数控机床高速化发展趋势介绍
数控技术的发展历程及发展趋势
数控技术的发展历程及发展趋势随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动，以及机床结构的优化和轻量化。
高速加工不仅是设备本身，而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术，以及人员素质的集成。
高速化的最终目的是高效化，机床仅是实现高效的关键之一，绝非全部，生产效率和效益在"刀尖"上。
数控技术的发展历程及发展趋势如何？本文开门见山直接列举了数控技术的发展历程及未来的发展趋势。
数控技术的发展历程是什么1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。
由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。
1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。
1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。
60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。
20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
数控机床的发展历史及其技术的发展趋势
3、在关键技术的应用方面，伺服驱动技术、数控系统技术和机械结构技术 都在不断发展，其中伺服驱动技术和数控系统技术的数字化、高频化、集成化， 以及机械结构技术的高刚度、高精度、高可靠性都是当前发展的主要方向。
综上所述，数控机床的关键技术和发展趋势对制造业的发展至关重要。未来， 随着科学技术的不断进步和创新，我们有理由相信，数控机床的关键技术和发展 趋势将会有更大的突破和创新。
2、虚拟现实/增强现实技术在数 控机床上的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的引入，为数控机床的操作和维护提 供了全新的视角。通过VR技术，可以将加工过程进行模拟仿真，帮助操作人员提 前发现潜在的错误和问题，提高实际加工过程中的安全性。而AR技术则可以将加 工信息实时叠加到实际场景中，使操作人员能够更加直观地了解设备状态和加工 进度，提高生产效率。
高速化指的是数控机床的加工速度不断提高，高精度化则是指数控机床的加 工精度不断提高。复合化是指数控机床具备多种加工功能，能够实现一机多能。 智能化则是指数控机床具备智能化的加工能力和自我诊断修复功能。
三、数控机床关键技术分析
1、伺服驱动技术：伺服驱动技术是数控机床的重要组成部分，其性能直接 影响到数控机床的加工精度和速度。目前，伺服驱动技术正朝着数字化、高频化、 集成化方向发展，其中数字化伺服驱动技术通过提高脉冲频率和采样率，能够大 幅度提高伺服系统的性能。
四、结论
数控机床作为现代制造业的核心设备，其性能和使用寿命直接影响到生产效 率和产品质量。本次演示通过对数控机床的关键技术和发展趋势进行分析，得出 以下结论：
1、数控机床的关键技术包括伺服驱动技术、数控系统技术、机械结构技术 等，这些技术的发展程度直接决定了数控机床的性能和使用寿命。
数控车床技术发展现状及趋势
数控车床技术发展现状及趋势摘要：数控车床是机电一体化典型的产品，其为集于计算机、自动控制和检测、机械等技术作为一体的自动化设备。
它非常适合加工品种多、小批量和结构繁琐的零部件。
因此，本文深入分析了我国数控车床技术的发展现状，并且探讨了数控车床发展的趋势和方向。
关键词：数控车床；发展现状；趋势引言自从二十世纪中期数控技术发展以来，数控机床给机械制造行业带来了巨大变革。
伴随着现代技术和计算机技术的迅速发展，装备制造业对数控机床众多的需求，数控机床应用范围不断的进行扩大，并且不断得以发展，进而更加适合生产加工的基本需求[1]。
目前，我国数控机床得到了一个发展的新机遇，全球经济迅速发展，国内需求拉动效果较为明显。
我国已经全面启动高档数控机床和基础制造装备科技的重大专项。
在数控机床当中，数控车床所占的比例最大、自动化程度最高，并且结构最为复杂的现代化设备[2]。
所以，我们有必要深入分析数控车床技术发展的现状和趋势，进一步带动我国数控车床发展，不断提升我国数控车床技术水平。
1.我国数控车床技术发展现状1.1高速切削技术对于高速切削研究和应用来说，我国发展比较晚。
这项技术是在1990年后才引起人们的广泛关注。
当前，国产的高速立、卧式加工中心，工作台的直径范围为320-500mm机床，主轴的转速达到了20000r/min，工作台直径范围为63～1000ram的机床，主轴的转速大于15000r/min[3]。
最近几年时间里，尽管我国高速机床技术得到了迅速进步。
然而，和国外产品向比较还存在比较大的差距，其主要体现在电主轴方面。
国产的电主轴无论是性能、品种和质量都与国外产品有较大差距，目前高转速、高精度数控机床和加工中心所用的电主轴主要从国外进口。
1.2超精密车削技术我国超精密机床的研制起步并不太晚，始于1960年代，虽然近几年有了很大发展，但和发达国家相比还有很大差距，主要表现在：超精密非球面车床还不能批量化生产；机床的精度一般比国外要低一个等级；机床精度的保持时间大大低于国外同类产品；精密空气主轴、微位移机构、精密CNC伺服系统、机床热变形和精密恒温控制、结构稳定性和防振隔振技术都呕待深入研究。
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
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航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件，如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件，如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件，如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ，如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度，进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术，如自适应控制、模糊控 制等，使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数， 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初，中国数控机床 产业进入高速发展阶段， 技术水平不断提高，产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大， 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高， 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富， 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展，为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展， 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
