【正文】 機床。按數控系統控制的刀具軌跡可分為：點位控制數控機床，點位/直線控制數控機床和輪廓控制數控機床。 數控機床的特點和應用數控機床的特點：①對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面；②具有較高的生產率；具有加工精度高和穩(wěn)定的加工質量；縮短了生產準備時間，便于現代化管理；減輕了工人的勞動強度。數控機床的應用 數控機床適用于加工形狀復雜，加工精度高，用普通機床無法加工，或雖然能加工但很難保證加工質量的零件；用數學模型描述的復雜曲線或曲面輪廓零件；必須在一次安裝中合并完成銑、鏜、锪、鉸或攻螺紋等多工序的零件；適用于柔性生產線和計算機集成制造系統。 數控系統的發(fā)展狀況 數控系統的發(fā)展國際上，數控系統的發(fā)展趨勢正朝著高速度高精度化、高可靠性、多功能化、智能化、集成化、具有開放性、網絡化數控系統、并聯機床及數控系統的方向發(fā)展。數控機床經過不斷的更新換代，出現了能進行多品種、多工序的自動加工的加工中心和成為無人控制工廠的基本單元的柔性制造系統。20世紀90年代，出現了包括市場預測、生產決策、產品設計與制造和銷售等全過程均由計算機集成管理和控制的計算機集成制造系統CIMS，其中數控是其基本控制單元。20世紀90年代，基于PCNC的智能數控系統開始得到發(fā)展，它打破了原數控廠家各自為政的封閉式專用系統結構模式，提供開放式基礎，使升級換代變得非常容易。充分利用現有PC機的軟硬件資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現。發(fā)展工業(yè)是富國之本，是強國之路，和西方發(fā)達國家一樣，我們國家對機床工業(yè)的發(fā)展一直都很重視，從建國初期到現在，經過半個世紀的努力，經過經濟恢復時期及十個五年計劃階段，特別是改革開放20年來的不懈努力，我國的機床工業(yè)已經建立起了較大的規(guī)模、建立起了較完整的體系，奠定了有利的技術基礎，具備了相當的競爭實力。從整體上說，我國機床工業(yè)現在已跨入世界行列的第一方陣，即已經成為一個機床生產大國。我國雖然早在1958年就開始研制數控機床，但由于歷史原因，一直沒有取得實質性成果。70年代初期，曾掀起研制數控機床的熱潮，但當時是采用分立元件，性能不穩(wěn)定，可靠性差。在對內搞活，對外開放的方針指引下，于1980年開始引進日本就有70年代末期水平的微處理器數控系統和直流伺服拖動技術。并于1981年開始生產，到1988年又開始引進美國的GE和DYNAPATH公司的數控系統和拖動技術，在上海市機床研究所和遼寧精密儀器廠組織生產。1985年以后，我國的數控機床的可供品種已超過300種，其中數控機床占40%，加工中心占27% ，其它品種為重型機床、鏜銑床、電加工機床、磨床、齒輪加工機床等。目前我國數控機床生產廠家共有100多家，其中能批量生產的企業(yè)有42家，平均年產量40~50臺，幾家重點企業(yè)年產量可以達到400~700臺；數控系統生產企業(yè)約50家，但生產具有一定批量的只有8家，生產數控機床配套產品的企業(yè)共計300余家，產品品種包括八大類2000種以上。我國的數控系統分為三種類型，經濟型、普及型、和高級型。在經濟型數控系統中，我國具有很大優(yōu)勢，在當前每年數千臺經濟型數控車床和電加工機床的市場上，國產數控系統占據了絕大份額。在普及型數控系統的市場上，我們正在取得進展。特別是最近幾年，我國數控產業(yè)發(fā)展迅速，1998～%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，但進出口逆差嚴重，國產機床市場占有率連年下降，%，%。(7624臺)，(23320臺)。數控機床產值從“九五”“十五”，%。數控金切機床的產量從“九五”“十五”，%。%%。同時，數控機床出口占機床出口比重逐年上升，%，比2001年上升了13個百分點。今年1～5月，%，%。國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。當然，擁有自主知識產權的數控系統在市場的開拓上仍要盡更大的力量。新開發(fā)的國產數控機床產品大部分達到國際80年代中期水平，部分達到90年代水平，在技術上也有所突破，如高速主軸制造技術、快速進給、快速換刀、柔性制造、快速成型制造技術等為下一代國產數控技術的發(fā)展奠定了基礎，數控機床的刀庫自然也應該更完善。 自動換刀裝置無自動換刀功能的數控機床只能完成單工序的加工,如車、鉆、銑等。在節(jié)省輔助時間、提高加工效率上主要體現在兩個方面：（1）通過刀具的自動定位，提高了空程速度和省去了劃線工藝和時間。（2）由于批量加工一致性好，可以減少工件檢驗時間。因此其加工效率受到一定的限制，特別是對于占輔助時間較長的刀具交換和刀具尺寸調整、對刀等還需手動完成。而實際上一個零件往往需要進行多工序的加工，因此，在加工一個零件的過程中，必須花費大量的時間用于更換刀具、裝卸零件、測量和搬運零件等加工輔助時間上、切削加工時間僅占整個工時中較小的比例。為了縮短加工輔助時間，充分發(fā)揮數控機床的效率，往往采用“工序集中”的 原則。為了進一步提高數控的加工效率，數控機床向著工件在一臺機床上經一次裝夾可完成多道工序加工的發(fā)展方向，對于多工序的數控機床，逐步發(fā)展和完善了各類回轉刀具的自動更換裝置，擴大了換刀數量，換刀動作更為復雜。這就要求自動換刀裝置要換刀時間短、刀具重復定位精度高、刀具存儲量足夠、結構緊湊及安全可靠等。自動換刀系統是數控機床的重要組成部分。刀具夾持元件的結構特性及它與機床主軸的聯結方式，將直接影響機床的加工性能。刀庫結構形式及刀具交換裝置的工作方式，則會影響機床的換刀效率。自動換刀系統本身及相關結構的復雜程度，又會對整機的成本造價產生直接影響。由于有了刀庫，機床只要一個固定主軸夾持刀具，有利于提高主軸剛度。大大增加了刀具的存儲數量，擴大了機床的加工范圍和功能，并能好的隔離各種影響加工精度的干擾，使柔性化更強。帶有自動換刀刀具交換裝置（ATC Automatic Tool Change）的數控機床稱為加工中心。它通過刀具的自動交換，可以一次裝夾完成多道工序的加工，實現了工序的集中和工藝的復合，從而縮短了輔助加工時間，提高了機床的效率，減少了零件安裝、定位次帶有刀具自動交換裝置、能一次集中完成多種工序加工的數控加工設備。數控機床實現了中、小批量加工自動化，改善了勞動條件。此外，它還具有生產率高、