)生產中，塑料模具的廣泛應用，使得塑料模具也稱為一個國家制造水平的衡量標準之一。

2 我國塑料模具向自動化產業(yè)的邁進

2.1 走中國的塑料模具自動化發(fā)展之路

塑料模具自動化，主要是指在制造過程中采用自動化的技術，實現(xiàn)對產品的自動流動生產技術，根據國外的生產發(fā)展史來看，實現(xiàn)塑料模具生產自動化是一個由低級到高級，由完善到不完善的一個發(fā)展過程，當機器的操作采用自動化的模式之后，生產方式才能夠從傳統(tǒng)的機械化向數字自動化，自算計控制自動化的方向過度，從而全面提高生產效率，達到自動化的最理想的階段。

2.2 全面推廣使用CAD＼CAM＼CAE技術

80年代以來，CAD、CAM以及CAE等技術已經從實驗室走入到實踐中，并被運用到塑料模具加工上，并帶來了明顯的經濟效益，據報道，美國一個公司在使用了Computool公司的CAD＼CAM＼CAE系統(tǒng)之后，公司效益提升了近一倍，不但節(jié)省了制成周期，而且還減少了使用材料，模具成本也隨之降低了20%左右。在制造模具的過程中，采用人工設計的方法無法實現(xiàn)設計制造一體化，在過去的模具制作工作中，主要還是依靠人工的操作技能，而隨著CAD等技術的應用，避免了過去過多的依賴人工操作，使產品更加精準。

CAD＼CAM＼CAE技術你能夠對自動對方案進行對比優(yōu)化，選擇最佳方案，幫助模具制造者選擇最佳的注射機，并能夠自動分子出模具設計的弊端，以便做出調整。

2.3 推廣熱流道技術、高壓注射成型技術等

現(xiàn)代模具區(qū)別于傳統(tǒng)模具來說，它不僅外形結構更復雜，而在在制造技術上的難度也更大，由于熱流道技術不但能夠大幅度的減少原材料的需求量，而且能夠提升制成品的質量以及生產效率，并縮短成型周期，在國內，也已經有30%的企業(yè)在制造塑料模具過程中采用熱流道技術。熱流道技術還能夠消除后續(xù)工序，在模具經過熱流口成型后，無需再進行修剪以及回收加工，更利于生產自動化。為確保產品的精準度，繼續(xù)深入研究熱流道技術、高壓注射成型技術等也非常重要。

2.4 高標準工程技術

隨著社會對塑料產品的需求量的增加，塑料模具行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，有些企業(yè)隨之進入了自動化生產的階段。多臺可互換工作臺數控機床的生產線在換機床時不需要再重新裝卡找正，因此，加工效率得到提高；柔性加工生產線適用面廣；一體化加工中心一次裝卡可實現(xiàn)出底面加工之外的全部加工面的高精度的加工，是塑料模具工業(yè)自動化發(fā)展的重要的方向。

3 結語

我國塑料模具工業(yè)從80年代起步到現(xiàn)在，模具水平有了很大的提高。而傳統(tǒng)的生產塑料模具的方法已經遠遠不能夠滿足現(xiàn)代模具對生產技術的要求，在科技研潮的推動下，我國塑料模具產業(yè)進入自動化發(fā)展時代，CAD＼CAM＼CAE等集成技術也在這種情況下應運而生，并被廣泛的運用在塑料模具的生產制造中，從而帶來了很大的經濟效益?？茖W技術作為第一生產力，應將塑料模具工業(yè)的發(fā)展作為急人，將我國的塑料模具工業(yè)更新到更高的水平。

參考文獻

[1] 仰建武.快速可換型芯注塑模CAD關鍵技術研究[D].華僑大學，2001.

