数控机床

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院

数控技术及数控机床课程作业4（共4 次作业）

学习层次：专科涉及章节：第7章——第9章

一、选择题

1.数控机床移动部件某点的定位误差A的表示公式为( C )

A. A=x±σ

B.A=x±2σ

C.A=x±3σ

D.A=x±4σ

2．数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为V，则跟随误差E可表示为（D）A．E=KV B．E=1/(KV)

C．E=K/V D．E=V/K

3．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差σ反映了机床在该位置的（A）

A．重复定位精度B．反向差值

C．系统性误差D．失动量

二、填空题

1．在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时，当伺服系统两轴的增益相同时，进给速度愈大，则轮廓误差___越大___。

三、简答题

1.试述数控机床的定位精度检测一般有哪些检测工具仪器?现有一台三坐标联动的高精度数控铣床，试问应选用哪种仪器测量其定位精度。

2．试述提高步进系统精度的措施及基本原理。

3.数控机床的常用故障诊断方法有哪些？

答:1.(1)数控机床的定位精度一般采用刻线基准尺和读数显微镜、激光干涉仪、光栅、感应同步器等测量工具进行测量。

(2)高精度的数控铣床应选用双频激光干涉仪测量其定位精度。

2.措施：细分线路、反向间隙补偿、混合伺服系统。

基本原理：

(1)细分线路就是把步进电机的一步再分得细一些，来减小步距角；

(2)反向间隙补偿就是根据实际测得的传动间隙的大小，每当出现反向时，用补充固定的

脉冲来克服；

(3)混合伺服系统就是在开环系统的基础上，在工作台上装有反馈元件如感应同步器进行

检测，校正机械误差。

3. (1)根据报警号进行故障诊断；

(2)根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断；

(3)根据PC状态或梯形图惊醒故障诊断；

(4)根据机床参数进行故障诊断；

(5)用诊断程序进行故障诊断；

(6)经验法；

(7)换板法；

数控机床行业未来发展前景

数控机床行业未来发展前景 数控机床是现在工业制造的必备的设备，也是必须的设备之一，进行机械制造的同时，数控机床的使用目的就是可以大大的增加使用的范围，并且在一定程度上促进工业的生产，提高工作的效率。自从我国数控机床的技术发展到了成熟期以后，各个领域都开始了对于数控机床的广泛关注。当前我国的机床铸造产业正处于高速发展时期，产业由量变正走向质变的阶段。这一时期也是机床铸造产业从大到强，更具发展意义的时期。 为了让机床铸造产业高速增长，十二五规划中对我国机床铸造产业提出了明确的目标，到2015年，机床铸造产业要实现工业总产值8000亿元。除国家政策的引导外，一个重要原因在于机床铸造产业已经基本由市场配置资源，其市场竞争力也大大提高。 据前瞻产业研究院发布的《2014-2018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》显示：2004年以来，汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等行业产能高速扩张，带动了机床消费的高速增长。在国家振兴装备制造业和国际产业转移的带动下，我国设备工具购置投资增长率在未来5～10年内将持续维持20%左右的水平，机床行业的需求仍将保持高速增长。 随着医疗行业的发展，机床在医疗领域的应用也越来越广泛。机床设备应用领域中，应用于医疗设备的市场排名第三，预计在欧洲、中东和非洲地区所占有的市场总额达到13亿欧元，占整个市场的8.6%.该领域在未来5年内的年增长速度将保持在7%～10%之间，当然这有赖于所指医疗设备的种类。这一健康的增长态势也从侧面反映了市场对于高精度医疗设备的需求的增长。 医疗器械产业和机床制造业同属装备制造业，是装备制造业的一部分，其不同之处是：机床制造业是装备制造业的基础，是为工农业制造生产装备的，而医疗器械产业责任：一是为医疗卫生事业单位制造设施装备及工具，二是为人体制造功能性替代或维持配件，其中就包括外科植入物产品。 目前，机床不断应用到各个领域，加快了各行业的发展，同时也给人民的生活带来了很大的方便快速发展，并未企业带来利益。未来高端的数控机床在国内

