数控机床技术的应用与发展
2018-5-31 来源：齐齐哈尔二机床集团有限公司 作者：张馨予
摘要：文章根据数控机床的具体生产原理，讨论出数控机床技术的实际运用时的特征。然后，结合数控机床技术的生产特征，分析了手工生产与机械生产之间存在的关联及使用数控生产时出现的问题。最后，提出如何提高数控生产效率的意见。
关键词：生产原理；生产特征；提高效率；发展趋势
1、 数控机床技术的概念
数控机床技术一共由三部分组成。第一部分为机床部分，是数控机床技术运用的生产平台，它又分别包括了基础件和配套件。其中基础件包括床身、立柱、导轨、工作台；而配套件包括刀架、刀库、传动件。第二部分为数控系统，是数控机床技术的操作平台，主要包括控制系统、驱动系统、测试反馈系统。第三部分为外围技术，主要包括工具技术、编程技术和管理技术。
2 、数控机床技术的特点
（1）智能化。以往的机械生产任务简单，不具有规划、决策能力，更不具有故障自动诊断功能，对于生产产品数学模型复杂化，呈曲线变化及需要建模的系统生产的产品往往存在很大的困难。然而数控机床智能化控制成功克服这一困难，不仅如此，高速高精加工的智能控制还有以下 4 个特点：①多程序段预处理；②预算道具轨迹；③由机床的机械性能，来选择允许进给率和最大允许加速度；④具有自适应控制、学习控制等特殊的控制技能。
（2）网络化。随着现代社会的进步，通信设备也成为机械生产中必要的一部分，而数控机床作为车间的生产的源动力，它的通信设备主要包括与车间内部通信及与车间外部通信两部分，其中与车间内部通信包括：①CNC 装置与数字伺服间的通信；②与车间现场设备及 I/O 装置通信。与车间外部通信包括：①与服务中心通信；②与另一个工厂的系统进行交互通信、远程登录、传送和交换制造数据.
（3）微机电控制系统。在现代科技中，微机电控制系统也被运用到数控机床使用当中。它采用了非常精密的微加工和晶片键合技术，融合了硅体微加工，硅表面微加工技术，同时运用高分辨率的传感器，使得该系统具有极高的加工精度。
（4）数字化。数字化是整个数控机床的核心技术，它通过DNC 技术连接 CNC 与通信网络，将实际生产的过程虚拟化，从而使人通过这些虚拟信息来控制机床生产。
3 、我国数控机床技术的现状与发展
（1）我国数控机床技术的现状。随着社会科技发展，社会需求量大，机械工业生产越来越不可缺失，而数控机床技术也成为工业生产的潮流。数控机床技术于 1948 年美国帕森斯公司提出由计算机控制机床的设想，在 1949 年开始数控机床的研究，并在 1952 年制作出世界第一台数控机床，在 1957 年正式投入使用，而我国与 1958 年起开始研究数控机床技术。并与我国“六五”期间开始引进技术，消化吸收，建立起国产化体系阶段。经过几十年的发展，现在我国基本掌握了现代数控技术，包括从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分已具备进行商品化开发，部分技术已经商品化、产业化。
（2）我国数控技术的发展前景。虽然我国已基本掌握现代数控技术，但是对比于外国还是存在一定的差距，如精确度、稳定性、可靠性等。然而随着现代数控技术工业生产的重要性，我国也越来越注重数控机床技术的发展。2010 年 10 月，国务院出台《加快培育和发展战略性新型产业的决定》明确指出要积极发展数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备，高档数控机床成为发展中的重中之重。根据“高档数控机床与基础制造装备”专项规划，到 2020 年，高档数控机床与基础制造装备将占国有比例 80%。随着国家的不断改革，对人才的不断培养及升华，相信只要我们努力奋斗、坚持不懈，我国的数控机床技术会缩小与国外数控机床技术的差距，从而成为一个数控强国。
4 、数控机床技术的运用
机床是对国民经济、综合国力和国防建设具有重大影响的装备行业，自从 1949 年人类开始研究数控机床技术至现在，66 年期间，机床技术已被广泛运用。在工业高度发达的一些国家中，数控机床制造厂中的生产的数控机床量达到 20%以上。而在我国，自从开始引进并吸收数控技术，至 1995 年，我国机床产量数控化率就达到了 6%~8%，而机床产值数控化率更是达到了 20%~25%，为我国企业机床使用率提供了前提条件。
5 、数控机床技术的发展趋势
（1）智能化。智能化包括在数控机床的各个方面，它的发展主要包括加工效率和加工质量方面的智能化，提高性能使用连接方面的智能化，简化编程、简化操作的智能化，方便监控、方便系统诊断及维修的智能化。
（2）高速、高效、高精度、高可靠性发展。高速、高效、高精度、高可靠性是现代或者是以后数控机床发展的一个重要发展发向。随着科技的发展，社会需求工业产品越来越多，使数控机床生产更加高速、更加高效、更加高精度、更加高可靠性，不仅有助于企业提高加工效率，还能降低成本，同时还可以提高工业产品的质量，增加机械使用寿命，是数控机床技术适应现代化科技发展的一个重要发展方向。
6 、结语
数控机床技术已经成为当代社会工业生产的必不可少的生产技术。随着现代制造技术的不断发展，数控机床技术也将沿着更高速、更高效、更高精度、更高可靠性的、更具有智能化的方向不断进步，在不久的将来，我国的数控机床技术一定会有更好的发展。
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