第8篇：數控機床的發(fā)展史范文

【關鍵詞】新技術 創(chuàng)新 傳承 綜合應用

用新技術組織傳統(tǒng)藝術設計教學實踐應讓學生掌握藝術傳承，引領藝術設計。藝術設計指導技術創(chuàng)新，技術創(chuàng)新服務于藝術設計的內在聯(lián)系，突出民族特色，團結協(xié)作攻關，從而形成綜合設計能力。

一、把握好藝術設計與技術創(chuàng)新的關系

（一）以藝術設計引領技術創(chuàng)新方向，增強學生的技術創(chuàng)新意識

人類社會對于藝術的追求永不停止，藝術設計也不會停止，促使實現(xiàn)藝術設計的技術也在不斷創(chuàng)新。cad與3d輔助設計、3d打印機、激光雕刻和數控制作等新技術也逐步向輔助藝術設計方向發(fā)展，衍生出許多新的技術形式，為藝術設計的發(fā)展拓展了路子，增加了新的藝術設計方法，如計算機輔助配色技術使裝飾色彩層次無限拓展，計算機輔助設計使設計思路即時反映，3d打印使藝術設計作品即時呈現(xiàn)。因此，應根據藝術設計需求，在教學實踐中注重新技術的應用，力求實現(xiàn)技術創(chuàng)新，使其更好地服務于藝術設計。

（二）以技術創(chuàng)新提升藝術設計品質，增強學生藝術設計能力

采用先進的技術進行藝術設計，能夠形成新工藝、新程序、新材料，衍生出新的藝術形式，使得技術創(chuàng)新成為藝術產品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新、原材料創(chuàng)新、生產組織與管理創(chuàng)新的原動力。在利用新技術組織藝術設計教學過程中，應注重培養(yǎng)學生借助新技術提升藝術設計品質的能力，發(fā)揮新技術的優(yōu)勢，豐富藝術產品，提高藝術產品的生產效率，提升藝術產品的質量，降低藝術產品的成本，擴大藝術產品的影響力。

（三）注重藝術設計與技術創(chuàng)新相互轉化，提高學生綜合藝術素養(yǎng)

綜觀藝術發(fā)展史，藝術設計的長久積淀必定會引起藝術設計、生產技術的創(chuàng)新，而每一次技術創(chuàng)新，必定會引起藝術設計質的飛躍，兩者之間是相互作用、相互促進的關系，呈現(xiàn)出螺旋式上升的趨勢。在組織藝術設計和技術應用過程中，要使學生掌握其中的內在關系，讓其在藝術設計中能夠樹立技術創(chuàng)新的意識，在技術應用過程中不斷推陳出新，提升藝術設計品質，創(chuàng)新藝術設計技術。

二、把握好文化傳承與技術創(chuàng)新

（一）圍繞文化傳承進行技術創(chuàng)新

一方面，中國傳統(tǒng)設計是文脈深厚、工藝薈萃、制作精美、風格獨特的，是中華民旅生活智慧的結晶，是藝術設計的基礎。因此，藝術設計不能與傳統(tǒng)藝術分割和對立，其要秉承文化傳承。另一方面，文化傳承必定要引導技術創(chuàng)新，而技術創(chuàng)新要服務于文化傳承，要圍繞文化傳承組織技術創(chuàng)新，如北京林業(yè)大學劉冠老師創(chuàng)新“快裝自鎖榫卯結構”的結構技術，采用數控銑床精密加工，設計生產出了中國傳統(tǒng)明式家具，這就是一個圍繞文化傳承進行技術創(chuàng)新的典型例子。

（二）注重解決藝術設計中的技術短板

傳統(tǒng)的藝術設計產品有其傳統(tǒng)的技術方法，但工藝比較復雜，程序繁多，生產效率不高。如龍、祥云是我國的圖騰，在用cad和3d進行室內裝潢設計和環(huán)境藝術設計過程中，相當一部分設計還需借助一些抽象的符號來輔助設計，不能形象化、可視化、模塊化和規(guī)范化，藝術設計的效率不高、意境不強、精品不多，應使這些復雜的圖案符號化、公式化和參數化。

（三）注重圍繞文化傳承形成配套技術

要圍繞某一藝術傳承，在技術、程序、工藝、材料等方面形成配套的技術創(chuàng)新，如北京林業(yè)大學采用激光雕刻工藝與染色木基復合材料技術設計生產出 了“云雕”“剔犀式線刻浮雕”“套色浮雕裝飾板”等產品。只是目前這種技術還不多，不配套，還有很大發(fā)展空間，需要引導學生在技術、程序、工藝、材料等方面做進一步研究，形成配套技術。

