国内外数控机床发展现状精选(九篇)

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第1篇：国内外数控机床发展现状范文

论文摘要：数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状，以期对我国数控系统发展有所帮助。

数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。

数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。

一、国外数控系统现状

在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那克（FANUC）、三菱电机（Mitsubishi Electric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。

1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段

纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（IMTS 2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828D所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1]

2.机器人使用广泛

未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到IC封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的KUKA，FANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]

3.智能化加工不断扩展

随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。 　4.CAD/CAM技术的应用

当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM软件公司的产品除了具备传统的CAM软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。

二、国内数控系统现状

随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。

国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3]

国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。

然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。

参考文献

[1]彭芳喻等.从IMTS 2010展看我国数控系统未来发展之路[J]，金属加工，2011第4期：8-11

[2]肖明.从EMO 2009看现代数控系统技术发展[J]，机械工程师，2009第4期：13-16

第2篇：国内外数控机床发展现状范文

关键词：中等职业业学校；数控维修；专业建设

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）05-0154-02

随着现代加工技术的发展，数控机床得到了越来越普遍的应用。数控机床是集机、电、液、气等于一体的加工设备，一旦发生故障，就会给企业造成巨大的损失。随着数控设备使用量的快速增加，对数控设备维修人才的需求越来越大，素质要求也越来越高。那么，数控维修专业人员应该如何培养，其培养方向又是如何呢？这是建设数控维修专业应考虑的问题。

数控机床维修行业发展现状

随着数控加工技术的发展，数控机床在金属切削行业中的应用也越来越广。“十五”、“十一五”期间，我国的数控机床行业得到了迅速的发展，已成为数控车床生产大国。可长期以来，国产的数控机床始终处于低档发展迅速、中档进展缓慢、高档数控机床依靠进口的局面。其主要原因有二：一是在技术上与先进国家存在较大的差距；二是国产数控机床的平均故障间隔时间（MTBF）比进口机床差一倍之多。虽然进口机床的可靠性比国产数控机床高，但机床一旦出现故障，维修困难，费用昂贵，真可谓“买得起，修不起”。国产数控机床的维修比进口机床容易，但机床售后维修服务不到位，主要原因是技术人员无法完成故障维修，不能体现国产数控机床的优势，从而使强项变成了弱项。

目前，各职业院校几乎都设有数控专业，而企业需要的是数控设备维修与维护人员。目前，数控专业所开设的课程普遍偏重于理论学习和数控机床操作，而对数控机床的维护与维修几乎不涉及或是一带而过。这就造成了所培养的学生对于数控设备只会操作，而对于数控设备的维护与维修知之甚少。这样就不能保证数控设备的利用率与完好率，最终导致了数控设备的开工率不足。从表1不难看出，影响数控设备利用率与完好率的主要因素是维修力量不足和维修费用过高。要改变这种现状，首先应保证有足够的维修技术人员。

数控维修人才概况

随着数控加工技术的发展，数控岗位上的人员需求也不尽相同，不少岗位要求从业人员掌握数控机床调试、维护与维修技能，对技术含量高的数控维修人员需求越来越多。

现在，一些单位对于数控机床的维护与维修并无专业人员，即便有也主要来源于普通机床维修人员，而这部分人员存在的主要问题有：一是年龄偏大，接受新知识、新事物的能力较差；二是知识结构老化，他们主要了解普通机床的机械结构与电气，而对于机电一体化的数控设备仅凭这些知识就力不从心了；三是综合知识差，对于数控机床中模拟电路、数字电路、集成电路、微机原理、接口及计算机弱电部分感到陌生，维修高度机电一体化的数控机床显然是不行的。

从表2可知，当前数控技术人才主要来源于职业院校。企业对数控维修与维护人员的需求日益增大，应届毕业生的就业却变得越来越困难。面对数控设备的维修与维护人员日渐短缺，学生就业难的现象，目前各职业院校纷纷开设了数控维修专业，由于各学校的师资、实训设备等力量不足，所开设的数控维修专业可以说是良莠不齐，所开设的课程也存在着严重的雷同现象。现在，各职业院校所开设的数控维修专业普遍注重理论知识的讲解，只不过有的偏重于电类知识的讲解，有的偏重于机械结构知识的讲解而已。然而，不管是偏重于哪一方面知识的讲解，对于高度机电一体的数控设备而言，都是不足的。开设数控维修专业的职业院校存在知识结构不合理、实训资源不充足、师资质量不高等问题。

对数控维修专业建设的建议

数控维修不仅是一门理论知识综合性很强的学科，也是一门实践性很强的学科。对于数控维修专业的课程设置，既不能单独强调理论知识的学习，也不能一味强调实践学习。而目前大多数学校的数控维修专业建设，大部分偏重于理论教学。

（一）进一步加强“校企合作”的办学思路，提高学生分析问题与解决问题的能力

学校应根据人才市场和企业相应岗位要求，通过“校企合作”，不断调整专业发展方向、课程设置和教学内容，不断加强工学结合人才培养模式，学校建立由企业、行业专家组成的数控维修专业建设指导委员会，在人才规格、知识技能结构、教学内容、课程设置、基地建设等方面发挥企业、行业专家的指导作用。进一步完善以国家职业标准为依据、以工作任务为导向、以综合职业能力培养为核心的“教、学、做”一体的课程体系，实现理论教学与技能训练融合、能力培养与工作岗位对接、实习实训与岗位需求相适应。积极探索教学手段、教学内容、教学模式的改革，加快教学资源信息化建设，运用现代化教学手段，推进多媒体教学、网络教学、仿真模拟教学。突出职业能力，结合数控维修技术人才培养的特点，在专业建设指导小组的指导下，完善以专业理论课程、技能训练课程、综合技能强化课程和德育模块等相互支撑的课程体系。通过围绕专业领域核心技术能力的培养，优化课程结构，精选课程内容。在顶岗实习阶段，可以将数控维修专业学生送至数控机床设备的故障诊断维修和维修售后服务处，让学生在数控设备故障诊断维修部门完成实习任务。学生在跟着维修人员进行数控机床故障诊断与维修的过程中，通过实践提高理论联系实际能力、分析问题与解决问题能力。

