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數控機床的發展史范文1
關鍵詞：數控機床；進給伺服系統；發展趨勢；
自20世紀末開始，我國制造業就開始了由制造大國向制造強國邁進的腳步，機床制造業也跟著取得數控機床快速增長的業績。機床是先進制造技術和制造信息集成的重要元素，既是生產力要素，又是重要商品。機床的發展和創新在一定程度上能映射出加工技術的主要趨勢。近年來，我國在數控機床和機床工具行業對外合資合作進一步加強，無論在精度、速度、性能，還是智能化方面都取得了相當的成績。在國際貿易中，很多發達國家把數控機床視為具有高技術附加值、高利潤的主要機電出口產品。因此，對數控機床技術的發展歷程進行總結分析，將有助于推進我國數控機床技術實現跨越式發展的目標。
一、數控機床的發展進程
自上世紀50年代以來，世界數控機床主要經歷了數控NC(NumericalControl)和計算機數控CNC(ComputerNumericalControl)2個階段。數控NC階段主要經歷了以下3代：第1代數控系統，始于50年代初年，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，使其體積變小、功耗降低，可靠性提高，推動了數控系統的進一步發展。計算機數控CNC階段也經歷了3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，始于70年代后期，中、大規模集成電路技術取得成就，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的產生，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，向著開放化、智能化、網絡化等方面進一步發展。數控機床通常由控制系統、進給伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。其中進給伺服系統作為數控機床的重要功能部件，其性能是決定數控機床加工性能的極其重要的技術指標。因此提高進給伺服系統的動態特性與靜態特性的品質是人們始終追求的目標。接下來主要介紹一下進給伺服系統和機械傳動系統的發展歷程。
1、進給伺服系統
進給伺服系統是以運動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統，它是一個很典型的機電一體化系統，主要由位置控制單元、速度控制單元、驅動元件(電機)、檢測與反饋單元和機械執行部件幾個部分組成。根據系統使用的電動機的不同，進給伺服系統分為4大類伺服系統：步進伺服系統，直流伺服系統，交流伺服系統，直線伺服系統。
步進伺服系統。在20世紀60年代以前，步進伺服系統是以步進電機驅動的液壓伺服電動機或是以功率步進電機直接驅動為特征，伺服系統采用開環控制。步進伺服系統接受脈沖信號，它的轉速和轉過的角度取決于指令脈沖的頻率或個數。由于沒有檢測和反饋環節，步進電機的精度取決于步距角的精度，齒輪傳動間隙等，所以它的精度較低。而且步進電機在低頻時易出現振動現象，它的輸出力矩隨轉速升高而下降。又由于步進伺服系統為開環控制，步進電機在啟動頻率過高或負載過大時易出現“丟步”或“堵轉”現象，停止時轉速過高容易出現過沖的現象。另外步進電機從靜止加速到工作轉速需要的時間也較長，速度響應較慢。但是由于其結構簡單、易于調整、工作可靠、價格較低的特點，在許多要求不高的場合還是可以應用的。
60~70年代后，數控系統大多采用直流伺服系統。直流伺服電機具有良好的寬調速性能。輸出轉矩大，過載能力強，伺服系統也由開環控制發展為閉環控制，因而在工業及相關領域獲得了更加廣泛的運用。但是，隨著現代工業的快速發展，其相應設備如精密數控機床、工業機器人等對電伺服系統提出越來越高的要求，尤其是精度、可靠性等性能。而傳統直流電動機采用的是機械式換向器，在應用過程中面臨很多問題，如電刷和換向器易磨損，維護工作量大，成本高；換向器換向時會產生火花，使電機的最高轉速及應用環境受到限制；直流電機結構復雜、成本高、對其他設備易產生干擾。
交流伺服系統針對直流電動機的缺點，人們一直在努力尋求以交流伺服電動機取代具有機械換向器和電刷的直流伺服電動機的方法，以滿足各種應用領域，尤其是高精度、高性能伺服驅動領域的需要。但是由于交流電機具有強耦合、非線性的特性，控制非常復雜，所以高性能運用一直受到局限。自80年代以來，隨著電子電力等各項技術的發展，特別是現代控制理論的發展，在矢量控制算法方面的突破，原來一直困擾著交流電動機的問題得以解決，交流伺服發展越來越快。直線伺服系統永磁同步直線電機在推力、動態性能、定位精度方面比其他直線電機更具優越性，因而PMLSM越來越多的用于直線伺服系統中。但由于直線伺服系統存在很大的參數攝動和負載擾動，此外還存在“邊端效應”等問題，因此，采用傳統的比例(P)或比例積分(PI)位置調節器的矢量控制系統很難滿足高性能伺服系統的要求。
2、機械傳動系統
機械傳動系統由數控機床的主傳動系統，進給運動系統，回轉工作臺與導軌組成。數控機床主傳動系統的作用就是產生不同的主軸切削速度以滿足不同的加工條件要求。主傳動系統組成包括主軸電動機、傳動系統和主軸組件等。其中動力源部分包括：電機；傳動系統包括：定比傳動機構、變速裝置；運動控制裝置包括：離合器、制動器；執行件包括：主軸等。進給運動是以保證刀具與工件相對位置關系為目的，被加工工件的輪廓精度和位置精度都受到進給運動的傳動精度、靈敏度和穩定性的直接影響。進給運動是數字控制系統的直接控制對象。對于閉環控制系統，還要在進給運動的末端加上位置檢測系統，并將測量的實際位移反饋到控制系統中，以使運動更準確?；剞D工作臺的作用：按照數控裝置的指令做回轉分度或連續回轉進給。導軌的作用：起導向及支承作用，它的精度、剛度及結構形式等對機床的加工精度和承載能力有直接影響。為了保證數控機床具有較高的加工精度和較大的承載能力，要求其導軌具有較高的導向精度、足夠的剛度、良好的耐磨性、良好的低速運動平穩性，同時應盡量使導軌結構簡單，便于制造、調整和維護。數控機床常用的導軌按其接觸面間摩擦性質的不同可分為滑動導軌和滾動導軌。在數控機床上常用的滑動導軌有液體靜壓導軌、氣體靜壓導軌和貼塑導軌。
1)液體靜壓導軌：在兩導軌工作面間通入具有一定壓力的油，形成靜壓油膜，使導軌工作面間處于純液態摩擦狀態，摩擦系數極低，多用于進給運動導軌。
2)氣體靜壓導軌：在兩導軌工作面間通入具有恒定壓力的氣體，使兩導軌面形成均勻分離，以得到高精度的運動。這種導軌摩擦系數小，不易引起發熱變形，但會隨空氣壓力波動而使空氣膜發生變化，且承載能力小，故常用于負荷不大的場合。
3)貼塑導軌：在動導軌的摩擦表面上貼上一層由塑料等其它化學材料組成的塑料薄膜軟帶，其優點是導軌面的摩擦系數低，且動靜摩擦系數接近，不易產生爬行現象；塑料的阻尼性能好，具有吸收振動能力，可減小振動和噪聲；耐磨性、化學穩定性、可加工性能好；工藝簡單、成本低。滾動導軌的最大優點是摩擦系數很小，一般為0.0025~0.005，比貼塑料導軌還小很多，且動、靜摩擦系數很接近，因而運動輕便靈活，在很低的運動速度下都不出現爬行，低速運動平穩性好，位移精度和定位精度高。滾動導軌的缺點是抗振性差，結構比較復雜，制造成本較高。近年來數控機床愈來愈多地采用由專業廠家生產的直線滾動導軌副或滾動導軌塊。這種導軌組件本身制造精度很高，對機床的安裝基面要求不高，安裝、調整都非常方便。
3、數控機床加工程序的結構
數控機床程序分成程序開始、程序內容和程序結束三部分。
第一部分程序開始部分。主要定義程序號，調出零件加工坐標系、加工刀具、啟動主軸、打開冷卻液等方面的內容。數控程序主軸最高轉速限制定義G50S2000，設置主軸的最高轉速為2000RPM，對于數控車床來說，這是一個非常重要的指令。坐標系定義如不作特殊指明，數控系統默認G54坐標系。返回參考點指令G28U0，為避免換刀過程中，發生刀架與工件或夾具之間的碰撞和/或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，并離開主軸一段安全距離。刀具定義G0T0505M8，自動調5號左偏刀5號刀補，開啟冷卻液。主軸轉速定義G96S150M4，恒定線速度S功能定義，S功能使數控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位；另一種是以m/min為計量單位。數控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。G97：轉速指令，定義和設置每分鐘的轉速。G96：恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。
第二部分程序內容部分。程序內容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數字組成，它表示數控機床要完成的全部動作。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標點組成的程序段，并增加了進給量的功能定義。F功能是指進給速度的功能，數控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉進給量，即用mm/r單位表示，主要用于車加工的進給；另一種和數控銑床相同采用每分鐘進給量，即用mm/min單位表示。主要用于車銑加工中心中銑加工的進給。
