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高端的数控机床范文1
关键词 数控机床；刀具选型；加工效率
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0063-02
数控机床是我国国民经济的重要支柱产业。经过多年来的发展，我国的数控机床已经形成规模宏大、门类齐全、具有一定技术水平的产业体系。尤其在“十一五”期间，数控机床得到长足发展，重大技术装备自主创新能力进一步提高，部分产品技术水平和市场占有率已经跃居世界前列，国际竞争力显著提升。但是，不可否认的是，作为数控机床大国，产业大而不强、基础制造水平滞后、自主创新能力薄弱等问题依然存在。这种状况，已经不可避免地对我国机械工业近期运行态势产生了消极影响：今年上半年，机械工业运行呈现明显增速回落现象，主营业务收入同比下降，前五个月产销增速趋缓，对外贸易出现持续逆差。机械工业上述这些发展新动向，市场内在机制传递的这些新信号，前瞻性地预警：我国要在“十二五”期间实现发展方式的转变，变“制造大国”为“制造强国”，必须加快产业转型升级，增强自主创新能力，大力发展高端装备。
1 制约数控机床加工效率的因素分析
目前制约我国数控机床发展的主要因素，一是产品的技术性能指标与世界先进水平相比有明显差距，主要表现在自动化和智能化的程度不高，适应极端环境如超高（低）温、超高压、超高速、高腐蚀、高辐射、高磨损的能力不强；二是产品质量与世界先进水平相比有明显差距，突出表现在质量保障体系不完善，产品质量稳定性、可靠性差，某些产品在性能指标上技术含量较高但成熟度低，不能满足用户要求，可信度差。
1.1 数控机床应用水平不高
数控设备在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然，有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养。但是其本身的精度损失是不可避免的，为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务 、对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数摔设备，延长了设备的寿命。
1.2 操刀次数及位置不合理
我们在用数控机床生产大量的机械部件的过程中，都是在确保了实际所加工的所有部件的质量的前提下，才不断地提升整个生产效率，以保证整个加工过程中的可持续性和稳定性。在铣削数控批量生产的过程中，一定要选择一个相对比较简便适宜的换刀方式，这样就能够节约具体换刀的时间。同时还能缩少机床的磨损率，从而进一步地降低了整个生产的成本。
2 提高数控加工效率的措施
2.1 优化数控加工工艺基础
要提高数控机床的加工效率不可能一蹴而就，必须下大力气提高基础材料、基础工艺、基础元器件研发以及系统的集成水平，加强高新技术的成套装备研发与产业化，重点要突破高档工作母机、高端测控系统、关键基础零部件、特种专用以及优质原材料这四个关键环节，进一步地提高铸造、焊接、锻压、热处理等一些比较基础的工艺水平，例如高端液压件的毛坯铸造技术等等。同时还要强化核心关键技术研发，强化行业基础共性技术研究，集中力量开发并实施科技攻关重大专项，提升重大技术装备集成创新能力。通过自主创新攻克重点领域技术难题，掌握核心关键技术。
2.2 加大投资力度促进产业升级
加大投资调结构、促升级、求发展，决定了数控机床的明天和未来。据统计，近年来全国数控机床企业用于自身发展所完成的全部固定资产投资中，90%左右是自筹资金，国家预算仅占不到0.5%。但是，在这些固定资产投资过程中，存在着重外延扩张轻内涵提升、重加工制造轻研发试验、重成套主机轻配套基础、重眼前利益轻长远发展以及跟风趋同多、注重特色少等严重问题。所以，使用自筹资金发展高端装备，调整产业和产品结构，必须慎之又慎，切忌盲目投资，一哄而上。毕竟提高数控机床加工效率的条件要求很高，盲目发展的风险很大，一定要根据自身能力，扬长避短，突出重点。
2.3 成组技术原理提高生产率
最近这两年，成组技术逐渐成为了数控机床提高生成效率的一条可选之路。当一些生产厂家已实现了所用零部件的编码与分组，就完全可以为所有的数控机床进行具体的零件分组，从而形成一个统一的检索指令，之后通过这些具体的检索指令，就能够从诸多的零件中准确地检索出一些具体能够适于加工的部件或组件。加工中心也比较适合一些多品种、中小批量的零件生产，加工中心有一个很大的刀库容量，因为刀库中的刀具比较繁杂，其型号、材料、规格各有不同，每一种道具都有着自己的固定位置，什么时间开始更换，具体更换哪种刀具，所有这些都会直接影响到生产加工的整个效率。为了缩短更换刀具的周期和次数，为进一步提高数控机床的实际使用寿命，最好的办法就是给每一组的工件配备一个独特的成组刀具。成组刀具具体加工的不在是一种单一的零件，而是有多种不同的零件进行组成，这样就可以大大减小换刀时间。
2.4 提升和改进传统产业素质
提高机床加工效率的本质是传统产业的升级，在高端装备制造业的强力牵引拉动下，传统机床加工的发展方向将会更加明确。传统机床加工的发展不仅为数控机床的发展提供了系统配套条件和环境的支撑，而且将加速全行业的由大变强。因此，发展新兴产业与提升传统产业必须统筹协调、相互促进，两者不可偏废。无论是数控机床还是传统产业，都必须把大力提高产品质量的可靠性作为企业发展的重中之重。
3 结论
综上所述，随着数控技术的快速发展，想要提高数控机床的加工效率。应从多方面着手，比如采用新型性能优良的切削液和高效率的冷却、方法，降低切削力和切削温度，改善刀具的受热情况，延长刀具寿命，以及采用新材料刀具，优化加工性能等各种渠道及方法来提高加工效率。
参考文献
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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.
