高檔數控機床的作用精選(九篇)

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第1篇：高檔數控機床的作用范文

這幾年來，機床行業向國民經濟各部門提供了一大批先進適用的數控機床。向航天等國防尖端、造船、大型發電設備制造、冶金設備制造、機車車輛制造等重要用戶提供了一批高質量的數控機床和柔性制造單元。如武漢重型機床廠和北京第二機床廠分別與大連理工大學合作，先后為航天部門提供了大型數字化仿形三軸聯動和四軸聯動控制的數控立車和數控鏜銑床、為打破國外限制，發展國家航天事業作出了貢獻。

研華ARK系列嵌入式工控機在數控機床系統中的應用

項目簡介：采用嵌入工業計算機技術的數控機床具有廣泛的適應性，利用其滿足客戶需求的計算能力以及具有的網絡控制能力，使內嵌嵌入式工控機的機床在加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果隨著數控技術的發展，采用數控系統的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。

趨勢意義：實現數控機床聯網后，將在數控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。滿足客戶需要的嵌入式工控機系統ARK系列將為我國制造業作出更大的貢獻!

新型四軸數控車床

項目簡介：根據國內外市場需求而開發的新產品MJ―860DT四軸數控車床。該機是一種采用雙液壓臥式回輪刀架面對面同軸線對置安裝的四軸數控車床，液壓尾座套筒縱向編程移動，有效解決了在車削長套筒類零件并采用內漲式夾具時的快速裝夾效率問題。該機床具有強大的金屬去除能力和高效加工效率，特別適宜長軸類零件和軍工行業大型彈體零件的高效、精密車削。

趨勢意義：以重切削、高剛性、高效率為其顯著特點。該機床的開發成功填補了國內此類數控車床產品的空白。

線路板數控銑床的銑技術

項目簡介：線路板數控銑床的銑技術包括選擇走刀方向、補償方法、定位方法、框架的結構、下刀點。都是保證銑加工精度的重要方面。系統介紹走刀方向、補償方法，定位方法和下刀點，框架及下刀點等。當銑刀切入板材時，有一個被切削面總是迎著銑刀的切削刃，而另一面總是逆著銑刀的切削刃。定位方法可分為兩種；一是內定位，二是外定位。定位對于工藝制定人員也十分重要，一般在線路板前期制作時就應確定定位的方案。內定位是通用的方法。所謂內定位是選擇印制板內的安裝孔，插撥孔或其它非金屬化孔作為定位孔。下刀點和加工順序選擇的好，能使框架保持最大的強度最快的速度。選擇的不好，框架容易變形而使印制板報廢。

趨勢意義：國內先進

機床主軸制動控制方式的改進設計

項目簡介：對機床主軸制動控制方式進行了改進設計，判斷主軸旋轉狀態，不采用延時2．5s，即認定主軸電動機停止旋轉的控制方式，而是實時監控主軸旋轉狀態，當主軸旋轉低于一定轉速時，立即發出主軸停止完了信號。PLC實現主軸能耗制動的控制方法。

趨勢意義：采用改進的控制方式用PLC控制機床主軸的制動，能夠可靠地判別機床主軸的旋轉狀態，避免了機床的誤動作，節約了主軸加工的輔助時間，使機床的保護性能更趨于完善。

數控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償方法

項目簡介：研究了結構簡單、操作方便的自動對刀和刀具磨損自動補償裝置。數控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償裝置結構非常簡單，由對刀塊、絕緣體和底座三部分組成。整個裝置由底座通過螺釘固定在工作臺上。對刀裝置與工作臺一起通過x向的伺服電機做水平方向的移動，刀具由z向伺服電機控制做上下移動。對刀塊和底座各有一個接線端。該對刀方法具有對刀裝置結構簡單、成本低、操作方便的特點，可以同時解決刀具的自動對刀和刀具磨損的自動補償問題，且對刀和刀具磨損補償的精度高。．

趨勢意義：該對刀方法具有很強的使用性，在刨床數控系統中有較高的推廣應用價值。該對刀方法已在作者研制的刨床數控系統中應用，并取得了很好的使用效果。

全數字總線開放式高檔數控系統

項目簡介：全數字總線開放式高檔數控系統的主要技術指標包括：控制軸數32個；聯動8軸以上，實現5坐標聯動；6個通道；具有16位模擬量伺服接口等15項先進功能。全數字總線開放式高檔數控系統在中國機床產業與數控系統制造技術方面創造了多個第一：數控系統的全集成配套；實際加工工件的總線式數控加工中心；完全自主知識產權和國產化；加工層管理層的網絡化操作；采用最少硬件的開放式高檔數控系統。

趨勢意義：遼寧省科學技術廳和中國機床工具工業協會組織行業專家對上述成果作出鑒定，結論是全數字總線開放式高檔數控系統具有國際先進水平，填補了國內高檔機床數控系統的技術空白。

高速高精度的全功能數控車床QTNl00―Ⅱ

項目簡介：采用先進電主軸技術的QTN 100―Ⅱ，主軸轉速達6000rpm，可適應從低速重載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伺服電機以實現快速而無震動的加減速，其x軸和z軸的快速移動速度分別達30m／rain和33m／min。該機床配置高速高精度的12位刀塔，高速的刀具交換大幅提高了生產效率，其刀塔單步分度僅需0．18秒。而且，由伺服電機驅動的智能尾架，不但可以方便準確地對位置進行自動控制，還能對尾座的推力進行自動調整。?QTN 100―Ⅱ配備有刀具測量裝置，可通過使用棒料送料器實現成套零件的加工、自動工件收集器等自動化功能選項。此外，機床還配置了MAZAK公司最新的MAZATROL MATRIX數控系統，采用人機對話式的編程方式，具有干涉檢查、智能安全保護、震動抑制和聲音提醒等功能。

趨勢意義：國際先進

大型零件國產數控機床加工生產線開發研究

第2篇：高檔數控機床的作用范文

關鍵詞： 數控機床 制造強國 發展趨勢

數控技術是先進制造技術中的一項核心技術，由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受制造業的關注，其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業水平和競爭力。近年來，國內機床設備和技術的發展在市場需求旺盛的情況下，設備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設備和技術上并沒有進行很好的研究和技術儲備，在市場趨于平穩的時期，我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數控機床作為重點支持的產業項目，在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向，將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。

“機床是裝備制造業的工作母機，實現裝備制造業的現代化，取決于我國的機床發展水平。振興裝備制造業，首先要振興機床工業，要大力發展國產數控機床”。振興裝備制造業，機床工業需先行，這是一條經濟發展的客觀規律。在國民經濟快速發展的拉動和國家產業政策的正確引導下，中國機床工業行業發展迅速，產銷兩旺，行業綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經濟實力的快速增長，我國制造業在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業化的中期階段，制造業仍然是國民經濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學技術怎樣進步，發展先進的制造業將是人類社會永恒的主題，制造業也將永遠是人類社會的‘首席產業’。”在當今世界上，高度發達的制造業和先進的制造技術已經成為衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的最重要標志。制造業最重要的基礎是裝備制造業。現在我國已是制造業大國，但并不是制造業強國。目前我國的裝備制造業水平有限，以至于不能很好地滿足現代化機械生產的需要。而現代制造業發展的主要方向體現在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業中的主導技術，這對于高速、高精度、低消耗的產品制造來說尤為重要。

數控機床是近展起來的具有廣闊發展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產品。隨著科學技術的發展，機械產品的結構越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產品零部件生產設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內燃機、軍工、汽車、船舶等行業需要的重要加工設備，尤其是高剛性、高精度、高穩定性、高復合型的精密數控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業急需的關鍵設備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調整產業結構，重點開發高檔數控機床，提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展，各行各業對高速數控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計，未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年，到2020年，戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產業，行業壁壘很高，無論在國內還是全球范圍，行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業，而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中，約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中，固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現，機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業崛起，行業產能高速擴張，繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁，繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期，這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素，對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣，成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期，也就是工業化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是：①平臺數字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。

參考文獻：

［1］張江華.TK7640數控銑鏜床的運動誤差分析及其補償（碩士論文），2007.

［2］暢越星.數控落地銑鏜床主軸箱動力學分析與結構設計研究（碩士論文），2007.

［3］李軍華，數控機床主傳動齒輪綜合嚙合剛度研究（碩士論文），2007.

