數控機床市場發展前景范文

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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’?！痹诋斀袷澜缟?，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?，F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.

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機床是先進制造技術的載體和裝備工業的基本生產手段,機械制造的工作母機,是裝備制造業的基礎設備,主要應用領域是船舶、工程機械、軍工、農機、電力設備、鐵路機車、汽車等行業。在船舶、工程機械等行業的產能擴張壓力的推動之下,機床工業正迎來快速發展階段。

就最近幾年的發展情況看,在機床工業的下游產業中,船舶、工程機械、重型機械、軍工是發展最快的行業,這些行業的企業在從產能閑置發展到滿產超產的過程中,對機床設備的更新換代和小規模添置需求帶動了機床工業穩定中速增長;當前各大造船公司、工程機械公司的產能利用率基本都在100%以上,尤其是造船行業,手持訂單遠超當前產能。生產任務已經排到了2011年,擴大產能已成為必然,擴產必須的生產設備尤其是機床設備的需求量將迎來加速增長,其他如汽車、電力設備的需求也將維持穩定增長。

二、各機械子行業交替推動機床工業發展。大型重型機床速度遠快于中小型機床

機床是制造機器的機器,為汽車、船舶、軍工、工程機械等各個裝備制造產業提供裝備,因此與宏觀經濟、特別是制造領域的固定資產投資密切相關。同時機床行業的直接下游是機械制造,因此機床行業與機械制造業的關系更為密切。機床工業給其下游多個機械制造子行業提品,因此不同時期,各裝備制造子行業有繁榮,有衰退,而機床工業發展比其下游行業要相對穩健。在各個不同的經濟發展階段,各個子行業交替成為推動機床行業發展的主動力,機床行業將跟隨發展最快的子行業增長。

在當前的經濟發展階段,船舶、工程機械,重型機械、石化生產設備等重型設備是發展最快和增長前景最為明確的下游行業,汽車工業雖然整體盈利水平增長跟不上產量增長,但產銷量的增長還是比較明朗的,因此汽車工業對機床的需求仍將穩定增長。

重型工業發展是此輪中國經濟繁榮的主要增長點,成為拉動我國經濟的重要力量,中國目前正處于重型機械、重化工業發展階段的中段,這一階段還將持續很長時間,重型機械行業發展應該快于輕型、中型機械產品的發展,相對應地其所推動的大型、重型機床行業的發展速度將遠快于中小型機床,因此我們更看好大型、重型機床行業的發展前景。

三、高精密機床壁壘很高

機床行業作為精密機械制造業,發展特點是循序漸進,逐步累積,產品性能很難在短時間內取得爆發式進展。如同其它制造業一樣,基于亞洲國家的成本優勢,近年來機床工業有向亞洲新興國家轉移的趨勢,但這種趨勢發展的速度比較緩慢,遠遠落后于其它類機械設備制造業,這主要也是因為機床工業技術和工藝提高的難度很高。當然我們認為這種轉移的趨勢不可逆轉。

高精機床是先發優勢明顯的行業,技術與工藝非常嚴苛,每提高一步都需要很豐富的技術、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對于后發的國家和企業來說很難彌補,這也是我國機床工業長期落后,貿易逆差居高不下的重要原因。這與我國其他行業特別是其他機械子行業發展突飛猛進,產品開始大規模出口的形勢形成了鮮明對比。相對于其他機械行業來說,我國管理部門對機床行業的重視和扶持力度是相當大的,但是機床行業的逆差水平是所有機械類子行業中最高的,這充分說明了高精機床提高的難度。

正因為高精機床行業提高難度大,所以機床行業先進國家對本國機床企業保護的力度也比其他行業要大,西方國家對我國機床業不僅在技術上嚴格限制轉讓,而且基于政治原因在高精機床產品上也對我國實施限制和禁運。高精機床是當前為數不多的西方國家對我國采取限制和禁運措施的產品。

當然機床行業這種高壁壘特點確實給國內機床企業發展制造了障礙,但這也成為國內高精機床行業龍頭企業的保護墻和后發企業的進入壁壘,龍頭機床企業相對國內后發企業的技術優勢會維持很長一段時期。

四、中國機床工業取得很大進步

機床是裝備工業的基礎,生產裝備的裝備,機床工業是關系國民經濟、國防建設的基礎工業和戰略性產業,在發達國家無一不重視機床工業。我國機床工業經過多年艱苦努力,建立起較大的規模和較完整的體系,奠定了有利的技術基礎,具備相當的競爭實力。整體上說,我國機床工業已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來,世界機床工業由歐洲向亞洲新興國家轉移趨勢,雖然緩慢但難以逆轉。

“十五”以來,我國機床消費連創紀錄,大陸市場機床消費總額(國內產品銷售產值十進口額一出口額)和進口額已連續5年居世界第一,成為令全球矚目的機床消費大國。2006年中國大陸市場機床消費額達131.1億美元,同比增長約20%;機床進口72.4億美元,同比增長11.55%,增幅比上年同期提高1.7個百分點。中國機床消費額占全球機床銷售總額的比重已達到20%以上,為機床產業發展提供了難得的市場機遇。世界機床消費位列二、三、四名的日本約占15%,美國約占11.6%,德國約占10.6%。

作為一個世界上發揮重要作用的大國,我國必須從各個方面確保國家的獨立自主地位。我國機床行業產品種類齊全,可生產品種已經超過3600種,基本已經無空白領域,大部分滿足了我國裝備制造業對機床的需求。近年來,我國機床市場需求非常旺盛,2003年至2006年之間,銷售收入增長率分別為21%、21%、17%,27%,而數控機床更是以50%以上的速度增長。機床工具行業整體銷售收入連年以20%以上的復合增長率增長,從目前的情況來看,國內機床行業需求旺盛趨勢還將延續。在技術含量較高的金屬切削機床方面,機床產量連年上升,年復合增長率22%以上,數控金屬切削機床產量上升幅度更快,數控金切機床比例穩步增長,2001年中國數控金切機床比例只有9%,到2007年上半年已經達到了20%。由于我國目前正處于工業化初期,很多金屬加工產品要求的精度并不要求很高,加上我國勞動力成本低廉,因此低端普通機床仍然有一定的市場銷路。

五、國產機床數控化率逐年提高

數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示,通過控制介質將數字信息送入數控裝置,數控裝置對輸入的信息進行處理與運算,發出各種控制信號,控制機床的伺服系統或其他驅動元件,使機床自動加工出所需要的工件。所以,數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取,即數控編程。

數控機床與普通機床相比有很多無可比擬優點:1、適合于復雜異形零件的加工;2、加工精度高;3、加工穩定可靠;4、高柔性,加工對象改變時,一般

只需要更改數控程序,體現出很好的適應性,5、高生產率;6、勞動條件好,機床自動化程度高,操作人員勞動強度大大降低,工作環境較好。 缺點是:1、投資大,使用費用高;2、生產準備工作復雜;3、維修困難,數控機床是典型的機電一體化產品,技術含量高,對維修人員的技術要求很高。歐洲、美國、日本的機床業都很重視數控化,目前歐美日的金屬切削機床的產值數控化率均在80%以上,數量數控化率也在60%以上。

我國數控機床開發晚,起點低,前期發展緩慢。數控系統裝置是數控機床的神經中樞,是長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節?！熬盼濉币院髧矣嘘P部門明確發展以PC為平臺的數控系統,通過“九五”的攻關,現在框架上已初步完成。解決了多坐標聯動的技術難題。從過去的三坐標聯動達到了最多可達入坐標聯動,打破了國外對我國的技術“限制”。同時,我國國產數控系統已具備批量生產能力,市場品牌也在逐步樹立,正在改變國際強手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面。

