數(shù)控機床精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機床范文

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，如今機床生產(chǎn)小批量或大批量機械零件、配件等，不再需要繁雜的一系列手動操作，取而代之的是數(shù)控機床。

【關鍵詞】

普通機床；數(shù)控技術(shù)；CAD/CAM

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%34.9%。

盡管如此，進口數(shù)控機床的發(fā)展勢頭依然強勁。有一大批高檔數(shù)控系統(tǒng)的國產(chǎn)市場完全依靠進口，這樣就會形成受制于人的局面。究其原因，國產(chǎn)中高端數(shù)控系統(tǒng)的差距主要表現(xiàn)在技術(shù)成熟度低、可靠性不高、質(zhì)量不穩(wěn)定、精度不高，正因為如此，對于質(zhì)量的保證才顯得尤其重要。

1 技術(shù)創(chuàng)新是提高國產(chǎn)數(shù)控機床水平的關鍵

國產(chǎn)數(shù)控機床缺乏核心技術(shù)，從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關鍵功能部件基本都依賴進口，即時近幾年有些國內(nèi)制造商艱難的創(chuàng)新出了自己的品牌，但其產(chǎn)品的功能、性能的可靠性仍然與國外產(chǎn)品有一定差距，近幾年國產(chǎn)數(shù)控機床制造商通過技術(shù)引進、海內(nèi)外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進數(shù)控技術(shù)，但缺乏對機床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設計等基礎性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)功能的培育，國產(chǎn)數(shù)控機床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國外還有較大的差距，同樣難以得到大多數(shù)用戶的認可。

2 制造水平與管理手段依然落后

一些國產(chǎn)數(shù)控機床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通機床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠收工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。另外很多國產(chǎn)數(shù)控機床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺帳管理方式，工藝水平和管理效率地下使得企業(yè)無法形成足夠生產(chǎn)規(guī)模。如果外機床制造商能做到每周裝調(diào)出產(chǎn)品，而國內(nèi)的生產(chǎn)周期過長且很難控制。因此我們在引進技術(shù)的同時應注意加強自身工藝技術(shù)改造和管理水平的提升。

3 服務水平與能力欠缺也是影響國產(chǎn)數(shù)控機床占有率的重要因素

由于數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不過長遠利益，對提高自身的綜合服務水平不夠重視，甚至對服務缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務。有些企業(yè)派出的人員在對生產(chǎn)的數(shù)控機床缺乏足夠了解，不會使用或使用不好數(shù)控機床，更不能指導用戶使用好機床；有的對先進高效刀具缺乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，用戶自然對制造商缺乏信心。制造商的服務應從研究用戶的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類型、質(zhì)量要求入手，幫助用戶進行設備選型，推薦先進工藝與工輔具，設備專業(yè)的培訓人員和良好的培訓壞境，幫助用戶發(fā)揮機床的最大效益、加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能逐步得到用回的認同，提高國產(chǎn)數(shù)控機床的市場占有率。

4 加大數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)力度

從我國數(shù)控機床的發(fā)展形勢來看需要三種層次的數(shù)控技術(shù)人才：第一種是熟悉數(shù)控機床的操作機加工工藝、懂得簡單的機床維護、能夠進行手工或自動編程的車間技術(shù)操作人員：第二種是熟悉數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟件知識的中級人才，要掌握復雜模具的設計和制造知識，能夠熟練應用UG、PRO/E等CAD/CAM軟件，同時有扎實的專業(yè)理論知識、較高的英語水平并累計了大量的實踐經(jīng)驗；第三種是精通數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設計以及數(shù)控系統(tǒng)電氣設計、能夠進行數(shù)控機床產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)控技術(shù)高級人才。我國應根據(jù)需要有目標的加大人才培養(yǎng)力度，為我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)提供強大的技術(shù)人才支撐。

數(shù)控機床相對于普通機床，有諸多優(yōu)點。就加工精度而言，數(shù)控機床是精密機械和自動化技術(shù)的綜合體。 機床的數(shù)控裝置可以對機床運動中產(chǎn)生的位移、 熱變形等導致的誤差，通過測量系統(tǒng)進行補償而獲得很高且穩(wěn)定的加工精度。 由于數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工，所以減少了操作人員素質(zhì)帶來的人為誤差，提高了同批零件的一致性。就生產(chǎn)效率而言，相對普通機床，數(shù)控機床的效率一般能提高 2～3 倍、甚至十幾倍。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①一次裝夾完成多工序加工， 省去了普通機床加工的多次變換工種、工序間的轉(zhuǎn)件以及劃線等工序。②簡化 了夾具及專用工裝等，由于是一次裝夾完成加工。 所以普通機床多工序的夾具省去了，即使偶爾必須用到專用夾具。 由于數(shù)控機床的超強功能夾具的結(jié)構(gòu)也可簡化。

但數(shù)控機床也存在著諸多不足。數(shù)控機床較為復雜，當機床發(fā)生故障時會導致工作癱瘓，無法正常運行。數(shù)控機床故障的發(fā)生頻率高低，故障原因等可以評定數(shù)控機床質(zhì)量的好壞，通過多年來對遍布全國的汽車，航天， 兵工、 動力和通用機械等行業(yè)的數(shù)十家機床用戶進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：裝有國外數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)（含伺服單元）故障數(shù)占整臺機床故障總數(shù)的 21.8%，國外數(shù)控系統(tǒng)故障部位主要是進給運動控制單元，實時數(shù)據(jù)庫，電氣系統(tǒng) 以及 CNC 電源故障等。其故障模式涉及面也很廣。其中多發(fā)的故障模式是元器件損壞、CNC 參數(shù)設定錯誤，加工環(huán)境濕度太大或灰塵太大、元器件性能參數(shù)下降，軟件故障、外部干擾引起數(shù)據(jù)丟失或混亂等。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的故障部位也是多方面的，主要為進給驅(qū)動單元，主板、數(shù)控面板、檢測單元、其它硬件（多功能板）。電源及電氣系統(tǒng)等。其中最頻繁的故障模式是元器件損壞、元器件功能喪失軟件故障（CNC 參數(shù)錯誤等）、伺服系統(tǒng)設計不合理，元器件性能參數(shù)下降和線路，電纜連接不良等。 由此可見，無論是國外數(shù)控系統(tǒng)還是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，都是數(shù)控機床的重要故障源之一，都會對機床整機造成停機損。

5 結(jié)束語

目前，無論是國外還是國內(nèi)數(shù)控機床的質(zhì)量問題或多或少都存在著，換言之， 數(shù)控機床的可靠性增長技術(shù)還有待進一步的研究。降低數(shù)控機床的故障率，在可靠性摸底和故障分析的基礎上進行多方面的有針對性的可靠性改進。在市場競爭日趨激烈的今天，如何提高可靠性及可靠性的好壞是數(shù)控產(chǎn)業(yè)的關鍵所在。

