数控机床的发展史精选(九篇)

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第1篇：数控机床的发展史范文

关键词：龙门式数控机床；发展；研究

引言

面对市场发生的变化、面对用户对技术进步要求的日益迫切形势，开发新型数控产品来替代普通数控产品失去的市场份额已势在必行。分析中国市场形势高档的数控产品因其价格昂贵，目前对于相当多的乡镇企业、私人企业、以及不十分景气的国有企业也是可望而不可及的。而对于国外市场，由于我们的技术相对落后、生产经验、生产能力、制造水平都存在较大差距，现在要开发高档产品与国外厂家竞争显然时机很不成熟。而大、中规格的经济型数控机床尽管有关性能指标不及高档机床，但功能类似、且价格低、操作方便使用可靠而受到广大中国用户欢迎。

1.龙门式数控机床的发展趋势

龙门式数控机床是当代机械制造业的主流装备，是市场热门商品。世界上工业发达的国家美国、日本等西方国家把该类产品作为战略物质。用于大型螺旋浆空间曲面加工的龙门式五轴联动铣床，曾引发轰动一时的美-日制裁原苏联的“东芝事件”。上世纪末，美国国会因当时我国进口16台用机制造的多轴联动旧机床，而炮制所谓要求制裁中国的考克斯报告。世界上工业发达的国家美国、日本、德国、法国、意大利、西班牙等国家的龙门式数控机床在中国销售量很大，都为本国开发、制造龙门式数控机床制定了技术创新的环境与机制和数控机床业技术创新战略。其代表性产品所具备先进技术及发展趋势。

当今世界龙门式数控机床正快速向高速、高精、复合、智能、环保的方向发展。中国的龙门式数控机床产品处于落后的地位，长期依赖进口。近年来，我国每年进口数控机床的总额中有42%是用于购买龙门式数控机床。我国为发展该类产品通过购买国外产品、合资合作引进先进技术，花费了大量的资金。根据海关统计，2004年我国机床消费94.6亿美元，消费了世界机床产值的五分之一，居世界机床消费的首位，其中进口59.2亿美元，居世界机床进口的第一位，出口5.4亿美元。我国龙门式数控机床产品的发展历程是通过购买国外产品和合资合作引进先进技术，如：北京航天与法国FOREST―LINE公司、北京第一机床厂与德国瓦特利西靠勃公司合作，与日本大隈公司合资等。目前，我国虽然在该类型数控机床方面有了长足的发展，但与美国、德国、法国、日本、意大利、西班牙发达国家相比，最少有10年左右的差距。

龙门式数控机床的开发及产业化的实施，将具有很好的国内外市场需求前景，应用领域为铁路、航空、航天、桥梁、汽车、军工、造船、化工、印刷、建筑、能源、模具、机械、纺织等行业。地处东北老工业基地沈阳的沈阳机床集团是全国最大的机床制造商，对民族工业的振兴肩负历史重任，具有开发此类机床近20年的经验，开发的GMB系列产品具有自主知识产权，填补了国家同类产品的空白。

2.国内外研究

（a）为动工作台、动横粱式加工中心；（b）为动工作台，定横粱式加工中心；（c）为定工作台、高架桥式加工中心；（d）为定工作台、动龙门式加工中心

图2.1框架结构图

随着航天、航空、汽车、模具等行业的日益发展，龙门式加工中心已成为必不可少的设备之一。目前龙门式加工中心的种类繁多，各类型产品所适用的行业也不同。行业的不同导致了适用的龙门式加工中心的类型也有所不同，因此在概念设计阶段必须正确的把握不同类型的龙门式加工中心都适用于哪些行业。

（符号注解：“”代表极好；“+”代表好；“o”代表一般；“-”代表差；“―”代表极差）

根据市场调研及对国内外同类产品的水平分析，龙门式加工中心根据框架结构的不同大体上分为如图2.1所示的4种类型。龙门式加工中心适用的行业大致分为4种：

（1）普通行业；

（2）汽车、模具行业；

（3）航天、航空行业；

（4）船用柴油机、汽轮机行业。

适用情况如表2-1所示。

通过表2-1我们看到一些行业会有多种类型的龙门式加工中心适用于该行业，但怎样确定最适用于该行业的龙门式加工中心变得尤为重要，因此必须了解各类型的龙门式加工中心在各性能指标上的优缺点。见表2-2。

对于适用于不同行业的龙门式加工中心在其性能指标上的侧重点也是不同的。

（1）普通行业：加工的工件大多数精度要求不高、批量较大。适用的龙门式加工中心应以成本较低、装卸工件方便、易排屑为主。

（2）汽车、模具行业：加工的工件要求精度高、效率高，但大多无复杂曲面。适用的龙门式加工中心应以快移速度高、换刀时间短、装卸工件方便、易排屑为主。

（3）航天、航空行业：加工的工件多以细长和复杂曲面为主，要求连续加工精度高。适用的龙门式加工中心应以加速度高、CNC五轴加工为主。

（4）船用柴油机、汽轮机行业：加工的工件体积大、重量大、高度较高，加工时切削量较大。适用的龙门式加工中心应以刚性高、Z轴行程大或有W轴为主。

结论

大规格高、中档龙门式镗铣加工中心作为通用机床表现为市场需求量多，适应性广。该类机床主要面向于航天、航空、汽车、军工、能源、模具、IT产业等行业的零件加工，以加工黑色和有色金属大中型复杂零件为对象，具有高精度、高柔性、环保型、自动化程度高等特点，特别适合多品种小批量精密加工。其性能指标和精度指标均贯彻国家标准。工件在一次装夹后可进行镗、铣、钻、攻丝等多工序加工，配备角度头可进行五面加工。通过样机试制证明：机床的功能、精度均达到了设计的要求。开发此类机床是我厂数控机床一个质的飞跃。

第2篇：数控机床的发展史范文

采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。

1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。

这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。

在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。

数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。

然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。

到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。

数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。

1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。

80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。

目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。

所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。

那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。

为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。

车床依用途和功能区分为多种类型。

普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。

转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。

自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。

多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。

仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型

立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。

铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。

专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站

看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。

我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。

金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。

由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。

自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。

但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。

机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。

就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。

美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。

欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。

韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。

近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。

目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。

美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。

1.美国的数控发展史

美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。

2.德国的数控发展史

德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。

3.日本的数控发展史

日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。

4.我国的现状

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。 

 在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。

2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、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。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。

