高档数控机床的作用精选(九篇)

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第1篇：高档数控机床的作用范文

这几年来，机床行业向国民经济各部门提供了一大批先进适用的数控机床。向航天等国防尖端、造船、大型发电设备制造、冶金设备制造、机车车辆制造等重要用户提供了一批高质量的数控机床和柔性制造单元。如武汉重型机床厂和北京第二机床厂分别与大连理工大学合作，先后为航天部门提供了大型数字化仿形三轴联动和四轴联动控制的数控立车和数控镗铣床、为打破国外限制，发展国家航天事业作出了贡献。

研华ARK系列嵌入式工控机在数控机床系统中的应用

项目简介：采用嵌入工业计算机技术的数控机床具有广泛的适应性，利用其满足客户需求的计算能力以及具有的网络控制能力，使内嵌嵌入式工控机的机床在加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；提升加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。

趋势意义：实现数控机床联网后，将在数控程序管理和程序传输方面有了明显改善。满足客户需要的嵌入式工控机系统ARK系列将为我国制造业作出更大的贡献!

新型四轴数控车床

项目简介：根据国内外市场需求而开发的新产品MJ―860DT四轴数控车床。该机是一种采用双液压卧式回轮刀架面对面同轴线对置安装的四轴数控车床，液压尾座套筒纵向编程移动，有效解决了在车削长套筒类零件并采用内涨式夹具时的快速装夹效率问题。该机床具有强大的金属去除能力和高效加工效率，特别适宜长轴类零件和军工行业大型弹体零件的高效、精密车削。

趋势意义：以重切削、高刚性、高效率为其显著特点。该机床的开发成功填补了国内此类数控车床产品的空白。

线路板数控铣床的铣技术

项目简介：线路板数控铣床的铣技术包括选择走刀方向、补偿方法、定位方法、框架的结构、下刀点。都是保证铣加工精度的重要方面。系统介绍走刀方向、补偿方法，定位方法和下刀点，框架及下刀点等。当铣刀切入板材时，有一个被切削面总是迎着铣刀的切削刃，而另一面总是逆着铣刀的切削刃。定位方法可分为两种；一是内定位，二是外定位。定位对于工艺制定人员也十分重要，一般在线路板前期制作时就应确定定位的方案。内定位是通用的方法。所谓内定位是选择印制板内的安装孔，插拨孔或其它非金属化孔作为定位孔。下刀点和加工顺序选择的好，能使框架保持最大的强度最快的速度。选择的不好，框架容易变形而使印制板报废。

趋势意义：国内先进

机床主轴制动控制方式的改进设计

项目简介：对机床主轴制动控制方式进行了改进设计，判断主轴旋转状态，不采用延时2．5s，即认定主轴电动机停止旋转的控制方式，而是实时监控主轴旋转状态，当主轴旋转低于一定转速时，立即发出主轴停止完了信号。PLC实现主轴能耗制动的控制方法。

趋势意义：采用改进的控制方式用PLC控制机床主轴的制动，能够可靠地判别机床主轴的旋转状态，避免了机床的误动作，节约了主轴加工的辅助时间，使机床的保护性能更趋于完善。

数控刨床自动对刀和刀具磨损自动补偿方法

项目简介：研究了结构简单、操作方便的自动对刀和刀具磨损自动补偿装置。数控刨床自动对刀和刀具磨损自动补偿装置结构非常简单，由对刀块、绝缘体和底座三部分组成。整个装置由底座通过螺钉固定在工作台上。对刀装置与工作台一起通过x向的伺服电机做水平方向的移动，刀具由z向伺服电机控制做上下移动。对刀块和底座各有一个接线端。该对刀方法具有对刀装置结构简单、成本低、操作方便的特点，可以同时解决刀具的自动对刀和刀具磨损的自动补偿问题，且对刀和刀具磨损补偿的精度高。．

趋势意义：该对刀方法具有很强的使用性，在刨床数控系统中有较高的推广应用价值。该对刀方法已在作者研制的刨床数控系统中应用，并取得了很好的使用效果。

全数字总线开放式高档数控系统

项目简介：全数字总线开放式高档数控系统的主要技术指标包括：控制轴数32个；联动8轴以上，实现5坐标联动；6个通道；具有16位模拟量伺服接口等15项先进功能。全数字总线开放式高档数控系统在中国机床产业与数控系统制造技术方面创造了多个第一：数控系统的全集成配套；实际加工工件的总线式数控加工中心；完全自主知识产权和国产化；加工层管理层的网络化操作；采用最少硬件的开放式高档数控系统。

趋势意义：辽宁省科学技术厅和中国机床工具工业协会组织行业专家对上述成果作出鉴定，结论是全数字总线开放式高档数控系统具有国际先进水平，填补了国内高档机床数控系统的技术空白。

高速高精度的全功能数控车床QTNl00―Ⅱ

项目简介：采用先进电主轴技术的QTN 100―Ⅱ，主轴转速达6000rpm，可适应从低速重载切削到高速高功率的切削；它采用了平滑高增益的伺服控制和高效能的AC伺服电机以实现快速而无震动的加减速，其x轴和z轴的快速移动速度分别达30m／rain和33m／min。该机床配置高速高精度的12位刀塔，高速的刀具交换大幅提高了生产效率，其刀塔单步分度仅需0．18秒。而且，由伺服电机驱动的智能尾架，不但可以方便准确地对位置进行自动控制，还能对尾座的推力进行自动调整。?QTN 100―Ⅱ配备有刀具测量装置，可通过使用棒料送料器实现成套零件的加工、自动工件收集器等自动化功能选项。此外，机床还配置了MAZAK公司最新的MAZATROL MATRIX数控系统，采用人机对话式的编程方式，具有干涉检查、智能安全保护、震动抑制和声音提醒等功能。

趋势意义：国际先进

大型零件国产数控机床加工生产线开发研究

第2篇：高档数控机床的作用范文

关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、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、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献：

［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.

［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.

［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.

［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.

［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.

［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.

第3篇：高档数控机床的作用范文

在过去中国的工业化进程中，武重是一块丰碑。武重50多年的光辉历程中，多项关键技术、核心技术的重大突破得以实现，在打破国外长期对我国的技术封锁和限制方面，武重贡献突出，为各行业提供各种重大型关键技术设备2万多台（套）。

在信息时代新工业化、信息化的推进中，武重是一面旗帜。以“极限制造”著称的武重勇担大任，承担起多个国家重大科技专项，产学研用紧密结合，以创新推进高端精密制造，在高端精密制造方面走在了国内同行前列。

为中国工业担大任

武汉重型机床集团有限公司的历史，始于我国“一五”时期156项重点项目――武汉重型机床厂。1953年始建，1958年投产的武汉重型机床厂为我国工业的发展和提高各个行业的装备水平作出了重要贡献。自建厂以来，武汉重型机床厂先后为我国的机械、能源、航空、航天、军工、交通、化工等行业提供了2万多台重大设备，产品出口北美、中东、东南亚、非洲等地区。

在岩滩水电站建设项目中，武重承担了为哈尔滨电机厂生产CK53160型超重型数控单柱移动立式车床的任务，保障了国家重点工程项目建设，技术上填补了国内空白。

武重50多年的光辉历程中，多项关键技术、核心技术的重大突破得以实现，武重以其雄厚的实力和科研水平，被誉为机床制造业的“亚洲明珠”。

载誉而行的武重不曾停步，在信息时代工业化、信息化的推进中，武重继承历史的优良传统，开拓着未来的前景。武重生产的生产规格最大、品种最多的重型和超重型机床等产品覆盖工业各个行业，堪称“极限制造”。用武重董事长黄照先生的话说：“武重的分量很重”。

“分量很重”的武重的确当得起这个评价。众所周知，机床是工业的“母机”，高端数控机床的水平直接决定着制造业的精密化制造程度，中国的制造业雄起，必须有一批在高端数控机床领域技术实力雄厚的大企业。