数控的发展史和发展趋势及我国的数控技术
数控的发展史和发展趋势及我国的数控技术学号：110109429姓名：张超摘要：我是一名机械系数控班的学生，我所面对的学习和工作都跟数控有关，为此我要掌握一些有关数控方面的知识，我们现在已经开始学习专业知识，我会本着认真的态度对待专业课的学习，提高自己的专业素养，接下来我将介绍一下我对数控的发展史和发展趋势及我国的数控技术的一些认识。
关键字：发展史、发展趋势、我国数控一、数控的发展史1、什么是数控技术数控（英文名字：Numerical Control 简称:NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了。
2、数控的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
2.1、数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。
2.2、计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
浅析数控机床的发展进程及趋势
浅析数控机床的发展进程及趋势自20世纪末开始，我国制造业就开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步，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。
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。
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。
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。
数控机床正向以下几个方面发展。
(1）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，采用新型功能部件主轴转速达15,000r/min以上。
而高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动速度超过普通切削5～10倍，体现在数控机床上的主轴转速、进给率、运算速度等。
(2）高精度化：当前，在机械加工高精度的要求下，世界各工业强国已经不能满足于精密加工了，而是把超精密加工作为数控机床的未来发展方向。
其精度已经从微米级发展到亚微米级，甚至纳米级。
(3）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。
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。
谈谈数控技术的发展趋势
谈谈数控技术的发展趋势1数控技术发展趋势1.1性能发展方向（1）高速高精高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。
由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。
（2）柔性化。
包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
（3）工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。
数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。
（4）实时智能化。
人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。
在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。
1.2 功能发展方向（1）用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。
由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。
当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。
图形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。
机床数控技术的发展趋势
机床数控技术的发展趋势机床数控技术是制造业中的核心技术之一, 随着现代信息技术的快速发展，机床数控技术已经进入了一个全新的发展阶段。
本文将详细介绍机床数控技术的发展趋势。
一、智能化发展趋势机床数控技术越来越趋向智能化发展，包括了人工智能、机器学习和大数据分析等新技术，这使得机床数控系统具有更强大的信息处理和判断能力，实现了更高效、更智能的生产流程控制。
比如人工智能技术的应用可以将加工错误和杂质分辨出来，避免损坏车刀。
二、高速化发展趋势随着工业技术的高速发展，机床数控技术的高速化发展也越来越明显。
高速化不仅体现在机床加工速度上的提高，而且还包括将制造流程压缩到最小，以节约时间和材料等方面。
三、多样化发展趋势在许多行业中，个性化要求不断增加，机床数控技术的发展趋势也越来越多样化。
传统机床在加工特殊形状时往往需更换刀具，而随着数控技术的不断升级，机床多轴控制能力将增强，而机床加工的灵活性也将有所提升。
四、自适应化发展趋势随着机床数控技术的不断发展，自适应化将成为机床数控技术的重要发展趋势。
自适应化技术使机床能够自动调整加工条件，使其更有效和精准地加工工件。
例如使用力传感器实时监测切削力大小来控制和优化切削参数，提高加工效率和质量。
五、绿色环保发展趋势随着我们越来越意识到环境保护的重要性，机床数控技术也朝着绿色环保方向发展。
即机床在生产过程中产生的废料、废水和废气进行全面减排。
例如使用先进的刀具材料和切削工艺减少切削清洗的需求，降低排放物。
六、无人化发展趋势无人机床或者无人化生产线将成为机床数控技术的巨大趋势。
