数控机床技术的优缺点及发展前景
数控机床技术的优缺点及发展前景
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，数控机床在企业普遍应用，对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
(一)数控机床的优点
对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。
加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。
生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用；同时还能节省工装设计、制造费用；数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点如下：价格较高，设备首次投资大；对操作、维修人员的技术要求较高；加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。
数控机床的种类很多，主要分类如下：
按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类如下：点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类，数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全，价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境，由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，井进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段，可实现产品从设计到制造的全部自动化。
综上所述，机械设备控制技术的产生，并不是孤立的，而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术，已显示出并将越来越显示出强大的威力。
四、数控机床控制技术的发展趋势
高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。
数控技术的问世已有40多年的历史，它是由机械学、控制学、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门综合性新型学科。技术发展的需要对21 世纪的数控技术提出了更高的要求。
（一）、个性化的发展趋势
1.高速化、高精度化、高可靠性
高速化：提高进给速度与提高主轴转速。
高精度化：其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级(高可靠性：一般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，因为商品受性能价格比的约束。
2.复合化
数控机床的功能复合化的发展，其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、攻丝、绞孔和扩孔等多种操作工序，从而提高了机床的效率和加工精度，提高生产的柔性。
3.智能化
智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化；为提高驱动性能及使用连接方便等方面的智能化；简化编程、简化操作方面的智能化；还有如智能化的自动编程、智能化的人机界面等，以及智能诊断、智能监控等方面的内容，方便系统的诊断及维修。
4.柔性化、集成化
当今世界上的数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面(工段车间独立制造岛FA)、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动
化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。
（二）、个性化是市场适应性发展趋势
当今的市场，国际合作的格局逐渐形成，产品竞争日趋激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不断升级，用户的个性化要求日趋强烈，专业化、专用化、高科技的机床越来越得到用户的青睐。
（三）、开放性是体系结构的发展趋势
新一代数控系统的开发核心是开放性。开放性有软件平台和硬件平台的开放式系统，采用模块化，层次化的结构，并通过形式向外提供统一的应用程序接口。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年的一个新的焦点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。
数控机床可靠性技术的发展(新编版)
数控机床可靠性技术的发展 (新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0291
数控机床可靠性技术的发展(新编版) 在我国的中高档数控机床市场，由于国产数控机床的可靠性较低，也就成为了占有率较低的主要原因，而且可靠性已经成为国内数控机床的一个重要技术瓶颈。 1.数控机床可靠性概念及指标 1.1数控机床可靠性 所谓的数控机床可靠性，就是指数控机床产品及其系统能够在限定时间内完成一定的动作指令的能力。 1.2数控机床可靠性指标 对于数控机床可靠性主要有以下两个指标： 第一，平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailure，简称MTBF），就是指数控机床产品连续发生两次故障之间的平均时间。这种平均