（二）课程设置

在课程设置方面，学校根据企业的需要和学生实际情况，依据教学以应用为目的，理论以“必需、够用”为度，突出技能训练的针对性和实用性原则，按“教为主导、学为主体、练为主线”的要求，建设和完善以专业理论课程、技能课程、德育课程三个系统相互支撑的课程体系。开展“模块化”教学，在教学过程中采用项目教学法和“一体化”的教学模式，将理论课程融入实践课题当中。

理论课程 依据通用职业岗位能力要求，确定专业核心能力体系，并将与之相匹配的专业知识课程设定为专业主干课程。拟建设的主干课程如表3所示。

实训课程 根据职业教育的本质和高素质技能应用型人才培养规律，按照实践教学体系建设要求和教学过程的实践性、开放性和职业性原则，引导课程设置、教学内容和教学方法改革，将专业课、工艺课等理论教学内容融入实践环节，实践课程在总课时中的比重达到60%以上。

通过实训教学与理论教学相互结合，达到 “学以致用，以用促学，全面发展”的教学理念要求，教学过程由实训教室向车间延伸，使学生成为新型技能人才。实现实训教学与现实生产有机结合，更能培养适应社会要求、符合企业需要、综合能力较强的复合型人才。

这样，学校在与企业合作同时完成对学生的“订单式”培养，不仅可以解决实训设备问题，为学校节约开支，同时也为学生实践提供充足的资源。培养的学生对于企业而言更加实用，无需再进行岗前培训。这样，不仅满足了企业对人才的需求，也解决了学生就业难的问题。

（三）提高教师的业务及专业能力

由于数控机床维修是一门综合学科，故对教师的要求相对较高。目前，大部分教师来源于学校，实践经验相对匮乏，教师的业务及专业能力制约着数控维修专业的发展。针对这种现象，可以有针对性地对教师进行培训。一是让教师进企业实践，增加实践经验；二是聘请专业技术能力较强、经验丰富的企业人员，让他们走进课堂，以解决师资不足的问题。

结语

数控机床是集机、电、液、气等为一体的数控设备，对于数控设备维修人才的培养也应该是综合性的，而不应是单一的某一方向专业知识或实践能力的培养。所以，数控维修专业的设置既不能只注重理论学习，也不能过于偏重于实践学习，对于理论的学习也不能偏重于某一方面，否则，数控维修专业的发展就会受到制约。

参考文献：

[1]易钢．对国内外机床行业发展的几点思考[J].金属加工，2011，（6）．

[2]谷伟广．对我国国产化率概念界定思考[J].天津职业院校联合学报，2011，（3）．

[3]华玲芳.浅谈数控维修专业人才的培养[J].技术与市场，2009，（11）.

[4]贾亚洲，杨兆军.数控机床可靠性国内外现状与技术发展策略[J].中国制造业信息化，2008，（4）．

[5]戴怡.开设“数控机床故障诊断与维修”本科专业的思考[J].天津工程师范学院学报，2005，（9）.

[6]陆春月，王俊元.机械故障诊断的现状与发展趋势[J].机械管理开发，2004，（6）.

[7]臧建军.数控维修工作中的“三到位”原则[J].机械工人，1999，（10）.

第3篇：国内外数控机床发展现状范文

关键词：数控技术 现代制造业 发展应用 前景

中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（b）-0002-02

工业的发展带动了社会的进步，机械制造业是工业发展的重要部分，而数控技术是有效促进我国现代机械制造业发展的手段之一。在现代机械制造业中，普遍运用的技术手段有数控技术、自动化技术和信息化技术。与传统技术相比较，现代数控技术更加符合机械制造发展的要求，被广泛应用。

1 数控技术国内外发展历史

数控技术经过不断改进发展，技术水平逐步成熟。但是在快速发展的同时，一些问题随之出现。目前数控技术大部分采用的是封闭式框架内部结构，如兼容性、移植性及二次开发利用等，以上性能目前数控技术发展水平都不具备，导致技术升级及系统维护方面受到阻碍，并且厂商研发数控系统软件资源封闭，不能共享，这也导致了发展步伐缓慢和创新格局的落后。要想解决这些弊端，需要对各模块和数控系统进行整合、修改及更新，研发二次开发软件系统，使控制器更加系统化、个性化及科学有效发展。1984年美国首次提出开放式数控系统概念，简称NGC（Next Generation Controller）。随后世界各国启动了很多数控技术相关的研究方案，这其中产生重要影响的有日本OSEC计划及欧洲的OSACA计划等。主要特点汇总见表1。

这些计划的有效实施，给数控系统带来了翻天覆地的变化，降低投资成本及维修费用，提高了机床的使用率，加快了产品研发的速度，实现了重构控制器机制和方便软硬件使用的目标，从而适应了市场需求，同时加快了控制系统更新换代的步伐。对于美国汽车制造业的发展最为明显。这些先进的开放式数控体系结构，引领了整个世界机械工程产业的发展。

2 我国数控技术发展现状及其特点

2.1 数控技术的发展现状

数控技术在世界上提出已有50年的发展历程，在我国机械制造业得到了飞速发展，数字化技术的逐步发展完善，为机械制造业取得很多成果。各种精密高效数控机床和重型机床的生产制造是机械产业的突破，不断提高加工精度和机床性能，机床生产水平也接近世界先进发展水平。但是，数控机床与欧美先进国家相比较还是存在很大差距的，在质量精度、先进专业化水平及高效率机床产量方面存在不足，需要不断完善改进，在未来朝着更好的方向发展。

2.2 数控技术的特点

目前，我国的数控技术是利用计算机设计制定数字控制程序，从而对设备执行控制的一种新型科技手段。数控技术的特点主要有以下几方面：第一，对于传统制造不能完成复杂曲面形状配件的问题能够较好地解决，节省了工作时间，同时保证了机械产品的质量。第二，程序设定精准，减少了辅助程序的参与。第三，加工过程中对零部件的调整或者对新产品的研发，可以利用计算机调整工艺参数进而准确地在流程中及时处理问题。第四，机械生产的效率和质量均提高，保证了精准度和自动化。第五，节省了以往安装和换刀的时间，机械工具制造水平在模块化标准下准确率更高。

