数控机床的发展趋势与数控加工

技术改造浅谈数控机床技术与发展趋势戴佳豪（广西科技大学，广西 柳州 545000）摘 要：现如今，我国经济迅速发展，其中工业占据重要的位置，但对于工业而言，数控机床的使用和数控机床的关键技术发展是重中之重。

在世界各国的制造领域中，数控机床关键技术研究和发展成为了一个国家制造业发展水平的重要衡量标准。

，同时数控机床技术的发展可以带领一个产业和当地的经济发展，故对数控机床的关键技术的研究具有一定的战略意义。

本文是讨论对数控机床根据关键技术的不同进行不同的分类，并对数控机床未来发展趋势进行适当的研究讨论，希望能对与数控机床相关的业界同行带来一定的启发，共同提高我国在数控机床领域方面的技术和使用能力。

关键词：数控机床；制造业；关键技术；分类；特点；发展趋势我国在工业的生产过程中，国内数控机床在其中的占比相较于国外发达国家仍然很低，在数控机床的普及上，我们也要奋力追赶。

我国大部分的制造业和生产企业在生产和加工技术上都使用传统的机床生产技术，传统机床普遍落后于时代，这关系到所生产的产品的质量、种类、成本和质量。

上述存在着一些问题和缺陷，在国际市场上难以形成良好的市场竞争力。

因此提高对数控机床的应用能力和掌握数控机床的主要技术特性，准确应对机床的变革，加强数控机床发挥更大的价值，我的国家的工业生产可以促进进步的必要。

1数控机床关键技术分类1.1按照系统的特点分类按照系统的特点来进行数控机床的分类可以包括：直线数控系统、点位数控系统、轮廓数控系统三种机床类型。

不同的机床运动轨迹不同，点位数控系统是需要对数控机床移动部件进行点位式的位置移动，运动轨迹几乎没有要求，只要求点位的准确；直线数控系统必须保持两次位移之间的轨迹准确和点位准确；轮廓数控系统则需要以轴的方式对数控系统进行控制，运动的过程可以通过精准的调整来实现加工轨迹的曲线化以及加工结果的曲面化[1]。

1.2按进给伺服系统类型分类按数控系统的进给伺服系统有无位置测量装置，可分为开环数控系统和闭环数控系统。

浅析数控机床的发展进程及趋势自20世纪末开始，我国制造业就开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步，机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。

机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素，既是生产力要素，又是重要商品。

机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。

数控机床的发展进程自上世纪50年代以来，世界数控机床主要经历了数控NC（NumericalControl）和计算机数控CNC（ComputerNumericalControl）2个阶段。

始于90年代初，受通用微机技术飞速发展的影响，数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础，向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。

数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。

其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件，其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。

数控机床的发展趋势进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。

机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。

数控机床正向以下几个方面发展。

(1）高速化：新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部件主轴转速达15,000r/min以上。

而高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动速度超过普通切削5～10倍，体现在数控机床上的主轴转速、进给率、运算速度等。

(2）高精度化：当前，在机械加工高精度的要求下，世界各工业强国已经不能满足于精密加工了，而是把超精密加工作为数控机床的未来发展方向。

其精度已经从微米级发展到亚微米级，甚至纳米级。

(3）功能复合化：工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。

机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。

前言我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。

由于受到当时国产电子元器件水平低，部门经济等的制约，未能取得较大的发展。

在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。

经过“六五"的引进国外技术，“七五”的消化吸收和“八五”国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I 型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。

我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。

但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。

从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1 9 9 9年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

数控机床的发展及趋势1.数控机床的概述数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。

与普通机床相比，数控机床有如下特点：加工精度高，具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间，机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高，机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