? 經過多年的發展的我國數控機床已經取得了很大進步,遠高于普通機床的發展速度,2002年國產數控金屬切削機床24803臺,06年達到了82024臺,數量數控化率從9%提高到了20%,產值數控化率為44%。

但是總體來說我國數控金切機床還是相對比較落后,國內市場占有率低,基本依賴進口,這是導致我國金屬加工、金屬切削機床的貿易逆差連年上升的重要原因。我國數控金切機床消費對進口產品的依存度長期維持在70%以上,如何發展我國數控金切機床,是我國機床業界的重要任務,同時也是我國機床擴張和增長的重大機會。

六、對進口機床依存度仍然很高

長期以來我國機床工業取得了很大發展,但是相對于發達國家的機床工業我們仍然落后,主要在加工精度、穩定性、無故障時間上與國外產品有較大差距,而且數控化率偏低,雖然我國大陸機床主機的銷售收入增長很快,但進口增長也很快,進出口逆差有逐年擴大趨勢,只是在07年上半年,進出口逆差有稍稍縮小的跡象,總體而言,我國對進口機床的依存度較高,一直維持在50%以上。這其中,數控金切機床對國外產品的依存度很高是重要原因。我國數控金切機床對進口存度達到了70%,可以說基本依賴進口。

造成這種局面的主要原因是我國機床產品,尤其是高精機床和數控機床的性能、質量、穩定性落后,而且提高速度緩慢;另一個原因是國內對機床行業的保護力度還不到位。前些年為了吸引外資,對外商直接投資企業購買外國設備免稅。近年來,政府已經對這些政策進行了修改,外商投資企業進口機床的免稅條款已經廢除,而且國內企業的固定資產投資購買國產設備可以抵稅。這些措施有力地支持了國產機床業的發展。

當然我國機床行業對進口度高,也從側面說明了機床行業提高的速度較慢,很難取得爆發性的飛躍,行業壁壘非常高,因此國內機床行業內的領先企業,在技術和產品性能上優勢將保持很長一段時間,其他后來者很難在短時間內超越。同時對外依存度高也給予了我國機床行業較大的發展空間。

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    論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。 

 數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。 

 數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。 

一、國外數控系統現狀 

 在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（siemens）、發那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。 

1.納米插補與控制技術已走向實用階段 

 納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（imts 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的數控系統也可實現納米級插補。[1] 

2.機器人使用廣泛 

 未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2] 

3.智能化加工不斷擴展 

 隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。 

4.cad/cam技術的應用 

 當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機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軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。 

二、國內數控系統現狀 

 隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。 

 國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3] 

 國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。 

 然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。 

參考文獻： 

[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j]，金屬加工，2011第4期：8-11 

[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j]，機械工程師，2009第4期：13-16 

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關鍵詞：數控技術；機械加工；應用；發展前景

自改革開放以來，我國工業化進程不斷深化。數控技術作為一項新型技術，以其自身靈活性、專業性等優勢成為企業機械加工中不可缺少的一部分，不僅能夠提高加工水平，且能夠實現對企業生產經營的優化，確保系統始終處于高效運行狀態當中。因此加強對數控技術的研究具有非常重要的現實意義。

1數控技術定義

數控技術，是指運用數字化信息，對機械運動、工作流程等進行控制的一項技術。該項技術是多項技術整合的產物，包括微電子、計算機及信息處理等多項技術于一身，為機械加工、運動控制提供了極大的支持。自數控技術出現以來，為世界制造、裝備工業的發展產生了強大的推動力。

2數控技術在機械加工中應用

數控技術在機械加工中的應用體現在多個方面，覆蓋范圍非常廣，詳細來說有以下幾方面：

2.1船舶制造方面

數控技術在實踐中具有高品質、高精度等優勢，符合船舶制造行業對零件質量、性能及精度等嚴格要求。通常來說，船舶制造中對鋁、鋁合金材料的制造需要在高切削速度情況下，才能夠對筋、壁進行加工。因此將數控技術引入其中，采取大型整體鋁合金坯料掏空方式制造大型零部件，并通過大量鉚釘、螺釘等方式近進行拼裝，由點及面，增強構件整體強度、剛度及可靠性，滿足加工裝備高速度、高精度需求，為我國船舶領域發展奠定堅實的物質基礎。

2.2工業生產方面

工業機器人由控制、驅動及執行等單元構成，應用于裝配、焊接等生產線中，能夠幫助人們完成其無法完成的工作。如深水、太空等作業。不僅如此，還能夠模擬人類的人部等動作，進行搬運、抓取等工作。在此基礎上，數控技術能夠有效改善工作環境，提高生產質量的同時，保障人身安全。同時，在實踐中，控制單元能夠借助計算機系統，指揮機器人按照既定的程度向驅動單元發出指令，最終由執行機構開展操作活動。

2.3采煤機生產方面

目前，采煤機開發速度顯著提升，且種類較多，但是批量生產規模較小，難以滿足生產需求。因此可以利用數控技術取代數控傳統的仿形法，在龍骨板基礎之上，對采煤機的葉片、滾筒等進行下料[1]。由于對傳統工藝進行優化，使得切割速度顯著提升，且產品質量得到了保障。

2.4機車工業方面

近年來，人們生活水平不斷提升，給我國汽車工業帶來了更多發展機遇。同時汽車零部件加工技術也得到了迅猛發展。數控技術應用能夠顯著加快復雜零部件制造進程。如虛擬、柔性及集成等諸多制造技術的應用，為汽車加工制造持續發展帶來了更多便利。

2.5機床設備方面

數控技術在機床設備中的應用，能夠將計算機控制裝備應用到機床設備當中，并通過內部軟硬件實現對機床加工全過程的實時控制，最終形成數控機床。目前，數控機床在機械加工領域應用非常廣泛。系統運行需要的各類操作、步驟等都能夠以數字代碼形式呈現出來，在控制介質的同時，將數字信息傳輸到計算機控制系統當中，最后控制機床伺服系統，完成生產目標。

3數控技術未來發展趨勢

3.1高精度

面對激烈的市場競爭，高效率、高質量成為機械加工領域的關鍵，尤其是速度、精度成為衡量企業綜合實力的重要標準。因此高精度成為未來數控技術在機械加工應用的必然趨勢。不僅能夠有效提高制造業現代化發展進程，且能夠提升產品質量[2]。有效縮短產品生產周期，滿足市場多元化需求。3.2開放化數控技術開放化是未來主要趨勢之一。傳統數控技術是一種專用性、封閉性系統，存在兼容性差、技術升級難度高等缺陷。而重視對技術開放化的研究，能夠在統一平臺基礎之上，通過改變、增加及裁剪結構形成系列化技術，針對企業需求提供不同的技術服務，從而促使數控技術功能的發揮。

3.3集成化

在數控系統中引入IC器件、NC系統等高密度立體設備，能夠有效減少空間占有率，增強數控系統運行安全、可靠性。不僅如此，通過光纜傳遞信息，能夠進一步提高數據信息傳遞有效性，減少電纜用量，實現集成化發展目標。

3.4智能、網絡化

新形勢下，數控技術在機械加工領域中的重要性越來越突出。其中智能化、網絡化趨勢正朝著適應、模糊及神經網絡等控制方向發展[3]。在系統運行過程中，通過內部專家系統，能夠對機械加工全過程進行控制，及時發現加工過程中存在的問題，并采取相應的措施加以調整，確保機械加工始終處于良性循環狀態當中。而數控設備網絡化，能夠滿足生產線、制造系統等對信息集成的需求，進而創新出新型制造模式，從根本上提高產品生產質量及效率。在不久的將來，數控技術會逐漸實現上述目標，為經濟社會發展提供更多技術支持。

4結論

根據上文所述，數控技術作為一項基礎性技術，在機械加工中的應用能夠創造出良好的效果。數控技術以其自身綜合性、靈活性等優勢，能夠為機械加工等產品注入更多新力量，提高生產系統效率。因此相關領域應適當增加資金、人力投入，加大對數控技術的研究力度，不斷創新數控技術，加快技術集成化、智能化及開放化發展進程，從而促進我國機械制造產業經濟、社會效益得到充分發揮。

參考文獻

[1]梁春鴻.數控技術在機械加工中的應用及其發展前景[J].中國高新技術企業，2015（5）：62-63.

