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机械机床毕业设计187四轴头多工位同步钻床设计一、设计目标：本毕业设计的设计目标是设计一台能够实现四轴头多工位同步钻孔的机床。
该机床能够实现多个工位之间的同步运动，并在同一工件上进行钻孔加工，提高加工效率。
二、设计内容：1.结构设计：根据钻孔加工的要求，设计一台具有四个工位的机床。
每个工位都装有一个钻头，通过四个独立的主轴来实现钻头的运动。
设计合理的结构，使得每个工位的钻头可以同步进行钻孔操作。
2.控制系统设计：设计一个控制系统，实现对四个主轴的同步控制。
该控制系统应具备高精度的位置控制和运动控制能力，能实时监测工件位置和主轴运动状态，实现对工件加工过程的精确控制。
3.传动系统设计：设计合理的传动系统，使得四个主轴能够实现同步运动。
选择适当的传动方式和传动比，确保每个主轴在运动过程中具有相同的速度和加速度。
4.安全设计：设计合理的安全装置，保障操作人员的人身安全。
在机床运行时，通过传感器和控制系统实时监测机床的运行状态，一旦发现异常情况，及时停机并发出警报。
5.选材和加工：根据机床设计的要求，选取适当的材料和加工工艺。
确保机床具备足够的刚性和稳定性，能够在高速运动中保持精确的位置控制。
三、设计步骤：1.确定设计要求和目标，明确功能需求。
2.进行结构设计，确定机床的整体布局和各部件之间的关系。
3.设计传动系统，选择适当的传动方式，并进行传动比计算。
4.设计控制系统，包括位置控制和运动控制。
5.考虑安全设计，选择合适的安全装置，并与控制系统进行集成。
6.选取合适的材料和加工工艺，进行零部件的设计和制造。
7.进行机床的组装和调试，确保机床能够实现设计要求。
8.进行试运行和测试，对机床进行性能评估和优化。
四、设计结果：通过以上设计步骤，设计出一台能够实现四轴头多工位同步钻孔的机床。
该机床具备高精度的位置控制和运动控制能力，能够实现多个工位之间的同步运动，并在同一工件上进行钻孔加工，提高加工效率。
同时，该机床还具备安全设计，保障操作人员的安全。
目录第三章机械传动部件设计 (8)1切削力的计算 (8)2主轴齿轮传动方案确 (10)3主轴结构设计及计算 (15)4纵向进给运动的分析及计算 (18)5横向进给运动的分析及计算 (22)6Z向进给运动的分析及计算 (25)7齿轮强度校核 (28)8回转工作台运动的分析及计算 (30)9齿轮强度校核 (33)10滑动导轨的结构 (35)第四章数控系统设计 (43)1确定机床控制系统方案 (43)2单片机型号的选用 (43)3存储器的选用、扩展及连接 (45)4地址锁存器 (46)5键盘与显示接口电路 (46)6 8255与8031的连接 (59)7步进电机接口电路 (61)8总程序流程框图 (64)第三章机械传动部件设计由于电机工作时，其负载阻力有切削力、摩察阻力、惯性力，只有克服这些阻力，才能正常启动及运行。
因此要对进给系统进行必要的设计及计算。
3.1. 切削力的计算3.1.1、要求加工的最大孔为d=10mm,刀具为高速钢麻花钻（以磨损）。
工=0.638GPa）；灰铸铁190HBS。
加工精度为：IT8∽IT10级件材料为45井钢（бb以下孔初加工。
3.1.2、确定切削力和扭矩：3.1.2.1、计算：（1）、当工件材料为 45井钢时，根据以知条件查《机械加工工艺手册》表2.4-38高速钢钻头钻孔时的进给量知：10mm钻头初加工的进给量为0.22∽0.28。
由表2.4-41高速钢钻头切削时切削速度、扭矩及轴向力可选取进给量的两极限值f=0.08mm/r∽0.30mm/r,对应的它们的切削速度为V=0.99m/s∽0.43m/s,则由10000nd v π=得 01000d vn π=钻头或工件的转速s r d n /53.3199.0100001=⨯=πs r d n /69.1343.0100002=⨯=π由《金属切削刀具》计算钻头轴向力F 和扭矩T 的经验公式及表3-1麻花钻轴向力和扭矩表达式中的系数、指数及修正系数可知：F y XF F K fd C F F081.9= （1）M y XM M K f d C T M 081.9= （2） 3102-=n m T P π （3）其中对于钢бb =0.638GPa C F =61.2 X F =1.0 Y F =0.7 C M =0.0311 X M =2.0 Y M =0.8 K F =K Fm K Fw K M =K Mm K Mw 对于已磨损钻头K Mw =1 K Fw =1工件材料K Mm =K Fm = 75.0637.0⎪⎭⎫ ⎝⎛b σ=0.98938则最小进给量f=0.08mm/rF 