工业机器人在数控机床中的运用探讨

工业机器人在数控机床中的运用探讨 发表时间：2019-08-30T09:30:23.000Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：李清峰 [导读] 本文主要对工业机器人在数控机床中的运用进行系统性的分析和探讨，希望可以为我国工业领域的发展提供一些借鉴意义。 利戴工业技术服务（上海）有限公司上海 201807 摘要：在进行机械制造加工的过程中，数控机床是非常关键的设备装置，为了进一步促进数控机床生产效率和质量的提高，需要科学有效的利用工业机器。基于此，本文主要对工业机器人在数控机床中的运用进行系统性的分析和探讨，希望可以为我国工业领域的发展提供一些借鉴意义。 关键词：工业机器人；数控机床；运用 前言：近年来，我国信息化技术的发展速度越来越快，工业生产领域也开始有效的应用一些先进的技术手段。在新时期，将工业机器人科学合理的应用于数控机床当中，可以进一步促进生产时效的提高，更好的满足生产需求，下面对此进行具体的分析。 1.工业机器人的应用优势 在数控机床中科学合理的运用工业机器人，能够促使数控机床加工能力的提高。同时还可以进行有效的参数设置，对加工时出现的误差做出补偿，防止误差长时间累积在一起。二者的有机结合使得数控机床具有良好的高柔性，能够根据加工工件的大小、型号和形状等，更换适宜的夹具，以便更好的满足各类产品的加工要求，而且换产期间消耗的时间较短，可以进一步提高生产能效。除了上述优势特征外，运用工业机器人还可以完善机床的各项加工功能，以便于同时完成不同种类的加工。最后，通过对工业机器人的有效运用还能够提高机床的自动化程度，使得机床各项操作更加便捷高效，减少工人的劳动强度。 2.工业机器人在数控机床中的运用 2.1设计分析 为了有效的增强数控车床的生产能效，可以利用工业机器人完成传统人工的上下料操作。在实际操作过程中，每两台数控机床之间应用一个工业机器人，在机器人上方设置料箱在其下方设置料盘，二者之间的距离保持在1200mm。因为工业机器人的种类十分丰富，每个类型的机器人都有着不同的特点。比如，直角坐标机器人占地面积大且灵活性较差，但是其定位精度比较高。而圆柱坐标机器人易于控制且占地较小，但是定位精度较低，一般多应用于搬运工件。关节型机器人从其结构上来看，和人体关节有着许多相似之处，能够满足多种不同的场合需求，包括；自动上下料、搬运工件等，同时占地面积也比较小。进行综合对比分析，主要选取关节型机器人进行数控机床生产作业。 2.2工作流程 上下料单元主要包括以下几个组成部分：数控车床、料盘、工业机器人等。首先，工业机器人发出指令，数控机床收到后会操控液压卡盘实施夹紧、松开等工作。料盘工位上设置了接近开关，能够对工件进行有效的检测。电机则设置在料盘下方，能够带动料盘完成一系列的旋转运动，使得料盘转动到相应的工位上，机器人就会完成工件的抓取，然后准确的放置在物料箱当中。加工单元的实际操作流程如下所示：第一步，工业机器人在收到指令后开始移动，到达取料位置后通过机械手完成工件的夹取，然后再回到待机位置。第二步，工业机器人的机械手转移到安全门前并转移到卡盘内，将工件放入。在工业机器人回到待机位置后，数控车床完成工件的加工和一系列的处理。最后一步，工业机器人转移到防护门前，确保防护门处于开启状态后，再将机械手放到卡盘内，完成工件夹取后继续转移到防护门前，将已经完成加工的工件放置在相应的物料箱当中。 2.3回转结构 2.3.1腰部回转 对于工业机器人来说，其腰部回转方案可以选取以下两种方式：首先，将电机设置在底座上端，通过联轴器帮助机器人实现腰部回转。其次，同样需要在底座上端设置电机，然后将转轴、谐波减速器相连接，使得机器人腰部能够与输出轴相连，从而带动机器人腰部进行回转。对比这两种方案，一般会选取第二种，这主要是因为第二种方案结构构成相对简单，可以有效的进行安装、维修等操作。 2.3.2手臂回转 对于工业机器人来说。其手臂可以分为大臂、小臂，在进行手臂回转操作时可以按照以下两种方案进行。第一种主要是通过谐波减速器完成手机与电机之间的连接并进行回转运动。而第二种方案则需要利用电机来使谐波减速器完成相应的回转运动。对这两种方案进行比较而言，第一种易于操作、结构简单，而第二种则比较复杂，但是第二种方案在实际操作过程中更为稳定，可以有效的满足操作要求。一般情况下，会选取第二种方案完成手臂回转操作。 2.3.3腕部俯仰 在进行腕部俯仰操作时，可以选用以下几种方案：首先，通过谐波减速器、电机对动机器人腕部进行带动，使其完成俯仰运动。其次，通过电机将齿轮与联轴器进行有效的连接，通过传动轴输送到小臂前方，对其回转方向进行转变，促使机器人腕部完成俯仰运动。最后，利用电机、橡胶同步带引发同步带轮进行回转，然后将动力转移到小臂前端，完成俯仰运动。对比这三种方案，第一种从结构上来看比较简单，易于控制，但是减速器和电机的设置会使得机器人腕部重量不断加大。而第二种方案从整体结构上来看比较科学合理。最后一种方案设置了同步带，安装、维修等都比较复杂。综合来看，适宜选取第二种方案进行俯仰运动。 2.3.4机械手传动 工业机器人的机械手传动方式主要包括：左右螺旋杆式、齿轮齿条式等，每种方式的优缺点不同，通过对比分析，结合现实需求，决定选取齿轮齿条式完成机械手传动操作。 2.3.5驱动方式 在进行设计时，设置驱动装置可以为机器人臂部提供充足的动力，使其能够达到指定位置。对于工业机器人而言，可以选取的驱动形式比较复杂，一般会选择电气、电机或者液压。对比来看，电机驱动具有良好的输出功率，其控制系统的灵敏度也非常好，可以实现有效的运动轨迹控制，其结构十分紧凑，同时也不会出现密封问题。出于对使用要求、作业环境等方面进行综合分析，最终选取伺服电机完成