[2]李俊男，趙強.數控技術在機械加工技術中的應用研究[J].科技經濟市場，2015（4）：17.

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近年來，隨著各方面技術的技術，我國模具行業取得了長足進步。在零件測繪方面，一般不再用拓印法、樣板法，而采用三坐標測量儀、激光掃描儀等先進測量設備測量技術，測繪零件更準確、迅速，而且可將所測數據圖形直接輸入計算機，建立各種文件，顯示零件三維模型二維圖形。2013年1月，工信部、科學技術部、財政部、國務院國有資產監督管理委員會聯合出臺《重大技術裝備自主創新指導目錄（2013年版）》，“大型及精密、高校塑料模具，鑄造模具，輪胎模具，精密、高效多工位級進沖壓模具及超高強度鋼板熱成形模具以及為C級轎車整車車身成形生產配套的覆蓋件及車身模具”等被列入其中。

2013年，模具行業較上年有所發展。2013年，我國模具行業實現銷售收入1816.20億元，同比增長10.75%；2013年我國模具行業利潤總額為115.79億元，同比增長8.11%。

根據統計數據顯示，2014年中國十大模具公司排行如下：河源龍記金屬制品有限公司，貝爾羅斯（廣州）工程塑料有限公司，鴻準精密模具（昆山）有限公司，東莞勁勝精密組件股份有限公司，昆山乙盛機械工業有限公司，龍記（百慕達）集團有限公司，億和精密工業控股有限公司，山東萬通模具有限公司，中山志和家電制品有限公司，漢達精密電子（昆山）有限公司。

2014年中國十大汽車模具公司排名

隨著汽車工業的快速發展，服務于汽車生產的模具近年來也得到快速發展，制造一款普通轎車約需1500副沖模、200多副內飾模具。服務于汽車生產的模具種類很多，其中沖模和塑料模具是用量最大的兩大類。2011年，為保證我國模具制造行業的持續、健康發展，中國模具工業協會頒布了《模具制造行業“十二五”規劃》，用以指導行業未來發展。

目前，中國模具行業產值超過千億元，汽車行業作為模具行業的主要應用下游之一，中國約有1/3模具產品為汽車行業服務。一般情況下，制造一輛普通轎車本身便需要約1500個模具，當中有接近1000個的沖壓模具和超過200個的內飾件模具。近年來中國汽車工業的快速發展帶來了對汽車模具的巨大需求，按汽車模具占模具行業約1/3的市場份額測算，2011年中國汽車模具市場規模達到近550億元，2013年行業市場規模達到600億元。

統計數據顯示，2014年中國十大汽車模具公司排行榜如下：延鋒偉世通汽車飾件系統有限公司，上海賽科利汽車模具技術應用有限公司，山東萬通模具有限公司，天津汽車模具股份有限公司，瑞鵠汽車模具有限公司，廣東巨輪模具股份有限公司，泊頭市興達汽車模具制造廠，山東豪邁機械科技股份有限公司，四川成飛集成科技股份有限公司，佛山市南海奔達模具有限公司。

2014年中國十大切削刀具企業

中國切削刀具行業起步較晚，但是隨著汽車、航空、軍工、模具、制冷、電力等精密制造業的快速發展，近年來行業實現了跨越式發展。數據顯示，2013年，中國切削刀具行業市場規模接610.56億元。

近年來，外國刀具商紛紛進入中國，其銷售網絡、技術服務體系已相當建全，在中國各大城市都設有辦事處。他們以其優質的產品、完善的技術服務、不斷降低的產品銷售價（現在的進口刀具價格幾乎已經降到10年前的2/3-1/2），幾乎壟斷了中國的高檔刀具市場。在經濟全球化進程中，跨國工具公司已占有越來越明顯的技術、資源、信息服務等綜合優勢，國產刀具面臨巨大的挑戰。隨著切削工具行業眾多產品被政府列入支持發展的戰略性新興產業，以及國內廠家積極向高端邁進，中國切削刀具制造行業整體發展前景較好。

統計數據顯示，2014年中國十大切削刀具企業如下：江蘇飛達工具股份有限公司，天工國際有限公司，3株洲鉆石切削刀具股份有限公司，廈門金鷺特種合金有限公司，江蘇丹工實業總公司，南昌硬質合金有限責任公司，哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，上海工具廠有限公司，成都成量工具集團有限公司，深圳市金洲精工科技股份有限公司。

2014年中國十大塑料模具公司排名

近年來，隨著各方面技術的技術，我國模具制造行業取得了長足進步。對于模具產業來講，國內市場方面，在服務機械汽車、電子家電等傳統制造業的基礎上，隨著國家產業政策的調整，航空航天、新能源、IT、醫療機械、高速鐵路等行業對模具行業提出了更高的要求，同時也為模具行業提供了新的市場機遇。我國國民經濟在“十二五”甚至“十三五”期間將繼續保持較快的發展速度，為模具行業的發展提供了可靠的宏觀支持。

2006-2012年我國塑料模具制造行業銷售收入呈逐年上升態勢。2009年實現銷售收入475.66億元，同比增長25.42%；2010年實現銷售收入628.46億元，同比增長32.12%；但進入2011-2012年，塑料模具行業發展增速開始出現一定下降，2012年實現銷售收入835.45億元，同比增長13.21%。

統計數據顯示，2014年中國十大塑料模具企業排行如下：江陰模塑集團有限公司，鴻準精密模具（昆山）有限公司，赫比（天津）電子有限公司，圣美精密工業（昆山）有限公司，東莞勁勝精密組件股份有限公司，深圳市銀寶山新科技股份有限公司，香港億和精密工業控股有限公司，貝爾羅斯（廣州）工程塑料有限公司，深圳市昌紅模具科技股份有限公司，寧波雙林模具有限公司。

2014年中國十大金屬切削機床制造公司排名

數控機床是現在工業制造的必備的設備，也是必須的設備之一，進行機械制造的同時，數控機床的使用目的就是可以大大的增加使用的范圍，并且在一定程度上促進工業的產量，提高工作的效率。

我國機床行業發展至今，已經有了比較完善的行業基礎。我國數控機床的發展時間卻比較短，起步較發達國家落后不少。作為現代化工業生產不可或缺的重要裝備，數控機床已經成為國家重要的戰略裝備，它的技術水平可以反映一個國家的綜合國力。過去，我國還不能自主生產數控機床的時候都是以高昂的價格從國外引進產品，而技術還是掌握在發達國家手中。

我國數控機床行業的旺盛需求仍將保持高速增長，年均復合增長率達到37.4%.數控機床已成為機床消費的主流。十二五期間我國持續投入，且力度加大，不僅帶動了我國國產數控機床及其數控系統和相關功能部件的市場發展，也為國內數控系統生產廠商不斷發展自己的技術，擴大市場提供了極好的機遇。

隨著電子信息技術的發展，世界機床業已進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代。同時，機床是制造業的加工母機和國民經濟的重要基礎，它為國民經濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經濟與社會效應?！笆濉币巹澲赋?，金屬切削機床制造行業的2015年綜合目標是：機床工具行業實現工業總產值8000億元；數控機床年產量超過25萬臺，國內市場占有率達到70%以上（按銷售額計）；機床工具行業全年出口額達到110億美元，其中機床出口占40%以上；全行業平均工業增加值率達到30%；全行業單位工業增加值能耗比“十一五”末降低10%；重點企業研發費用投入占銷售收入比例超過4%。

