數控機床技術的應用與發展

張馨予

數控機床技術的應用與發展

張馨予

（齊齊哈爾二機床集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161005）

文章根據數控機床的具體生產原理，討論出數控機床技術的實際運用時的特征。然后，結合數控機床技術的生產特征，分析了手工生產與機械生產之間存在的關聯及使用數控生產時出現的問題。最后，提出如何提高數控生產效率的意見。

生產原理；生產特征；提高效率；發展趨勢

1　數控機床技術的概念

數控機床技術一共由三部分組成。第一部分為機床部分，是數控機床技術運用的生產平臺，它又分別包括了基礎件和配套件。其中基礎件包括床身、立柱、導軌、工作臺；而配套件包括刀架、刀庫、傳動件。第二部分為數控系統，是數控機床技術的操作平臺，主要包括控制系統、驅動系統、測試反饋系統。第三部分為外圍技術，主要包括工具技術、編程技術和管理技術。

2　數控機床技術的特點

（1）智能化。以往的機械生產任務簡單，不具有規劃、決策能力，更不具有故障自動診斷功能，對于生產產品數學模型復雜化，呈曲線變化及需要建模的系統生產的產品往往存在很大的困難。然而數控機床智能化控制成功克服這一困難，不僅如此，高速高精加工的智能控制還有以下4個特點：①多程序段預處理；②預算道具軌跡；③由機床的機械性能，來選擇允許進給率和最大允許加速度；④具有自適應控制、學習控制等特殊的控制技能。

（2）網絡化。隨著現代社會的進步，通信設備也成為機械生產中必要的一部分，而數控機床作為車間的生產的源動力，它的通信設備主要包括與車間內部通信及與車間外部通信兩部分，其中與車間內部通信包括：①CNC裝置與數字伺服間的通信；②與車間現場設備及I/O裝置通信。與車間外部通信包括：①與服務中心通信；②與另一個工廠的系統進行交互通信、遠程登錄、傳送和交換制造數據。

（3）微機電控制系統。在現代科技中，微機電控制系統也被運用到數控機床使用當中。它采用了非常精密的微加工和晶片鍵合技術，融合了硅體微加工，硅表面微加工技術，同時運用高分辨率的傳感器，使得該系統具有極高的加工精度。

（4）數字化。數字化是整個數控機床的核心技術，它通過DNC技術連接CNC與通信網絡，將實際生產的過程虛擬化，從而使人通過這些虛擬信息來控制機床生產。

3　我國數控機床技術的現狀與發展

（1）我國數控機床技術的現狀。隨著社會科技發展，社會需求量大，機械工業生產越來越不可缺失，而數控機床技術也成為工業生產的潮流。數控機床技術于1948年美國帕森斯公司提出由計算機控制機床的設想，在1949年開始數控機床的研究，并在1952年制作出世界第一臺數控機床，在1957年正式投入使用，而我國與1958年起開始研究數控機床技術。并與我國“六五”期間開始引進技術，消化吸收，建立起國產化體系階段。經過幾十年的發展，現在我國基本掌握了現代數控技術，包括從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分已具備進行商品化開發，部分技術已經商品化、產業化。

（2）我國數控技術的發展前景。雖然我國已基本掌握現代數控技術，但是對比于外國還是存在一定的差距，如精確度、穩定性、可靠性等。然而隨著現代數控技術工業生產的重要性，我國也越來越注重數控機床技術的發展。2010年10月，國務院出臺《加快培育和發展戰略性新型產業的決定》明確指出要積極發展數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備，高檔數控機床成為發展中的重中之重。根據“高檔數控機床與基礎制造裝備”專項規劃，到2020年，高檔數控機床與基礎制造裝備將占國有比例80%。隨著國家的不斷改

革，對人才的不斷培養及升華，相信只要我們努力奮斗、堅持不懈，我國的數控機床技術會縮小與國外數控機床技術的差距，從而成為一個數控強國。

4　數控機床技術的運用

機床是對國民經濟、綜合國力和國防建設具有重大影響的裝備行業，自從1949年人類開始研究數控機床技術至現在，66年期間，機床技術已被廣泛運用。在工業高度發達的一些國家中，數控機床制造廠中的生產的數控機床量達到20%以上。而在我國，自從開始引進并吸收數控技術，至1995年，我國機床產量數控化率就達到了6%～8%，而機床產值數控化率更是達到了20%～25%，為我國企業機床使用率提供了前提條件。

5　數控機床技術的發展趨勢

（1）智能化。智能化包括在數控機床的各個方面，它的發展主要包括加工效率和加工質量方面的智能化，提高性能使用連接方面的智能化，簡化編程、簡化操作的智能化，方便監控、方便系統診斷及維修的智能化。

（2）高速、高效、高精度、高可靠性發展。高速、高效、高精度、高可靠性是現代或者是以后數控機床發展的一個重要發展發向。隨著科技的發展，社會需求工業產品越來越多，使數控機床生產更加高速、更加高效、更加高精度、更加高可靠性，不僅有助于企業提高加工效率，還能降低成本，同時還可以提高工業產品的質量，增加機械使用壽命，是數控機床技術適應現代化科技發展的一個重要發展方向。

6　結語

數控機床技術已經成為當代社會工業生產的必不可少的生產技術。隨著現代制造技術的不斷發展，數控機床技術也將沿著更高速、更高效、更高精度、更高可靠性的、更具有智能化的方向不斷進步，在不久的將來，我國的數控機床技術一定會有更好的發展。

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The Application and Development of the Numerical Control Machine Tool Technology

ZHNANG Xin-yu
（Qiqihar NO.2 Machine Tool Group CO.，LTD.，Qiqihar，Heilongjiang 161005，China）

This paper according to the production characteristics of the NC machine too1 techno1ogy，ana1yzes the corre1ation between manua1 and mechanica1 production and prob1ems when using CNC production.Fina11y，the paper puts forward measures to improve the efficiency of numerica1 contro1 production.

production princip1e；Production characteristics；improve the efficiency；deve1opment trend

TG659

A

2095-980X（2016）03-0035-01

2016-03-16

張馨予（1982-），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士研究生，工程師，主要研究方向：技術管理。