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数控机床的发展史范文1
关键词：数控机床；进给伺服系统；发展趋势；
自20世纪末开始，我国制造业就开始了由制造大国向制造强国迈进的脚步，机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素，既是生产力要素，又是重要商品。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来，我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强，无论在精度、速度、性能，还是智能化方面都取得了相当的成绩。在国际贸易中，很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的主要机电出口产品。因此，对数控机床技术的发展历程进行总结分析，将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的目标。
一、数控机床的发展进程
自上世纪50年代以来，世界数控机床主要经历了数控NC(NumericalControl)和计算机数控CNC(ComputerNumericalControl)2个阶段。数控NC阶段主要经历了以下3代：第1代数控系统，始于50年代初年，系统全部采用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第2代数控系统，始于50年代末，以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。第3代数控系统，始于60年代中期，由于小规模集成电路的出现，使其体积变小、功耗降低，可靠性提高，推动了数控系统的进一步发展。计算机数控CNC阶段也经历了3代：第4代数控系统，始于70年代，当首个采用小型计算机的CNC装置在芝加哥展览会上露面时，标志着CNC技术的问世；第5代数控系统，始于70年代后期，中、大规模集成电路技术取得成就，促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生，并逐步应用于数控系统；第6代数控系统，始于90年代初，受通用微机技术飞速发展的影响，数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础，向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件，其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的目标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。
1、进给伺服系统
进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，它是一个很典型的机电一体化系统，主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件(电机)、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。根据系统使用的电动机的不同，进给伺服系统分为4大类伺服系统：步进伺服系统，直流伺服系统，交流伺服系统，直线伺服系统。
步进伺服系统。在20世纪60年代以前，步进伺服系统是以步进电机驱动的液压伺服电动机或是以功率步进电机直接驱动为特征，伺服系统采用开环控制。步进伺服系统接受脉冲信号，它的转速和转过的角度取决于指令脉冲的频率或个数。由于没有检测和反馈环节，步进电机的精度取决于步距角的精度，齿轮传动间隙等，所以它的精度较低。而且步进电机在低频时易出现振动现象，它的输出力矩随转速升高而下降。又由于步进伺服系统为开环控制，步进电机在启动频率过高或负载过大时易出现“丢步”或“堵转”现象，停止时转速过高容易出现过冲的现象。另外步进电机从静止加速到工作转速需要的时间也较长，速度响应较慢。但是由于其结构简单、易于调整、工作可靠、价格较低的特点，在许多要求不高的场合还是可以应用的。
60~70年代后，数控系统大多采用直流伺服系统。直流伺服电机具有良好的宽调速性能。输出转矩大，过载能力强，伺服系统也由开环控制发展为闭环控制，因而在工业及相关领域获得了更加广泛的运用。但是，随着现代工业的快速发展，其相应设备如精密数控机床、工业机器人等对电伺服系统提出越来越高的要求，尤其是精度、可靠性等性能。而传统直流电动机采用的是机械式换向器，在应用过程中面临很多问题，如电刷和换向器易磨损，维护工作量大，成本高；换向器换向时会产生火花，使电机的最高转速及应用环境受到限制；直流电机结构复杂、成本高、对其他设备易产生干扰。
交流伺服系统针对直流电动机的缺点，人们一直在努力寻求以交流伺服电动机取代具有机械换向器和电刷的直流伺服电动机的方法，以满足各种应用领域，尤其是高精度、高性能伺服驱动领域的需要。但是由于交流电机具有强耦合、非线性的特性，控制非常复杂，所以高性能运用一直受到局限。自80年代以来，随着电子电力等各项技术的发展，特别是现代控制理论的发展，在矢量控制算法方面的突破，原来一直困扰着交流电动机的问题得以解决，交流伺服发展越来越快。直线伺服系统永磁同步直线电机在推力、动态性能、定位精度方面比其他直线电机更具优越性，因而PMLSM越来越多的用于直线伺服系统中。但由于直线伺服系统存在很大的参数摄动和负载扰动，此外还存在“边端效应”等问题，因此，采用传统的比例(P)或比例积分(PI)位置调节器的矢量控制系统很难满足高性能伺服系统的要求。
2、机械传动系统
机械传动系统由数控机床的主传动系统，进给运动系统，回转工作台与导轨组成。数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。主传动系统组成包括主轴电动机、传动系统和主轴组件等。其中动力源部分包括：电机；传动系统包括：定比传动机构、变速装置；运动控制装置包括：离合器、制动器；执行件包括：主轴等。进给运动是以保证刀具与工件相对位置关系为目的，被加工工件的轮廓精度和位置精度都受到进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的直接影响。进给运动是数字控制系统的直接控制对象。对于闭环控制系统，还要在进给运动的末端加上位置检测系统，并将测量的实际位移反馈到控制系统中，以使运动更准确。回转工作台的作用：按照数控装置的指令做回转分度或连续回转进给。导轨的作用：起导向及支承作用，它的精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了保证数控机床具有较高的加工精度和较大的承载能力，要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性，同时应尽量使导轨结构简单，便于制造、调整和维护。数控机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。在数控机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。
1)液体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有一定压力的油，形成静压油膜，使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态，摩擦系数极低，多用于进给运动导轨。