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一、數控人才的需求及中職培養的選擇

我國作為世界上第二大經濟體，已經成為一個名副其實的制造業大國。在經濟發展過程中社會對技能型人才的需求非常旺盛，尤其是隨著企業制造能力的升級，數控機床逐漸在工業生產中得到大量應用，更是促進了企業對數控技術人才的渴求。在沿海經濟發達地區，企業升級換代完成后，數控技術人才的短缺更為突出，甚至經常出現找不到數控操作人才的尷尬局面。這既說明了數控技術人才的發展前景非常廣闊，也說明了職業教育培養的方向應該圍著企業的需求進一步明確。因此，在市場經濟條件下，中職學校應該明確辦學定位，充分了解企業的實際需求，貼近企業辦學，滿足社會對職業技能人才的需求。從數控技術專業角度來說，我們必須加大數控人才培養的力度，滿足社會的需求。對中職學校來說，數控技術人才培養的定位應該是主要培養“灰領”和“藍領”人才。具體來說，“灰領層”是指在企業生產崗位上能夠承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員；“藍領層”則是指在企業生產崗位上承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人，這類人才約占企業工人的70%，所以也是需求最大的數控技術人才。

從中職學校的辦學能力以及學校招收學生的實際水平來說，培養“灰領”和“藍領”的數控技術人才應該是符合實際的選擇，也是中職培養的正確方向。我們必須正確地認識到：人才培養雖然有層次之分，但人才的價值并沒有高低區別，而社會對人才的需求是多種多樣的，就業時的工作崗位也并不是終身不變的，現在大多數企業都采用“基層選拔制”的人才培養模式，也就是企業對基層管理人員的任用多從一線操作人員中選拔。所以，從中職學校實際出發辦學，確立切實的目標才是正確的發展思路。

二、面向企業需求的數控人才培養模式

（一）面向企業需求優化數控專業課程和教學內容

中職學校的數控技術專業多數是伴隨著機電類專業的發展而開設的，有的就當做機電類專業的一個分支在操作。這在相當程度上影響了數控專業的發展。在專業課程設置上，很多教材內容還是沿用了機電類專業的知識，并沒有形成新的專業體系。另外，由于校企合作不多，學生學到的知識技能與企業的實際需求存在差距。如很多學校數控加工工藝的教學水平仍然比較弱。鑒于此，中職學校應該在數控專業課程的改革上下工夫，建立起獨立于機電專業之外的數控技術課程體系，同時根據企業對人才的需求改革教材內容。教學改革中一切要圍繞人才培養目標來操作，而不是按照理論型人才培養模式來下工夫。只有找對了培養方向，面向企業需求來辦學，才能夠為企業量身定做合適的技能型人才。

（二）面向企業需求加強實踐技能的培養

在職業學校辦學實踐中，普遍重視勞動技能證的獲取，有的學校甚至走到了極端，把勞動技能證書作為唯一培養目標，把培訓教材直接拿過來代替日常教學。而實踐證明，這種圍繞勞動技能證書獲取展開的培養模式并不科學。具體表現在對學生技能培訓項目采用強化、重復的方式，相對比較單一，同時和企業契合度比較小，學生技能掌握不夠全面，并不符合企業用人實際。這種重證書獲取、輕實際能力培養的狀況需要糾正，在實踐技能培訓方面，學校要把實訓重點放在數控機床操作中的加工工藝、模具設計、自動編程、機床的維護、維修等專業能力上，既要突出重點能力訓練，又要對技能全面性進行培訓。當前也有的學校實訓條件難以滿足教學需求，致使教師只能以理論講授為主，學生得不到應有的訓練，企業急需的數控機床的編程、操作、維護的技能得不得培養，這種客觀狀況也是限制辦學能力發揮的重要因素。學校要創造條件爭取主管部門或者上級單位給予扶持，或者爭取國家教育項目的贊助，采用校企合作的方式取得企業的幫助，盡快扭轉不佳的實訓狀況。

（三）面向企業需求開展廣泛務實的校企合作

職業學校必須面向社會、面向市場需要辦學，貼近生產實際需要是培養學生的重要目的，因此，緊密的校企合作才能夠避免辦學的盲目性。搞好數控技術專業建設要依靠社會力量，尤其是通過校企合作成立數控專業指導委員會，成員應當包括學校骨干專業教師、相關行業的社會專家、企業代表以及勞動技能部門人員等。專業指導委員會可以從職業素質、崗位能力、崗位知識等角度對學校提出一些建議和要求，具體指導數控專業辦學方向、培養目標、教材選擇、實訓指導、頂崗實習等事宜，還可以根據不同企業的需求，把相關企業安全生產、質量要求以及員工素質培養等納入到學校教學中。這樣，培養的畢業生就會更好融進企業，適應社會的需求。

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關鍵詞：數控加工 在線檢測技術 加工精度

中圖分類號：TH165 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0035-02

在加工制造業中，對于零件的加工，無論是加工的過程，還是加工完成后的質量和性能，都需要經歷大量的檢測工作。目前對于加工零件的檢測，諸如夾具和零件的裝卡、找正，測定零件編程原點、檢測首件零件以及零件加工工序間以及加工完畢后的檢測等等，還是以手工檢測為主，檢測效率非常低。特別是對于大型結構件的檢測，由于是在加工的過程中進行實時監測的，如果使用離線檢測技術，就很難避免誤差的產生，導致零件加工完成后，由于超差而報廢。引進數控加工的在線監測技術，不但可以對于加工零件實時監測，彌補了手工檢測以及離線檢測所存在的不足，而且還提高了加工精度，符合先進制造技術未來發展的要求。

1 數控機床在線檢測系統的構成

數控機床的在線檢測系統根據是否選擇使用計算機輔助，可以分為兩種，即免去計算機輔助，直接將基本宏程序調用；開啟計算機輔助編程系統，檢測程序生成后，自行開發宏程序庫，將各種數據信息傳輸到數控系統當中。計算機輔助在線監測系統見圖1，其運行程序見圖2。

通過對于圖1的解讀，可以明確，數控機床的在線檢測系統是由硬件和軟件兩個部分所構成，其中的硬件部分包括機床本體、數控裝置、伺服系統、測量系統；軟件部分是指計算機軟件系統。

1.1 機床本體

機床本體的工作部件是所必需的基本部件的實現，作為加工和監測的基礎性環節，其受到傳動部件精度的影響。

1.2 數控裝置

數控機床通常會選擇使用CNC數據控制系統，主要構成包括中央處理器、各類存儲器和輸入輸出接口，其中的中央處理器包括存儲器、運算器、控制器和總線四個組成部分。作為數控機床的核心部位，該數控裝置中的各項控制功能都是通過數控加工程序來實現的，各種控制功能，包括輸入存儲功能、數控加工功能以及插補運算功能等等，都是源自于內部存儲器中提取程序，或者由輸入裝置所傳輸過來的程序。傳輸途徑是通過設備接口來實現的。一旦控制對象發生改變，或者需要調整功能，就要對于設備接口進行調整以符合應用要求。

1.3 伺服系統

數控機床的一個重要組成部分，就是數控機床在線檢測系統中的伺服系統。該系統主要控制包括進給位置和主軸轉速的伺服控制，具體而言，就是對于機床移動部件的位置以及移動速度的控制。伺服系統的工作質量對于機床的表面質量、加工和測量精度以及生產效率都具有重要的影響力。