3 数控技术在现代机械制造业的发展应用

3.1 应用于机床设备

现代数控技术已普遍应用于机床设备生产中，其重要程度是其他技术手段无法替代的。机床加工中采用数控技术是一次技术性的新变革。机床加工在控制能力上取得了重大突破，实现了利用计算机程序来发出命令，通过机床设备间的相互配合准确地进行加工零件生产流程。

3.2 应用于工业机器人

工业机器人已经在各领域里发挥作用，利用计算机控制系统操控机器人作业来取代人类的体力劳动，有效改善了工业制造生产中人为不便的不利状况。例如：在生产环境恶劣及人为作业时间长的问题上，机器人的引进受到了极大的欢迎。

3.3 应用于汽车制造业

随着汽车销售量的飞速增加，汽车成为现代家庭生活的必备交通工具。在近20年的发展历程上，数控技术在汽车制造业中的应用加快了汽车生产的精准、安全及快速发展。机械加工技术的有效提高，成为了汽车制造业的强大支撑技术力量。汽车数控技术主要包括集成技术、虚拟技术及柔性技术等方面，避免了传统制造技术中零件生产的复杂化流程，简单的数控技术生产为汽车制造业节省了将近一半的生产成本，促进了汽车制造业的发展，在未来会被更广泛地应用。

4 数控技术对于现代机械制造发展前景的影响

4.1 智能化数控技术

数控技术在智能化机械制造业的有效运用，替代了人为劳动作业，节省了生产时间，使生产具备高效性并提高了生产的精准度。智能化数控技术在未来多领域内都会广泛应用，发展前景十分广阔。

4.2 高精度快速数控技术

高精度数控技术是保证安全生产避免误差的重要技术，保证生产产品能取得更大的贡献价值。除保证高精度需求外，还需要快速高效化的数控技术。这两种技术的有效引入，能够让机械制造业提高效率，缩短周期并保证质量安全。

参考文献

第4篇：国内外数控机床发展现状范文

关键词：数控技术 机械制造 运用

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：

将数控技术广泛应用于机械制造业，无论是从战略角度还是发展策略考虑，都是我国实现工业经济大国目标必须要大力提倡和发展的。我们衷心期望我国社会各界把握好知识经济给我们带来的机遇，迎接全球化带来的严峻挑战，为我国数控技术在 21 世纪走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗。

1 数字控制技术的基本原理

所谓的数字控制技术主要是指在信息时代背景下对计算机技术、网络通讯技术、现代光机电技术以及机械制造工艺的充分利用，同时以设计要求与工艺要求为基本依据，以数字信息来对当代制造技术进行控制的一种全新的高科技控制技术，该技术同时具备柔性自动化、高效率以及高精度等一系列优点。该技术还是一种能够使机械生产制造达到自动化的标准，并能有效的提高综合效益的先进的控制技术。

目前，中国的综合实力已经实现了二十一世纪新的飞跃，数控技术被广泛的应用于汽车制造业，医疗保障体系、交通运输管理、电子商务行业等等，看一个国家是否拥有先进的科学技术水平，在世界这个大舞台上是否拥有一个上好的战略地位，我们可以把计算机数控技术在该国中的发展和使用作为一项必要的考量标准。在各国的机械制造生产行业链条中，计算机数控技术也日益的收受到人们的青睐，计算机以及它所衍生的各种信息化技术已经成为了现代科技发展的引领者，伴随着现代化经济市场产品的竞争的日益节烈，比较保守陈旧的一些机械生产技术已经被淹没在产品高效率生产，高速度更新换代的大潮之中，已经无法跟上现代化进程的脚步，要想实现我国工业化生产的大目标，实现经济大国强国的称号，也为了更好地适应现代化市场经济的发展，努力的满足机械制造产品的供应量以及质量要求，我们要大力的提倡并且广泛的应用现代化的电子计算机数控技术，并且能够灵活的改进和发展该技术，使其能够在最大程度上被机械生产制造业所使用，不断的通过改进机械制造装置的自身性能，加工生产效率、安全可靠保障以及产品的质量来供应或者说是满足市场供需要求，因此在现代市场经济体制下利于不败的竞争地位。

1.1 现代数字控制系统的主要构成部分

现代数字控制系统简称为现代数控技术，其主要依靠程序的储存功能来对各类机床实现不同的控制工作，整个数字控制系统的主要组成部分有：相应的控制程序、输入设备、输出设备、计算机数字控制装置以及速度控制单元、可变控制单元和主轴控制单元等。该种系统人们一般习惯性的称之为CNC 系统，该系统同时能够对输入设备上实现给出的数字值进行自动阅读工作，并能够将其自动解码。从而确保机床正常运行，并能使其加工出合格的零件。

1.2 现代数控系统装置的基本工作原理

该系统的主要核心是装置，其装置实际上就是一种计算机，不过该计算机是系统中专用的计算机，它在具备普通计算机的基本功能与结构的基础之上，还有和相关的数字控制机床功能相关联的一些功能，和专用的接口单元，该装置主要包括硬件与软件两大重要部分，其主要工作过程是通过硬件设备的支持下来进行软件执行操作的过程。该装置的工作原理主要是通过对输入设备与输入机床在工作时所需要的相关数据进行采集，并对其进行编码翻译，通过计算机的处理运算工作将所得到的数据命令合理地分配到相关的驱动电路装置当中，并通过相应的转换与放大工作，对伺服电机进行相应的驱动，同时带动相关的坐标轴运动，使每个坐标轴都能有效准确的移动到指定需要的位置。

2 数控技术在机械制造中的应用

2.1 数控技术在机床上的应用

机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码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、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

2.2数控系统在工业生产上的应用

工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，比如装配、焊接、喷漆等方面。或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，比如深水作业、太空作业等。它可以模拟人手或者腕等动作通过程序完成对构件的搬运、抓取等动作。很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。尤其在汽车批量装配、喷漆或者大型集装箱的安装、搬运等方面起到了不可忽视的作用。在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，它好比人的中枢神经，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2.3 煤矿机械