在新的历史背景下，武重又一次承担起了重要使命。早在2009年2月，国家优先启动一批高档数控机床项目之时，武重就在华中科技大学的支持下，成功申报国家重大专项3项；随后，“高档数控重型、超重型机床关键功能部件技术升级暨产业化基地”项目获国家发改委立项；2010年，武重“十二五”国家科技重大专项2项申报成功；2013年1月，由武重集团主持实施的CKX5680型数控七轴五联动螺旋桨加工用重型车铣复合机床荣获2012年度国家科学技术进步奖二等奖。

“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，自主创新就是武重攻无不克的“金刚钻”。近年来，武重着重提高核心部件的国产化率，改进关键零部件的制造技术和工艺，在极端制造、多轴联动以及高精度、高可靠性数控机床研制方面取得了长足进步，企业核心竞争力大大增强。

目前，在我国核电、水电、风电、航空舰船、航天、航空和国民经济发展的重点领域有大量需求的XKD2755×570-2M型数控定梁双龙门移动镗铣床、CKX5363×95/160型超重型数控立式车铣复合加工机床和FB225A型数控落地铣镗床，均为武重自主研发。据了解，这3台重点设备均已通过科技成果鉴定，达到国际先进水平。

而今，武重不仅在技术上和产品品类上领先国内诸多同行，在国内和参与世界竞争方面，也走在了前列。目前，国内市场上武重的数控重型立车约占市场六成份额，龙门铣、落地镗、滚齿机等产品分别占1/3以上。

产学研用紧密结合

武重发展的重要驱动力，来自主创新能力，来自于成熟的产学研用紧密结合、深度融合的自主创新模式。武重在研发上，不惜高额投入，每年把不低于5%的利润投入研发，推进产学研用相结合模式的发展。

重视产学研用的研发模式，是武重从历史经验和未来发展中，总结出的重要经验，这一经验在武重的研发体系中，具有举足轻重的作用。武重先后与华中科技大学、湖南大学签订战略合作协议，与武汉大学、武汉理工大学等国内多家高校及科研院所开展产学研合作，在科研项目开发、国家重点项目的申报、实验室共建、人才培养等方面开展合作。

在新一轮技术革新中，武重更是把产学研用紧密结合、深度融合的研发模式提升到了战略高度。

2009年，武重集团与华中科技大学在武汉光谷签署了战略合作协议。双方约定，将在关键共性技术研究、设计制造、技术攻关、新材料开发、大型复杂零件制造工艺、信息控制系统、重型装备数字建模分析等领域展开合作研究。

目前，武重与华中科技大已经合作建立机械工业高档重型机床工程研究中心、国家高档重型机床产业技术创新战略联盟、院士专家工作站等国家科技专项平台，国家重点实验室的建设和高层次应用型人才培养方面的合作也将全方位展开。

校企合作、产学研用的紧密结合的研发机制硕果累累。

2012年11月2日，武重集团向天津赛瑞公司移交4台“极限制造”机床的剪彩仪式在天津滨海重机工业园区举行。

第4篇：高档数控机床的作用范文

关键词：选题 条件 目标 效益

中图分类号：F299.23 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0229-02

1 选题的背景和意义

数控机床是制造装备的装备，是“工作母机”，是国家创新能力和综合实力的重要标志。数控机床产业是国民经济的支柱产业。经济建设和国防建设所需要的大、特、精、小等装备必须应用数控机床进行加工，例如，航空航天、国防军工制造业需要大型、高速、精密、多轴、高效数控机床；汽车、摩托车、家电制造业需要高效、高可靠性、高自动化的数控机床和成套柔性生产线；信息技术业、生物工程等高技术产业需要纳米级、亚微米级的超精密加工数控机床等。数控机床越来越广泛的应用已充分证明数控机床对国民经济的发展、国防建设和综合国力的增强具有非常重要的意义。

数字控制技术是20世纪最伟大的工程技术发明之一，已有六十多年的发展历史，和计算机技术、集成电路技术、纳米技术、高分子技术等一样，成为对制造技术发展有着深远影响的共性工程技术。数字控制技术是数控机床的关键核心技术，是数控机床实现自动化、柔性化、集成化、网络化、智能化的关键技术，它使产品实现更新和升级换代，技术性能指标大幅度提高，在功能、水平、质量、品种、使用效果和价格等方面能更好地满足制造业的市场需求，增强产品的竞争能力。另外，数控装备易于根据市场需求组织和改变产品生产，缩短新产品生产周期，降低能耗和生产成本。数字控制技术以其本身特有的技术优势迅速改变现代制造产业的产品结构和生产装备结构。

我国机床数字控制技术的发展是从1958年开始的，从程序控制到计算机数字控制，从单坐标到多坐标数字控制，从单功能、单工种到带有自动换刀装置的多功能、多工种加工中心数字控制，从单机到柔性制造系统和柔性生产线的数字控制，从传统加工到特种加工的数字控制以及从整体式到嵌入式和分布式数字控制等，有了显著的进步和发展，取得了多项成果，值得总结，也急需编册，以便为机床数字控制技术的进一步发展提供有力的支持。而且工程手册是一种最具指导性的工程技术参考书，是工程技术人员必备的最有效的文献资料，曾经在历史上、一直到现在都在发挥着重要的指导和参考作用，编写一本高质量的工程技术手册不仅对该工程技术发展有着重要的影响，而且也标志着该工程技术发展的阶段，具有里程碑的意义。

2 选题实施的条件、优势与主要目标

纵观近年来，我国在机床数字控制方面出版的各类图书还是不少的，但教材、丛书比较多，缺少专门的综合性手册。虽然不少手册都有专门的章节对机床数字控制技术进行了介绍，但在内容上远不够系统和完整，因此需要出版一套权威性、先进性、系统性和实用性兼备的专门的机床数字控制技术方面的手册，来反映当前机床数字控制技术的发展，供广大相关工程技术人员参考。

（1）组织条件。《手册》的编写工作将由清华大学、山东大学、北京航空航天大学、华中科技大学、东南大学、中北大学、南京工程学院等大学和华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司、西门子数控有限公司、北京发那科机电有限公司等企业以及北京机床研究所、成都飞机工业有限公司等科研院所老、中、青相结合的专家级编著团队承担。拟由清华大学王先逵教授担任主编，山东大学艾兴院士担任主审。

（2）技术条件。编写单位承担了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项；国家自然科学基金及其他相关的国家级和省部级项目一百多项。这些单位近年来硕果累累，成绩显著，获得了国家发明奖、国家科技进步奖、国家级教学成果奖、国防科学技术奖、航空科学技术奖等奖项。为《手册》的编写提供了厚实的技术条件。

（3）人力资源条件。计划参与编写作者学术造诣高，工作经验丰富，成就突出，具有高度的行业责任感和奉献精神。《手册》编写团队将包括973“首席科学家”、国家级有突出贡献专家、政府特殊津贴获得者、国家教学名师、研究单位技术总负责人、“数控一代”专项专家组成员、国家级或省部级中青年专家等科研教学第一线领军人物，他们毫无保留地把自己长期积累的科研、教学成果以及实践经验无私贡献出来，为推动行业发展尽心尽力。这为保障高质量、按时完成《手册》提供了人力资源保障。

（4）出版社优势。在手册图书出版领域，国防工业出版社出版了一大批高水平、高质量的专业手册，其中《船舶设计实用手册》《现代工程材料手册》《电镀手册》《非标准机械设计手册》等在业内产生重要影响，在读者中具有很高的声誉和良好的口碑。同时，在数控专业图书方面也出版了一系列图书，如“现代数控技术系列丛书（第1版、第2版、第3版）”等。培养了一支有专业背景、编辑业务知识扎实、力量雄厚的编辑队伍；一支工作认真负责、质量意识强，以一级校对为核心的校对队伍；一支o跟出版科技发展，极具创新意识，坚持高标准、高质量的印刷生产管理队伍；一支市场竞争意识强，能力突出的营销队伍。