2)气体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体，使两导轨面形成均匀分离，以得到高精度的运动。这种导轨摩擦系数小，不易引起发热变形，但会随空气压力波动而使空气膜发生变化，且承载能力小，故常用于负荷不大的场合。
3)贴塑导轨：在动导轨的摩擦表面上贴上一层由塑料等其它化学材料组成的塑料薄膜软带，其优点是导轨面的摩擦系数低，且动静摩擦系数接近，不易产生爬行现象；塑料的阻尼性能好，具有吸收振动能力，可减小振动和噪声；耐磨性、化学稳定性、可加工性能好；工艺简单、成本低。滚动导轨的最大优点是摩擦系数很小，一般为0.0025~0.005，比贴塑料导轨还小很多，且动、静摩擦系数很接近，因而运动轻便灵活，在很低的运动速度下都不出现爬行，低速运动平稳性好，位移精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差，结构比较复杂，制造成本较高。近年来数控机床愈来愈多地采用由专业厂家生产的直线滚动导轨副或滚动导轨块。这种导轨组件本身制造精度很高，对机床的安装基面要求不高，安装、调整都非常方便。
3、数控机床加工程序的结构
数控机床程序分成程序开始、程序内容和程序结束三部分。
第一部分程序开始部分。主要定义程序号，调出零件加工坐标系、加工刀具、启动主轴、打开冷却液等方面的内容。数控程序主轴最高转速限制定义G50S2000，设置主轴的最高转速为2000RPM，对于数控车床来说，这是一个非常重要的指令。坐标系定义如不作特殊指明，数控系统默认G54坐标系。返回参考点指令G28U0，为避免换刀过程中，发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉，一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点，并离开主轴一段安全距离。刀具定义G0T0505M8，自动调5号左偏刀5号刀补，开启冷却液。主轴转速定义G96S150M4，恒定线速度S功能定义，S功能使数控车床的主轴转速指令功能，有两种表达方式，一种是以r/min或rpm作为计量单位；另一种是以m/min为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。G97：转速指令，定义和设置每分钟的转速。G96：恒线速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。
第二部分程序内容部分。程序内容是整个程序的主要部分，由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成，每个字又由地址码和若干个数字组成，它表示数控机床要完成的全部动作。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段，并增加了进给量的功能定义。F功能是指进给速度的功能，数控车床进给速度有两种表达方式，一种是每转进给量，即用mm/r单位表示，主要用于车加工的进给；另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量，即用mm/min单位表示。主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。
第三部分程序结尾部分。在程序结尾，需要刀架返回参考点或机床参考点，为下一次换刀的安全位置，同时进行主轴停止，关掉冷却液，程序选择停止或结束程序等动作。回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点，G0Z300.0为回Z轴方向参考点。停止指令M01为选择停止指令，只有当设备的选择停止开关打开时才有效；M30为程序结束指令，执行时，冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态，为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。
二、数控机床的发展趋势
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。数控机床正向高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等方面发展。
高速化。新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部件(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。
高精度化。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。
功能复合化。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。
控制智能化。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。为日本Mazak公司最新推出的E—zizith型卧式加工中心，将信息技术与制造技术融为一体。在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，已形成将测量、建模、加工、机器操作四者融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。
体系开放化。计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快地更新换代。许多数控系统生产厂家利用Pc机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性，并可以较容易地实现智能化、网络化。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统，其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行系统集成，同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，开发生产周期大大缩短。同时，这种数控系统可随CPU升级而升级，而结构可以保持不变。
驱动并联化。并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。
并联机床作为一种新型的加工设备，已成为当前机床技术的一个重要研究方向，受到了国际机床行业的高度重视，被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。
极端化(大型化和微型化)。国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术，需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。
信息交互网络化。对于面临激烈竞争的企业来说，使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享，又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理，还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备，包括计算机、手机、机外和机内摄像头等，能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能，是独立的、自主管理的制造单元。