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4月20至25日，沈阳机床集团以强大阵容参加了北京国际机床展览会。沈阳机床此次以“你好・明天”为主题参展，展出面积1240平方米，展出中高端数控机床产品15台套。共推出包括i5智能机床、ASCA系列机床在内的15台具有国际化水准的智能化、客户化产品，全面展示了新技术、新理念、新服务、新模式。此次参展，沈阳机床全面展示了智能机床产品、沈阳机床新的商业模式和“德国设计、中国制造、全球销售”的世界级高端产品。
同期的沈阳郊区。一座75万平米的产业园区内，带有“沈阳机床”字样的高端智能机床正在陆续下线，随后将运往中国各地的生产车间。下一步，沈阳机床提出在3年内实现2万台i5系列智能机床的网络互联，再后来是云制造、机器人等等，沈阳机床的蓝图越画越大，甚至有点让人始料不及。
其实，三年前的沈阳机床还并非如此。受宏观经济影响，从2012年开始，经历了“黄金十年”的中国机床行业陷入深度调整期。市场需求持续低迷，行业新增订单和在手订单连续数月负增长，利润总额持续下降，机床行业哀鸿一片。就连机床产量高达10.5万台、位居全球第一的沈阳机床也未能幸免。
2012年，业界对行业的前景普遍感到悲观，沈阳机床却提出，不做减法做加法――大力发展高端机床，并在2013年提出了“智能机床”的概念，尝试为沈阳机床的新产品找到甚至是创造市场需求。
机会总是给有准备的人预留。原来，早在2007年沈阳机床就开始智能机床核心技术研发，沈阳机床集团连续五年累计投入研发资金11.5亿元，i5数控系统研发团队先后成功攻克了CNC运动控制技术、数字伺服驱动技术、实时数字总线技术等运动控制领域的核心底层技术，彻底突破和掌握了运动控制底层技术，并于2012年诞生了世界上首台具有网络智能功能的i5数控系统。i5是指Industry、Information、Internet、Integrate、Intelligent，即工业化、信息化、网络化、智能化、集成化的有效集成。该系统误差补偿技术领先、控制精度达到纳米级、产品精度在不用光栅尺测量的情况下达到3μm。
而在此基础上推出的智能机床作为基于互联网的智能终端，实现了智能补偿、智能诊断、智能控制、智能管理。智能补偿可以智能校正，误差可以智能补偿，根据目标对象进行补偿，能够实现高精度；智能诊断能够实现故障及时报警，防止停机；智能控制能够实现主动控制，完成高效、低耗和精准控制；智能管理能够实现“指尖上的工厂”，实时传递和交换机床加工信息。
2012年，在市场低迷之际，沈阳机床雪藏多年的“秘密武器”力挽狂澜。这款被称为i5的智能机解决了沈阳机床转型的第一步，即拥有可以与互联网连接的智能终端，继而使其可以将资源、信息、物体以及人联系在一起，在物联网的基础上，将工厂转变为一个智能环境，满足私人定制的生产要求。
当时，浙江一家阀门生产企业希望加工三孔管螺纹件的节拍时间保证在4分20秒以内，让其意外的是，i5智能机床试切时仅用1分50秒就完成了加工，并且在优化刀具、卡具后节拍时间将进一步缩短。i5智能机床的私人定制终被认可。
当行业都在买图纸快速产出效益的彼时，沈阳机床为何巨资发展“秘密武器”？还得从当时的大环境讲起。当时，虽然中国高端数控机床高速发展，但改变不了一个事实，即对国外技术的依赖。这一窘境，正是我国高端数控机床的现实，发展速度的确很快，但关键技术、核心技术高度依赖国外，95%以上的高档数控系统采用了进口系统。
作为数控机床的灵魂，数控系统一直被德国西门子、日本发那科等少数公司牢牢抓在手中，中国高端机床的制造成本中有40%是购买国外系统。为了给中国的高端数控机床装上自主“大脑”，中国企业走过模仿路线，也曾试图巨资引进技术，但成效甚微。
与其他行业不同，数控作为一个超级交叉学科，涉及控制、驱动、电机执行、检测、软件、通信、电子、机械、工艺等众多学科，交叉面多，且有很大的纵深。
其实，国内进行数控系统开发的企业不在少数，但是大多停留在中低端。国内的高档数控系统一直在走重复开发的老路和众所周知的三步走，引进、消化、吸收，仅仅停留在通过进口国外高端机床来分析研究。但仿造的数控系统精度和反应速度较原系统差距很大，远远不能满足要求。