四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。

参考文献：

1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学

5.《中国机械工程》

6.《数控机床及应用》作者：李佳

7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期

8《机电新产品导报》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

10.机械》2007年第34卷第8期

第3篇：数控机床的发展史范文

【关键词】数控机床；工艺规程；影响改变

数控机床是按照预先编好的程序进行加工的，在加工过程中不需要人工干预，数控机床的结构要求精密、完善且能长时间稳定可靠地工作，以满足重复加工的需要。随着数控技术的发展，对数控机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求，因此传统机床结构上的缺点暴露无疑，有些结构甚至限制了数控高技术高性能的发挥，因此现代数控机床在机械结构与普通机床存在着显著差异。数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统，分别采用交流、直流主轴电动机和伺服电动机直接驱动，这两类电动机调速范围大，并可无级变速，因此使主轴箱、进给变速箱及传动系统大为简化，传动链大大缩短，齿轮、轴承、轴的结构数量大为减少，甚至不用齿轮，由电机直接驱动主轴或进给滚珠丝杆，传动精度上升了一个量纲的级别。数控机床常有配有自动换刀装置、回转工作台(实现分度转位、圆周进给)、工件交换系统、对刀装置、排屑装置等，柔性制造系统还配有自动上下料系统等。数控加工所用的数控机床及其以整体硬质合金、可转位刀具为代表的技术一起构成了金属切削发展史上的一次重要变革，数控技术给传统的机械加工带来了革命性的变化，引领机械加工向着高质量、高效率方向前进，产生了与传统零件加工工艺方法明显不同的数控加工新工艺。

1数控车床对工艺规程的改变

数控车床的主传动系统一般采用交流主轴电动机，通过同步带传动或主轴箱内2～4级齿轮换档传动主轴，主轴电动机在额定转速时可输出全部功率和最大转矩，随着转速的变化，功率和转矩将发生变化;也有的主轴由交流调速电动机通过两级塔轮直驱，并由电气系统无级调速，由于主传动链没有齿轮，噪声很小。数控车床主传动由电气系统按程序指令自动控制变速及换向，变速及换向无需停车，为工序集成提供了基础保证。比如粗精加工可集中工序，传统机床加工因为粗精加工转速不同，需要停车变速导致工序划断;再如内外轮廓加工与切槽、车螺纹可集中工序，传统机床加工因为各工艺转速不同，且要换刀，必须停车调整导致工序划断。数控车床没有传统的进给箱和交换齿轮架，它是直接采用伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架，实现Z向(纵向)和X向(横向)进给运动，数控车床所用的伺服电动机除有较宽的调速范围并能无级调速外，还能实现准确定位;普通卧式车床是把主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动的。数控车床主轴与纵向丝杠虽然没有机械传动联结，但同样具有加工各种螺纹的功能，主轴由伺服电动机驱动旋转，但在主轴箱内安装有脉冲编码器，主轴的运动通过齿轮或同步齿形带1:1地传到脉冲编码器。当主轴旋转时，脉冲编码器便发出检测脉冲信号给数控系统，使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系，即实现加工螺纹时主轴转一圈，刀架Z向移动工件一个导程的运动关系，主轴脉冲编码器代替了传统机床螺纹加工冗长的进给传动链，传动链大大缩短，机床加工精度提高，由于数控车床采用了脉宽调速伺服电动机及伺服系统，因此进给和车螺纹范围很大。数控车床进给传动系统也是由电气系统按程序指令自动控制进给速度，进给方向由数字坐标信息控制，背吃刀量由程序指令信息控制，切削用量的变化均无需停车调整，为工序集成提供了技术保证。比如车螺纹，普通车床要调整切换成丝杆模式，造成工序划断，但数控机床是应用主轴脉冲编码器代替螺纹加工进给传动链，不需要停车调整机床，只需要程序指令控制，这样工序就可以打包集成，不需要把车螺纹工序单独分出，只需划成工步。再比如车锥度，普通车床要转动小滑板，造成工序划断，但对数控机床而言，数控加工直线、圆弧、异型曲线难度是一样的，而且不需要靠模等任何工艺辅助措施，不需要停车调整机床，只需按照程序指令的数字坐标走刀，这样工序也可以打包集成，不需要把车锥度工序单独分出，只需划成工步。再比如车曲面、车圆球，只要刀具的副偏角选择合适，不需要停车更换成形车刀，按照程序指令的数字坐标走刀，用车外圆的刀具就可以加工出曲面、圆球，工序同样可以打包集成，不需要把车曲面、圆球工序单独分出，只需划成工步。下面以锥套球体零件为例说明传统机床加工工艺与数控机床加工工艺的区别，图1为锥套球体零件图。锥套球体零件两种工艺方案区别主要体现在车锥孔及车球体:(1)传统机床工艺工序2是专门为工序5车球体作准备，工序5通过双手控制法(相当于机床调整)手动粗精车球体，精度较难保证;而数控机床工艺工序2已经通过程序指令及数字坐标把球体粗车出来，工序4是精车球体，精度容易保证，更无需停车调整机床。(2)传统机床工艺工序3是车锥孔，但要事先车出20．8的底孔，再转动小滑板(停车调整机床)车锥孔，并以铰锥孔保证尺寸精度;而数控机床工艺工序3通过程序指令及数字坐标直接车出锥体，机床无需停车调整。

2加工中心对工艺规程的改变

加工中心是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床，它在机械结构上优于普通铣床，主要体现在以下几点:(1)加工中心是在数控镗床、数控銑床或数控车床的基础上增加自动換刀装置，使工件在机床工作台上装夹后，可以连续完成对工件表面自动进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、銑削等多工步的加工，在一台机床上完成由多台机床才能完成的工作，工序高度集中。(2)加工中心一般带有回转工作台或主轴箱可旋转一定角度，从而使工件一次装夹后，自动完成多个平面或多个角度位置的多工序加工。(3)加工中心能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能。(4)加工中心如果带有交换工作台，工件在工作位置的工作台进行加工的同时，另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸，不影响正常的加工工件，工作效率高。由于加工中心具有上述机能，因而可以大大减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床3～4倍，具有较高的加工精度、较高的生产效率。例如型腔盖板类零件，加工部位主要集中在上下两个表面，四个侧面没有高的加工要求，可用立式加工中心，首先加工底面基准，再翻面加工上表面、型腔及孔系，由于机床的数字化功能，孔系加工均无需钻模钻套、镗模镗套，导向功能普遍采用中心钻、定心钻点窝保证;型腔的铣削也无需对刀块、对刀塞尺，完全由机床的数字化坐标保证。如果是箱体类零件，常常是六个面都要加工，而且前后、左右有轴承孔等，这类零件的底面、上表面加工仍可选用立式加工中心，但前后左右四个面要使用卧式加工中心，通过镗削保证轴承孔的加工精度，并应用回转工作台调头镗削有同轴度要求的孔系。这类大件，因为装夹较为困难，一般常按部位加工。正是因为数控机床机械结构的技术进步，数控机床用软件或信息补偿机械硬件结构，切削用量的改变全自动柔性调整，机器传动链缩短简化，机床精度提高了一个量纲，导致数控加工工序、工步的划分与传统机加工标准不同，现将两者比较归为表2。传统工艺中所说的“工序”，在数控加工中，应按照“工步”来理解，数控加工零件，工序虽只有一道，但加工过程仍是一步一步进行，按相关定义，这一步一步的加工称为“工步”。传统加工中，工序较分散，每道工序中的工步内容少，而数控加工中一道工序中的工步内容很多，传统加工工艺编制时将“工序”的编制作为重点，而数控加工中，着眼点就必然在“工步”上。数控加工技术是基于数字信息控制零件刀具的动作、位移、速度的机械加工方法，数控机床的机械结构相对简单，但电气控制技术却相当专业复杂，以专业的数控系统为核心，通过数控程序控制刀具完成复杂的轨迹运动，并可在加工过程中运用数控系统改变参数。数控机床加工改变了传统机床加工以人工操作机床为主的模式，改变了在传统机床加工过程中停车调整机床的模式，比如车锥孔要转动小滑板，车螺纹要切换成丝杆传动，钻孔要安装钻模钻套，变速要搭挂轮，铣槽要安装对刀块对刀塞尺等，数控机床在机械电气信息结构上的技术进步，最终会映射到机械加工工艺规程上，引领数控加工工艺朝着高精度高质量、高效率低成本方向前进。