【參考文獻】

[1]《數(shù)控機床結(jié)構(gòu) 原理與應用》北京理工大學出版

[2]《數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與維修》 人民郵電出版社

第2篇：數(shù)控機床范文

【關鍵詞】數(shù)控；機床；數(shù)控化改造；特點和方法

1 機床數(shù)控化改造分析

一臺舊設備使用到一定年頭后，必然會故障頻繁發(fā)生、維修困難、生產(chǎn)效率降低、加工精度不穩(wěn)定、甚至完全停機。對這樣的設備是采取徹底報廢、還是經(jīng)過中大修數(shù)控改造？做出這種決定之前，首先要對現(xiàn)有設備的剩余使用價值作出評估。例如一臺加工中心，主要構(gòu)成的機電部件有：①CNC系統(tǒng)及操作子系統(tǒng)；②伺服系統(tǒng)(包括電動機)；③機床電氣；④機械本體(床身、立柱、導軌和絲杠等)；⑤刀庫機械手系統(tǒng)；⑥自動工作臺交換系統(tǒng)(APC)等。每一個子系統(tǒng)根據(jù)實際情況，都可以作出相應剩余使用價值評估。例如根據(jù)伺服系統(tǒng)的磨損程度，如果繼續(xù)留用，應考慮整修后還有50％以上剩余價值；但考慮到新更換數(shù)控系統(tǒng)的匹配及追求好的伺服特性，即使舊的伺服系統(tǒng)沒有完全損壞，或預計繼續(xù)使用壽命不會太長，也可考慮徹底更換。機械部件的剩余價值一般都占較高比例，多項工程實踐表明，一臺高質(zhì)量機床的機械大件磨損是有限的。例如改造過的70年代美國臥式加工中心，X方向行程1臺為1.5m、1臺為2.5m，導軌的直線度和扭曲都能調(diào)整到0.008mm/1000mm，導軌本身沒有進一步修磨。機械手刀庫部件易損件集中在幾個零件上(如手爪、插銷等)，即使重新更換花費也不多，因此機械部件都占有較高剩余價值。

2 數(shù)控機床改造的特點

2.1 投資額少、交貨期短同購置新機床相比,一般可以節(jié)省60 % - 80 %的費用,改造費用低,特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只是新機床購置費用的1/ 3 。即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的制造與安裝過于費工、費錢,改造成本也高2 - 3倍,但與購置新機床相比,也能節(jié)省投資50%左右。另外可以根據(jù)實際情況進行針對性的改造，交貨期縮短。

2.2 機械性能穩(wěn)定可靠 所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設備繼續(xù)使用多年。

2.3 熟悉了解設備、便于操作維修 購買新設備時,不了解新設備是否滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機床的加工能力,另外,由于多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)。

2.4 可采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時地提高生產(chǎn)設備地自動化水平和效率,提高設備和檔次,將舊設備改成當今水平的機床。充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購置新設備時那樣需要重新構(gòu)筑地基。因此可節(jié)約費用,降低改造成本,同時也可縮短生產(chǎn)準備周期。

3 提高數(shù)控機床改造精度的常見方法

數(shù)控機床在設計上要達到高的靜動態(tài)剛度,運動副之間的摩擦系數(shù)小、傳動無間隙、功率大、便于操作和維修。機床數(shù)控改造時應盡量達到上述要求,還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求,才能獲得預期的改造目的,常見的機床改造方法如下：

3.1 修復機床導軌精度

導軌的作用是導向與承載。導軌在空載和在切削條件下運動時,都應具有足夠的導向精度。是機床幾何精度的基礎,所以,機床在改造時,為了達到預期的精度要求,往往必須修復導軌精度。對不同形式導軌,大概修理方法如下:

3.1.1 使用環(huán)氧型耐磨導軌涂層修復導軌精度:工作臺導軌的涂層,就是床身導軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡化了工藝,縮短了制造周期。應用于機床改造更為便利,效果顯著。

3.1.2 鑄鐵導軌:鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點為18 ―25 點/ 平方厘米,同時,必須保證的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對位置控制精度的影響。

3.2 恢復主軸精度

主軸是主軸組的重要組成部分。機床工作時,由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動,對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,有重要影響。所以,改造時必須修復主軸的精度。對于精度超差的主軸拆卸以后應對其進行全面檢查,以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預緊。調(diào)整后應進行溫升實驗,溫升超過規(guī)定值,應減少預緊量。當主軸軸承重新裝配好后,用千分表和標準檢驗棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉(zhuǎn)中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉(zhuǎn)中心同主軸的回轉(zhuǎn)中心完全重合。

3.3 修復或更換滾珠絲杠

絲杠傳動直接關系到傳動鏈精度，滾珠絲杠作為當代數(shù)控機床進給的主要傳動機構(gòu),以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用,成為各類數(shù)控機床的重要配套部件?；旧犀F(xiàn)代的數(shù)控機床都采用了滾珠絲杠,但在改造時,一定要恢復其傳動精度,或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造后的定位精度,尤其是在半閉環(huán)系統(tǒng)中,絲杠不僅要起到傳動作用,還要起到標尺的作用,編碼器只是測量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù),至于工作臺實際行走的距離,相當于開環(huán),只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。

3.4 利用精密儀器檢測機床精度

可以結(jié)合具體的機床改造過程,利用先進的激光干涉儀測量系統(tǒng),對機床的定位精度進行測量,并利用球桿儀快速檢查機床精度,診斷誤差來源,自動分析機床精度狀態(tài),檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等,根據(jù)檢測結(jié)果,進行必要的分析,再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機床參數(shù)時,尤其是伺服驅(qū)動參數(shù),可根據(jù)球桿儀的檢測結(jié)果,進行系統(tǒng)優(yōu)化,使機床參數(shù)更合理,系統(tǒng)更穩(wěn)定。在改造完成后,利用激光干涉儀對定位精度進行測量,并根據(jù)情況進行適當?shù)难a償,可以大大提高機床的定位精度和加工精度。

3.5 減少傳動環(huán)節(jié)的間隙

一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數(shù)控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結(jié)構(gòu)上要能達到無間隙傳動,因而改造時,機床主要齒輪必須滿足數(shù)控機床的要求,以保證機床加工精度。如果進給傳動系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動,一定要注意,調(diào)整好反向間隙,否則,很可能直接影響機床性能。另外,如果進給傳動系統(tǒng)中有同步齒形帶,也必須進行適當?shù)恼{(diào)整或更換,尤其是在采用半閉環(huán)系統(tǒng)中,若此部分不在控制環(huán)內(nèi),將直接影響機床的定位精度。

第3篇：數(shù)控機床范文

關鍵詞：數(shù)控機床；導軌；設計

引言

按機床的運動性質(zhì)，大多數(shù)機床都是進給運動導軌，其導軌副之間的相對運動速度較低，本機床進給運動為刀架的上下運動、刀架在橫梁的左右運動以及整個橫梁的上下升降運動，采用的是矩形導軌，使用鑲條來調(diào)整各部件間的間隙。

靜壓導軌是將具有一定壓強的油，經(jīng)節(jié)流器，通入動導軌的縱向油槽中，形成承載油膜，將導軌副的摩擦面隔開，實現(xiàn)液體摩擦，這種靠液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力油形成承載油膜的導軌稱為靜壓導軌。靜壓導軌的優(yōu)點是：摩擦系數(shù)為0.005～0.001，機械效率高；由于有油膜作用，不會產(chǎn)生粘著磨損，導軌精度保持性好；油膜有均化表面誤差的作用，相當于提高了制造精度；油膜的阻尼比大，一般為0.04～0.06，因此靜壓導軌抗震性能較好；靜壓導軌低速運行平穩(wěn)，防爬行性能良好。但是靜壓導軌結(jié)構(gòu)復雜，需要一套完整的液壓系統(tǒng)，維修也相當困難。因此，靜壓導軌適用于具有液壓傳動系統(tǒng)的精密機床和高精度機床的水平進給運動導軌。本文設計機床導軌為立式車床的立柱導軌，主要承載橫梁的升降，采用滑動導軌能夠滿足精度傳動要求。

1.滑動導軌的截面形狀

導軌的主要功能是導向，動導軌必須按照導向軌跡進行運動，因此必須限定除沿靜導軌面移動的另外五個自由度。支承導軌制造或安裝在立柱、橫梁等支承件上，接觸導軌面的寬度遠小于其導軌的長度，根據(jù)定位原理，可以視導軌為窄定位板，只能限制沿y軸移動和繞x軸轉(zhuǎn)動的兩個自由度；可以利用兩窄板（a和b）定位方法，在一個坐標面中形成一個定位平面，可以限制沿y軸的移動和繞X軸、Z軸轉(zhuǎn)動的三個自由度；要準確導向，還需要限制沿X軸的移動和繞y軸的轉(zhuǎn)動，因此，需增加另一坐標面上的窄支承平面c。從而形成最基本的雙矩形導軌。該矩形導軌結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，剛度和承載能力大，安裝調(diào)整方便。但是其缺點是導軌面易磨損且不能夠自動補償，且需要增加間隙調(diào)整機構(gòu)。這種導軌廣泛用于普通精度機床和中型機床中，如數(shù)控機床。為使C面定位可靠，保證導向精度，應用鑲條調(diào)整c面與動導軌結(jié)合面之間的間隙。導軌面模型如圖1.1所示。