1.1数控机床一般由下列几个部分组成主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

他是用于完成各种切削加工的机械部件。

浅析数控加工技术的发展趋势近年来，随着我国数控加工技术的发展，关于数控加工技术发展趋势的研究也逐渐成为我国制造工业领域的热点。

但是我国制造业起步较西方国家晚，所以我国数控加工技术较西方国家还有不少差距。

所以研究数控加工技术的发展趋势，才能推动我国数控加工技术的正确发展。

标签：数控加工技术;趋势;展望一.数控是现在机床加工的主流数控加工技术的让制造业的生产方式由纯人工计算变成了机器计算，极大的提高了生产效率。

而数控加工技术的发展又进一步的改善加工环境提高加工效率降低加工成本。

所以数控加工技术一直在进步，由一开始被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度，震动，能耗等工况并加以控制和调整，在线测量工具，刀具磨损和预测刀具寿命，以及防止刀具和运动部件干涉，甚至为操作者进行语音导航或发送短信。

数控机床具备智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化，从而更加便捷的控制机床，精度更加稳定，效率更高。

所以说加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。

二.數控加工技术的发展趋势从2000年美国芝加哥国际机床展和2001年北京国际机床展等展览会中，可以看出数控技术及数控机床发展的一些最新趋势为：开放式智能化的数控系统成为数控技术的发展方向;5轴联动加工兴起，所谓“高速即意味着5轴”;数控加工网络化，提高了机床的生产使用效率;以高速主轴和直线电机的应用为特征，高速加工进一步向纵深发展;车铣复合加工中心更具前途;“软”数控技术发展，基于工业PC机、PCI/ISA总线、通用操作系统+实时内核的数控系统大量涌现。

2.1全面提升机床数控技术的加工精度。

应当在迎合时代发展趋势的基础上，重点强化生产能力，促使加工精度持续提升，从根本上提高产品质量，企业发展也将因此获得坚实的发展动力。

这是因为加工能效的跨越式提升将为企业抢占市场份额夯实基础，相对的，产品加工精度旳提升，也将为产品性能的提升及发展増添助力，其使用寿命也将随之延长2.2向看智能化方向发晨。

数控车床技术发展现状及趋势一、本文概述数控车床，作为现代制造业的核心设备之一，其技术发展水平直接关系到加工精度、生产效率和产品质量。

随着科技的日新月异，数控车床技术也在持续进步，不断满足复杂多变的制造需求。

本文旨在探讨数控车床技术的当前发展现状，分析其内在的技术特点与优势，并展望未来的发展趋势。

通过深入研究数控车床的控制系统、驱动技术、加工工艺等关键领域，本文期望为相关行业的从业者和技术人员提供有价值的参考信息，推动数控车床技术的进一步创新和应用。

二、数控车床技术发展现状数控车床技术作为现代制造业的核心组成部分，经历了从简单的数控编程到高度集成化和智能化的变革。

目前，数控车床技术的发展现状主要体现在以下几个方面：数控系统智能化：随着人工智能和大数据技术的不断融入，数控车床的控制系统日趋智能化。

现代数控系统能够自动识别材料类型、厚度和硬度，并自动调整切削参数以达到最优的加工效果。

高精度与高效率：随着超精密加工技术和新型切削工具的应用，数控车床的加工精度得到了显著提升。

同时，通过优化数控算法和机床结构，提高了加工效率，减少了非生产时间。

复合加工能力：现代数控车床不仅具备车削、铣削、钻孔等基本功能，还能实现磨削、激光加工等多种加工方式的复合，从而在一台机床上完成复杂零件的多工序加工。

模块化与标准化：数控车床的设计制造越来越倾向于模块化和标准化，这不仅简化了生产流程，降低了制造成本，还有利于机床的维护和升级。

网络安全与远程监控：随着工业0和物联网技术的发展，数控车床的网络安全和远程监控成为新的关注点。

现代数控系统配备了完善的安全防护措施，并通过云平台实现远程故障诊断和监控，大大提高了设备的运行可靠性和维护效率。

绿色环保与节能减排：数控车床在设计和制造过程中越来越注重绿色环保和节能减排。

通过优化机床结构、减少空载时间和使用环保切削液等措施，有效降低了能耗和污染排放。

数控车床技术在高精度、高效率、复合加工、智能化和网络化等方面取得了显著进展，为现代制造业的转型升级提供了有力支撑。

数控技术的现状发展趋势
一、数控技术的现状
数控技术是将计算机技术和机械技术有机结合起来的一种技术，被广
泛应用于机床的自动化控制，以提高机床的加工精度和生产效率。