故障时间常用做数控机床可靠性评价的一个定量指标。该数值越大，说明系统的可靠性越高。 第二，平均故障修复时间（MeanTimeToRepair，简称MTTR)，一般是指系统修复一次故障所需要的时间，其所需的流程是确认失效→配件获得→维修→重新投入使用。当该数值越小时，该系统的可靠性越高。 2.数控机床可靠性技术存在的问题 2.1数控机床可靠性研究的学者和机构较少 由于数控机床可靠性技术的研究需要很多部门、学科的交叉工作，并且耗时、耗资，再加上研究成果获得较慢。与一些关键共性技术的研究相比，国内很少有专门对数控机床可靠性进行较大力度的研究，那么能够对数控机床可靠性进行研究的科研机构非常稀缺，一直没能形成一套完整的技术体系。 2.2数控机床可靠性数据积累薄弱 对于数控机床的可靠性数据而言，不但要有数控机床的故障数据，也需要一些维修、载荷数据等。虽然我国已经积累了一定的数
数控机床新技术特征概述
重型机床要在技术服务上争一流经过几十年的努力，我国重型和超重型机床发展速度加快，年产量已超过2000台；产值数控化率超过70%；从2002年到2008年产值年均增长42.38%，2009年产值是2000年的13.7倍，在产品规格上制造许多世界极限：立式车床最大规格25m，镗铣床镜杆直径320mm，龙门镗铣床龙门加工宽度11m，卧式车铣床最大加工直径5m，最大承重500吨，轧辊磨床最大磨削直径2500mm等。技术水平有新的突破和提高，已掌握的先进技术有：机械传动间隙消除和对传动误差补偿技术；龙门移动同步技术；大跨距横梁位移补偿技术；镗铣床主轴悬臂位移补偿技术；超大载荷偏载的卸荷导向技术；特大型零件加工、装配及精度保证；静压导轨和静压轴承技术等。正是由于掌握了先进技术，许多产品还荣获国家科技进步一等奖：如武重的CKX5316 0数控车铣复合加工机床；险峰机床厂的MK84125轧辊磨床；齐一机的θ1-105曲轴连杆颈旋风铣床；以及江苏多棱的TH42160B/5X五轴联动龙门加工中心等。此外，还有一批具有先进水平的产品出现：武重生产的双龙门数控镗铣床，龙门宽6.8m，加工长度57m，是目前X轴行程最长的机床，双龙门、四铣头为国内首创，加工效率是普通铣床的六倍，可五面加工。齐二机床的TK6932双立柱数控落地镗铣床，镗杆直径320mm，立柱行程41m、主轴箱行程8m、滑枕行程2m、总重量760吨。应用立柱优化技术，方滑枕伸出直线度伺服补偿技术，滑枕及镗轴热伸出补偿技术，重型高速主轴升温控制技术及重平衡锤减震技术。北一机床的XKA28105×300桥式五轴车铣复合机床，龙门宽度10.5m，最大加工高度7.5m，主轴最大扭矩9500牛M，配有大功率大扭矩A/C轴机械传动摆角铣头，可五轴联动。还配有9.5m车铣双速数控转台、承重300吨，主要性能达到国内领先、世界先进水平。重型机床的特点之一，结构复杂，零件特大特重，不仅要掌握开发设计，还要解决毛坯、零件制造、装配等技术和物资条件；重型机床使用寿命长，上世纪70年代“大打矿山之仗”中，因国内生产能力有限，重型机床供不应求，于是两次从欧洲购买97台旧重型机床。第一次购买13台机床
数控机床与数控技术综述报告
数控机床与数控技术综述报告 【摘要】数控机床——是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床与普通机床的主要区别在于：数控机床带有数控系统（程序控制系统），可以通过编制程序来实现自动化加工。而普通机床没有该特性。本文在介绍数控机床特点的基础之上，根据我国数控技术的现状，分析了国家在数控技术领域的研究工作以及国内外机床的发展趋势 【关键词】数控机床数控研究发展趋势 引言 数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升，进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。 1.数控机床概述 1.1 数控机床的特点： 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点：（1）适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。（2）加工精度高 （3）加工稳定可靠实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。 （4）高柔性加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。
浅谈数控技术与自动化的发展趋势