1=9.81×61.2×10×0.080.7×0.98938×1=1013.79N T 1=9.81×0.0311×102×0.080.8×0.98938×1=4.0Nm P M1=2×3.14×4.0×31.53×10-3=0.79Kw 最大进给量f=0.30mm/rF 2=9.81×61.2×10×0.300.7×0.98938×1=2557.22N T 2=9.81×0.0311×102×0.300.8×0.98938×1 =11.52NmP M2=2×3.14×11.52×13.69×10-3=0.99Kw（2） 当工件材料为 灰铸铁HB190时，根据以知条件查《机械加工工艺手册》表2.4-41高速钢钻头钻孔时的进给量知：10mm 钻头初加工的进给量为0.22∽0.28。
数控多工位钻床设计随着社会的进步和科技的快速发展，数控技术在工业领域的应用越来越广泛，为现代工业生产提供了更为灵活、高效的制造方式。
数控多工位钻床是一种高精度、高效率的机床，可以在同一设备上完成多种钻孔操作，具有极高的适应性和生产效率。
以下是对数控多工位钻床设计的一些分析和讨论。
一、数控多工位钻床的基本结构和特点数控多工位钻床是由钻头、钻头夹持器、主轴箱、工作台、数控系统和夹具组成的。
它的主要特点是可以同时进行多个钻孔操作，不需要频繁地更换机床或更换工具，在一次装夹过程中就可以完成多种加工任务。
它可以钻直孔、斜孔、倒角孔等，具有高度的灵活性和准确性。
二、数控多工位钻床的技术要求和应用领域数控多工位钻床在设计过程中需要考虑以下几个方面的技术要求：1. 数控系统的性能要求：需要保证数控系统的控制精度和稳定性，以及灵活的编程和操作方式。
2. 钻头的选择和设计：需要根据不同加工需求选择合适的钻头，并根据实际情况设计好钻头夹持器。
3. 主轴箱的设计：需要保证主轴的稳定性和精度，并能够满足多种不同加工工艺要求。
4. 工作台的设计：需要承载工件并与主轴箱配合，具有一定的调整和稳定功能。
数控多工位钻床广泛应用于各种工件钻孔加工，包括电子元器件、机械零部件、汽车零配件、航空航天零部件等行业。
三、数控多工位钻床的设计原则和方法1. 结构设计上需要保证钻头和夹具的刚度和稳定性，避免振动和误差。
2. 需要根据加工工件的几何形状、加工要求和具体加工工艺选择合适的钻头和工艺参数，避免过度切削或切削不足。
3. 需要考虑不同工件的夹紧方式和夹紧力度，确保工件能够准确地固定在工作台上，避免工件移位或变形。
4. 在数控系统的编程和操作过程中需要考虑到加工精度和效率之间的平衡，尽量避免加工优化过程中的误差和浪费。
四、数控多工位钻床的优点和不足数控多工位钻床具有以下的优点：1. 生产效率高，可以完成多种不同钻孔操作。
2. 精度高，可以保证加工的精度和准确性。
前言本设计是一篇关于PLC控制的多工位钻削加工设计，钻削加工再现代工业中应用广泛，主要有继电器控制和PLC控制。
本设计主要包括五章，第一章主要介绍设计的目的和钻削加工的作用意义，第二章主要说明本设计的总体设计方案控制要求、过程流程图、电磁阀的选择、功能树的设计和负载速度图；第三章主要介绍单片机控制系统，包括单片机控制总体设计以及单片机核心89C-51的介绍，以及软件程序的编写；第四章主要是介绍机械传动设计，包括限位开关的说明、滚珠丝杠的选用、步进电机的选用以及钻削深度的计算；第五章和六章主要介绍调试和实例。
本次设计在老师的指导帮助下，经过多次的查阅文献资料才完成。
此次设计不仅有电学还有机械，是一次许多学科结合在一起的设计，他不仅开拓额我们的思维，还锻炼了我们独立完成任务的能力。
目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2课题的来源及现实意义 (3)第二章课程设计内容 (5)2.1 控制要求 (5)2.2课题要求 (5)第三章总体设计方案 (6)3.1多工位加工线上钻削加工的过程流程图 (6)3.2继电器控制的电器原理图 (8)3.3 有关电磁阀原理、分类及选择说明： (9)3.4多工位加工线钻削加工电气控制系统设计功能树 (11)3.5 系统负载速度图 (12)3.6用PLC改造原继电器控制电路的方案 (12)3.7PLC控制钻削加工的梯形图 (13)3.8PLC控制钻削加工的指令表 (14)第四章机械传动设计说明 (16)4.1有关限位开关SQ1的说明 (16)4.2 有关限位开关SQ3的说明 (17)4.3有关限位开关SQ2的说明： (17)4.3.1 滚珠丝杠的介绍、选择及计算说明 (17)4.3.2 步进电机的选用 (21)4.3.3 蜗杆与滚珠丝杠配合 (24)第五章软件调试及注意事项 (26)5.1软件调试 (26)5.2 注意事项 (26)5.3 加工过程示例： (27)总结 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1 课程设计的目的《机电一体化系统设计》课程设计是大学生在完成《机电一体化系统设计》等专业课学习后,进行综合性实践性教学环节，总的目的是在老师的指导下,使学生通过课程设计,对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查复习和提高,并运用所学理论,通过调研,设计一个机电控制方面的课题,受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力.1.2课题的来源及现实意义钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。
2021年7期科技创新与应用Technology Innovation and Application设计创新引言某型汽车保险杠骨架横梁孔系加工，利用普通钻床按传统工艺加工：划线-打眼定位-钻孔加工或利用摇臂钻床+钻模，过度依赖工人技能熟练程度，不仅质量难保证，而且劳动强度大，生产效率低。
为解决以上问题，本文提出一种基于PLC多工位自动钻床设计方案，既可以提高生产效率，又可以保证产品质量，实现自动化生产。
1自动钻床组成多工位自动钻床的设计方案如图1所示，主要由控制柜、钻削动力装置、防护板、支撑定位装置、夹紧装置、控制按钮工作台等组成，实现钻削精准定位、自动夹紧、自动钻削加工等功能。
2自动钻床控制系统设计根据设计要求，着眼实际，考虑设备安装调试和后期维护，钻床的动作由自动控制和手动控制两部分组成，用档位开关切换。
基于PLC控制多工位自动钻床系统设计*林祖正，农万华，韦洪喜，刘长彬（柳州工学院，广西柳州545616）摘要：文章根据某型汽车保险杠骨架横梁孔系分布和加工工艺，提出一种多工位专用自动钻床设计方案，基于PLC控制，设计自动控制和手动控制系统，完成工件夹紧、松开和钻削自动进给与回退，实现自动连续钻削。
与传统的钻床相比，可以降低劳动强度，提高生产效率和产品质量。
关键词：自动钻床；PLC控制；系统中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:2095-2945(2021)07-0095-03Abstract:In this paper,according to the hole distribution and processing technology of a certain type of automobile bumper frame beam,a design scheme of a special automatic drilling machine for multi-station is proposed.Based on PLC control,automatic control and manual control system are designed to complete the clamping,loosening and automatic feed and retroversion of drilling,so as to realize automatic continuous pared with the traditional drilling machine,this type of machine can reduce the labor intensity and improve the production efficiency and product quality.Keywords:automatic drilling machine;PLC control;system*基金项目:2018年度广西高校中青年教师基础能力提升项目(编号:2018KY0881)作者简介:林祖正（1985-），男，本科，高级工程师，研究方向：模具CAD/CAM。
数控钻床设计方案数控钻床设计方案一、设计原则1. 提高钻床的自动化水平，减少人力投入，提高生产效率；2. 保证钻孔加工的精度和质量；3. 提高钻孔的稳定性和可靠性。
二、设计内容1. 机械设计a. 选择高精度的导轨滑块，保证钻床的运动精度；b. 选用高刚性的工作台和机床床身，提高整体刚性；c. 设计双主轴结构，实现同时加工两个工件，提高生产效率。
2. 控制系统设计a. 选用数控系统，实现钻床的自动化控制；b. 设计合理的控制算法，提高钻孔加工的精度；c. 增加编码器反馈回路，实时监测并校正加工误差。
