数控机床的概述范例(12篇)

数控机床的概述范文篇1

【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

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。3.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，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，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。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。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。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国际著名机床博览会的一个新亮点。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，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.结束语

随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

数控机床的概述范文篇2

关键词：装配内容；装配工艺；主轴装配

1装配内容

数控车床的装配内容如图1：

清洗：在机床装配之前需要对零件、组件进行清洗，保证装配质量，对于装配清洗有浸洗、擦洗、特种清洗等。

连接：在机床中需要大量的连接，而在机床连接中主要分两种：一种是可拆卸连接，另一种为不可拆卸，前一种例如联轴器，销钉等，后一种例如使用其他方法使工件连接在一起不可拆卸。清洗完成后需要将这些零件组装在一起。

矫正：是对机床装配完成之后的调整，是为了保证数控机床总b的精度。

平衡：是保证数控机床装配完成之后整体机床的平稳，不会产生机床颤抖等现象。

验收试验：这个步骤非常关键，是对数控机床组装完成后，数控系统调试完成的整体检验，是对数控机床进行较全面的实验。

2装配工艺

对于数控机床装配的原则就是保证装配质量，并从技术方面延长数控机床的使用寿命，合理安排装配顺序，缩短装配的周期，节省工时，提高生产效率，减少车间返工次数，提高数控机床的加工精度。

数控机床的装配工艺为确定机床的图样，分析技术要求和验收要求；合理选用装配设备，如工具、量具等；确定装配顺序，对各级装配单元进行划分，确定好零件的装配先后次序；计算装配工时定额，最后编写数控机床装配工艺卡卡片，如图2。

数控机床装配中需要对数控系统进行连接与调试，这个连接是对电路的连接，包括电气柜，机床操作面板，伺服控制系统，反馈装置等，这些根据电气控制线路图进行连接，同时要符合设计手册。

3主轴装配

数控车床中机械部分要求最高的就是主轴，主轴精度直接影响数控车床加工精度，而对于主轴上每一个零件的精度和要求都非常严格，数控车床主轴三维示意图如图3，同时主轴的装配方法也是需要认真考虑的，按照要求对主轴零件，如轴承、法兰等零件进行清洗，然后将轴承、轴套、隔套、平键、齿轮安装在主轴上，安装位置根据数控车床主轴装配图纸，之后将装有轴承、齿轮的主轴装入箱体内，并用锁紧法兰固定，然后对主轴上另一端的齿轮、轴承等零件进行装配，最后用锁紧螺母锁紧。

主轴箱内主轴的精度检验，主要是根据切削直径进行选择，如表1。

4结束语

国内数控机床的发展，仍需要长期的研发与创新，高档机床和精密机床上还有待提高，机床零件加工方面发展迅速，但是机床整体性能上发展缓慢，国家重点工程上所用的机床设备还需要国外进口，就是因为机床整体装配后，机床性能、技术水平与国外相差较大，所以国内技术人员，在机床研究上，需要对装配技术重点分析，将国内精密、高端设备推向国际化。

参考文献

[1]陈循介.目前世界先进机床水平概述[J].精密制造与自动化，2007.

[2]文怀兴，夏田.数控机床系统设计[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3]戴曙.金属切削机床[M].机械工业出版社.

数控机床的概述范文篇3

关键词:数控;机床;精度

0前言

前几年,我国很多单位从国外引进了很多中高档数控机床,有的服役期满,有的不能正常工作,处于闲置,造成巨大资源浪费。这些机床共同之处在于机械部分基本完好,精度较高,主要是由于数控系统出现问题而又难以购置配件,不能满足正常生产的需要和现代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用进口数控系统对现有数控设备进行数控化改造,只需几十万元就能发挥现有设备的作用,而购置一台新的同性能的数控机床则需要几百万甚至上千万的资金,因此,对我国来说数控机床的数控化改造具有明显的经济效益与社会效益,非常迫切。文章基于此在论述了数控机床改造特点的基础上对于常见的提高数控机床改造精度的措施进行了较详细的阐述。

1数控机床改造的特点

数控改造技术在机械加工行业中的应用越来越广泛,这主要是由于数控改造有以下几方面突出特点和优点:

(1)投资额少、交货期短同购置新机床相比,一般可以节省60%-80%的费用,改造费用低,特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造,只是新机床购置费用的1/3,交货期短。即使有些特殊情况,如高速主轴、托盘自动交换装置的制造与安装过于费工、费钱,改造成本也高2-3倍,但与购置新机床相比,也能节省投资50%左右。

(2)机械性能稳定可靠所利用的床身、立柱等基础件都是重而兼顾的铸造构件,而不是那种焊接构件,改造后的机床性能高、质量好,可以作为新设备继续使用多年。

(3)熟悉了解设备、便于操作维修购买新设备时,不了解新设备是否满足其加工要求。改造则不然,可以精确地计算出机床地加工能力,另外,由于多年使用,操作者对机床的特性早已了解,在操作使用和维修方面培训时间短,见效快。改造的机床一安装好,就可以实现全负荷运转。

(4)可采用最新的控制技术可根据技术革新的发展速度,及时地提高生产设备地自动化水平和效率,提高设备和档次,将旧设备改成当今水平的机床。充分利用现有的条件可以充分利用现有地基,不必像购置新设备时那样需要重新构筑地基。因此可节约费用,降低改造成本,同时也可缩短生产准备周期。

(5)提高产品质量和工效可以解决复杂零件的加工精度控制,加工的产品尺寸一致性好、合格率高、废品率的、生产效率高。如经济型数控机床,一般可提高工效3-7倍。对复杂零件而言,难度越高,提高的工效越明显。此外还可以减轻工人的劳动强度,提高工人素质促进科技成果的普及和应用,为“体力型”向“智能”转变创造条件。