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/278650900.html, 浅谈数控技术与自动化的发展趋势 作者：张玉健 来源：《中国科技纵横》2016年第06期 【摘要】数控技术和自动化是综合利用了计算机、电子、控制、信息处理和科学管理等 知识的新兴技术手段。随着数控技术的发展和应用、设备自动化程度的不断提高，传统工业发生了历史性的变革，朝着高速和高效的方向发展，对国民经济的很多基础行业带来了积极的影响。本文首先简述了数控技术的概念，然后探讨了我国数控技术的发展现状以及数控技术未来的趋势，最后介绍了自动化的发展趋势。 【关键词】数控技术发展现状发展趋势自动化 随着科学技术的突飞猛进的发展，工业上传统的加工方法和加工工艺由于存在效率低下、质量不均的缺陷已经不能满足需求。为了在日益激烈的市场竞争中取得优势，企业急需采取一种灵活的、高效的、智能的柔性自动化技术，数控技术应运而生。数控技术的发展和应用给工业发展打开了一个新的发展局面，能适应市场多品种、大小批量、快速高质量生产的需求。同时，面对劳动力精力有限和工资上涨的现状，企业也力求通过提高设备的自动化程度来降低生产成本、提高生产效率和提高企业收益。但是，目前我国的数控技术和自动化水平与世界先进水平还存在一定差距。对数控技术和自动化进行研究，讨论其发展趋势，对于把握现代工业的未来发展方向和促进我国经济的发展具有重要的理论和现实意义。 1数控技术概述 数控技术是综合了计算机技术、电子技术、自动控制技术和制造技术等的柔性制造自动化技术[1]。计算机预先设定好控制程序，数控系统按照给定的程序对设备实施控制。 数控技术具有很多显著的特点，简要概括为为以下三个方面：（1）功能集成化和工艺复合化（2）数控加工的应用范围广（3）良好的经济效益。 我国在数控系统、数控主机、伺服驱动等技术的基础上，对其中大部分技术，我国充分进行了商品化开发，同时建立了一批生产能力强的生产厂，如华中数控、航天数控等，建立了一支数控研究和应用的人才队伍。但是，对于高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面，我国的技术水平发展现状还远不能满足实际需求，相对国外仍有较大差距。 2数控技术的发展趋势 随着计算机、控制理论等领域技术的成熟，为数控技术向高速、高精度、复合化、智能化及网络化奠定了基础。 2.1高速高精度
数控机床行业现状以与未来发展趋势分析
目录 CONTENTS 第一篇：我国数控机床行业发展前景大好------------------------------------------------------------- 1第二篇：2014-2015我国数控机床进口数量月度统计 ----------------------------------------------- 3 2014-2015我国数控机床进口数量月度统计表：-------------------------------------------------------- 4第三篇：2014-2015沈阳市金属切削数控机床产量统计 -------------------------------------------- 5第四篇：中国制造业发展分析3D打印和高端数控机床-------------------------------------------- 6第五篇：数控机床行业现状分析未来发展任重道远------------------------------------------------- 7第六篇：高精度是数控机床的主流趋势---------------------------------------------------------------- 9第七篇：数控机床是汽车模具发展关键--------------------------------------------------------------- 10第八篇：数控机床工具行业将迎来结构调整的有利时机------------------------------------------ 11第九篇：我国数控机床需求量日益扩大--------------------------------------------------------------- 12第十篇：成本高国产高端数控机床发展遇阻--------------------------------------------------------- 12第十一篇：中国数控机床行业市场需求预测--------------------------------------------------------- 13第十二篇：高精度是数控机床的主流趋势------------------------------------------------------------ 14第十三篇：工业机器人与数控机床集成应用发展加速--------------------------------------------- 15 (1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 16 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 16 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 第十四篇：2015年数控机床行业发展前景前瞻 ----------------------------------------------------- 17第十五篇：数控机床与机器人行业融合发展途径--------------------------------------------------- 19 (1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 20 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 20 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 第十六篇：我国数控机床行业的旺盛需求仍保持高速增长--------------------------------------- 21第十七篇：国内数控机床行业现状：已进入快速发展期------------------------------------------ 22第十八篇：2014年中国数控机床行业发展前景浅析 ----------------------------------------------- 23 本文所有数据出自于《2015-2020年中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析 报告》 第一篇：我国数控机床行业发展前景大好 在现代制造业的生产中，都离不开机床作为加工机械装备。