【正文】 才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本 上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。 輔助裝置 ： 指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。 現(xiàn)今的汽車生產(chǎn)，新產(chǎn)品的開發(fā)周期不斷縮短，成本也不斷降低，有資料顯示，十年前需要四年開發(fā)周期的汽車產(chǎn)品；今天只需要兩年就可以完成。氣缸體先鑄造，再用數(shù)控機(jī)床銑“三孔四面”，最后還要用數(shù)控機(jī)床精鏜缸筒。現(xiàn)代汽車車身的美觀性越來越受到人們的重視。伺服系統(tǒng)的帶寬主要受控制對(duì)象和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性的限制。另外很多國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺(tái)賬管理方式，工藝水平和管理效率低下使得企業(yè)無法形成足夠生產(chǎn)規(guī)模。 由于機(jī)構(gòu)各組件分工的專業(yè)化，在專業(yè)主軸廠的開發(fā)下，主軸高速化日益普及。 虛擬數(shù)控機(jī)床的研究 隨著虛擬制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 的深入，仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的評(píng)估工藝計(jì)劃和設(shè)備，以及新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。因此系統(tǒng)要求具有如下功能： a)模擬加工過程：顯示和仿真 CNC 控制功能、動(dòng)畫加工過程，檢查刀具軌跡和干涉、過切、碰撞等并給予警告 。采用虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)，可以為產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的可制造性分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，能夠迅速完成在機(jī)床上不方便操作的各項(xiàng)任務(wù)，如完成數(shù)控程序的調(diào)試、測(cè)量產(chǎn)品加 工誤差、評(píng)定加工效率和檢驗(yàn)干涉碰撞情況等。所以我們要時(shí)刻加強(qiáng)自己對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方面的了解，這樣才不會(huì)被這個(gè)發(fā)展 的社會(huì)所淘汰！ 致謝 本論文的完成是在代若愚老師精心指導(dǎo)下進(jìn)行的。 在競(jìng)爭(zhēng)面前，數(shù)控技術(shù)方面必須強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)，裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 16 虛擬機(jī)床不能脫離實(shí)際機(jī)床而獨(dú)立存在，它是真實(shí)機(jī)床在計(jì)算機(jī)內(nèi)的模擬，虛擬機(jī) 床與真實(shí)機(jī)床是密不可分的。外界也能通過輸人符號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)虛擬機(jī)床進(jìn)行控制 。我國(guó)在 2021 年也開始進(jìn)行中國(guó)的 ONC 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 高速化發(fā)展新趨勢(shì) 目前高速加工中心進(jìn)給速度最高可達(dá) 80m/min，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/min 左右。 4 數(shù)控機(jī)床的思考發(fā)展趨勢(shì)及展望 隨著微電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，精密機(jī)械技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，人工智能技術(shù)等新 技術(shù)的發(fā)展，致使數(shù)控機(jī)床不斷升級(jí)而逐漸成為評(píng)價(jià)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)，我國(guó)在加入 WTO 參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)中，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求逐漸增多，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前景非常廣闊。 ③ 使輸出機(jī)械位移精確地跟蹤電信號(hào)，如記錄和指示儀表等。 驅(qū)動(dòng)橋也是很重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。最值得一提 的是美國(guó)通用的無人汽車生產(chǎn)車間，整個(gè)生產(chǎn)車間不需工人，完全自動(dòng)運(yùn)行。汽車工業(yè)的發(fā)展既依賴于機(jī)床工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，又帶動(dòng)了機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。 數(shù)控裝置 ： 是數(shù) 控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、 CRT 顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、 插補(bǔ) 運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。以及本行業(yè)在近期的研究目標(biāo)虛擬數(shù)控機(jī)床的一些特點(diǎn) 、功能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用與展望。 關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 。當(dāng)前，機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)是否具有競(jìng)爭(zhēng)力，很大程度取決于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 、推廣與應(yīng)用。而機(jī)床是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)工業(yè)，所以機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提 高 ，必然對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重大的推動(dòng)作用。 本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì)，并簡(jiǎn)要說明數(shù)控機(jī)床在在工業(yè)制造中的應(yīng)用 ，并提出了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問題。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。 中國(guó)發(fā)展數(shù)控機(jī)床存在的主要問題：中國(guó)于 1958 年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量 ； 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； 機(jī)床本身的精度高、剛性大 ,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率昆明冶金高等?？茖W(xué)校機(jī)電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 5 高（一般為普通機(jī)床的 3~5 倍）； 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。一句話，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床普遍存在加工效率不高的現(xiàn)狀。自動(dòng)化生產(chǎn)線中應(yīng)用最多的就是機(jī)械手和傳輸裝置，使工人裝配更方便快捷。這些都大大提高了配合精度。采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個(gè)目的：① 以小功率指令信號(hào)去控制大功率負(fù)載。 