第三部分程序結尾部分。在程序結尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關掉冷卻液，程序選擇停止或結束程序等動作?；貐⒖键c指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0Z300.0為回Z軸方向參考點。停止指令M01為選擇停止指令，只有當設備的選擇停止開關打開時才有效；M30為程序結束指令，執行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數控程序和數控設備復位并回到加工前原始狀態，為下一次程序運行和數控加工重新開始做準備。
二、數控機床的發展趨勢
進入21世紀，我國經濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發展的新時期。機床制造業既面臨著機械制造業需求水平提升而引發的制造裝備發展的良機，也遭遇到加入世界貿易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數控機床的發展是解決機床制造業持續發展的一個關鍵。隨著制造業對數控機床的大量需求以及計算機技術和現代設計技術的飛速進步，數控機床的應用范圍還在不斷擴大，并且不斷發展以更適應生產加工的需要。數控機床正向高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、網絡化、多軸化、綠色化等方面發展。
高速化。新一代數控機床為提高生產效率，向超高速方向發展，采用新型功能部件(如電主軸、直線電機、LM直線滾動系統等)主軸轉速達15，000r/min以上。計算機技術及其軟件控制技術在機床產品技術中占的比重越來越大，計算機系統及其應用軟件的復雜化，帶來了機床系統及其硬件結構的簡化，數控機床的智能化程度日趨提高。
高精度化。一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準、統計法)，就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準、統計法)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。隨著電腦輔助制造(CAM)系統的發展，精密度已達到微米級。
功能復合化。工件一次裝夾，能進行多種工序復合加工，可大大地提高生產效率和加工精度，是機床一貫追求的。由于產品開發周期愈來愈短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發展。機床已逐漸發展成為系統化產品，用一臺電腦控制一條生產線的作業。產品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復合化已是不可避免的發展趨勢。
控制智能化。隨著人工智能在計算機領域的滲透和發展，數控系統引入了自適應控制、模糊系統和神經網絡的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統，使自診斷和故障監控功能更趨完善。為日本Mazak公司最新推出的E—zizith型臥式加工中心，將信息技術與制造技術融為一體。在制造過程中，加工、檢測一體化是實現快速制造、快速檢測和快速響應的有效途徑，已形成將測量、建模、加工、機器操作四者融合在一個系統中，實現信息共享，促進測量、建模、加工、操作一體化的4M智能系統。
體系開放化。計算機技術的飛速發展，推動數控技術更快地更新換代。許多數控系統生產廠家利用Pc機豐富的軟硬件資源開發開放式體系結構的新一代數控系統。開放式體系結構使數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、可擴展性，并可以較容易地實現智能化、網絡化。開放式體系結構可以大量采用通用微機技術，使編程、操作以及技術升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結構的新一代數控系統，其硬件、軟件和總線規范都是對外開放的，數控系統制造商和用戶可以根據這些開放的資源進行系統集成，同時它也為用戶根據實際需要靈活配置數控系統帶來極大方便，促進了數控系統多檔次、多品種的開發和廣泛應用，開發生產周期大大縮短。同時，這種數控系統可隨CPU升級而升級，而結構可以保持不變。
驅動并聯化。并聯運動機床克服了傳統機床串聯機構移動部件質量大、系統剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸(一般為動平臺)與機座(一般為靜平臺)之間采用多桿并聯聯接機構驅動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優點。
并聯機床作為一種新型的加工設備，已成為當前機床技術的一個重要研究方向，受到了國際機床行業的高度重視，被認為是“自發明數控技術以來在機床行業中最有意義的進步”和“21世紀新一代數控加工設備”。
極端化(大型化和微型化)。國防、航空、航天事業的發展和能源等基礎產業裝備的大型化需要大型且性能良好的數控機床的支撐。而超精密加工技術和微納米技術是21世紀的戰略技術，需發展能適應微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，所以微型機床包括微切削加工(車、銑、磨)機床、微電加工機床、微激光加工機床和微型壓力機等的需求量正在逐漸增大。
信息交互網絡化。對于面臨激烈競爭的企業來說，使數控機床具有雙向、高速的聯網通訊功能，以保證信息流在車間各個部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實現網絡資源共享，又能實現數控機床的遠程監視、控制、培訓、教學、管理，還可實現數控裝備的數字化服務(數控機床故障的遠程診斷、維護等)。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個稱為信息塔(e-Tower)的外部設備，包括計算機、手機、機外和機內攝像頭等，能夠實現語音、圖形、視像和文本的通信故障報警顯示、在線幫助排除故障等功能，是獨立的、自主管理的制造單元。
新型功能部件。為了提高數控機床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括：高頻電主軸：高頻電主軸是高頻電動機與主軸部件的集成，具有體積小、轉速高、可無級調速等一系列優點，在各種新型數控機床中已經獲得廣泛的應用；直線電動機：近年來，直線電動機的應用日益廣泛，雖然其價格高于傳統的伺服系統，但由于負載變化擾動、熱變形補償、隔磁和防護等關鍵技術的應用，機械傳動結構得到簡化，機床的動態性能有了提高。如：西門子公司生產的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯機床以及動態性能和運動精度要求高的機床等；德國EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅動均采用兩個直線電動機；電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電動機與滾珠絲桿的集成，可以大大簡化數控機床的結構，具有傳動環節少、結構緊湊等一系列優點。
高可靠性。數控機床與傳統機床相比，增加了數控系統和相應的監控裝置等，應用了大量的電氣、液壓和機電裝置，易于導致出現失效的概率增大；工業電網電壓的波動和干擾對數控機床的可靠性極為不利，而數控機床加工的零件型面較為復雜，加工周期長，要求平均無故障時間在2萬小時以上。為了保證數控機床有高的可靠性，就要精心設計系統、嚴格制造和明確可靠性目標以及通過維修分析故障模式并找出薄弱環節。國外數控系統平均無故障時間在7~10萬小時以上，國產數控系統平均無故障時間僅為10000小時左右，國外整機平均無故障工作時間達800小時以上，而國內最高只有300小時。
加工過程綠色化。隨著日趨嚴格的環境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實現干切削、半干切削節能環保的機床不斷出現，并在不斷發展當中。在21世紀，綠色制造的大趨勢將使各種節能環保機床加速發展，占領更多的世界市場。
多媒體技術的應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對用戶界面提出了圖形化的要求。合理的人性化的用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。除此以外，在數控技術領域應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，應用于實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等，因此有著重大的應用價值。
三、數控機床發展中所存在的問題
由于我國的技術水平和基礎工業相對其他發達國家比較落后，數控機床的性能、水平和可靠性與工業發達國家相比差距還很大。因此，加速進行中國數控系統的工程化、商品化攻關，盡快建成與完善我國數控機床和數控產業成了我國的主要任務。目前，我國在發展數控機床業中存在的主要問題主要有以下幾點：