三、把握好多種技術的綜合應用

（一）要有準備，充分掌握技術特性

應引導學生學習掌握cad、3d繪圖、數控機床、激光雕刻等技術，做到“精一懂二知三”，讓學生打牢設計基本功。一是通過所見即所得的設計及生產技術，使設計形象而直觀，及時修改設計和生產中的不足，提高產品的成品率和精品率；二是提高學生的實際動手能力，使其很容

易將設計圖紙變成實體的藝術品；三是提高學生心理素質，對其樹立自信心極其重要；四是使學生由理論型人才向實踐型人才過渡。

（二）要綜合運用，充分發(fā)揮技術優(yōu)勢

應引導學生學會綜合運用上述設計技術，充分發(fā)揮各種設計技術優(yōu)勢，提高綜合藝術設計能力。一是讓學生達到觸類旁通，懂得各種技術的相互融合，迸發(fā)出設計靈感，產生1+1大于2的效果；二是通過各種技術綜合運用，讓學生設計出新的藝術形式，生產出新的藝術產品；三是降低藝術設計產品的成本，實現(xiàn)藝術設計產業(yè)化；四是為學生拓展就業(yè)渠道，為社會提供更多人才。

（三）要形成合力，充分發(fā)揮集體力量

個人的能力是有限的，要引導學生根據個人能力和特點，組成協(xié)作團隊，形成合力，提高集體攻關能力。一是可通過團隊協(xié)作，設計、生產出大型、復雜的藝術產品；二是通過相互研討、碰撞，產生出新的藝術火花，提高設計品質；三是集成多人多藝，可縮短設計周期，提高學生的成就感；四是讓學生在學校形成團結協(xié)作精神，為其及早走向社會和適應社會打下良好基礎。

（注：本文為《激光雕刻工藝與染色木基復合材料結合的創(chuàng)新與設計研究》項目資助）

作者王珺珠系北京林業(yè)大學藝術設計系在校生

第9篇：數控機床的發(fā)展史范文

關鍵詞：機械自動化；機械制造；發(fā)展前景

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.025

0 引言

從發(fā)生工業(yè)革命后，工業(yè)就以第二產業(yè)從農業(yè)中脫離出來成為了一個獨立的產業(yè)，并經過長時間的發(fā)展在當今社會占有重要地位。隨著經濟的發(fā)展，科學水平不斷提高，科技更是現(xiàn)代工業(yè)的核心力量。機械制造為整個國民經濟的發(fā)展提供了技術裝備，機械自動化也大大推動了機械制造的發(fā)展，所以機械自動化應用也越來越廣泛。雖然我國的機械制造業(yè)的機械自動化技術得到迅速的發(fā)展，但是相對于發(fā)達國家來說還是顯得十分不足，為了找出其發(fā)展空間，我們應當重視機械制造中的機械自動化應用。

1 機械制造和機械自動化的內容

1.1 機械制造的內容

機械制造是工業(yè)生產部門之一，涉及的領域十分廣泛，小到儀器、儀表的生產，大到機床、機械設備的生產，在各個生產行業(yè)都有其存在的價值，為我國的經濟提供了技術裝備，在機械化的今天，機械制造業(yè)有著很好的發(fā)展前景。機械制造業(yè)的發(fā)展是工業(yè)發(fā)展的重要項目之一，其發(fā)展水平也標志著國家工業(yè)化水平的發(fā)展，因此在工業(yè)中占有十分重要的地位。機械制造從機械角度出發(fā)，用機械獨特的工作性質和強大的功能效果逐漸代替了手工制作，提高了生產效率，大大增加了生產量，也使得機械制造業(yè)在工業(yè)各部門的競爭力有很大的提升，機械制造業(yè)良好的發(fā)展無疑能給國民經濟帶來利益。