3. 液压系统设计a. 选用高品质的液压元件，保证系统的可靠性和稳定性；b. 设计合适的液压缸结构，实现工作台和主轴的运动控制；c. 增加压力传感器和温度传感器，实时监测液压系统的工作状态。
4. 电气控制系统设计a. 选用高品质的电气元件，提高系统的可靠性和稳定性；b. 设计合理的电气接线图和电气控制箱布局，提高系统的安全性；c. 增加故障报警器和断电保护装置，保证钻床的安全运行。
5. 系统性能测试和优化a. 进行钻孔加工的模拟实验和试验加工，检测钻床的加工精度；b. 对系统进行连续工作测试和负载测试，检测系统的稳定性和可靠性；c. 根据测试结果对系统进行调整和优化，提高钻床的性能和工作效率。
三、预期效果1. 钻床整体性能提升，加工精度和质量得到保证；2. 降低人力成本，提高生产效率，提高经济效益；3. 提高工作环境的安全性，减少事故发生的可能性；4. 增加钻床的使用寿命，降低维修和保养成本。
综上所述，这份数控钻床设计方案将通过机械设计、控制系统设计、液压系统设计、电气控制系统设计等方面对钻床进行全面改造和优化，提高钻孔加工的精度、稳定性和自动化水平，以此来提高钻床的生产效率和经济效益。
目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外的研究现状及发展趋势 (1)1.3 本课题研究的内容及意义 (3)第2章总体控制方案设计设计 (3)2.1 控制方案的确定 (3)2.1.1 工作要求 (3)2.1.2 控制方案 (4)2.2 液压原理图的设计 (4)2.2.1 液压元器件的选型 (5)2.2.2 动作分析及原理图的确定 (8)第3章PLC的控制系统设计 (12)3.1 控制系统的硬件设计 (12)3.1.1 元器件的选型 (13)3.1.2 硬件接线图设计 (14)3.1.3 输入输出端口设计 (15)3.2 控制系统的程序编写 (17)3.2.1 系统控制流程图 (18)3.2.2 系统控制梯形图 (20)3.3 仿真及联机调试 (22)第4章总结及展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)摘要组合机床是以动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件这样的系列化、标准化的通用零部件为基础，然后再配以少量的按工件的特殊形状和加工工艺的专用部件和夹具组成的一种专用机床。
组合机床能够实现半自动加工或全自动加工，适合用在大批量加工相同或者相似的零件的一个工序或者几个工序的生产活动中，能够大大的提高生产效率。
组合机床能够实现对工件的钻孔、扩孔、铰孔、车、铣、攻螺纹等多种工序。
本课题的多工位回转工作台组合机床，设有四个工位；装卸-钻孔-扩孔-铰孔四个工位。
此组合机床通过回转工作台的回转来进行不同工位的加工，实现了一次装卸多次加工的的工作，大大节省了时间，提高了工作效率。
组合机床多采用液压控制与PLC控制相结合，本课题的多工位回转工作台式组合机床，其回转工作台的回转运动、动力滑台的前进以及后退运动就是靠液压系统来控制的，而其循环动作以及动力系统的控制均需要PLC来控制，本课题中采用了两种控制方法：自动控制和手动控制。
PLC具有使用灵活、体积小、较稳定、编程方法多样也容易理解等优点，能够稳定的实现控制过程。
浅议多工位专用数控钻床的设计开发数控钻床在我们日常生活中的运用变得越来越多，因此对其要求也越来越高。
本文笔者就先对其进行了简要介绍，进而对多工位专用数控钻床的设计方案进行了深入研究，以便能够确保其各项指标都能达到要求，更好的为社会服务。
标签：多工位数控钻床设计钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床，而机床是制造机器的机器，也是能制造机床本身的机器，这是机床区别于其他机器的主要特点，全称为为金属切削机床，又称为工作母机或工具机，机床是机械工业的基本生产设备，它的品种、质量和加工效率直接影响着其他机械产品的生产技术水平和经济效益。
因此，机床工业的现代化水平和规模，以及所拥有的机床数量和质量是一个国家工业发达程度的重要标志之一。
一、数控钻床的概述1.1.数控钻床的简述数控钻床主要用于钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等加工，在汽车、机车、造船、航空航天、工程机械行业；尤其对于超长型叠板，纵梁、结构钢、管型件等多孔系富源成海的各类大型零件的钻孔加工当为首选。