这些有利条件和优势将保障《手册》达到以下目标：

（1）普及先进技术，提高行业整体水平，成为促进行业发展的“精品”项目。

（2）促进数控机床设计科技创新的“好助手”。《手册》将大量吸收数控机床设计的最新成果、经验和资料，为数控机床设计人员提供强有力的支撑和指导。

（3）《手册》收集、整理了大量最新设计和加工实例，许多内容都可用于工程实践的参考，并对设计中容易产生问题的关键点给予明确提示，可为科研设计人员提供一条学习、参考、创新的捷径。

（4）工程人员的“好帮手”。《手册》沉淀了作者们长期积累的科研、教学成果与实践经验，理论论述清晰、系统，综合性强，设计实例经典、选型丰富，技术标准收录全面、整理有序，论述理论与实践有机结合、深入浅出，便于读者全面了解、学习和掌握数控机床设计和操作的知识，对工程技术人员的实际生产、研究开发工作有指导作用。

3 选题的特色突出

《手册》不是一般的数控技术手册，而是以机床为对象，限定在机床的数字控制技术，而且采取了以机为主、机电结合的写法。当然，机床的数字控制技术也可用于其他装备制造上。《手册》具有权威性、先进性、系统性和实用性特色，体现了我国数控机床的自主创新能力和在提高数控系统的附加值等方面的水平和能力。

（1）权威性。高水平的作者团队、丰富的科研成果、科学的组织工作，将给予《手册》权威性提供了坚实的基础。参编单位都是从事数控技术研究的权威部门，集聚了大批优秀的科研工作者和优秀科研团队，承担了许多国家级和省部级的项目，他们的科研工作和成果奠定了《手册》的内容基础，保证了手册的权威性。

（2）先进性。《手册》内容将包括：①最新的设计理念、设计路线和方法；②最新的国家标准；③国内外最新、最先进的数控机床设计技术、工艺、装备、产品和操作系统；④ “高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项、近三个“五年计划”和“863计划”等国家和省部级重点科技攻关、预先研究、支持项目的科研成果。《手册》的先进性，为数控机床科研设计人员站在更高的起点进行科技创新提供了有力支撑。

（3）系统性。《手册》计划分为技术基础卷、机床及系统卷、操作与应用卷，比较系统、全面、内容丰富。内容涉及机床、电机电器电路、计算机、自动化、控制、软件等多个方面，对专业交叉内容从工程实践角度进行了分工、协调，保证内容既有联系、相互对应，又相互印证、统一，使之更全面、更系统地反映数控机床的设计理念、方法和技巧，从不同专业角度丰富《手册》，使其更具系统性。

（4）实用性。《手册》注重理论与实践结合，编写密切结合我国企业数控技术的应用实际，广泛、充分地吸纳了各著名企业的资料，同时在编写过程中，采取学校与工厂、企业密切结合、共同编写的方式来保证理论联系实际。《手册》还专门编写了“操作和使用卷”，介绍了国内外知名企业的典型数控机床和数控系统，论述了数控机床的安装调试、性能检测、可靠性、故障诊断，以及实用操作模式、加工仿真和典型加工实例，并编写了常用数控标准、参考资料和常用数控名词术语中英文对照等，确保了《手册》的实用性和可操作性。

4 选题的主要框架

数字控制技术是一项先进技术，机床数字控制技术一直处于高速发展期，内容不断变化，体系不断更新，新技术、新水平不断涌现。同时，数控技术在应用上不断扩大，它又成为高新制造技术的基础。因此《手册》在编写过程中，力保体系结构新颖、内容科学先进。手册共分三卷：技术基础卷、机床及系统卷、操作与应用卷，内容比较全面、完整。

5 选题的社会效益、经济效益分析

第5篇：高档数控机床的作用范文

关键词：数控机床维修；素质要求；专业课

2015年3月5日，国务院审议通过了《中国制造2025》，提出通过三步走实现中国制造业强国的战略目标。其中机器代人和数字化加工是实现制造业强国不可或缺的重要组成部分。2011-2014年我国数控机床产量分别为27.2万、30.6万34.7万和39.1万台，数控机床的保有量呈逐渐增长态势。随着数控机床保有量的提高数控机床的维修变得越来越重要了。作为输送操作制造人才重要基地的技师学院，必然要加大数控机床维修专业的培养力度。该专业以培养学生熟练掌握，数控设备故障诊断能力与数控设备维修能力为目标根据该类专业学生的培养目标，本文从社会需要的实际情况出发，对学好专业应具备的几点基本素质和课程的教学内容、教学方法与手段和实践教学体系进行改革等方面提出了一些想法和建议。

一人员素质的基本要求

数控机床是综合了计算机、自动控制、精密侧量和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，因其控制系统涉及范围广、系统价格较贵，因此它对维修人员素质提出了比普通机床更高的技术要求，这些要求主要包含以下几点：（一）知识面要广数控机床是集机、电、液、气等于一体的加工设备，组成机床的各部分之间协调作业互相作用，任何一部分发生故障都会影响其他部分以及机床整体的正常作业。为尽快更好的判别机床故障的真正原因与故障部位，前期必须要学习机械制图、机械原理、机械设计、电气传动及控制、机电一体化、数控加工技术、流体传动及控制、机床概论等课程。只有掌握了机械、电气的基础知识和基础理论，熟悉机床的结构与设计思想、数控机床的性能等，才能迅速找出故障原因，判断故障出处。（二）重视实践累积数控机床的维修速度除了具备基本的理论知识以外，在很大程度上还要依靠经验的积累。数控机床维修中有很大一部分是常见的故障，如进给传动链故障、主轴部件故障、自动换刀装置（ATC）故障、用于检测各轴运动位置的行程开关压合故障、配套附件的故障等。对这些基本的故障维修人员可根据以前的维修经验进行诊断和维修。因此维修人员解决过的问题、维修过的故障越多，也就是实践越丰富维修经验也就越丰富。因此数控机床的维修应该细心观察同行技术人员或专家维修解决问题的方法，认真记录，日积月累，必然能够达到提高自身水平与素质的目的。（三）勤动脑，慎动手数控机床的结构复杂，在某些场合故障反映的现象不一定是产生故障的根本原因。作为维修人员必须透过现象看本质，通俗地讲，数控机床的维修人员从某种意义上说应“勤动脑，慎动手”，切忌草率下结论。例如现在的数控机床有很强的自诊断功能，常见的基本故障机床基本能直接指出故障点。所以我们故障诊断中要充分利用自诊断这个特点。“勤动脑”还要勤于学习。数控机床的操作系统说明书内容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明等，一定要勤于学习注重分析与积累，根据实际需要，精读某些与维修有关的重点章节，理清思路、把握重点，切忌眉毛胡子一把抓导致真正维修时无从下手。慎动手不是不动手，对于维修数控机床这样精密、关键设备，动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。动手前应边观察纪录、边仔细思考，找准切入点。比如电气元件的安装位置、导线标记、机床设置参数值等都要做好纪录，以便维修后恢复。（四）具备一定的英语能力我国数控机床产量呈现每年递增的态势，但国内高档系统的自给率不到10%，约90%依赖进口。其配套的说明书、资料纸质版有中文版，但数控操作系统的报警文本显示基本以英语居多。具备一定的语言能力可以帮助维修人员迅速根据系统的提示与机床说明书中所提供信息，确认故障产生的原因，加快维修进程。