1.4 測量系統

測量系統是在線檢測系統的關鍵部分，直接影響在數控加工在線檢測精度，在構成上主要包括信號傳輸系統、接觸觸發式測頭以及數據采集系統。其中的測頭是測量系統的關鍵部件，其主要作用是在零件加工的過程中用于測量尺寸，并據此對于加工程序進行自動更正，不斷地完善零部件加工精度。從這個意義上講，數控機床不僅是加工設備，而且還具備了測量機的一些功能。

以英國雷尼紹公司所生產的雷尼紹測頭為例，其被多數數控機床所使用。雷尼紹測頭根據各自性能的不同，包括有多種類型，按照使用功能不同，可以劃分為刀具測頭和工件檢測測頭；按照不同的信號傳輸方式，可以將側頭劃分為感應式側頭、光學式側頭、硬線連接式側頭以及無線電式測頭；按照不同的接觸測量形式，可以將側頭劃分為接觸式測量測頭和非接觸測量測頭。在選擇測頭的過程中，要根據機床的型號以及使用功能選擇合適的測頭。

1.5 計算機軟件系統

計算機軟件系統是運用計算機輔助，開發數控加工的軟件運行程序，以實現在線檢測。通過計算機軟件系統所實現的數控加工在線檢測功能包括數據的采集，并對于數據進行技術性處理，對于數控程序的生成進行檢測，包括檢測過程中的仿真和通信等等。目前數控機床的在線檢測兼容了各種具有數據分析和計算功能的軟件，諸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等軟件的使用，為測量工作簡化了程序，節省了世間。

2 數控加工在線檢測的工作原理

在進行數控機床在線檢測的時候，計算機系統上首先要建立自動生成檢測主程序的編程系統。當啟動檢測主程序，計算機信息就可以通過接口傳遞給數控機床，測頭就按照編程系統的指令按照規定的路徑運動。這些程序都是通過G31實現跳步指令的有效性的。G31屬于是非模態G指令，其對于指令程序的有效性僅僅局限于指令的程序段中，因此，通常會用于數控機床的測頭測量程序當中。指令格式為：G31（G90/G91）IP―F―（其中的“IP”是X軸、Y軸、Z軸中的一個軸）。G31處于執行指令段的時候，如果輸入有SKIP信號，那么所執行的指令就可以轉到下一個程序段，而不必繼續執行尚沒有完成的指令。測頭執行測量程序的時候，如果測球已經接觸到了部件，就會有觸發信號發出，并通過測頭與數控系統之間所建立的準用接口傳遞到轉換器，然后轉而再傳送到數控機床的控制系統當中，記錄下該點的坐標。一旦接收到信號，機床就不再運動，通過通信接口，測量點的坐標傳到計算機系統當中才儲存，完成一側測量動作，可以進行到下一個測量動作。針對于系統測量結果，該項測量值可以實現計算補償，并實現可視化的數據處理。

數控加工在線檢測在測量零件的幾何形狀時，所需要執行的檢測路徑為：先將零件的待測形狀確定下來，將該零件的形狀特征作為幾何要素，結合零件的待測精度特征，將檢測點數以及分布情況確定下來，并建立數學計算公式。將工件的坐標系確定下來之后，可以根據檢測零件的條件確定檢測路徑。

3 數控加工在線檢測技術的應用

在零件加工中，采用在線檢測技術，可以將工件的位置快速地確定下來，并設定好坐標系。在檢測工件尺寸的同時，還會根據測量的數據結果對于刀偏量自動地修正。此外，在線自動檢測及技術可以設定夾具和旋轉軸，而且在進行柔性加工中確認工件以及夾具。

3.1 應用測量軟件自動修正工件坐標系

使用測量軟件可以在線測量工件的坐標系，避免了傳統人工輸入所造成的錯誤，而且還會降低零部件的損壞程度，延長機床的使用壽命。

依賴于手工操作，將測頭安裝在主軸以及刀架的上面，手動操作進行序中測量和首件檢測，都需要操作人員具有較高的專業技能，而且如果將工件轉移到坐標測量機上，往往會不適宜。從測量效果來看，測量工件依賴于手工操作，往往會耗時長，缺乏精確度，而且很容易出現人為誤差。由于一致性較差，所以在進行檢測的時候，還需要試切，導致了重復勞動。在工件加工的過程中，如果機床停止運行的狀態下對于工件的關鍵尺度進行檢測，如果刀具因此而磨損，都不容易發現。

應用測量軟件，使用測頭檢測，可以運用軟件自動計算功能，根據設定的規格對于工件的坐標數據進行修改。序中工件的測量，可以采用自動修正偏置值的方式來進行，消除了由于操作人員人為因素所造成的誤差，提高了自動化加工控制的可靠性，同時，還使工件報廢的風險降低。軟件自動控制，可以通過過程反饋實施適應性加工，以避免各種變化所造成的不斷修改。在首件檢測的過程中，可以將自動偏置更新功能利用起來，盡量避免由于等待檢測結果而延長停機時間。

3.2 在數控加工的程序中嵌入測量程序

數控加工的程序中，對于零部件的測量要求精度很高，這就需要采用高精度電壓測量的方式。萬用表可以實現高精度測量，而且可以進行存儲程序控制，其測量中所能夠達到的測量精度非常高，而且實現了13/2位的分辨率。進行信息通訊和測量的時候，將可編程儀器所發出的指令嵌入到VC軟件系統當中，不僅可以創立友好型的測量界面，而且還是控制程序具有較高的可讀性和靈活運用性。

軟件系統在構成上，主要包括實時操作系統以及數據庫軟件、數據采集和處理軟件、先進控制軟件以及PID軟件。PID（全稱：Proportion- Integral- Differential），即為比例-積分-微分。使用該軟件可以通過計算，對于數據進行直接控制。

3.3 減低夾具的消耗費用

采用測頭測量的方式將工件的坐標系找準，然后使用夾具夾緊，可以避免由于使用千分表進行手動調整而帶來的各種不便。將測頭安裝在數控中心的主軸位置，或者位于車削中心的刀架上，可以避免由于手動設定而造成測量誤差，對于工件具有很好的校正作用，并且設定校準軸。使用自動卡具具有很高的靈活性，批量產品的尺寸，不但提高了勞動生產率，而且還大大地降低了停機時間。

3.4 良好的過程控制可以提高安全性

數控加工的在線檢測技術，在改善過程控制的時候，工件的在線檢測所獲得的尺寸能夠及時做出反饋，可以降低由于操作人員的主觀因素而導致的機外檢測的輔助時間減少。由于在線檢測為自動化操作，因此而避免了操作者由于運行不當而造成傷害。當防護門處于打開的狀態的時候，程序無法自動運行，所以各項指令，包括準備功能和輔助功能的指令都被迫停止。要使數控機床處于正常的自動加工狀態，就要確保機床防護門關閉，自動鎖住門鎖之后，可以啟動工件的找正和在線檢測程序。

4 數控加工中尺寸在線檢測系統中的研發

4.1 在線測量尺寸的意義

關于尺寸的在線測量是否需要停機的問題，主要是基于機床加工過程所呈現出來的動態性和復雜性，導致各種因素對于測量精確度的影響。處于加工狀態下，加床會振動，產生熱變形，切削過程中所產生的切屑以及所使用的冷卻液，都會對于檢測造成影響，加之檢測過程中的安全性以及儀器的安裝等等的干擾，使得對于工件尺寸直接測量非常困難?？梢?，對于在零件加工過程中，在線檢測尺寸，多采用簡潔測量的方式，即停機測量。

數控機床的運動部件精度很高，將其與測量儀器建立起關聯，就是要實現在機測量。在良好的加工控制環境中，機床加工設備同時還可以作為測量設，在機床精度的基礎上，各種測數據軟件被開發處理，不但可以達到自動測量的效果，而且還使測量的結果更具有直觀性。