已经有许多企业开始实现机床自动化生产线，完全无人值班。
货物的输送和材料的切削都不需要人工干预。
总之，机床数控技术正在逐渐提高制造业的效率和生产能力。
从智能化、高速化、多样化、自适应、绿色环保到无人化，机床数控技术的发展趋势可以说是多角度的和全面的。
技术的不断进步, 能够推动制造业的全球发展，使制造业进入更加繁荣和持续的增长状态。
数控机床的现状与发展
数控机床现状及发展趋势分析数控机床的概念数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。
数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成.国产数控机床的发展现状一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历{HotTag｝了30年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。
特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。
其中，五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一.它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。
五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于2台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。
国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。
二、国产数控机床存在的问题由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可＊性还较差，数控产业尚未真正形成。
因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。
目前主要问题有：三、核心技术严重缺乏统计数据表明,数控机床的核心技术-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，中国90%需要国外进口。
数控车床技术发展现状及趋势
数控车床技术发展现状及趋势一、本文概述数控车床，作为现代制造业的核心设备之一，其技术发展水平直接关系到加工精度、生产效率和产品质量。
随着科技的日新月异，数控车床技术也在持续进步，不断满足复杂多变的制造需求。
本文旨在探讨数控车床技术的当前发展现状，分析其内在的技术特点与优势，并展望未来的发展趋势。
通过深入研究数控车床的控制系统、驱动技术、加工工艺等关键领域，本文期望为相关行业的从业者和技术人员提供有价值的参考信息，推动数控车床技术的进一步创新和应用。
二、数控车床技术发展现状数控车床技术作为现代制造业的核心组成部分，经历了从简单的数控编程到高度集成化和智能化的变革。
目前，数控车床技术的发展现状主要体现在以下几个方面：数控系统智能化：随着人工智能和大数据技术的不断融入，数控车床的控制系统日趋智能化。
现代数控系统能够自动识别材料类型、厚度和硬度，并自动调整切削参数以达到最优的加工效果。
高精度与高效率：随着超精密加工技术和新型切削工具的应用，数控车床的加工精度得到了显著提升。
同时，通过优化数控算法和机床结构，提高了加工效率，减少了非生产时间。
复合加工能力：现代数控车床不仅具备车削、铣削、钻孔等基本功能，还能实现磨削、激光加工等多种加工方式的复合，从而在一台机床上完成复杂零件的多工序加工。
模块化与标准化：数控车床的设计制造越来越倾向于模块化和标准化，这不仅简化了生产流程，降低了制造成本，还有利于机床的维护和升级。
网络安全与远程监控：随着工业0和物联网技术的发展，数控车床的网络安全和远程监控成为新的关注点。
现代数控系统配备了完善的安全防护措施，并通过云平台实现远程故障诊断和监控，大大提高了设备的运行可靠性和维护效率。
绿色环保与节能减排：数控车床在设计和制造过程中越来越注重绿色环保和节能减排。
通过优化机床结构、减少空载时间和使用环保切削液等措施，有效降低了能耗和污染排放。
数控车床技术在高精度、高效率、复合加工、智能化和网络化等方面取得了显著进展，为现代制造业的转型升级提供了有力支撑。
数控机床的现状和发展趋势
我国数控机床的现状和发展数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。
因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。
一.国内外数控机床的发展（1）我国数控机床的发展我国于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。
建国初期在1958—1979年间为第一阶段，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，主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。
改革开放，从1979年至今为第二阶段。
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国家(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。
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、多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，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。
（2）国外数控技术的发展数控机床的起源1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
数控机床的发展趋势
3 按控制方式分类
（1）开环控制（Open Loop Control）即不带位置测 量元件，数控装置根据控制介质上旳指令信号， 经控制运算发出指令脉冲，使伺服驱动元件转过 一定旳角度，并经过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副， 使执行机构（如工作台）移动或转动。特点是没 有来自位置测量元件旳反馈信号，对执行机构旳 动作情况不进行检验，指令流向为单向，控制精 度较低。
CIMS旳构成能够分下列几种部分：
（1）设计过程
（2）加工制造过程
（3）计算机辅助生产管理 （4）集成措施及技术
思索题：
1、 数控机床由哪几部分构成？简述数控机床各构成部分 旳作用。