新型功能部件。为了提高数控机床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括：高频电主轴：高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成，具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点，在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用；直线电动机：近年来，直线电动机的应用日益广泛，虽然其价格高于传统的伺服系统，但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用，机械传动结构得到简化，机床的动态性能有了提高。如：西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等；德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机；电滚珠丝杆：电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成，可以大大简化数控机床的结构，具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。
高可靠性。数控机床与传统机床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，易于导致出现失效的概率增大；工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性，就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上，国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右，国外整机平均无故障工作时间达800小时以上，而国内最高只有300小时。
加工过程绿色化。随着日趋严格的环境与资源约束，制造加工的绿色化越来越重要，而中国的资源、环境问题尤为突出。因此，近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现，并在不断发展当中。在21世纪，绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展，占领更多的世界市场。
多媒体技术的应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力，因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。除此以外，在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等，因此有着重大的应用价值。
三、数控机床发展中所存在的问题
由于我国的技术水平和基础工业相对其他发达国家比较落后，数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比差距还很大。因此，加速进行中国数控系统的工程化、商品化攻关，尽快建成与完善我国数控机床和数控产业成了我国的主要任务。目前，我国在发展数控机床业中存在的主要问题主要有以下几点：
缺乏实事求是的科学精神，忽视了数控机床本身的技术特点、发展规律，没有实事求是地制定数控机床发展的规划，盲目性大。
缺乏系统深入的科研工作难以对各种技术资料进行积累，设计方法陈旧，仅靠类比模仿进行产品设计，既缺乏机床创新的基本理论，又缺乏丰富的生产实际经验，对高效自动化机床、数控机床的刚度、振动、热变形、噪声、精度补偿等基础技术缺乏深入研究，对各类机床加工工艺、布局、结构、导轨、卡轴、卡具等应用技术又缺乏认真试验，难以创新设计出优质适销的先进产品。
没有合理地运用资源，这主要表现在两点：第一，对于所涉及到的研究所、厂房等没有综合应用、取长补短，往往见到的是他们孤军作战，而且各单位忙于生存，普遍缺乏深入系统的科研工作，更没有做到生产一代、研制一代、预研一代等可持续的发展；第二，机床行业人员素质低，缺乏各方面人才，而且各研究单位、企业、人才流失严重，科研、设计力量十分虚弱，往往呈现低效运行状态。
我国制造业大环境的制约。由于没有在全国范围内发展大量大批生产自动化，对高效自动化机床的卞机设计的基本功较差，而机床的品种结构发展，全靠主机设计本领加以变化，因此，依靠引进和合作生产来发展各类卞机，至今我国许多高性能、新结构的数控机床大都为合作产品，基本处于仿制阶段。缺乏吸引高层次、高素质人才创新创业的环境，高速、柔性、精密机床配套技术的自主研发能力低。对国外技术重引进、轻消化吸收的问题仍很突出。“消化”在整个资金投入中所占的比例相对其他工业发达国家来讲太低。
四、数控机床的发展策略
从上世纪80年代起，我国机床制造业对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。但是由于我们的数控技术与其他工业发达国家差距较大，与国外一些先进产品相比，仍存在着很大劣势，使得我们总是处于技术跟踪阶段。面对这种情况，为了加速振兴我国的机床制造业，提高我国的数控机床技术，应当加强以下几个方面的研究工作：
1、以高速化为先导，提高数控机床的综合性能
数控机床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一个重要措施。分析中型加工中心的高速化与高精化的发展历程，可以得出，作为表征其切削运动高速化的主轴最高转速和最大进给速度，大致持续地以每10年增长1倍的比率上升，而表征压缩机床辅助时间的快移速度(指以滚珠丝杠和旋转伺服电机驱动)和自动换刀/工作台转位速度，基本上以每12~15年翻一番的速度增长，1993年后逐步推广用直线电动机直接驱动的新技术，使加工中心的快移速度比用滚珠丝杠副驱动时又提高了1倍。高速化的发展还要多注意2个问题：从先进适用出发确定高速范围；高速化要和机床的结构和控制性能相匹配。
2、推进μm工程，研制高效精密数控机床
目前国内生产的数控机床尚缺少高效、高可靠性且加工精度达微米级的产品。为此，需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求。由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级(μm)范围内，因此可称为μm级制造装备及技术研究，简称“μm工程”。
3、发展复合加工数控机床、缩短制造过程链
加快复合数控机床的发展步伐，提高工序的集中度，使加工过程链集约化，可以提高多品种单件和中小批量加工的工效，也有利于加工精度的稳定性。复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。通常这些时间占零件整个生产周期的40%~60%，即使在信息管理良好的情况下，仍将占20%左右。因此，复合数控机床具有明显的技术效果。为了避免复合机床因功能的扩展而过多地引起结构的复杂化和成本的增加，还需要探求两个问题：通过创新技术扩大功能部件的适用面来简化结构；发展模块化和可重构化的复合机床。
4、高效柔性化的新一代制造系统