二教学内容的设置

根据职业教育的特点，课程的教学内容主要围绕知识、能力、素质来进行，提高学生动脑、动手能力。课程设置的特点有基础性、实用性、时效性和新颖性。在课程设置方面，突出技能训练的针对性和实用性原则，实践以企业的需要为导向，理论以“必需、够用”为度，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。以宁波第二技师学院教学内容设置为例。我院开设了专业基础课：机械制图及CAD、机械基础、金属切屑原理与刀具、现代数控设备、机床电气控制与PLC、CAD/CAM、液压与气动技术、公差配合及测量、金属材料与热处理等9门课程，为专业课程学习打下结实的基础。开设专业课程：传感技术、机床电器装调、数控机床故障诊断与维修、机床机械构件与部件、机电一体化控制系统、交流伺服与变频技术、数控系统连接与调试等7门课程，加强专业认知和理解。开设课设技能训练课：钳工基本操作技能训练、电工基本操作技能训练、数控机床操作技能训练、数控机床操作与编程、数控机床装调技能训练、数控机床故障诊断与维修技能训练等6门课程，提升学生实际动手能力。开设综合课程：企业生产实习、综合能力考核、技能鉴定，综合检测学生在校的所学所练。在校期间，我们注重理论教学，关注实践操作。在课程中，基本以理实一体化课程方式推进，聘请企业师傅和教师同堂上课。在课程中由师傅主导，教师辅助。让学生在学校就能体验工厂师傅带徒，在学校就知道实际生产中遇到的问题。课程中，我们采用真机床教学，真机床练习，实打实的重现机床报警，手把手教学，帮助学生排除机床故障。校企合作，学生走进企业，体验真实的维修场景，体验未来工作。在岗位中，遇到的问题不一定是学校学过的，机床型号不一定是课上见过的，如何处理这类问题，如何通过机床厂自带的一些资料，寻找维修的方法。在没有资料时如何通过网络、同行解决问题，是我们校企合作中学生的主要学习点。

三结语

数控机床是集机、电、液、气等为一体的复杂机电一体化设备，对于数控设备维修人才的综合素质有较高的要求，因此数控维修人才的培养也应该是综合性的。在提高维修人员综合素质的前提下，注重理论和实践的互相协调，注重培养学生工程素养必将是未来培养高级数控维修人才必修之路。

参考文献

[1]智妍数据中心.2015年中国数控机床行业发展现状及分析展望[N].中国产业信息网.2015.12

第6篇：高档数控机床的作用范文

Abstract： Comprehensive evaluation system is analyzed on modern CNC machine tool. The index system is determined based on the full function and full-performance integrated design method of the products by Prof. Wen Bangcun. The index of modern CNC machine tool is analyzed with theoretical evaluation， the mechanical product's test and user's test. The comprehensive evaluation system is constructed about modern CNC machine tool.

关键词：数控机床；质量评价；机械设计

Key words： CNC machine tool；evaluation method；mechanical design

中图分类号：TH11 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）13-0029-02

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收稿日期：2012年9月20日。

作者简介：郭凯（1980-），男，辽宁盘锦人，沈阳理工大学讲师，博士后，研究方向为机械设计及理论。

0 引言

所谓评价，一般是指按照目标测定对象的属性，并把它变成主观效用（满足主体要求的程度）的行为，即明确价值的过程。从另一个角度说，评价是指从评价对象主体中提取本质属性，用以度量评价对象的行为过程，使之转换成主观或客观的价值尺度[1]。

在产品使用的过程中直接检验其功能与性能的好坏是产品质量的最理想的评价方法，但对设计者或企业来说，应该太晚了，因为一旦在使用中出现重大问题，会给企业的信誉造成不良影响，另一方面会给用户造成重大损失。所以在产品设计工作过程中对产品质量进行评价在有关技术文献中还没有介绍较完善的产品质量的评价方法，是一项必要的工作。但直到现在，对产品的质量无法进行严格的把关，这样给产品设计工作带来了较大的随意性。因此，研究并提出产品质量的评价准则和评价体系，无论是在理论上还是现实上都有一定的价值。

目前零件的加工要求越来越高，一般的低档数控机床已经很难满足要求，与美国、德国、日本、意大利、西班牙等发达国家相比还有差距。目前高档的数控机床的重要部件都依赖于国内外进口。面对数控机床的广泛应用和改进质量的要求，这就急需国内数控机床的新产品开发和已有产品的质量改进，从而提高竞争力。将科学、客观地评价体系融入到数控机床的产品开发中[2，3]，已成为提高其产品质量的重要一环。

1 现代数控机床的评价指标

一般而言，指标的范围越宽，数量越多，方案的差异越明显，评价指标的制定是一项很复杂的工作，但这样指标的确定也就越困难，同时也越有利于判断和评价，以闻邦椿提出的产品的全功能和全性能综合设计法为基础[4，5]，如图1。通过相关专家、使用用户分析讨论，确定产品质量评价指标体系。

2 现代数控机床的评价方法

从产品的开发过程来看，如图2。这个过程可分为：立项、设计、制造、出厂、用户使用。通过产品的评价体系对其开发过程进行评价，采用通过理论和专家评价、试验检验和通过用户检验三种评价方案。

2.1 采用理论方法系统评价 通过采用多种不同的理论评价方法[6-10]的计算，分别得出评价结果，这些结果只能被认为是接近实际的客观结果，如图3。将其与现代数控机床产品的试验和用户使用得出的结论分析比较，从中找出适合机床的理论评价方法。

2.2 通过试验检验评价

2.2.1 现代数控机床的功能检验

为了全面检查机床的功能及工作可靠性，数控机床在安装调试后应在一定负载（或空载）下进行较长时间的自动运行考验。检验时要按照机床配置的数控系统说明书或合同的规定，用手动方式或程序方式检测该机床应具备的主要功能。

2.2.2 现代数控机床的性能检验：主要包括主轴系统、进给系统、自动换刀系统、其他电器装置、安全装置、装置、气液装置及各附属装置等。

2.2.3 精度检测

具体包括几何精度、位置精度、工作精度。

2.3 通过用户检验评价 采取走访老用户，了解机床的使用情况，定期进行精度检测，检测机床误差并及时矫正螺距，反向间隙等。并对使用过程中出现的故障进行维修，数据跟踪。

3 结论

在现代数控机床的开发过程中，利用产品质量评价体系来为设计人员提供数据和建议，提出改进产品质量的方案，通过三种评价方案的对比分析和总结经验教训。

到目前为止，已经出现了多种的综合评价方法，但仍有不少的问题正在不断研究和完善之中，这并不意味着综合评价方法和理论已十分完善，有些问题还有待于进一步的解决。

参考文献：

[1]吴敬业.评价技术的理论与应用[J].国家自然科学基金资助项目研究报告，1989.

[2]王立平.关于国产数控机床发展的几点思考[J].航空制造技术，2010，（4）：51-52.

[3]陈炳锟. 数控机床可靠性试验设计及评估方法研究[D].吉林：吉林大学，2012：41-52.

[4]闻邦椿，张国忠，柳洪义.面向产品广义质量的综合设计理论与方法[M]. 北京： 科学出版社， 2006： 47-66.

[5]WEN B C， REN Z H， LI H. Several considerations regarding the development of equipment manufacturing industry[C]. The Proceedings of the China Association for Science and Technology. Xinjiang， 2005，2（1）：243-251.

[6]Daisuke Kono， Thomas Lorenzer， Sascha Weikert. Evaluation of modeling approaches for machine tool design[J]. Precision Engieering， 2010， 34（3）： 399-407.

[7]L Andolfatto， S Lavernhe， J R R Mayer. Evaluation of servo， geometric and dynmic erro sources on five-axis high-speed machine tool[J]. International Journal of Machine Tools and manufacture， 2011， 51： 787-796.

[8]袁峰，秦东晨，王太勇.机械产品设计方案评价决策方法[J]. 机床与液压，2007，35（8）：72-73.