进入21 世纪，煤炭仍然是我国的主要能源，这就决定了我国的煤机企业主要任务是为煤炭系统生产高质量、高可靠性的煤炭开采及保护装备。目前，煤矿机械采取普通机床和数控机床相结合的生产模式。而在充分发挥数控机床精度重复性好、加工质量稳定等优势的同时，选择国产或进口数控机床对旧机床实行改造，通过数控化使之成为全新概念的数控机床，是煤矿企业装备应用的大势所趋。数控化改造投入少，改造后的设备易操作，且功能和精度得到了提高，能有力促进煤矿行业生产效率的提高。

2.4宇航工业当中引入数控技术

宇航工业当中运用数控技术加工零部件，能够满足宇航零部件的特殊加工要求，此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此，宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工，方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言，不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求，而且还能够对铝合金的材质进行切割，有效节约能源，减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。

3 对我国发展数控技术的几点建议

3.1注意发展的系统性

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨越式发展。

3.2 积极创新

在当前数控技术竞争方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。总之，对于国家的工业基础而言，数控技术以及数控设备的先进程度是衡量水平的重要标准之一。因此，我国要致力于发展本国的数控技术、研发新的数控设备，借此提高自己的工业实力。

4 结束语

随着目前机械制造业的市场竞争日趋激烈，以往传统的机械制造技术已经不能够满足当代机械制造市场的需求，与此同时，一个国家的机械制造工艺的自动化水平的高低也是对该国家的工业水平和国力衡量的重要标准之一。

参考文献：

[1] 陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化，2011，（9）.

第5篇：国内外数控机床发展现状范文

【关键词】数控专业；人才培养；策略研究

一、数控人才需求调查

为了制定数控专业人才培养方案，提高人才培养质量，培养符合社会需要的毕业生，我系对数控人才的社会需求作了调查。

（一）调查方式

1.走访本市的相关企业，和他们的人力资源管理、技术管理、生产管理人员交流座谈；2.问卷调查：向本系07、08届部分毕业生发放调查表，进行信息反馈；3.网络调查：通过QQ、EMAIL等网络工具对毕业生和企业进行调研。

（二）调查对象

这次调研我们主要针对重庆市及周边地区的机械制造企业，其中包括近几年我院毕业生的主要去向单位。企业涉及国有大中型企业、合资或外资企业和民营中小型企业。它们是重庆长安跨越专用车有限公司、重庆嘉陵本田发动机有限公司、重庆长江轴承厂、重庆渝江压铸有限公司、重庆潍柴发动机厂、重庆齿轮箱有限公司、重庆远风机械有限公司、重庆江东机械有限公司、重庆长江涂装机械厂、重庆长江轴承厂、浙江恒泰机械厂等。

（三）调查结果

1.我院数控专业毕业生就业现状及单位评价调查

调研表明，我院数控专业毕业生初期就业岗位主要是普通机床操作和数控机床操作，少数在数控机床装调维护岗位。为了更准确了解我校往届数控专业毕业生的工作情况，我们对往届毕业生进行了一次回访，并进行了企业对我校数控专业毕业生综合评价的问卷调查。总共调查了11家企业，60名毕业生。调查的统计数据显示，企业对我院数控专业综合评价为51%优良，45%称职，4%不称职。这能看出我院数控专业毕业生的社会认可度较高，基本能够胜任本职工作，适应相关岗位的要求。

另外，毕业生在企业的稳定率平均为49%，企业对毕业生的职业道德的评价一般；企业对毕业生专业业务知识的评价为一般；对毕业生的基本素质的评价为良好。数据说明我们的培养目标和用人单位对毕业生的职业道德、专业知识和基本素质要求还存在一定差距，这为数控专业的专业建设提出了新的方向。

2.数控技术人才的来源渠道调查

根据调查得知，企业现有数控技术人才中，直接从学校招聘的学生占一半左右，依靠企业自身力量培养和从社会招聘的占一部分。这说明，职业院校学历教育培养的数控人才还很难完全满足企业的需要。刚毕业的学生，具备不同程度的英语水平、计算机应用能力、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力，但由于在校期间难以积累工艺经验，实际动手能力差，因而难以满足企业对数控人才的要求。

3.企业对数控人才规格的要求调查

调查中我们发现企业对人才规格的要求主要集中在以下几个方面：

（1）对职业素质的要求高。企业非常强调学校要关注诚信和敬业教育，他们认为，肯吃苦、善沟通比专业能力培养更重要。要求毕业生应用能力较强，富于团结协作、开拓和创新精神，要踏实肯干，具有较强的社会竞争力；

（2）强调具有扎实的基础知识，这是毕业生可持续发展的基础。其中，企业对学生识图与制图方面的能力要求较高，其次是CAD/CAM软件的运用能力，再次是对数控机床编程加工操作，以及对数控系统和机床电气方面也有要求；

（3）要求具有一定的普通机床操作经验，而对数控机床的操作经验要求并不高。因为实践能力与经验的积累需要经历和阅历，只要具备扎实基础，就会很快适应数控机床操作。

4.数控技术未来人才需求量调查

在调查中发现，在前几年多数企业的机床设备以普通经济型设备为主，近几年时间内，数控设备增加迅速。比如重庆江陵仪器厂，自2006年起增加了10多台数控加工设备（数控加工中心、车削中心、数控电火花机等），其总值相当于过去10年的设备投入。重庆江东机械有限公司近几年就投入了几千万的高精数控加工设备。国家规定在2015年前数控化率要达到15%以上，数控机床将增加40-50万台，相应将增加60-80万数控专业技术人才。因此目前数控加工编程、操作与数控设备维护复合性人才紧缺。

二、目前我院数控人才培养存在的问题

综上得知数控人才紧缺，企业对数控人才的质量要求不断提高。结合以上调查来看，我院数控技术专业的人才培养，还存在一些问题和不足。

（一）培养的学生职业精神较差

学生的稳定性较差，不能专心于工作岗位，纪律观念淡薄，缺乏合作精神，责任心有待提高。他们没有中长期的职业生涯规划，习惯性跳槽、失业或转行。学生的这些自身问题给人才培养带来了一些难度。