［4］張利平主編.液壓氣動技術速查手冊.北京，化學工業出版社，2006.

［5］姚銀歌.大型數控落地銑鏜床CAE與主軸箱優化設計研究及應用（碩士論文），2010.

［6］姜華.高速精密臥式加工中心開發的關鍵技術研究（博士論文），2007.

第3篇：高檔數控機床的作用范文

在過去中國的工業化進程中，武重是一塊豐碑。武重50多年的光輝歷程中，多項關鍵技術、核心技術的重大突破得以實現，在打破國外長期對我國的技術封鎖和限制方面，武重貢獻突出，為各行業提供各種重大型關鍵技術設備2萬多臺（套）。

在信息時代新工業化、信息化的推進中，武重是一面旗幟。以“極限制造”著稱的武重勇擔大任，承擔起多個國家重大科技專項，產學研用緊密結合，以創新推進高端精密制造，在高端精密制造方面走在了國內同行前列。

為中國工業擔大任

武漢重型機床集團有限公司的歷史，始于我國“一五”時期156項重點項目――武漢重型機床廠。1953年始建，1958年投產的武漢重型機床廠為我國工業的發展和提高各個行業的裝備水平作出了重要貢獻。自建廠以來，武漢重型機床廠先后為我國的機械、能源、航空、航天、軍工、交通、化工等行業提供了2萬多臺重大設備，產品出口北美、中東、東南亞、非洲等地區。

在巖灘水電站建設項目中，武重承擔了為哈爾濱電機廠生產CK53160型超重型數控單柱移動立式車床的任務，保障了國家重點工程項目建設，技術上填補了國內空白。

武重50多年的光輝歷程中，多項關鍵技術、核心技術的重大突破得以實現，武重以其雄厚的實力和科研水平，被譽為機床制造業的“亞洲明珠”。

載譽而行的武重不曾停步，在信息時代工業化、信息化的推進中，武重繼承歷史的優良傳統，開拓著未來的前景。武重生產的生產規格最大、品種最多的重型和超重型機床等產品覆蓋工業各個行業，堪稱“極限制造”。用武重董事長黃照先生的話說：“武重的分量很重”。

“分量很重”的武重的確當得起這個評價。眾所周知，機床是工業的“母機”，高端數控機床的水平直接決定著制造業的精密化制造程度，中國的制造業雄起，必須有一批在高端數控機床領域技術實力雄厚的大企業。

在新的歷史背景下，武重又一次承擔起了重要使命。早在2009年2月，國家優先啟動一批高檔數控機床項目之時，武重就在華中科技大學的支持下，成功申報國家重大專項3項；隨后，“高檔數控重型、超重型機床關鍵功能部件技術升級暨產業化基地”項目獲國家發改委立項；2010年，武重“十二五”國家科技重大專項2項申報成功；2013年1月，由武重集團主持實施的CKX5680型數控七軸五聯動螺旋槳加工用重型車銑復合機床榮獲2012年度國家科學技術進步獎二等獎。

“沒有金剛鉆，莫攬瓷器活”，自主創新就是武重攻無不克的“金剛鉆”。近年來，武重著重提高核心部件的國產化率，改進關鍵零部件的制造技術和工藝，在極端制造、多軸聯動以及高精度、高可靠性數控機床研制方面取得了長足進步，企業核心競爭力大大增強。

目前，在我國核電、水電、風電、航空艦船、航天、航空和國民經濟發展的重點領域有大量需求的XKD2755×570-2M型數控定梁雙龍門移動鏜銑床、CKX5363×95/160型超重型數控立式車銑復合加工機床和FB225A型數控落地銑鏜床，均為武重自主研發。據了解，這3臺重點設備均已通過科技成果鑒定，達到國際先進水平。

而今，武重不僅在技術上和產品品類上領先國內諸多同行，在國內和參與世界競爭方面，也走在了前列。目前，國內市場上武重的數控重型立車約占市場六成份額，龍門銑、落地鏜、滾齒機等產品分別占1/3以上。

產學研用緊密結合

武重發展的重要驅動力，來自主創新能力，來自于成熟的產學研用緊密結合、深度融合的自主創新模式。武重在研發上，不惜高額投入，每年把不低于5%的利潤投入研發，推進產學研用相結合模式的發展。

重視產學研用的研發模式，是武重從歷史經驗和未來發展中，總結出的重要經驗，這一經驗在武重的研發體系中，具有舉足輕重的作用。武重先后與華中科技大學、湖南大學簽訂戰略合作協議，與武漢大學、武漢理工大學等國內多家高校及科研院所開展產學研合作，在科研項目開發、國家重點項目的申報、實驗室共建、人才培養等方面開展合作。

在新一輪技術革新中，武重更是把產學研用緊密結合、深度融合的研發模式提升到了戰略高度。

2009年，武重集團與華中科技大學在武漢光谷簽署了戰略合作協議。雙方約定，將在關鍵共性技術研究、設計制造、技術攻關、新材料開發、大型復雜零件制造工藝、信息控制系統、重型裝備數字建模分析等領域展開合作研究。

目前，武重與華中科技大已經合作建立機械工業高檔重型機床工程研究中心、國家高檔重型機床產業技術創新戰略聯盟、院士專家工作站等國家科技專項平臺，國家重點實驗室的建設和高層次應用型人才培養方面的合作也將全方位展開。

校企合作、產學研用的緊密結合的研發機制碩果累累。

2012年11月2日，武重集團向天津賽瑞公司移交4臺“極限制造”機床的剪彩儀式在天津濱海重機工業園區舉行。

第4篇：高檔數控機床的作用范文

關鍵詞：選題 條件 目標 效益

中圖分類號：F299.23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0229-02

1 選題的背景和意義

數控機床是制造裝備的裝備，是“工作母機”，是國家創新能力和綜合實力的重要標志。數控機床產業是國民經濟的支柱產業。經濟建設和國防建設所需要的大、特、精、小等裝備必須應用數控機床進行加工，例如，航空航天、國防軍工制造業需要大型、高速、精密、多軸、高效數控機床；汽車、摩托車、家電制造業需要高效、高可靠性、高自動化的數控機床和成套柔性生產線；信息技術業、生物工程等高技術產業需要納米級、亞微米級的超精密加工數控機床等。數控機床越來越廣泛的應用已充分證明數控機床對國民經濟的發展、國防建設和綜合國力的增強具有非常重要的意義。

數字控制技術是20世紀最偉大的工程技術發明之一，已有六十多年的發展歷史，和計算機技術、集成電路技術、納米技術、高分子技術等一樣，成為對制造技術發展有著深遠影響的共性工程技術。數字控制技術是數控機床的關鍵核心技術，是數控機床實現自動化、柔性化、集成化、網絡化、智能化的關鍵技術，它使產品實現更新和升級換代，技術性能指標大幅度提高，在功能、水平、質量、品種、使用效果和價格等方面能更好地滿足制造業的市場需求，增強產品的競爭能力。另外，數控裝備易于根據市場需求組織和改變產品生產，縮短新產品生產周期，降低能耗和生產成本。數字控制技術以其本身特有的技術優勢迅速改變現代制造產業的產品結構和生產裝備結構。

我國機床數字控制技術的發展是從1958年開始的，從程序控制到計算機數字控制，從單坐標到多坐標數字控制，從單功能、單工種到帶有自動換刀裝置的多功能、多工種加工中心數字控制，從單機到柔性制造系統和柔性生產線的數字控制，從傳統加工到特種加工的數字控制以及從整體式到嵌入式和分布式數字控制等，有了顯著的進步和發展，取得了多項成果，值得總結，也急需編冊，以便為機床數字控制技術的進一步發展提供有力的支持。而且工程手冊是一種最具指導性的工程技術參考書，是工程技術人員必備的最有效的文獻資料，曾經在歷史上、一直到現在都在發揮著重要的指導和參考作用，編寫一本高質量的工程技術手冊不僅對該工程技術發展有著重要的影響，而且也標志著該工程技術發展的階段，具有里程碑的意義。

2 選題實施的條件、優勢與主要目標

縱觀近年來，我國在機床數字控制方面出版的各類圖書還是不少的，但教材、叢書比較多，缺少專門的綜合性手冊。雖然不少手冊都有專門的章節對機床數字控制技術進行了介紹，但在內容上遠不夠系統和完整，因此需要出版一套權威性、先進性、系統性和實用性兼備的專門的機床數字控制技術方面的手冊，來反映當前機床數字控制技術的發展，供廣大相關工程技術人員參考。