4.2 生成測量程序

當測量點的分布確定之后，還要對零部件的測量路徑以及測量程序加以確定。在編制測量程序的時候，可以采用手工編制的方法，也可以自動編程。為了對于所采集到的數據進行正確處理，要對被測量的尺寸采用分段的方式，建立存儲格式，以使所獲得的幾何尺寸和形位尺寸更為符合要求。在具體測量操作上，要將DHP50數控鏜銑加工中心測量程序通用模板建立起來，建立起測量程序模塊，采用半自動方法將測量程序生成。在測量零件的時候，要選擇使用人機交互的方式。當各種測量參數被輸入到測量程序模板中時候，就會將尺寸以及形位誤差自動生成。

4.3 加工誤差補償

當機床所獲得的測量數據傳輸到計算機之后，軟件對其進行分析處理，以獲取加工零件的尺寸數據。除了避免人為因素而導致的測量誤差之外，還創造了良好的加工環境，并根據零件標準調整零件的工藝參數。針對于機床加工零件的線形尺寸誤差，對于引起的該種現象的各種因素進行分析，主要包括刀具安全以及操作不準確而造成的刀具磨損。這種現象的補償可以通過在線測量軟件進行調整。使用系統軟件對于數控加工程序進行調整，以修正加工誤差。此外，出現測量誤差的因素還有很多，包括受力變形以及零件裝夾的變形等等，都會導致形位誤差產生?；谠斐蓽y量誤差的復雜性，如果僅僅通過調整刀具補償顯然是不夠的，還要根據具體的情況進行分析，以制定有效的解決措施。

5 結論

綜上所述，數控加工的在線檢測技術，能夠對于數控加工中所存在的缺陷及時地發現，并對于誤差進行技術性修正，不但節約了加工成本，而且大大地提高了加工效率?？梢?，在線檢測技術在中國的加工制造業具有良好的發展前景。

參考文獻

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關鍵詞：數控加工技術；機械模具制造；數控車削加工；數控銑削

在經濟水平不斷提升的過程中，我國已逐步進入技術機械化時代，因而傳統的機械生產方式在國民經濟增長過程中發揮的作用被逐漸削弱，且其對國民現實需求也無法滿足。無論是國家層面還是社會層面都應緊隨時展潮流注重先進科技的發展。在機械模具制造過程中運用數控加工技術不僅能夠提高模具制造的效率和質量，還能有效提升模具的精準度，進而促進機械制造行業朝著更好的方向發展。

1數控加工技術概述

數控加工技術近些年得到了較為廣泛的應用與認可，而該技術主要涵蓋兩方面內容，即自動化、數字化[1]。在機械模具制造過程中運用數控加工技術，不僅能夠滿足機械生產制造現代化發展需求，還能夠從根本上促進機械生產制造行業的發展。進入21世紀以來，我國致力于推動經濟結構的轉型與發展。從國家與人民兩個層面來看，二者均對產品均提出了多樣化的要求，要求產品新穎，且數量充足、質量較高。在此背景下，生產企業需要充分發揮主觀能動性，不斷引進、創新現代化加工技術，數控加工技術由此產生。數字加工技術強調通過計算機程序發揮控制作用，使得機床加工實現智能化生產[2]?，F階段在對數控加工技術應用的過程中，主要涉及兩方面的內容，即數控機床技術、數控編程技術[3]。上述兩項技術既相互聯系，又相互獨立。通過兩項技術發揮聯動作用，最終能夠使得預期設想得以實現。數控編程技術極為顯著的優勢是高質量，通過對該技術的運用能夠使得生產的全面性顯著增強。數控機床技術則具有高生產效率、高精準度等特性[4]。故而制造企業在加工生產機械模具的過程中應充分認知到數控加工技術的重要性，不斷提升機械模具產品的質量。在我國機械制造行業發展的過程中，數控加工技術所發揮的推動作用不容小覷。在機械模具生產過程中應將模式不同的工藝技術相結合，最終滿足現實的生產需求。故而相關工作人員應對該技術的作用與價值進行更深層次的挖掘，致力于建立更為完善的機械制造技術制度，從根本上提高我國機械制造水平，增強我國機械制造行業在世界范圍內的競爭力。

2數控加工技術優勢

2.1實現生產自動化

數控技術一大突出特點是能夠通過應用計算機系統實現對設備的控制，這就使得設備運行更具便捷性，自動化生產也由此實現。在系統中設備運行會被提前設定，因而數控加工也可被認為是一種自動化的生產方式。對于機械制造行業而言，實現自動化生產機械模具是一項極為重大的突破。在自動化生產過程中，不僅改變了制造企業的生產模式，同時其他方面也會受到較為直觀的影響，例如，機械設備、數控加工可實現自動運行，人工操作由此減少，人工成本會明顯降低，同時也能夠最大限度地規避人為失誤[5]?，F階段，技術更新換代尤為迅速，而在機械模具制造過程中運用自動化技術也能夠使模具不斷朝著智能化、自動化的方向更好地發展，模具連續性生產得以實現，制造企業生產力顯著提升。

2.2提高產品性能

機械模具在生產加工過程中會受到多重因素的影響，因而控制機器模具質量難度較大。因此，在機械模具生產的過程中會出現較多的殘次品，這不僅會浪費資源、成本，還會嚴重降低企業的經濟收益。在機械模具生產過程中運用數控技術能夠完全扭轉這一情況。在機械模具自動化生產的過程中能夠使模具的性能、精度得到提升。并且在這一過程中能夠節約人力，有效規避人為失誤，不斷提升機械模具的質量，使其在市場競爭中獲得更大的優勢[6]。

3數控加工技術在機械模具制造中的應用

3.1數控車削加工技術

數控車削加工技術一直以來都被認為是數控加工技術中應用性極強的一種技術手段。相關工作人員可以在掌握、分析不同形狀機械模具的基礎上運用該技術完成加工制造。塑類模型、軸類模型在制造過程中應用數控車削加工技術頻率較高。數控車削加工技術存在的不足就是單一性較強，該技術一般情況下在平面模具制造過程中應用范圍較廣，而針對較為煩瑣復雜的模具適用性不強。因此，相關工作人員應在全面了解機械模具的特性后再選擇相應的制造技術。例如，在桿類模具的制造過程中，導柱加工、頂尖加工是極為關鍵的部分，數控車削加工技術能滿足實際的加工需求，因此相關工作人員可選用該技術。

3.2數控銑削技術

數控銑削技術在機械模具制造過程中現實意義極強。該技術被廣泛運用于凹凸面、曲面模具的制造實踐中。在上述兩類模具的制造過程中運用數控銑削技術能夠對生產效率及質量進行全面保障。經過大量的實踐研究可以發現，在機械模具生產過程中并非所有模具結構都是平面，凹凸面與曲面也極為常見。凹凸面與曲面模具較之平面模具加工難度更大，因此在制造過程中應對數控銑削技術合理使用。雖然該技術在現實應用過程中難度較高，但該技術能夠對復雜模具加工的實際需求全面滿足，有助于促進制造行業向好發展。

4優化數控加工技術在機械模具制造中應用的策略

4.1推動技術創新

生產機械模具能夠在后續的工業零件制造中起到強有力的推動作用。因而在生產過程中，技術人員應意識到精密性的重要。數控加工技術主要依托信息及計算機技術完成生產制造，因而若想提升機械模具的精密度，則應從根本上升級與發展數控加工技術。如今，數控技術已然成為我國技術研究領域的重要研究對象，相關企業及部門希望通過對數控技術的運用不斷提升工業零件的精密程度[7]。在實際運用該技術過程中可以發現，這一技術不僅能夠有效提升生產品質與效率，還能夠為我國生產精密度高、難度高的產品提供極為豐富的理念支持，使機械制造行業的發展可能性無限擴大。在我國市場經濟不斷發展的背景下已經逐漸出現了具有專業性及針對性的機床工廠。上述工廠能夠為火箭制造提供相應的零件支持，實現火箭制造的自給自足，提升我國在國際上的競爭力。