1.2 機械自動化的內容

機械自動化是機械制造的一項技術改革，它的出現(xiàn)使得機械制造業(yè)有了質的飛躍。隨著經濟的發(fā)展，科學的不斷進步，只有技術跟上才不會被時代所淘汰，而機械自動化正是現(xiàn)代科技帶來的成果。機械自動化為機械制造業(yè)的發(fā)展帶來了良好機遇，它不僅是機械制造技術的重要組成部分，還是機械制造技術進步和發(fā)展的主要方向，它以一種全新的生產模式，給我們帶來了無限驚喜。

機械自動化，就是將自動化技術在機械制造的過程中廣泛地推廣和應用，利用機器和設備通過機械方式，用更快的速度對原材料進行加工，同時加快了機械生產過程中原材料的流動速度。機械自動化改善了傳統(tǒng)生產模式效率低的問題，也提高了機械化過程中的勞動生產效率，通過自動化控制進而促進機械自動化技術的大力發(fā)展。

2 機械制造中機械自動化發(fā)展和存在的問題

2.1 機械自動化的發(fā)展及趨勢

從工業(yè)革命開始，原來以手工技術為基礎的機械制造業(yè)逐漸轉換為機器技術為主。在科技飛速發(fā)展下，進人了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展階段，當今社會，機械自動化的實現(xiàn)無疑將機械生產引領向了一個新的領域，機械自動化即實現(xiàn)自動控制，通過對機器和設備的設定自動控制系統(tǒng)，在減少職工勞動量的同時使得生產量大大增加，并且提高了勞動效率和生產質量，現(xiàn)在的機械制造已經離不開自動化系統(tǒng)。

機械制造自動化專業(yè)涉及面廣，在機械制造綜合領域內生產著各行業(yè)所需產品，并對設計制造、科技開發(fā)、甚至經營銷售等方面的工作都有著一定的影響。這就決定了機械制造行業(yè)的重要性，使其有著龐大的需求量及規(guī)模，所以需要一支龐大的專業(yè)人才隊伍。

機械制造業(yè)是國民經濟中最重要的生產部門之一。機械制造生產過程中主要是對自然資源以及原材料進行加工或裝配。這是一個工資相對較高，但工作也比較艱苦的行業(yè)，對從事此行業(yè)的人要求有一定的體能和技能。在機械制造業(yè)發(fā)展良好的情況下，人才市場對機械類人才會有較大需求。為配合機械自動化等先進技術，具有開發(fā)能力的數控人才將成為各企業(yè)爭奪的目標，機械設計制造與加工專業(yè)人才近年供需比也很高。

2.2 機械自動化存在的問題

但機械制造業(yè)也存在一些問題，單從機械行業(yè)發(fā)展來說，各行業(yè)的生產仍是重點比如動力機械、印刷機械、數控機床等重頭產品，雖然這些傳統(tǒng)工業(yè)領域的前景仍大好，但是為了跟上時代的步伐，在人們環(huán)保意識和節(jié)能意識增強的今天，機械制造行業(yè)應該進一步向機光電一體化發(fā)展，充分利用現(xiàn)有資源，向光加工、環(huán)保這樣的新興領域拓展。綠色化應用，讓人們在機械制造中不忘保護環(huán)境資源。綠色化成為了工業(yè)化發(fā)展的趨勢，不僅是產品質量，環(huán)境質量也得到人們的重視。

3 機械自動化原則

3.1 對機器的功能要求高

機械自動化就是給人們帶來方便，為了滿足人們的需要，利用控制系統(tǒng)對機器和設備進行操作，此時對機器就有很高的要求，要讓它們保證在人為輸入能量、信息、命令時能做出正確的判斷并進行處理，做到輸出的結果與輸入信息匹配。

3.2 對科學技術有依賴性

隨著科技不斷進步，利用先進的科技不斷創(chuàng)新。社會在進步，所以單靠人力和畜力是滿足不了生產需求的，這時機械被發(fā)明創(chuàng)造出來，利用先進的科技機械也在不斷改進。例如從最早的蒸汽機開始，為了降低燃燒消耗率，有人發(fā)明了有分開凝汽器的蒸汽機，后來因為電的廣泛運用，電動機開始取代蒸汽機，到后來新型交通工具的出現(xiàn)，又使得燃氣輪機和噴氣發(fā)動機被發(fā)明出來。從歷史中我們不得不承認每一次機械的改進都與科技的進步息息相關。