第7篇：高档数控机床的作用范文

“十一五”以来，随着江苏省现代制造业的迅猛发展和精密加工技术的普及，企业对现代制造技术高技能人才的需求日益迫切。在2010年和2011年公布的江苏省紧缺型职业（工种）参考目录中，数控技术应用专业所对应的主要就业工种数控车、数控铣、加工中心等精密数控设备操作人员均在列。地方经济及行业企业对数控专业不断更新的用人需求，要求职业学校在专业建设、人才培养上形成适应社会、企业需要的专业课程链路与课程教学设计。

二、调研形式与内容

（一）调研思路

本次调研依托数控技术应用重点专业建设协作组开展，数控技术应用专业协作组于2011年7月成立，共有无锡机电高等职业技术学校、常州刘国钧高等职业技术学校、溧阳中等专业学校、泰州机电高等职业技术学校、盐城机电高等职业技术学校、盐城高级技工学校、镇江高等职业技术学校、宜兴中等专业学校、常熟中等专业学校、仪征工业学校、江都中等专业学校、丰县中等专业学校、淮安中等专业学校、江苏交通技校、无锡高级技工学校、徐州高级技工学校、南京高级技工学校、泰兴中等专业学校、常州高级技工学校19所学校参加，地域覆盖苏南、苏中、苏北，均为当地的骨干职业学校。本次调研覆盖了19所成员学校所在区域。

（二）调研内容、方式及对象

1.行业发展调研

方法：资料查阅为主，访谈交流为辅。

内容：行业发展规划要求，区域经济发展的“十二五”规划，行业发展现状，区域经济增长方式变化，人才结构现状及需求，中高等职业教育供求状况，行业文化、职业素养状况。

2.企业调研

方法：问卷调查法为主，交流访谈为辅。

企业类型为各类规模的国企、私企、外企；既有技术密集型也有劳动密集型。

内容：企业的人才结构类型及人才需求，企业劳动组织的变化（流水线还是岗位轮换等），企业技术变化（常用的设备、制造的工艺等），产品制造、销售和服务等运营方式的变化，企业的岗位设置，岗位对知识和技能的要求，岗位对职业素养的要求，岗位对应的职业资格要求。

3.学校调研（近3年情况）

方法：问卷调查法为主，交流访谈为辅。

内容：现行专业人才培养方案，现行专业人才培养方案课程结构比例、执行情况，现行专业人才培养方案存在的问题，企业对现行人才培养方案的建议，本专业校内实训基地主要设备及台套数，毕业生主要就业岗位，学生生源（来源、数量、录取分数），毕业生升学的比例。

4.毕业生调研

方法：问卷调查法为主，交流访谈为辅。

内容：毕业后的岗位，从事岗位的知识和技能需求，所学课程的应用情况（如课程开设必要性），毕业生继续教育的需求，毕业生继续教育的难点。

三、调研分析

（一）江苏省装备制造业发展现状

1.规模效益快速提升。“十一五”以来，江苏省装备制造业发展步伐明显加快。“十一五”期间，全省装备制造业销售收入、利税年均增速分别达到26.8%和38%，远高于全省工业经济平均增速，占全省工业经济比重年均提高约1.3个百分点。

2.产业结构持续优化。通过组织实施国家、省装备制造业调整和振兴规划纲要，推进一批重大项目建设，全省装备制造业结构调整步伐明显加快。2010年，全省高端装备制造业实现销售收入达5300亿元，增速超过40%，新型电力装备、汽车、船舶与海洋工程装备、工程机械等产业链规模超千亿元，轨道交通装备、航空航天装备、节能环保装备、高档数控机床、智能自动化设备等一批新兴装备迅速崛起，产业链门类和体系逐步完善，上下游配套能力不断增强，协同发展水平明显提高。

3.优势产品地位突出。“十一五”期间，江苏省装备产品的市场占有率和影响力大幅提升。起重机械、高空作业车等工程机械产品的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、光伏电池等新型电力设备的产量居全国首位；水处理等环保设备的研发制造能力处于国内领先水平，装备总量已占全国1/3。全省船舶制造完工量达到2300万载重吨，约占全国35%。超高压钢化玻璃绝缘子、精密模具、高档数控机床功能部件、高档核电阀门、大型风电铸件等一大批关键零部件国内市场占有率继续保持领先。

4.创新能力稳步提高。全行业加快以企业为主体的自主创新体系建设，加大技术进步投入力度，现已建立国家级企业技术中心23家，省级企业技术中心249家，分别占全省国家级和省级企业技术中心总数的50%和45.3%。通过不断加强自主创新，研制开发了一大批国内首台（套）重大装备及关键部件，大型自升式海洋钻井平台、±800千伏直流电子互感器、超高压数控万能水切割机、大吨位架桥机、高效柔性节能汽车装配物料输送系统、宽体大运量新型地铁列车、千吨级全地面起重机、低温余热汽轮发电机组、大型风电用硬齿面齿轮、新一代电控共轨燃油喷射系统等产品的质量标准达到国际先进水平。

5.集聚发展态势明显。“十一五”期间，大批装备制造企业向开发区、工业园区集中，提高了产业集聚度，形成了一批示范带动作用较强的先进装备集聚区，先后创建了徐州工程机械、南通船舶与海洋工程、宜兴环保装备3个国家级新型工业化产业示范基地，以及张家港石化装备、扬中电力电器、江阴节能装备、建湖石油装备等17个省级新型工业化产业示范基地，占省级示范基地总数的1/2。同时，培育发展了常州农机制造、宜兴电线电缆、苏州精密仪器仪表制造、昆山模具制造、扬州压力机床制造等一批百亿级特色产业集群。

（二）行业企业的人才结构现状和对高技能人才需求分析

1.人才结构分析

数控机床等机电一体化设备在企业的大量使用，一方面极大地提高了企业的生产效率，另一方面如何提高这些机电一体化设备的完好率和利用率又成为当前企业所面临的迫切问题。

根据江苏省“十二五”规划，2011～2015年间，江苏省将实施高技能人才工程，培养高技能人才100万，以适应产业发展需要。目前高级技能人才总量不足，生产、管理、服务一线的高级技术技能型人才严重匮乏，尤其是数控技术专业等技术含量高的岗位紧缺高技能人才，严重影响江苏省相关企业的产品质量和市场竞争能力，成为制约江苏省现代制造业基地建设和社会经济发展的一大瓶颈。

“十二五”期间，我省制造业要按照“合理布局、放大总量、优化结构、提升产业”发展规划，对高技能人才的数量、结构、规格、素质等要素提出新的要求。高科技、高质量、高效能将成为未来企业的基本特征，新产品的制造将会依赖于新技术、新设备、新工艺的运用。技能人才的技能适应性也必须从简单工种到复杂工种、从单一工种到交叉复合工种、从单一的机械化到机电一体化、从手工操作到计算机程序自动控制。随着一流先进设备的引进，如加工中心、数控车床等，要求技能人才具有一岗多职、一专多能的综合能力，如计算机操作技能、工艺设备能力、CAD/CAM操作技术、外语水平等。

2.人才需求分析

调查情况表明，数控技术人才今后还会有较大需求，高层次技术人才将成为各企业争夺的对象。根据制造业高技能人才需求与缺口分析，数控技术人才培养任务基本依托各地区职业学校来实施完成。以下是调研显示的数控技术人才各类素质要求：

（1）职业素质方面：“重要性”在95%以上的有团队协作、身体素质、道德品质、学习能力、吃苦精神、工作条理性、奉献精神。

（2）能力结构方面

（3）专业知识结构方面

（4）专业技能结构方面

（三）数控技术专业学生就业情况分析

数控技术专业就业岗位主要为数控机床操作岗位、机械工艺岗位、数控加工程序编制岗位、数控机床装调维修岗位、通用机床操作岗位及其他等6个类别。

1.数控机床操作岗位。主要有数控钻工、数控车工、数控铣工、数控镗工、数控磨工、加工中心操作工、电火花工、线切割工、数控冲工。

2.机械工艺岗位。面向机械加工的工艺设计、工艺实施、工艺管理等生产一线岗位。

3.数控加工程序编制岗位。面向生产过程中的手工编程及实施、面向生产过程的CAD/CAM、逆向加工编程、编程的前期造型、面向数控机床购置用户的加工程序编制及调试的岗位。