参考文献:

［1］郑红．基于企业产品的数控加工工艺课程设计教改实践［J］．才智，2015(12)．

［2］吴长德．数控加工对传统加工工艺产生的变革［J］．现代制造工程，2006(8):136～138．

第4篇：数控机床的发展史范文

[关键词]刀具半径补偿；数控铣削加工；应用

中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0238-01

科技进步是数控加工技术的基础，使各行各业均能在生产力及产能上不断提升，因此数控加工技术对于社会生产的重要性不言而喻，通过对技术的不断革新与升级，使数控加工的零件尺寸准确度得到显著提升，同时数控加工技术的不断精进也是近代工业发展史的重大突破，为未来工业技术发展奠定了坚实的基础。

一、刀具半径补偿的基本概念

刀具半径补偿方式是以数控系统为基准，在进行相关数据的设置时，需要编程员注意将原始的刀具半径设置为零，利用刀具零件的基础轮廓进行基础的编程，按照相关的ISO执行审计标准，在刀具按照原有程序进行运营时，需要规定相关的行进方向，一旦前进方向向右偏移，既需要进行右补刀操作，利用G42指令进行操作，而相反则需做左补刀操作，利用G41命令执行操作，而撤销指令则使用G40实现操作目标。

刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只能根据本段程序进行刀补计算，不能解决程序段之间的过渡问题，使用时均将工件轮廓处理成圆角过渡，因此工件尖角处工艺性较差；C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接，可完全按照工件轮廓进行编程，因此，现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。当采用C功能刀具半径补偿时，要求在建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段中，必须含有指定补偿平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否则，无法建立正确的刀具半径补偿。

在数控铣床上进行轮廓加工时，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。在进行内轮廓加工时，刀具中心偏移零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种自动偏移计算称为刀具半径补偿。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。

二、刀具半径补偿功能应用的技巧

1.圆孔的加工

对于直径为32mm，孔深为12mm的圆孔，在数控铣床上可直接用一把立铣刀完成。工艺及编程分析如下。刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为45钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀，假定孔径为D、刀具直径为d、它们之间的关系应是：D/3

粗精加工的安排和程序处理。把刀具路径编在一个子程序里，每次慢下刀0.5mm，子程序连续调用24次，刀补值设定为7.2，即可完成粗加工。精加工只需调用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量减小5倍，刀补值设定为理论值，其他不变，即可完成精加工。

由此例可见，通过巧妙应用刀具半径补偿、选择合理的刀具、制定最优化的刀具路径和新工艺“少吃走快”的大胆应用，就能快速、高效、准确地加工出类似的孔类零件。

2.内外壁的加工

内外壁加工模式是目前采用最为广泛的加工方式，需要在平面上铣出与锉刀直径距离相近的沟槽，然后对沟槽的质量及距离进行计算，以保证沟槽的宽度能够符合三刃力铣刀切合面的宽度，采用传统的减少尺寸加大横截面的方式，使铣刀能够利用最小的力度完成切合，由于图素位整理比较复杂，因此需要有效的应用刀具半径补偿，极大的减少了所需要的材料，并突破原有的加工时间限制，利用计算优势对下刀点进行计算，按照相应的轨迹，编写可沿外壁运行的基本程序，通过改刀手段，将槽壁填满，使铣刀在加工过程中，能受到来自加工盘的外力，从而压紧凹槽接触，确保不会因受力面的增大，而导致位置的偏移，要注意刀补值的初始设定，必须在加工壁以外，使其能够充分利用剩余空间，保障加工工序的顺利进行。

采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。当加工内壁时，把刀补值设为刀具半径；加工外壁时，刀补值设为（槽宽-刀具半径）。这两个例子很简单，但是都比较典型，说明了数控铣削加工中刀具半径补偿应用的两种思想。刀具半径补偿的应用远远不止这些，还有待于我们继续探讨。

三、机床仿真操作部分

在这里所使用的数控操作虚拟加工软件是南京斯沃数控仿真软件，包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有发那科FANUC、西门子SIEMENS、美国HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能。学生通过在电脑上操作该软件，可以在较短的时间内掌握不同系统的数控车、铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序进行虚拟加工。通过该数控仿真软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又能大大减少数控机床的巨额投入。数控系统的机床操作仿真加工与实际加工过程的相结合，让学生有身临其境的感觉。现以FANUC系统汉川机床操作为例来说明制作过程：学校实训工厂的汉川机床FANUC0i-M面板。先打开Captivate软件，选择训练模式录制全屏。打开斯沃数控仿真软件，进入FANUC0i-M系统，再选择汉川机床厂FANUC0i-M面板如。机床回零，安装零件，导入经过后处理的心形凹模的数控编程代码，装刀具、对刀，设置参数，最后自动加工。操作完停止录制，对录制完成的内容，凡涉及到重要知识点的步骤再进行详细的编辑，最后flash文件格式。

四、结语

刀具半径补偿有效使数控加工技术在科技的进步中得到提升，为此不仅需要编程人员付出巨大的努力，同时相关技术人员也对数控加工技术做出卓越贡献，使其成为具有现代影响力的科学加工技术，但数控加工技术所能应用的领域远不止目前所知的领域，因此对于数控加工技术的开发，还应在工作学习中不断探索，总结经验，使数控加工技术成为工业科技发展进步的标志。

参考文献：

第5篇：数控机床的发展史范文

一、转型与新一轮工业革命

1992年美国就提出工业转型，近年奥巴马政府又提出再工业化战略，其中最典型的项目就是美国国防预研局（DARPA）发起的自适应运载器制造（AVM）计划。按照该计划，软件将自动生成制造工艺流程，可使军事装备系统的开发周期由10年左右降至2年，可谓是信息技术与制造技术的革命性结合。德国也提出“第四次工业革命”，即基于信息化的自动化生产，将信息技术和制造技术深度融合，使高度柔性的批量生产成为可能。无论是美国的“再工业化”还是德国的“第四次工业革命”，都离不开信息技术，离不开工业软件。