2提高数控机床改造精度的常见方法

数控机床在设计上要达到高的静动态刚度,运动副之间的摩擦系数小,传动无间隙,功率大;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的,常见的机床改造方法如下。

2.1修复机床导轨精度

导轨的作用是导向与承载。导轨在空载和在切削条件下运动时,都应具有足够的导向精度。是机床几何精度的基础,所以,机床在改造时,为了达到预期的精度要求,往往必须修复导轨精度。对不同形式导轨,大概修理方法如下:

(1)使用环氧型耐磨导轨涂层修复导轨精度:工作台导轨的涂层,就是床身导轨的拓印,它的配合精度必然很高,简化了工艺,缩短了制造周期。应用于机床改造更为便利,效果显著。

(2)铸铁导轨:铸铁导轨的精加工是用刮削的方法得到的,刮研显点为18—25点/平方厘米,同时,必须保证润滑的可靠性。这样才能尽可能的减小摩擦,以及对位置控制精度的影响。

2.2恢复主轴精度

主轴是主轴组的重要组成部分。机床工作时,由主轴夹持着工件或刀具直接参加表面成形运动,对加工质量和生产率,有重要影响。所以,改造时必须修复主轴的精度。

对于精度超差的主轴拆卸以后应对其进行全面检查,以便确定修理方案。但大多需要更换主轴轴承、重新调整轴承的间隙调整和预紧。调整后应进行温升实验,温升超过规定值,应减少预紧量。

当主轴轴承重新装配好后,用千分表和标准检验棒,检查主轴锥孔中心线是否和主轴的回转中心重合,如果相差较大,则必须用专用的磨头,重新磨削主轴锥孔,使其回转中心同主轴的回转中心完全重合。

2.3修复或更换滚珠丝杠

随着现代科技的发展,机械制造业正不断面临着高速度、高精度等新的挑战。滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构,以其长寿命、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用,成为各类数控机床的重要配套部件,并己实现了标准化、通用化和商品化。基本上现代的数控机床都采用了滚珠丝杠,但在改造时,一定要恢复其传动精度,或干脆更换新的或更高精度的滚珠丝杠,只有这样才能保证改造后的定位精度,尤其是在半闭环系统中,丝杠不仅要起到传动作用,还要起到标尺的作用,编码器只是测量丝杠的转数,至于工作台实际行走的距离,相当于开环,只能靠滚珠丝杠本身的精度保证。

2.4利用精密仪器检测机床精度

可以结合具体的机床改造过程,利用先进的激光干涉仪测量系统,对机床的定位精度进行测量,并利用球杆仪快速检查机床精度,诊断误差来源,自动分析机床精度状态,检查出反向间隙、垂直度、直线度、周期误差、伺服不匹配、传动链磨损等,根据检测结果,进行必要的分析,再结合资金投入、新技术应用等因素确定必要的改造、修理方案。在调整机床参数时,尤其是伺服驱动参数,可根据球杆仪的检测结果,进行系统优化,使机床参数更合理,系统更稳定。

在改造完成后,利用激光干涉仪对定位精度进行测量,然后,根据情况进行适当的补偿,可以大大提高机床的定位精度和加工精度。

2.5减少传动环节的间隙

一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动,因而改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。

如果进给传动系统中有蜗轮蜗杆传动,一定要注意,调整好反向间隙,否则,很可能直接影响机床性能。另外,如果进给传动系统中有同步齿形带,也必须进行适当的调整或更换,尤其是在采用半闭环系统中,若此部分不在控制环内,将直接影响机床的定位精度。

3结论

为了能够大幅度提高数控机床改造后的性能,升级为最顶级的高端机床,有时需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。但往往价格非常昂贵,使用时一定要根据实际情况,慎重选择。本文对数控机床改造中提高改造精度的方法进行了较全面的论述,对数控机床改造具有一定的指导意义。

参考文献

[1]沈军.数控机床改造方案的选择[j].数控设备网,2005,(4):25-26.

[2]毕芍.数控机床改造的几点建议[j].机床应用,2003,(6):13-14.

数控机床的概述范文

关键词：齿轮加工车床；绿色设计评估；制造技术

1.数字控制技术在齿轮加工机床中的应用历程

1.1数字控制技术概述

目前最先进的数字控制技术具有非常强大的控制功能，基于主菜单和数字控制技术的有机结合与源函数，通过智能软件技术与微电子技术，引进和彼此结合的多个领域，相互渗透，从而给新兴的数字控制带来了强大的生命力。但在这一过程中，也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加，这也给当前数字控制产生了不少困难。研究发现，数字控制技术在信息、计算机、齿轮加工机床、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的数字控制产品的发展是一个系统，智能化和小型化，确保齿轮加工机床的数字控制技术的使用，能够很好地满足安全生产的要求，劳动强度和最终的救援人员，有效改善矿区生态环境，以实现节约生产能耗的可持续发展目标。

伴随着全球资源日益紧缺，各国对能源问题的越来越关注，作为我国战略资源不可或缺的成员，其开采的重要性可见一斑。如今，伴随着越来越先进的数字控制产品应用到齿轮加工机床中来，企业的开采效益越来越高。如今，以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等齿轮加工机床都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的齿轮加工机床管理工作中，数字控制产品的应用尤为广泛，也确保了开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。

2.齿轮加工机床的设计环保性评价

2.1绿色设计建模一般程序

（1）明确产品定义。建模前必须明确系统及其分系统的构成、功能、故障判断等。通过建立功能框图可以帮助明确产品的任务定义。功能块图是基于对各级系统的静态分组功能，阐述了系统的各个子系统的功能和系统的数据和功能之间的关系（信息）的过程。功能框图或功能流程图是绘制设计环保性框图的基础。