由此可见，核心技术突破的阻力来自德日系企业对中国机床的技术性限制，这种限制分两方面：一是高精度机床使用参数锁死，不对中国企业开放；二是市场化程度高的精密机床高价售卖，拉高中国企业的生产成本。i5智能机床的出现，彻底打破了这种僵局。据了解，i5平台目前大的工作环境已经搭建完成，还有部分类似于交易结算系统也在进行开发。据悉，i5T3.3智能机床在2014年单一产品销售达到1000余台，2015年仅3月份，i5系列智能机床订单就达到了302台，是去年月平均订单的两倍以上。
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在采访中，记者看到了两份资料：
一是，落实自主研发，沈阳机床集团从零起步、自主研发的飞阳数控系统已取得突破性进展，2011年机床展上的5款产品装配了该系统，2012年开始进入批量生产的产业化阶段。目前沈阳机床集团已掌握了车铣复合加工中心大型镗钻刀具自动交换装置、数控加工中心横梁丝杠防止下垂辅助支撑装置、一种钛合金壁板自动钻孔设备等150项核心关键技术，已获得国家授权专利119件，其中发明专利10件。经工业和信息化部认定，成为国家技术创新示范企业。
二是，通过管理信息化，产品设计周期从原来的6个月缩短为1～3个月；产品制造周期从原来的5～8个月缩短为2～4个月；库存资金和在制品资金降低15%以上；缩短生产周期10%以上；客户服务2小时及时响应率达97%，客户平均满意度由原来的66%提升到90%……
推进“两化融合”，使沈阳机床集团取得了骄人的成绩。对此，沈阳机床集团董事长关锡友说：“信息化是传统产业升级的助推器，也是中国制造抓住新一轮产业革命机遇的必备武器。”可以说，依托“两化融合”，沈阳机床走出了一条别样的装备制造之路，在管理和智造两个维度上打造了全国的同业样本工程。
管理为先
机床行业是典型的“加工-装配”型离散制造行业，产品结构与制造工艺比较复杂，制造过程所需机器设备和工装夹具种类繁多，生产技术类型既有订单型生产、库存型生产，也有订单装配型生产和订单工程型生产，这些特点决定了机床装备行业的信息化的重点、难点和要点。
在认识到机床行业信息化的特点和难点之后，沈阳机床开始了针对性的信息化部署和推广路线：从流程改造与内部集成入手击穿，实施以生产制造管理为核心的ERP系统，以支持企业改革、改组与改造，提高企业的管理水平和市场竞争；开展PDM/PLM应用工作，加强产品信息的共享与管理，促进机床产品的结构调整，进一步提高产品创新能力，缩短产品开发周期。
9月，在沈阳机床的生产车间里，记者看到各种生产材料有序地运送到各个生产环节。沈阳机床高工牛孟渔告诉记者：沈阳机床通过全面实施管理信息化，高度精准、全数字化地控制着生产系统，确保生产线上所需要的材料在恰当的时机，按顺序到指定的地点，从而最大限度地降低了生产成本，提高了生产效率。
记者了解到，沈阳机床外购的物资种类有20余万种，数量庞大，光在ERP系统内确定的物资种类就有40多个大类。因此，在供应链竞争日趋激烈的环境下，沈阳机床的管理信息化也迅速向产业链上下游延伸。按照规划，沈阳机床将供应商分为三个层次：第一层是战略供应商，主要提供数控系统和功能零部件；第二层是重要供应商，主要是提供国产零部件；第三层是一般供应商。“目前，我们在战略供应商这边刚开始做，以ERP为信息集成、两化融合的基础平台，在前端供应链上完成了SSA WMS仓储管理系统的搭建，结合具体需求开发了供应商订单远程管理系统，将ERP中的订单直接导出至供应商订单远程管理平台，供应商可远程登录到系统上随时查询订单信息并及时反馈到货能力。”牛孟渔说，沈阳机床下一步打算对寄售制度进行初步探索，对物流进行深入管理，以削减整条供应链的成本，建立互惠互利的合作关系，获取竞争优势。
全面信息化促进了管理精细化，改变了粗放管理的信息滞后、数据不统一、流程不规范的状况，实现了物流、信息流、资金流“三流合一”，而这为集团设计、工艺、生产管理、采购等多部门协同办公的实现进一步奠定了基础。
自主“智能芯”
数控机床是现代制造业的基础装备。数控系统则是数控机床的“大脑”，作为世界机床行业排名第一的企业和国内机床行业领军者，沈阳机床如果没有自主的“大脑”，将制约其向高端领域进军的步伐。
“一部手机就可实现与智能化机床‘人机互动’，随时了解设计、工艺、生产、营销等业务流程和运营管理，对可能出现的各种状况提供相关解决方案。”近日，在沈阳机床（集团）有限责任公司的生产车间里，董事长关锡友用手机与数控机床“隔空对话”，演示着这个被他称为“5i”智能机床操作系统是如何进行远程监控、智能切削、自动编程和智能化诊断。