（1）組織條件。《手冊》的編寫工作將由清華大學、山東大學、北京航空航天大學、華中科技大學、東南大學、中北大學、南京工程學院等大學和華中數控股份有限公司、廣州數控設備有限公司、西門子數控有限公司、北京發那科機電有限公司等企業以及北京機床研究所、成都飛機工業有限公司等科研院所老、中、青相結合的專家級編著團隊承擔。擬由清華大學王先逵教授擔任主編，山東大學艾興院士擔任主審。

（2）技術條件。編寫單位承擔了“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項；國家自然科學基金及其他相關的國家級和省部級項目一百多項。這些單位近年來碩果累累，成績顯著，獲得了國家發明獎、國家科技進步獎、國家級教學成果獎、國防科學技術獎、航空科學技術獎等獎項。為《手冊》的編寫提供了厚實的技術條件。

（3）人力資源條件。計劃參與編寫作者學術造詣高，工作經驗豐富，成就突出，具有高度的行業責任感和奉獻精神。《手冊》編寫團隊將包括973“首席科學家”、國家級有突出貢獻專家、政府特殊津貼獲得者、國家教學名師、研究單位技術總負責人、“數控一代”專項專家組成員、國家級或省部級中青年專家等科研教學第一線領軍人物，他們毫無保留地把自己長期積累的科研、教學成果以及實踐經驗無私貢獻出來，為推動行業發展盡心盡力。這為保障高質量、按時完成《手冊》提供了人力資源保障。

（4）出版社優勢。在手冊圖書出版領域，國防工業出版社出版了一大批高水平、高質量的專業手冊，其中《船舶設計實用手冊》《現代工程材料手冊》《電鍍手冊》《非標準機械設計手冊》等在業內產生重要影響，在讀者中具有很高的聲譽和良好的口碑。同時，在數控專業圖書方面也出版了一系列圖書，如“現代數控技術系列叢書（第1版、第2版、第3版）”等。培養了一支有專業背景、編輯業務知識扎實、力量雄厚的編輯隊伍；一支工作認真負責、質量意識強，以一級校對為核心的校對隊伍；一支o跟出版科技發展，極具創新意識，堅持高標準、高質量的印刷生產管理隊伍；一支市場競爭意識強，能力突出的營銷隊伍。

這些有利條件和優勢將保障《手冊》達到以下目標：

（1）普及先進技術，提高行業整體水平，成為促進行業發展的“精品”項目。

（2）促進數控機床設計科技創新的“好助手”。《手冊》將大量吸收數控機床設計的最新成果、經驗和資料，為數控機床設計人員提供強有力的支撐和指導。

（3）《手冊》收集、整理了大量最新設計和加工實例，許多內容都可用于工程實踐的參考，并對設計中容易產生問題的關鍵點給予明確提示，可為科研設計人員提供一條學習、參考、創新的捷徑。

（4）工程人員的“好幫手”。《手冊》沉淀了作者們長期積累的科研、教學成果與實踐經驗，理論論述清晰、系統，綜合性強，設計實例經典、選型豐富，技術標準收錄全面、整理有序，論述理論與實踐有機結合、深入淺出，便于讀者全面了解、學習和掌握數控機床設計和操作的知識，對工程技術人員的實際生產、研究開發工作有指導作用。

3 選題的特色突出

《手冊》不是一般的數控技術手冊，而是以機床為對象，限定在機床的數字控制技術，而且采取了以機為主、機電結合的寫法。當然，機床的數字控制技術也可用于其他裝備制造上。《手冊》具有權威性、先進性、系統性和實用性特色，體現了我國數控機床的自主創新能力和在提高數控系統的附加值等方面的水平和能力。

（1）權威性。高水平的作者團隊、豐富的科研成果、科學的組織工作，將給予《手冊》權威性提供了堅實的基礎。參編單位都是從事數控技術研究的權威部門，集聚了大批優秀的科研工作者和優秀科研團隊，承擔了許多國家級和省部級的項目，他們的科研工作和成果奠定了《手冊》的內容基礎，保證了手冊的權威性。

（2）先進性。《手冊》內容將包括：①最新的設計理念、設計路線和方法；②最新的國家標準；③國內外最新、最先進的數控機床設計技術、工藝、裝備、產品和操作系統；④ “高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項、近三個“五年計劃”和“863計劃”等國家和省部級重點科技攻關、預先研究、支持項目的科研成果。《手冊》的先進性，為數控機床科研設計人員站在更高的起點進行科技創新提供了有力支撐。

（3）系統性。《手冊》計劃分為技術基礎卷、機床及系統卷、操作與應用卷，比較系統、全面、內容豐富。內容涉及機床、電機電器電路、計算機、自動化、控制、軟件等多個方面，對專業交叉內容從工程實踐角度進行了分工、協調，保證內容既有聯系、相互對應，又相互印證、統一，使之更全面、更系統地反映數控機床的設計理念、方法和技巧，從不同專業角度豐富《手冊》，使其更具系統性。

（4）實用性。《手冊》注重理論與實踐結合，編寫密切結合我國企業數控技術的應用實際，廣泛、充分地吸納了各著名企業的資料，同時在編寫過程中，采取學校與工廠、企業密切結合、共同編寫的方式來保證理論聯系實際。《手冊》還專門編寫了“操作和使用卷”，介紹了國內外知名企業的典型數控機床和數控系統，論述了數控機床的安裝調試、性能檢測、可靠性、故障診斷，以及實用操作模式、加工仿真和典型加工實例，并編寫了常用數控標準、參考資料和常用數控名詞術語中英文對照等，確保了《手冊》的實用性和可操作性。

4 選題的主要框架

數字控制技術是一項先進技術，機床數字控制技術一直處于高速發展期，內容不斷變化，體系不斷更新，新技術、新水平不斷涌現。同時，數控技術在應用上不斷擴大，它又成為高新制造技術的基礎。因此《手冊》在編寫過程中，力保體系結構新穎、內容科學先進。手冊共分三卷：技術基礎卷、機床及系統卷、操作與應用卷，內容比較全面、完整。

5 選題的社會效益、經濟效益分析

第5篇：高檔數控機床的作用范文

關鍵詞：數控機床維修；素質要求；專業課

2015年3月5日，國務院審議通過了《中國制造2025》，提出通過三步走實現中國制造業強國的戰略目標。其中機器代人和數字化加工是實現制造業強國不可或缺的重要組成部分。2011-2014年我國數控機床產量分別為27.2萬、30.6萬34.7萬和39.1萬臺，數控機床的保有量呈逐漸增長態勢。隨著數控機床保有量的提高數控機床的維修變得越來越重要了。作為輸送操作制造人才重要基地的技師學院，必然要加大數控機床維修專業的培養力度。該專業以培養學生熟練掌握，數控設備故障診斷能力與數控設備維修能力為目標根據該類專業學生的培養目標，本文從社會需要的實際情況出發，對學好專業應具備的幾點基本素質和課程的教學內容、教學方法與手段和實踐教學體系進行改革等方面提出了一些想法和建議。