（2）绘制设计环保性框图。设计环保性框图是以图的形式逻辑地描述系统正常工作的情况。设计环保性框图应正确描述系统每次完成任务时所有单元功能组之间的相互关系，绘制时应充分了解系统的任务和寿命剖面。建立系统设计环保性框图的基础是产品的原理图和功能框图。在最终的设计环保性框图中，所有方框均应要求以串联、并联、旁联或其他组合形式连接，每一方框均只对应一个功能单元，并进行标记。

（3）建立设计环保性模型。设计环保性模型用于表达设计环保性框图中各功能单元的设计环保性与系统设计环保性之间的函数关系。常用的设计环保性模型包括串联系统、并联系统、混联系统、复杂系统等。工程中最常见的设计环保性模型是串联系统和并联系统。

2.2串联系统

当组成产品的每个单元都正常工作，产品才能正常工作的模型称之为串联系统，其设计环保性框图如图1所示。

图1串联系统的设计环保性框图

设第i个单元的环保度为Ri（t），则系统环保度

R（t）=∏iR1R（t）（3-1）

串联系统的环保度等于各单元的环保度的乘积，单元越多其环保度越低。在机床系统中，各单元大多数都是独立的，从设计环保性逻辑关系上讲，各单元的故障概率是互不影响的，因此在计算系统环保度时一般用设计环保性乘法法则来处理。很多电子产品和机电产品的寿命都服从指数分布，其环保度为：

Ri=e（3-2）

整个产品的故障率为：

λ=∑i1λ（3-3）

可见，串联系统的环保度是各单元环保度的乘积，单元越多，产品越复杂，其环保度越低，从设计方面考虑可从以下三个方面着手改进：首先是最大化降低串联单元的数量，优化设计工作；其次就是加强单元环保度，尽可能减少其出现故障的概率；最后即缩短工作时间。其中简化设计是提高串联系统产品的最重要途径。

2.3并联系统

组成产品的所有单元中只要有一个正常工作，产品就能正常工作的模型称之为并联系统。其设计环保性框图如图3-2所示。

图2并联系统的设计环保性框

设第i个单元的环保度为Ri（t），则系统环保度：

R（t）=1-∏i[1-Ri（t）]（3-4）

并联系统是贮备系统的一种情况，对于任何一种高性能的复杂产品，为了提高产品的环保度，可以采用的方法有两种：一是提高零部件的环保度，但这样会使成本过高；另一个办法就是增加产品中部分或全部零件作为贮备，这样即使某一零件失效也不会导致产品失效，只有所有的贮备零部件全部失效才会导致产品发生故障，这就是并联系统。但在实际设计中，并联系统数目太多也会导致产品设计环保性降低。

3.提高齿轮加工车床精度的制造技术分析

3.1精度建模一般程序

数控机床的概述范文篇5

关键词：数控仿真；软件；数控机床；教学

一、引言

近年来，我国高校开始扩招，数控机床专业学生数量也在增加。在这样的情况下，高校必须加大对数控设备方面的资金投入，从根本上满足大学生学校与实践的需求。本文从了解数控仿真软件概念入手，探讨数控仿真软件在实践教学中的应用，并针对常见问题提出有效解决对策。

二、数控仿真软件概述

数控仿真软件，即在实现计算机编程与科学建模的基础上，以动态的方式，将加工全过程演示出来，主要进行二维和三维图形呈现[1]。通过这样的方式，转变了传统式的数控机床教学模式，那些之前必须在专业实验室和专门工厂当中进行教学的演示功能，如今可以在虚拟的软件环境中实现，数控教学的灵活性和便利性更强。数控仿真系统的应用优势显著，主要特点如下：仿真功能强而全面，刀具库体系丰富而完善，图形与普通数据接口质量好；对配置的要求不高，仅需仿真软件与普通微机，且能实现自身和多种网络操作系统的结合；需要的资金和原材料少，占地空间小，可避免资源浪费；通过网络交流平台促进师生之间的交流与互动。

三、数控仿真软件在数控机床教学中的实践应用

第一，虚拟机床仿真软件。在数控机床教学中，虚拟机床仿真软件是以计算机为载体模拟加工全过程的。其特点如下：第一，无论在界面风格，还是在结构方面，虚拟仿真数控机床与真实机床均存在差异性。第二，仿真机床操作流程如下：首先进行毛坯定义，然后进行工件装夹和压板安装，再次进行基准对刀和安装刀具，最后进行机床手动操作[2]。第三，进行完整性地碰撞检测。主要包括手动的和自动的，即刀柄、夹具、刀具、压板、刀具，行程越界，以及主轴不转时相关相关设备的碰撞。在检测过程中，如果出现错误，就会产生报警提示，降低操作失误率。第四，数据接口经过了优化，用户不但可以在真实的环境条件下进行虚拟机床操作，而且可以了解多种运行参数，将别的CAD/CAM软件应用到加工过程中。考试系统完善而灵活，不仅具备远程操作功能，还具备智能化数据保存、评分与查询等功能，实现考评的智能化。由于当前高校开设增设多种数控教学课程，实际参与到数控机床实习当中的学生越来越多，且数控机床价格开始上升，精密性要求越来越高。因此将数控仿真软件应用到实践教学当中，进行数控机床编程优化，加强实践操作培训，能有效地解决相关矛盾与问题。这样不但能够防止操作失误，损坏机床设备，而且操作者还能在仿真机床的操作中获取真实感受，处理了数控机床设备不足的问题，赋予学生更多的实践操作机会。第二，CAD/CAM一体化软件。在数控机床教学中，CAD/CAM一体化软件特点如下：可呈现出直观性的几何造型，进行复杂零件的优化设计；粗加工技术先进化和智能化，加工方式多样而灵活；具备较强的刀具路径校验功能。针对刚刚学习数控机床加工知识的学生来说，通过应用CAD/CAM一体化软件进行教学，可以及时建立零件模型，进而快速地生成数字代码，降低手工编程的繁琐性。在这么直观的模型教学模式下，能激发起学生参与数控机床加工和设计的积极性与兴趣，但也存在不足之处，即容易与实际加工脱节。该编程模式是否和真实机床相兼容，相关参数设置的是否精准，是无法在软件中观察到的。装夹等核心步骤也难以在软件中体现。因此，CAD/CAM一体化软件仿真，还未进入到真实的加工过程。且编程属于基本功能，一味地跳开编程，无法促进学生对理论知识的认识。针对金工实习教学来说，往往注重培养学生的独立操作能力，且以现场理论性教学为辅，旨在促使学生对数控机床加工有基本的认知。但针对职业培训来说，往往以受训者切实掌握技术为准。通过对比可知，金工实习教学会受到时间与课程方面的影响。通过进行仿真软件课堂教学，学生只能对CAD/CAM软件有一个大概的了解，而要想完全掌握和应用CAD/CAM软件，必须积累加工经验，花费较长的时间。因此，针对那些具有编程基础的学生教学，往往采用CAD/CAM一体化软件。