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用 在信息產(chǎn)業(yè)中，從計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信、遙測(cè)、遙控等設(shè)備，都需要采用基于超精技術(shù)、納米技術(shù)的制造裝備，如芯片制造的引線鍵合機(jī)、晶片鍵合機(jī)和光刻機(jī)等，這些裝備的控制都需要采用 數(shù)控技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。現(xiàn)在可以用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)，不但可縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。虛擬機(jī)床各模塊顆粒度的合適與否取決于每個(gè)模塊的抽象度是否定義合適，以便使虛擬機(jī)床既是一個(gè)能概括各種類型數(shù)控 機(jī)床的抽象框架，又能方便的掛接具體的模塊來仿真某種特定類型的數(shù)控機(jī)床 。 c)操作面板模塊：操作面板模塊包括真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作面板按鈕功能和虛擬數(shù)控機(jī)床的菜單 。把某一類型的虛擬機(jī)床作為該類型數(shù)控機(jī)床的附件，提高數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、增加機(jī)床產(chǎn)品的附加值。在此向代老師表示衷心的感謝！代老師辛苦了。為制造業(yè)提供最佳的發(fā)展以及為加工過程的優(yōu)化提供決策依據(jù)。 d)加工過程的監(jiān)控：監(jiān)控加工過程的各個(gè)方面。通過虛擬機(jī)床不僅可以全面、逼真地反映現(xiàn)實(shí)的加工環(huán)境和加工過程，還能對(duì)加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉提供報(bào)警信息，對(duì)產(chǎn)品的可加工性、工藝規(guī)程的合理性和加工精度進(jìn)行評(píng)估、預(yù)測(cè)，達(dá)到節(jié)省資源、避免風(fēng)險(xiǎn) 的目的。以電腦輔助生產(chǎn) (CAM)系 統(tǒng)的發(fā)展帶動(dòng)數(shù)控控制器的功能越來越多。 （ 3） 服務(wù)水平與能力欠缺也是影響國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床占有率的一個(gè)重要因素 由于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速， 一部分企業(yè)不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，對(duì)提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對(duì)服務(wù)缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務(wù)。自 20 世紀(jì) 70 年代以來，由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測(cè)速機(jī)，使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線性因素，使帶寬達(dá)到 50 赫，并成功應(yīng)用在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、精密指揮儀等場(chǎng)所。在汽車中還有許多難加工的零部件，它們用普通機(jī)床往往無法加工，只能用數(shù)控機(jī) 床加工。曲軸的動(dòng)平衡要求很高，凸輪軸的凸輪型線精度要求很高，必須數(shù)控加工。汽車生產(chǎn)量非常大，而且迫切要求降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。 自從 1952 年美國(guó) 麻省理工學(xué)院 研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件 方面，都有飛速發(fā)展。機(jī)械加工工藝歷程主動(dòng)是和智能化適應(yīng)上述開展特征的最重要手腕。 昆明冶金高等?？茖W(xué)校機(jī)電 1020班 陶興健畢業(yè)論文 3 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過 “六五 ”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五 ”期間組織消化吸收 “科技攻關(guān) ”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路“搭”成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（ HARDWIRED NC），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（ NC）。 Developing 。 在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。 畢業(yè)論文 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 （副教授 ） 專 業(yè) 名 稱 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 名 稱 機(jī)電 。 在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型 、 超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī) 、 多媒體 、 模糊控制 、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速 、 高精 、高效控制，加工過程可以自行修正，調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化處理故障；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上， CAD/CAM 與數(shù)控系統(tǒng)集成一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)中央集中控制的群加工。 industrial manufacture 。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 2 數(shù)控（ NC）階段 （ 1952～ 1970 年） 早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。所以我們?nèi)粘Ｖv的“數(shù)控”，實(shí)質(zhì)上已是指“計(jì)算機(jī)數(shù)控”了。在航空航天、軍工和盤算機(jī)等工業(yè)中，零件精度高、外形龐雜、批量少、常常修正，加工艱難，消費(fèi)效力低，休息強(qiáng)度大，質(zhì)量難以保障。 編程及其他附屬設(shè)備 ： 可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 汽車工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)及數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 隨著社會(huì)的發(fā)展，人 民生活水平的提高，億萬家庭要求擁有自己的汽車，汽車走進(jìn)千家萬戶。連桿先用滾鍛的工藝鍛造，再數(shù)控加工。現(xiàn)代車身雖然全部沖壓而成，但是哪個(gè)沖壓也離不了數(shù)控加工中心。一般伺服系統(tǒng)的帶寬小于 15 赫，大型設(shè)備伺服系統(tǒng)的帶寬則在 1～ 2赫以下。因此我們?cè)谝M(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)自身工藝 技術(shù)改造和管理水平的提升 。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用研究 12 精密化加工發(fā)展新趨勢(shì) 由于各組件加工的精密化，微米的誤差已不是問題。它的最終目的是為虛擬制造建立一個(gè)真實(shí)的加工環(huán)境，在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)加工過程的仿真，以增強(qiáng)制造過程的各級(jí)決策與控制能力，優(yōu)化制造過程。 c)估算加工成本：通過仿真加工過程，能進(jìn)行加工成本的估算 。利用機(jī)床加工的全過程與用戶的交互功能，可以為企業(yè)、學(xué)校的數(shù)控人才培訓(xùn)提供快速、安全且不消耗