一人員素質的基本要求

數控機床是綜合了計算機、自動控制、精密側量和機床設計等先進技術的典型機電一體化產品，因其控制系統涉及范圍廣、系統價格較貴，因此它對維修人員素質提出了比普通機床更高的技術要求，這些要求主要包含以下幾點：（一）知識面要廣數控機床是集機、電、液、氣等于一體的加工設備，組成機床的各部分之間協調作業互相作用，任何一部分發生故障都會影響其他部分以及機床整體的正常作業。為盡快更好的判別機床故障的真正原因與故障部位，前期必須要學習機械制圖、機械原理、機械設計、電氣傳動及控制、機電一體化、數控加工技術、流體傳動及控制、機床概論等課程。只有掌握了機械、電氣的基礎知識和基礎理論，熟悉機床的結構與設計思想、數控機床的性能等，才能迅速找出故障原因，判斷故障出處。（二）重視實踐累積數控機床的維修速度除了具備基本的理論知識以外，在很大程度上還要依靠經驗的積累。數控機床維修中有很大一部分是常見的故障，如進給傳動鏈故障、主軸部件故障、自動換刀裝置（ATC）故障、用于檢測各軸運動位置的行程開關壓合故障、配套附件的故障等。對這些基本的故障維修人員可根據以前的維修經驗進行診斷和維修。因此維修人員解決過的問題、維修過的故障越多，也就是實踐越豐富維修經驗也就越豐富。因此數控機床的維修應該細心觀察同行技術人員或專家維修解決問題的方法，認真記錄，日積月累，必然能夠達到提高自身水平與素質的目的。（三）勤動腦，慎動手數控機床的結構復雜，在某些場合故障反映的現象不一定是產生故障的根本原因。作為維修人員必須透過現象看本質，通俗地講，數控機床的維修人員從某種意義上說應“勤動腦，慎動手”，切忌草率下結論。例如現在的數控機床有很強的自診斷功能，常見的基本故障機床基本能直接指出故障點。所以我們故障診斷中要充分利用自診斷這個特點。“勤動腦”還要勤于學習。數控機床的操作系統說明書內容通常都較多，有操作、編程、連接、安裝調試、維修手冊、功能說明等，一定要勤于學習注重分析與積累，根據實際需要，精讀某些與維修有關的重點章節，理清思路、把握重點，切忌眉毛胡子一把抓導致真正維修時無從下手。慎動手不是不動手，對于維修數控機床這樣精密、關鍵設備，動手必須有明確的目的、完整的思路、細致的操作。動手前應邊觀察紀錄、邊仔細思考，找準切入點。比如電氣元件的安裝位置、導線標記、機床設置參數值等都要做好紀錄，以便維修后恢復。（四）具備一定的英語能力我國數控機床產量呈現每年遞增的態勢，但國內高檔系統的自給率不到10%，約90%依賴進口。其配套的說明書、資料紙質版有中文版，但數控操作系統的報警文本顯示基本以英語居多。具備一定的語言能力可以幫助維修人員迅速根據系統的提示與機床說明書中所提供信息，確認故障產生的原因，加快維修進程。

二教學內容的設置

根據職業教育的特點，課程的教學內容主要圍繞知識、能力、素質來進行，提高學生動腦、動手能力。課程設置的特點有基礎性、實用性、時效性和新穎性。在課程設置方面，突出技能訓練的針對性和實用性原則，實踐以企業的需要為導向，理論以“必需、夠用”為度，建設和完善以專業理論課程、技能課程、德育課程三個系統相互支撐的課程體系、開展“模塊化”教學。以寧波第二技師學院教學內容設置為例。我院開設了專業基礎課：機械制圖及CAD、機械基礎、金屬切屑原理與刀具、現代數控設備、機床電氣控制與PLC、CAD/CAM、液壓與氣動技術、公差配合及測量、金屬材料與熱處理等9門課程，為專業課程學習打下結實的基礎。開設專業課程：傳感技術、機床電器裝調、數控機床故障診斷與維修、機床機械構件與部件、機電一體化控制系統、交流伺服與變頻技術、數控系統連接與調試等7門課程，加強專業認知和理解。開設課設技能訓練課：鉗工基本操作技能訓練、電工基本操作技能訓練、數控機床操作技能訓練、數控機床操作與編程、數控機床裝調技能訓練、數控機床故障診斷與維修技能訓練等6門課程，提升學生實際動手能力。開設綜合課程：企業生產實習、綜合能力考核、技能鑒定，綜合檢測學生在校的所學所練。在校期間，我們注重理論教學，關注實踐操作。在課程中，基本以理實一體化課程方式推進，聘請企業師傅和教師同堂上課。在課程中由師傅主導，教師輔助。讓學生在學校就能體驗工廠師傅帶徒，在學校就知道實際生產中遇到的問題。課程中，我們采用真機床教學，真機床練習，實打實的重現機床報警，手把手教學，幫助學生排除機床故障。校企合作，學生走進企業，體驗真實的維修場景，體驗未來工作。在崗位中，遇到的問題不一定是學校學過的，機床型號不一定是課上見過的，如何處理這類問題，如何通過機床廠自帶的一些資料，尋找維修的方法。在沒有資料時如何通過網絡、同行解決問題，是我們校企合作中學生的主要學習點。

三結語

數控機床是集機、電、液、氣等為一體的復雜機電一體化設備，對于數控設備維修人才的綜合素質有較高的要求，因此數控維修人才的培養也應該是綜合性的。在提高維修人員綜合素質的前提下，注重理論和實踐的互相協調，注重培養學生工程素養必將是未來培養高級數控維修人才必修之路。

參考文獻

[1]智妍數據中心.2015年中國數控機床行業發展現狀及分析展望[N].中國產業信息網.2015.12

第6篇：高檔數控機床的作用范文

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.

關鍵詞：數控機床；質量評價；機械設計

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

中圖分類號：TH11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）13-0029-02

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收稿日期：2012年9月20日。

作者簡介：郭凱（1980-），男，遼寧盤錦人，沈陽理工大學講師，博士后，研究方向為機械設計及理論。

0 引言

所謂評價，一般是指按照目標測定對象的屬性，并把它變成主觀效用（滿足主體要求的程度）的行為，即明確價值的過程。從另一個角度說，評價是指從評價對象主體中提取本質屬性，用以度量評價對象的行為過程，使之轉換成主觀或客觀的價值尺度[1]。

在產品使用的過程中直接檢驗其功能與性能的好壞是產品質量的最理想的評價方法，但對設計者或企業來說，應該太晚了，因為一旦在使用中出現重大問題，會給企業的信譽造成不良影響，另一方面會給用戶造成重大損失。所以在產品設計工作過程中對產品質量進行評價在有關技術文獻中還沒有介紹較完善的產品質量的評價方法，是一項必要的工作。但直到現在，對產品的質量無法進行嚴格的把關，這樣給產品設計工作帶來了較大的隨意性。因此，研究并提出產品質量的評價準則和評價體系，無論是在理論上還是現實上都有一定的價值。

目前零件的加工要求越來越高，一般的低檔數控機床已經很難滿足要求，與美國、德國、日本、意大利、西班牙等發達國家相比還有差距。目前高檔的數控機床的重要部件都依賴于國內外進口。面對數控機床的廣泛應用和改進質量的要求，這就急需國內數控機床的新產品開發和已有產品的質量改進，從而提高競爭力。將科學、客觀地評價體系融入到數控機床的產品開發中[2，3]，已成為提高其產品質量的重要一環。

1 現代數控機床的評價指標

一般而言，指標的范圍越寬，數量越多，方案的差異越明顯，評價指標的制定是一項很復雜的工作，但這樣指標的確定也就越困難，同時也越有利于判斷和評價，以聞邦椿提出的產品的全功能和全性能綜合設計法為基礎[4，5]，如圖1。通過相關專家、使用用戶分析討論，確定產品質量評價指標體系。

2 現代數控機床的評價方法

從產品的開發過程來看，如圖2。這個過程可分為：立項、設計、制造、出廠、用戶使用。通過產品的評價體系對其開發過程進行評價，采用通過理論和專家評價、試驗檢驗和通過用戶檢驗三種評價方案。

2.1 采用理論方法系統評價 通過采用多種不同的理論評價方法[6-10]的計算，分別得出評價結果，這些結果只能被認為是接近實際的客觀結果，如圖3。將其與現代數控機床產品的試驗和用戶使用得出的結論分析比較，從中找出適合機床的理論評價方法。

2.2 通過試驗檢驗評價

2.2.1 現代數控機床的功能檢驗

為了全面檢查機床的功能及工作可靠性，數控機床在安裝調試后應在一定負載（或空載）下進行較長時間的自動運行考驗。檢驗時要按照機床配置的數控系統說明書或合同的規定，用手動方式或程序方式檢測該機床應具備的主要功能。

2.2.2 現代數控機床的性能檢驗：主要包括主軸系統、進給系統、自動換刀系統、其他電器裝置、安全裝置、裝置、氣液裝置及各附屬裝置等。

2.2.3 精度檢測

具體包括幾何精度、位置精度、工作精度。

2.3 通過用戶檢驗評價 采取走訪老用戶，了解機床的使用情況，定期進行精度檢測，檢測機床誤差并及時矯正螺距，反向間隙等。并對使用過程中出現的故障進行維修，數據跟蹤。

3 結論

在現代數控機床的開發過程中，利用產品質量評價體系來為設計人員提供數據和建議，提出改進產品質量的方案，通過三種評價方案的對比分析和總結經驗教訓。

到目前為止，已經出現了多種的綜合評價方法，但仍有不少的問題正在不斷研究和完善之中，這并不意味著綜合評價方法和理論已十分完善，有些問題還有待于進一步的解決。

參考文獻：

[1]吳敬業.評價技術的理論與應用[J].國家自然科學基金資助項目研究報告，1989.