圖1.1橫梁矩形導軌面

2.導軌間隙的調(diào)整

輔助導軌副間的間隙調(diào)整一般是用精磨壓板來調(diào)整導軌副間的間隙。而調(diào)整矩形導軌問的間隙常用斜鑲條和平鑲條來調(diào)整。雖然平鑲條制造較斜鑲條較為容易，但是，當其與導軌面配合時就會出現(xiàn)累積的間隙誤差，調(diào)整較為麻煩，現(xiàn)已不常用。而斜鑲條斜面與動導軌配合斜面在長度方向上斜度相等，傾斜方向相反，這樣可以縱向移動鑲條調(diào)整導軌橫向間隙。鑲條應保證有適當?shù)拈L度余量，以保證鑲條斜面與動導軌面有足夠的接觸面，從而有利于傳動平穩(wěn)；鑲條平面與支承導軌面、鑲條斜面與動導軌斜面配拉削后，截去長度余量，固定在動導軌上，如圖2.1所示。我們采用圖示調(diào)整方式通過配合精度可以避免鑲條在運動時的竄動。

圖2.1斜鑲條的間隙調(diào)整

3.提高滑動導軌耐磨性措施

鑄鐵是一種成本低，有良好的減震性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的材料，因此常用于機床的大件的鑄造。一般鑄造出的導軌其耐磨性較低，容易粘著磨損，

導軌壽命較低，所以常在澆注導軌時加入少量的如硅、錳等的孕育劑，在灰鑄鐵中加入磷、銅等細化晶粒的元素，澆注完成后對其表面進行高頻淬火等措施，都可以提高導軌的耐磨性。同時，我們注意到，導軌副應采用不同的材料制造，或者相同的材料不同的熱處理方法，這樣可以提高導軌副的耐磨性，防止粘著磨損。本機床立柱導軌，主要承受橫梁的重力，切削力基本被其抵消，因此機床導軌有向外被拉的趨勢是主要使機床損壞的原因。由于本次設計的機床精度較高，導軌副傳動需要有較高的傳動要求，采用耐磨鑄鐵導軌副，導軌面需進行刮研處理，還需要保證動導軌面的硬度要比其支承導軌面的硬度低20～40HBW，鑲條需要貼導軌軟帶，主要是導軌軟帶具有良好的摩擦特性，又具有青銅和鋼的剛性和導熱性，應用也日趨廣泛。

提高導軌導軌耐磨性還要有精度保證，長導軌副我們采用精磨，短導軌副采用刮削方式，這樣可以保證導軌面的耐磨性。同時動導軌的滑移速度較低，我們選用導軌面的壓強小于0.2MPa.m/min，此種壓強下可以降低導軌面的磨損速度。

此外，良好的環(huán)境是導軌副長期工作的保障，為了提高動壓效應，改善摩擦狀態(tài)，需在導軌面開橫向油槽，這樣可以儲存更多的油，提高了動壓效應。又由于是垂直導軌，我們采用N46號全損耗系統(tǒng)供油。

4刀架絲杠的特性

滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是一個以滾珠作為滾動媒介的滾動螺旋傳動的體系。滾珠絲杠副是將絲杠螺母皆加工成凹半圓弧形螺紋，在螺紋之間放入滾珠形成的。當絲杠、螺母相對轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺旋滾道滾動，螺紋摩擦為滾動摩擦，從而提高了傳動精度和傳動機械效率。為了防止?jié)L珠從螺母中滾出來，在螺母的螺旋槽兩端設有回程引導裝置，使?jié)L珠能自動返回其入口循環(huán)流動。滾珠絲杠副的特性：滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的傳動效率高，是普通滑動絲杠系統(tǒng)的2-4倍，功率消耗也只有滑動絲杠螺母副的0.25-0.35，所以能以較小的扭矩得到較大的推力，由于具有運動可逆性，亦可由直線運動轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運動；滾珠絲杠傳動系統(tǒng)為點接觸滾動運動，工作時靈敏度高、啟動時無顫動、摩擦阻力也較小，當傳動系統(tǒng)其余部件的剛度足夠，微量進給運動幾乎可以達到同步效果；滾珠絲杠傳動是點接觸，系統(tǒng)運動中產(chǎn)生較小溫度，軸向拉伸可以消除間隙，對絲杠進行預拉伸可以大大消除熱伸長，因此可以基本消除重復定位精度導致的誤差；鋼球滾動接觸處均經(jīng)硬化（HRC58～63）處理，并經(jīng)精密磨削，滾珠在傳動槽中做循環(huán)運動，相對磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性；由于滾珠絲杠副具有很好的同步效果，使用幾套相同的絲杠副就可以同時傳動幾個相同的部件或裝置，實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的同步工作。

刀架在低速進給過程中會受到摩擦阻力的作用出現(xiàn)不均勻的跳躍現(xiàn)象，速度時快時慢，特別在刀架左右點動的過程中出現(xiàn)也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，我們稱之為爬行現(xiàn)象。造成這種情況的大多原因是由于系統(tǒng)中各零部件的剛度不夠而造成的彈性變形，或者導軌面的不充分等原因造成的。這種現(xiàn)象會影響機床的加工精度，定位精度，爬行嚴重時會造成機床不能正常工作。因此，我們需分析并確定減少危害機床爬行現(xiàn)象的措施。出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的主要原因是橫梁導軌面上的動摩擦因素小于其靜摩擦因素，且動摩擦因素隨滑移速度的增加而減小以及傳動系統(tǒng)的彈性變形。

結(jié)論

導軌作為機床的關鍵部件之一，其性能好壞，將直接影響機床的加工精度、承載能力和使用壽命。本文從介紹了導軌的類型、橫截面積形式。闡述了導軌間隙的調(diào)整方法和提高滑動導軌耐磨性措施。并在文章最后介紹了與導軌向關聯(lián)的刀架及其刀架絲杠的特征，對導軌的設計具有一定的意義。

參考文獻

第4篇：數(shù)控機床范文

【關鍵詞】控制機柜；工作環(huán)境；防護等級；控制柜空調(diào)

1.引言

由于控制柜設計的不合理導致機床故障率升高，或者說由于控制柜導致數(shù)控系統(tǒng)使用壽命的降低占到了8%～15%。例如我廠銷往南方用戶有的因為環(huán)境溫度高，系統(tǒng)模塊無法在正常的溫度下工作，研究表明：溫度每上升10℃，電子產(chǎn)品的使用壽命將比預期減半；有的是因為空氣濕度大，導致數(shù)控模塊損毀。必須總結(jié)出機床控制機柜設計方法和思路，從而使機床的可靠性提高，延長使用壽命。

2.控制機柜對工作環(huán)境的要求

是指數(shù)控機床工作時的溫度、濕度、電網(wǎng)電壓、接地等諸多方面。

2.1 溫度的要求

實踐證明，當室溫過高時數(shù)控系統(tǒng)故障率會大大的增加。通常數(shù)控系統(tǒng)中半導體工作溫度要求在40～45℃以下，而室溫達到35℃時電氣柜內(nèi)部溫度經(jīng)?？赡苓_40℃以上，因此數(shù)控系統(tǒng)不能正常工作。