4.数控机床装调维修岗位。面向制造数控机床企业中的数控机床机械装调、电气装调、机电联调的岗位；面向数控机床使用企业中的数控机床机械维修、电气维修的岗位。

5.通用机床操作岗位。操作通用机床从事零件加工的岗位，包括钻工、车工、铣工、镗工、磨工、制齿工。

6.其他。有机械维修、机械产品销售、采购等。

大多数企业要求数控技术专业毕业生数控车或数控铣应达到中级工或以上技能，随着从业时间延长，数控机床操作岗位占比明显下降，机械工艺岗位占比明显上升。

（四）职业分析和教学分析

四、调研建议

（一）人才培养目标定位

本专业培养掌握数控加工现代制造技术必备的基础理论、专门知识和相关设备的操作技能，具有较强的实践能力，德智体美全面发展，适应企业生产需要，面向数控设备操作、数控程序编制、加工质量检验、现场技术服务一线的应用型高技能人才。

（二）课程设置

课程设置应以就业为导向，以能力为本位，以培养学生的综合职业素质和服务能力为宗旨，以“够用为度，兼顾发展”为出发点安排文化基础课，以培养学生扎实的专业基础知识和专业基础技能为目标，调整专业理论课和专业技能实验实习课的比例，加大技能培训的比例，建立以项目课程为主体的模块化的多层次、多类型、多方向的专业课程体系。

本专业的课程设置为必修课（含公共课和专业基础课）、限选课（含专业课和实践课）、任选课（含公共任选课和专业任选课）三部分。

1.必修课：公共课有政治、体育、语文、数学、英语、计算机应用基础、技术物理。专业基础课程有机械制图及CAD技术基础、机械制造技术基础、电工电子技术基础、机械设计技术基础。

2.限选课：专业课有机床数控技术基础、数控加工工艺基础、机床电气控制基础、质量管理等。实践课有钳工操作、车工实习、数控编程及操作、数控操作（中级/高级）、CAD/CAM综合应用技术、数控系统与原理等。

（三）对教学模式改革的建议

扩大理实一体化课程的开设比例，改革现有的教学评价体系，探索综合性教学评价方式，探索“学分制”的教学管理模式。根据行业技术发展趋势，在教学中及时引进先进制造技术，有效地培养学生创新意识和可持续发展的能力。

（四）对专业师资配置及任职要求的建议

第8篇：高档数控机床的作用范文

长期以来，信息闭塞一直制约着黑龙江省国有企业的快速发展。在国家“振兴东北”的战略背景下，黑龙江省举全省之力，重点推进社会信息化工作。信息化，不但将“老国企”们带上了信息的高速路，还走上了以信息化带动工业化、以工业化促进信息化的新型工业化道路。

经过50多年的发展，黑龙江省的装备制造业形成了基础较好、门类较为齐全的生产体系，并且成为了黑龙江省的支柱产业，尤其在电站成套设备、重型设备、大型矿山设备、石化容器等重大技术装备方面具有优势和特色，在全国占有重要地位。

据统计，2007年，黑龙江省规模以上装备制造业的工业化总产值为914.7亿元。其中，全省规模以上装备制造业的高新技术产品，产值比重达50%以上。企业的数字化设计、自动化生产、信息化管理覆盖面高于60%。

尽管如此，与发达国家相比，生产利润率不高、劳动生产率较低、信息化水平差距较大等因素仍困扰着黑龙江的装备制造业。如何抓住信息化与工业化融合的机遇，大力推进装备制造业信息化水平，提高劳动生产率，提高产品质量，实现又好又快发展，是黑龙江省当前两化融合的重要任务。

打开新市场

以前，一提到“老国企”，人们总会想到很多历史遗留问题和包袱，昏暗的厂房、低下的工作效率、陈旧的机器轰隆隆运转、满面灰尘的工人机械地将零件从一个机器搬运到另一个机器……

在齐重数控，完全改变了记者对“老国企”的印象。整洁的厂区，宽敞明亮的车间，随处可见盆栽植物，车间的水槽中鱼儿在游动。

齐重数控位于我国北方工业重镇齐齐哈尔市，在这里诞生了中国重型机床行业惟一的名牌产品――“齐一牌”数控车床。作为我国重大装备行业中的高新技术企业，齐重数控被黑龙江省列为63家“制造信息化建设”试点企业之一，拥有以立式、卧式重型车床为主的6大类、26个系列、500个品种的机床产品，为国防、军工、能源、交通、冶金等行业提供重大关键设备。

“信息化给齐重数控带来了高效率和高效益，但在发展信息化的过程中也遇到过不少阻力。”齐重数控副总经理石志民介绍，“实施信息化之前，齐重数控的市场反应机制很落后，无法适应市场经济的快速变化。”

由于科技投入不足，齐重数控曾经没有一个完整的信息化网络，不能适应企业的经营状况，严重影响了企业的技术发展和技术创新。软、硬件的不足和落后，直接导致了管理方式和管理手段的落后，企业信息采集重复、效率低、准确性差，这些问题严重制约了齐重数控的企业发展步伐。

2000年，齐重数控以企业信息化为突破口，对传统生产流程进行大刀阔斧的改革。但改革并非一帆风顺，在信息化建设之初，齐重数控的老设计人员很难习惯用电脑绘图，财务人员又怀疑电脑的准确性，采购人员则消极抵制采购过程在网上公开。

为了改变这些现象，全厂上下展开了一次彻底的“甩图板”、“甩钢笔”、“甩账本”工程，对信息化推行得好的部门和个人进行奖励，奖金总额接近100万元。“我们通过培训，让年轻人先用上电脑，对甩掉图板的人奖励200元。”石志民说。

奖励的金额虽不多，但措施取得了非常好的效果，目前齐重数控的网络慢慢延伸到了所有的部门，各部门之间可以通过网络来进行沟通。

经过两年的努力，当齐重数控的ERP项目正式竣工验收时，共完成了销售管理系统、设备工具管理系统、物资供应管理系统、生产管理系统、质量管理系统、人力资源管理系统、财务管理系统、产品文件管理系统等模块建设，信息化全面应用于销售、设计、生产、财务、人力资源管理等重要环节。

目前，齐重数控主要经济效益综合指数已位居我国重型机床行业首位，重型机床产品的技术水平和生产制造能力已经步入世界第一方阵，国内机床占有率达到50%，“中国齐一”被评为中国名牌产品，高端产品全面打入欧美、韩国、日本等30多个国家和地区。

打造核心竞争力

走在哈尔滨著名的“三大动力路”，北国的秋天让道路两旁的白桦和杨树更加挺立，与特色的欧式建筑遥相呼应，显得肃穆而清冷。

哈尔滨电站设备集团公司旗下的三个国家大型装备工业企业――哈尔滨电机厂、哈尔滨汽轮机厂和哈尔滨锅炉厂都落户在“三大动力路”。

哈尔滨汽轮机厂（以下简称“哈汽”）是以设计、制造大型火电汽轮机、核电汽轮机、工业用汽轮机组、船用汽轮机和燃气轮机为主的国有大型骨干企业。在实施信息化之前，哈汽与其他老国企一样，只能算一个传统的制造型企业。

“对于哈汽这种传统生产制造企业，信息化是打造‘企业核心竞争力’的利器。”哈汽副总经理姚宏伟告诉记者，“信息化实施之后，哈汽的产品研发周期缩短了20%以上，管理效率提高了20%以上。”

哈汽的产品种类多、产量大，相应地产生了很多“产品质报单”，每年大约上千份。这些质报单很长一段时间都是手工管理。“过去，一到月底，每个部门出三四个人都处理不完。信息化和网络化管理之后，一个人就能从容应对了。”姚宏伟说。