机床行业是制造业的基础性行业，也是推动国民经济发展的脊柱行业。自新中国成立以来，国家对我国机床行业就给予了很大程度的支持。我国机床行业历经几十年的发展，实现了从无到有、从小到大的行业规模，技术也在不断探索中有了长足的进步。 我国数控机床行业起步较发达国家来说晚了很多。建国初期，我国物质匮乏，为了大力推进国家经济建设，推进我国机械装备制造业的发展，机床行业是在国家的支持下才得
浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化
浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化 发表时间：2019-09-12T10:53:16.360Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：梁毅 [导读] 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。 珠海格力电器股份有限公司 519000 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。数控机床作为制造业中最典型的高端制造装备，其发展水平直接决定了国家制造业在国际的竞争地位。 关键词：数控机床；传动机构；精度可靠性；分析 引言： 我国数控机床与国外发达国家相比仍存在较多不足，如机床精度低、可靠性差、核心技术落后等。精度作为衡量机床性能的核心指标，直接决定机床是否能完成指定任务，而精度可靠性体现了机床完成指定任务的能力，是机床性能得到充分发挥的保障，因此对数控机床进行精度可靠性分析具有十分重要的意义。 一、数控机床传动机构概述 数控机床传动系统表示从控制电机到工作台之间的传动链，一般由电机、联轴器、支承装置、减速机构、滚珠丝杠螺母副和执行元件，如工作台或刀具等组成，其结构可以简化为图1所示。由电机提供原动力，通过齿轮变速机构完成调速，由滚珠丝杠副将电机的旋转运动转化为大拖板上执行元件的往复直线运动，完成机床的进给和加工等。 ◆┫A浅谈数控机床传动机构精度可靠性优化 梁毅 珠海格力电器股份有限公司 519000 摘要：本文主要对数控机床传动机构精度可靠性优化进一步的分析了解。数控机床作为制造业中最典型的高端制造装备，其发展水平直接决定了国家制造业在国际的竞争地位。 关键词：数控机床；传动机构；精度可靠性；分析 引言： 我国数控机床与国外发达国家相比仍存在较多不足，如机床精度低、可靠性差、核心技术落后等。精度作为衡量机床性能的核心指标，直接决定机床是否能完成指定任务，而精度可靠性体现了机床完成指定任务的能力，是机床性能得到充分发挥的保障，因此对数控机床进行精度可靠性分析具有十分重要的意义。 一、数控机床传动机构概述 数控机床传动系统表示从控制电机到工作台之间的传动链，一般由电机、联轴器、支承装置、减速机构、滚珠丝杠螺母副和执行元件，如工作台或刀具等组成，其结构可以简化为图1所示。由电机提供原动力，通过齿轮变速机构完成调速，由滚珠丝杠副将电机的旋转运动转化为大拖板上执行元件的往复直线运动，完成机床的进给和加工等。 (1) 电机：其主要功能是将输入的电能转化成机械能，为机床提供原动力，一般可以分为步进电机和伺服电机。步进电机存在固定的旋转角度—步距角，其转角大小不受载荷变化的影响，主要根据输入脉冲信号的频率和脉冲个数决定实际转动角度，因此可以通过控制脉冲个数，准确控制电机角位移变量，实现准确定位；通过控制脉冲频率准确控制电机角速度和角加速度，实现高速旋转的目的。 (2) 联轴器：通过连接不同机构中的两根轴，实现扭矩的传递。根据被联接轴的相对位置和位置变动情况，可分为固定式联轴器和可移动式联轴器，其中根据补偿方式，又将可移动式联轴器分为刚性可移动式联轴器和挠性可移动式联轴器，具有传递扭矩、缓冲、减振、提高动态性能等作用，从而实现较高精度的传动。 (3) 减速机构：作为一种动力传达机构，常见的减速机构主要为齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、行星摆线针轮减速机构、硬齿面减速机构等，主要通过不同的传动比实现转速的变化。其中行星摆线针轮减速机构因具有高精度、高效率、高刚度等优点而广泛应用于步进电机和伺服电机中。 (4) 滚珠丝杠螺母副：由滚珠丝杠、滚珠和螺母组成。当滚珠丝杠转动时，由于滚动摩擦的作用，丝杠和螺母滚道之间的滚珠沿螺纹滚道滚动，从而带动大拖板移动，将旋转运动转化成直线运动，实现执行元件移动，具有高效率、高精度、高可靠性、高同步性等优点。 二、数控机床传动机构精度可靠性分析 1. 机构可靠性定义 广义的可靠性是指产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力，同理，机构可靠性定义为机构在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。其中，“规定条件”是指机构运行时的外界环境和工作条件；“规定时间”是指机构运行的任务时间；“规定运动功能”是指在完成一定的运动形式的基础上，相关运动参数仍处于规定范围。综上，可以归纳为：准确性：对机构传递运动精确度的要求；及时性：对机构运行时间的要求；协调性：对规定运动功能内的不同动作之间一直连贯性的要求。 2. 数控机床传动机构精度可靠性分析模型 设I为数控机床传动机构的最大几何误差，则数控机床传动机构几何误差精度可靠性功能函数为： 式中：*为误差方向，可以分为+表示沿运动方向，-表示沿运动反方向，只有当方向相同时，才可以进行误差值判断；i为数控机床传动机构的传动方向，i=x，y，z；X为随机变量向量；Y为区间变量向量。
