浅谈数控技术的现状及发展趋势
摘要：随着科学技术的不断发展和创新，传统机械生产模式已经无法满足工业发展的要求。所以，机械生产必须紧跟科学技术发展的脚步深入分析现有发展模式中存在的不足之处，并以此为基础积极的进行机械生产模式的改革与创新，才能发挥出机械生产在社会经济发展过程中的积极作用。数控技术作为机床加工领域应用和发展的必然趋势，不仅引起了机械生产企业的高度关注，而且为机械生产模式的改革与创新指明了方向。本文主要是就数控技术的现状与发展趋势进行了简单的阐述和分析。
关键词：机床数控；发展现状；发展趋势
1、我国数控技术发展现状
1.1功能复合化
所谓功能复合化指的就是将多个不同的功能集中在一起，以达到促进数控设备工作和运行效率全面提升的目的。功能复合技术在机械加工中的推广和应用，减少了数控设备非加工辅助所需的时间，促进了机械加工效率的有效提升。此外，功能复合化不仅扩大了数控设备应用的范围，同时数控设备运行的效率也得到了显著提升，减少了机械加工企业采购数控设备的数量，帮助企业节省了大量的设备购置投入。正是因为功能复合化已经迅速的成为当前国际最主流的数控技术，所以运用了功能复合化的数控设备不管是产品生产效率还是可靠性等各方面都有着非常显著的提升。
1.2网络化与智能化
随着网络信息与人工智能时代的迅速来临，我国网络科技用户人工智能技术水平也进入了高速发展的阶段，人工智能技术与网络科技在数控技术中的应用于融合，促进了数控网络化与智能化水平的稳步提升。网络化实际上就是在网络条件下，通过联网操作数控设备的方式，实现对数控设备远程操作的目标，促进了数控加工生产安全性与可靠性的有效提升。此外，机械加工企业在应用了网络化技术后，可以通过在线实时监测数控设备运行状态的方式，及时的发现和解决数控设备运行过程中存在的故障隐患，降低了生产安全事故发生的几率。智能化则主要是以网络、大数据、人工智能等相关技术为基础，推动了数控设备向无人化操作方向的发展。
钇 赫霸 应用科学 １０３ 浅谈数控机床的发展历程、特点与应用 尤立明 （沈阳机床银丰铸造有限公司，辽宁沈阳１ １０２００） 摘 要数控机床是数控技术的机械加＿厂领域的代表性技术，对于机械加工效率、质量和效益具有重要意义和深远影响。介绍数控机床的 发展历程，探讨数控机床的特点、管理及应用。 关键词数控机床；发展；特点；应用 中图分类号ＴＧ５０２ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）１０２—０１０３—０ｌ 数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输人数控装 置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装 置的键盘直接手动输入。由于效率高、人工省、成本低、精度高，数控 技术和数控机床的研究、应用和发展越来越，’。泛。随着电子技术和ＩＴ技 术的迅猛发展，数控技术和数控机床的技术水平、加工能力和质量也不 断提高。目前，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗 床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动 换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。 １数控机床的发展历程 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 轮廓样板的加丁设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加 工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。１９４９年，该公司在 美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并 于１９５２年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣 床，不久即开始正式生产。当时的数控装置采用电子管元件，体积庞 大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加Ｔ复杂型 面零件；１９５９年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了 第二代，体积缩小，成本有所下降；１９６０年以后，较为简单和经济的点 位控制数控钻床，和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机 械制造业各部门逐步获得推广。 １９６５年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消 耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的 发展。