4.2優化加工程序

為了不斷提升機械模具的生產質量及效率，有關工作人員應致力于更新與改進數控技術，適當優化加工程序。通常情況下，數控技術的層次會對機械模具的生產質量及效率產生直觀影響。若數控技術水平得到提升，則機械模具生產水平會相應得到提高，機械模具的質量及精度也均會有所提升[8]。由此可見，優化數控技術程序在機械模具生產過程中尤為重要。相關技術人員應全面考慮機械模具的加工工作，適當優化加工程序，簡化機械模具生產程序，有效縮減機械模具生產時間，不斷提高模具加工的精度及質量，幫助企業實現經濟效益的增長。

4.3檢測可操控性

對于工業產品而言，細小的差距都能對其產生很大的影響，因此在機械模具生產過程中應務必保證最終產品的精準度，減少因人為失誤而造成的生產資源浪費。在傳統生產過程中相關工作人員會多次檢驗機械模具，并對其生產細節進行適當調整。檢查內容應包括但不限于工具質量是否合格、角度是否正確等。因此，在運用數控加工的過程中也應始終堅持多試驗、多檢測的原則。相關工作人員應在加工前對模具要求、機床類型進行全面掌握，而后應通過多次試驗調整誤差，不斷提高精準度。在機械模具生產過程中相關工作人員切忌任意妄為，應在實驗確定后才能正式生產模具。

5結束語

數控加工技術在機械模具制造過程中發揮著極為顯著的作用。相關企業及工作人員應全面認識到數控加工技術的優勢，并在機械模具制造過程中充分利用數控加工技術，提高機械模具的精準度與質量，為企業的長遠發展奠定良好的基礎。

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關鍵詞 數電模具；前景；發展方向

中圖分類號 TG7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0129-02

近年來，電子與機械的快速發展，使得機械加工行業的一個高端領域獲得了前所未有的新高度，那就是模具的精細加工，這也是伴隨著科技發展，為了適應更高精度、更高強度和更高硬度的零部件設計和加工而發展出來的一個新的領域。電子技術的核心有2個：一是傳輸信息；二是進行精準控制，這正為模具行業向著精加工方向發展增添了強有力的臂膀。那么，就整體而言，數電模具的發展都有哪些前景呢？其發展的方向又有哪些呢？

1 數電模具的發展前景

數電模具的發展前景可謂十分的廣闊，未來將會覆蓋到大多數的工業領域，必然成為制造業大發展的一個重要支柱。

1.1 社會化大生產對數電模具的需求

工業社會最重要的一個詞匯就是“效率”，生產力的提升最重要的也就是效率的提升。以前10個農民一年才能種100畝地，現代農業的大機械化使得1個農民能夠輕松管理上萬畝的土地，這就叫生產力的發展；過去一臺注射劑在一個生產節拍內只能生產1個零件并且精度還得不到保障，利用先進的數電模具和一模多腔技術，一個生產節拍內可以同時生產10個高精度的零件，這就叫效率的提升。如今，在很多領域，設備和模具的開發無法滿足人們對于大生產的需求。例如，對于一模多腔問題，對于流道的平衡已經成為了一個涉及到材料學、電器學、流體力學和熱力學的一個專業性強的研究方向，怎樣保持同一個模具中不同型腔做出來的零件外觀和性能的一致性，是數電模具需要解決的一個重要問題。另外，隨著零件精度要求的提升，模具材料、模具開發和加工工藝以及待加工材料的性能之間的匹配也是一個限制數電模具發展的重要課題，如何設計和開發出與待加工材料性能完全匹配的高精度模具，成為工業社會越來越大的訴求。類似的問題還有很多，都需要從業者積極發揮自己的主觀能動性，多接觸和學習其他方面和領域的知識，摸索出更好的模具設計和開發方法?；谝陨详U述，不難發現，數電模具的發展道路上還有很多座高山需要翻越，數電模具的發展仍有很好的前景。

1.2 零部件的精細化對數電模具發展的需求

數學模型、設計模型以及加工之間的差別通常決定著一個零件能否發揮出其設計效用的關鍵，這也就是加工的精度問題。通常我們可以看到，加工精度在±0.1g時，用于TGA實驗的鋁制坩堝可以論重量來計算價格，也就是說很多值錢，但是如果將加工精度提升到±0.001，那么就可以用數量來計價了，一個重量不超過0.15g的鋁制品就可以買到5元錢。對于很多精密儀器來說，其使用的零部件的精密程度往往決定了整臺設備的精密度，并且往往對零部件的精度要求要高于整臺設備。至于這些零部件的加工，需要的是精度更高的模具，因此，數電模具加工行業永遠不會沒落并且就目前看，還有很大的發展前景。

2 數電模具發展的方向

需求產生市場，而市場才是發展前景的最大保障。數電模具解決了其賴以生存的前景問題，那么就要考慮其發展的方向問題了。數電模具作為電控技術與模具精加工技術的結合，將會朝向怎樣的方向進行發展呢？

2.1 設計的智能化

模具加工的源頭在于設計，這里的設計不僅僅是模具外形、型腔或者流道的平衡設計，還有更多的設計到加工順序、后處理工序的設計等。模具的后處理工序的設計能夠展現出設計人員和設計團隊深厚的設計經驗和全面的材料學知識，可以說，憑借不同的思路，不同的設計團隊設計出來的模具很難完全一樣。于是，模具設計的標準化延伸出來的智能化成為了數電模具開發的一個重要方向。運用現代先進的云服務和高速的計算系統，將模具的加工材料、材料性能和使用條件進行輸入，然后由計算機智能化根據以往的模具設計“經驗”和案例進行第一步的設計工作，然后由設計師針對設計模型的重點部位進行有針對性的點檢；其次，當設計人員將設計好的模具數模在計算機中運行時，計算機程序能夠根據自己掌握的材料學和流體力學以及熱學等知識對原材料在模具中的實時狀態進行模擬，以便提前找出設計的漏洞和風險；當人們將一個新的模具設計出來并投入到使用中后，應該對模具的設計理念和設計過程數據存入到數據庫中，以便為數電模具行業智能化的發展提供更多的“養分”。

2.2 開發的協同化

由于數電模具的開發和應用在未來的發展中很可能跨越很多的學科，這也會使得一套數電模具的開發由于模具附加技術價值的增大而更加經不起失敗。在這種情況下，一套數電模具的開發就牽扯到了更多從事不同行業研究的人們共同的參與。材料工程師復雜模具材料的選擇和甄別，力學工程師負責從專業的角度審視每一個方案的力學效果，有沒有應力集中點等，流體力學工程師負責根據待加工材料的性能模擬出流體在型腔中的流動情況和質量分配等，有時候遇到高分子的材料還要充分考慮分子的結晶和內應力等。模具開發的協同化必然會成為一個數電模具開發的發展方向，在未來的發展過程中，團隊將代替個人成為設計開發的主流，用來實現更加科學并且誤差最小的模具開發工作，這也是大多數行業必須經歷的一個階段，產品的復雜化要求和學科的越分越細使得任何一個人都不在有能力完成一項高精度模具的開發工作。同時，標準化與統一化避免了個人因素帶入的誤差。