数控机床状态监控系统(文献综述)
文献综述 ——机床状态监控系统的设计 1．前言 为了使数控机床加工过程安全、可靠、高效、高质量地进行，对加工设备进行状态监测就变得非常重要。本文分析了数控机床状态监测的主要内容，论述了设备状态监测系统的基本组成和状态监测系统实现的关键技术，并针对数控机床的加工过程，总结数控机床状态监测系统的工作流程和系统实现的具体结构。 2．主题 目前，国内大多数机床监控系统属于专用系统，其开放性较差，已不能满足当今制造业的发展需求，属于工厂内部典型的“自动化孤岛”。而计算机软件技术及工业控制网络技术的发展，使得工厂自动化设备的互联成为可能。机床信息采集与监测技术研究已经得到许多科技工作者的高度重视。 数控机床多用PLC控制，同时计算机网络是快捷、高效、广普的信息传递媒介。PC—PLC网络因而成为数控机床数据采集与监控的主要研究方向。但是一方面由于数控机床的封闭性，实际应用中很难直接从PLC读取机床的各种信息；另一方面，一些数控机床厂商如SIEMENS，FANUC等开发有针对自己机床数据采集与监测的软件，但是大多价格昂贵[1～5]。 随着技术的进步，制造业设备的复杂程度和智能化程度不断提高，然而复杂设备因其结构的复杂性，而使其在提高功能或性能时，给系统的可靠性、安全性、可用性、经济性等方面带来了一系列难题，系统发生故障或失效的潜在可能性也越来越大[6]。对设备自动化加工过程进行状态监测的主要目的就是要保证加工系统的安全运行，合理并优化使用自动化设备，避免设备故障，保证加工工件质量，减少额外的辅助工作时间，提高生产效率和设备利用率。同时，设备的状态监测也是对设备进行故障诊断的基础[7]。 数控机床状态监测是指对数控机床加工过程中的某些工作状态数据进行数据采集和处理，通过将实际特征参数与正常值进行比较，从而掌握数控机床的实际工作状态，了解设备工作是否正常合理，同时为故障诊断和预测提供依据。主要包括机床状态监测、刀具状态监测、加工过程监测和加工工件质量监测等4个方面。数控机床的加工过程是一个复杂的物理化学过程，对其进行状态监测涉及很多相关技术。一般的设备状态监测与故障诊断系统主要包括信息获取、特征提取和状态识别3个主要方面。其实无论是状态监测还是故障诊断与预测，数据采集、传输与处理是基础。设计一个状态监测系统，其关键是要设计一个合理的数据采集与处理系统来实现状态监测。
浅析数控机床的发展进程及趋势论文
网络教育学院 本科生毕业大作业 题目：浅析数控机床的发展进程及趋势 学习中心：陕西 层次：专科起点本科 专业：机械设计制造及其自动化 年级：2011 年春季 学号： 学生： 指导教师：王沙沙 完成日期：2013年 01 月 22 日
内容摘要 本文以数控机床为研究对象，首先阐述了数控机床的发展历程，尤其对其进给伺服系统和机械传动系统的发展过程进行了详细描述，接下来对我国数控机床的发展现状与发展趋势进行了介绍，并分析了其存在的问题，最后提出了针对我国数控机床的发展策略。 关键词：数控机床；进给伺服系统；机床加工程序
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 前言 .. (1) 1 数控机床的发展进程 (2) 1.1 进给伺服系统 (3) 1.1.1.按用途和功能分 (3) 1.1.2.按使用的执行元件分 (3) 1.1.3.按控制原理分 (4) 1.2 机械传动系统 (5) 1.3 数控机床的加工程序 (6) 1.3.1 数控程序编制的基本流程 (7) 1.3.2. 数控程序编制的方法 (7) 2 数控机床现行技术分析 (8) 2.1数控系统体系结构 (8) 2.1.1．基于PC的体系结构生命力旺盛 (8) 2.1.2．采用多CPU结构是高档数控系统的必然 (8) 2.1.3．总线结构是数控系统实现高速的保证 (9) 2.2高性能运动控制技术 (9) 2.3 五轴加工技术 (9) 2.3.1．RTCP功能 (9) 2.3.2．倾斜面加工 (10) 2.4．CAD／CAM集成技术 (10) 2.4.1．对话式编程 (10) 2.4.2．3D防碰 (10) 2.4.3．多通道协同控制 (10) 2.5 图形化界面功能和水平进一步提高 (11) 2.6 在线测量功能集成 (11) 3 数控机床发展中所存在的问题 (12)
2020年数控机床行业分析调研报告
2020 年数控机床行业分 析调研报告 2019 年 12 月