缺乏實事求是的科學精神，忽視了數控機床本身的技術特點、發展規律，沒有實事求是地制定數控機床發展的規劃，盲目性大。
缺乏系統深入的科研工作難以對各種技術資料進行積累，設計方法陳舊，僅靠類比模仿進行產品設計，既缺乏機床創新的基本理論，又缺乏豐富的生產實際經驗，對高效自動化機床、數控機床的剛度、振動、熱變形、噪聲、精度補償等基礎技術缺乏深入研究，對各類機床加工工藝、布局、結構、導軌、卡軸、卡具等應用技術又缺乏認真試驗，難以創新設計出優質適銷的先進產品。
沒有合理地運用資源，這主要表現在兩點：第一，對于所涉及到的研究所、廠房等沒有綜合應用、取長補短，往往見到的是他們孤軍作戰，而且各單位忙于生存，普遍缺乏深入系統的科研工作，更沒有做到生產一代、研制一代、預研一代等可持續的發展；第二，機床行業人員素質低，缺乏各方面人才，而且各研究單位、企業、人才流失嚴重，科研、設計力量十分虛弱，往往呈現低效運行狀態。
我國制造業大環境的制約。由于沒有在全國范圍內發展大量大批生產自動化，對高效自動化機床的卞機設計的基本功較差，而機床的品種結構發展，全靠主機設計本領加以變化，因此，依靠引進和合作生產來發展各類卞機，至今我國許多高性能、新結構的數控機床大都為合作產品，基本處于仿制階段。缺乏吸引高層次、高素質人才創新創業的環境，高速、柔性、精密機床配套技術的自主研發能力低。對國外技術重引進、輕消化吸收的問題仍很突出?！跋痹谡麄€資金投入中所占的比例相對其他工業發達國家來講太低。
四、數控機床的發展策略
從上世紀80年代起，我國機床制造業對數控技術和數控機床一直給予較大的關注。但是由于我們的數控技術與其他工業發達國家差距較大，與國外一些先進產品相比，仍存在著很大劣勢，使得我們總是處于技術跟蹤階段。面對這種情況，為了加速振興我國的機床制造業，提高我國的數控機床技術，應當加強以下幾個方面的研究工作：
1、以高速化為先導，提高數控機床的綜合性能
數控機床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一個重要措施。分析中型加工中心的高速化與高精化的發展歷程，可以得出，作為表征其切削運動高速化的主軸最高轉速和最大進給速度，大致持續地以每10年增長1倍的比率上升，而表征壓縮機床輔助時間的快移速度(指以滾珠絲杠和旋轉伺服電機驅動)和自動換刀/工作臺轉位速度，基本上以每12~15年翻一番的速度增長，1993年后逐步推廣用直線電動機直接驅動的新技術，使加工中心的快移速度比用滾珠絲杠副驅動時又提高了1倍。高速化的發展還要多注意2個問題：從先進適用出發確定高速范圍；高速化要和機床的結構和控制性能相匹配。
2、推進μm工程，研制高效精密數控機床
目前國內生產的數控機床尚缺少高效、高可靠性且加工精度達微米級的產品。為此，需研發一些能兼顧高效化和高精化的數控制造裝備以適應汽車制造業加工關鍵零件的需求。由于這些數控制造裝備的加工精度主要在微米級(μm)范圍內，因此可稱為μm級制造裝備及技術研究，簡稱“μm工程”。
3、發展復合加工數控機床、縮短制造過程鏈
加快復合數控機床的發展步伐，提高工序的集中度，使加工過程鏈集約化，可以提高多品種單件和中小批量加工的工效，也有利于加工精度的穩定性。復合數控機床可以減少在不同數控機床間進行工序的轉換而引起的待工以及多次上下料等時間。通常這些時間占零件整個生產周期的40%~60%，即使在信息管理良好的情況下，仍將占20%左右。因此，復合數控機床具有明顯的技術效果。為了避免復合機床因功能的擴展而過多地引起結構的復雜化和成本的增加，還需要探求兩個問題：通過創新技術擴大功能部件的適用面來簡化結構；發展模塊化和可重構化的復合機床。
4、高效柔性化的新一代制造系統
1995年開始研究的在可重構制造技術支持下，構建具有適應大批量高效柔性化生產的可重組制造系統(RMS)是一個值得注意的發展動向。其核心為制造系統能物理組態，即根據加工對象的變化方便地進行布局和設備配置的調整，發展了能對多變的市場需求做出合理的配置規劃和易于調整的布局方式、適應重構的控制軟件、開放式控制系統和規范化接口以及能快速提升系統重組后制造質量的診斷系統等技術，使其兼具專用生產線的高效性能和適用的柔性以取得更佳的經濟性，已在生產中取得了初步成功的應用。
5、發展網絡化制造單元，推進企業制造能力的高效柔性化
當前，國內外一些機床和數控系統制造企業在從分布式網絡化聯盟制造的角度出發研究相適應的制造單元，強化其自治管理能力，能與企業的資源計劃(erp)，產品數據管理(PDM)和計算機輔助設計/計算機輔助制造/計算機輔助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成，進而通過與客戶關系管理(CRM)和供應鏈管理(SCM)的聯系做出智能決策，實施并行工程、可視化監控等以提高機床利用率，實現高效的柔性生產。
6、開展可靠性設計，加強全面質量管理，保證數控機床的可靠性增長
為了保證數控機床有高的可靠性，設計時不僅要考慮其功能和力學特性，還要進行可靠性設計，根據可靠性要求合理分配各組成件的可靠性指標，在配套件采購和制造過程中重視質量要求，加強全面質量管理以求可靠性的不斷增長。
7、提高技術人員的綜合素質。
中國機床工業的振興，數控機床的加速發展，歸根到底，取決于人員素質的提高、工業文化水平的提高、人才的加速培養，有效的深化改革、改組、改制，切切實實加強科學管理，提高工作質量、生產率、勞動生產率。進入21世紀知識經濟時代，科學知識作為重要生產要素的機床，其作用將更加突出。
數控機床的發展史范文2
20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。
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承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。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，成功地實現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，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現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展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，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，這就是所謂的柔性制造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。1974年以后，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發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展。
80年代，國際上出現了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中使用。
目前，FMS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展。
所以機床數控技術，被認為是現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，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，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，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；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。
第一次世界大戰后，由于軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。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，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、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年代后得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