目前国内制造业使用的工业软件，可以说是被国外软件一统天下。过去15年仅CAD（计算机辅助设计）软件一项，国内制造业在采购国外CAD软件及软件升级所支付的费用超过了20亿美元。

我国的制造业长期严重依赖国外软件，花费巨资不说，也使我国的核心竞争力无从谈起。这种严重受制于人的情况使制造业安全、国防安全面临重大威胁。在以信息技术、GNC（导引导航控制）技术为基础的电子战中，如果没有完全自主的工业软件（包括基础元器件）为后盾，后果是难以预料的。

二、国际工业软件巨头的发展

在国外工业软件企业中，最具代表性的当属法国达索系统公司、德国西门子公司及美国的PTC公司。

达索系统公司是法国达索集团的子公司。达索飞机公司从1960年开始引进IBM计算机和使用数控加工机床。1967年着手用Bézier曲面建立飞机外形的数学模型。1970年用批处理方式全面展开幻影系列飞机的数字化设计。1974年为了扩大CAD应用规模，决定一面引进洛克希德飞机公司的CADAM系统，一面重点开发飞机吹风模型的三维造型和加工软件，以便大量缩短飞机模型的吹风试验周期。1975年以100万美元买下了CADAM源程序，学习CADAM的技术诀窍。1977年启动开发三维交互CAD软件CATIA。1978年CATIA投入使用。1981年为了拓宽应用领域，深化CATIA开发，组建达索系统公司。20世纪80年代IBM成为达索系统公司的用户并且在自己的工程和制造车间部署CATIA，之后CATIA进军航天领域。

达索系统公司于1997年收购机械设计解决方案的SolidWorks公司；1998年收购IBM 产品数据管理（PM）系统并且创建ENOVIA公司；1999年收购以色列智能解决方案有限公司；2000年收购美国DENEB公司形成今天的 DELMIA； 2005年先获得 Abaqus Inc.，并由此创建了SIMULIA品牌，后收购Virtool SA； 2006年先收购MatrixOne Inc.，并创建了ENOVIA品牌，后收购精于模型化和虚拟化软件设计的瑞典Dynasim AB公司以扩充产品线； 2007年收购3D互动产品文档制作的领导者Seemage； 2010年先收购Exalead Inc.，后收购IBM的PLM软件业务部门； 2011年收购Intercim LLC和Enguinity PLM； 2012年收购Netvibes，Gemcom； 2013年收购FE Design，Simpoe和Aprison。十多年的收购、兼并使达索系统公司成为全球工业软件领域的巨头之一。

德国西门子工业自动化业务部旗下机构Siemens Industry Software是全球领先的产品生命周期管理（PLM）软件与服务提供商，在全球拥有69500个客户，近670万装机量，总部位于美国德克萨斯州的普莱诺市。德国西门子公司于2007年5月10日宣布完成对UGS公司的收购，后者作为西门子自动化与驱动集团（Siemens A&D）的一个全球分支机构展开运作。而UGS则发源于1960年成立的McDonnell Douglas Automation公司。1976年该公司收购了Unigraphics CAD/CAE/CAM系统的开发商――United Computer公司，成立Unigraphics Group，进行 UG 软件系列的开发，并将其应用机的设计与制造过程之中。1991年 Unigraphics Group被美国通用（GM）公司的子公司 EDS 公司收购，以 EDS UG 运作； 1998年EDS UG并购Intergraph公司的机械软件部，成立EDS的子公司UGS；2001年EDS公司收购SDRC 公司（由美国NASA的阿波罗登月计划催生的软件公司），将SDRC与UGS组成 Unigraphics PLM Solutions 事业部； 2003年Unigraphics PLM Solutions 事业部成为独立的 UGS 公司； 2007年UGS被西门子公司收购。

美国PTC公司成立于1985年，最初是由Computervision公司的几个工程师分家出来后组建的。PTC公司有产品生命周期管理 （PLM）、计算机辅助设计（CAD）、应用程序生命周期管理（ALM）、供应链管理（SCM）和服务生命周期管理（SLM）的解决方案。PTC于1988年了Pro/ENGINEER； 1995年PTC收购来自Evans和Sutherland的CDRS；1998年PTC收购Computervision，拥有了CADDS5软件； 1999年PTC收购了Ohio Design Automation，Pro/ENGINEER从而具备了领先的ECAD 协作解决方案； 1999年还收购了DIVISION Group和Auxilium，Inc.，提供复杂产品的虚拟现实技术； 2002年PTCPro/ENGINEER Wildfire野火版，这是全球第一款完全支持 Web 服务的CAD系统； 2006年PTC收购了NC Graphics，这是高速精密加工领域的最佳 CAM 解决方案，从而完善了CAM功能； 2007年PTC收购了CoCreate，这是定位于航空、船舶等复杂装备设计和工厂设计的三维设计解决方案； 2010年10月PTC正式推出了Creo产品包。

从这三家IT公司的发展过程看，我们得到三点启示：一是这些公司多发源于工业公司，比如达索飞机公司、洛克希德・马丁、麦道等航空航天和防务公司，这是因为国防工业特别是航空航天工业是高技术含量、高附加值、高精加工产品的典型代表，兼具高新技术产业和先进制造业的典型特征；二是这些公司都是工业系统中业务最复杂的军工企业，军工企业是工业软件发展的强大驱动力，不仅有力的促进了工业软件的成熟，也对军工产品的研发、升级、换代起到关键作用；三是他们的发展史也是一个并购、收购史，这是因为工业应用本身需要软件不断吸取新技术和新知识来发展新的功能，并购则是最快捷高效的手段。

三、打造自主工业软件发展机制

我国生产的工业软件与发达国家的工业软件相比，无论是功能还是应用，无论是市场还是研发都有很大的差距。

自上世纪80年代以来，国家相关主管部委曾多次组织过工业软件的开发，在花费大量财力、人力之后，多是无疾而终。究其原因，笔者认为：我们的工业软件开发体系，是先由大学引进新教材、新技术，培养了一批信息化工程技术人员，为企业开发工业软件打下了一定的基础。但在实践中是各大学、各研究院所在工业软件研发中又远离企业应用，脱离了以企业为主导的工程背景。结果是各种相关课题、项目先天不足，没有优秀的工业基因，也缺少成长壮大的磨练环境，严重制约了我国工业软件的发展。

面对强势的国外工业软件，必须强化国家对信息化的领导力。信息化成为国家战略，在第一次中央网络安全与信息化领导小组会议上已被同志定为主旋律。中央网络安全与信息化领导小组的成立，预示了我国的网络安全与信息化管理机制将发生深刻的变化。