1995年开始研究的在可重构制造技术支持下，构建具有适应大批量高效柔性化生产的可重组制造系统(RMS)是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态，即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整，发展了能对多变的市场需求做出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术，使其兼具专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性，已在生产中取得了初步成功的应用。
5、发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化
当前，国内外一些机床和数控系统制造企业在从分布式网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元，强化其自治管理能力，能与企业的资源计划(erp)，产品数据管理(PDM)和计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成，进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系做出智能决策，实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率，实现高效的柔性生产。
6、开展可靠性设计，加强全面质量管理，保证数控机床的可靠性增长
为了保证数控机床有高的可靠性，设计时不仅要考虑其功能和力学特性，还要进行可靠性设计，根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标，在配套件采购和制造过程中重视质量要求，加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。
7、提高技术人员的综合素质。
中国机床工业的振兴，数控机床的加速发展，归根到底，取决于人员素质的提高、工业文化水平的提高、人才的加速培养，有效的深化改革、改组、改制，切切实实加强科学管理，提高工作质量、生产率、劳动生产率。进入21世纪知识经济时代，科学知识作为重要生产要素的机床，其作用将更加突出。
数控机床的发展史范文2
20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。
采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。
1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。
这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。
在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。
数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。
然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。
到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。
数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。
1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。
80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。
目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。
所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。
那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。
为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。
车床依用途和功能区分为多种类型。
普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。
转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。
自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。
多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。
仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型
立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。
铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。
专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站
看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。
我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。
金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。
由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。
自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。
但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。
机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。
就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。
欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。
韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。
近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。
目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。
美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。
1.美国的数控发展史
美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。
2.德国的数控发展史
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。
3.日本的数控发展史