通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动，钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工，加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动（主运动）。
1.2.数控钻床使用中应注意的问题（1）数控钻床的使用环境：对于数控钻床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备（如冲床）和有电磁干扰的设备；（2）数控钻床应有操作规程：进行定期的维护、保养，出现故障注意记录保护现场等；（3）数控钻床不宜长期封存；（4）注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员。
1.3.钻床的特点（1）工件固定不动；（2）刀具做旋转运动，并沿主轴方向进给；（3）操作可以是手动，也可以是机动。
二、多工位专用数控钻床的设计2.1.该设备设计的基本要求（1）必须满足在加工过程中中是大直径深孔的要求；（2）没有必须满足612个钻孔的要求，这是加工的基本节拍要求；（3）零件各部位的刻度必须合格；（4）该设备的内径和外径是不一样的，因此在进行钻削时，要必须满足不同尺寸的要求。
多工位钻床设计开题报告多工位钻床设计开题报告摘要：本文旨在探讨多工位钻床的设计问题，通过对现有钻床的分析和改进，提出了一种新型的多工位钻床设计方案。
该方案通过增加工位数量和改进钻床结构，实现了对多种工件的高效加工。
同时，本文还对多工位钻床的性能进行了评估，并提出了进一步的改进方向。
1. 引言多工位钻床是一种用于钻孔加工的机械设备，适用于各种工件的加工。
随着制造业的发展和需求的增加，传统的单工位钻床已经无法满足生产效率和质量要求。
因此，设计一种高效、灵活的多工位钻床成为了研究的热点。
2. 现有钻床的分析在设计多工位钻床之前，我们首先对现有钻床的结构和性能进行了分析。
发现现有钻床存在以下问题：工位数量有限、加工效率低、操作不便等。
这些问题制约了钻床的使用范围和生产效率。
3. 多工位钻床设计方案基于对现有钻床问题的分析，我们提出了一种新型的多工位钻床设计方案。
该方案通过增加工位数量和改进钻床结构，实现了对多种工件的高效加工。
具体设计方案包括以下几个方面：3.1 工位数量增加传统的钻床通常只有一个工位，而我们的多工位钻床设计方案将工位数量增加到三个。
这样可以同时进行三个工件的加工，大大提高了生产效率。
3.2 钻床结构改进我们对钻床的结构进行了改进，增加了自动送料装置和自动卸料装置。
这样可以实现自动化加工，减少了操作人员的劳动强度，提高了加工精度。
3.3 控制系统优化我们设计了一套先进的控制系统，实现了对多工位钻床的自动化控制。
通过设置合理的加工参数，可以实现对不同工件的高效加工。
4. 多工位钻床性能评估为了评估多工位钻床的性能，我们进行了一系列实验。
实验结果表明，多工位钻床相比传统钻床具有更高的加工效率和更好的加工精度。
同时，多工位钻床还具有较低的故障率和较长的使用寿命。
5. 进一步改进方向尽管我们的多工位钻床设计方案已经取得了一定的成果，但仍然存在一些问题和不足。
未来的研究可以从以下几个方面进行改进：进一步提高加工效率、优化控制系统、降低能耗等。
数控多工位钻床的设计【摘要】数控机床因其卓越的优点而广受广大厂家的欢迎，近年来，国内数控钻床发展速度进一步加快，但与此同时，也要看到国内数控钻床产业发展基础薄弱，监管起步晚，尤其是在多工位钻床这一块。
所以加快提高国内数控钻床的技术创新能力、加强数控钻床的生产质量是当务之急。
我们立足于数控技术与普通机床设计的方法，并对比国内与国外数控机床现况的情况的基本思路，设计出一个完成经济型数控多工位钻床的方案。
【 abstract 】Because of its outstanding numerical control machine is very popular in the advantage and the mass of customers, in recent years, welcome domestic CNC drilling machine development speed accelerated, but at the same time, also want to see the domestic CNC drilling industry development foundation is weak, the regulatory late start, especially in multistage drilling this piece. So increase domestic