其实，我国的机床行业发展应该可以为其它装备制造业研发工业软件提供示范。十年前国产机床是低端工业品的代名词，因此很多机床产品被高要求的军工行业拒之门外。然而十年后沈阳机床、济南二机床和秦川机床等一批国内机床企业脱颖而出，高端机床产品逐渐进入军工制造业，并对新一代军工产品生产装备起到重要作用。这首先是因为国内机床企业创新发展的内驱力，但也离不开国家政策的扶持。2007年国家发改委了《军工行业首台（套）国产数控机床认定与管理办法》，该办法规定首台（套）国产数控机床是拥有自主知识产权和品牌、有重大技术突破、指标达到国内领先或国际先进水平、国内首创、对国民经济发展和国产数控机床进步有重要作用的设备，且必须有用户、能够形成产业化、带来经济效益。2007年中国机床工具工业协会根据该办法组织行业专家通过了对沈阳机床STM200160数控立式龙门复合车铣中心首台（套）项目论证，2009年10月沈阳机床因此获得沈阳市政府1000万元的研制补助资金的支持。

目前国内工业软件企业面临同样的问题。要想大规模研发使用自主工业软件，政府相关部门要给软件研发机构和应用企业政策和经费上的支持，经过十年或更长时间的不懈努力，促使我国工业软件逐步赶上国外的先进水平。

鉴于以往国产工业软件研发的教训和国外工业软件的发展经验，笔者呼吁要以企业为主体，建立国家级的专业队伍，特别是要以国防工业企业为依托，以大学和软件公司为支撑，进行工业软件的开发与应用创新；同时要以企业应用为核心，给予政策、资金、管理和市场模式多方面的大力支持，以是否把自主知识产权的工业软件真正应用于产品设计、工艺、制造全生命周期过程为考核指标，将投资向应用倾斜，以确保自主工业软件有健康的应用和成长环境。

据媒体报道，2013年5月，工业和信息化部依托中国航空工业集团公司设立了国家级“信息化和工业化深度融合工业软件研发基地”，该基地定位于推动面向航空工业的信息化解决方案与产品的发展和应用，最终形成对航空工业乃至全国工业体系深度融合的示范和带动作用。

四、自主工业软件技术推进路线建议

为加快自主工业软件的研发与应用，从技术角度，笔者建议采用以下推进路径。

（一）从基础做起，由点及面

由于目前国外软件在国内各制造业已占据主导地位，形成体系化的运作，目前最关键的技术路线是首先解决机械结构和电子设计的CAD问题。建议采取“农村包围城市”的方针，从简单产品的研发应用开始，比如从航空、汽车行业的三级配套企业的零部件、标准件做起，为这类试点企业提供国产化的全套软件解决方案，逐步打通产品从CAD到CAPP到CAM的全生命周期，在此基础上扩充应用范围，推广到全国，并在此过程中不断完善升级，进而上升到复杂产品的研发应用上。

（二）走发展捷径

从国外IT巨头的发展经验看，自主版权的CAD软件不一定非要自己开发，建议可尝试以下3条路径：一是购买或控股国外的CAD软件公司（2008年MSC被印度以3.8亿美元购并，为印度信息产业注入新的基因，令中国许多IT界人士扼腕）；二是购买成熟的CAD软件为我所用；三是购买CAD核心模块，在此基础上进行自主开发。

第6篇：数控机床的发展史范文

【关键词】工程机械；自动化；发展趋势

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

1．前言

机械制造行业因为机械自动化技术的广泛应用发生了极大的变革，制造方式发生了翻天覆地的变化。所谓机械自动化技术就是指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。利用电子集成技术、计算机技术实现人机一体化的计算机集成制造系统，实现对加工对象的连续性生产，以完成有效的自动生产过程，从而快速完成大批量离散工件的生产过程及物资转换速度。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济的相关部门的技术进步有着极大的影响。因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义发展的基本原则和现代生产的发展规律。

2．我国机械自动化技术的概况

近年来，世界各国的机械自动化生产大多处于操作阶段的自动化，我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低，落后于发达国家大约20年。国内外的工业发展史告诉我们，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制(传统)自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全面提高，达到自动化的高级理想阶段。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化。我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段，加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。在自动化技术上,我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等,尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化,我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。我国产业结构层次低，目前我国机械制造企业发展很不平衡，并且有很多都达不到现代水准的产业，企业技术落后严重，主要以手工劳动为主，所以说，我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有。

3．我国机械自动化技术的发展

从世界工业发展的历史过程中来看，工程机械制造产业实现自动化是一个渐进的过程，从简单逐步发展到复杂、从低端逐步发展到高端、从漏洞百出到逐步完善的过程。只有当机械的操作过程实施自动控制之后，机械制造的生产方式才彻底的由机械化逐步转变为机械自动化、电脑自动控制化以及数字化。然而，在实现工程机械自动化技术的过程中，也并非一帆风顺。其必须承受的风险也非常大的，发展机械自动化技术应注重其经济性、实用性、配套性。

3.1、发展投资少、见效快的低成本自动化技术

企业引进机械自动化技术应注重经济性，发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资少，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。在引进机械自动化技术的同时，应该满足企业生产实际的需要来，不能一味追求机械自动化程度高，企业实际生产并不需要，脱离企业生产实际，反而无法利用机械自动化技术促进企业的快速发展。企业在购买机械自动化设备的时候，首先要考虑企业的经济承受能力，结合企业的实际生产需要，确保应用机械自动化技术为企业带来经济效益。

虽然发达国家机械自动化技术已经朝着集成化、智能化方向有了一定程度的发展，但是我国的自动化技术仍然处于初级阶段，企业在引进自动化技术的时候，要注重经济性。将企业现有的设备充分利用起来，利用自动化技术对其进行合理改造，如对传统的机床设备安装数控设备，使其能够以较低的成本继续发挥作用，在原有设备改造的基础之上不断的熟悉自动化的技术，最终实现完全的机械自动化。

3.2、结合生产实际发展机械自动化技术

发展机械自动化技术，在确保企业经济效益的同时，要注重实用性。通过优先发展实用性强、适合我国企业实际需要的自动化技术，发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术，为我国的自动化技术打下坚实的基础。我国企业生产的特点是品种单一、结构稳定、产量很大，属于大批量生产，有利于连续流水作业和应用机械自动化技术。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中，采用刚性自动化(自动单机或自动线)则是合理可行，能取得较好的经济效益：对于品种稍多的成批生产，应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元，实现成组自动化；单件小批量生产，应从推广成组技术入手，适当发展采用数控机床或加工中心。例如，大量相同产品进行连续性流水作业的加工中，以自动机床、半自动机床、组合机床等作为自动化设备，品种多的批量生产中，采用可通过更换复合制造单元等部件进行快速调整的自动化设备组成流水线，实现成组自动化。

在对国外的技术进行引进时，要合理研究吸收技术的精髓之处，了解其理论基础，并从我国实际情况出发，创造出适合我国发展的机械自动化理论，并将理论推向实际，在不断的学习和发展中，实现我国机械自动化技术的全面应用，达到生产过程的全盘自动化的目标。因此应该根据实际的情况，有效发展投资小、见效快的自动化技术，以实用为主要的原则，通过自动化技术能够有效的推动企业的发展，确保企业的经济效益。