四、数控仿真软件实践应用中的主要问题及解决对策

在数控机床教学中应用数控仿真软件，给教师的“教”和学生的“学”带来了便利，但其仅仅属于一种加工模拟软件，与真实加工过程相比存有差别，不能代替学生在实践加工操作中的知识与技能积累。因此，在实践教学当中，单纯依靠数控仿真软件是不可行的，学生无法真正掌握实践操作技能。要想解决这一问题，可从以下两方面入手：一方面，高校要结合教学实践情况，科学安排和设计课程教学进度。在学生学习数控仿真软件课程知识之前，为他们安排到工厂中实习，让学生在实习过程中获取对不同数控加工方法的感性认知。此外，在加强数控仿真软件训练之前，应先进行数控机床课程教学和数控加工工艺课程教学。这样的话，学生就能在掌握不同机床实践操作、加工、切削用量计算方法的基础上，更加透彻地掌握数控仿真的全过程，实现数控仿真与真实加工的有效结合。另一方面，要科学合理地穿插与安排学生，参与到真实的数控机床训练当中。这样不仅能够防止学生对仿真软件过于依赖，还能真正培养学生的机床实际操作技能。要想实现这一点，应提升高校的教学管理水平。

五、结束语

综上所述，在高校数控机床教学中，应用数控仿真软件，已经成为常见方法。要想切实地优化数控机床教学效果，教师应当从软件应用方法与教学内容等方面入手，充分发挥不同类型的数控仿真软件的应用作用。

参考文献：

[1]陆九州.数控仿真软件在数控机床教学中的应用[J].新课程•下旬,2015(7):86.

数控机床的概述范文

关键词：数控机床；PLC；电气；控制

中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1007-9416（2017）02-0010-01

1数控机床

机械装置、上下位机软件和硬件电路是数控机床最重要的构成部分。数控装置是机床的核心，数控机床的核心算法及刀具曲线的生成都由数控装置来完成。一般来说，PLC数控机床被划分为两种：第一种是内置型的PLC，这种设备能完善的体现数控机床的控制流程；第二种是独立的PLC，这种设备对软件和硬件两者来说都很完备，并且，在数控机床和控制领域都有较突出的表现，所以，第二种设备在控制过程应用更为广泛。

2数控机床电气控制系统

电气控制系统为PLC数控机床的核心，该系统通过各种传感器反馈使数控机床处于全闭环系统中。整套系统由电动机、电频器和光栅尺，电气控制系统构成，在系统运行中可表现出很高的控制精度。

2.1电气控制系统构成

电气控制系统由工控机、SIMOTION、电动机模块、电源模块、变频器、光栅尺和传感器等几大主要的模块构成。

（1）电源模块。电源模块在应用中要采用直流电，所以在运用中，变频器是将交流电变化为直流电的部分，而逆变器是把直流电变化成一定频率的交流电。这就形成了可调电源模块和不可调电源模块这两种模块。但是，在不可调电源模块应用时，因为只可提供固定直流电压数值，所以不能与SIMOTIO的功能结合。

（2）电动机模块。电动机模块被视为电气控制程序中的主要组成部分，而将直流电逆变为特定频率的交流电是该模块的主要工作。电动机模块划分为装柜型和书本型两大类型。

（3）西门子SIMOTION运动控制系统。SIMOTION是电气控制系统中的重要核心，它在系统运行中对系统可靠性及实时性都起着决定性作用，所以，要充分的重视SIMOTION运动控制系统。SIMOTION系统能完成复杂的运动控制任务，更能完成逻辑控制和工艺控制，为生产机械提供完整的解决方案。

2.2电气控制系统的硬件组成

硬件部分在电气控制系统中也有着十分重要的地位，主要包括机械手自动换刀、断刀检测和深度检测等。

（1）机械手自动换刀。在生产过程中，应用机械手自动换刀能够极大地提供数控机床的工作效率。它的工作原理就是通过电动阀的开闭控制机械手和刀具，实现夹紧或者松夹功能，最终完成自动换刀的过程。

（2）断刀检测系统。刀具磨损是生产加工过程中不可避免的一个问题，长时间的负荷生产必然加速其磨损，甚至当情节比较严重时，刀具也会出现断裂的情况，极大地制约了生产效率。因此，必须要及时检查刀具的使用情况。其能及时检测到刀具的磨损情况，并将信息反馈给机床，指导其进行自动换刀动作，保证生产工作的顺利进行。