数控车床与数控铣床介绍(

数控加工技术实训报告(苏州科技学院机电系慎用) 班级：机械0811 学号：0820116*** 姓名：* *

专业: 机械设计制造及其自动化指导老师：* *

为了提高我们对数控机床的认识，今年暑假特定为我们安排了为期15天的数控实训，围绕数控实训内容，谈谈我在此次实训中学习到的知识。 此次实训就是针对数控机床的一些基本知识和操作，在学习和认识了数控机床的基础上，对机床进行一些简单指令的操作。以下就是我数控实训的具体内容： 1、数控机床基本结构 数控机床是数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tools）的简称，是一种以数字量作为指令信息形式，通过数字逻辑电路或计算机控制的机床。它综合运用了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电子电力、计算机、接口和软件编程等多种现代技术，是典型的机电一体化产品。 数控机床通常由程序载体（控制介质）、输入装置、数控装置、强电控制装置、伺服控制装置和机床六部分组成。其原理图如下： 1) 程序载体 对数控机床进行控制，首先必须在人与机床间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称为程序载体（或称控制介质）。在程序载体上存储了被加工零件所需的全部几何信息和工艺信息。这些信息是在对加工工件进行工艺分析的基础上确定的，它包括工件在坐标系内的相对位置、刀具与工件相对运动的坐标参数、工件加工的工艺路线和顺序、主运动和进给运动的工艺参数以及各种辅助操作。 2) 输入装置 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读，之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载体，而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘，用手工的方式输入。也可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。 3) 数控装置 数控装置（即CNC装置）是数控机床的核心，包括微型计算机、各种接口电路、显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及各种控制功能。 数控装置接受输入装置送来的脉冲信号，经过编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，并按程序要求实现规定的、有