哈汽的科研开发能力和实力在国内汽轮机制造行业中名列前位，CAD、PDM等设计软件的应用水平与国外不相上下，在研发设计平台、管理水平等核心竞争力上已经接近国际一流水平。姚宏伟认为，这得益于哈汽信息化建设的指导方针，即需求驱动、目标引领，以管理为中心，以效率为先导，注重集成，突出实效。

据了解，哈汽的信息化发展可以分为三大阶段。1998年到2000年是第一阶段，主要是面向技术部门和一部分生产部门，以“甩图板工程”为核心，推广CAD的应用。在信息化规划中，对PDM、CAPP都有所考虑。当时，哈汽不仅新产品开发速度很慢、周期长，生产管理方式也比较原始，不能适应市场的要求。2000年，哈汽实施了CAD\CAE\CAM\CAPP\PDM一体化工程，将设计人员和工艺人员都用信息化武装了起来。

2002年至2005年是哈汽信息化的第二阶段，重点是用信息技术提升管理水平,包括质量管理、仓储物资管理、财务管理和人力资源管理等。

到了第三阶段，即2004年至2006年，进入车间管理的阶段，信息化覆盖了生产计划下达、工时、图纸、统计等生产全过程，完全通过网络和计算机下达生产计划，真正做到了无纸化。

“如今，信息化已经是哈汽不可缺少的一部分，如果车间的管理系统瘫痪了，生产必然无法进行。”姚宏伟说。

制造跨向“智造”

信息化让走过半个多世纪的哈汽重新焕发出生机与活力，也让“中国机床行业十八罗汉之一”的齐二机床集团利用信息技术重新武装了自己。

经过50多年的发展，齐二机床在国内形成了重型数控铣镗床、重型机械压力机、大型自动锻压机、铣床系列产品，主要服务于国防、军工、航空航天、造船、汽车、能源等国家重点行业。主导产品数控落地铣镗床，在国内市场占有率在80%以上，去年企业生产的铣镗床及龙门镗铣床产量约占世界同类产品的50%。

“与国外先进水平相比，我国高档数控机床和基础制造技术的总体水平落后了5至10年，国内重型高性能数控机床及超精密数控机床的产量不足千台，在加工精度、刚度、速度等技术指标方面的差距则更加明显。”每当提起这些，齐二机床集团总经理张权都十分感慨。

据了解，目前国产高档数控机床仅占国产数控机床总产量及价值量的1.5%～2.5%，高档数控机床和基础制造装备发展的现状难以满足国家重点行业、重大工程的迫切需求。国内重型高速高精度数控机床仍主要依靠进口，国内产品市场仅占30%左右。不仅如此，我国机床企业的装备也普遍陈旧落后，行业装备数控化率仅为2%～3%，用生产普通机床的装备很难生产数控机床。

因此，在张权看来，振兴装备制造业的关键，是振兴机床工业。作为中国重型机床龙头企业和国家振兴装备制造业保障基地，齐二机床必须充分利用现代化信息技术手段和管理方法，建立现代集成制造系统的技术体系，提升企业的核心竞争力。

“不断完善和强化信息技术应用，已成为世界制造业提高企业核心竞争力的关键环节。”张权表示。

齐二机床最初从1997年开始实施“甩图板”工程，2001年已全面应用计算机CAD软件进行产品的开发设计，并被科技部列为全国CAD应用工程示范企业。

然而，从1998年到2000年的3年间，也是齐二机床最困难的时候，员工每月的工资只有200元，连厂长都穿着打了补丁的衣服上班。2001年新的领导班子上任，齐二机床的发展逐渐出现转机。2002年，齐二机床产值超过1亿元，2007年，工业总产值达23.4亿元，主要经济指标平均每年以80%以上的速度增长。

张权认为，齐二机床信息化最大的特色在于设计领域上齐了CAD/CAM/CAPP。近年来，齐二机床加大了在产品设计过程中的信息技术应用，推广应用三维软件进行数字建模，并加大对大型关键件进行有限元仿真分析等技术的应用，切实提高设计水平和设计效率，缩短产品设计周期。2002年开始，齐二机床的工艺部门开始应用实施CAPP系统，工艺过程设计全面电子化，不仅大大降低了工艺人员的劳动强度，提高了工作质量和工作效率，同时CAPP系统产生的数据可以为下游生产制造部提供制造车间分工的电子数据，以便于生产指标快速、科学地下达。

通过CAD和CAPP的实施应用，齐二机床缩短了整个产品的技术准备时间，使工艺和设计人员在网上实现了产品信息的共享。“这可以减少约25%的设计、工艺工作量，使设计和工艺人员可以把主要精力投入到产品设计的创造性思考和决策上，既提高了设计质量，又降低了设计、工艺成本。”张权说，“铣镗床产品技术准备也由原来的10～12个月缩短至1～3个月。”

中国第一重型机械集团公司（以下简称“一重”）曾经是我国“一五”期间的156项重点工程之一，被总理誉为“国宝”。信息化见证了一重近些年的发展，也见证了中国重型装备制造业从“中国制造”到“中国创造”的跨越。

“早在1984年，一重当时的领导对企业信息化建设就非常重视。”总经理吴生富回忆道。20多年来，一重利用国家支持的改造资金和自筹资金，引进和自主研发了部分计算机设备及相应的应用软件，开始了企业信息化建设的起步工作。

20世纪80年代，一重成立了计算机站，主要从事MIS系统、CAD的研究和应用，产品有限元分析、优化设计、产品的设计计算，以及CAPP/CAM/CAE的研究和模拟实验等。在当时的全国重型机械行业，处于排头兵的位置。

1988年，受生产经营形势和全国信息化大环境的影响，一重投资了500多万元进行MIS系统、CAD方面、CAPP方面的研究。“不仅对现在一重的信息化发展起到了积极的作用，更重要的是培养了一批既懂计算机又有机械专业知识的人员。”吴生富说。

第9篇：高档数控机床的作用范文

【关键词】开放式数控 实验教学 课程研究

【中图分类号】G424.31 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）11-0048-03

The Development of an Open CNC Experimental Teaching Platform

HAN De-dong， FU Yun-zhong， HAN Zhen-yu， LIU Jian-kang

（Mechanical Manufacturing and Automation Department， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）

【Abstract】To improve the teaching effect of practical course of numerical control technology， and to promote practical ability of students， an open CNC experimental teaching platform based on motion control card was developed combining important knowledge points in the course of numerical control technology. The developed teaching platform was applied in the teaching of practical course of numerical control technology and achieved good effect.

【Keywords】open CNC; experimental teaching; curriculum research

引言

改革开放以来，我国制造业已经取得了显著的成就，但是仍然处于工业现代化的进程中，与发达国家相比还有相当大差距[1]。数控技术是现代制造业的核心技术，是机械制造自动化的重要基础技术，数控机床的品种、水平和生产制造能力，直接反映一个国家工业的综合实力。现阶段我国国产数控机床基本以低档经济型和中档普及型数控机床为主，高档数控机床市场份额的70%～80%、数控系统（普及型、高级型）的90%都被发达国家占领[2]。我国数控技术专业人才的缺乏是导致该现状的主要原因之一，最新调查显示，我国数控工程技术人才严重不足，尤其是专业知识层次较高并且具备一定动手能力的高级工程技术人才更显紧缺[3]。

数控技术课程是本科教学中机械类专业必不可少的重要课程，是一门多学科交叉，涉及机械设计、机械制造、电工电子学、计算机程序设计、自动控制原理、力学等多门学科知识，是一门理论性和实践性要求都很高的课程。其中数控技术实践课对实现课程教学目标起着重要的作用，是学生掌握数控机床基本操作技能，了解数控机床的基本机构原理，熟悉现代CAD/CAM自动加工技术的应用方法和基本流程的有效途径。是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，以及启迪学生的创新思维、发掘其创新潜力的重要手段[3]。