目录 1. 数控机床行业概况及市场分析 (5) 1.1 数控机床市场规模分析 (5) 1.2 数控机床行业结构分析 (5) 1.3 数控机床行业 PEST 分析 (6) 1.4 数控机床行业特征分析 (7) 1.5 数控机床行业国内外对比分析 (8) 2. 数控机床行业存在的问题分析 (10) 2.1 政策体系不健全 (10) 2.2 基础工作薄弱 (10) 2.3 地方认识不足，激励作用有限 (10) 2.4 产业结构调整进展缓慢 (10) 2.5 技术相对落后 (11) 2.6 隐私安全问题 (11) 2.7 与用户的互动需不断增强 (12) 2.8 管理效率低 (13) 2.9 盈利点单一 (13) 2.10 过于依赖政府，缺乏主观能动性 (14) 2.11 法律风险 (14) 2.12 供给不足，产业化程度较低 (14) 2.13 人才问题 (15) 2.14 产品质量问题 (15) 3. 数控机床行业政策环境 (16)
3.1 行业政策体系趋于完善 (16) 3.2 一级市场火热，国内专利不断攀升 (16) 3.3 “十三五”期间数控机床建设取得显著业绩 (17) 4. 数控机床产业发展前景 (18) 4.1 中国数控机床行业市场驱动因素分析 (18) 4.2 中国数控机床行业市场规模前景预测 (18) 4.3 数控机床进入大面积推广应用阶段 (18) 4.4 政策将会持续利好行业发展 (19) 4.5 细分化产品将会最具优势 (19) 4.6 数控机床产业与互联网等产业融合发展机遇 (20) 4.7 数控机床人才培养市场大、国际合作前景广阔 (21) 4.8 巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (22) 4.9 建设上升空间较大，需不断注入活力 (22) 4.10 行业发展需突破创新瓶颈 (22) 5. 数控机床行业发展趋势 (24) 5.1 宏观机制升级 (24) 5.2 服务模式多元化 (24) 5.3 新的价格战将不可避免 (24) 5.4 社会化特征增强 (24) 5.5 信息化实施力度加大 (25) 5.6 生态化建设进一步开放 (25) 5.7 呈现集群化分布 (26) 5.8 各信息化厂商推动"数控机床"建设 (27)
数控机床可靠性.维修性分析与研究(论文)
郑州工业应用技术学院 专科生毕业设计（论文） 题目：数控机床可靠性.维修性分析与研究 指导教师：职称： 学生姓名：学号 专业：机电一体化 院（系）：机电工程学院 答辩日期： 2015年6月**日 20XX年X月XX日
摘要 1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化，近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对关系国计民生的一些重要行业的发展也起着越来越重要的作用，数控机床具有精密、高效、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成等的诸多特点，特别适于加工复杂形状的零件，备受到机械制造企业的青睐；但是数控机床市场仍然存在风险，数控机床技术也有诸多不完善之处，因此要想更好发挥数控技术的特点，就要将其故障率降低，所以数控机床可靠性和维修性技术也就显得尤为重要。本文主要是针对数控机床可靠性，维修性展开，对其进行分析研究。 关键词：数控技术数控机床可靠性维修性 Nc machine tool reliability maintainability analysis and research In 1952, the computer technology application in machine tools, was born in the United States the first CNC machine tool. From then on, the traditional machine tool to produce a qualitative change, nearly half a century, the CNC system has experienced two stages and six generations of development, the application of numerical control technology not only brings revolutionary change to traditional manufacturing, the manufacturing industry has become the symbol of industrialization, and with the continuous development of numerical control technology and application in the field of expansion, the development of relations, some key industries of the national economy and people's livelihood is playing a more and more important role, nc machine tools with precision, high efficiency, flexible and easy to realize automation process and information integration of many characteristics, especially suitable for processing of complex shape parts, closely to the favour of machinery manufacturing enterprise; Nc machine tool market there is still a