CNC drilling machine technology innovation ability, strengthen CNC drilling machine production quality is a priority. We based on numerical control technology and the design methods of conventional machine tools, compared with domestic and foreign current situation of CNC machine the basic ideas, design a complete economical nc multistage drilling plan.前言随着时代的发展，作为现代科学技术发展的重要标志之一的数控机床得到了更多的研究，而随着在机加工中广泛投入使用这种机床，更是促进了传统的机械加工行业的高速发展。
由于数控机床极大地提高了加工精度、生产率和自动化程度，受到了生产商的广泛欢迎。
而数控多工位机床则因其一次装夹能进行多工位的加工。
在某种程度上，更是大大的提高了机加工的加工效率，很适合工件的批量生产。
针对数控多工位钻床的设计，我们要完成：首先，对数控多工位钻床进行结构设计：在机床的结构刚度上，应当比同类普通机床的刚度系数高50%；尽可能的提高机床的抗振性；提高机床在低速进给时的运动精度和平稳性。
第二，对钻床的主传动和主轴部件进行设计。
数控钻床主轴传动特点是：使主轴能在轴向方向上移动和使主传动能进行多级调速。
第三，多工位的数控钻床，必须有主轴箱的进给和工作台的滑动。
在本次设计中，进给传动和传动部件也是一个重要的环节。
数控机床的传动多是用步进电机经过滚珠丝杠螺母副的结构传动。
对于钻床来说，工作台进给机床不加工。
故可采用简单的滑动导轨实现工作台的进给和主轴箱的进给，多个滑动导轨的叠加组合便可以使钻床实现X、Y、Z轴三轴向的运动进给。
第四，任何机床，床身和立柱都被作为作为不可缺少的因素，数控多工位钻床也不例外的。
床身和立柱的设计应考虑：要保证机床各部分的刚度。
床身、立柱的结构和材料选择是必不可少的。
第五，对于数控多工位钻床，多工位是必不可少的重要一步我们必须为钻床设计一个回转工作台，从而实现多工位。
最后，作为重点部分，涉及到数控机床控制部分的设计是重中之重。
对于我们的设计要求设计出机床的硬件部分:控制元件的选择和对控制进行初始化处理。
对于本次数控多工位钻床的设计，我们认为运用数控机床提高了加工精度、生产率以及自动化程度的特点，能使钻削加工实现自动化的数控加工。
采用多工位则更为缩短了装夹时间等辅助时间，使生产率得到更大的提高等。
这就是本设计课题经济意义。
然而更为重要的是：我们希望通过这样的毕业设计培养我们综合应用所学的专业知识和基础理论、基本技能的能力，树立一种正确的设计思想。
了解工程设计的一般程序和方法。
我想这才是我们做这次毕业设计要达到的真正目的吧！第一章数控机床概述1.1 数控机床简介1.1.1 数控机床的发展历史及其所发挥的作用当前，因为各国科技水平的高速发展，越来越多的人们不再满足于单一的产品，所以商家想方设法的生产各种中小档次的新品种。
同时，伴随着航空、汽车工业的飞跃发展和轻工消费品的大量生产，市场对高精度和形状复杂的零件需求量越来越大。
除此之外，要想在日益激烈的市场竞争中获胜，生产商只能尽量缩短产品开发加工周期，而传统的加工设备和制造方法显然不能满足这个要求。
而数字控制机的出现，让商家看到了希望。
1947年，美国Parsons公司为了精确制造直升机翼、桨叶和直升机框架，开始探讨用三坐标曲线数据来控制机床的运动，并进行实验，加工飞机零件。
1949年，为了能在短时间内制造出经常变更设计的零件，美国空军与Parsons公司签定了制造第一台数控机床的合同。
1951年，美国麻省理工学院承担了这一项目。
1952年，麻省理工学院伺服机构研究所用实验室制造的控制装置和辛辛那提公司的立式铣床成功地实现了三轴联动数控运动，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了数控加工技术的序幕。
随着不断的改进与完善，1955年，数控机床开始用于工业加工。
将机械制造工业带进一个新阶段的数控机床，是采用了多种最新科学成果而形成的，其中包括微电子、计算机、自动检测以及精密机械等技术。
从第一台数控机床问世到现在，机械领域发生了翻天覆地的变化，基本所有类型的机床都实现了数控化，由此可见，数控技术的高速发展的确改变了世界。
数控机床也从最初的航空工业逐步应用到汽车、造船、建筑等机械制造行业。