（3）深度检测。深度检测是进行换刀过程中必不可少的一项环节，必须要通过一些专用的深度检测工具进一步对人工对刀或者是位于主轴夹紧位置的机械手做出判断，最终保证后续环节的顺利进行。

2.3PLC数控机床电气控制方式

对于数控机床来说，其电气控制方式直接影响到电气控制系统的运行情况，决定其是否安全可靠，能否稳定运行。所以，将重点放在对PLC数控机床的电气控制方式方面具有重要的意义。但是，在实际工作中，很多电气工人对传感器信号的传递过程存在一定的错误理解，传感器信号应反馈至西门子通讯模块ET200，然后再进一步传达到SIMOTl0N中对相应信号做出处理，最终传至电气控制系统中。

3数控机床故障分析

如果数控机床在运行过程中对操作人员的生命安全造成了一定的威胁，必须要采取紧急理措施。通常来说，运行过程中的机床是可以通过急停按钮停下来的，确保数控机床处于一个安全的闭合状态。这主要是因为，按钮会使继电器中断，从而进一步断开移动装置动力电源。接入的PLC中间继电器会立即将急停信号传递到系统中，迅速做出停止反应，从而能够对故障问题作出分析处理。

4结语

综上所述，电气控制在基于PLC的数控机床中发挥着重要的作用，推动了生产工作的顺利进行。新时期，必须要要借助科学技术的优势，不断提高数控机床的精密性，促使数控技术上升到一个新的阶段。

参考文献

[1]陈丽芳.浅析基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].科技展望，2015，（16）：149.

[2]陆微，李爱淑.基于PLC的数控机床电气控制系统探析[J].科技创新导报，2014，（28）：72.

数控机床的概述范文篇7

关键词：发展;趋势;现状;方向;数控机床

引言

数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。

数控技术（简称NC即NumericalContro1）应用于生产中已有二十多年的历史了，它使传统的制造业发生了质的变化，尤其是近年来.微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

1.数控车床的发展趋势

根据2004年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：

1.1智能、高速、高精度化

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（如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等）主轴转速达15，000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。

1.2设计、制造绿色化

绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计;可拆卸性设计;节能性设计;可回收性设计;模块化设计;绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。

1.3复合化与系统化

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。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。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。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。

1.4数控系统控制性能向智能化方向发展

随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。

1.5数控系统向网络化方向发展

数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。

1.6数控系统向高可靠性方向发展

随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99%以上，则数控机床的平均无故障运行时间（MTBF）就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l（数控的可靠比主机高一个数量级），数控系统的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。

1.7数控系统向复合化方向发展

在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。

1.8数控系统向多轴联动化方向发展

加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。

2.结语

目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。

参考文献：

[1]王爱玲.现代数控机床.北京：国防工业出版社，2003

数控机床的概述范文1篇8

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。

2.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：

2.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，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，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。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。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。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国际著名机床博览会的一个新亮点。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，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

3.结束语

随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。

【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。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

数控机床的概述范文篇9

1.1数控技术的特点

能完成普通机床难以完成的生产、加工;改变加工工艺的参数方便；对多道工序的加工只需要一次装夹工件就能实现，并且标准工具模块化使加工具有更高的效率。

1.2数控技术概述

数控技术是多门技术的综合产物，是集网络通信技术、计算机技术、光电技术和传感检测技术于一体的，采用数字信息对机械加工进行远程控制的技术。它主要是采用计算机进行控制，利用控制程序对加工设备进行控制。该技术涉及到理工科学习相关科目的几乎全部，譬如计算机控制技术、电气控制技术、自动化控制、传感器与检测设备、机械加工技术。

2数控技术在机械制造中的应用

2.1煤矿机械领域

为了满足我国电力、工业以及民用对煤矿的大量需求，近十几年来我国煤矿行业的发展如火如荼。基于采煤环境的不同，对机械的种类、先进设备的开发速度也提出了不同的要求。采矿机如果使用数控技术制造，性能将更加完善，首先切割速度将会更快，其次其锋利的叶片使之采集频率更高。实际上，一般机械因为开采机械的机壳使用焊件来制造毛培，因此都是都是小批量的生产。在这些方面，数控技术与传统的其他技术相比，生产效率更高，加工手段更便捷，能完成更多复杂的煤矿采集、加工、运输等过程。

2.2工业生产领域

一般的工业生产过程是将程序代码输入计算机，然后通过计算机进行自动控制生产制造操作。在生产的同时，计算机应该有自诊断能力和一定的保护系统，另外还要有人为操作的保护系统，特别是在紧急突发或者强损坏条件下人为保护系统往往作用更及时也更彻底。这样的双保险才能将危险系数降低到最低程度。

2.3机床设备领域

机械设备是机械制造，特别是现代机械制造行业最重要的组成部分，企业要有好的发展前途，一套或多套具有高效率、高性能的数控机床设备必不可少。机床的组成一般装有诸如PLC这样用程序控制并且自动化性能很强的工业控制设备。数控机床的出现彻底刷新了传统机械设备在程序控制和自动化方面的不足，使机床设备的生产效率更高，大大减轻了机床设备操作者和工厂工人的劳动强度。

2.4汽车行业及航天工业领域

汽车行业和航天工业，一者在民用行业中发展迅猛，一者在国家发展中举足轻重。而这两大重工行业对生产设备都具有极高的要求。数控机床在机械制造中的高精度性、能完成各种复杂制造的能力无疑为汽车行业和航天工业提供了更便捷的服务。汽车部件装置的加工技术随着汽车行业的飞速发展不断进步，这也对汽车部件的制作效率提出了更高的要求。当今世界，提到汽车制造行业，必然会提到虚拟制造技术、柔性控制技术、集成制造技术这三个非常关键的技术。数控技术在汽车行业中的运用，加快了复杂零部件快速制造的实现过程，使汽车生产的品种更加多元化，使汽车行业中低批量的生产更加高效化。相对于民用行业，高度精密的零件在航天工业中的应用更加广泛，数控技术在航天工业中的应用相比于传统工业能达到精益求精，数控技术在航天领域中能够实现小部件材质的深度加工，这大大提高了材料的利用率，同时也达到了非常高的性能要求。