日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。4.我国的现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。
四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。
参考文献：
1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved
2.参考资料：/f?kz=211006537
3.参考网址：/question/79231131.html?fr=qrl&fr2=query
4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学
5.《中国机械工程》
6.《数控机床及应用》作者：李佳
7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期
8《机电新产品导报》2005年第12期
9.《瞭望》2007年第37期
数控机床的发展史范文3
引言
数控加工所用的数控机床及其以整体硬质合金、可转位刀具为代表的技术一起构成了金属切削发展史上的一次重要变革，数控技术给传统的机械加工带来了革命性的变化，引领机械加工向着高质量、高效率方向前进，产生了与传统零件加工工艺方法明显不同的数控加工新工艺。数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置等功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法人为干预补偿。数控技术的种种特点都一一映射在数控加工工艺中，数控技术对机械加工工艺改变最大的三个因素分别是数控机床、数控刀具、气液电柔性控制夹具。
1数控机床对加工工艺的改变
数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统，分别采用交流、直流主轴电动机和伺服电动机直接驱动，这两类电动机调速范围大，并可无级变速，因此使主轴箱、进给变速箱及传动系统大为简化，传动链大大缩短，齿轮、轴承、轴的结构数量大为减少，甚至不用齿轮，由电机直接驱动主轴或进给滚珠丝杆。数控机床常有配有自动换刀装置、回转工作台（实现分度转位、圆周进给）、工件交换系统、对刀装置、排屑装置等，柔性制造系统还配有自动上下料系统等。
1.1数控机床的结构及性能对工艺的改变
数控机床的结构及性能特点使一些传统加工方法中应慎用的加工方式变得可行，传统的悬臂镗和利用尾座导向支撑镗，已被现代数控机床中调头镗和各种固定循环方式所取代；传统的孔位加工中的充填法、空刀法、修整法已被多种形式的圆弧插补、背镗法和数控修整法所代替；最新出现的硬切削是一种新的加工工艺，在提高加工效率、降低加工成本、减少设备资金投入方面独树一帜，对传统的磨削工艺提出挑战，“以切代磨”将成为发展趋势之一。普通铣削一般采用逆铣，因普通铣床的丝杠传动之间的间隙较大而且不方便调整，导致加工时窜动，这种结构逆铣加工质量好；而数控机床采用高精度的滚珠丝杠，配置有调整间隙的装置，这种结构顺铣加工质量好。
1.2程序指令对工艺的改变
数控加工是在数控系统中预先输入的程序指令来控制加工的，编程指令就能对机械加工工艺产生改变，数控加工有的循环加工指令，就直接改变了机械加工工艺。例如数控车削中的外圆粗加工固定循环G71、端面粗加工固定循环G72、复合固定循环G73，这三种粗加工循环直接把粗加工、半精加工合并；粗加工后跟上外圆精加工固定循环G70，把粗加工、精加工连贯；基于数控机床的自动换刀，搭配径向切槽固定循环G75、螺纹切削复合循环G76，把轴类零件、盘套类零件的半精加工、切槽、车螺纹、精加工、倒角、倒圆角合为一道工序，循环程序指令直接把工序集中。一次装夹连续完成车端面、车内外圆柱（锥、弧）面、切槽、车螺纹或者铣面、铣外形、铣槽、钻孔、镗孔等结构要素加工，这种在数控机床上连续完成的多种加工，符合工序的定义，就定义为一道工序，这就是典型的工序集中，但如果是在传统机械加工中，多种工艺方法是需要多道工序完成的。传统工艺中所说的“工序”，在数控加工中，应按照“工步”来理解，数控加工零件，工序虽只有一道，但加工过程仍是一步一步进行，按相关定义，这一步一步的加工称为“工步”。传统加工中，工序较分散，每道工序中的工步内容少，而数控加工中一道工序中的工步内容很多，传统加工工艺编制时将“工序”的编制作为重点，而数控加工中，着眼点就必然在“工步”上。
2数控刀具对加工工艺的改变
数控刀具也叫现代高效刀具，典型代表就是作为主流产品的机夹可转位硬质合金刀具和正在发展中的超硬刀具（金刚石、立方氮化硼刀具），数控刀具实际上是标准化的产物，要满足数控机床自动换刀的要求，数控刀具一般不刃磨，即使要进行刀具修磨涂层也是采用外包方式。现代高效刀具就是要实现高效率、高精度、高可靠性、专用性，刀具厂商从单纯的“卖刀”，转变为能够根据加工特点及工件提供整套的高效加工解决方案，这是刀具业的一次重大战略转变，也就是刀具行业的供给侧改革。客户不但能从刀具样本中选到合适的刀具，还能从刀具厂商中得到切削加工整体解决方案，刀具厂商对它提供了每一种刀片的都做过金属切削实验，对客户提供切削用量参考数值，一本刀具样本，还能当成切削手册使用。
2.1刀具卡、刀具库管理
传统工艺规程重工艺流程、工序过程，刀具仅仅是写出来就行，比如“75。外圆车刀”，但数控刀具是标准化的产物，到刀具厂商或市场上购买的，必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄，且刀片与刀杆要相配或刀具与刀柄要相配，所有刀具全都预先装在刀库里，通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作，自动换刀装置能够迅速、准确地把刀具安装到机床主轴上或返回刀库。所以数控工艺规程除了工艺流程、工序过程，还必须配有刀具卡，提供刀号、刀补、刀片刀杆、刀具刀柄的型号规格等信息，说明刀具加工的部位，最好能附上刀具图，就更直观，这就引入一个新的工艺任务———选刀，从刀具厂商样本中选择符合工艺要求的刀具，做刀具卡、刀具库管理。
2.2新刀具产生新工艺
数控刀具技术的发展，新型高效刀具不断涌现，使得金属切削工艺规程发生了很多改变，比如现代企业为了提高生产效率，减少或合并加工工序的趋势也很明显，例如取消半精加工，粗加工后直接进行精加工，粗镗后直接精镗，钻孔后精铰一次到位，面粗铣后一次精铣达到要求，在粗加工中尽可能多地切除加工余量，随后的一次精加工直接保证加工尺寸和形状、位置精度以及表面加工质量，这就对机床和刀具都提出了很高的要求，实际上就是工艺的改变，机床、刀具改变了工艺规程。再比如现代企业还在推广使用新刀具，比如玉米铣刀（粗加工，比立铣刀耐用）、螺纹铣刀（在加工中心上铣螺纹，高效高精度）、螺纹旋风铣（用车床来加工螺纹）、球刀（铣曲面）、枪钻（钻深孔）、刮齿刀（加工内齿轮），新刀具直接产生新工艺。
3气液电自动控制夹具