risk, however, the numerical control machine tool technology also has many shortcomings, therefore in order to better play to the characteristics of numerical control technology, is the failure rate is reduced, so the numerical control machine reliability and maintainability technology also is particularly important. This article is mainly aimed at numerical control machine reliability, maintainability, analyzes its research. Keywords: Numerical control technology Nc machine tool reliability maintainability
《数控机床及应用技术》形成性考核作业1
江苏开放大学 形成性考核作业学号徐贺 姓名2014070500077 课程代码110042 课程名称数控机床及应用技术评阅教师 第 1 次任务 共 4 次任务 江苏开放大学
《数控机床及应用技术》形成性考核作业1 一、选择题（将正确选项填入表格对应题号下） 1.闭环控制系统的位置检测装置装在（ D ） A．传动丝杠上 B．伺服电动机轴上 C．数控装置上 D．机床移动部件上 2.数控钻床一般常采用（ C ） A．直线控制系统B．轮廓控制系统C．点位控制系统D．曲面控制系统 3.数控车床一般有2根数控轴，通常是（ B ）轴。 A．X、Y B．X、Z C．Y、Z D．A、B 4.下面哪个部分是数控机床的核心部分?（ B ） A. 控制介质 B.数控装置 C.伺服系统 D. 测量装置 5．将数控系统分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床、特种加工机床和其它类数控机床，是按照下面哪种分类方法进行分类的?（ A ） A.加工功能 B.工艺路线 C.有无检测装置 D.是否计算机控制 6．下列哪种数控系统没有检测装置?（ A ） A.开环数控系统 B.全闭环数控系统 C.半闭环数控系统 D.以上都不正确 7.闭环与半闭环控制系统的区别主要在于( D )的位置不同。 A.控制器 B.比较器 C.反馈元件 D.检测元件； 8. 数控机床的传动系统比通用机床的传动系统（ B ）。 A.复杂 B.简单 C.复杂程度相同 D.不一定；
二、填空题 1.数控机床是采用了数字控制技术的机械设备，就是通过数字化的信息对机床的加工过程进行控制，实现要求的机械动作，自动完成加工任务。 2．数控机床与普通机床不同，数控机床加工零件的过程完全自动进行，是用数控代码和规定的程序格式正确地编制出数控程序，输入到数控装置，数控装置按程序要求控制机床，对零件进行加工。 3.数控机床按控制刀具与工件相对运动方式分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床 和连续控制数控机床。 4.数控机床按进给伺服系统的类型分为开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。 5.点位直线数控机床要求控制点与点之间的准确位置外，还需保证刀具的移动轨迹是一条直线，且要进行移动速度控制。 6.轮廓控制机床能对两个或两个以上的坐标轴运动的瞬间位置和速度进行连续控制。 7.数控加工中心是在普通数控机床的基础上加装一个刀库和自动换刀装置，构成一种带自 动换刀装置的数控机床。 8. 刀具位置补偿分刀具半径补偿和刀具长度补偿。 三、判断题（将“√”或“×”填入表格对应题号下） 1.世界上第一台数控机床是1958年试制成功的。× 2.数控机床的联动轴数和可控轴数是两个不同的概念，数控机床的联动轴数一般要小于等于可控轴数。 √ 3.德国的SIEMENS和日本的FUNUC公司的数控系统对我国数控技术的影响较大。√ 4．开环控制系统没有位置反馈，只能应用于精度要求不高的经济型数控系统中。√ 5.半闭环控制系统一般采用角位移检测装置间接地检测移动部件的位移。× 6.闭环控制系统用于高精密加工中心。√ 7．开环伺服驱动系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成，通常执行元件选用直流或交流伺服电机。 × 8．数控机床要完成的任务只是控制机床的进给运动，达到能加工复杂零件的要求。×
数控机床的现状与发展趋势综述
数控机床的现状与发展 趋势综述
数控机床的现状与发展趋势 摘要：从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控技术的应用,关键在于开发具有高速度、高精度、高稳定性的高新技术设备,在现有加工设备中,只有数控机床才有可能担当其重任。然而,要实现真正意义上的高速切削加工,数控机床还需向高速、高精度、柔性化、控制系统开放性、控制系统支撑软件和工厂生产数据管理方向迈进,才能适应现代制造业飞速发展的要求。 关键：高速化 / 高精度化 / 复合化 / 智能化 / 开放化 / 网络化 / 多轴化 / 绿色化 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。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 一、数控机床的发展趋势 机械加工装备对促进制造技术发展的紧密关系和以数字化为特征数控机床是柔性化制造系统和敏捷化制造系统的基础装备。其总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工艺实用性和经济性。 （一）高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。 （1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达 200000r/min；