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，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，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。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。現在用數控設備，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的路子，什么叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯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?，F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。專業機床的路子已經到頭了，;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯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，前蘇聯的機床制造業也落后了，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方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。
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方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件，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，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，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水平高低的象征，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，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100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，占80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，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，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發現，機床屬于戰略物資，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。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展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。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，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.美國的數控發展史
美國政府重視機床工業，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“創新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發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、制造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，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.德國的數控發展史
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，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、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，均為世界聞名，競相采用。
3.日本的數控發展史
日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。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%)。戰略上先仿后創，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展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工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展起了重大促進作用。4.我國的現狀
我國數控技術的發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技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發展。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取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，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，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續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在中高檔與大型數控機床的研究開發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，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
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、數控系統配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處于從仿制走向自行開發階段，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；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數控技術的發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取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，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，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續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在中高檔與大型數控機床的研究開發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，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
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展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，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、數控設備的發展方向六個方面：智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。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 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。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年發展迅速，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也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。
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.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統計法)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、民營企業進入機床行業情況1、浙江日發公司，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、軍工企業技改情況軍工企業得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規模技改開始了，軍工企業進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業開始停止購買普通設備。尤其是近3年來，我們的軍工企業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，爭取軍工企業的高端訂單。聽在軍工企業的朋友講，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，已經把國防事業提到了和經濟發展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟發展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業和汽車行業的發展，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：
1.《機床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved
2.參考資料：/f?kz=211006537
3.參考網址：/question/79231131.html?fr=qrl&fr2=query
4.《機床數控系統的發展趨勢》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
數控機床的發展史范文3
引言
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展史上的一次重要變革，數控技術給傳統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，產生了與傳統零件加工工藝方法明顯不同的數控加工新工藝。數控機床是高精度和高生產率的自動化機床，加工過程中的動作順序、運動部件的坐標位置等功能，都是通過數字信息自動控制的，操作者在加工過程中無法人為干預補償。數控技術的種種特點都一一映射在數控加工工藝中，數控技術對機械加工工藝改變最大的三個因素分別是數控機床、數控刀具、氣液電柔性控制夾具。
1數控機床對加工工藝的改變
數控機床的主軸驅動系統和進給驅動系統，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。數控機床常有配有自動換刀裝置、回轉工作臺（實現分度轉位、圓周進給）、工件交換系統、對刀裝置、排屑裝置等，柔性制造系統還配有自動上下料系統等。
1.1數控機床的結構及性能對工藝的改變
數控機床的結構及性能特點使一些傳統加工方法中應慎用的加工方式變得可行，傳統的懸臂鏜和利用尾座導向支撐鏜，已被現代數控機床中調頭鏜和各種固定循環方式所取代；傳統的孔位加工中的充填法、空刀法、修整法已被多種形式的圓弧插補、背鏜法和數控修整法所代替；最新出現的硬切削是一種新的加工工藝，在提高加工效率、降低加工成本、減少設備資金投入方面獨樹一幟，對傳統的磨削工藝提出挑戰，“以切代磨”將成為發展趨勢之一。普通銑削一般采用逆銑，因普通銑床的絲杠傳動之間的間隙較大而且不方便調整，導致加工時竄動，這種結構逆銑加工質量好；而數控機床采用高精度的滾珠絲杠，配置有調整間隙的裝置，這種結構順銑加工質量好。
1.2程序指令對工藝的改變
數控加工是在數控系統中預先輸入的程序指令來控制加工的，編程指令就能對機械加工工藝產生改變，數控加工有的循環加工指令，就直接改變了機械加工工藝。例如數控車削中的外圓粗加工固定循環G71、端面粗加工固定循環G72、復合固定循環G73，這三種粗加工循環直接把粗加工、半精加工合并；粗加工后跟上外圓精加工固定循環G70，把粗加工、精加工連貫；基于數控機床的自動換刀，搭配徑向切槽固定循環G75、螺紋切削復合循環G76，把軸類零件、盤套類零件的半精加工、切槽、車螺紋、精加工、倒角、倒圓角合為一道工序，循環程序指令直接把工序集中。一次裝夾連續完成車端面、車內外圓柱（錐、弧）面、切槽、車螺紋或者銑面、銑外形、銑槽、鉆孔、鏜孔等結構要素加工，這種在數控機床上連續完成的多種加工，符合工序的定義，就定義為一道工序，這就是典型的工序集中，但如果是在傳統機械加工中，多種工藝方法是需要多道工序完成的。傳統工藝中所說的“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。
2數控刀具對加工工藝的改變
數控刀具也叫現代高效刀具，典型代表就是作為主流產品的機夾可轉位硬質合金刀具和正在發展中的超硬刀具（金剛石、立方氮化硼刀具），數控刀具實際上是標準化的產物，要滿足數控機床自動換刀的要求，數控刀具一般不刃磨，即使要進行刀具修磨涂層也是采用外包方式?，F代高效刀具就是要實現高效率、高精度、高可靠性、專用性，刀具廠商從單純的“賣刀”，轉變為能夠根據加工特點及工件提供整套的高效加工解決方案，這是刀具業的一次重大戰略轉變，也就是刀具行業的供給側改革。客戶不但能從刀具樣本中選到合適的刀具，還能從刀具廠商中得到切削加工整體解決方案，刀具廠商對它提供了每一種刀片的都做過金屬切削實驗，對客戶提供切削用量參考數值，一本刀具樣本，還能當成切削手冊使用。
2.1刀具卡、刀具庫管理
傳統工藝規程重工藝流程、工序過程，刀具僅僅是寫出來就行，比如“75。外圓車刀”，但數控刀具是標準化的產物，到刀具廠商或市場上購買的，必須選用適合機床刀具系統規格的相應標準刀柄，且刀片與刀桿要相配或刀具與刀柄要相配，所有刀具全都預先裝在刀庫里，通過數控程序的選刀和換刀指令進行相應的換刀動作，自動換刀裝置能夠迅速、準確地把刀具安裝到機床主軸上或返回刀庫。所以數控工藝規程除了工藝流程、工序過程，還必須配有刀具卡，提供刀號、刀補、刀片刀桿、刀具刀柄的型號規格等信息，說明刀具加工的部位，最好能附上刀具圖，就更直觀，這就引入一個新的工藝任務———選刀，從刀具廠商樣本中選擇符合工藝要求的刀具，做刀具卡、刀具庫管理。
2.2新刀具產生新工藝
數控刀具技術的發展，新型高效刀具不斷涌現，使得金屬切削工藝規程發生了很多改變，比如現代企業為了提高生產效率，減少或合并加工工序的趨勢也很明顯，例如取消半精加工，粗加工后直接進行精加工，粗鏜后直接精鏜，鉆孔后精鉸一次到位，面粗銑后一次精銑達到要求，在粗加工中盡可能多地切除加工余量，隨后的一次精加工直接保證加工尺寸和形狀、位置精度以及表面加工質量，這就對機床和刀具都提出了很高的要求，實際上就是工藝的改變，機床、刀具改變了工藝規程。再比如現代企業還在推廣使用新刀具，比如玉米銑刀（粗加工，比立銑刀耐用）、螺紋銑刀（在加工中心上銑螺紋，高效高精度）、螺紋旋風銑（用車床來加工螺紋）、球刀（銑曲面）、槍鉆（鉆深孔）、刮齒刀（加工內齒輪），新刀具直接產生新工藝。
3氣液電自動控制夾具
傳統機械加工工藝方法是在普通機床上依靠夾具，采用“一人、一機、一刀、一道工序”的方法對零件進行加工，對于結構復雜的零件一般需要多套工裝夾具、經過幾十道工序、多次定位裝夾才能完成加工，導致加工零件的一致性差、加工效率低、工裝數量多、生產準備工作量大、生產周期長等諸多弊端。數控機床通常采用高速切削或強力切削，加工過程自動化，對數控夾具提出了新的功能要求，首先是夾緊力要大，保證夾緊可靠，其次是柔性要好，適應自動控制。所以數控夾具通常采用氣液電自動控制夾具，氣液電自動控制夾具最重要的是保證定位精確、夾緊可靠，夾具的導向由數控機床及數控裝置保證，夾具的對刀通過預對刀操作或用機外對刀儀檢測并輸入數控系統，夾具的分度轉位由回轉工作臺自動控制。比如數控車床采用液壓、氣動卡盤、液壓心軸或夾套，保證夾緊可靠。數控銑床、加工中心夾具不設置對刀裝置，由工件坐標系原點與機床坐標系原點建立聯系，通過預對刀操作或用機外對刀儀來保證工件與刀具的正確位置，位置精度由機床運動精度保證，所以數控銑床、加工中心通常采用通用夾具，例如機床用平口虎鉗、回轉工作臺等，但采用液壓或氣動作為夾緊動力源。數控鉆床夾具不用鉆模鉆套，利用數控機床坐標系統精確控制孔的位置和加工精度，可先用中心鉆點窩定孔中心，起到加工導向作用，然后用鉆削刀具加工孔深，如果是細長孔，可利用程序控制采用往復排屑鉆削方式加工。所以數控機床加工具有加工工序少，專用工裝數量少的特點，表1為原采用傳統加工工藝方法和現采用數控加工工藝方法的工藝生產情況對比，加工對象是一精度要求高、結構復雜的殼體零件。綜上，基于數控機床、數控刀具、氣液電自動控制夾具技術的進步，數控加工工藝的總趨勢是工序集中，自動控制，是對傳統機械加工工藝的優化排序。傳統機械加工過程中，機床、刀具、工裝夾具、檢測、工件調頭等因素，只要變化了其中一項，都會導致加工中斷而分出多道工序。數控加工工藝中，真正導致加工不連續只有更換機床，當然工件調頭二次裝夾也會導致加工中斷，但隨著數控技術的發展，雙主軸數控機床的普及，未來可以保證即使是工件調頭二次裝夾，加工同樣連續，至于刀具、工裝夾具、檢測等都可以采用柔性自動控制技術保證加工連續。由于數控加工的切削用量朝著高切削速度、高進給率和小背吃刀量的方向發展，所以在編寫具體工藝規程時，一般規定以一次定位裝夾為一道工序，每用一把刀具定為一個工步，并要求把每個工步的加工內容、切削用量詳細標出，工藝文件直接用于指導數控程序的編制。
參考文獻：
[1]鄭紅.基于企業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.數控加工對傳統加工工藝產生的變革[J].現代制造工程，2006（8）：136-138.