另外，坐标测量仪、绘图仪、激光加工与线切割机等机械设备中也应用到了数控技术。
而当前机械制造业发展的方向则是继续研发数控加工技术，向着更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化方向发展。
我国自主研究数控技术，开发数控产品得追溯到20世纪50年代末期。
1958年，我国第一台数控铣床在清华大学和北京第一机床厂合作下研制成功。
在前辈多年的不懈努力下，数控产业得到了高速的发展：关键技术已经初步应用在国产数控系统上，使得机床大大提高了其可靠性；大部分新开发的国产数控机床则是达到先进国家20世纪末期水平，为当时的国家重点建设节省了许多人力；高速主轴制造技术、快速进给及换刀、柔性制造等技术方面也取得了突破，为国产数控机床的长远发展奠定了坚实的基础。
我们有理由相信我国和先进国家之间在数控技术上的差距会越来越小。
作为机械加工现代化的重要基础和技术，数控加工技术具有下优点：提高生产效率并保证生产质量；缩短加工周期；增加生产柔性；实现对各种复杂精密零件的便捷化加工；减少车间设备总数，便于实行计算机化管理，使得人力资源以及工作条件得到提高；有利于加快产品的开发和更新，从而增加企业在市场上的生存能力并为其带来可观的经济效益。
毫无疑问，数控加工技术使得机械加工的大量前期准备工作和机械加工过程合二为一，大大减少了加工时间；同时也实现了零件的计算机辅助一体化，如计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划和计算机辅助制造，便于操作；更是提高了机械加工的柔性自动化水平，加强了加工效率。
数控加工技术在军事工业上同样具有举重若轻的作用。
因为许多先进飞机、导弹、坦克等的关键零件的制造，都离不开高性能数控机床的加工。
而美国与西方各国为了限制我国在高档数控机床与技工技术方面的发展，一直通过巴黎统筹委员会对我国进行技术监控和封锁。
我国的航空、能源、交通等行业虽然也从西方引入了一些五坐标机床等高档数控设备，但却不准用于军事用途的零件加工，终其原因还是受到了国外的监控和限制。
尤其是1999年美国考克斯报告中一项主要内容指责我国将用从美国购买的二手数控机床进行军事生产，这一切都说明在国防现代化方面，数控加工技术有很重要的作用。
1.1.2 数控机床应用范围及特点目前的数控加工主要应用于以下两方面：一方面是如二维车削、箱体类镗铣等常规零件加工的应用。
在提高加工效率和避免人为误差的同时，更是保证了产品质量，并且高成本的工装设备被柔性加工方式代替，能缩短产品加工周期，以满足市场需求。
提高机床的柔性自动化程度、高速精加工能力、加工过程的可靠性与设备的操作性能则是为形状比较简单的零件实现这些优点的关键所在，而另外一方面我们也要合理的安排生产组织、计划调度和工艺过程。
另一方面是如模具型腔、涡轮叶片等复杂形状零件加工的应用。
在许许多多的制造行业中，这类零件一直是厂家的重点生产对象，可以说整机床品的质量直接受到由这类零件加工质量的影响。
常规加工方法对这类型面复杂的零件基本无从下手，所以从另一个角度讲，作为数控加工技术的主要研究及应用对象，这类零件它也促使着数控加工技术的产生及进一步研发。
从加工技术方面来讲，有效地获得高效优质的数控加工程序从而在加工过程整体上提高生产效率，是加工这类型面复杂的零件的重点，但也要求数控机床具有较强的运动控制能力，从而提高加工质量。
数控机床之所以在机械制造领域中得到日益广泛的应用，是因为它具有很多传统加工机床所无法比拟的优点，如高柔性、生产效率高、可以加工复杂型面、稳定可靠的加工质量、加工精度高、自动化程度高、有利于生产管理的现代化。
1.2. 数控机床的工作原理与组成1.2.1 数控机床的工作原理和加工过程数控机床是用数字信息进行控制的机床。
它的工作原理是程序介质上用代码和数字信息记录下刀具移动轨迹信息，将程序介质送入数控系统，在其中进行译码和运算后，控制机床刀具与工件的相对运动，从而加工出所需工件。
数控加工基本过程如图1所示：图1、数控车床基本加工过程数控机床在加工零件时，首先将已经编制好的零件数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如刀具选择和交换，工件的夹紧、松开以及冷却和润滑的启、停等动作，在数控程序的编排下，使刀具与其他辅助装置严格地按照规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出符合零件要求的尺寸、形状与精度等。
1.2.2 数控机床的组成总体来说，信息输入装置、数控装置、伺服系统、机床本体以及复杂装置足可以组成一台完整的数控机床。