由于数控技术课程的特殊性，目前本科学校对数控技术专业人才的培养，普遍缺乏一个系统的、全面的培养方案，虽然很多高校对数控技术课程教学模式进行了一系列改革和创新[4-7]，但是仅仅停留在教学模式或授课方式的调整创新层面，对于具体的课程内容规划以及重要专业知识点如何在教学中体现，相关的研究则非常少。

本文针对数控技术课程中数控机床本体结构原理、电气系统原理、控制系统原理、G代码译码、插补原理、运动控制、人机界面等重点知识点的讲授问题，设计搭建了基于运动控制卡的开放式数控系统实验平台，编写了相应的教学用数控软件系统，并应用在数控实践课程教学中。

一、数控实验平台硬件系统设计

1.机床本体结构设计

传统数控技术实验教学中，大多使用商业数控机床演示给学生看，但是商业数控机床机械结构大都有保护外壳，学生无法观看其内部结构组成，所以为了将数控机床机械结构展现给学生，本文自行设计了数控机床的机械本体。学生可以从对机床机械本体的参观和学习中，学习到数控机床坐标系的设置、工作台驱动原理、进给轴限位和回原点原理等基础知识。

数控实验平台机床机械本体采用传统三轴铣床结构，XY轴工作台采用双座标工作台，Z轴工作台采用单轴工作台，每个轴都对应安装了限位开关和原点开关。工作台工作行程150mm，滚珠丝杠导程4mm。工作台滚珠丝杠与伺服电机之间采用联轴器连接。

2. 电气系统设计

PC机和数控系统的结合使数控技术有了很大的发展，给数控系统提供了更多的软件工具和硬件资源，目前基于PC的开放式数控系统的主流结构形式主要有以下几种：PC嵌入NC板卡、NC板卡嵌入PC、PC+SoftCNC。由于本实验平台主要用于本科生和研究生的数控技术实验教学，可以让学生认识并实际编程实现数控系统特定功能，所以开发的实验平台复杂程度要易于教学，还应该保证平台安全可靠防止学生在做实验时造成事故。结合这些因素，对上述三种结构进行了对比分析，认为“NC板卡+PC”结构更适合用来开发实验平台，所以本文选用运动控制卡和普通PC机来搭建实验平台的控制系统。实验平台电气系统结构如图1所示。

图1 电气系统框架图

通过实际对实验平台电气系统的接线练习，学生可以真实地了解到数控系统的控制系统和电机驱动系统的结构组成，从而对数控系统控制信号的产生到执行这一过程有了一个直观的认识，同时锻炼了学生的动手能力。

二、实验平台数控系统软件设计

传统数控实验课程中，多使用校友或企业捐赠的老旧数控机床作为实验平台，使用FANUC、西门子或华中数控等商业数控系统，由于商业数控系统的封闭性，只能教学生学习怎样使用数控系统，而不能对数控系统底层的基本原理进行实验教学。针对这一问题，本文开发了基于运动控制卡的数控实验平台控制系统，从而使学生可以从源代码级别学习了解数控系统程序原理，更加深刻地理解NC代码译码、刀具补偿、插补原理、运动控制等数控系统课程的关键知识点。通过基本算法的编程实验，培养学生的程序思维，在程序编写中培养发现问题，解决问题的能力。

1. NC代码译码模块开发

NC代码的译码是数控系统的关键技术之一，在NC代码译码模块中将涉及到译码方式、代码格式、译码具体流程、错误诊断、刀具长度/半径补偿、机床坐标系、系统参数等数控系统关键知识。本文以模块的开放性为指导思想对该模块进行开发，以便于学生理解和修改，使学生可以将新的G代码指令、新的刀具补偿算法等新功能添加到模块中去，提高模块的可维护性和升级性。

NC代码的译码方式主要有两种模式：解释型和编译型。解释型译码模式实时地逐行翻译、执行G代码，具体流程为译码器翻译完成当前行G代码后将得到的刀具路径信息送去执行，然后再进行下一条G代码的译码，如图2所示;编译型译码模式译码器接受G代码文件后，依次对其每一行进行翻译处理直到文件末尾，最后生成一系列执行步，再经刀具补偿的统一处理后，生成最终的一系列执行步并传递给相应模块进行执行，如图3所示。

图2 解释型译码模式

图3 编译型译码模式

解释类型译码模式下，如果上一运动段已执行完毕，但是当前段还停留在译码阶段，则会破坏加工的连续性，这就要求系统必须有很强的实时性。编译类型译码模式下，译码与任务执行是两个独立的任务，有明确的先后顺序，所以译码是一个非实时的任务，由于本文使用的运动控制卡提供了连续插补功能，编译型更适合本课题的译码任务。

译码模块逐条读取NC代码文件，进行信息提取，并将提取到的信息压入缓存中，其信息提取流程图如图4所示。首先去掉当前行的所有空格，并进行大小写字母转化处理，从而得到格式统一的便于读取的新代码行，然后初始化信息存储结构体，为信息存储做准备。下一步是按顺序读取各个由地址符和地址值组成的功能字[4，2]，首先读取当前行号，即“n”的读取，行号读取结束后，根据函数指针数组和字地址的ASCII码值，调用对应的读取函数，完成功能字的读取，比如接下来的字母为“x”，则调用函数read_x（）来读取该功能字，如此按行号依次执行，直到NC代码文件末尾，将读取信息存储到block结构体中，整个过程伴随着错误诊断。

图4 信息提取流程图

2.刀具补偿模块开发

刀具半径补偿和长度补偿功能不仅解决了使用不同的刀具加工同一工件、刀具磨损等问题，而且方便了按照工件坐标系编制的NC程序的处理执行，可以大大提高编程效率和加工效率，所以刀具补偿功能是数控技术课程中的一个重要知识点。为了让学生更好地理解刀具补偿功能的基本原理和实现方法，本文开发了针对刀具半径补偿的刀具补偿模块。

对当前运动段进行半径补偿时，需要用到下一运动段的信息，二者共同决定了补偿的转接类型。如图5所示，首先从队列中提取相邻两个运动段分别放入缓存器R1、R2中，刀补函数参考R2中运动段对R1中当前运动段进行刀补处理，根据转接类型，求解转接节点坐标，生成新的执行步并压入处理后队列尾端，然后再将缓存器R2中的运动段移入缓存器R1中，如此循环直到运动段队列末尾。

图5 刀具半径补偿的实现方法

3.人机界面的开发

人机界面是将数控系统各个模块连接起来的桥梁，是用户与数控系统信息交互的窗口，是学生学习过程中感受最为直观的模块，为了锻炼学生的编程能力，提高学生对课程的学习兴趣，本文将数控系统各个模块的程序接口都开放出来，使学生可以利用MFC等工具自行编写人机界面，从而实现数控系统的控制。本文开发的人机界面如图6所示。

图6 数控系统人机界面

三、结语

本文紧密结合我国制造业在学校教学过程中的实际需要，对数控技术课程具体教学内容在实践课程中的体现方式进行了研究，开发了基于运动控制卡的数控系统实验教学平台，不仅实现了教学模式的创新，更深入到教学内容层面，将数控技术重要知识点在本文开发的实验平台上实际展现出来，给学生创造了主动参与、自主协作、探索创新的机会，提高了学生的学习兴趣，锻炼了学生的动手、动脑的能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1] 盛斌， 魏方. 中国制造2025[J]. 中国海关， 2014， 8： 053.

[2] 赵秋艳. 2014年数控机床需高端发力稳固中端[J]. 装备制造， 2014， 4： 048.

[3] 郑德星. 高校本科数控技术教学改革探索[J]. 考试周刊， 2012 （46）： 128-129.

[4] 张绍杰. 项目教学法在数控教学中的应用[J]. 山东工业技术， 2014， 18： 217.

[5] 党寅生. 数控车一体化教学方法的应用探讨[J]. 中国机械， 2015 （2）.