數控機床的發展史范文4
1.實習目的：
生產實習是我們機自專業知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業教學計劃中的。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產的感性知識，理論聯系實際，擴大知識面；同時專業實習又是鍛煉和培養學生業務能力及素質的重要渠道，培養當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產業狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現由學生到社會的轉變，培養我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業管理的基本方法和技能；體驗企業工作的內容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。
2.實習內容：
①掌握機械加工工藝方面的知識及方法
②了解切削刀具方面的知識，熟悉常用刀具的結構、選擇、用途等
③了解機床和數控系統的知識，特別是加工中心等典型的數控設備
④了解企業生產管理模式，學習先進的管理方式方法
⑤熟悉、鞏固鑄造工藝及設備方面的知識
3.實習時間：
①柳州工程機械廠-------------6月21日整天
②柳州東風汽車廠-------------6月22日下午
③柳州鋼鐵廠-----------------6月23日上午
④柳州力風塑料成型機廠-------6月23日下午
⑤上汽通用五菱公司-----------6月24日整天
⑥整理，寫實習報告-----------6月24日---7月2日
定點實習廠
柳州東風汽車廠簡介
東風柳汽公司是東風汽車公司的控股子公司，也是東風汽車公司在南方重要的載貨汽車和輕型乘用汽車生產基地，國家大型一檔企業。它還是國內第一家生產中型柴油載重汽車的企業，贏得了“柴油東風，柳汽正宗”的美譽。
1991年，東風柳汽創出了“乘龍”品牌并迅速形成市場知名度，奠定了“一門雙杰，東風乘龍”的產品格局。
自從1997年成為國內最早通過iso9000質量認證的汽車生產企業之后，東風柳汽的事業就上了一個臺階。2001年，東風柳汽公司更是推出面向公務、商務和休閑旅游用車市場的新一代多功能輕型車－東風“風行”商旅車，吹響了進軍國內高檔輕型乘用車市場的號角。
目前，東風柳汽已形成年產“東風”和“乘龍”商用車60000輛、“風行”乘用車30000輛的生產能力。
柳州汽車廠六個發展歷程
（1）建廠期：上世紀50年代，主要以農用機械為主。
（2）1969年：生產出2.5t載用柳江牌卡車。
（3）1981年：生產出柴油翻斗車，同時加入了中國第二汽車制造廠，采用東風品牌。
（4）1991年：柳汽生產出新品牌---乘龍（平頭車）。
（5）1997年：以75%的股權加入東風集團，成為其子公司，正式更名為東風柳州汽車有限公司。
（6）2003年，成立東風集團和雷諾公司
生產基地：主廠、二基地（85年始建，位于柳江縣，占地為714畝）、三基地
七大車間：車橋車間、機械車間、工裝車間、熱處理車間、車架車間、車身車間、總裝車間
四大部件：汽車前后橋、舉升器油缸、車架、車身
生產線：重車線、大車線、小車線
2003年生產能力：大車60000輛小車30000輛
乘龍精神：自立自強創優創新同心同德為國為民
通過在柳汽公司車橋廠的實習，我們比較全面地了解機械加工及相關典型零件的生產技術過程。初步了解典型的機電一體化產品和設備的生產過程、培養我們收集資料的能力及提高分析問題的能力，使我們更好地學習、掌握機械工程專業知識。機械加工工藝方面我們重點了解了左殼–錐齒輪差速器這一典型零件的機械加工工藝過程，聽了有關技術人員對其的具體分析。并記下了該零件的工藝過程卡和工序卡等工藝文件。具體如下：（對應的工藝過程卡、工藝簡圖和工序卡見附錄）
由于汽車轉彎時，左右兩邊輪子的行程不同，所以轉速不同，為防止轉彎時出現滑動、滑拖現象，必須使用差速器調節兩邊輪子的轉速。左殼–錐齒輪差速器是用來固定支承軸承，防止微塵和外來顆粒侵入到錐齒輪差速器里面和防止錐齒輪差速器里面的油外瀉。零件結構比較簡單，在結構上成對稱分布。生產綱領約為63000個，屬于大批量生產。
毛胚的選擇
零件一般是由毛胚加工而成。在現有的生產條件下，毛胚主要有鑄件，鍛件和沖壓件等幾個種類。鑄件是把熔化的金屬液澆注到預先制作的鑄型腔中，待其冷卻凝固后獲得的零件毛胚。在一般機械中，鑄件的重量大都占總機重量的50%以上，它是零件毛胚的最主要來源。鑄件的突出優點是它可以是各種形狀復雜的零件毛胚，特別是具有復雜內腔的零件毛胚，此外，鑄件成本低廉。其缺點是在其生產過程中，工序多，鑄件質量難以控制，鑄件機械性能較差，鍛件是利用沖擊力或壓力使用，加熱后的金屬胚料產生塑性變形，從而獲得的零件毛胚。鍛件的結構復雜程度往往不及鑄件。但是，鍛件具有良好的內部組織，從而具有良好的機械性能。所以用于做承受重載和沖擊載荷的重要機器零件和工具的毛胚，沖壓件是利用沖床和專用模具，使金屬板料產生塑性變形或分離，從而獲得的制體。沖壓通常是在常溫下進行，沖壓件具有重量輕，剛性好，尺寸精度高等優點，在很多情況下沖壓件可直接作為零件使用。選擇毛胚還應該考慮的原因
（1）零件的力學性能要求相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法，其力學性能有所不同。鑄鐵的強度，離心澆注，壓力澆注的鑄體，金屬型澆注的鑄體，沙型澆注的鑄體依次遞減；鋼質零件的鍛造毛胚，其力學性能高于鋼質棒料和鑄鋼體。
（2）零件的結構形狀和外廓尺寸，直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料。相差較大時宜采用鍛件。形狀復雜的毛胚不宜采用金屬型鑄造。尺寸較大的毛胚，不宜采用摸鍛，壓鑄和精鑄。多采用沙型鑄造和自由鍛造。外型復雜的小零件宜采用精密鑄造的方法
（3）生產綱領和批量生產綱領大時宜采用高精度與高生產率的毛胚制造方法，生產綱領小時，宜采用設備投資小的毛胚制造方法
（4）現場生產條件和發展應該經過技術經濟分析和論證
零件的材料為qt450-10，根據零件結構簡單和對稱分布的特點，零件的生產綱領為大批量生產，
參觀實習廠
一.柳州工程機械廠簡介
廣西柳工機械股份有限公司是我國目前生產輪式裝載機系列產品規模最大、產量最多、質量最好、設備最全的國家機械工業大型骨干企業，是廣西首家由國營大型企業改造、發行社會公眾股的股份制企業。
公司位于南疆龍城－－柳州市。凈資產3.89億元，員工5900人，生產區占地面積67萬平方米。主要名優產品有：引進美國卡特彼勒公司技術生產的zl60e、zl100b等zl系列輪式裝載機、井下裝載機和履帶式液壓挖掘機，已形成4000臺年生產能力的規模。