６ｏ年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数 控系统（简称ＤＮＣ），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数 控系统（简称ＣＮＣ），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四 代。 １９７４年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控 装置（简称ＭＮＣ），这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控 装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的１／２０，价格降低了３／４， 可靠性也得到极大的提高。 ８Ｏ年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对 话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在 机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和 自动检测工件等功能。 ２数控机床加工特点 １）自动化程度高，可以减轻操作者的体力劳动强度。数控加工过 程是按输入的程序自动完成的，操作者只需起始对刀、装卸工件、更换 刀具，在加工过程中，主要是观察和监督机床运行。但是，由于数控机 床的技术含量高，操作者的脑力劳动相应提高。 ２）加工零件精度高、质量稳定。数控机床的定位精度和重复定位 精度者断艮高，较容易保证一批零件尺寸的一致性，只要工艺设计和程序 正确合理，加之精心操作，就可以保证零件获得较高的加工精度，也便 于对加工过程实行质量控制。 ３）生产效率高。数控机床加工是能再一次装夹中加工多个加工表 面，一般只检测首件，所以可以省区普通机床加工时的不少中间工序， 如划线、尺寸检测等，减少了辅助时间，而且由于数控加工出的零件质 量稳定，为后续工序带来方便，其综合效率明显提高。 ４）便于新产品研制和改型。数控加Ｔ一般不需要很多复杂的工艺 装备，通过编制加工程序就可把形状复杂和精度要求较高的零件加工 出来，当产品改型，更改设计时，只要改变程序，而不需要重新设计工 装。所以，数控加工能大大缩短产品研制周期，为新产品的研制开发、 产品的改进、改型提供 Ｔ捷径。 ５）可向更高级的制造系统发展。数控机床及其加工技术是计算机 辅助制造的基础。 ３适合数控机床加工的零件 １）最适合多品种中小批量零件。随着数控机床制造成本的逐步下 降，现在不管是国内还是国外，加工大批量零件的情况也已经出现。加 工很小批量和单件生产时，如能缩短程序的调试时间和工装的准备时间 也是可以选用的。 ２）精度要求高的零件。有于数控机床的刚性好，制造精度高，对 刀精确，能方便的进行尺寸补偿，所以能加工尺寸精度要求高的零件。 ３）表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及 刀具角度一定的情况下，表面粗糙度取决于切削速度和进给速度。普通 机床是恒定转速，直径不同切削速度就不同，像数控车床具有恒线速切 削功能，车端面、不同直径外圆时可以用相同的线速度，保证表面粗糙 度值既小且一致。在加工表面粗糙度不同的表面时，粗糙度小的表面选 用小的进给速度，粗糙度大的表面选用大些的进给速度，可变性很好， 这点在普通机床很难做到。 ４）轮廓形状复杂的零件。任意平面曲线都可以用直线或圆弧来逼 近，数控机床具有圆弧插补功能，可以加工各种复杂轮廓的零件。 ４数控机床的管理使用 １）建立健全完善的管理制度，有效控制、监督数控机床相关人员 的工作，使机床的操作、运行全过程受控。 ２）加强技术人员、技术工人管理人员的培训。数控加工的培训是 一向长期的工作，是一个不断提高的过程。通过培训工艺人员可以编制 更加简化的数控加工工艺、简化程序、缩短加工时间；技术工人可以提 高操作技能；管理人员可以更加了解数控设备的特点、过程控制，以现 代生产管理理念实施管理。 ３）科学组织生产。改进停工待料，生产能力不平衡问题，提高数 控机床的开工率，合理安排生产节拍，合理分配生产任务。利用零件加 １二的相似性，将待加工零件进行分类，从而在工艺编制、生产计划及调 度中合理安排，提高设备生产能力的平衡度。科学的生产批次将极大限 度的降低机床调整时间比例、工装准备时间比例，可提高批量效率。 ４）为了发挥数控机床的价值，操作者必须正确的掌握数控机床 操作原则。按机床操作规程正确操作机床；按工艺和程序要求加工零 件；加工前协调零件、刀具、压板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技术素 质，减少装刀、找正等非加工时间 正确维护保养各种辅具确保精度可 靠。 ５结束语 数控机床的应用不是简单的使用设备，而是一项技术性很强的应用 工程。只有充分了解数控机床的特点，协调好各生产环节的平衡，才能 真正发挥出它的技术优势和经济效益。
第３期（总第１３３期） 机械管理开发 Ｎｏ．３（ＳＵＭ Ｎｏ．１３３） ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ２０１３年６月 Ｊｕｎ．２０１３