3.3、注重配套发展机械自动化技术

发展机械自动化技术注重配套性，不能单纯发展机械自动化技术，还应配套发展微电子技术和计算机与信息处理技术。主机要发展，自动化元件及控制系统等配套设备也要发展。为机械自动化技术提供支持的可编程控制器、控制系统及系统软件等更要优先加快发展。性能优良、自动化水准高的机电产品成为推动机械自动化技术发展的关键。发展微电子技术和自动控制理论，为机械自动化技术加强机械制造系统的自动控制、自动检测以及伺服系统的跟踪操作；发展计算机与信息处理技术，为机械自动化技术提供信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等提供技术保障。

4．结束语

综上所述，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术。本文主要分析了我国工程机械领域的自动化技术的发展现状，自动化技术与生产实践相结合的重要性，并对我国在工程机械领域发展低成本自动化技术对国民经济的发展起到推动作用等方面进行了简单的分析与探讨。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步，先进的生产模式对机械自动化技术提出了多种要求。因此，合理发展机械自动化技术是我国当下机械制造行业发展的必然趋势，机械自动化的发展成为我们前进的方向，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作。加快我国机械制造行业的发展速度，提高我国机械制造行业的国际竞争力。

参考文献

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008(20).

[2]刘树忠，李艳梅 . 工程机械自动化的发展技术浅析 [J]. 民营科技2010，4.

第7篇：数控机床的发展史范文

关键词：塑料模具 技术 自动化发展

中图分类号：TQ320.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0067-01

塑料模具自动化，主要是指在制造过程中采用自动化的技术，实现对产品的自动流动生产技术，根据国外的生产发展史来看，实现塑料模具生产自动化是一个由低级到高级，由完善到不完善的一个发展过程，当机器的操作采用自动化的模式之后，生产方式才能够从传统的机械化向数字自动化，自算计控制自动化的方向过度，从而全面提高生产效率，达到自动化的最理想的阶段。

1 我国塑料模具工业的发展现状

我国模具行业近年来发展很快，据统计，近年来我国模具年产值打360亿，而用这些模具所生产出来的产品，他们的价值往往高于其价值的几十倍。塑料以其多样性的品种和优异的加工性心被广泛地应用于工业中。但是由于我国塑料磨具工业的起步相对较晚，与工业相对比较发达的国家相比，还存在很多问题，主要表现在以下几个方面。

1.1 我国塑料模具工业发展所存在的问题

（1）工艺装备落后；虽然经过几年的发展改造，有些企业的技术水平已经比较先进了，但是仍然有一部分企业的组织协调能力差，对于现有的资源无法得到完善的利用，工艺设备较落后，就无法承受较大的项目，从而形成一个恶性循环的局面。

（2）发展不平衡；如今，虽说有个别大型的企业的一些产品已经接近国外的水平，但从模具的精度，产品的使用寿命以及产品表面的粗糙度来看，还是稍微落后于国外的先进水平，包括生产方式在内的总体水平，都还有很大的发展空间。

（3）企业的综合素质能力低下；在经济全球化的进程中，像塑料模具这样的竞争行业，很多企业的体制改革跟不上市场多变的节奏，一方面的原因是技术人员的比例低下，企业的素质水平跟不上行业的发展；另一方面，思想观念落后，在科研技术这方面的投资少之又少。

1.2 我国塑料模具工业发展的重要性

工业发达国家将模具产业的发展放在优先位置，据统计，在洗衣机，电视机，照相机电话电脑甚至是仪表仪器中，90%的零件都是靠塑料模具来制造完成的，模具工业的发展水平直接影响着产品的质量，企业的经济效益以及行业的进步与发展。

我国的塑料模具工业的起步较晚，但发展迅速，现代工业的发展，对塑料模具的支撑也有了多样化的要求，模具产品不断向着复杂，精密，长寿的方向不断更新，在工业生产中，塑料模具的广泛应用，使得塑料模具也称为一个国家制造水平的衡量标准之一。

2 我国塑料模具向自动化产业的迈进

2.1 走中国的塑料模具自动化发展之路

塑料模具自动化，主要是指在制造过程中采用自动化的技术，实现对产品的自动流动生产技术，根据国外的生产发展史来看，实现塑料模具生产自动化是一个由低级到高级，由完善到不完善的一个发展过程，当机器的操作采用自动化的模式之后，生产方式才能够从传统的机械化向数字自动化，自算计控制自动化的方向过度，从而全面提高生产效率，达到自动化的最理想的阶段。

2.2 全面推广使用CAD＼CAM＼CAE技术

80年代以来，CAD、CAM以及CAE等技术已经从实验室走入到实践中，并被运用到塑料模具加工上，并带来了明显的经济效益，据报道，美国一个公司在使用了Computool公司的CAD＼CAM＼CAE系统之后，公司效益提升了近一倍，不但节省了制成周期，而且还减少了使用材料，模具成本也随之降低了20%左右。在制造模具的过程中，采用人工设计的方法无法实现设计制造一体化，在过去的模具制作工作中，主要还是依靠人工的操作技能，而随着CAD等技术的应用，避免了过去过多的依赖人工操作，使产品更加精准。

CAD＼CAM＼CAE技术你能够对自动对方案进行对比优化，选择最佳方案，帮助模具制造者选择最佳的注射机，并能够自动分子出模具设计的弊端，以便做出调整。

2.3 推广热流道技术、高压注射成型技术等

现代模具区别于传统模具来说，它不仅外形结构更复杂，而在在制造技术上的难度也更大，由于热流道技术不但能够大幅度的减少原材料的需求量，而且能够提升制成品的质量以及生产效率，并缩短成型周期，在国内，也已经有30%的企业在制造塑料模具过程中采用热流道技术。热流道技术还能够消除后续工序，在模具经过热流口成型后，无需再进行修剪以及回收加工，更利于生产自动化。为确保产品的精准度，继续深入研究热流道技术、高压注射成型技术等也非常重要。

2.4 高标准工程技术

随着社会对塑料产品的需求量的增加，塑料模具行业得到了飞速的发展，有些企业随之进入了自动化生产的阶段。多台可互换工作台数控机床的生产线在换机床时不需要再重新装卡找正，因此，加工效率得到提高；柔性加工生产线适用面广；一体化加工中心一次装卡可实现出底面加工之外的全部加工面的高精度的加工，是塑料模具工业自动化发展的重要的方向。

3 结语

我国塑料模具工业从80年代起步到现在，模具水平有了很大的提高。而传统的生产塑料模具的方法已经远远不能够满足现代模具对生产技术的要求，在科技研潮的推动下，我国塑料模具产业进入自动化发展时代，CAD＼CAM＼CAE等集成技术也在这种情况下应运而生，并被广泛的运用在塑料模具的生产制造中，从而带来了很大的经济效益。科学技术作为第一生产力，应将塑料模具工业的发展作为急人，将我国的塑料模具工业更新到更高的水平。

参考文献

[1] 仰建武.快速可换型芯注塑模CAD关键技术研究[D].华侨大学，2001.