該公司計劃通過實施總投資約12億元的技術改造和外引內聯、科、工、貿相結合等措施，2000年形成年產裝載機、挖掘機和推土機等多種工程機械系列產品10000臺的綜合生產能力，實現年銷售收入51.5億元和利稅12億元。本公司還將積極拓展房地產、商業貿易、服務旅游業及經批準的其它經營業務。
二.入廠前培訓
1.數控機床的產生和發展
（1）1952年，在美國，計算機的應用使得數控技術的產生、發展得以有充分的條件。其最初用途為軍工業的生產。
（2）20世紀60年代，晶體管的發明使得數控機床批量生產得以實現。
（3）20世紀70年代，蘇聯的數控機床產量超過美國，成為世界上數控機床產量第一的國家。
（4）20世紀80年代，日本的數控機床產量位居第一.其中尤以日本法拉克公司最為代表，其產量為全世界產量的30%,而德國的西門子產量也占15%。與此同時，在80年代初期我國也引進數控加工技術。
數控機床的分類
（1）經濟型數控機床：一般由普通機床改裝而成，精度和復雜程度較低，可實現兩軸聯動，可進行平面加工，價格較便宜。
（2）全能型數控機床：精度和復雜程度較高，一般可實現三至五軸聯動，且有刀具庫，可自動換刀?？蛇M行平面和空間立體加工，價格一般較貴。
2.柳州工程機械廠數控機床的應用
（1）1978年，柳州工程機械廠引進了數控切割機和火焰切割機。其主要功能是用于分離機械元件、零件和x、y軸聯動的直線、圓弧切割。
（2）1985年，柳州工程機械廠從上海氣焊機廠引進了z80單板機，其主要硬件設施有cpu、ctc、pto、eprom、ram×2。
（3）1988年，柳州工程機械廠引進了一批價值600萬美元的先進設備：
①數控車床
②立式、臥式車床
③數控火焰切割機
④數控折彎機
⑤三坐標測量儀
⑥數控等離子切割步沖機
⑦機器人焊接線（位于結構分廠）
⑧鑄制線
⑨雙立柱加工中心----其最大加工距離為：x10000mm；y3000mm；z1500mm；w600mm。
3.加工中心簡介
加工中心是具有刀庫的三軸聯動數控鏜銑床。其系統組成包括：數控系統cnc、驅動系統、測量及反饋系統i/o控制系統（plc）.加工中心分為立式加工中心、臥式加工中心、五面體加工中心等。
4.裝載機發展和發展趨勢
（1）世界裝載機發展史簡介
①20世紀初，美國出現第一臺裝載機，它是用馬車和鋼絲繩構成，兼有驅動與裝載的功能。
數控機床的發展史范文5
[關鍵詞]加工工藝； 改進措施； 數控機床
中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）44-0094-01
引言
機械加工工藝是保證機械產品質量的重要基礎，尤其是零部件的質量，包括零部件的尺寸加工、規格大小精度、表面質量等方面。其加工的精度越符合標準要求，其創造的經濟效益、社會效益也就越高。一般情況下，機械加工工藝的操作流程是比較嚴謹的，同時再加上一系列繁瑣的操作步驟，所以在機械加工工藝過程中會出現一系列的不良因素的影響與干擾。因此，在機械加工的實際實踐過程中，相關技術人員應該及時的對加工工藝中存在的不利影響因素進行總結與分析，并且要科學、合理、準確的制定切實可行的工藝改進措施。
一、機械加工工藝改進的重要性
①幾何誤差對于機械加工工藝精度的不利影響。在機械及零部件生產企業加工工藝過程中，經常會因為機械加工幾何誤差而造成對加工工藝精度的嚴重影響。機械零部件的加工是需要一定程度的加工工藝系統來作為支撐保障，這里說的加工工藝系統就是指機床、工具、工件、夾具等生產要素共同組成的工藝系統?！墩撜Z》中有這么一句話，“工欲善其事，必先利其器”。在對機械零件進行切割的時候，假若機床自身存在著制造上的工藝缺陷，那么，在操作中就極有可能導致主軸回轉性誤差的發生，從而進一步導致加工零部件出現不規則形狀或者造成工藝精度嚴重不合符標準。
②機械加工工藝除了受到幾何誤差的影響之外，還受到作用力阻礙變形的影響，受力變形也是影響加工工藝精度水準的重要因素之一。機械加工工藝系統一般都是由機床、工具、工件、夾具共同組成的一個整體結構，由于長時間受到各種作用力的影響，像夾緊力、切削力、慣性力、傳動力、重力等，時常會發生一定程度的彈性變形現象，進而會破壞機械道具與工件之間的準確位判斷，最終造成了加工工藝的誤差出現。
③對機械加工工藝進行改造與更新，并進行不斷的創新與研究，也是為了改變當前我國機械加工工藝自動化和信息化水平較低的現狀。自從改革開放以來，我國在各行業各領域的發展都非常迅速，尤其是在機械加工工藝領域，積極地引進外國的一些先進科學技術，使得國內的機械加工工藝水平與質量不斷得到提升。但從目前國際形勢來看，我國的機械加工工藝水準與發達國家相比較還是存在著明顯的差距。
二、改進機械加工工藝應遵循的原則
①確保生產產品質量。改進機械加工工藝的主要目的就是改善當前落后的生產制造環境、提升生產效率、擴大社會經濟效益。所以，產品的質量必須有保障，機械加工工藝操作標準必須按照國家最新標準章程來進行，盡量保證零部件加工的尺寸精度與表面質量。
②要確保生產操作的安全性。機械加工工藝必須嚴格的堅守與遵循國家行業機械安全操作規程來進行，要讓勞動者在生產制造過程中得到最大的安全保障。
③改進機械加工工藝要以提高生產效率、降低企業生產成本為目標。
三、具體改進措施
①首先，完善機械加工工藝系統及其補償控制措施。我們都知道，機械加工工藝系統是整個企業進行機械加工工程的基礎，同時也是不斷提升產品加工精度的前提條件。面對當前我國機械加工企業普遍存在的問題――機械加工工藝系統的缺陷，我們可以通過引進與借鑒國際上的一些先進科學工藝技術，并在此基礎上不斷的研發屬于自己的新工藝，并且完善企業內部的管理與激勵機制，鼓勵企業內部的員工進行技術革新。
②其次，引進數控機床，實現機械加工工藝的自動化、信息化、現代化。當前我國國內也有不少企業在機械加工工藝領域取得了很大的突破，但總體來看還是比較落后。絕大多數機械加工企業還是采用傳統的生產模式與技術手段，傳統的機械加工工藝整體水平還是比較低，基本上是不可能實現機械高精度工件的加工設計的。當前是以知識經濟為核心的信息化時代，機床也是朝著數字化、信息化、現代化、智能化方向發展的。通過引進先進的數控操作技術，并采用智能化的信息技術不斷更新與研發新工藝，使數控操作技術得到普及與應用，數控加工工藝技術的不斷提升也會高水平的完成生產加工任務。
③做好科學的定位。工件在進行機械加工設計時，必須運用以確定工件來對機床以及刀具位置的表面進行操作，其定位基準的選擇是否合理、準確將會直接影響到零部件加工質量的復雜程度。在改進與制定加工工藝過程中，必須要有助于企業生產計劃及其生產調度。
參考文獻
[1] 孟祥輝.機械加工工藝產生誤差的不良影響及處理對策[J].企業技術開發（下半月），2014，（15）：110-111.