3.3 與計算機網絡相結合

隨著第一臺計算機的誕生，到現(xiàn)在計算機技術的飛速發(fā)展，使得各行各業(yè)的發(fā)展幾乎都與計算機網絡有關。機械自動化技術更是離不開計算機網絡，在計算機上提前設定命令使機械能正常運作，在計算機上提前模擬，能在實際生產前找出問題，在實際生產中連續(xù)、優(yōu)化的生產，為機械自動化提供了完備的技術支持。所以將信息技術、自動化技術以及管理技術與制造技術相結合，能有效促進當代機械制造業(yè)的發(fā)展。

4 機械制造中機械自動化的應用

從目前的發(fā)展需要，在機械制造過程中以最大程度的降低成本、收益快的自動化技術來講，通過機械制造中機械自動化技術中集成化、智能化、虛擬化以及柔性化應用，制定的配套方案，及時對市場需求做出調整，使產品質量有所提高，在實現(xiàn)降低成本、縮短生產周期的目標時提升自身優(yōu)勢，提高企業(yè)產品的市場競爭力，促使其在市場競爭中占有一定的優(yōu)勢。

4.1 集成化應用

機械自動化技術中集成化技術是最重要的發(fā)展方向，在科學飛速發(fā)展的今天機械制造業(yè)不斷改革，不斷融入新的科學技術，打破傳統(tǒng)模式，形成新型生產模式。利用計算機網絡系統(tǒng)，使得信息技術、自動化技術高度集成，通過有效的整合使其成為一個整體。

4.2 智能機械應用

機械制造業(yè)本身就是一個綜合領域，所以機械自動化就是一項綜合性技術，將相關技術人工智能的集中在一起，比如機電一體化，將傳統(tǒng)的機械產品轉換為智能機械使其像機電一體化方向發(fā)展。智能化涉及多個學術性領域，如計算機科學、動力學等專業(yè)性強的學科一并吸收，使機械模擬人工智能，讓機械有正常的思維能力和判斷能力，在接收命令時做出正確的反應。

智能機械應用，在未來也許能使機械人格化，即機械自動化技術始終是一切為了人類，在智能不斷創(chuàng)新研究，也許能使機械迅速反應人類對它的需求，提高機械的實用性和協(xié)調性。

4.3 虛擬化應用

虛擬化通常表現(xiàn)在與計算機技術相結合上，通過現(xiàn)代化尖端科技使機械制造過程中能實現(xiàn)模擬，對虛擬模擬的結果進行研究和分析，發(fā)現(xiàn)生產中存在的問題，這樣能在實際生產過程中，有效避免不必要的材料消耗和工序，從而提高生產效率和質量。

4.4 柔性的自動化應用

機械制造不能一直保持著傳統(tǒng)模式，人們必須時刻關注市場動態(tài)，根據市場需求做出調整及時改變。為了在競爭激烈的環(huán)境下提升自身競爭力，提高自身利益，柔性的自動化應用就顯得尤為重要了，不僅要根據以前的發(fā)展進行分析，還要看到未來的發(fā)展趨勢，為此具備應變能力。

5 總結

機械制造業(yè)是工業(yè)的重要部門之一，機械制造業(yè)的發(fā)展決定著國民經濟現(xiàn)代化的速度、規(guī)模和水平，在國民經濟中起著主導作用，是我國發(fā)展的重點之一。機械制造的過程相對較為繁瑣，運用機械自動化技術不僅可以有效提高產品的質量，還可以極大地提高機械生產制造的效率，進而加強企業(yè)的市場競爭力。在我國機械自動化的進程中，我們不僅要大力發(fā)展新型技術，還要足夠地認識到自動化技術所存在的問題，大力實現(xiàn)新技術的應用，明確環(huán)保意識，注重機械工程自動化的發(fā)展趨勢，在實踐中更快地應用科學技術。

參考文獻：

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[4]阿布別克?烏拉孜.淺談機械自動化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].新疆有色金屬，2011（03）.