2.3 加工的精細化

數電模具的零部件生產，在精確度方面要求較高，為了實現此目標，數控機床的精確度和穩定性必須得以保障。目前的數控機床技術，在一定程度上具有精確性，數據誤差控制在了可觀的范圍之內，但是在精確度上依然有提高的必要性和可行性。時下的零下生產精度不能滿足實際需求，且精度的高低對模具的價值具有重要影響，這種現實性對生產精度的提高提出了必然要求；而新興的閉環補償控制技術、亞微米以及納米技術則為模具生產精度的提高提供了可行性。所以，未來的數電模具生產向著更高的精度發展是毋庸置疑的，且會有愈來愈多的新興技術出現以利于向這個方向邁進。

2.4 運作高速化

提高操作的速度，不僅是對時間的有效利用，也是提高數電模具生產質量的有效途徑。通過其高切削的速度，數控機床可以減少震動，提高自身的穩定性，并且減少機床產生的熱量，有效避免數電模具發生熱變，同時對主軸的切削力度形成弱化影響，減少主軸的損耗，這些有效促進了數電模具生產的精度，所以，操作高速化具有現實必要性。此外，高效的主軸系統程序設計的實現、切削床具剛度的提高、運算和通信能力的有效提高，為操作向著高速化發展提供了可行性。

3 結論

任何行業的發展都必然面對團隊取代個人，行業標準取代個人習慣的過程，數電模具也不例外。在未來的發展過程中，從業人員應當始終堅信本行業的發展前景，同時順應時代潮流，才能夠在改革和發展的巨大浪潮中與時俱進，對于個人和整個行業的整體發展都是極其有益的。

參考文獻

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關鍵詞：數控技術；機械制造；加工機械行業

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）21-0051-02

所謂的數控技術就是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現對一臺或多臺機械設備進行控制。數控技術是機械加工自動化的基礎，是數控機床的核心，該技術可以使機械制造業更加自動化、智能化，而且其具備高精度、高效率等特性，可以大大地縮短工期和節約源材料，從而可以為企業帶來更多的經濟效益和使企業的機械制造水平“更上一層樓”。隨著信息技術、自動化技術以及微電子技術的不斷發展，數控技術被使用的領域越來越廣，如煤礦機械、汽車工業、航空工業等等，由于其具有很高的性價比，數控技術的應用與發展也越來越受到人們的重視，利用數控技術使機械制造全面自動化將是機械制造業發展的必然趨勢。

1 數控技術的發展歷程與現狀

自1948年，美國帕森斯公司首次提出采用數字脈沖控制機床的設想以來，數控技術已發展了六十幾個年頭，在這六十幾個年頭里，數控技術經歷了五個發展階段，即電子管數控、晶體管數控、中小規模IC數控、小型計算機數控、微處理器數控。如今的數控技術也叫計算機數控技術，它是將在機械加工過程中對機床設備的各種控制指令利用代碼數字化表示，然后將代碼輸入數控裝置，從而控制各種機床設備的運行。

我國是于1958年開始對數控技術進行研究的，但當時由于各種研究所和高等院校對數控技術的投入和認識嚴重不足，所以研究效果很不理想，收效甚微?！熬盼濉币院?，隨著我國科學水平和計算機軟件、硬件技術的不斷提高以及國家開始對關鍵數控系統進行大量的投資，我國的數控技術取得了質的飛躍，許多機械加工企業都逐漸由傳統的封閉式數控系統轉變為如今開放式的PC數控系統，現代數控技術的應用不僅使我國機械加工企業生產的零件精準度越來越高，而且使其生產水平取得了實質性的發展。

2 數控技術的應用

數控技術在很多領域中都有所應用，而作用不可小覷。在工業生產中使用數控技術不僅可以保證產品的質量、提高生產效率，還可以改善員工的工作環境，提高生產的安全系數。在實際生產過程中，工作人員只需要將程序代碼輸入數控裝置，機床設備就會根據輸入的指令進行運作。當某一環節出現故障時，計算機也可以立刻檢查出出問題的位置，并及時運行輔助系統，這樣就可以時時刻刻保證設備正常穩定的運行，從而可以降低產品的不合格率，節約生產成本。數控技術不僅在普通的工業生產中有所應用，而且在科技含量較高的航空制造業也是大顯身手，在航空設備制造過程中往往會遇到鋁或其他金屬合金的剛度較差的難題，如果使用傳統的制造工藝產品的質量往往不會達到令人滿意的效果，利用數控技術就會使得材料的切割工藝更加精細，零件的曲線性和柔性更能滿足生產要求?？梢哉f數控技術的應用使我國的航空制造業取得了質的飛躍。我國是個煤礦大國，煤礦產業也是我國的主要經濟支柱之一，但是由于我國開采條件比較復雜，而且技術設備落后，導致礦難事故常常發生。但是自從數控技術在煤礦生產設備有所應用后，煤礦生產的條件和效率都得到了很大的改善。在煤礦開采中使用數控技術不僅可以解決傳統生產方式單件下料的難題，而且可以使采煤機獲得更快的切割速度，這會大大地提高開采煤礦的效率和煤礦的質量。除此之外，采用數控技術可以使一些危險的工作通過控制機械設備來完成，這就大大地降低了采礦的危險系數，使工人的生命安全得到保證。

隨著我國經濟的不斷發展，人們生活水平的不斷提高，汽車制造業也隨之取得了較大的發展。數控技術的出現不僅提高了汽車制造業生產零件的速率，而且大大提高了生產零件的精準度和質量，同時通過數控技術可以使零件生產線更具柔和性，從而為汽車生產帶來更多的品種，使生產的汽車更能滿足現代人的要求?？梢哉f數控技術不僅使得我國的汽車制造業發生了質的改變，而且使我國的汽車制造行業的發展腳步逐漸加快，在國際上的地位也逐漸鞏固?？傊?，數控技術在我國多個行業中都有所應用，它不僅使我國機械制造業的整體水平得到了很大的提高，而且使各個行業獲得了更大的經濟效益，從而促進了我國經濟的發展，縮短了與發達國家的差距，逐漸與國際經濟接軌。

3 數控技術的發展趨勢

目前為止，數控技術已經在我國機械制造業中有了廣泛的應用，而且扮演著越來越重要的角色，數控技術的發展趨勢和研究方向將是人們所關注的焦點。隨著計算機技術的不斷發展，數控技術實時智能化、軟件硬件開放化等將成為數控技術的主要研究方向，數控技術實時智能化可以使機械加工過程中各種工藝參數自動生成、加工過程自適應控制、電機參數自適應運算。這些功能將不僅可以保證制造過程順利穩定的獨自進行，還可以大大節省勞動力，為企業帶來更大的經濟效益。數控系統軟、硬件開放化，可以讓用戶更具自己的需要，隨意對數控系統進行第二次開發，其使用權限和使用范圍也將不受出廠商的限制。如果數控系統在這兩方面取得了發展，不僅可以使數控技術的操作更簡便，而且會使數控技術的應用領域更廣泛。除此之外，如果數控系統采用高頻率的中央處理器、高分辨率的檢測元件、交流數字伺服系統，再結合配套電主軸、直線電機等先進技術就可以大大提高生產效率和產品的質量，縮短產品的市場周期，使企業能擁有更大的市場競爭力。

4 結語

數控技術可以說是21世紀機械制造業最重要的技術，它使各種機械制造領域都取得了質的飛躍。其高精度、高效率、高質量等特點不僅有效地保證了產品加工質量和生產效率，同時也為工人改善了生產環境，為企業節省了人力資源，使企業獲得更可觀的經濟效益。數控機床的水平和擁有量，已經是衡量一個國家工業現代化水平的重要指標，所以我國應該加大對數控技術的投入與研究，使我國的機械制造業在國際中的地位不斷提高。

參考文獻

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