传统机械加工工艺方法是在普通机床上依靠夹具，采用“一人、一机、一刀、一道工序”的方法对零件进行加工，对于结构复杂的零件一般需要多套工装夹具、经过几十道工序、多次定位装夹才能完成加工，导致加工零件的一致性差、加工效率低、工装数量多、生产准备工作量大、生产周期长等诸多弊端。数控机床通常采用高速切削或强力切削，加工过程自动化，对数控夹具提出了新的功能要求，首先是夹紧力要大，保证夹紧可靠，其次是柔性要好，适应自动控制。所以数控夹具通常采用气液电自动控制夹具，气液电自动控制夹具最重要的是保证定位精确、夹紧可靠，夹具的导向由数控机床及数控装置保证，夹具的对刀通过预对刀操作或用机外对刀仪检测并输入数控系统，夹具的分度转位由回转工作台自动控制。比如数控车床采用液压、气动卡盘、液压心轴或夹套，保证夹紧可靠。数控铣床、加工中心夹具不设置对刀装置，由工件坐标系原点与机床坐标系原点建立联系，通过预对刀操作或用机外对刀仪来保证工件与刀具的正确位置，位置精度由机床运动精度保证，所以数控铣床、加工中心通常采用通用夹具，例如机床用平口虎钳、回转工作台等，但采用液压或气动作为夹紧动力源。数控钻床夹具不用钻模钻套，利用数控机床坐标系统精确控制孔的位置和加工精度，可先用中心钻点窝定孔中心，起到加工导向作用，然后用钻削刀具加工孔深，如果是细长孔，可利用程序控制采用往复排屑钻削方式加工。所以数控机床加工具有加工工序少，专用工装数量少的特点，表1为原采用传统加工工艺方法和现采用数控加工工艺方法的工艺生产情况对比，加工对象是一精度要求高、结构复杂的壳体零件。综上，基于数控机床、数控刀具、气液电自动控制夹具技术的进步，数控加工工艺的总趋势是工序集中，自动控制，是对传统机械加工工艺的优化排序。传统机械加工过程中，机床、刀具、工装夹具、检测、工件调头等因素，只要变化了其中一项，都会导致加工中断而分出多道工序。数控加工工艺中，真正导致加工不连续只有更换机床，当然工件调头二次装夹也会导致加工中断，但随着数控技术的发展，双主轴数控机床的普及，未来可以保证即使是工件调头二次装夹，加工同样连续，至于刀具、工装夹具、检测等都可以采用柔性自动控制技术保证加工连续。由于数控加工的切削用量朝着高切削速度、高进给率和小背吃刀量的方向发展，所以在编写具体工艺规程时，一般规定以一次定位装夹为一道工序，每用一把刀具定为一个工步，并要求把每个工步的加工内容、切削用量详细标出，工艺文件直接用于指导数控程序的编制。
参考文献：
[1]郑红.基于企业产品的数控加工工艺课程设计教改实践[J].才智，2015（12）.
[2]吴长德.数控加工对传统加工工艺产生的变革[J].现代制造工程，2006（8）：136-138.
数控机床的发展史范文4
1.实习目的：
生产实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。
2.实习内容：
①掌握机械加工工艺方面的知识及方法
②了解切削刀具方面的知识，熟悉常用刀具的结构、选择、用途等
③了解机床和数控系统的知识，特别是加工中心等典型的数控设备
④了解企业生产管理模式，学习先进的管理方式方法
⑤熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识
3.实习时间：
①柳州工程机械厂-------------6月21日整天
②柳州东风汽车厂-------------6月22日下午
③柳州钢铁厂-----------------6月23日上午
④柳州力风塑料成型机厂-------6月23日下午
⑤上汽通用五菱公司-----------6月24日整天
⑥整理，写实习报告-----------6月24日---7月2日
定点实习厂
柳州东风汽车厂简介
东风柳汽公司是东风汽车公司的控股子公司，也是东风汽车公司在南方重要的载货汽车和轻型乘用汽车生产基地，国家大型一档企业。它还是国内第一家生产中型柴油载重汽车的企业，赢得了“柴油东风，柳汽正宗”的美誉。
1991年，东风柳汽创出了“乘龙”品牌并迅速形成市场知名度，奠定了“一门双杰，东风乘龙”的产品格局。
自从1997年成为国内最早通过iso9000质量认证的汽车生产企业之后，东风柳汽的事业就上了一个台阶。2001年，东风柳汽公司更是推出面向公务、商务和休闲旅游用车市场的新一代多功能轻型车－东风“风行”商旅车，吹响了进军国内高档轻型乘用车市场的号角。
目前，东风柳汽已形成年产“东风”和“乘龙”商用车60000辆、“风行”乘用车30000辆的生产能力。
柳州汽车厂六个发展历程
（1）建厂期：上世纪50年代，主要以农用机械为主。
（2）1969年：生产出2.5t载用柳江牌卡车。
（3）1981年：生产出柴油翻斗车，同时加入了中国第二汽车制造厂，采用东风品牌。
（4）1991年：柳汽生产出新品牌---乘龙（平头车）。
（5）1997年：以75%的股权加入东风集团，成为其子公司，正式更名为东风柳州汽车有限公司。
（6）2003年，成立东风集团和雷诺公司
生产基地：主厂、二基地（85年始建，位于柳江县，占地为714亩）、三基地
七大车间：车桥车间、机械车间、工装车间、热处理车间、车架车间、车身车间、总装车间
四大部件：汽车前后桥、举升器油缸、车架、车身
生产线：重车线、大车线、小车线
2003年生产能力：大车60000辆小车30000辆
乘龙精神：自立自强创优创新同心同德为国为民
通过在柳汽公司车桥厂的实习，我们比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。初步了解典型的机电一体化产品和设备的生产过程、培养我们收集资料的能力及提高分析问题的能力，使我们更好地学习、掌握机械工程专业知识。机械加工工艺方面我们重点了解了左壳–锥齿轮差速器这一典型零件的机械加工工艺过程，听了有关技术人员对其的具体分析。并记下了该零件的工艺过程卡和工序卡等工艺文件。具体如下：（对应的工艺过程卡、工艺简图和工序卡见附录）
由于汽车转弯时，左右两边轮子的行程不同，所以转速不同，为防止转弯时出现滑动、滑拖现象，必须使用差速器调节两边轮子的转速。左壳–锥齿轮差速器是用来固定支承轴承，防止微尘和外来颗粒侵入到锥齿轮差速器里面和防止锥齿轮差速器里面的油外泻。零件结构比较简单，在结构上成对称分布。生产纲领约为63000个，属于大批量生产。
毛胚的选择
零件一般是由毛胚加工而成。在现有的生产条件下，毛胚主要有铸件，锻件和冲压件等几个种类。铸件是把熔化的金属液浇注到预先制作的铸型腔中，待其冷却凝固后获得的零件毛胚。在一般机械中，铸件的重量大都占总机重量的50%以上，它是零件毛胚的最主要来源。铸件的突出优点是它可以是各种形状复杂的零件毛胚，特别是具有复杂内腔的零件毛胚，此外，铸件成本低廉。其缺点是在其生产过程中，工序多，铸件质量难以控制，铸件机械性能较差，锻件是利用冲击力或压力使用，加热后的金属胚料产生塑性变形，从而获得的零件毛胚。锻件的结构复杂程度往往不及铸件。但是，锻件具有良好的内部组织，从而具有良好的机械性能。所以用于做承受重载和冲击载荷的重要机器零件和工具的毛胚，冲压件是利用冲床和专用模具，使金属板料产生塑性变形或分离，从而获得的制体。冲压通常是在常温下进行，冲压件具有重量轻，刚性好，尺寸精度高等优点，在很多情况下冲压件可直接作为零件使用。选择毛胚还应该考虑的原因
（1）零件的力学性能要求相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法，其力学性能有所不同。铸铁的强度，离心浇注，压力浇注的铸体，金属型浇注的铸体，沙型浇注的铸体依次递减；钢质零件的锻造毛胚，其力学性能高于钢质棒料和铸钢体。
（2）零件的结构形状和外廓尺寸，直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料。相差较大时宜采用锻件。形状复杂的毛胚不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛胚，不宜采用摸锻，压铸和精铸。多采用沙型铸造和自由锻造。外型复杂的小零件宜采用精密铸造的方法