近年来，在精密加工、自动化制造等领域的发展，数控技术发挥了重要作用。

随着数控技术已经取得的重大进步，如今主要使用的数控技术有数控
加工中心、数控车床、数控刨削机、数控火花机等等。

这些设备具有自动
化操作、加工精度高、操作安全性好、节省能源、制造效率高等特点。

数控技术在特种机床、智能机床等方面也得到广泛的应用，在气动控制、电动控制、传动控制等多方面的发展，促进了数控机床的精确操作，
在计算机技术、机器人技术、伺服控制技术等方面也取得了很大的进步，
使得数控加工的技术更加成熟可靠。

二、数控技术的发展趋势
（一）智能化加工方面
数控技术在加工过程中，将会朝着更高级，更自动化，更智能化的方
向发展，精度、准确性更高，技术更成熟。

此外，智能化对加工质量的控制，将会发展成多层次的监控，如：传
感器采集参数，在计算机端进行实时监控，直接控制机床端的机器人，准
确控制加工参数，改变机床加工的运行轨迹。

我国数控机床的现状和发展数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。

数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。

因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。

一.国内外数控机床的发展（1）我国数控机床的发展我国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。

建国初期在1958—1979年间为第一阶段，第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。

改革开放，从1979年至今为第二阶段。

在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国家(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。

在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、多轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。

至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。

（2）国外数控技术的发展数控机床的起源1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。

Science &Technology Vision 科技视界在工业国家,科学技术和生产力主要是体现在制造业中。

人们的衣食住行、办公生活的各个方面都与制造业息息相关。

制造行业作为各行各业的基础和生产力的一种表现形式,对于综合国力和国际地位的提高有着至关重要的地位。

在高新技术生产和尖端的工业制造中,数控机床和数控技术是最重要的生产设备和技术[1]。

在制造业发达的工业国家,数控技术及其设备被列为国家的战略物资,并且在“高精尖”的数控关键技术上,对我国实行封锁和限制政策。

因此,对数控技术的大力发展,提高工业制造水平俨然成为我国加速发展经济,提升综合国力的重要途径。

1数控机床和数控技术的产生随着社会的发展与制造业对生产设备要求的不断提高,数控机床作为一种以数字指令形式控制机床运行的新型加工设备应运而生。

其发展历程大致如下:1940年,位于美国密歇根州的一家飞机制造企业为了加工飞机的叶片,对生产设备的加工轨迹进行设计,并进行了数据的分析处理,这是早期的数控思想的萌芽。

1948年,美国首先提出使用脉冲信号对机床的运动轨迹进行控制,并于1952年由Parsons 公司和M.I.T 合作,率先研制出世界上的第一台数控机床。

它采用的是电子管元件,体积庞大。

但作为世界上的第一台综合计算机、自动控制、伺服驱动以及测量技术等新型机床,开辟了数字化加工的新时代。

1959年,数控机床的硬件发生改变,晶体管元件和印刷电路板取代了之前的电子管元件和硬接线板,机床的体积大大缩小,并且在这一时期出现了带有自动换刀装置的数控机床(加工中心),数控机床进入另一个时代。

1965年小规模的集成电路应用于数控装置,不仅使机床的体积更小、能耗低、可靠性高,而且价格也更低,这促进了数控机床的产量发展。

19世纪60年代末期,出现了多台机床由一台计算机直接控制的系统(DNC),以及使用小型计算机控制数控系统的形式(CNC),使数控机床进入采用小型计算机控制的第四代。