2.2 濕度的要求

要求環(huán)境的相對濕度應該小于75%，處于濕度較大環(huán)境中的數(shù)控機床，大多采用密封電氣柜，同時配備空調(diào)進行溫度冷卻。濕度大產(chǎn)生結(jié)露，造成硬件模塊短路的損壞。

3.控制機柜的結(jié)構(gòu)設計

3.1 控制機柜結(jié)構(gòu)設計要求

我廠從設計上分為兩種控制柜，一種是外購并聯(lián)機柜，另外一種是自己設計的控制機柜。多數(shù)機床都采用的是自制控制機柜，其優(yōu)點就是價格便宜，外購機柜造價是自制的3倍，同時自制機柜一般是安裝在機床上，機床連線和運輸都很方便。本文主要以自制的控制機柜為研究對象。

3.2 控制機柜的密封措施

一些數(shù)控機床長期在加工鑄鐵、石墨工件環(huán)境中對控制機柜防護等級要求更高，電氣柜密封不嚴，導電粉塵進入電氣柜并且在模塊線路板上沉積，可能導致硬件部分損壞，特別是高壓部件，如驅(qū)動器的電源模塊等。如果用戶使用數(shù)控機床主要用于加工上述材料， 那么就應當采用密閉的電氣柜，而控制機柜的電柜門支撐和鎖緊方式也是影響密封主要因素，見圖3-1所示。

假設以1800*800mm（高*寬）的門體尺寸為例，通過SolidWorks COSMOSXpress進行位移分析，我們不難看出折頁和門體固定點安裝數(shù)量和位置對位移的影響很大，同時我們也比較了威圖機柜在箱體密閉上的設計，得到同樣的結(jié)論。

圖中紅色區(qū)域位為位移變形量最大區(qū)，而藍色為最小區(qū)域。在1800高機柜等距安裝3個門折頁，可以有效的使門體在高度方向上獲得更多的支撐點，保證在這一方向上密閉良好。而圖3-1左右兩圖不同的是左側(cè)門的鎖緊點為1個，而右側(cè)是3點（我們做了仿制改進）。通過對比可以看出因所進點的增加紅色位移點的消失，由此我們在設計的時候就要將折頁和門鎖固定點，在左右方向上對稱，上下方向上等距，以確保門的膠條與控制柜之間緊密結(jié)合，不會因為受力不均，破壞密閉性。

3.4 控制柜的電磁兼容

（1）接地元件安裝板必須使用未漆過的鍍鋅板，機柜內(nèi)的所有金屬接地部件都要連接到一起，濾波器、數(shù)控系統(tǒng)等電氣部件要用螺絲直接固定在元件安裝板上，柜門和柜體通過接地銅帶連接，所有的保護接地導體都必須和大地連接。

（2）屏蔽 控柜中常采用的屏蔽方式有：

使用屏蔽電纜屏蔽、隔離板屏蔽、柜體屏蔽。功率模塊的輸出采用屏蔽電纜，屏蔽層接地。

4.控制機柜元件布局

合理分配空間，避免空氣的流動性差保證數(shù)控系統(tǒng)模塊的散熱性。雖然有空調(diào)控制溫度，但是系統(tǒng)模塊安裝位置距離空調(diào)近的話，由于模塊自身風扇由下向上吹風，而冷空氣（空調(diào)產(chǎn)生的）密度大，它的流動方向是自上而下的，在模塊上方就容易出現(xiàn)對流，產(chǎn)生冷凝水最終導致模塊燒毀。如圖4-1所示。

5.結(jié)束語

除非進行必要的調(diào)整和維修，不允許隨便開啟控制柜門，更不允許在使用時敞開柜門。一旦有油霧、灰塵甚至金屬粉末落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路的損壞。

定時維護控制柜也是非常必要的，否則灰塵積聚過多，將會引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高，造成過熱報警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠。

參考文獻

[1]電氣配電柜安裝技術(shù)的應用分析[J].城市建設理論研究（電子版），2013（24）.

第5篇：數(shù)控機床范文

關鍵詞:數(shù)控機床,網(wǎng)絡控制，研究

[Abstract] This artical start the point of introduce network monitoring systems used in CNC machine tool technology, the system is a server and client mode as the carrier, and the corresponding sets of characters technical R & D to develop software through the network withclient server control, to complete such as the control program, processing instructions, the processing status of images and information to send and receive control process in order to achieve off-site machine tool monitoring, to achieve the desired control effect.

Keywords: CNC machine tools, network control, research

中圖分類號：TG659文獻標識碼：A 文章編號：

一、緒論

隨著科技的進步、網(wǎng)絡的發(fā)展,網(wǎng)絡控制技術(shù)逐漸引起了人們的重視。網(wǎng)絡控制系統(tǒng)結(jié)合了計算機網(wǎng)絡技術(shù)與自動化控制技術(shù),通過網(wǎng)絡的途徑，實現(xiàn)了預期的控制過程?，F(xiàn)行的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)主要由機床技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、檢測技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、圖像技術(shù)及網(wǎng)絡技術(shù)等組成,通過網(wǎng)絡對機床的運行進行異地監(jiān)控,能夠減少工作人員的作業(yè)量及提高機床的工作效率。網(wǎng)絡控制技術(shù)是時代的產(chǎn)物，它作為一種新興技術(shù),已經(jīng)越來越得到很多科研單位的關注。目前，正在研究和開發(fā)的網(wǎng)絡控制技術(shù)朝著多個方面進展,有的是建立在Web通訊平臺基礎上的，有的是建立在Socket技術(shù)基礎上的,還有的是建立在CORBA中間件技術(shù)基礎上的等等,這些不同方向的研究，勢必會為數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展帶來革命性的變化。本文所開發(fā)的數(shù)控機床的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，它是以WindowsXP為網(wǎng)絡開發(fā)平臺,并以VisualC + +為工具開發(fā),運用了Windows Sockets網(wǎng)絡編程接口技術(shù),實現(xiàn)了實時監(jiān)控局域網(wǎng)內(nèi)的機床運行的功能。

二、網(wǎng)絡協(xié)議及傳輸控制協(xié)議網(wǎng)絡通信的實現(xiàn)

1、網(wǎng)絡協(xié)議及傳輸控制協(xié)議簡介

在國際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，網(wǎng)絡協(xié)議IP(Internet Protocol)及傳輸控制協(xié)議TCP (Transmission Control Protocol)是兩個非常重要的通訊協(xié)議,兼容性非常強，可以適用任何互聯(lián)網(wǎng)絡上運用到的通訊。網(wǎng)絡協(xié)議及傳輸控制協(xié)議的結(jié)構(gòu)可以將網(wǎng)絡分成應用層、網(wǎng)絡層、傳輸層和數(shù)據(jù)鏈路層共4個不同層次，這種分層方式，它合并了國際標準組織所制定的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模式的七層傳輸參考模式當中的一些層面。

2、Windows Sockets簡介

Windows Sockets是在Windows下得到了廣泛應用的、開放的、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡編程接口。它利用下層的網(wǎng)絡通訊協(xié)議功能和對操作系統(tǒng)的調(diào)用來實現(xiàn)通訊工作。提供了一種發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的機制。

目前，用戶可以使用到的套節(jié)字有兩種形式，即數(shù)據(jù)報套節(jié)字和流式套節(jié)字。流套接口提供了雙向的，有序的，無重復并且無記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務，數(shù)據(jù)報套接口也支持雙向的數(shù)據(jù)流，但并不保證是可靠，有序，無重復的得記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務。所以，本設計中我們采用流式套節(jié)字形式,它在連接數(shù)據(jù)傳輸時增強了數(shù)據(jù)的可靠性。應用程序調(diào)用其接口函數(shù)實現(xiàn)了通信的過程。

