數控機床的發展現狀和發展研究

　　這篇機械工程師職稱論文發表了數控機床的發展現狀和發展研究，數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。

　　關鍵詞：機械工程師職稱論文,電子機械;數控車床;發展;研究

　　一、數控機床的發展現狀

　　數控機床是一個國家制造業水平高低的象征，數控機床是機床制造技術、微電子和計算機技術三者相結合的產物，其核心就是數控系統。據不完全統計，我們的數控系統80%以上是進口的。這些數控系統不僅價格高，進口周期也不能滿足主機廠的要求。而且，使用進口的東西組裝起來的機床，可靠性和質量也會受到極大的影響。

　　據海關統計，2009年全國金屬加工機床進口金額為58.63億美元;出口金額為13.49億美元。其中：數控機床進口量為1.05萬臺，進口金額為27.33億元;出口1.04萬臺，金額為2.93億美元;加工中心進口量為8820臺，金額為15.59億美元;出口636臺，出口額0.55億美元;組合機床進口量為486臺，價值2.27億美元;出口1795臺，價值919萬美元。以上數據表明，我國生產的數控機床還是停留在中低檔市場，極度缺乏高檔產品，目前出口數控機床產品還是以中低檔次廉價產品為主。這其中主要原因就是缺乏數控系統的核心知識產權，未形成數控機床的產業規模。

　　二、數控機床的優點

　　1.對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數控機床也能實現自動加工。

　　2.加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。

　　3.生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。

　　4.良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用;同時還能節省工裝設計、制造費用;數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。

　　5.自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。

　　三、數控機床控制技術的發展

　　機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。

　　在20世紀的60年代出現一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

　　隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。

　　綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。

　　結束語

　　目前，我國機床制造業存在的三大問題尚未從根本上解決，還需政府繼續加大對科研投入專項資金，出臺相關的政策法規，加快建立以企業為主，產、學、研結合的技術創新體系，加大培養人才的力度，盡快趕上世界技術發展的步伐。發電設備、航空、航天、船舶需要的高精、大型、專門化工作母機和工藝復合化機床，汽車制造業需要的成套、高效、高精度、高可靠性及柔性制造系統等對我國機床制造業提出了新的需求，我國數控機床制造業發展之道還任重而道遠。

　　參考文獻

　　[1]北方科技信息研究所.借鑒海外經驗促進國產數控機床發展[EB/OL].中國設備網，2010-2-27.

　　[2]徐冠華.科技創新與經濟發展[Z].中國經濟大講堂，2005-10-14.

　　推薦閱讀：《裝備機械》(季刊)創刊于1971年，由上海電氣(集團)總公司主辦。是機床工業綜合性科技刊物。

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