第8篇：数控机床的发展史范文

【关键词】新技术 创新 传承 综合应用

用新技术组织传统艺术设计教学实践应让学生掌握艺术传承，引领艺术设计。艺术设计指导技术创新，技术创新服务于艺术设计的内在联系，突出民族特色，团结协作攻关，从而形成综合设计能力。

一、把握好艺术设计与技术创新的关系

（一）以艺术设计引领技术创新方向，增强学生的技术创新意识

人类社会对于艺术的追求永不停止，艺术设计也不会停止，促使实现艺术设计的技术也在不断创新。cad与3d辅助设计、3d打印机、激光雕刻和数控制作等新技术也逐步向辅助艺术设计方向发展，衍生出许多新的技术形式，为艺术设计的发展拓展了路子，增加了新的艺术设计方法，如计算机辅助配色技术使装饰色彩层次无限拓展，计算机辅助设计使设计思路即时反映，3d打印使艺术设计作品即时呈现。因此，应根据艺术设计需求，在教学实践中注重新技术的应用，力求实现技术创新，使其更好地服务于艺术设计。

（二）以技术创新提升艺术设计品质，增强学生艺术设计能力

采用先进的技术进行艺术设计，能够形成新工艺、新程序、新材料，衍生出新的艺术形式，使得技术创新成为艺术产品创新、工艺创新、装备创新、原材料创新、生产组织与管理创新的原动力。在利用新技术组织艺术设计教学过程中，应注重培养学生借助新技术提升艺术设计品质的能力，发挥新技术的优势，丰富艺术产品，提高艺术产品的生产效率，提升艺术产品的质量，降低艺术产品的成本，扩大艺术产品的影响力。

（三）注重艺术设计与技术创新相互转化，提高学生综合艺术素养

综观艺术发展史，艺术设计的长久积淀必定会引起艺术设计、生产技术的创新，而每一次技术创新，必定会引起艺术设计质的飞跃，两者之间是相互作用、相互促进的关系，呈现出螺旋式上升的趋势。在组织艺术设计和技术应用过程中，要使学生掌握其中的内在关系，让其在艺术设计中能够树立技术创新的意识，在技术应用过程中不断推陈出新，提升艺术设计品质，创新艺术设计技术。

二、把握好文化传承与技术创新

（一）围绕文化传承进行技术创新

一方面，中国传统设计是文脉深厚、工艺荟萃、制作精美、风格独特的，是中华民旅生活智慧的结晶，是艺术设计的基础。因此，艺术设计不能与传统艺术分割和对立，其要秉承文化传承。另一方面，文化传承必定要引导技术创新，而技术创新要服务于文化传承，要围绕文化传承组织技术创新，如北京林业大学刘冠老师创新“快装自锁榫卯结构”的结构技术，采用数控铣床精密加工，设计生产出了中国传统明式家具，这就是一个围绕文化传承进行技术创新的典型例子。

（二）注重解决艺术设计中的技术短板

传统的艺术设计产品有其传统的技术方法，但工艺比较复杂，程序繁多，生产效率不高。如龙、祥云是我国的图腾，在用cad和3d进行室内装潢设计和环境艺术设计过程中，相当一部分设计还需借助一些抽象的符号来辅助设计，不能形象化、可视化、模块化和规范化，艺术设计的效率不高、意境不强、精品不多，应使这些复杂的图案符号化、公式化和参数化。

（三）注重围绕文化传承形成配套技术

要围绕某一艺术传承，在技术、程序、工艺、材料等方面形成配套的技术创新，如北京林业大学采用激光雕刻工艺与染色木基复合材料技术设计生产出 了“云雕”“剔犀式线刻浮雕”“套色浮雕装饰板”等产品。只是目前这种技术还不多，不配套，还有很大发展空间，需要引导学生在技术、程序、工艺、材料等方面做进一步研究，形成配套技术。

三、把握好多种技术的综合应用

（一）要有准备，充分掌握技术特性

应引导学生学习掌握cad、3d绘图、数控机床、激光雕刻等技术，做到“精一懂二知三”，让学生打牢设计基本功。一是通过所见即所得的设计及生产技术，使设计形象而直观，及时修改设计和生产中的不足，提高产品的成品率和精品率；二是提高学生的实际动手能力，使其很容

易将设计图纸变成实体的艺术品；三是提高学生心理素质，对其树立自信心极其重要；四是使学生由理论型人才向实践型人才过渡。

（二）要综合运用，充分发挥技术优势

应引导学生学会综合运用上述设计技术，充分发挥各种设计技术优势，提高综合艺术设计能力。一是让学生达到触类旁通，懂得各种技术的相互融合，迸发出设计灵感，产生1+1大于2的效果；二是通过各种技术综合运用，让学生设计出新的艺术形式，生产出新的艺术产品；三是降低艺术设计产品的成本，实现艺术设计产业化；四是为学生拓展就业渠道，为社会提供更多人才。

（三）要形成合力，充分发挥集体力量

个人的能力是有限的，要引导学生根据个人能力和特点，组成协作团队，形成合力，提高集体攻关能力。一是可通过团队协作，设计、生产出大型、复杂的艺术产品；二是通过相互研讨、碰撞，产生出新的艺术火花，提高设计品质；三是集成多人多艺，可缩短设计周期，提高学生的成就感；四是让学生在学校形成团结协作精神，为其及早走向社会和适应社会打下良好基础。

（注：本文为《激光雕刻工艺与染色木基复合材料结合的创新与设计研究》项目资助）

作者王珺珠系北京林业大学艺术设计系在校生

第9篇：数控机床的发展史范文

关键词：机械自动化；机械制造；发展前景

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.025

0 引言

从发生工业革命后，工业就以第二产业从农业中脱离出来成为了一个独立的产业，并经过长时间的发展在当今社会占有重要地位。随着经济的发展，科学水平不断提高，科技更是现代工业的核心力量。机械制造为整个国民经济的发展提供了技术装备，机械自动化也大大推动了机械制造的发展，所以机械自动化应用也越来越广泛。虽然我国的机械制造业的机械自动化技术得到迅速的发展，但是相对于发达国家来说还是显得十分不足，为了找出其发展空间，我们应当重视机械制造中的机械自动化应用。

1 机械制造和机械自动化的内容

1.1 机械制造的内容

机械制造是工业生产部门之一，涉及的领域十分广泛，小到仪器、仪表的生产，大到机床、机械设备的生产，在各个生产行业都有其存在的价值，为我国的经济提供了技术装备，在机械化的今天，机械制造业有着很好的发展前景。机械制造业的发展是工业发展的重要项目之一，其发展水平也标志着国家工业化水平的发展，因此在工业中占有十分重要的地位。机械制造从机械角度出发，用机械独特的工作性质和强大的功能效果逐渐代替了手工制作，提高了生产效率，大大增加了生产量，也使得机械制造业在工业各部门的竞争力有很大的提升，机械制造业良好的发展无疑能给国民经济带来利益。