3、流式套節(jié)字的操作方法

要想從數(shù)據(jù)流中讀出數(shù)據(jù)，必須要求先建立連接后方可傳輸、接收信息數(shù)據(jù)，而流式套節(jié)字的使用方法正是基于連接的協(xié)議。其具體操作方法如下：

①為了便于偵聽，服務器要建立一個套節(jié)字并為其分配地址,在為其分配地址之后,然后調(diào)用listen ()函數(shù)并使其處于偵聽的狀態(tài)。

②客戶機也要建立一個套節(jié)并為其分配地址,在為其分配地址之后,然后調(diào)用connect ()函數(shù),使其處于請求與服務器套節(jié)字連接的狀態(tài)。

③服務器上創(chuàng)建的套節(jié)字在接收到客戶機的連接請求信號后,接著調(diào)用accept ()函數(shù),此函數(shù)的作用是為了創(chuàng)建一個用于連接的套節(jié)字，然后以該套節(jié)字和客戶機上的連接套節(jié)字的應用為基礎,就能夠在服務器跟客戶機之間進行相關數(shù)據(jù)的傳輸了。

④在傳輸數(shù)據(jù)結(jié)束之后,客戶機與服務器調(diào)用closesocket ()函數(shù)，以關閉各自的套節(jié)字。

三、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的設計實現(xiàn)

1、控制系統(tǒng)的原理實現(xiàn)

在該控制系統(tǒng)中，所運用到的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)軟件是在客戶機上運行的,而客戶機又是通過局域網(wǎng)跟服務器進行連接?？刂茩C床動作的數(shù)控系統(tǒng)是在服務器中運行的,首先要運行服務器本機自帶的數(shù)控系統(tǒng),并對其進行初始設置,然后進入到網(wǎng)絡控制狀態(tài),打開服務器偵聽套節(jié)字,實時等待客戶機上的連接請求信號,當服務器上的偵聽套節(jié)字接收到客戶機的連接請求信號后,就對此請求信號進行驗證,查看他們的套節(jié)字是否相互匹配，如果他們符合匹配的條件,則服務器就跟客戶機進行連接,如此一來，服務器和客戶機互相之間就可以發(fā)送和接收信息指令了。在網(wǎng)絡控制狀態(tài)下，服務器的數(shù)控系統(tǒng)可以利用圖像傳感器實時對機床加工狀態(tài)圖像和機床加工相關參數(shù)進行采集,然后服務器將采集到的狀態(tài)圖像以位圖格式進行保存，按一定的時間規(guī)律發(fā)送到客戶機，以顯示機床的加工狀態(tài),并且將服務器采集到的狀態(tài)參數(shù)實時地發(fā)送到客戶機上。數(shù)控機床加工代碼可以在客戶機所用到的遠程控制系統(tǒng)軟件中進行編輯,然后將所編輯的數(shù)控代碼發(fā)送到服務器中,并將代碼下載到可編程多軸運動控制器上以等待指令信息?？蛻魴C將機床加工控制指令發(fā)送給服務器,以達到控制機床預期動作的目的,并且客戶機還能接收服務器所發(fā)送的信息,對機床加工情況進行動態(tài)監(jiān)視。不僅如此，通過遠距離對程序進行控制,客戶機不僅可以在機床加工過程中修改機床的加工參數(shù),還可以調(diào)試機床運行的效果。

2、控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)

本設計中，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在對數(shù)控機床進行控制時采用的是模塊化的硬件結(jié)構(gòu),該數(shù)控系統(tǒng)采用“PC（個人計算機）+ NC（網(wǎng)絡計算機）”結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡計算機部分采用開放式多軸運動控制器PMAC2-PCI進行主控。網(wǎng)絡系統(tǒng)總體上是“服務器+客戶機”的形式,其中，數(shù)控系統(tǒng)是在服務器上運行的,而網(wǎng)絡控制軟件是在客戶機上運行的,服務器和客戶機通過一定的規(guī)范連接結(jié)構(gòu)將內(nèi)部網(wǎng)與外部網(wǎng)進行連接,在數(shù)控機床運行前，要在其上安裝圖像傳感器所用的監(jiān)控攝像頭,對機床加工的運行情況進行實時監(jiān)視,并將所監(jiān)控到的機床運轉(zhuǎn)的具體情況實時地進行采集與保存。

3、控制系統(tǒng)的軟件設計實現(xiàn)

在控制系統(tǒng)中，完美的人機界面不僅可以為控制系統(tǒng)的操作帶來方面，跟能夠提高數(shù)控機床的工作效率。本系統(tǒng)所設計的人機界面運用了Windows編程技術(shù)中的分隔視技術(shù),該設計把數(shù)控系統(tǒng)的人機界面分為左右兩個子窗口。左邊的子窗口作用是顯示采集到的機床運行圖像,這就實現(xiàn)了數(shù)控機床加工時對圖像的實時監(jiān)視的過程，而右邊的子窗口是作為網(wǎng)絡控制的窗口,它實現(xiàn)的功能有很多，如聯(lián)機網(wǎng)絡、顯示機床加工狀態(tài)參數(shù)、發(fā)送加工代碼、調(diào)試機床在線網(wǎng)絡等功能。

控制系統(tǒng)的軟件設計的核心是傳遞網(wǎng)絡數(shù)據(jù),為了確保數(shù)據(jù)能夠及時地進行傳遞,因此，在本系統(tǒng)軟件設計中運用的是多線程技術(shù),為了方便控制，又專門建立了一個線程對控制器采集到的數(shù)控機床數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡傳遞。客戶機上的數(shù)控代碼在編輯好之后,可以同時的傳送到服務器上,接著服務器將接收到的數(shù)控代碼保存到其內(nèi)存中,然后再對其進行編譯，編譯完成后執(zhí)行此數(shù)控代碼。在控制指令的傳遞的過程中，客戶機可以隨時將指令傳送給服務器,當服務器接收到指令后立刻進行執(zhí)行。相比較而言，機床加工情況的圖像和狀態(tài)參數(shù)在進行傳遞時，在操作上則要復雜一些，為了防止在傳遞過程中位圖數(shù)據(jù)和參數(shù)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的混亂現(xiàn)象,應該在服務器上采用中斷的方法,即在進行圖像數(shù)據(jù)的傳遞時中斷參數(shù)數(shù)據(jù)的傳遞,當圖像數(shù)據(jù)傳遞完成之后再進行參數(shù)數(shù)據(jù)的傳遞。

四、結(jié)論

本文所設計的數(shù)控機床網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，進過反復調(diào)試后，達到了預期的控制目的，可以滿足實際加工的需要，但是在實際操作時，也存在著一定的問題，比如對圖像的實時采集顯示不及時、機床運行時代碼不穩(wěn)定出現(xiàn)的數(shù)控機床運行偶爾停頓現(xiàn)象等，但是筆者相信，隨著科技的發(fā)展，這些問題一定能夠得到很好地解決。

參考文獻

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[2]齊碩.基于網(wǎng)絡的數(shù)控制造技術(shù).北方機械工程報,2008.

[3]張帥震.基于Internet的遠程監(jiān)控系統(tǒng).黑龍江科技學院報,2010.