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

1数控机床和机器人

四、 随着中国国民经济的发展、工业自动化水准的提升，中国机器人市场潜力日益增大，到２０１５年，中国机器人市场容量将达十几万台（套）。 据悉，汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的部门，其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。另外，在工业机器人的需求上，中国将同国际市场需求趋势基本一致，即以机器人化的生产系统取代单台机器人。 在制造业中诞生的工业机器人是继动力机、计算器之后出现的新一代生产工具，可全面延伸人的体力和智力。机器人的应用是一个国家工业自动化水准的重要标志。 中国于１９７２年开始研制自己的工业机器人。目前，中国从事机器人研发、制造的单位达２００多家。但由于中国机器人产业化起步较晚、步伐较慢，致使工业机器人长期大量依赖进口。 据悉，中国目前工业机器人拥有量约为３５００台，其中国产的占五分之一，其余则是从日本、美国、瑞典、俄罗斯等４０多个国家引进的。 清华大学计算器科学与技术系教授孙增圻表示，随着中国国民经济的持续高速发展，加快实现经济结构调整和产业升级，提高整个工业的自动化水准，已成为确保国民经济持续高速发展的关键因素。在改革大潮中成长起来的一批大型企业，也迫切需要透过企业技术升级来提高产品质量，增强国际竞争力。 基于这种原因，中国对机器人的市场需求越来越大。“九五”期间（１９９６年至２０００年）中国工业机器人的需求量就以每年３０％以上的速度增长。 中国加入世贸组织后，客观上也迫使国内企业加快技术发展步伐，以提高企业自动化水准，增强国际竞争力。专家预测，中国机器人２００５年拥有量将增至７６００台，到２０１０年拥有量将达到１７３００台，其市场容量将更大。 中国巨大的工业机器人市场潜力已吸引了包括瑞典的ABB公司、日本的安川电机、川崎重工、德国的LOOS、REIS、意大利的COMAU等世界机器人生产厂家的目光，而此前中国已开始与俄罗斯合作研制机器人。（完） 机器人是具有感知、决策、行动和交互功能的智能机器。”何为机器人？日前我国自动化专家在一份研究报告中给出这样的定义。>>> 进入详细内容 专家预测2005年我国机器人年销售额将近30亿元 在中国首届国际装备制造业博览会上，有关专家预测我国机器人２００５年拥有量将增至７６００台，年销售额为２８．７亿元。>>> 进入详细内容 我国机器人自动化生产线装备市场潜力巨大

数控机床课程教学大纲

《数控机床》课程教学大纲 课程名称：数控机床课程代码：MEAU2021 英文名称：CNC Machine Tool 课程性质：专业选修课程学分/学时：2.5学分/45学时 开课学期：第6学期 适用专业：机械工程、机械电子工程 先修课程：机械制图、电工与电子技术、计算机信息技术、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、机械原理、机械设计、液压与气动原理、 机械制造技术 后续课程：无 开课单位：机电工程学院课程负责人：汪彬 大纲执笔人：汪彬大纲审核人：倪俊芳 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：数控机床是机械工程和机械电子工程专业的一门专业选修课程。本课程针对机械工程和机械电子工程专业的特点，从数控机床基本原理入手，同时结合机械原理、计算机控制和伺服驱动等技术，并且以实际应用为导向，培养学生在生产制造领域应用数控机床的能力。 教学目标：数控机床是一种集机械技术、计算机技术、微电子技术、自动控制技术及自动检测技术于一身的精密制造设备。本课程的主要内容包括：概述、计算机数字控制系统、数控机床的结构设计和总体布局、数控机床的主运动部件、进给伺服系统、数控机床的位置检测装置、进给系统的机械传动结构、数控机床的刀具与工作交换装置及数控加工编程。通过这些内容的理论讲授和实践训练，使学生掌握数控加工程序的编写能力，并通过机床数控系统控制综合实验，培养学生数控机床应用、设计、维护及解决实际问题的能力。通过相关应用专题的功能讲解、技术剖析和加工演示，拓展学生的知识，了解数控机床作为一种精密制造设备在机械制造领域的应用情况，引导学生应用数控技术解决与专业相关的具体工程问题，培养学生的数控机床应用、设计与维护能力。 本课程的具体教学目标如下： 1.掌握数控加工工艺文件的制定和数控加工程序的编制的基本知识，能够应用数控机床的编程知识合理解决实际问题。掌握应用该技术处理工程问题的方法。培养学生针对具体功能需求，编写和调试数控加工程序的能力； 2.掌握机床数控系统的软、硬件结构和工作原理、伺服系统的构成及分析方法，以及数控机床位置测量系统的工作原理。培养学生综合设计数控机床控制系统或数控实验装置的能力； 3.掌握数控机床机械结构、传动及电气控制部分的工作原理及设计方法。培