[2] 郭春芬，魏軍英.基于本體的機械加工工藝知識表示研究[J].煤炭技術，2011，30（7）：3-5.
[3] 紀樹東.機械加工工藝知識本體及檢索方法研究[J].科技致富向導，2014，（13）：198-198.
數控機床的發展史范文6
論文關鍵詞：生產性實訓基地,教學模式,式,任務驅動,模式,教,學,做,考,一體化模式
引言：“十一五”期間，國家投入100億元重點建設職業教育的實訓基地，各地也投入相應的資金加強職教實訓基地建設。各高職院校已經普遍建立“職業教育面向行業實際、面向崗位需求開展人才培養”的辦學思想；也廣泛采用“改變傳統的教學方法，加強實踐教學，按照工作過程組織教學活動”的新的教學模式。然而，建設教學硬件易，推廣使用配套的先進教學方法、教學組織和現代遠程教育手段難。怎樣才能更有效用好實訓基地，縮短學生適應崗位的時間，提高教育投資的效益，這就對高職院校實訓基地教學模式提出了更高的要求。這個問題出現的一個很重要的原因是實訓基地建設雖初具規模，但沒有相對成熟的與實訓基地建設相配套的實訓教學模式，這已成為制約我國職業教育發展的重要瓶頸。因此,探討與高職實訓基地相配套的實訓教學模式成為當今高職重要的課題。
一、當今高職院校實踐教學模式存在的問題
縱觀我國職業教育的百年發展史，特別是近20年的發展史，我國的職業教育取得了一定的成就，但如果橫向比較，與發達國家的職業教育相比，我國的職業教育還有很大差距。
1．高職院校實踐教學體系改革不深入，難以真正做到以學生為主體，實踐訓練效果不佳
實訓基地的建設難以真正做到以學生為主體,表現在：一是實訓教學基地建設臺位數有限，設備更新速度較慢，學生訓練量不夠，不能滿足教學目標的要求；二是有些學校先進設備維護運行成本較高，成了展品，僅供學生和校外的各方人士參觀，難以真正的用于教學；使得高職院校實訓環境中先進的教學模式改革難以推進。
2．高職實踐基地教學模式沒有配套更新，學生的職業能力、職業素質提高不到位
高職院校的理論和實踐教學體系雖然都作了相應的改革，但自身由于受到師資條件的限制，很難在短時期內培養出一支適應職業教育需要的雙師型教師隊伍。一是先進技術項目訓練不夠，不能與企業技術應用保持相對的一致性；二是校外實訓基地建設難以進行，大部分企業對接納學生頂崗實訓熱情不高。同時，校企合作、工學結合等行之有效的培養學生職業能力的方法沒有得到有效的政策和機制保證，高職院校實訓教學在操作中難度很大。
二、高職實訓基地教學模式的客觀需求
1．教學模式
教學模式是運用系統方法對教學過程從理論與實踐的結合上所作的綱要性描述。它的主要任務是形成一種學習環境，以最適宜的方式促進學習者的發展。但是沒有一種模式是為完成所有類型的學習或者是為適用于所有學習風格而設計的。當前，教學模式正從單一性向多樣性發展；從以“教”為主向重“學”的方向發展。
2．與學生職業能力培養相適應的教學模式
職業能力是從事一門或若干相近職業所必備的本領，從職業能力所涉及的內容范圍來看，涉及專業能力、方法能力、社會能力三大范疇（如圖1所示）。專業能力是職業業務范圍內的能力，而方法能力、社會能力是跨職業的“人性能力”。數控技術專業要明確著重培養如下的職業行為能力：
（1）專業能力
操作數控機床的基本技能、零件加工工藝性分析及制定工藝方案、程序編制、輸入及調試、切削加工及運行監控、常用工藝裝備的使用與選擇、常用刀具的使用與選擇和獲得“數控機床操作工”中級或高級職業資格證書。
（2）社會能力
具有良好的職業道德和科學的創新精神、工作中的與他人的合作能力、交流與協商能力、具有決策能力和執行能力、社會責任心和環境保護、語言及文字表達能力。
（3）方法能力
通過自學獲取新技術的能力、利用網絡、文獻等獲取信息的能力、自我控制與管理能力、制定工作計劃的能力、評價工作結果（自我、他人）的能力。
顯然，傳統的單一的教學模式遠遠不能滿足當今學生職業能力培養需求，作為一名優秀教師，不能拘于使用一種教學模式。而應從學生的實際情況出發，根據學生學習能力水平差異,探索與學生職業能力培養相適應的教學模式，才能取得更好的教學效果。
三、高職院校實訓基地教學模式實踐
根據調研確定生產性實訓基地的幾種校企合作模式，加強與企業交流，使學生成為校企合作生產性實訓基地建設的積極參與者和直接受益者。通過多次與兄弟院校交流，確立了實訓基地建設的總體方案。共同探索適應數控技術專業的實訓基地教學模式。