第6篇：數(shù)控機床范文

關鍵詞：數(shù)控機床；新技術(shù)；趨勢

0 引言

在世界經(jīng)濟一體化進程加快的影響下，各個國家間呈現(xiàn)出越來越激烈的競爭，并且這為企業(yè)的良好發(fā)展提供了契機，尤其是制造行業(yè)應當把握住機會實現(xiàn)更好的發(fā)展。應用數(shù)控機床技術(shù)促進了制造行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機床技術(shù)的特點是質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高，因此能夠為企業(yè)帶來理想的經(jīng)濟效益。

1 數(shù)控機床的組成部分和特點

通常而言，數(shù)控機床的組成部分是：（1）主機，其屬于數(shù)控機床的主體，數(shù)控機床的機械部件是主軸、立柱、機床身等，其作用是為了對機械部件進行切削加工；（2）數(shù)控設備，其屬于數(shù)控機床的核心部分，主要有軟件和硬件（紙帶閱讀機、鍵盒、CRT顯示器、印刷電路板），用以將數(shù)字化零件程序輸入，且存儲輸入信息、插補運算、變換數(shù)據(jù)，以及進行一系列的控制；（3）驅(qū)動設備，其屬于數(shù)控機床執(zhí)行的驅(qū)動部分，主要有進給電機、主軸電機、進給單元，以及驅(qū)動單元組成?；跀?shù)控設備的控制，借助電液伺服系統(tǒng)或電氣完成進給與主軸驅(qū)動。在幾個進給聯(lián)動的情況下，能夠加工空間曲線、平面曲線、直線，定位；（4）輔助設備，其指的是數(shù)控機床的一部分配件，確保數(shù)控機床的監(jiān)測、照明、、排屑、冷卻等，這主要有監(jiān)控檢測設備、刀具設備、數(shù)控分度頭、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、交換工作臺、排屑設備、氣動設備，液壓設備等等；（5）編程和其它的一些附屬裝置，其主要作用是存儲和編制零件程序。

在數(shù)控單元當中包括數(shù)控機床的監(jiān)控與操作部分，其屬于數(shù)控機床的核心。相比較于普通的機床，數(shù)控機床的特點是：（1）生產(chǎn)效率高（通常是普通機床的幾倍）、機床的剛性大，精度高；（2）加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定；（3）機床的自動化能力強、能夠使工人的勞動強度減輕；（4）能夠?qū)嵤┒嘧鴺寺?lián)動，可以對復雜形狀的零件進行加工；（5）在改變加工零件的情況下，通常僅僅要求對數(shù)控程序進行改變，如此能夠使生產(chǎn)準備的時間減少；（6）需要操作工作者和維修工作者都具備較高的素質(zhì)。

2 數(shù)控機床新技術(shù)的特性

（1）在數(shù)控機床中應用新型智能化的機器人。在最初的階段，智能機器人的工作主要是裝卸搬運，在日益進步的科學技術(shù)影響下，新型的智能機器人業(yè)已具備視覺與觸覺的功能，可以憑借感官完成一些人工方面的事項。應用一些智能機器人不但使大量的物力和人力節(jié)省，而且也使大量的費用減少。

（2）復合加工技術(shù)的應用。復合加工業(yè)已由初期的鉆、車等加工步驟向加工齒面、削磨內(nèi)外圓，以及表面助理轉(zhuǎn)變。

（3）直驅(qū)技術(shù)的應用。功率和扭矩較大的直線點擊重點用在重載機床與高速機床，這不但使高定位精度和快速度實現(xiàn)，而且力矩電機會代替普通的機械傳動。在國際機械制造領域當中，業(yè)已出現(xiàn)相似的成功例子，接下來的發(fā)展就是推廣與普及。

（4）應用綠色機床技術(shù)。學術(shù)界很長一段時間以來探究的重點就是綠色機床。在注重數(shù)控機床高精度和高速度的過程中也應當重視它的環(huán)保性。機床的環(huán)保會對人們的健康產(chǎn)生直接性的影響，怎樣節(jié)能減排以及確保工作者身體健康以及提高工作效率，這是綠色機床的根本所在。

3 數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）高精度。各個工業(yè)大國都十分注重提升數(shù)控機床的加工精度，通常來講，數(shù)控機床的加工精度涵蓋數(shù)控機床生產(chǎn)的幾何精度和數(shù)控機床應用的加工精度。在提高數(shù)控機床穩(wěn)定性以及應用補償技術(shù)和輔助策略的基礎上能夠大大地提高數(shù)控機床的精度。

（2）高穩(wěn)定性。針對數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床的制造商來講，其非常重視的一個問題是數(shù)控機床的穩(wěn)定性，如果一臺數(shù)控機床的穩(wěn)定性能非常高，就會使數(shù)控機床的事故率大大地降低，這不但有利于制造工作的順利進行，而且有利于生產(chǎn)效率的大大提升。為此，衡量數(shù)控機床質(zhì)量的一個關鍵性指標是數(shù)控機床的穩(wěn)定性。

（3）高效性。具體來講，高效性是指大大地提高數(shù)控機床的運行速度，這一是能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量，實現(xiàn)運行效率的提升，二是能夠使投入的費用降低，在生產(chǎn)的過程中普遍性地應用零件的高速加工。

（4）智能化。針對各種領域的生產(chǎn)過程而言，一致的理想是智能化。應用一種模擬網(wǎng)絡化監(jiān)控與數(shù)字化網(wǎng)絡技術(shù)，憑借電子計算機編制本來人工操作的運行程序為一種既定的模式，且以機器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言，應用智能化重點包括智能維修、智能分析，以及智能監(jiān)控。

（5）網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡化數(shù)控機床的網(wǎng)絡化又稱“e-制造”，是把數(shù)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡控制，在計算機上操作使用，虛擬設計、虛擬制造等高端技術(shù)也越來越多地為工程技術(shù)人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代機床發(fā)展的重要趨勢。

4 結(jié)論

總之，數(shù)控加工技術(shù)對于制造業(yè)的重要性不言而喻， 其對一國經(jīng)濟、國防、綜合實力和國際地位的推動作用是十分突出的。針對制造領域的重要性來講，數(shù)控加工技術(shù)舉足輕重。其有利于國家綜合實力、國防經(jīng)濟，以及國際地位的提升，當前形勢下，一個非常顯著的問題是我國的制造領域的發(fā)展不夠先進，依舊滯后于西方發(fā)達國家，這就要求進一步地探究數(shù)控加工這種機械制造技術(shù)。在對新型技術(shù)引進的過程中也應當不斷地創(chuàng)新，進而不再依賴于發(fā)達國家的數(shù)控技術(shù)，自主研發(fā)有著國際先進能力的數(shù)控機床技術(shù)，從而使我國逐步地轉(zhuǎn)變成為世界性的制造業(yè)強國。

參考文獻：

[1]中國機床工具工業(yè)協(xié)會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術(shù)與裝備市場，2001（03）.

[2]楊建武.國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].制造技術(shù)與機床，2008（12）.

[3]王君，丁飛彪.淺談綠色機械加工技術(shù)的應用與發(fā)展[J].科技與企業(yè)，2013（04）.

[4]陸大瑋，樓上游.數(shù)控機床開放性的分析與研究[J].機械工業(yè)標準與質(zhì)量，2008（11）.

第7篇：數(shù)控機床范文

    數(shù)控機床的發(fā)展前景十分可觀

    在經(jīng)濟全球化發(fā)展的今天,機械制造行業(yè)必須要加速發(fā)展才能達到經(jīng)濟全球化的要求。數(shù)控機床應用先進的設計技術(shù),各種測量技術(shù),工作程序集約化技術(shù)以及高級軟件技術(shù),使得數(shù)控機床的工作范圍得到了很大程度的擴張。 并且,數(shù)控機床可以完成許多傳統(tǒng)工藝不能完成的工作任務,例如結(jié)構(gòu)復雜,精確度高的零件和類型多變的零部件等。 數(shù)控機床可以在最短的時間內(nèi),完成需求者交給的各類零件加工任務,以此最好地滿足需求者的要求。在使自身得到發(fā)展的同時,促進機械制造行業(yè)的發(fā)展。 正是因為這種需求性與發(fā)展性,數(shù)控機床在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,前途一片光明。