数控机床主要应用于四大行业领域

数控机床主要应用在四大领域 2018-11 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确规定了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大 专项要“重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需 要的高档数控机床”，“逐步提高我国高档数控机床与基础制造成 套装备的自主开发能力，满足国内主要行业对制造装备的基本需求”。专项实施方案提出：到2020年，形成高档数控机床与基础制 造装备主要产品的自主开发能力，总体技术水平进入国际先进行列，部分产品国际ling先；建立起完整的功能部件研发和配套能力；形 成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系；培养和建立一支 高素质的研究开发队伍；航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所 需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内。 ??为了更准确全面掌握行业最新发展情况，进一步了解重点用户需求和机床行业的发展情况，为专项实施提供 参考依据，中国机床工具工业协会接受国家发展与改革委员会工业 司的委托，组织了30多名行业专家，于2008年6-7月，由机床工 具协会主要领导带队，分4个调研组对航空、船舶、汽车、发电设 备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。通过深入行业 用户现场调研和交流，更加清楚地了解了这些用户行业的发展情况、典型零件的特点以及对设备的需求情况。 航空工业 ??航空工业典型零件的结构特点是大量采 用整体薄壁结构，形状复杂。为了增加航空器的机动性，增加有效 载荷和航程，降低成本，进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料，对材料性能要求越来越高。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合

金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝 件形状复杂，孔、空穴、沟槽、加强筋等较多，工艺刚性差。 ??根据航空工业加工件的结构特点和加工 要求，需要带A、B摆角或A、C摆角的五轴联动加工中心、高速加 工中心、大型双龙门立式加工中心、大型数控龙门镗铣床、精密数 控车床、大型数控精密立式车削中心、车铣复合加工中心、叶盘高 效加工中心、端面弧齿磨床、高速转子叶尖磨床、缓进给强力磨床、拉床、相关电加工机床、激光熔覆加工机床、板类件无模多点成形 压力机、定向单晶熔炼炉、电液束流设备等。要求机床具有足够的 刚性，操作简单，人机界面清楚，要求样条插补（NURBS），过程均 匀控制，以减少对拐角处加工精度的影响，具有在线测量仿真功能。 船舶工业 ??大型船舶的关键加工件集中在大功率柴 油机的机座、机架、气缸体、缸盖、活塞杆、十字头、连杆、曲轴，以及减速箱传动轴、舵轴和推进器（螺旋桨）等，关键加工件材质 为特种合金钢，一般为小批加工，要求加工成品率100%。关键加工 件具有重量大，形状复杂、精度高，加工难度大等特点。大型船舶 关键件加工需要具有大功率、大扭矩、高可靠性以及多轴的重型、 超重型数控机床和专用加工机床，如重型、超重型数控龙门镗铣床，大型旋风车床，数控重型龙门铣和重型数控落地镗、数控车、磨床、深孔钻床，以及大型钢板压制、酸洗、热处理和火焰切割机等。其 中重型、超重型曲轴和大型螺旋桨加工具有典型性，需要超重型数 控专门机床、超重型多轴联动机床加工。 汽车工业 ??汽车发动机和车身冲压件生产线具有连续、高效、高可靠性的特点，汽车行业迫切希望机床制造厂能专门

