数控技术毕业论文数控机床的发展与趋势

1、数控技术毕业论文-数控机床的发展与趋势 学号: 成都农业科技职业学院毕业论文论文题目:数控机床的发展与趋势学生姓名: 指导教师： 教育层次： 专 科 专业名称： 数控技术 2012 年 12 月 摘 要数控机床的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。发展 前言11.数控机床的发展对国家工业建设的影响21.1数控机床的产生21.2数控机床行业与国家发展的关系31.2.1数控机床在国民经济的发展中具有不可忽视的重要性31.2.2数控机床发展的战略意义41.2.3数控机床对国家工业建设的影响42.国产数控机床的发展现状52.1

2、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小52.2国产数控机床存在的问题52.2.1核心技术严重缺乏62.2.2民族品牌与国际品牌差距明显72.2.3技术创新和成果转化与市场脱节72.2.4缺乏先进的管理机制73.影响数控机床发展的关键技术83.1高速高精度运动控制技术83.2多轴联动复合加工技术83.3智能化技术93.4机床的可靠性94.数控系统发展趋势94.1数控系统向开放式体系结构发展94.2数控系统向加工控制高速、高精和高可靠性发展104.3数控系统向体系结构智能化、柔性化发展104.4数控系统向复合化方向发展114.5数控系统向多轴联动化方向发展114.6数控系统向网络化方向发展124.

3、7数控系统向设计、制造绿色化发展124.8新型功能部件135.结束语14参考文献15前言从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。进入21世纪，我国经

4、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。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么

5、，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。数控机床的产生1948年美国帕森斯 Pns 公司在研制加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时，首先提出利用电子计算机控制机床加工复杂曲线样板的新概念。1952年帕森斯公司和麻省理工学院 MIT 伺服机构研究所合作研制成功世界E第一台三坐标数控铣床，其数控系统采用脉冲乘法器原理，全部由电子管元件组成，虽然体积庞大，功能简单，但却意义重大，标志着机械制造业进入一个新的

6、发展阶段。1958年我国北京机床研究所和清华大学开始研制数控机床，1965年北京第一机床厂开始生产三坐标数控铣床。数控机床的出现极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。对于整个制造业来说由于数控机床的大量使用，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短。目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。 3 我国控机床发展概况数控机床在国民经济发展中具有不可忽视的重要性一、数控机床是制造业信息化的重要基础 由于信息技术、网络技术的应用,使数控机床智能化提高、远程遥控成为可能,从而使企业产品设计、制造、管理和销售的信息得以集成

7、并加以有效控制,达到制造业信息化目的,提高企业的市场应变能力和竞争能力。 二、数控机床是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段 数控机床可大大提高加工零件的质量,加工精度高,一致性好,数控机床的自动化程度高,可提高加工效率3一5倍;数控机床的工序集中,可缩短生产准备周期,减少占地面积和资金占用,亦可减少操作者劳动强度;数控机床的柔性化程度高,适合多品种、大中小多种批量生产。 三、数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础 工业化国家把提高制造业的水平作为提高综合实力和竞争力的重要数控系统是先进制造业机械的灵魂和大脑，对于国家经济发展具有超越其巨大经济价值的战略意义。数控系统涉

8、及面非常广，从数控机床到专业数控机械，印刷、包装、纺织、各类产品制造等等，如此巨大市场就是国内外数控企业不断明争暗斗的原因。过去数十年间我国也曾投入数亿元开展数控攻关，但总体思路还是引进国外技术，而国外对我国却一直采取技术封锁、高档产品限制、低档产品倾销的歧视政策。盲目效仿国外，只会落后挨打，受制于人，中国数控产业的唯一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。 创新的技术和产品，意味着新生事物，要被行业和用户认同是一个非常艰难的过程。有很多具有非常好市场前景的创新科研成果，由于创新者没有坚持不懈地排除科技成果转化和产业化过程中的艰难险阻，最终被束之高阁。科技成果是在实

9、验室环境下，着重于技术功能的实现;产品化则要求面对恶劣的使用环境和千变万化的应用对象，满足用户对稳定性、可靠性、实用型、宜用性和高性价比的要求;产业化则要求产品在规模化生产过程中，建立生产工艺、质量保证体系和售前售后服务网络，最终占领市场。数控机床属于装备制造业，是为各个行业提供工作母机。数控机床的研发、制造水平代表了一个国家、一个地区制造业的整体水平。从对国家工业建设的影响来看：1、数控机床是一个国家的战略产业，西方发达国家至今在高档数控机床上仍对我国封锁，关系到国家安全。2、数控机床为基础产业，其技术进步可极大提高其他制造业的装备水平。3、数控机床是集光、机、电、液压等为一体的高技术产品，

10、提高数控机床的使用率是用先进制造技术改造传统产业的之一。4、数控机床自动化程度高，可大幅度提高工作效率、降低劳动强度。高速高精度数控加工是现代制造业的发展主流，研究与开发高速高精度数控系统是发展高性能数控机床的迫切需要。高速高精度运动控制作为高性能数控系统的关键技术，是现代运动控制理论与先进微电子技术相结合的成果。高速高精度数控系统的研究与开发，必须以现代制造业的发展需求为导向，综合应用机械运动学、动力学、信号检测与处理、现代机电控制等理论以及当代微电子技术的新成果、新手段，不断丰富和拓展现代数控技术的原理与设计方法，提高研究与开发水平，促进我国高性能数控系统的自主创新能力。机床技术发展的前景

11、和目标，是能够实现装备制造业的全盘自动化，由单机自动化向FMC，CIM，CIMS发展，提高加工精度、效率，降低制造成本，为人类创造更多的财富。在实现全盘自动化过程中，需要解决的技术问题异常复杂，不仅要解决代替体力劳动的问题，更要解决代替脑力劳动问题。它包括工艺、刀具、物流、联网、信息存储、控制等。如何用智能化代替人的手工和脑力劳动，是最关键的核心问题。I e r lIntranet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

12、进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。为模具车间利用Inkmet技术进行的网络化控制数控加工数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展，现代柔性制造系统从点 数控单机、加工中心和数控复合加工机床 、线 FMCC、FMS、rrL、FML 向面 工段车间独立制造岛、FA 、体 cMS、分布式网络集成制造系统 的方向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标，同时注重加强单元技术的开拓、完善，能方便地与CAD、CAM、CAPF。、MiX3联结，向信息集成方向发展，网络系统向开放、集成和智能化方向发展。【7】4.7数控系统向设计、制造绿色化发展绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用

13、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。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越

14、来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。4.8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

15、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。 NC 机床技术已成为制造技术的发展基础。数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提供了良好的条件，促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发展。为了满足制造技术不断发展的需要，NC机床将朝着智能化、网络化、集成化、数字化的方向发展。今

16、后，随着计算技术、测试技术、微电子技术、计算机技术、材料和机械结构等方面的研究和科技的进步，也必将面临着新的挑战。可以预见，随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用 制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。毕业设计是对毕业生所学专业知识的一个总结、归纳、深化的过程，其中包含了我们需要时时加强的东西：分析解决问题能力、查阅文献的能力、统筹编辑的能力、总结经验的能力等等。在课题的研究设计期间，学院、图书馆为我们提供了良好的学习和静心研究的环境。当然，由于时间和知识水平所限，论文中不可避免会出现纰漏和错误，恳请各位审阅老师悉心指正，在此不胜感激。参考文献1王立新. 浅谈数控技术的发展趋势J. 赤峰学院学