    數(shù)控機床在發(fā)展過程中存在的問題

    雖然,數(shù)控機床的發(fā)展前景很好,并且社會的實際需求量也很大,但在數(shù)控機床的發(fā)展過程中還是存在著這樣那樣的問題,下面,就數(shù)控機床在發(fā)展過程中存在的問題作出幾點分析,主要問題如下:數(shù)控化的數(shù)控水平低:雖然我國的數(shù)控機床的發(fā)展與以往相比已經(jīng)顯得十分繁榮,但與現(xiàn)今發(fā)達國家的數(shù)控機床發(fā)展水平相比,還有許多不足之處。 就目前的調(diào)查結(jié)果顯示,我國現(xiàn)在數(shù)控化比例在總生產(chǎn)產(chǎn)值中還不足三分之一,消費值中的數(shù)控比例不足二分之一,而與此同時,發(fā)達國家的比例數(shù)值高達十分之七左右。 更為人擔憂的是,高級的數(shù)控機床和數(shù)控機床的配套零件等,我國還只能依賴于進口,達不到自己生產(chǎn)的水平。 我國生產(chǎn)的數(shù)控機床在 21 世紀初可以達到七百種左右, 達到了當時數(shù)控機床類型的二分之一,而在這七百多種當中,有一半左右都屬于經(jīng)濟型的數(shù)控機床。 就此來看,我國的數(shù)控化水平還相對低下。數(shù)控機床的產(chǎn)品水平相對不高:雖然數(shù)控機床具有精度高的優(yōu)勢,但在實際的生產(chǎn)過程中,我國的數(shù)控機床產(chǎn)品的精度并不能達到理想的要求。 只有一小部分的產(chǎn)品可以達到國際規(guī)定的生產(chǎn)精度標準。 首先是使用者對于數(shù)控機床的數(shù)控車床刀架等設施不放心,數(shù)控機床的定位精度水平還有待提高。 其次,我國的數(shù)控機床在主體結(jié)構(gòu)方面以及數(shù)控機床的整體工作性能還有著發(fā)展空間。 以 MTBF 舉例說明,所謂 MTBF 是指一個電器設備的平均不發(fā)生故障的工作時間,國際對于數(shù)控機床的 MTBF 的要求值為800 小時, 而我國的數(shù)控車床加工中心的 MTBF 只能達到 500 小時 ,這還只是少數(shù),并不是全部。功能部件在發(fā)展過程中存在的問題:數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控刀架,轉(zhuǎn)臺,刀庫和機械手等都屬于數(shù)控機床的數(shù)控功能部件。 這些功能部件的技術(shù)水平高低,工作性能的好壞等都關系著數(shù)控機床的整體工作性能與水準。 與數(shù)控機床的整個發(fā)展速度相比較,數(shù)控機床的功能配件發(fā)展相對滯后。 這樣的發(fā)展趨勢十分嚴峻,因為數(shù)控機床的功能部件不能得以優(yōu)良的發(fā)展,就會造成數(shù)控機床整體水平的下降。 影響到整個數(shù)控機床行業(yè)的行業(yè)競爭力。 我國自己生產(chǎn)的功能部件的級別較級,而且生產(chǎn)分散,不能形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,成本費用的花銷也不低。 但是依賴進口的功能部件價格又非常昂貴,這就使得數(shù)控機床的整體價格升高,國內(nèi)的數(shù)控機床行業(yè)也就喪失了價格方面的優(yōu)勢。數(shù)控機床在應用技術(shù)方面的問題:在數(shù)控機床的應用方面,我國的水平還遠不及國外發(fā)達國家。 國外的數(shù)控機床遠程服務技術(shù)已經(jīng)達到了普及的水平,而我國關于這方面的技術(shù)卻還在探索之中。 國外的數(shù)控機床可以做到硬切削,干切削,而國內(nèi)的數(shù)控機床而不能,諸如此類的例子還有很多,這無疑證明了我國數(shù)控機床在應用技術(shù)方面的缺陷。

    數(shù)控機床發(fā)展的策略

第8篇：數(shù)控機床范文

采用數(shù)字技術(shù)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(zhuǎn)動機翼時，利用全數(shù)字電子計算機對機翼加工路徑進行數(shù)據(jù)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(shù)控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同時控制三軸的運動。這臺數(shù)控機床被大家稱為世界上第一臺數(shù)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(shù)控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)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(chǎn)及使用了數(shù)控機床。

數(shù)控機床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因為數(shù)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(shù)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(shù)控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數(shù)控機床中，85%是點位控制的機床。

數(shù)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(shù)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(chǎn)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(jù)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(jīng)成為數(shù)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(zhuǎn)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(shù)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(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機床，使數(shù)控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數(shù)字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數(shù)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(shù)控技術(shù)，被認為是現(xiàn)代機械自動化的基礎技術(shù)。

那什么是車床呢？據(jù)資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)，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(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)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(qū)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(chǎn)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(shù)控技術(shù)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(zhuǎn)速和進給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。

轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)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(chǎn)。

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(chǎn)。

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(chǎn)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(chǎn)，生產(chǎn)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(zhuǎn)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(qū)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)控設備，只要你會編程，把參數(shù)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(chǎn)品質(zhì)量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數(shù)控車床后，機床制造業(yè)就進入了數(shù)控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數(shù)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(shù)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(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個專用生產(chǎn)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(shù)發(fā)生了變化，這條線就報廢了，生產(chǎn)人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經(jīng)濟，這些廠不能迅速適應市場，經(jīng)營就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗?，F(xiàn)代的生產(chǎn)也有大批量生產(chǎn)，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數(shù)控的，適應起來就快。專業(yè)機床的路子已經(jīng)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(shù)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(shù)控機床，但數(shù)控機床的發(fā)展，還是要數(shù)德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數(shù)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(shù)，消化后大量仿造，經(jīng)過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數(shù)控機床生產(chǎn)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(shù)控機床的核心就在數(shù)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(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機和系統(tǒng)內(nèi)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(qū)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(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說系統(tǒng)，就是國內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點的數(shù)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(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內(nèi)的各大機床廠，數(shù)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(wǎng)，我們的電網(wǎng)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(chǎn)高級數(shù)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(shù)控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產(chǎn)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(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)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(chǎn)設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數(shù)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(shù)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(shù)發(fā)展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)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(shù)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(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產(chǎn)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(nèi)的競爭中，也打著“國產(chǎn)”的旗號。

近來隨著中國的經(jīng)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(shù)控機床合資廠，據(jù)說制造水平相當高，號稱“智能化、網(wǎng)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(chǎn)1000臺數(shù)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(chǎn)數(shù)控機床，各廠家也在努力追趕。國內(nèi)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(chǎn)機床滿足不了需要。今后五年內(nèi)，這個趨勢不會改變。不過就目前國內(nèi)的需要來講，我國的數(shù)控機床目前能滿足中低檔產(chǎn)品的訂貨。

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

1.美國的數(shù)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(jīng)費，且網(wǎng)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(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數(shù)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(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術(shù)在世界上領先，因此其數(shù)控機床的主機設計、制造及數(shù)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(shù)控機床技術(shù)在世界也一直領先。當今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術(shù)，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數(shù)控機床產(chǎn)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(shù)控機床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。

2.德國的數(shù)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(shù)控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結(jié)合，基礎科研與應用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學科研部門緊密合作，對數(shù)控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機床質(zhì)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(shù)控機床。德國特別重視數(shù)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(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之數(shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。