如何将工业机器人与数控机床融合应用【干货技巧】

如何将工业机器人与数控机床融合应用？ 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着我国装备制造业转型升级，在市场需求和技术进步双重作用下，近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快，应用的形式不断扩展，对当前机床智能化潮流带来新的促动，对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。 鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状，相关企业应如何建立有效的组织联络机制，以加强沟通与合作，两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准，以充分做到资源共享与优势互补，并形成产业发展的合力！ 机器人产业正迎来黄金发展机遇期，如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展，如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用，已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。 机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能，生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才，难以保障产品稳定性和一致性，促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往，昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用，在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低，很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。

两大产业现状 经过“十一五”、“十二五”两个五年计划，十年磨一剑，中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段，产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑，国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术，也研制出高性能、大功率伺服驱动装置，自主研发促进技术创新与进步，也萌生了工业机器人产业的雏形，催长产业发展。当前，数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商，甚至房地产资本大鳄们，都在尝试进入机器人领域，掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是，政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等，都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是，什么样的企业适合研制工业机器人？ 如何提升机器人产业的整体质量？总的来说，具有数控系统的基础，控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线，就是一个成功的典型案例，值得借鉴与参考。 国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业，走在前面的广州数控，自2006年起规划研制工业机器人产业，已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验，已完成工业机器人系列化的全自主开发，产品覆盖了3~200kg，功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。 随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显，工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用，成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级，企业用其开展技术改造，转变生产方式，提高作业效能。然而，

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

工业机器人

0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式 运动链； 2.工业机器人一般具 有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于 工业中各种作业的自动化 机器而数控机床应用于冷 加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180 ゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。1.1 点矢量v为 ] 00 . 30 00 . 20 00 . 10 [T， 相对参考系作如下齐次坐 标变换： A= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - 1 0.9 000 .1 000 .0 000 .0 0.3 000 .0 866 .0 500 .0 0. 11 000 .0 500 .0 866 .0 写出变换后点矢量v的表达 式，并说明是什么性质的变 换，写出旋转算子Rot及平 移算子Trans。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 5 1 1 1 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 5 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - 1 1 1 1 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 2 2 1.8 如题1.8图所示的二自 由度平面机械手，关节1为 转动关节，关节变量为θ1； 关节2为移动关节，关节 变量为d2。试： （1）建立关节坐标系，并 写出该机械手的运动方程 式。 （2）按下列关节变量参数 求出手部中心的位置值。

数控机床传动系统设计介绍

1. 开发XXX型号数控车床的目的和理由 国内数控车床经过十几年的发展，已形成较为完整的系列产品，但用户要求越来越高，对价格性能比更为看重，尤其对某些小型零件的加工，其所需负荷较小，调速范围不宽，加工工序少，效率高，但目前国内数控车床功能多，价格高，造成很大浪费，而我厂现有的数控车床，虽然在这方面做得较好，其加工范围的覆盖面也较宽，但针对上述零件加工的机床还是空白，对用户无法做到“量体裁衣”。随着市场经济的发展和产品升级换代，上述零件加工越来越多，市场对其具有较高效率，价格较低的排刀式数控车床的要求量越来越大，综上所述，为适应市场要求，扩大我厂数控车床在国内机床市场上的占有量，特进行N-089型数控车床的开发。 2 机床概况、用途和使用范围 2.1 概述： XXX型号是结合我厂数控机床和普通机床的生产经验，为满足高速、高效和高精度生产而设计成铸造底座、平床身、滚动导轨，可根据加工零件的要求自由排刀的全封闭式小规格数控车床。本机床采用SIEMENS 802S系统，主电机为YD132S-2/4双速电机。主传动采用富士FRN5.5G9S-4型变频器进行变频调速，进给采用德国SIEMENS公司生产的110BYG-550A 和110BYG-550B步进电机驱动的半闭环系统，两轴联动。 2.2 用途： XXX型号型数控车床可以完成直线、圆锥、锥面、螺纹及其它各种回转体曲面的车削加工，适合小轴类、小盘类零件的单件和批量生产，特别适合于工序少，调速范围窄，生产节拍快的小轴类零件的批量生产。 2.3 使用范围： 本机床是一种小规格，排刀式数控车床，广泛用于汽车、摩托车、纺织、仪器、仪表、航空航天、油泵油嘴等各种机械行业。 3 XXX型号型数控车床的主要技术参数： 3.1 切削区域： a. 拖板上最大回转直径75mm b. 最大切削长度180mm