[2]王立平.關于國產數控機床發展的幾點思考[J].航空制造技術，2010，（4）：51-52.

[3]陳炳錕. 數控機床可靠性試驗設計及評估方法研究[D].吉林：吉林大學，2012：41-52.

[4]聞邦椿，張國忠，柳洪義.面向產品廣義質量的綜合設計理論與方法[M]. 北京： 科學出版社， 2006： 47-66.

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[8]袁峰，秦東晨，王太勇.機械產品設計方案評價決策方法[J]. 機床與液壓，2007，35（8）：72-73.

第7篇：高檔數控機床的作用范文

“十一五”以來，隨著江蘇省現代制造業的迅猛發展和精密加工技術的普及，企業對現代制造技術高技能人才的需求日益迫切。在2010年和2011年公布的江蘇省緊缺型職業（工種）參考目錄中，數控技術應用專業所對應的主要就業工種數控車、數控銑、加工中心等精密數控設備操作人員均在列。地方經濟及行業企業對數控專業不斷更新的用人需求，要求職業學校在專業建設、人才培養上形成適應社會、企業需要的專業課程鏈路與課程教學設計。

二、調研形式與內容

（一）調研思路

本次調研依托數控技術應用重點專業建設協作組開展，數控技術應用專業協作組于2011年7月成立，共有無錫機電高等職業技術學校、常州劉國鈞高等職業技術學校、溧陽中等專業學校、泰州機電高等職業技術學校、鹽城機電高等職業技術學校、鹽城高級技工學校、鎮江高等職業技術學校、宜興中等專業學校、常熟中等專業學校、儀征工業學校、江都中等專業學校、豐縣中等專業學校、淮安中等專業學校、江蘇交通技校、無錫高級技工學校、徐州高級技工學校、南京高級技工學校、泰興中等專業學校、常州高級技工學校19所學校參加，地域覆蓋蘇南、蘇中、蘇北，均為當地的骨干職業學校。本次調研覆蓋了19所成員學校所在區域。

（二）調研內容、方式及對象

1.行業發展調研

方法：資料查閱為主，訪談交流為輔。

內容：行業發展規劃要求，區域經濟發展的“十二五”規劃，行業發展現狀，區域經濟增長方式變化，人才結構現狀及需求，中高等職業教育供求狀況，行業文化、職業素養狀況。

2.企業調研

方法：問卷調查法為主，交流訪談為輔。

企業類型為各類規模的國企、私企、外企；既有技術密集型也有勞動密集型。

內容：企業的人才結構類型及人才需求，企業勞動組織的變化（流水線還是崗位輪換等），企業技術變化（常用的設備、制造的工藝等），產品制造、銷售和服務等運營方式的變化，企業的崗位設置，崗位對知識和技能的要求，崗位對職業素養的要求，崗位對應的職業資格要求。

3.學校調研（近3年情況）

方法：問卷調查法為主，交流訪談為輔。

內容：現行專業人才培養方案，現行專業人才培養方案課程結構比例、執行情況，現行專業人才培養方案存在的問題，企業對現行人才培養方案的建議，本專業校內實訓基地主要設備及臺套數，畢業生主要就業崗位，學生生源（來源、數量、錄取分數），畢業生升學的比例。

4.畢業生調研

方法：問卷調查法為主，交流訪談為輔。

內容：畢業后的崗位，從事崗位的知識和技能需求，所學課程的應用情況（如課程開設必要性），畢業生繼續教育的需求，畢業生繼續教育的難點。

三、調研分析

（一）江蘇省裝備制造業發展現狀

1.規模效益快速提升。“十一五”以來，江蘇省裝備制造業發展步伐明顯加快。“十一五”期間，全省裝備制造業銷售收入、利稅年均增速分別達到26.8%和38%，遠高于全省工業經濟平均增速，占全省工業經濟比重年均提高約1.3個百分點。

2.產業結構持續優化。通過組織實施國家、省裝備制造業調整和振興規劃綱要，推進一批重大項目建設，全省裝備制造業結構調整步伐明顯加快。2010年，全省高端裝備制造業實現銷售收入達5300億元，增速超過40%，新型電力裝備、汽車、船舶與海洋工程裝備、工程機械等產業鏈規模超千億元，軌道交通裝備、航空航天裝備、節能環保裝備、高檔數控機床、智能自動化設備等一批新興裝備迅速崛起，產業鏈門類和體系逐步完善，上下游配套能力不斷增強，協同發展水平明顯提高。

3.優勢產品地位突出。“十一五”期間，江蘇省裝備產品的市場占有率和影響力大幅提升。起重機械、高空作業車等工程機械產品的國內市場占有率排位第一；城軌和動車牽引制動系統、車輛和門系統、通信與信號控制系統、售檢票系統、內裝飾等軌道交通裝備，交流電動機、變壓器、電力電纜、光纜、光伏電池等新型電力設備的產量居全國首位；水處理等環保設備的研發制造能力處于國內領先水平，裝備總量已占全國1/3。全省船舶制造完工量達到2300萬載重噸，約占全國35%。超高壓鋼化玻璃絕緣子、精密模具、高檔數控機床功能部件、高檔核電閥門、大型風電鑄件等一大批關鍵零部件國內市場占有率繼續保持領先。

4.創新能力穩步提高。全行業加快以企業為主體的自主創新體系建設，加大技術進步投入力度，現已建立國家級企業技術中心23家，省級企業技術中心249家，分別占全省國家級和省級企業技術中心總數的50%和45.3%。通過不斷加強自主創新，研制開發了一大批國內首臺（套）重大裝備及關鍵部件，大型自升式海洋鉆井平臺、±800千伏直流電子互感器、超高壓數控萬能水切割機、大噸位架橋機、高效柔性節能汽車裝配物料輸送系統、寬體大運量新型地鐵列車、千噸級全地面起重機、低溫余熱汽輪發電機組、大型風電用硬齒面齒輪、新一代電控共軌燃油噴射系統等產品的質量標準達到國際先進水平。

5.集聚發展態勢明顯。“十一五”期間，大批裝備制造企業向開發區、工業園區集中，提高了產業集聚度，形成了一批示范帶動作用較強的先進裝備集聚區，先后創建了徐州工程機械、南通船舶與海洋工程、宜興環保裝備3個國家級新型工業化產業示范基地，以及張家港石化裝備、揚中電力電器、江陰節能裝備、建湖石油裝備等17個省級新型工業化產業示范基地，占省級示范基地總數的1/2。同時，培育發展了常州農機制造、宜興電線電纜、蘇州精密儀器儀表制造、昆山模具制造、揚州壓力機床制造等一批百億級特色產業集群。

（二）行業企業的人才結構現狀和對高技能人才需求分析

1.人才結構分析

數控機床等機電一體化設備在企業的大量使用，一方面極大地提高了企業的生產效率，另一方面如何提高這些機電一體化設備的完好率和利用率又成為當前企業所面臨的迫切問題。

根據江蘇省“十二五”規劃，2011～2015年間，江蘇省將實施高技能人才工程，培養高技能人才100萬，以適應產業發展需要。目前高級技能人才總量不足，生產、管理、服務一線的高級技術技能型人才嚴重匱乏，尤其是數控技術專業等技術含量高的崗位緊缺高技能人才，嚴重影響江蘇省相關企業的產品質量和市場競爭能力，成為制約江蘇省現代制造業基地建設和社會經濟發展的一大瓶頸。