论数控技术的发展趋势
论数控技术的发展趋势 【论文关键词】：数控技术; 趋势; 智能 【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。 1. 引言 数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 2. 国内外数控系统的发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 3. 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面： 3.1 高精度、高速度的发展趋势
数控机床行业分析
2、市场及发展前景 2.1监管体制 目前，国家对机械制造行业的管理主要是由国家发改委以及国家工业和信息化部依据市场化原则进行管理，没有特殊限制。同时，科技部、教育部等对于数控技术领域的科学技术研发项目给予大力支持。另外，中国机械工业联合会、中国机床工具工业协会等行业协会在政府、国内外同行业和用户之间发挥协调作用。 数控系统产业是国家战略性的高技术产业，数控技术是关系国家安全、装备制造业振兴的核心技术。为实现数控系统产业持续、快速、健康发展，国家大力支持数控系统国产化，推动机床制造企业和数控系统企业建立长效合作机制，为数控系统行业的发展创造了良好的环境。 2.2国家主要产业政策 目前，国家针对数控机床和数控系统行业的产业政策主要有： 表2-1数控机床相关产业政策 序号相关文件制定部门发布时间1《国家中长期科学和技术发展规划纲要 2006-2020》 国家发改委2005年 2《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－ 2020年）》 国家发改委2006年 3《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个 五年规划纲要》 国家发改委2006年 4《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》 及相关配套政策 国家发改委2006年 5国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装 备》 科技部2009年6《装备制造业调整和振兴规划》（2009－2011年）工信部2009年7《机床工具行业三年振兴目标》（2009-2011年）中国机床工具 工业协会 2009年 8《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008～2020 年）》 国家发改委2008年 9《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划 纲要》广东省人民政 府 2011年
浅谈对数控车床的认识
浅谈对数控车床的认识 姓名：李本旗 单位：陇东职业中等专业学校 日期：二〇一一年六月三十日
浅谈对数控车床的认识 李本旗 摘要：数控车床源于普通车床而优于普通车床，其有五大优点：1、提高加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定；2、提高生产效率，一般约提高效率3－5倍，使用数控加工中心机床则可提高生产率5－10倍；3、可加工形状复杂的零件； 4、减轻了劳动强度，改善了劳动条件； 5、有利于生产管理和机 械加工综合自动化的发展。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。普通车床经济实用，仍然在国民生产中占有一席之地。 关键词：数控车床认识 自从进入机械这个专业以来，“数控”这个词时常在耳边响起，作者对数控的理解虽然不象那些不懂数控的老师说的那样把毛坯装夹好后，输入程序，想要什么样的东西就能加工出什么来那样简单，但是对于数控车床的概念仍然不懂，虽然自己也曾经找书看过关于数控的概念，但那些生硬的文字解释依然使作者心里很含糊，直到这次培训真正接触了数控车床并亲手操作了才彻底明白。其实数控车床就
是在普通车床的基础上引入了计算机，利用计算机控制机床的运转，达到机电合一，并进一步改进机床的运行精度，同时实现多轴联动以完成复杂工件的加工。数控车床以其五大优点在工业生产中逐渐占领了重要的地位，并且其发展水平往往成为一个国家工业发展状况的标志之一。然而普通车床虽然没有数控车床的那么多优点，但由于其在价格上的优势仍然在国民生产中占有一席之地，占到车床总量的65%，而且永远也不可能完全被数控车床所取代。 一、数控车床的概念 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。 数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行，从而实现对将毛坯料加工成为人