数控机床概述

第一章数控机床概述 第一节数控加工的概念 一、概念： 数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。 二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT)合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。 第二节数控机床的组成与分类 一、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、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。 图一数控机床的组成 第二节数控机床的组成与分类 CNC装置(CNC单元)： CNC装置是数控机床的核心部件。 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块 以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输 入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置 和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组 织，使整个系统有条不紊地进行工作的。 1. 操作面板 操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显 示器；。 它是数控机床特有的部件。 第二节数控机床的组成与分类 2. 控制介质与输入输出设备 控制介质记录零件加工程序的媒介 输入输出设备CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通 常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程 序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放 或记录在相应的控制介质上。 1. 操作面板 操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显

数控机床的现状与发展

数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1,500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。

五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于2台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多，国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可*性还较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关，尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有： 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明，数控机床的核心技术—数控系统，由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成，中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团，在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社，所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床，更多处于组装和制造环节，普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口，国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是：日

[财经类试卷]数控机床及工业机器人练习试卷1及答案与解析

数控机床及工业机器人练习试卷1及答案与解析 一、单项选择题 共30题，每题1分。每题的备选项中，只有l个最符合题意。 1 CNC装置是一个( )装置。 （A）位置控制 （B）精度控制 （C）信息控制 （D）流程控制 2 计算机数控的英语简称是( )。 （A）CAM （B）PLM （C）CNC （D）PC 3 为了能够加工出符合要求的零件轮廓，数控装置必须具有插补功能，下面有关插补算法中，正确的是( )。 （A）常用的插补算法分两类：脉冲增量法和数字增量法 （B）脉冲增量法适合于交流伺服电动机作为驱动元件闭环伺服驱动系统 （C）数字增量法适合于步进电动机作为驱动元件的开环伺服驱动系统和直流伺服电动机作为驱动元件闭环伺服驱动系统 （D）数字增量法适合于直流伺服电动机作为驱动元件开环伺服驱动系统

4 ( )是衡量PLC软件功能强弱的主要指标。 （A）数据处理速度 （B）I/O电数 （C）编程语言的容量 （D）编程语言的指令条数 5 下列属于独立型PLC特点的是( )。 （A）内装型PLC的硬件电路可与CNC其他电路制作在同一块印制电路板上，也可以单独制成一块附加印制电路板，供用户选择 （B）内装型PLC，对外没有单独配置的I/O接口电路，而使用CNC系统本身的I/O接口电路 （C）采用内装型PLC，扩大了CNC内部直接处理的窗口通信功能，可以使用梯形图编辑器和传递高级控制功能，造价低，提高了CNC的性能/价格比 （D）在性能/价格上不如内装型PLC 6 下列关于数控机床加工的说法中，错误的是( )。 （A）是按预先编写的零件加工程序自动加工 （B）是在人的干扰下加工零件 （C）其加工精度可以利用软件进行校正和补偿 （D）一般借用通用夹具 7 下列叙述中，不正确的是( )。 （A）开环数控机床不带位置检测反馈装置