“十二五”期間，我省制造業要按照“合理布局、放大總量、優化結構、提升產業”發展規劃，對高技能人才的數量、結構、規格、素質等要素提出新的要求。高科技、高質量、高效能將成為未來企業的基本特征，新產品的制造將會依賴于新技術、新設備、新工藝的運用。技能人才的技能適應性也必須從簡單工種到復雜工種、從單一工種到交叉復合工種、從單一的機械化到機電一體化、從手工操作到計算機程序自動控制。隨著一流先進設備的引進，如加工中心、數控車床等，要求技能人才具有一崗多職、一專多能的綜合能力，如計算機操作技能、工藝設備能力、CAD/CAM操作技術、外語水平等。

2.人才需求分析

調查情況表明，數控技術人才今后還會有較大需求，高層次技術人才將成為各企業爭奪的對象。根據制造業高技能人才需求與缺口分析，數控技術人才培養任務基本依托各地區職業學校來實施完成。以下是調研顯示的數控技術人才各類素質要求：

（1）職業素質方面：“重要性”在95%以上的有團隊協作、身體素質、道德品質、學習能力、吃苦精神、工作條理性、奉獻精神。

（2）能力結構方面

（3）專業知識結構方面

（4）專業技能結構方面

（三）數控技術專業學生就業情況分析

數控技術專業就業崗位主要為數控機床操作崗位、機械工藝崗位、數控加工程序編制崗位、數控機床裝調維修崗位、通用機床操作崗位及其他等6個類別。

1.數控機床操作崗位。主要有數控鉆工、數控車工、數控銑工、數控鏜工、數控磨工、加工中心操作工、電火花工、線切割工、數控沖工。

2.機械工藝崗位。面向機械加工的工藝設計、工藝實施、工藝管理等生產一線崗位。

3.數控加工程序編制崗位。面向生產過程中的手工編程及實施、面向生產過程的CAD/CAM、逆向加工編程、編程的前期造型、面向數控機床購置用戶的加工程序編制及調試的崗位。

4.數控機床裝調維修崗位。面向制造數控機床企業中的數控機床機械裝調、電氣裝調、機電聯調的崗位；面向數控機床使用企業中的數控機床機械維修、電氣維修的崗位。

5.通用機床操作崗位。操作通用機床從事零件加工的崗位，包括鉆工、車工、銑工、鏜工、磨工、制齒工。

6.其他。有機械維修、機械產品銷售、采購等。

大多數企業要求數控技術專業畢業生數控車或數控銑應達到中級工或以上技能，隨著從業時間延長，數控機床操作崗位占比明顯下降，機械工藝崗位占比明顯上升。

（四）職業分析和教學分析

四、調研建議

（一）人才培養目標定位

本專業培養掌握數控加工現代制造技術必備的基礎理論、專門知識和相關設備的操作技能，具有較強的實踐能力，德智體美全面發展，適應企業生產需要，面向數控設備操作、數控程序編制、加工質量檢驗、現場技術服務一線的應用型高技能人才。

（二）課程設置

課程設置應以就業為導向，以能力為本位，以培養學生的綜合職業素質和服務能力為宗旨，以“夠用為度，兼顧發展”為出發點安排文化基礎課，以培養學生扎實的專業基礎知識和專業基礎技能為目標，調整專業理論課和專業技能實驗實習課的比例，加大技能培訓的比例，建立以項目課程為主體的模塊化的多層次、多類型、多方向的專業課程體系。

本專業的課程設置為必修課（含公共課和專業基礎課）、限選課（含專業課和實踐課）、任選課（含公共任選課和專業任選課）三部分。

1.必修課：公共課有政治、體育、語文、數學、英語、計算機應用基礎、技術物理。專業基礎課程有機械制圖及CAD技術基礎、機械制造技術基礎、電工電子技術基礎、機械設計技術基礎。

2.限選課：專業課有機床數控技術基礎、數控加工工藝基礎、機床電氣控制基礎、質量管理等。實踐課有鉗工操作、車工實習、數控編程及操作、數控操作（中級/高級）、CAD/CAM綜合應用技術、數控系統與原理等。

（三）對教學模式改革的建議

擴大理實一體化課程的開設比例，改革現有的教學評價體系，探索綜合性教學評價方式，探索“學分制”的教學管理模式。根據行業技術發展趨勢，在教學中及時引進先進制造技術，有效地培養學生創新意識和可持續發展的能力。

（四）對專業師資配置及任職要求的建議

第8篇：高檔數控機床的作用范文

長期以來，信息閉塞一直制約著黑龍江省國有企業的快速發展。在國家“振興東北”的戰略背景下，黑龍江省舉全省之力，重點推進社會信息化工作。信息化，不但將“老國企”們帶上了信息的高速路，還走上了以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化的新型工業化道路。

經過50多年的發展，黑龍江省的裝備制造業形成了基礎較好、門類較為齊全的生產體系，并且成為了黑龍江省的支柱產業，尤其在電站成套設備、重型設備、大型礦山設備、石化容器等重大技術裝備方面具有優勢和特色，在全國占有重要地位。

據統計，2007年，黑龍江省規模以上裝備制造業的工業化總產值為914.7億元。其中，全省規模以上裝備制造業的高新技術產品，產值比重達50%以上。企業的數字化設計、自動化生產、信息化管理覆蓋面高于60%。

盡管如此，與發達國家相比，生產利潤率不高、勞動生產率較低、信息化水平差距較大等因素仍困擾著黑龍江的裝備制造業。如何抓住信息化與工業化融合的機遇，大力推進裝備制造業信息化水平，提高勞動生產率，提高產品質量，實現又好又快發展，是黑龍江省當前兩化融合的重要任務。

打開新市場

以前，一提到“老國企”，人們總會想到很多歷史遺留問題和包袱，昏暗的廠房、低下的工作效率、陳舊的機器轟隆隆運轉、滿面灰塵的工人機械地將零件從一個機器搬運到另一個機器……

在齊重數控，完全改變了記者對“老國企”的印象。整潔的廠區，寬敞明亮的車間，隨處可見盆栽植物，車間的水槽中魚兒在游動。

齊重數控位于我國北方工業重鎮齊齊哈爾市，在這里誕生了中國重型機床行業惟一的名牌產品――“齊一牌”數控車床。作為我國重大裝備行業中的高新技術企業，齊重數控被黑龍江省列為63家“制造信息化建設”試點企業之一，擁有以立式、臥式重型車床為主的6大類、26個系列、500個品種的機床產品，為國防、軍工、能源、交通、冶金等行業提供重大關鍵設備。

“信息化給齊重數控帶來了高效率和高效益，但在發展信息化的過程中也遇到過不少阻力。”齊重數控副總經理石志民介紹，“實施信息化之前，齊重數控的市場反應機制很落后，無法適應市場經濟的快速變化。”

由于科技投入不足，齊重數控曾經沒有一個完整的信息化網絡，不能適應企業的經營狀況，嚴重影響了企業的技術發展和技術創新。軟、硬件的不足和落后，直接導致了管理方式和管理手段的落后，企業信息采集重復、效率低、準確性差，這些問題嚴重制約了齊重數控的企業發展步伐。

2000年，齊重數控以企業信息化為突破口，對傳統生產流程進行大刀闊斧的改革。但改革并非一帆風順，在信息化建設之初，齊重數控的老設計人員很難習慣用電腦繪圖，財務人員又懷疑電腦的準確性，采購人員則消極抵制采購過程在網上公開。

為了改變這些現象，全廠上下展開了一次徹底的“甩圖板”、“甩鋼筆”、“甩賬本”工程，對信息化推行得好的部門和個人進行獎勵，獎金總額接近100萬元。“我們通過培訓，讓年輕人先用上電腦，對甩掉圖板的人獎勵200元。”石志民說。

獎勵的金額雖不多，但措施取得了非常好的效果，目前齊重數控的網絡慢慢延伸到了所有的部門，各部門之間可以通過網絡來進行溝通。

經過兩年的努力，當齊重數控的ERP項目正式竣工驗收時，共完成了銷售管理系統、設備工具管理系統、物資供應管理系統、生產管理系統、質量管理系統、人力資源管理系統、財務管理系統、產品文件管理系統等模塊建設，信息化全面應用于銷售、設計、生產、財務、人力資源管理等重要環節。

目前，齊重數控主要經濟效益綜合指數已位居我國重型機床行業首位，重型機床產品的技術水平和生產制造能力已經步入世界第一方陣，國內機床占有率達到50%，“中國齊一”被評為中國名牌產品，高端產品全面打入歐美、韓國、日本等30多個國家和地區。