（3）生产纲领和批量生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛胚制造方法，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛胚制造方法
（4）现场生产条件和发展应该经过技术经济分析和论证
零件的材料为qt450-10，根据零件结构简单和对称分布的特点，零件的生产纲领为大批量生产，
参观实习厂
一.柳州工程机械厂简介
广西柳工机械股份有限公司是我国目前生产轮式装载机系列产品规模最大、产量最多、质量最好、设备最全的国家机械工业大型骨干企业，是广西首家由国营大型企业改造、发行社会公众股的股份制企业。
公司位于南疆龙城－－柳州市。净资产3.89亿元，员工5900人，生产区占地面积67万平方米。主要名优产品有：引进美国卡特彼勒公司技术生产的zl60e、zl100b等zl系列轮式装载机、井下装载机和履带式液压挖掘机，已形成4000台年生产能力的规模。
该公司计划通过实施总投资约12亿元的技术改造和外引内联、科、工、贸相结合等措施，2000年形成年产装载机、挖掘机和推土机等多种工程机械系列产品10000台的综合生产能力，实现年销售收入51.5亿元和利税12亿元。本公司还将积极拓展房地产、商业贸易、服务旅游业及经批准的其它经营业务。
二.入厂前培训
1.数控机床的产生和发展
（1）1952年，在美国，计算机的应用使得数控技术的产生、发展得以有充分的条件。其最初用途为军工业的生产。
（2）20世纪60年代，晶体管的发明使得数控机床批量生产得以实现。
（3）20世纪70年代，苏联的数控机床产量超过美国，成为世界上数控机床产量第一的国家。
（4）20世纪80年代，日本的数控机床产量位居第一.其中尤以日本法拉克公司最为代表，其产量为全世界产量的30%,而德国的西门子产量也占15%。与此同时，在80年代初期我国也引进数控加工技术。
数控机床的分类
（1）经济型数控机床：一般由普通机床改装而成，精度和复杂程度较低，可实现两轴联动，可进行平面加工，价格较便宜。
（2）全能型数控机床：精度和复杂程度较高，一般可实现三至五轴联动，且有刀具库，可自动换刀。可进行平面和空间立体加工，价格一般较贵。
2.柳州工程机械厂数控机床的应用
（1）1978年，柳州工程机械厂引进了数控切割机和火焰切割机。其主要功能是用于分离机械元件、零件和x、y轴联动的直线、圆弧切割。
（2）1985年，柳州工程机械厂从上海气焊机厂引进了z80单板机，其主要硬件设施有cpu、ctc、pto、eprom、ram×2。
（3）1988年，柳州工程机械厂引进了一批价值600万美元的先进设备：
①数控车床
②立式、卧式车床
③数控火焰切割机
④数控折弯机
⑤三坐标测量仪
⑥数控等离子切割步冲机
⑦机器人焊接线（位于结构分厂）
⑧铸制线
⑨双立柱加工中心----其最大加工距离为：x10000mm；y3000mm；z1500mm；w600mm。
3.加工中心简介
加工中心是具有刀库的三轴联动数控镗铣床。其系统组成包括：数控系统cnc、驱动系统、测量及反馈系统i/o控制系统（plc）.加工中心分为立式加工中心、卧式加工中心、五面体加工中心等。
4.装载机发展和发展趋势
（1）世界装载机发展史简介
①20世纪初，美国出现第一台装载机，它是用马车和钢丝绳构成，兼有驱动与装载的功能。
数控机床的发展史范文5
[关键词]加工工艺； 改进措施； 数控机床
中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0094-01
引言
机械加工工艺是保证机械产品质量的重要基础，尤其是零部件的质量，包括零部件的尺寸加工、规格大小精度、表面质量等方面。其加工的精度越符合标准要求，其创造的经济效益、社会效益也就越高。一般情况下，机械加工工艺的操作流程是比较严谨的，同时再加上一系列繁琐的操作步骤，所以在机械加工工艺过程中会出现一系列的不良因素的影响与干扰。因此，在机械加工的实际实践过程中，相关技术人员应该及时的对加工工艺中存在的不利影响因素进行总结与分析，并且要科学、合理、准确的制定切实可行的工艺改进措施。
一、机械加工工艺改进的重要性
①几何误差对于机械加工工艺精度的不利影响。在机械及零部件生产企业加工工艺过程中，经常会因为机械加工几何误差而造成对加工工艺精度的严重影响。机械零部件的加工是需要一定程度的加工工艺系统来作为支撑保障，这里说的加工工艺系统就是指机床、工具、工件、夹具等生产要素共同组成的工艺系统。《论语》中有这么一句话，“工欲善其事，必先利其器”。在对机械零件进行切割的时候，假若机床自身存在着制造上的工艺缺陷，那么，在操作中就极有可能导致主轴回转性误差的发生，从而进一步导致加工零部件出现不规则形状或者造成工艺精度严重不合符标准。
②机械加工工艺除了受到几何误差的影响之外，还受到作用力阻碍变形的影响，受力变形也是影响加工工艺精度水准的重要因素之一。机械加工工艺系统一般都是由机床、工具、工件、夹具共同组成的一个整体结构，由于长时间受到各种作用力的影响，像夹紧力、切削力、惯性力、传动力、重力等，时常会发生一定程度的弹性变形现象，进而会破坏机械道具与工件之间的准确位判断，最终造成了加工工艺的误差出现。
③对机械加工工艺进行改造与更新，并进行不断的创新与研究，也是为了改变当前我国机械加工工艺自动化和信息化水平较低的现状。自从改革开放以来，我国在各行业各领域的发展都非常迅速，尤其是在机械加工工艺领域，积极地引进外国的一些先进科学技术，使得国内的机械加工工艺水平与质量不断得到提升。但从目前国际形势来看，我国的机械加工工艺水准与发达国家相比较还是存在着明显的差距。
二、改进机械加工工艺应遵循的原则
①确保生产产品质量。改进机械加工工艺的主要目的就是改善当前落后的生产制造环境、提升生产效率、扩大社会经济效益。所以，产品的质量必须有保障，机械加工工艺操作标准必须按照国家最新标准章程来进行，尽量保证零部件加工的尺寸精度与表面质量。
②要确保生产操作的安全性。机械加工工艺必须严格的坚守与遵循国家行业机械安全操作规程来进行，要让劳动者在生产制造过程中得到最大的安全保障。
③改进机械加工工艺要以提高生产效率、降低企业生产成本为目标。
三、具体改进措施
①首先，完善机械加工工艺系统及其补偿控制措施。我们都知道，机械加工工艺系统是整个企业进行机械加工工程的基础，同时也是不断提升产品加工精度的前提条件。面对当前我国机械加工企业普遍存在的问题――机械加工工艺系统的缺陷，我们可以通过引进与借鉴国际上的一些先进科学工艺技术，并在此基础上不断的研发属于自己的新工艺，并且完善企业内部的管理与激励机制，鼓励企业内部的员工进行技术革新。
②其次，引进数控机床，实现机械加工工艺的自动化、信息化、现代化。当前我国国内也有不少企业在机械加工工艺领域取得了很大的突破，但总体来看还是比较落后。绝大多数机械加工企业还是采用传统的生产模式与技术手段，传统的机械加工工艺整体水平还是比较低，基本上是不可能实现机械高精度工件的加工设计的。当前是以知识经济为核心的信息化时代，机床也是朝着数字化、信息化、现代化、智能化方向发展的。通过引进先进的数控操作技术，并采用智能化的信息技术不断更新与研发新工艺，使数控操作技术得到普及与应用，数控加工工艺技术的不断提升也会高水平的完成生产加工任务。
③做好科学的定位。工件在进行机械加工设计时，必须运用以确定工件来对机床以及刀具位置的表面进行操作，其定位基准的选择是否合理、准确将会直接影响到零部件加工质量的复杂程度。在改进与制定加工工艺过程中，必须要有助于企业生产计划及其生产调度。
参考文献
[1] 孟祥辉.机械加工工艺产生误差的不良影响及处理对策[J].企业技术开发（下半月），2014，（15）：110-111.