数控机床行业发展规划

数控机床行业发展规划 20xx年—20xx年 数控机床属于高端装备制造业战略新兴产业的重要组成部分。随 着电子信息技术的发展，机床行业已进入以数控机床为代表产品的机 电一体化时代。数控机床是制造业的加工母机，欧、美、日等工业化 国家已先后完成数控机床产业化进程。全球范围来看，世界机床产业 主要集中在亚洲、欧洲、美洲等区域，其中德日两国成为世界机床行 业发展的主导力量。从全球消费占比看，中国是世界上最大的机床消 费市场，但目前中国在高端机床领域仍存在核心技术薄弱等短板，本 土产业重心主要以中低端机床生产为主。 深入贯彻落实科学发展观，依托资源优势，加快产业发展，促进 结构调整升级。形成新的经济增长点；加强行业指导，推进联合重组，提高产业集中度，形成一批大企业、大集团，推动产业做大做强，促 进区域经济社会又好又快、更好更快地发展。 为加快区域产业结构调整和优化升级，依据国家和xx省产业发展 规划，结合区域产业xx年发展情况，制定该规划，请结合实际情况认 真贯彻执行。 一、规划路线

坚持以科学发展观为指导，以转变行业发展方式为主题，由资本 驱动型产业向创新驱动型产业转变；坚持以市场为导向、以结构调整 为主线的原则；大力发展产业集群，促进产业集聚化和分工专业化， 形成大中小企业优势互补，产业产品链式发展；进一步完善产业布局，着力培育、壮大优势企业，提高生产集中度，培育品牌企业，全面提 升区域产业发展的水平、质量和效益。 二、指导原则 1、创新机制，深化改革。加快体制机制创新，积极稳妥推进产业 体制改革。加大科技创新政策、资金投入，提高产业发展水平。 2、产业联动，协同发展。统筹协调产业与关联产业联动发展，培 育关联生产性服务业，促进产业成链发展，提升产业发展水平，增强 行业发展的整体性和协调性，扩大高端产品服务供给，加快产业和产 品向价值链中高端跃升。 3、因地制宜，特色发展。紧密结合区域发展要素条件，充分发挥 比较优势，围绕核心产业，引进培育龙头企业，形成各具特色、差异 发展的发展新格局。 4、深化改革，开放发展。加快重点产业领域的供给侧改革，充分 发挥市场对产业资源配置的决定性作用。探索建区域产业协同发展的

数控机床上下料机器人综述

数控机床上下料机器人综述 龚留杰 （武汉理工大学机电工程学院武汉 430070） 摘要:首先简述了上下料机器人的总体结构类型，然后分析了机器人系统组成 和各组成部分的功能以及工作原理，控制系统。最后对上下料机器人系统的发展和研究方向进行了展望。 关键词:上下料；工业机器人；数控机床；PLC Review of loading and unloading robot on NC machine tool Gong Liujie (Wuhan University of Technology, Mechanic and Electronic Engineering, Wuhan 430070) Abstract:Firstly, illustrate the general structure type of loading and unloading robot simply. Then analyze the composition of robot system, the function of each component and operating principle, control system. Finally future directions and prospects were discussed． Key words：loading and unloading; industrial robot; numerical control machine tool; PLC 1.引言 21世纪以来，机器人已经成为现代工业中不可缺少的重要工具。机器人是最具代表性的现代多种高新技术的综合体，它可从某种角度折射出一个国家的科技水平和综合国力。自从上世纪60年代第一台工业机器人问世以来，机器人的种类已经从最初的操作手逐渐衍生出各类机器人，并且深入到人类生活的方方面面。 机床上下料机器人是在数控机床上下料环节取代了人工的完成工件的自动装卸功能，。数控机床上下料机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，主要适应的对象大多为大批量重复性或者是工件质量较大以及工作环境恶劣条件。在新兴工业化时代，机床上下料工业机器人能够满足快速、大批量加工节拍的生产要求，能够节省人力资源成本，