1.2 机械自动化的内容

机械自动化是机械制造的一项技术改革，它的出现使得机械制造业有了质的飞跃。随着经济的发展，科学的不断进步，只有技术跟上才不会被时代所淘汰，而机械自动化正是现代科技带来的成果。机械自动化为机械制造业的发展带来了良好机遇，它不仅是机械制造技术的重要组成部分，还是机械制造技术进步和发展的主要方向，它以一种全新的生产模式，给我们带来了无限惊喜。

机械自动化，就是将自动化技术在机械制造的过程中广泛地推广和应用，利用机器和设备通过机械方式，用更快的速度对原材料进行加工，同时加快了机械生产过程中原材料的流动速度。机械自动化改善了传统生产模式效率低的问题，也提高了机械化过程中的劳动生产效率，通过自动化控制进而促进机械自动化技术的大力发展。

2 机械制造中机械自动化发展和存在的问题

2.1 机械自动化的发展及趋势

从工业革命开始，原来以手工技术为基础的机械制造业逐渐转换为机器技术为主。在科技飞速发展下，进人了现代工业的发展阶段，当今社会，机械自动化的实现无疑将机械生产引领向了一个新的领域，机械自动化即实现自动控制，通过对机器和设备的设定自动控制系统，在减少职工劳动量的同时使得生产量大大增加，并且提高了劳动效率和生产质量，现在的机械制造已经离不开自动化系统。

机械制造自动化专业涉及面广，在机械制造综合领域内生产着各行业所需产品，并对设计制造、科技开发、甚至经营销售等方面的工作都有着一定的影响。这就决定了机械制造行业的重要性，使其有着庞大的需求量及规模，所以需要一支庞大的专业人才队伍。

机械制造业是国民经济中最重要的生产部门之一。机械制造生产过程中主要是对自然资源以及原材料进行加工或装配。这是一个工资相对较高，但工作也比较艰苦的行业，对从事此行业的人要求有一定的体能和技能。在机械制造业发展良好的情况下，人才市场对机械类人才会有较大需求。为配合机械自动化等先进技术，具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标，机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。

2.2 机械自动化存在的问题

但机械制造业也存在一些问题，单从机械行业发展来说，各行业的生产仍是重点比如动力机械、印刷机械、数控机床等重头产品，虽然这些传统工业领域的前景仍大好，但是为了跟上时代的步伐，在人们环保意识和节能意识增强的今天，机械制造行业应该进一步向机光电一体化发展，充分利用现有资源，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。绿色化应用，让人们在机械制造中不忘保护环境资源。绿色化成为了工业化发展的趋势，不仅是产品质量，环境质量也得到人们的重视。

3 机械自动化原则

3.1 对机器的功能要求高

机械自动化就是给人们带来方便，为了满足人们的需要，利用控制系统对机器和设备进行操作，此时对机器就有很高的要求，要让它们保证在人为输入能量、信息、命令时能做出正确的判断并进行处理，做到输出的结果与输入信息匹配。

3.2 对科学技术有依赖性

随着科技不断进步，利用先进的科技不断创新。社会在进步，所以单靠人力和畜力是满足不了生产需求的，这时机械被发明创造出来，利用先进的科技机械也在不断改进。例如从最早的蒸汽机开始，为了降低燃烧消耗率，有人发明了有分开凝汽器的蒸汽机，后来因为电的广泛运用，电动机开始取代蒸汽机，到后来新型交通工具的出现，又使得燃气轮机和喷气发动机被发明出来。从历史中我们不得不承认每一次机械的改进都与科技的进步息息相关。

3.3 与计算机网络相结合

随着第一台计算机的诞生，到现在计算机技术的飞速发展，使得各行各业的发展几乎都与计算机网络有关。机械自动化技术更是离不开计算机网络，在计算机上提前设定命令使机械能正常运作，在计算机上提前模拟，能在实际生产前找出问题，在实际生产中连续、优化的生产，为机械自动化提供了完备的技术支持。所以将信息技术、自动化技术以及管理技术与制造技术相结合，能有效促进当代机械制造业的发展。

4 机械制造中机械自动化的应用

从目前的发展需要，在机械制造过程中以最大程度的降低成本、收益快的自动化技术来讲，通过机械制造中机械自动化技术中集成化、智能化、虚拟化以及柔性化应用，制定的配套方案，及时对市场需求做出调整，使产品质量有所提高，在实现降低成本、缩短生产周期的目标时提升自身优势，提高企业产品的市场竞争力，促使其在市场竞争中占有一定的优势。

4.1 集成化应用

机械自动化技术中集成化技术是最重要的发展方向，在科学飞速发展的今天机械制造业不断改革，不断融入新的科学技术，打破传统模式，形成新型生产模式。利用计算机网络系统，使得信息技术、自动化技术高度集成，通过有效的整合使其成为一个整体。

4.2 智能机械应用

机械制造业本身就是一个综合领域，所以机械自动化就是一项综合性技术，将相关技术人工智能的集中在一起，比如机电一体化，将传统的机械产品转换为智能机械使其像机电一体化方向发展。智能化涉及多个学术性领域，如计算机科学、动力学等专业性强的学科一并吸收，使机械模拟人工智能，让机械有正常的思维能力和判断能力，在接收命令时做出正确的反应。

智能机械应用，在未来也许能使机械人格化，即机械自动化技术始终是一切为了人类，在智能不断创新研究，也许能使机械迅速反应人类对它的需求，提高机械的实用性和协调性。

4.3 虚拟化应用

虚拟化通常表现在与计算机技术相结合上，通过现代化尖端科技使机械制造过程中能实现模拟，对虚拟模拟的结果进行研究和分析，发现生产中存在的问题，这样能在实际生产过程中，有效避免不必要的材料消耗和工序，从而提高生产效率和质量。

4.4 柔性的自动化应用

机械制造不能一直保持着传统模式，人们必须时刻关注市场动态，根据市场需求做出调整及时改变。为了在竞争激烈的环境下提升自身竞争力，提高自身利益，柔性的自动化应用就显得尤为重要了，不仅要根据以前的发展进行分析，还要看到未来的发展趋势，为此具备应变能力。

5 总结

机械制造业是工业的重要部门之一，机械制造业的发展决定着国民经济现代化的速度、规模和水平，在国民经济中起着主导作用，是我国发展的重点之一。机械制造的过程相对较为繁琐，运用机械自动化技术不仅可以有效提高产品的质量，还可以极大地提高机械生产制造的效率，进而加强企业的市场竞争力。在我国机械自动化的进程中，我们不仅要大力发展新型技术，还要足够地认识到自动化技术所存在的问题，大力实现新技术的应用，明确环保意识，注重机械工程自动化的发展趋势，在实践中更快地应用科学技术。

参考文献：

[1]姜志军.机械自动化在日常生产中的应用[J].科技传播，2013（10）.

[2]王平.机械自动化在机械制造中的应用[J].中国高新技术企业，2013（22）.

[3]郭启明.对我国机械自动化技术发展的思考[J].机电信息，2011（21）.

[4]阿布别克・乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属，2011（03）.