（二）课程设置不够合理

学生感觉基础课程知识太深，学着很累，提不起学习兴趣。学生专业理论知识转化能力较差，很难将专业知识应用到实际工作中。学生在学校进行的实训和企业真实的生产环境有差别。一方面的原因是数控专业方向定位不够明确，目前我们定位的就业岗位主要面向了三个方向。它们是数控加工操作、数控工艺编程和数控机床装调维修。从而导致课程设置错综复杂，使得学生学习困难，泛而不精。

（三）人才培养方案实施保障不充分

1.师资力量薄弱。我院数控教师队伍存在着人数和知识结构的缺乏。目前师资队伍的技术素质普遍偏低，学历水平偏低。现在学校的数控教师主要来自高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。他们具有一定的基本理论知识，单由于缺乏必要的实践经历和企业工作背景，对数控人才知识结构也缺乏了解，因此很难承担实践性较强的课程，这制约着数控技术人才培养质量的提高。

2.实训设备没有得到充分利用，学生实训时间少。目前我院购置的一些奥贷设备，由于各种因素，未能充分发挥其社会效益及价值。学生除了上课时间进入车间实训外，课外实践动手的机会很少，实训设备没有完全有效利用。

三、我院数控专业人才培养方案建议

（一）人才培养目标的建议

1.强调素质教育

根据调研分析，我们进一步确定了本专业培养目标应该更注重学生素质教育和可持续发展的能力培养。注重政治素质、思想素质、道德素质、文化素质、身体素质和心理素质的培养。加强职业规划教育，从入学开始，引导学生做好就业定位；培养学生良好的职业道德，以及良好的行为习惯。

2.完善能力结构的培养

注重专业能力、方法能力和社会能力的培养。以市场需求为导向，能力培养为中心，深入探索“一条主线、三个层面、三种结合”的工学结合的人才培养模式。重点培养服务于重庆及周边地区汽车制造、模具制造、其他机电产品制造等行业生产、管理、技术等需要的，具有良好职业道德和经验精神的，能够从事数控设备的操作、编程岗位的数控领域的高端技能型专门人才。

（二）构建课程体系建议

1.以学生后续发展为基础，进行基础理论课程的系统化设计

职业素质课程是培养学生的人文素质和基础文化。在公共课的内容设计中，紧密结合数控专业的工作过程的需要。按照数控专业高素质技能型人才的培养目标和岗位职业能力要求，将职业道德教育融入课程中。职业素质课程贯穿于数控人才培养的三个阶段。

职业拓展课程：是培养学生适应社会变化的综合素质、表达能力、人际交往能力和专业综合能力和素质，培养学生正确的世界观、人生观，培养良好的身体素质和后续发展能力。职业基础课程和职业技术课程是培养学生专业能力和专业综合能力的基础。

2.以学生职业能力为核心，构建实践技能训练课程体系

根据我院目前的师资力量和教学资源来看，我院数控专业培养方向是数控加工与编程岗位。因此开设的课程应突出机床操作、加工工艺、夹具、刀具、量具、手工编程、自动编程等。要弱化电工电子、机床电器和机床维修这些课程。课程体系的构建或优化要根据职业岗位群所必需的知识和能力入手。项目化实训和专业课程按照理实一体化的要求、《数控加工岗位职业标准》与企业共同归纳典型零件加工的工作任务，明确主要岗位，并遵循岗位职业成长规律，设计综合性实践技能训练体系。舍弃一些繁锁的理论指导、证明方面的内容，淡化理论知识的系统性和完整性，突出实用性。

通过专业课程、项目化实训、企业生产实践、顶岗实习和毕业设计的系统化设计，学生的学习由学习型任务真实的工作任务岗位工作任务，使理论教学和实践教学相结合，理实一体，并遵循岗位职业成长规律，形成分层次递进的实践技能训练体系。使学生的“社会能力、方法能力和专业能力”得到逐步提高。

3.坚持两个体系的相互融合，培养学生的综合职业能力

在对典型工作任务进行分析的基础上，综合考虑对应工作岗位的职业标准和目标岗位实践专家的职业成长历程，按照职业能力培养的三个递进阶段，通过基础理论课程、理实一体化课程、项目化实训、生产实习、顶岗实习和毕业设计等一系列实训环节，并结合技能鉴定，使理论教学和实践教学相互融合，把专业知识通过进阶式的技能实训项目逐渐渗透到岗位职业能力中，形成工作过程系统化课程体系。

（三）教学改革建议

狠抓质量工程，积极进行教材建设、精品课程建设以及教改科研等。积极参加市级、国家级职业技能大赛，以赛促学、以赛促教。以此检验学生的专业技能掌握情况，提高学生竞争意识。同时推动教学改革，提升教师水平和人才培养质量。结合其他相关专业，共同开发项目建设，突出专业办学重点和亮点，提高专业知名度。

（四）教师队伍建设建议

加强师资队伍建设，培养“双师型”人才，合理专兼教师比例。把老师送出去，把专家引进来。通过专项培训、企业实践锻炼、项目实践等方式培养专职教师。派出他们参加各类机构主办的培训和研讨班或到企业现场培训等方式。了解高等职业教育的发展现状及趋势、教学组织方式；学习国内外高职教育教学法，了解理论教学、实践教学及教育活动的组织开展方式；掌握本专业领域的新知识、新技术、新工艺。再者把专职教师送到企业生产一线实际工作锻炼，积累实践经验。还可以借助名师工作室、老带新、教学团队等形式提高师资队伍建设效率。此外，也可从社会上引进一些实践经验丰富、且具备一定理论水平的工程技术人员充实教师队伍，以提高数控专业教学水平。

（五）实训基地建设建议

1.校内实习基地

目前本专业已建成数控车床实训车间、数控铣床实训车间、数控维修实训室、CAD/CAM实习中心。设备种类比较齐全，数量较多，为教改活动和校内生产性实训提供了条件。但在管理运行方面应加强完善，以发挥其最大作用。

2.校外实习基地

主动与企业联系，选择实力强、设备先进、管理规范的企业建设校外实习基地。加大与已有的校外基地的合作范围和深度。积极参与到企业的产品开发、技术改进等项目中去。建立有利于专业技能水平提高的教师挂职锻炼方案，利用假期安排教师去校外实习基地企业锻炼，安排“双师素质”水平高的教师在部门做交流学习。聘请校外实习基地的专家和工程技术人员，作为专业建设指导委员、兼职教师，指导专业建设、学生实践以及教师下企业实践锻炼。

参考文献

[1]王泓.《数控技术》专业人才需求调研分析[J].网络财富，2010（11）：226-227.