[2] 郭春芬，魏军英.基于本体的机械加工工艺知识表示研究[J].煤炭技术，2011，30（7）：3-5.
[3] 纪树东.机械加工工艺知识本体及检索方法研究[J].科技致富向导，2014，（13）：198-198.
数控机床的发展史范文6
论文关键词：生产性实训基地,教学模式,式,任务驱动,模式,教,学,做,考,一体化模式
引言：“十一五”期间，国家投入100亿元重点建设职业教育的实训基地，各地也投入相应的资金加强职教实训基地建设。各高职院校已经普遍建立“职业教育面向行业实际、面向岗位需求开展人才培养”的办学思想；也广泛采用“改变传统的教学方法，加强实践教学，按照工作过程组织教学活动”的新的教学模式。然而，建设教学硬件易，推广使用配套的先进教学方法、教学组织和现代远程教育手段难。怎样才能更有效用好实训基地，缩短学生适应岗位的时间，提高教育投资的效益，这就对高职院校实训基地教学模式提出了更高的要求。这个问题出现的一个很重要的原因是实训基地建设虽初具规模，但没有相对成熟的与实训基地建设相配套的实训教学模式，这已成为制约我国职业教育发展的重要瓶颈。因此,探讨与高职实训基地相配套的实训教学模式成为当今高职重要的课题。
一、当今高职院校实践教学模式存在的问题
纵观我国职业教育的百年发展史，特别是近20年的发展史，我国的职业教育取得了一定的成就，但如果横向比较，与发达国家的职业教育相比，我国的职业教育还有很大差距。
1．高职院校实践教学体系改革不深入，难以真正做到以学生为主体，实践训练效果不佳
实训基地的建设难以真正做到以学生为主体,表现在：一是实训教学基地建设台位数有限，设备更新速度较慢，学生训练量不够，不能满足教学目标的要求；二是有些学校先进设备维护运行成本较高，成了展品，仅供学生和校外的各方人士参观，难以真正的用于教学；使得高职院校实训环境中先进的教学模式改革难以推进。
2．高职实践基地教学模式没有配套更新，学生的职业能力、职业素质提高不到位
高职院校的理论和实践教学体系虽然都作了相应的改革，但自身由于受到师资条件的限制，很难在短时期内培养出一支适应职业教育需要的双师型教师队伍。一是先进技术项目训练不够，不能与企业技术应用保持相对的一致性；二是校外实训基地建设难以进行，大部分企业对接纳学生顶岗实训热情不高。同时，校企合作、工学结合等行之有效的培养学生职业能力的方法没有得到有效的政策和机制保证，高职院校实训教学在操作中难度很大。
二、高职实训基地教学模式的客观需求
1．教学模式
教学模式是运用系统方法对教学过程从理论与实践的结合上所作的纲要性描述。它的主要任务是形成一种学习环境，以最适宜的方式促进学习者的发展。但是没有一种模式是为完成所有类型的学习或者是为适用于所有学习风格而设计的。当前，教学模式正从单一性向多样性发展；从以“教”为主向重“学”的方向发展。
2．与学生职业能力培养相适应的教学模式
职业能力是从事一门或若干相近职业所必备的本领，从职业能力所涉及的内容范围来看，涉及专业能力、方法能力、社会能力三大范畴（如图1所示）。专业能力是职业业务范围内的能力，而方法能力、社会能力是跨职业的“人性能力”。数控技术专业要明确着重培养如下的职业行为能力：
（1）专业能力
操作数控机床的基本技能、零件加工工艺性分析及制定工艺方案、程序编制、输入及调试、切削加工及运行监控、常用工艺装备的使用与选择、常用刀具的使用与选择和获得“数控机床操作工”中级或高级职业资格证书。
（2）社会能力
具有良好的职业道德和科学的创新精神、工作中的与他人的合作能力、交流与协商能力、具有决策能力和执行能力、社会责任心和环境保护、语言及文字表达能力。
（3）方法能力
通过自学获取新技术的能力、利用网络、文献等获取信息的能力、自我控制与管理能力、制定工作计划的能力、评价工作结果（自我、他人）的能力。
显然，传统的单一的教学模式远远不能满足当今学生职业能力培养需求，作为一名优秀教师，不能拘于使用一种教学模式。而应从学生的实际情况出发，根据学生学习能力水平差异,探索与学生职业能力培养相适应的教学模式，才能取得更好的教学效果。
三、高职院校实训基地教学模式实践
根据调研确定生产性实训基地的几种校企合作模式，加强与企业交流，使学生成为校企合作生产性实训基地建设的积极参与者和直接受益者。通过多次与兄弟院校交流，确立了实训基地建设的总体方案。共同探索适应数控技术专业的实训基地教学模式。