从2007年开始，为了突破国外垄断，沈阳机床从零起步开始了核心技术——数控系统的研发，在上海成立了飞阳数控系统研发团队。经过四年的潜心研发，终于在2011年10月，成功开发了信息技术、运动控制技术、电子技术、机床技术高度集成的智能化运动控制系统。搭载这套系统，沈阳机床成功开发出全球首台智能化数控机床，实现了单机智能化、单元自动化和工厂管理数字化。
“在装载各类软件的数控机床边，工人只需轻轻触摸屏幕，便可以看到图纸、生产计划、工艺资料等一系列生产所需的资料。输入各种数据后，经过机床智能化的分析和处理，成型的产品便会呈现在眼前”。
这种具有“思考与创作”、“解决与诊断”的飞阳系列数控机床系统就是研发团队于2011年底成功研制出的全球首台智能化数控机床。它通过信息技术、运动控制技术、电子技术、机床技术高度集成，成为沈阳机床在工业化与信息化深度融合的创新成果实现了单机智能化、单元自动化和工厂管理数字化，彻底攻破了数控系统的核心技术。
2012年4月，飞阳G系列数控系统又成功搭载ETC系列产品，以自动化单元首次亮相“南京机床展”，走上了批量生产的产业化阶段，为沈阳机床产品优化、智能化、客户化等未来发展进一步奠定了坚实基础。
不久前，200台搭载沈阳机床完全自主产权数控系统的全新产品被客户整体签约购买，这是国内智能化机床接到的最大订单。
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关键词：发展;趋势;现状;方向;数控机床
引言
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术（简称NC即NumericalContro1）应用于生产中已有二十多年的历史了，它使传统的制造业发生了质的变化，尤其是近年来.微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
1.数控车床的发展趋势
根据2004年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：
1.1智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部（如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等）主轴转速达15，000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。
1.2设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计;可拆卸性设计;节能性设计;可回收性设计;模块化设计;绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。
1.3复合化与系统化
工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
1.4数控系统控制性能向智能化方向发展
随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。
1.5数控系统向网络化方向发展
数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。
1.6数控系统向高可靠性方向发展
随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99%以上，则数控机床的平均无故障运行时间（MTBF）就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l（数控的可靠比主机高一个数量级），数控系统的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。
1.7数控系统向复合化方向发展
在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。
1.8数控系统向多轴联动化方向发展
加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
2.结语
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
参考文献：
[1]王爱玲.现代数控机床.北京：国防工业出版社，2003
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关键词：数控机床；机械加工技术；应用