3数控技术在机械制造中应用的发展趋势

数控机床的概述范文篇10

关键词：机电一体化；工程机械；数控技术

伴随着机电一体化技术的快速发展，其在机械制造业中更是显现出巨大的优越性。例如数控机床就是机电一体化技术的典型产物，其通过综合运用计算机、自动控制、电气传动以及测量技术等，有效的提升了工程机械的加工精度、效率。又比如加工中心，其是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。可以说，目前在机械制造业上，应用数控机床是不可逆转的一种潮流。

1机电一体化及工程机械性能概述

1.1机电一体化概述

伴随着机电一体化技术的产生和发展，促使工程机械技术实现了机械、液压、电子控制技术等多种技术的有效融合，从而显著提升了工程机械的使用性能和经济效益。现阶段，机电一体化技术在工程机械中的应用主要是借助于微电子处理器的重要作用，通过全面优化、处理各种系统设备，从而推动工程机械行业的全面发展。例如各种工程设备能够实现状态监管和故障自检等。此外，在科技水平的进一步推动下，机电一体化技术在工程机械上的应用范围也越来越宽泛，并推动了工程机械朝向智能化和一体化的方向发展。

1.2工程机械的基本性能

随着科技水平的逐步提高以及社会的逐渐发展，工程项目已经脱离了传统单纯以人力施工的方式，而逐渐转变为采用机械化施工的方式。机械化施工能够显著提升工程项目的施工效率，降低劳动力的使用数量，节约了大量的施工成本。随着目前工程项目数量和规模的扩大，以及各种机械设备的大量投入运用，为全面提升工程机械的使用效率，人们也在工程机械中逐步融入智能化和自动化等技术，并取得了较好的实践效果，同时也进一步奠定了机电一体化技术的发展基础。

2机电一体化技术的应用

第一，在线监控、自动报警及故障自检。对于工程机械来说，机电一体化技术的具体应用是实现对所有设备系统的全程、动态电子监控。其能够对运行中出现故障的设备系统进行监控和检测，例如机械中的电动机、传动系统、工作装置、制动系统以及液压系统等等，其不仅能够实现对上述机械设备的在线监控，还能够在机械设备出现故障的时候，自动报警并快速定位故障位置，进而全面提升机械设备的工作效率，简化设备的维护检查工作，节约设备的维修费用，延长机械设备的使用寿命。

第二，调整施工的精度，提升生产效率。机电一体化在机械加工领域中应用的典型特点就是高效和高精度。例如数控机床（含加工中心）能够充分发挥现代刀具材料的性能，不仅能够显著提升加工效率，降低加工的成本，还能够提升机械零件表面的加工质量和精度。例如目前我国普通级的数控机床的加工精度已经由之前的±10μm达到了±5μm，而精密级加工中心的加工精度已经由过去的±3-5μm达到了±1-1.5μm。可以说，目前运用数控机床来实现机械加工效率，是我国机械制造业进行技术改造以及技术更新的必由之路。

第三，节能降耗的作用。过去工程机械在实际运行中，为了确保机械设备能够处于正常的运转状态中，通常需要消耗大量的能源。主要原因在于工程机械大部分情况是处于超载或者是未达到额定功率的现象，进而做了很多无用功。而通过机电一体化技术，能够对机械设备的施工功率进行有效调节，确保机械设备在正常运转的状态下无需消耗过多的无用功，能够实现节能的作用。例如对于井下作业而言，合理运用胶带输送机、通风机以及提升机等，并采用变频起动和PLC控制系统，就能够在全面提升生产效率的同时，实现大约30%左右的节电量。

3机械制造中数控技术的具体应用

3.1机械

伴随着社会的日渐进步，机械制造行业的产品的种类也日渐繁多。例如在各种机壳的毛坯制造中更多地选用焊件，而若使用传统机械加工方式则无法实现单价下料问题。因此综合运用机电综合技术的数控技术就能有效改善这种局面，运用数控气割方式，代替传统的仿型法，并运用龙骨板程序实现对采煤机叶片以及滚筒等的下料，可以实现快速切割并确保了切割质量。同时部分零件的焊接坡口可以直接割出，有效地提升了生产效率。此外，数控气割机上配备的有能够自动调整的切缝补偿装置，其可以通过程序来控制构件的实际轮廓，例如数控机床可以对铣刀的半径进行补偿。通过切缝补偿装置就能够实现对毛坯件加工余量的精确控制。

3.2机床设备

在整个机械制造行业中，机械设备是其重中之重。尤其是伴随着现代机械制造业的快速发展，更是对机床设备提出了更高的要求。现阶段，综合融入机电一体化技术的数控机床设备是机械行业中的重要产品之一。其主要是将计算机控制装置运用在机床上，通过代码来实现对机床控制的机电一体化产品。其在控制介质上记录刀具和工件的相对位置、主轴转速、刀具选择、冷却泵的启停等操作及顺序动作数字码，进而发出相应的控制指令来要求机床的伺服系统或者其他相应的执行元件，最终实现机床制动加工零件的功能。

总之，机电一体化在工程机械中的应用是科技水平发展和社会进步的必然要求，因此综合运用先进的科技技术，融合国内外先进理论思想，不断完善机电一体化技术，从而促使其和工程机械实现完美的融合是工程技术人员不懈的追求。

参考文献

[1]赵耀辉.评析机电一体化技术在工程机械中的应用[J].门窗，2014，8：114.