[2]李庆，马进中.数控技术专业调研报告[J].包头职业技术学院院报，2010（03）.

[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：科学教育出版社，2007，1.

第6篇：国内外数控机床发展现状范文

【关键词】 高端装备制造业 产业集聚 江苏省

装备制造业可以分为传统装备制造业和高端装备制造业。其中高端装备制造业是国民经济的支柱产业和先导产业，在国务院2010年10月的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中被列为七大战略新兴产业之一。在《江苏省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《江苏省“十二五”培育和发展战略性新兴产业规划》和《江苏省“十二五”工业转型升级纲要》中都提出将高端装备制造业作为重点培育的战略性新兴产业之一。重点发展电控装备、高档数控机床、航空装备、轨道交通和海洋工程装备、大吨位工程机械等，加快提高装备的智能化、自动化水平，向大型化、成套化方向发展。然而，江苏省高端装备制造业发展中存在着一些问题，因此，笔者通过对其发展现状及发展中存在的问题进行分析，并提出相应的政策措施，以期促进江苏省高端装备制造业的更好发展。

一、江苏省高端装备制造业发展状况

1、基于分析性指标的分析

（1）工业生产总值

江苏高端装备制造业主要涉及航空航天装备、轨道交通装备、智能制造装备、高端专用装备和关键零部件等领域，现有企业近3000家，销售收入过万亿元，整体发展水平居全国前列，是我国最大的高端装备制造业的生产和出口基地。

从图1可以看出，江苏以及全国的高端装备制造业工业总产值一直呈现逐年上升的态势，除2013年外，江苏占全国的比重也一直在不断增加。

（2）劳动生产率

全员劳动生产率反映的是劳动者的生产效率，在计量分析中，本文采用高端装备制造业的从业人员一年内生产出来的产品总值，即用高端装备制造业工业总产值与高端装备制造业年均从业人数之比来计算。

从图2可以看出，2004―2013年江苏高端装备制造业规模以上工业企业全员劳动生产率呈现逐年上升的态势。

（3）产业积聚

区位熵由哈盖特（P.haggett）首先提出并用于区位分析中，是产业的效率与效益分析的定量工具，又称专门化率，可以用来衡量某一区域要素的空间分布情况，用来反映某一产业部门的专业化程度，专业化程度实际上也代表了一个地区的产业集聚程度。区位熵指数是从行业角度来分析集聚状况。本报告用区位熵的方法来计算江苏省装备制造业产业集聚状况。区位熵的具体计算公式如下：

其中，βij表示j区域i行业对于高层次区域的区位熵指数，qij表示j区域i行业的产值，qj表示j区域工业总产值，qi表示i行业高层次区域的产值，q表示高层次工业总产值。如果βij>1，说明j区域i行业的集聚程度大于高层次区域行业的集聚程度，βij越大，表明产业集聚程度越高。

根据统计资料，计算所得的2004―2013年江苏高端装备制造业产业集聚指数如表1所示。从江苏高端装备制造业分行业来看，产业集聚指数大小依次为船舶及海洋工程装备、智能装备、轨道交通设备、航空航天装备。2004―2013年，大部分产业地方专业化指数都有下降趋势，说明产业集聚在减弱。

2、发展现状分析

（1）产品的市场竞争力进一步增强

高档全地面起重机、高空作业车等国内市场占有率排位第一;城轨和动车牵引制动系统、车辆和门系统、通信与信号控制系统、售检票系统、内装饰等轨道交通装备，交流电动机、变压器、电力电缆、光缆等新型电力设备的产量居全国首位;固体废弃物处理设备在全国的市场占有率为44.4%，数控金属成形机床产量占全国的41%，仪器仪表总产值占全国的40%，金属切削工具产量占全国的75%。

（2）企业技术创新能力进一步提升

近年来，江苏高端装备制造产业建立国家级企业技术中心26家，省级企业技术中心349家，分别占全省国家级和省级企业技术中心总数的38.8%和41.8%，位居全省各新兴产业首位。在新型航空材料制造技术、高速轨道交通车辆牵引制动技术、高速大型精密数控机床制造技术、超大型施工机械设计制造技术、智能化网络化机器人生产线集成技术等关键核心技术领域，率先实现研发突破。

（3）各产业初步形成相应的产业集聚区

江苏已形成以徐工集团为龙头的工程机械产业链，以南车浦镇车辆、戚墅堰机车为龙头的轨道交通装备产业链，以华恒焊接机器人、天乾科技等为龙头的智能制造装备产业链等;已形成以南京、无锡、苏州、镇江为中心的航空装备产业集聚区，以南京、常州为中心的轨道交通装备产业集聚区，以南京、常州、苏州、扬州为中心的智能制造装备产业集聚区，以徐州、常州、无锡、南京、扬州、苏州等为中心的专用设备产业集聚区。

二、江苏省高端装备制造业发展中存在的问题

一直以来，江苏省的高端装备制造业都走在全国前列。未来，在轨道交通、海洋工程、航空航天、智能装备等高端装备制造业的引领下，江苏省的高端装备制造业将迎来新一轮黄金发展期。但在发展的过程中，也出现了一些问题。

1、产业的集聚化趋势中出现新的重复建设

在江苏省高端装备制造业逐步向园区集中的过程中，形成了一批高端装备制造业产业集聚区，促进了产业的发展，但在部分地区的园区建设和高端装备制造业的发展中，出现了低层次的重复建设。