3.日本的數(shù)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(zhì)量管理及數(shù)控機床技術(shù)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(shù)控機床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)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(shù)控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領先，在產(chǎn)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(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內(nèi)約占70%，對加速日本和世界數(shù)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(shù)控技術(shù)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(shù)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(shù)控機床特點、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質(zhì)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(chǎn)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(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，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(shù)控機床先進技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)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(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)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(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)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(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術(shù)，加大技術(shù)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(shù)控機床的設計和制造技術(shù)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(chǎn)先進數(shù)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(shù)的差距；通過利用國外先進元部件、數(shù)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(shù)控機床，供應國內(nèi)市場的需求，但對關鍵技術(shù)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(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)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(shù)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(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)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(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)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(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)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(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)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(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術(shù)，加大技術(shù)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(shù)控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數(shù)控化率，1999年，我們國家機械加工設備數(shù)控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數(shù)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(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機床就成了數(shù)控機床。當然，普通機床發(fā)展到數(shù)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(jié)構(gòu)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(shù)控設備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。我國目前各種門類的數(shù)控機床都能生產(chǎn)，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(shù)，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(shù)。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(jīng)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(shù)控設備的發(fā)展方向六個方面：智能化、網(wǎng)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(chǎn)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(shù)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(gòu)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(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口。華中數(shù)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(shù)控也有意向數(shù)控機床業(yè)進軍，但機床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機床廠的簡易數(shù)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(shù)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(nèi)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(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質(zhì)量不錯，目前效益良好，年產(chǎn)600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)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(chǎn)數(shù)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(chǎn)商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數(shù)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)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(chǎn)機床，主要是從日本引進技術(shù)，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數(shù)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(shù)控機床。也從國內(nèi)機床廠哪里采購了大批普通數(shù)控機床，國內(nèi)機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術(shù)，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(quán)以來，已經(jīng)把國防事業(yè)提到了和經(jīng)濟發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)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(chǎn)大國。

參考文獻：

1.《機床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《機床數(shù)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(shù)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(chǎn)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9篇：數(shù)控機床范文

關鍵詞：數(shù)控；機械；制造；應用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

數(shù)控技術(shù)的水準、擁有和普及程度已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，生產(chǎn)與自動化的觀念逐漸深入人心。數(shù)控設備已遍布全世界，不僅工業(yè)發(fā)達國家已廣泛采用，而且連發(fā)展中國家也大量采用。機械制造業(yè)是當前發(fā)展最快的行業(yè)之一，作為當代制造業(yè)的重要工具，數(shù)控機床在各個領域中廣泛應用，越來越重要。準確掌握數(shù)控加工的概念和數(shù)控機床的特點，以理論和實踐相結(jié)合的方法及時探索和總結(jié)數(shù)控機床的使用和維護的一些規(guī)律。

1 數(shù)控加工技術(shù)具有如下特點

1.1 生產(chǎn)效率高

由于計算機技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，給數(shù)控設備提供了良好的技術(shù)基礎。在現(xiàn)今科技發(fā)達的社會中，數(shù)控加工技術(shù)是重要組成部分，在現(xiàn)代模具制造業(yè)中具有重要作用。目前掌握先進的數(shù)控加工技術(shù)是模具專業(yè)人才適應社會飛速發(fā)展的關鍵，所以掌握數(shù)控加工特點與工藝顯得尤為重要。它不但可以減輕操作者的勞動強度， 精確加工傳統(tǒng)機床無法處理的復雜零件，有效提高加工質(zhì)量和效率，而且也為改變傳統(tǒng)機械行業(yè)的生產(chǎn)模式帶來進步，同時也為人們的工作模式帶來變革。而且還可以改善工人們的勞動條件。另外，數(shù)控機床加工足能再一次裝夾中加工多個加工表面，一般只檢測首件，所以可以省區(qū)普通機床加工時的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測等，減少了輔助時間，其綜合效率明顯提高。

1.2 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，有利于經(jīng)濟效益的提高

當前，以微電子技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎的數(shù)控技術(shù)，將機械技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)和成組技術(shù)等有機地結(jié)合在一起，使機器制造行業(yè)的生產(chǎn)方式和機器制造技術(shù)發(fā)生了深刻的、革命性的變化。眾所周知，數(shù)控機床的應用不僅大大提高了機械加工性能，而且有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，有利于經(jīng)濟效益的提高。機床數(shù)控化改造可降低采購數(shù)控機床的成本，為企業(yè)節(jié)約資金。且加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來方便。例如，數(shù)控技術(shù)加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，一致性好。加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟效益高。

1.3 加工精度高

數(shù)控機床在機械制造業(yè)中得到日益廣泛的應用，是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求，適應各種機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。同時，由于在數(shù)控機床加工過程中，是用數(shù)字程序控制實現(xiàn)自動加工，操作人員并不參與，所以消除了操作者的人為誤差，工件的加工精度全部由數(shù)控機床保證。且加工誤差還可以由數(shù)控系統(tǒng)通過軟件技術(shù)進行補償校正。同時，由于數(shù)控加工采用工序集中，減少了工件多次裝夾對加工精度的影響。較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要上藝設計和稃序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度。因此，采用數(shù)控加工可以提高零件加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 數(shù)控機床在機械制造業(yè)的應用

2.1 控制金屬切削機床

當今機床行業(yè)的計算機數(shù)控化已成為技術(shù)進步的大趨勢。數(shù)控機床是電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代精密機械、計算機、通訊、液壓氣動、光電等多學科技術(shù)為一體，具有高效率、高精度、高自動化和高柔性的特點。機床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個單一的技術(shù)指標，因而機床結(jié)構(gòu)相對簡潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫固化存數(shù)控系統(tǒng)中。而金屬切削是研究金屬切削加工過程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規(guī)律的一門學科。在設計機床和刀具、制訂機器零件的切削工藝及其定額、合理地使用刀具和機床以及控制切削過程時，都要利用金屬切削原理的研究成果，使機器零件的加工達到經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)和高效率的目的。

2.2 適合數(shù)控機床小批量加工的零件

隨著數(shù)控機床制造成本的逐步下降，能縮短程序的調(diào)試時間和工裝的準備時間也是提高效益的一種方式。如今，現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，小批量生產(chǎn)型企業(yè)選用數(shù)控設備已是大勢所趨。對機床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個單一的技術(shù)指標，因而機床結(jié)構(gòu)相對簡潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫固化存數(shù)控系統(tǒng)中。同時，積極引進數(shù)控機床，小批量生產(chǎn)型企業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)將給企業(yè)帶來更大的發(fā)展后勁。數(shù)控機床的應用最充分的足在零部件自動生產(chǎn)線高速加工技術(shù)領域的應用，一些小批量生產(chǎn)型企業(yè)的CMT，在引進多條數(shù)控零部件加工生產(chǎn)自動線，可以使CMT加工制造得到發(fā)展。對機床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個單一的技術(shù)指標，因而機床結(jié)構(gòu)相對簡潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫固化存數(shù)控系統(tǒng)中。

2.3 數(shù)控機床的自動生產(chǎn)線技術(shù)應用

數(shù)控機床的使用不是簡單的使用設備，是一項技術(shù)性很強的應用工程。在機床產(chǎn)品，尤其是高端機床產(chǎn)品中，自動化技術(shù)與產(chǎn)品幾乎作用于從控制機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)到測量與反饋機構(gòu)的各個部分，而目前這些應用于機床及機床生產(chǎn)線的各種自動化產(chǎn)品，幾乎都在發(fā)生著推陳出新的變革。關鍵零件的多數(shù)加工工藝突破了傳統(tǒng)機加工理念，其高速專用數(shù)控機床也突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計形式。同時，作為中高端機床的控制中心，數(shù)控系統(tǒng)包含了智能技術(shù)、運動控制、自診斷等多方面的技術(shù)，多軸多系統(tǒng)的數(shù)控裝置已紛紛被研發(fā)出來并投入應用。伺服驅(qū)動器和電機也同樣向數(shù)字化、交流化和智能化的方向不斷發(fā)展。伺服系統(tǒng)的控制方式，也逐漸由常規(guī)信號型向總線型過渡。

結(jié)語

總之，數(shù)控機床的應用已日益廣泛，如何“用好、管好、維護好”數(shù)控機床已成為亟待解決的重要問題。因此，只有科學的管理，充分了解數(shù)控機床的特點，協(xié)調(diào)好各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，才能真正發(fā)揮出它的經(jīng)濟效益。

參考文獻