[2]张彬.论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J].现代商贸工业，2012，5：180.

数控机床的概述范文1篇11

关键词：数控加工；三维仿真；系统；研究；开发；设计

随着计算机网络技术的高速发展，利用计算机模拟现实生活中的三维物体已经变得极为容易。工程师们可以发挥自己的创造性，利用仿真系统设计出更为新颖的三维造型。将三维仿真系统和数控加工机床结合，可以实现轻松模拟出机床的工作环境以及工作状态。

1仿真系统的特点以及OpenOL辅助工具概述

1.1三维仿真系统特点

在实际工作中，数控加工三维仿真系统主要以windows计算机系统为研发基础，以VisualBasic6或者VisualC++为开发平台，同时加入OpenGL辅助工具进行辅助。仿真系统的主要特点是将传统的仿真模拟技术与实际工作中的工作状态相结合，达成"现实和虚拟"相结合的根本目标。其主要工作形式是，工作人员在电脑上利用软件进行模拟操作，这时电脑就会显示出工作人员对零件的加工过程，操作完成之后，工作人员可将模拟的过程通过网络发送到制造部门，从而实现设计-制造一体化的过程。

1.2OpenOL辅助工具概述

OpenGL（OpenGraphicsLibrary）辅助工具是一种图形开发软件，此软件是又美国一家图像软件公司设计而成。该软件能够和国内计算机的windows操作系统兼容，能够让用户在计算机上轻松实现三维图形模拟工作。

2仿真系统的构成

2.1仿真系统的总体结构

三维仿真系统的总体结构由用户控制面板、公共操作界面、车削界面、钻床界面、铣削界面以及程序编辑界面组成。除了上述主界面之外，还包括NC程序检查与解释模块、仿真计算机模块、仿真计算机显示模块组成。

一般来讲，数控加工三维仿真系统的用户界面都采用C++的动态窗口，这种窗口方便使用者的日常操作以及数据创建。用户主界面还包括操作、仿真以及预留三个动态窗口，这些窗口都可以为使用者提供相应的帮助。

三维仿真系统的操作界面是基于C++语言开发的，这会在用户界面上出现很多组合框或者代码编辑器窗口。结合上文的总体结构来看，公共窗口可以为使用者提供车削、钻铣等功能，该窗口主要由材料组合框、视觉编辑框、颜色选择框等组合框组成。同时仿真系统还为使用者提供了代码编辑器，代码编辑器主要是满足不同使用者的使用需求创设的，使用者可以使用相关计算机语言手动编辑代码，编辑完成之后，仿真系统就可以根据代码指令进行仿真模拟。

3数控加工三维仿真系统功能开发

3.1数控车削三维仿真控制功能

数控车削三维控制仿真系统的控制功能主要包含两个大的方面，一是用户可以根据自己的需求选择合适的道具类型；二是用户可以根据想要加工的零件种类，选择合适的刀具参数。例如：用户在进行模拟之前，可以在界面上先选择"刀库"按钮，刀库中有各种类型的刀具，同时该系统还可以将用户选择的刀具进行编号，以方便后续的模拟过程；用户还可以删除或者重选刀具，还可以对刚才有顺序的刀具进行重新编号；之后用户就可以打开车削界面，选择自己要操作的项目，并选择相对应的代码编辑文件，这就可以实现零件的仿真模拟过程。

3.2数控车削三维仿真程序地设计

三维仿真系统的程序设计主要包含两个方面的内容：一是程序设计应满足所加工零件的基本信息状况；二是应如何快速实现刀具地选择以及相关参数地确定。为了满足当前丰富多样的零件种类，同时还能让仿真系统能够实现高效的信息、数据管理，可以事先将零件按照不同形状进行分类。例如：对于球面类型的零件，只要确定零件的半径并求出新坐标、球面开始以及结束的位置坐标，即可以完成零件的加工过程；对于螺旋类型的零件，先要确定零件的长度和零件两端圆的内、外径、零件的牙型半角一端的坐标位置，就可以对零件进行模拟加工。

在进行程序设计时还应注意刀具的切削位置，设计者应根据刀具的类型确定刀具的切削位置，同时还应该判断出刀具的切削位置是零件哪一个位置。在仿真模拟的过程中，可使用OpenGL辅助工具将模拟的过程表示出来。

4三维仿真系统各模块功能简介

4.1控制模块功能简介

在开发数控加工三维仿真系统时，控制模块应是设计者应该需要注意的首要问题。控制模块是人机对话的一个平台，既要保证系统能高效的完成使用者所布置的任务，还要保证控制界面简洁易懂。例如：操作主界面可以分为仿真模拟演示界面、刀具类型以及参数选择界面、代码编辑界面。其中设计者可以将仿真模拟界面进行精心设计，这样有利于使用者从多个方面观察零件的加工过程，还能从多个角度对零件的加工轨迹进行控制。

4.2程序编译模块功能简介

程序编译模块由NC编辑器、NC检查器和NC翻译器组成。编辑器的主要作用是对数控文件进行读取和修改；检查器即是对使用者所使用的代码、语法进行检查并将错误的代码反馈给使用者；编译器即是将验证通过代码进行进一步地扫描，在扫描无误后方可生成系统认知的代码。

4.3通信网络信息模块功能简介

随着网络技术和计算机技术的快速发展，将仿真系统和网络技术相结合已经成为现实。通信网络模块主要使用TCP协议建立服务器，并通过动态加载WinSock技术实现数控机组和仿真系统地连接，从根本上实现了相关数据地共享。使用通信网络模块也有助于提高高校相关专业的教学效率。

5结束语

总而言之，数控加工三位仿真系统能够对现阶段的数控过程以及工作状态进行模拟，并通过OpenGL辅助工具模拟出车床、铣床、钻床实际的工作状态、工作参数以及机器性能。将原来抽象的工作形式变得更加真实，能够让更多局外人理解零件加工的过程，同时在数控加工三维仿真系统连接到网络，能进一步提高仿真系统的实用性。这种仿真系统不仅能够让工作效率更为高效，还能提高相关专业教师的教学效率。

参考文献

[1]刘景能，蒙艳枚.实时数控系统三维加工仿真的研究与实现[J].机床电器，20O7（4）.