打造核心競爭力

走在哈爾濱著名的“三大動力路”，北國的秋天讓道路兩旁的白樺和楊樹更加挺立，與特色的歐式建筑遙相呼應，顯得肅穆而清冷。

哈爾濱電站設備集團公司旗下的三個國家大型裝備工業企業――哈爾濱電機廠、哈爾濱汽輪機廠和哈爾濱鍋爐廠都落戶在“三大動力路”。

哈爾濱汽輪機廠（以下簡稱“哈汽”）是以設計、制造大型火電汽輪機、核電汽輪機、工業用汽輪機組、船用汽輪機和燃氣輪機為主的國有大型骨干企業。在實施信息化之前，哈汽與其他老國企一樣，只能算一個傳統的制造型企業。

“對于哈汽這種傳統生產制造企業，信息化是打造‘企業核心競爭力’的利器。”哈汽副總經理姚宏偉告訴記者，“信息化實施之后，哈汽的產品研發周期縮短了20%以上，管理效率提高了20%以上。”

哈汽的產品種類多、產量大，相應地產生了很多“產品質報單”，每年大約上千份。這些質報單很長一段時間都是手工管理。“過去，一到月底，每個部門出三四個人都處理不完。信息化和網絡化管理之后，一個人就能從容應對了。”姚宏偉說。

哈汽的科研開發能力和實力在國內汽輪機制造行業中名列前位，CAD、PDM等設計軟件的應用水平與國外不相上下，在研發設計平臺、管理水平等核心競爭力上已經接近國際一流水平。姚宏偉認為，這得益于哈汽信息化建設的指導方針，即需求驅動、目標引領，以管理為中心，以效率為先導，注重集成，突出實效。

據了解，哈汽的信息化發展可以分為三大階段。1998年到2000年是第一階段，主要是面向技術部門和一部分生產部門，以“甩圖板工程”為核心，推廣CAD的應用。在信息化規劃中，對PDM、CAPP都有所考慮。當時，哈汽不僅新產品開發速度很慢、周期長，生產管理方式也比較原始，不能適應市場的要求。2000年，哈汽實施了CAD\CAE\CAM\CAPP\PDM一體化工程，將設計人員和工藝人員都用信息化武裝了起來。

2002年至2005年是哈汽信息化的第二階段，重點是用信息技術提升管理水平,包括質量管理、倉儲物資管理、財務管理和人力資源管理等。

到了第三階段，即2004年至2006年，進入車間管理的階段，信息化覆蓋了生產計劃下達、工時、圖紙、統計等生產全過程，完全通過網絡和計算機下達生產計劃，真正做到了無紙化。

“如今，信息化已經是哈汽不可缺少的一部分，如果車間的管理系統癱瘓了，生產必然無法進行。”姚宏偉說。

制造跨向“智造”

信息化讓走過半個多世紀的哈汽重新煥發出生機與活力，也讓“中國機床行業十八羅漢之一”的齊二機床集團利用信息技術重新武裝了自己。

經過50多年的發展，齊二機床在國內形成了重型數控銑鏜床、重型機械壓力機、大型自動鍛壓機、銑床系列產品，主要服務于國防、軍工、航空航天、造船、汽車、能源等國家重點行業。主導產品數控落地銑鏜床，在國內市場占有率在80%以上，去年企業生產的銑鏜床及龍門鏜銑床產量約占世界同類產品的50%。

“與國外先進水平相比，我國高檔數控機床和基礎制造技術的總體水平落后了5至10年，國內重型高性能數控機床及超精密數控機床的產量不足千臺，在加工精度、剛度、速度等技術指標方面的差距則更加明顯。”每當提起這些，齊二機床集團總經理張權都十分感慨。

據了解，目前國產高檔數控機床僅占國產數控機床總產量及價值量的1.5%～2.5%，高檔數控機床和基礎制造裝備發展的現狀難以滿足國家重點行業、重大工程的迫切需求。國內重型高速高精度數控機床仍主要依靠進口，國內產品市場僅占30%左右。不僅如此，我國機床企業的裝備也普遍陳舊落后，行業裝備數控化率僅為2%～3%，用生產普通機床的裝備很難生產數控機床。

因此，在張權看來，振興裝備制造業的關鍵，是振興機床工業。作為中國重型機床龍頭企業和國家振興裝備制造業保障基地，齊二機床必須充分利用現代化信息技術手段和管理方法，建立現代集成制造系統的技術體系，提升企業的核心競爭力。

“不斷完善和強化信息技術應用，已成為世界制造業提高企業核心競爭力的關鍵環節。”張權表示。

齊二機床最初從1997年開始實施“甩圖板”工程，2001年已全面應用計算機CAD軟件進行產品的開發設計，并被科技部列為全國CAD應用工程示范企業。

然而，從1998年到2000年的3年間，也是齊二機床最困難的時候，員工每月的工資只有200元，連廠長都穿著打了補丁的衣服上班。2001年新的領導班子上任，齊二機床的發展逐漸出現轉機。2002年，齊二機床產值超過1億元，2007年，工業總產值達23.4億元，主要經濟指標平均每年以80%以上的速度增長。

張權認為，齊二機床信息化最大的特色在于設計領域上齊了CAD/CAM/CAPP。近年來，齊二機床加大了在產品設計過程中的信息技術應用，推廣應用三維軟件進行數字建模，并加大對大型關鍵件進行有限元仿真分析等技術的應用，切實提高設計水平和設計效率，縮短產品設計周期。2002年開始，齊二機床的工藝部門開始應用實施CAPP系統，工藝過程設計全面電子化，不僅大大降低了工藝人員的勞動強度，提高了工作質量和工作效率，同時CAPP系統產生的數據可以為下游生產制造部提供制造車間分工的電子數據，以便于生產指標快速、科學地下達。

通過CAD和CAPP的實施應用，齊二機床縮短了整個產品的技術準備時間，使工藝和設計人員在網上實現了產品信息的共享。“這可以減少約25%的設計、工藝工作量，使設計和工藝人員可以把主要精力投入到產品設計的創造性思考和決策上，既提高了設計質量，又降低了設計、工藝成本。”張權說，“銑鏜床產品技術準備也由原來的10～12個月縮短至1～3個月。”

中國第一重型機械集團公司（以下簡稱“一重”）曾經是我國“一五”期間的156項重點工程之一，被總理譽為“國寶”。信息化見證了一重近些年的發展，也見證了中國重型裝備制造業從“中國制造”到“中國創造”的跨越。

“早在1984年，一重當時的領導對企業信息化建設就非常重視。”總經理吳生富回憶道。20多年來，一重利用國家支持的改造資金和自籌資金，引進和自主研發了部分計算機設備及相應的應用軟件，開始了企業信息化建設的起步工作。

20世紀80年代，一重成立了計算機站，主要從事MIS系統、CAD的研究和應用，產品有限元分析、優化設計、產品的設計計算，以及CAPP/CAM/CAE的研究和模擬實驗等。在當時的全國重型機械行業，處于排頭兵的位置。

1988年，受生產經營形勢和全國信息化大環境的影響，一重投資了500多萬元進行MIS系統、CAD方面、CAPP方面的研究。“不僅對現在一重的信息化發展起到了積極的作用，更重要的是培養了一批既懂計算機又有機械專業知識的人員。”吳生富說。

第9篇：高檔數控機床的作用范文

【關鍵詞】開放式數控 實驗教學 課程研究

【中圖分類號】G424.31 【文獻標識碼】A 【文章編號】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

改革開放以來，我國制造業已經取得了顯著的成就，但是仍然處于工業現代化的進程中，與發達國家相比還有相當大差距[1]。數控技術是現代制造業的核心技術，是機械制造自動化的重要基礎技術，數控機床的品種、水平和生產制造能力，直接反映一個國家工業的綜合實力。現階段我國國產數控機床基本以低檔經濟型和中檔普及型數控機床為主，高檔數控機床市場份額的70%～80%、數控系統（普及型、高級型）的90%都被發達國家占領[2]。我國數控技術專業人才的缺乏是導致該現狀的主要原因之一，最新調查顯示，我國數控工程技術人才嚴重不足，尤其是專業知識層次較高并且具備一定動手能力的高級工程技術人才更顯緊缺[3]。