2、重大装备的成套能力比较薄弱

江苏省重型机械工业的经济总量虽然名列全国首位，但重大装备的成套能力仍然较弱，在涉及国民经济的重大关键、高端装备方面，如大型电站、石油机械、矿山设备、核电装备、航空航天等领域，江苏省仍然是处于配套地位。

3、基础零部件和关键通用机械比较薄弱，依赖进口

江苏省很多基础零部件和关键通用机械的经济总量，在全国都处于领先地位，但很多重大装备的关键基础零部件和通用机械都要依赖进口，如机床行业的产业规模全国领先，但机床的数控系统几乎全部要依赖进口和外省。我国高端机床市场95%以上被国外品牌占据，关键技术、核心技术高度依赖国外。目前，江苏一些机床企业主要借用美国、德国、荷兰、瑞士等国家的技术开展整合组装，产业创新性较低，竞争力较弱，这种局面最终会大幅提高高端装备制造成本，从根本上限制了江苏高端装备制造产业综合竞争力的有效提升。

三、促进江苏省高端装备制造业发展的政策措施

1、加强宏观调控，加大政策扶持力度

在促进高端装备制造业发展的同时，要加强行业的宏观调控力度，尽可能避免新的重复建设。在政策扶持方面，既要用足国家关于进口设备关税减免、国产设备抵扣税及财政扶持等投资政策，又要充分发挥国家、省、市各级政府在扶优扶强大中小企业和科技创新方面的政策优势，调动企业积极性，充分激发企业的投资热情。大力实施新产品开发扶持政策，推动企业自主创新，加大新产品开发及产业化的投资力度。鼓励企业自主创新、保护自主知识产权、积极参与国际竞争。

2、优化特色产业集群，培育骨干龙头企业

促进产业集群发展，优化现有的产业集群。现有基本形成的产业集群主要有：南京、苏州、镇江等重点航空产业集群;常州、南京、苏州、扬州、泰州、南通等重点智能制造装备产业集群;南京、常州等重点轨道交通产业集群;徐州工程机械、常州新型农用机械、泰州医用诊断医疗仪器仪表、金湖井口石油机械、建湖采油石油机械、宜兴电力电缆等一批特色产业集群;南京齿轮、无锡内燃机配件、常州刀具、泰州车用精锻齿轮、昆山模具等特色产业集群。鼓励国内外企业进入产业集群园区内新办企业或新上项目，在土地或厂房使用方面给予优惠，企业所得税方面也给予一定减免，促进产业集群的发展。

大力培育骨干龙头企业。鼓励龙头企业做强、做大主业。龙头企业集中精力抓好产品升级换代的研发设计、产品营销和品牌推广以及关键零部件生产和整机组装，从而提高专业化生产、社会化协作的水平。鼓励龙头企业延伸产业链，向上游的科技研发、工业设计和下游的营销网络、售后服务、为客户提供安装调试等链节延伸;由制造业向生产业延伸，以自身的主导产业为基础，发展总集成、总承包、专业维修、检维修等生产业。鼓励龙头企业组建战略联盟，龙头企业应选择上下游企业、研发机构中实力较强的合作伙伴组建战略联盟，实现优势互补，提高产业整体竞争力。

3、加强对高端装备制造业的配套服务

大力发展与主机技术水平相协调的专业化、规模化配套企业，鼓励配套企业向“专、精、特”方向发展，提升基础元器件、核心零部件及关键系统的配套能力，满足高端装备制造业发展需求。打造一批具有优势的专业化、特色化的生产和服务企业。建设产品全生命周期的服务体系和服务网络，发展具有高端装备特色的现代制造服务业，形成制造与服务相互促进的机制，形成以具有总承包资质、国际竞争力的大企业集团为核心，若干具有完整配套能力的中小企业为辅助的高端装备制造业配套产业集群。

4、加强高端装备制造业人才队伍建设

牢固树立“人才是第一资源”的理念，加强高端装备制造业企业管理、研发、技术、行销、品管、专利等相关人才的引进、培养和使用。建立人才引进基金、创业扶持基金，对人才给予政府专项津贴。高端技术人才对高端装备制造业的发展尤为重要，要加强技术工人的技能培育和素质提升，筹集技术工人培养专项资金，对相关企业的技术工人培训提供资金补贴。依托国内外高校、大型企业集团，加强高端装备制造业技术工人和经营管理人才的培养。完善人才激励机制，推动企业通过持股、技术入股、提高薪酬等方式，吸引优秀企业家、经营管理人才和技术骨干。

（基金项目：江苏高校哲学社会科学研究项目（项目编号：2014SJD227）。）

【参考文献】

第7篇：国内外数控机床发展现状范文

关键词：机电一体化 电机控制 电机保护

1、引言

从二十世纪七十年代到上世纪九十年代是机电一体化的一个发展和完善同时进行的阶段，到上世纪九十年代电子技术和机械运作的融合已经基本达到了一个很高的水平。那么现在的机械一体化究竟可以应用于哪些方面，在机电一体化的运作过程中又应该怎样进行点击的控制与保护呢？接下来本文进行详尽的论述。

2、机电一体化发展现状

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段为初级阶段，可以追溯到上世纪 70 年代以前。在这一时期，因为受到国外新技术的影响，人们会不自觉地利用这些技术来完善机电产品的性能，并且这些应用也取得了初步成果。尤其在第二次世界大战期间，战争极大地刺激了电子技术与机械产品的结合，这些由机电相结合所产生的技术和产品，战后还可以转为民用，对当地经济复苏起到了积极的作用。从当时研制的产品或者技术可以看出，当时电子技术的发展尚未达到一定水平，并且多数的产品都属于自发状态 ，因此电子技术与机械技术的结合还不可能广泛和深入得发展，并且由于当时的局限性，已经开发的产品也没有大量的推广使用。

第二阶段可称为蓬勃发展阶段，这时，通信技术、控制技术、计算机技术迅猛发展，大规模、超大规模集成电路和微型计算机的快速进步，为机电一体化的发展奠定了坚实的技术基础和充分的物质基础。