数控机床自问世以来，为机械加工行业带来了翻天覆地的变化。数控机床具有很多优点，比如加工出的产品柔性好、精度高，生产率比较高，劳动强度低，工作人员工作条件得到了改善。数控机床在机械应用中具有重要的作用，随着我国的经济与生产水平逐渐追赶上国际水平，计算机技术的迅猛发展伴随着目前设计技术的快速进步，数控机床机械应用技术的使用范围也在不断加深[1]，这些都为了更加适应生产生活的需要。所以对于数控机床机械加工技术进行分析和研究具有一定意义。
1数控机床的应用范围和要求
1.1数控机床的使用范围
数控机床的使用范围很广泛，可生产品种多且批量小的零件，也可应用于形状特殊结构复杂或者经常更改形状的产品，甚至对一些购买时价格贵且不能随便报废的产品也是可以使用数控机床的，这样更能保证产品的质量和效率。在一些需要批量大，对精度的要求又比较高的产品使用现代化的机电一体数控机床效果更好[2]。
1.2数控机床的使用要求
虽然数控机床机械应用具有诸多优点，可以大大的提高生产效率和生产质量，但是数控机床的使用过程中还是有很多要求的，只有满足了这些要求，才能最大限度的发挥数控机床的作用。首先，数控机床使用对操作维修工作者的技术水平要求高，因为数控机床集合了计算机技术、机床结构、自动控制等技术，同时也包含着精密测量和微电子技术[3]，因此，要求机床的操作者、维修者以及管理保养人员具有较高的专业技术素养，同时也要有较高的文化水平。因为数控机床的使用主要是根据程序进行生产加工，对程序的编制需要编程人员既有理论知识做支持又有实践技巧。因此，数控机床的操作者必须要具备理论基础，而且上岗前应该对该机床的结构和工作原理进行相应培训，在实际上机操作前也要进行专门的训练。不仅仅是对工作人员有要求，在数控机床使用的过程中，要想保证机床正常的运转，按时完成工作，就要对数控机床进行正确且有效的维护，因此维修人员也要有专门的培训，之后才能允许其上岗。其次数控机床对夹具和刀具的要求较高，要求在生产单件或者生产批量不大时用通用夹具，如果大批量生产时可以使用专用夹具或者组合夹具，这样可以大大的节省加工的时间。这些夹具能够自动夹紧或松开。同时数控机床要求刀具精度高，使用寿命要长，尺寸稳定变化小，这样可以在机外预调，需要换刀时可以快速的更换，也要求刀具可以很好的控制切屑的折断、卷出和排出，刀具也必须具有较好的可冷却性能，减少刀具的磨损，提高产品的质量。
2数控机床的机械加工特点
2.1柔性强
柔性就是平时所说的适应性，是指数控机床会针对生产产品的变化而变化的能力[4]。在数控机床上加工零件，需要之前输入编制的程序，而如果想要改变加工的零件时，只需要重新编程，然后再输入数控机床就行，而真正的生产过程则都是自动化，根本不需改变机床的任何硬件。这样在生产结构复杂的单件产品或者生产批量不够大的产品时，甚至在试制新产品时就方便很多。数控机床的柔性，使得数控机床的生产得到迅速发展[5]。
2.2产品精度高，质量稳定
数控机床是全自动化机器，只要输入固定的程序，所生产出来的产品质量稳定，合格率高。数控机床的传动系统和机床结构的热稳定性很高，刚度也很高，同一批零件生产出来的产品误差很小，一致性得到大大提高。
2.3生产效率高
数控机床的结构刚性好，可以进行强力切削，提高了切削效率，节省了很多时间。从数控机床的夹具和刀具来说，工件装配用时更短，刀具也可以根据需要随时更换，并且在更换零件时不需要调整整个机床，这样又省下了安装和调试的时间。由于数控机床加工出的零件质量高，一般不需要大量检验，只需要做首件检验，和工件关键尺寸的抽样检查就可以，节省下的时间又可以多生产产品，这样生产效率便大大提高了。
3结束语
随着世界经济的不断发展，数控机床也进行着日新月异的发展，并且逐渐向着高速、高精度、绿色、网络、智能化等方向发展。我国作为世界制造大国，主要依靠劳动力、价格、资源等方面的优势，可是从技术方面和自主研发方面与国外发达国家存在着差距。所以我们要不断研发自己的先进技术，加强技术创新与人才培训力度，争取早日实现数控机床的转变，实现从低端到高端，从加工初级产品到高级产品的转变，也实现创造与创新。
作者:刘莉莉 单位:辽宁轨道交通职业学院
参考文献：
[1]李业农.数控机床及其应用[M].北京：国防工业出版社，2006.
[2]朱晓春.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2006.
[3]李立.数控机床[M].北京：高等教育出版社，2005.