數控技術課程是本科教學中機械類專業必不可少的重要課程，是一門多學科交叉，涉及機械設計、機械制造、電工電子學、計算機程序設計、自動控制原理、力學等多門學科知識，是一門理論性和實踐性要求都很高的課程。其中數控技術實踐課對實現課程教學目標起著重要的作用，是學生掌握數控機床基本操作技能，了解數控機床的基本機構原理，熟悉現代CAD/CAM自動加工技術的應用方法和基本流程的有效途徑。是培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，以及啟迪學生的創新思維、發掘其創新潛力的重要手段[3]。

由于數控技術課程的特殊性，目前本科學校對數控技術專業人才的培養，普遍缺乏一個系統的、全面的培養方案，雖然很多高校對數控技術課程教學模式進行了一系列改革和創新[4-7]，但是僅僅停留在教學模式或授課方式的調整創新層面，對于具體的課程內容規劃以及重要專業知識點如何在教學中體現，相關的研究則非常少。

本文針對數控技術課程中數控機床本體結構原理、電氣系統原理、控制系統原理、G代碼譯碼、插補原理、運動控制、人機界面等重點知識點的講授問題，設計搭建了基于運動控制卡的開放式數控系統實驗平臺，編寫了相應的教學用數控軟件系統，并應用在數控實踐課程教學中。

一、數控實驗平臺硬件系統設計

1.機床本體結構設計

傳統數控技術實驗教學中，大多使用商業數控機床演示給學生看，但是商業數控機床機械結構大都有保護外殼，學生無法觀看其內部結構組成，所以為了將數控機床機械結構展現給學生，本文自行設計了數控機床的機械本體。學生可以從對機床機械本體的參觀和學習中，學習到數控機床坐標系的設置、工作臺驅動原理、進給軸限位和回原點原理等基礎知識。

數控實驗平臺機床機械本體采用傳統三軸銑床結構，XY軸工作臺采用雙座標工作臺，Z軸工作臺采用單軸工作臺，每個軸都對應安裝了限位開關和原點開關。工作臺工作行程150mm，滾珠絲杠導程4mm。工作臺滾珠絲杠與伺服電機之間采用聯軸器連接。

2. 電氣系統設計

PC機和數控系統的結合使數控技術有了很大的發展，給數控系統提供了更多的軟件工具和硬件資源，目前基于PC的開放式數控系統的主流結構形式主要有以下幾種：PC嵌入NC板卡、NC板卡嵌入PC、PC+SoftCNC。由于本實驗平臺主要用于本科生和研究生的數控技術實驗教學，可以讓學生認識并實際編程實現數控系統特定功能，所以開發的實驗平臺復雜程度要易于教學，還應該保證平臺安全可靠防止學生在做實驗時造成事故。結合這些因素，對上述三種結構進行了對比分析，認為“NC板卡+PC”結構更適合用來開發實驗平臺，所以本文選用運動控制卡和普通PC機來搭建實驗平臺的控制系統。實驗平臺電氣系統結構如圖1所示。

圖1 電氣系統框架圖

通過實際對實驗平臺電氣系統的接線練習，學生可以真實地了解到數控系統的控制系統和電機驅動系統的結構組成，從而對數控系統控制信號的產生到執行這一過程有了一個直觀的認識，同時鍛煉了學生的動手能力。

二、實驗平臺數控系統軟件設計

傳統數控實驗課程中，多使用校友或企業捐贈的老舊數控機床作為實驗平臺，使用FANUC、西門子或華中數控等商業數控系統，由于商業數控系統的封閉性，只能教學生學習怎樣使用數控系統，而不能對數控系統底層的基本原理進行實驗教學。針對這一問題，本文開發了基于運動控制卡的數控實驗平臺控制系統，從而使學生可以從源代碼級別學習了解數控系統程序原理，更加深刻地理解NC代碼譯碼、刀具補償、插補原理、運動控制等數控系統課程的關鍵知識點。通過基本算法的編程實驗，培養學生的程序思維，在程序編寫中培養發現問題，解決問題的能力。

1. NC代碼譯碼模塊開發

NC代碼的譯碼是數控系統的關鍵技術之一，在NC代碼譯碼模塊中將涉及到譯碼方式、代碼格式、譯碼具體流程、錯誤診斷、刀具長度/半徑補償、機床坐標系、系統參數等數控系統關鍵知識。本文以模塊的開放性為指導思想對該模塊進行開發，以便于學生理解和修改，使學生可以將新的G代碼指令、新的刀具補償算法等新功能添加到模塊中去，提高模塊的可維護性和升級性。

NC代碼的譯碼方式主要有兩種模式：解釋型和編譯型。解釋型譯碼模式實時地逐行翻譯、執行G代碼，具體流程為譯碼器翻譯完成當前行G代碼后將得到的刀具路徑信息送去執行，然后再進行下一條G代碼的譯碼，如圖2所示;編譯型譯碼模式譯碼器接受G代碼文件后，依次對其每一行進行翻譯處理直到文件末尾，最后生成一系列執行步，再經刀具補償的統一處理后，生成最終的一系列執行步并傳遞給相應模塊進行執行，如圖3所示。

圖2 解釋型譯碼模式

圖3 編譯型譯碼模式

解釋類型譯碼模式下，如果上一運動段已執行完畢，但是當前段還停留在譯碼階段，則會破壞加工的連續性，這就要求系統必須有很強的實時性。編譯類型譯碼模式下，譯碼與任務執行是兩個獨立的任務，有明確的先后順序，所以譯碼是一個非實時的任務，由于本文使用的運動控制卡提供了連續插補功能，編譯型更適合本課題的譯碼任務。

譯碼模塊逐條讀取NC代碼文件，進行信息提取，并將提取到的信息壓入緩存中，其信息提取流程圖如圖4所示。首先去掉當前行的所有空格，并進行大小寫字母轉化處理，從而得到格式統一的便于讀取的新代碼行，然后初始化信息存儲結構體，為信息存儲做準備。下一步是按順序讀取各個由地址符和地址值組成的功能字[4，2]，首先讀取當前行號，即“n”的讀取，行號讀取結束后，根據函數指針數組和字地址的ASCII碼值，調用對應的讀取函數，完成功能字的讀取，比如接下來的字母為“x”，則調用函數read_x（）來讀取該功能字，如此按行號依次執行，直到NC代碼文件末尾，將讀取信息存儲到block結構體中，整個過程伴隨著錯誤診斷。

圖4 信息提取流程圖

2.刀具補償模塊開發

刀具半徑補償和長度補償功能不僅解決了使用不同的刀具加工同一工件、刀具磨損等問題，而且方便了按照工件坐標系編制的NC程序的處理執行，可以大大提高編程效率和加工效率，所以刀具補償功能是數控技術課程中的一個重要知識點。為了讓學生更好地理解刀具補償功能的基本原理和實現方法，本文開發了針對刀具半徑補償的刀具補償模塊。

對當前運動段進行半徑補償時，需要用到下一運動段的信息，二者共同決定了補償的轉接類型。如圖5所示，首先從隊列中提取相鄰兩個運動段分別放入緩存器R1、R2中，刀補函數參考R2中運動段對R1中當前運動段進行刀補處理，根據轉接類型，求解轉接節點坐標，生成新的執行步并壓入處理后隊列尾端，然后再將緩存器R2中的運動段移入緩存器R1中，如此循環直到運動段隊列末尾。

圖5 刀具半徑補償的實現方法

3.人機界面的開發

人機界面是將數控系統各個模塊連接起來的橋梁，是用戶與數控系統信息交互的窗口，是學生學習過程中感受最為直觀的模塊，為了鍛煉學生的編程能力，提高學生對課程的學習興趣，本文將數控系統各個模塊的程序接口都開放出來，使學生可以利用MFC等工具自行編寫人機界面，從而實現數控系統的控制。本文開發的人機界面如圖6所示。

圖6 數控系統人機界面

三、結語

本文緊密結合我國制造業在學校教學過程中的實際需要，對數控技術課程具體教學內容在實踐課程中的體現方式進行了研究，開發了基于運動控制卡的數控系統實驗教學平臺，不僅實現了教學模式的創新，更深入到教學內容層面，將數控技術重要知識點在本文開發的實驗平臺上實際展現出來，給學生創造了主動參與、自主協作、探索創新的機會，提高了學生的學習興趣，鍛煉了學生的動手、動腦的能力，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

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