进入 20 世纪 90 年代后期，机电一体化大踏步迈向了崭新的阶段 ，此时机电一体化进入深入发展时期。一方面 ，机电一体化的学科体系得到了广泛的重视，专家们对机电系统的发展趋势进行了深入研究，并逐渐形成了譬如微机电一体化、光机电一体化等新分支。另一方面，由于光纤技术、神经网络技术及人工智能技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了广阔的天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

3、机电一体化技术应用的领域

机电一体化的应用范围随着我国近些年来技术水平的迅速发展也越来越广泛的应用于各个不同领域。但是目前应用最广泛的领域要数数控机床、自动化与自动生产线这两个方面。数控机床与数控技术经过不断的发展与完善在各个方面都有很大的提高，具体表现为：设计理念更加人性化，机械的硬件即零部件有一个统一的标准，具备兼容性的特征；另外机械工作方式更加合理化，也就是控制方式多样化，即一台机床可以同时控制多台机床或者选择一台机床只控制一台机床 ；工作过程简单化，机械一体化可以将各种单一的工作集成到系统中去；数控装置构成的合理性，数控装置的构成以单板和单片机为控制机，并且有专用芯片和模板组成紧凑的数控装置。除掉数控机床与自动化生产线这两个方面，自动化技术也同样应用于日常生产与生活中的各个领域。

4、机电一体化中的电机控制与保护

机电一体化中的电机控制与保护主要体现在一些控制保护装置。电机保护控制装置现在成为自动化保护控制系统和节能降耗不可缺少的重要装置，是符合国家产业发展政策、节能效果显著、跨行业、量大面广的节能机电产品，对于以前产品的更新换代是一个很好的实例，在国民经济和节约能源事业中有着不可替代的重要地位和作用。

4.1电机控制保护装置的不足

目前电机控制保护装置中存在着许多问题，主要体现在一下一些方面。例如对于井下电机控制保护设备，其最薄弱的环节是鼠笼式异步电机，这种电机发生故障的可能性占整个电机设备故障的 50%，因此可靠的电机控制保护装置是井下安全生产的一个重要保证。一般的电机控制保护装置都是基于电热原理和电磁原理。用熔断器实现的短路保护和用热继电器实现的过载保护就是电热原理的典型应用。随着高新科技的发展，现代电机的设计制造比以前有所改进，使得电动机输出功率和输出转矩增大，但质量和体积比以前减小了。其次随着自动化水平的提高，电动机工作状态也发生了变化，它的起动、反向和制动将更加频繁，变负荷工作非常普遍，这为满足控制需要提供了很大的威胁。

那么，电机保护控制技术应该朝哪个方向发展呢？各个学者也经过了长久的研究和讨论，指出：首先应该在电机设计时考虑到后期保护与控制的问题，做到从设计，到控制及保护的一体化。

其次是提高保护装置的全面化和多样化，增强其处理数据的能力。然后还需要改进监测手段，这点可以在操作过程中进行修改。因为只有数字处理系统可以达到这种检测效果，因此对于电机控制保护装置，数字化是其发展趋势。

4.2电机保护控制装置发展趋势

电机控制保护装置亟待寻找新的突破。随着电机保护控制理论研究和新技术的发展，通过仿真计算和故障建模，并引入突破量、相位量、谐波份量、阻抗量、序份量等多种对电机故障敏感的检测量进行数据分析，并作相应判断和分析，把这些工作量提前做好的话，不但可以大大提高保护控制装置的精度和灵感度，还可以为以后的理论研究提供依据，为今后的突破性紧张提供依据。新技术的应用与开发（例如在线监测保护控制装置的应用等）也是电机控制保护装置的一个重要方面。

利用新的技术产品（例如高频电磁波、位移、振动、红外线、机械、电、热、光、声等）和理论对电机的运行进行实时监测，然后根据各种装置输出的信息通过计算机进行判断，把反射的数据进行分类，通过科学的分析和比对确定故障类型和严重程度，最后再采取相应的补救措施等，这样不仅能实现以上各种电机保护控制功能，更重要的是能在故障之前发出预警，达到提前防止故障发生，防患于未然。

电机控制与保护装置还有一项很重要的发展前景就是积极配套出厂电机保护控制装置，依据国家生产标准，不断提高质量等级，发展适用于我国的特有的电机控制保护装置。在世界上一些发达国家，电机保护控制装置会随着电机配套出厂，这种现象司空见惯，并且早已经成为一个惯例被普及应用，而在我国出口的电机配套保护控制装置多是单个出场，这样不仅在匹配上会出现问题，对生产者的成本也是一个极大的浪费。因此我们应该不断吸取国内外优秀经验，积极推进电机与保护控制装置配套使用。电机与保护装置配套，不仅减少了用户在选择保护控制装置上的麻烦，更重要的是减少了由于电机与保护控制装置不匹配而造成烧毁等损失，这样侧面提高了电机生产厂家的质量信誉和电机的质量等级，同时也给电机出口和国内应用拓宽了市场。电机与保护控制装置联手，不仅可以优势互补，还给各行各业都创造了更为广阔的发展空间和市场前景，对我国电机行业科技创新和技术进步与节约能源事业具有重要意义。

5、结语

机电一体化进程下电机的控制与保护日益引起各界需运用电机数控的人士注意，宏观我国的机电一体化电机的控制与保护，我们不难发现这是一个机遇与挑战并存项目。我国的机电一体化发展很快，几乎可以说在国际上也是领先水平，然而也存在着很多的问题和弊端，笔者也给与了相关的分析与预测，希望日随着在一体化进程的不断优化与加快，机电一体化的发展会有一个良好的势头，机电一体化的控制与保护会更加完善。

参考文献：

第8篇：国内外数控机床发展现状范文

【摘要】：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显着进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四）驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

（五）接口技术

为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

（六）软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三）微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四）模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

（六）绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

【参考文献】：

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

第9篇：国内外数控机床发展现状范文

【论文摘要】：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四）驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

（五）接口技术

为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

（六）软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现

二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三）微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四）模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

（六

）绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

【参考文献】：

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).