[2]陆伟明，朱勤惠，于晓平.数控车工实用技巧集锦[M].北京：化学工业出版社，2009.

数控机床的概述范文篇12

Abstract：CNCmachinehasnowgoneoverhalfacentury.Especiallyinrecentyears,withtherapiddevelopmentofdigitizationandinformationtechnology,openCNCsystemwithdeeplevelhasenteredourvisionandvigorouslydevelopedinordertoadapttothemodernproductiontechnology.Andnowitgetsmoremodular,versatileandintelligent.ThispapermadeasimpleintroductiononthecompositionofCNC,developmentofCNCinourcountry,anditsdevelopmentdirection.

关键词：智能化；开放化；网络化；数控技术；发展方向

Keywords：intelligentize；open；internetization；CNCtechnology；thedevelopmentdirection

中图分类号：[TH-9]文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）32-0169-01

1数控系统的定义和构成

数控系统（computerizednumericalcontro，简称CNC）：是采用计算机实现数字程序控制加工功能的系统。数控机床则是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，能综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密加工技术,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。数控系统由程序、输入装置、输出装置、CNC装置、PLC、伺服驱动装置组成。由于使用了CNC装置，使系统具有软件功能，又用PLC取代了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维修也方便，并且具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

2我国数控系统发展概况

自建国以来，我国一直存在在工业基础薄弱的状况。虽然经过不懈努力取得了一定的进步，但作为工业现代化的标志性产业――数控系统的开发与生产仍然与西方发达国家存在很多的差距。

目前，我国的数控系统多采用封闭体系，只能作为非智能的机床运动控制器使用。其加工程序需要在加工前事先通过手工或自动编程软件的方式进行编制，加工过程变量也往往根据操作人员或设计人员的经验以固定参数形式设定。

我国对数控技术的发展主要是通过“七五”引进、消化、吸收，“八五”攻关和“九五”产业化。现已取得很大的进展，基本上掌握了关键技术，初步形成了自己的数控产业，同时带动了机电控制与传动控制技术的发展。近年来，我国数控机床一直保持两位数增长。机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，数控系统生产企业已有20家，国产数控系统年销售量达到7万多台，约占市场份额的64%。同时通过自主研发，国产数控系统的研究与开发也取得了巨大进展。如华中数控、航天数控、蓝天数控等企业先后开展了开放式数控系统体系结构和软硬件平台的研究，并由此开发了多种数控系统，打破了西方发达国家对我国的技术封锁和价格垄断。

3数控技术整体发展趋势

3.1数控系统发展的高精度、高速度化高速高精高效化，速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。尽管现代工业已经出现高精度高速度的发展趋势，但是科学技术的发展是没有衡量标准的，“高精度、高速度”的内涵和定位也在不断从新修定。最终只能是向着下一个阶段的目标发展进步。

先进制造技术发展的主体从来都是――效率、质量。毕竟高速、高精加工技术可极大地提高效率，改善产品的质量和档次，降低生产成本和提高产品的市场竞争力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

3.2数控系统发展的智能化数控机床智能化的发展前景，非常广阔。它是世界制造技术进一步提高效率、自动化、智能化、网络化、集成化的努力目标，也是在今天数字控制机床技术基础上向更高阶段发展的努力方向。预计在21世纪前半期，有可能在现有机床技术上实现单台机床的“适应控制”，并逐步向制造系统发展；在后半期，有可能建立不同程度智能化技术水平的CIM、CIMS，其发展时间的快慢，将取决于人类的努力和科学技术水平的提高。

3.3数控系统发展的开放化、网络化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，数控系统开放化已经成为数控系统的未来必然之路。所谓开放式控制系统，它是一个保证不同的机床厂家和最终用户都能够方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的具有鲜明个性的名牌产品的开放式数控系统平台。目前许多国家正对开放式数控系统进行研究，其中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研究的核心。关于以上开放性的概念可从两个方面进行理解:一是时间的开放性，二是空间的开放性。时间的开放性是针对软硬件平台及其规范而言的，以保证平台具有适应新技术的发展，并能够接受新的设备的能力。时间的开放性又有可扩展和可移植性两个方面。空间的开放性是针对系统接口及其规范化而言的，它又可分为互操作性和互换性。由此可以看出，开放式数控系统具有强大的适应性和灵活配置能力，能适应多种设备，灵活配置与集成；可顺应新技术的发展，实时加入各种新功能；能适应计算机技术和信息技术的快速发展和更新换代，能有效保护用户原有投资。其优势不言而喻。目前美国的NGC、欧共体的OSACA、日本的OSEC，中国的ONC等生产厂商都在进行相应的研究工作。

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的研究工作推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4结束语

随着科学技术和社会生产力的迅速发展，人们对产品的质量和数量均提出了更高的要求。机械加工工艺过程的自动化程度必然成为成为上述要求的最重要保障措施。它不仅能够提高产品质量、生产率，降低生产成本，还能够极大地改善工人的劳动条件，减轻劳动强度。所以智能化、开放化和网络化必然成为数控技术发展的主要趋势。

参考文献：