浅谈我国数控机床的现状与发展趋势
吴连连，黄爱华
（江西工业工程职业技术学院，江西萍乡３３７０５５） 摘要：数控机床是制造业发展的基础，可极大地提高制造业生产率。介绍了数控机床的组成，还就我国数控机床 的发展和现状进行了详细说明；对我国数控机床的发展趋势进行了介绍，并对我国数控机床的发展提出了建议。 关键词：数控机床；现状；发展趋势 中图分类号：ＴＧ６５９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３—７７３Ｘ（２０１３）０３—０ｌ１５—０３
０引 言
数控（ＮＣ）是数字控制（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏ１）的简称，
是２０世纪中叶发展起来的一种用数字化信息进行自
动控制的一种方法。装备了数控技术的机床，称为数
控机床，也简称为ＮＣ机床。
世界上第一台数控机床是由美国麻省理工学院于
１９５２年首先研制出来的；日本于１９５８年研制出首台数
控机床。我国数控机床的研制是从１９５８年起步的，由
清华大学研制出了最早的样机。但是经过５０多年的
发展，２０１０年我国已经跃居世界第一大机床生产国。
在２０１２年５月２７日，在湖北省数控一代机械产品创新
应用示范工程启动大会上，中国工程院院长周济强
调：“全世界的机械工业正处于产品数字化发展时期，
我们必须抓住这一契机，在ｌ０年内实现机械产品总体
升级为‘数控一代’，使我国机械工业实现由‘大’到
‘强’的转变。”
１ 数控机床的组成
数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、
计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的
自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数
控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，如图１
所示
图１数控机床的组成 １．１控制介质
控制介质是储存数控加工所需要的全部动作和刀
日本如何成为第三大工业强国
北京机床研究所 陈循介
日本是继美国、德国之后在世界上建立起第三个机床工业、制造业、工业化强国的国家。
1889年，日本池贝铁工厂建立，开始生产第一台机床，是其机床工业萌芽期。此时，政府突出大力扶植机床工业，在方针政策上鲜明地把机床工业作为制造工业，以至整个国民经济发展中的重点。在战略上先后提出科技立国、贸易立国；在战术上，以机床工业为基础，发展钢铁工业、汽车工业、电力工业、造船工业、电子、核电工业等等。从1982年以后，日本机床工业实力长期雄居世界首位。成为世界公认的机床工业、制造业、工业化强国。
日本机床工业从1889年池贝建厂迄今122年间，在技术发展上共经历互相交叉的三大阶段：第一阶段（1889~1955年），主要生产手动普通机床。第二阶段（1956~1976年），主要是结合制造业，如汽车、轴承、电机等发展需求，生产各种大量的高效自动化机床、自动线。1974年全国以6700条自动线超过美国。第三阶段（1977~2011年），主要生产中小型自动化数控机床。由于柔性高、自动线大，和其广泛的应用，使得全世界数控机场需求量剧增。其产量于1978年超过美国（日本为7342台，美国为5688台）。
由于日本数控机床产量在世界上领先，其机床产值在1982年以37.9亿美元超过西德（37.48亿美元）和美国（37.45亿美元）开始雄居世界第一。随后，日本数控机床产量迅速增长，机床产值每年上升，一直保持到2008年世界经济危机的前一年2007年，其机场产值实力在26间一直高居世界首位。
在日本上述三大阶段中，机床工业随国内外形势变化而起伏，经历了很多曲折波动，从中可看出正确的方针、政策、战略战术对加速机床工业发展有着极大的重要性。
第一阶段：（1）1889年池贝建厂开始生产机床后，1904年爆发日、俄战争。有大量军需产品急需机床生产供应，极大地刺激了日本机床工业、制造业、工业的发展。（2）紧接着爆发了第二次世界大战（1914~1918年），欧美忙于参战，日本乘机发展机床工业，订货繁忙，厂数激增，机床工业实力增强。1914~1917年间，日本的机床与零部件制造职工人数增加一倍（由2160人发展到4695人）。在技术上已能制造大型机床、自动车床、齿轮机床。（3）1934年5月，由池贝、新泻、大隈、唐津等大企业发起，成立了“日本机床工业联合会”，在技术上实现互助，并向政府提出一些要求和建议。1938年4月，日本政府发布了“机床制造事业法”，把机床工业纳入政策范围内，大力扶植。在资金、税收上优惠，并给予必要的财政补助。机床企业数从1932年的397家发展到1938年的1978家，职工总数由4100人增至6.3万人。机床年产量从5000台增至6.73万台。由于机床工业、制造业实力膨胀，日本发动了侵华战争（1937~1945年）。在侵华战争期间，机床工业生产军工产品、职工人数猛增至12.6万人。