2 、什么是数字控制、柔性制造单元（FMC）、直接数控 （DNC）？
3、 什么是点位控制？
4、 什么是开环控制、闭环控制和半闭环控制系统？
（9）数控工具磨床(NC Tool Grinding Machine) （10）数控坐标磨床(NC Jig Grinding Machine) （11）数控电火花加工机床(NC Dieseling Electric
Discharge Machine) （12）数控线切割机床(NC Wire Discharge Machine) （13）数控激光加工机床(NC Laser Beam Machine) （14）数控冲床(NC Punching Press) （15）加工中心
（3）柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是 由加工系统（由一组数控机床和其他自动化工艺设备， 如清洗机、成品试验机、喷漆机等构成）、物料自动 储运系统和信息控制系统三者相结合，由中央计算机 管理使之自动运转旳制造系统。
2 计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System）
数控机床的未来发展趋势
数控机床的未来发展趋势目前，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。
1、高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。
（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；（2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工；（3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。
由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度；（4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。
德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。
2、高精度化数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。
（1）提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；（2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。
国内外数控技术的发展现状与趋势
国内外数控技术的发展现状与趋势一、本文概述数控技术，即数控加工编程技术，是现代制造业的核心技术之一，它涉及到计算机编程、机械设计、自动控制等多个领域。
随着科技的飞速发展，数控技术在国内外都取得了显著的进步，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等各个行业。
本文将对国内外数控技术的发展现状与趋势进行深入探讨，以期了解数控技术的最新发展动态，为相关领域的从业者提供有益的参考。
本文将回顾数控技术的起源与发展历程，从最初的简单数控系统到现在的高度智能化、网络化数控系统，阐述数控技术在国内外的发展历程和主要成就。
接着，本文将重点分析国内外数控技术的现状，包括数控系统、数控机床、数控编程软件等方面的发展情况，以及数控技术在各个行业的应用现状。
同时，本文还将探讨数控技术发展中的关键问题，如精度与效率、智能化与自动化、开放性与标准化等。
在趋势分析方面，本文将关注数控技术的前沿动态，探讨数控技术的未来发展方向。
随着、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展，数控技术将如何实现与这些技术的深度融合，提高加工精度、效率和智能化水平，将是本文关注的重点。
本文还将分析数控技术在绿色制造、智能制造等领域的应用前景，以及国内外数控技术市场竞争格局的变化趋势。
本文旨在全面梳理国内外数控技术的发展现状与趋势，为相关领域的从业者提供有价值的参考信息，推动数控技术的持续创新与发展。
二、数控技术的历史回顾数控技术，即数字控制技术，其发展历程可以追溯到20世纪40年代末。
初期的数控技术主要应用于军事工业，例如美国为了制造飞机叶片而研发的数控铣床。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数控技术也逐步实现了电子化、信息化和智能化。
20世纪50年代，数控技术开始进入商业应用领域，主要用于机床加工和自动化生产线。
此时，数控系统多为硬件连线式，编程复杂，灵活性差。
进入60年代，随着计算机软件技术的发展，数控系统开始采用软件编程，大大提高了编程的灵活性和效率。
数控技术的发展趋势
数控技术的发展趋势 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。
下⾯，店铺就为⼤家讲讲数控技术的发展趋势，⼀起来了解⼀下吧! 数控技术的发展趋势 数控技术不仅给传统制造业带来了⾰命性的变化，使制造业成为⼯业化的象征，⽽且随着数控技术的不断发展和应⽤领域的扩⼤，它对国计民⽣的⼀些重要⾏业的发展起着越来越重要的作⽤。
尽管⼗多年前就出现了⾼精度、⾼速度的趋势，但是科学技术的发展是没有⽌境的，⾼精度、⾼速度的内涵也在不断变化，正在向着精度和速度的极限发展。
从世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下⼏个⽅⾯： 1.机床的⾼速化、精密化、智能化、微型化发展 随着汽车、航空航天等⼯业轻合⾦材料的⼴泛应⽤，⾼速加⼯已成为制造技术的重要发展趋势。
⾼速加⼯具有缩短加⼯时间、提⾼加⼯精度和表⾯质量等优点，在模具制造等领域的应⽤也⽇益⼴泛。
机床的⾼速化需要新的数控系统、⾼速电主轴和⾼速伺服进给驱动，以及机床结构的优化和轻量化。
⾼速加⼯不仅是设备本⾝，⽽且是机床、⼑具、⼑柄、夹具和数控编程技术，以及⼈员素质的集成。
⾼速化的最终⽬的是⾼效化，机床仅是实现⾼效的关键之⼀，绝⾮全部，⽣产效率和效益在“⼑尖”上。
2.五轴联动加⼯和复合加⼯机床快速发展 采⽤五轴联动对三维曲⾯零件进⾏加⼯，可⽤⼑具最佳⼏何形状进⾏切削，不仅光洁度⾼，⽽且效率也⼤幅度提⾼。
⼀般认为，1台五轴联动机床的效率可以等于2台三轴联动机床，特别是使⽤⽴⽅氮化硼等超硬材料铣⼑进⾏⾼速铣削淬硬钢零件时，五轴联动加⼯可⽐三轴联动加⼯发挥更⾼的效益。
但过去因五轴联动数控系统主机结构复杂等原因，其价格要⽐三轴联动数控机床⾼出数倍，加之编程技术难度较⼤，制约了五轴联动机床的发展。
当前数控技术的发展，使得实现五轴联动加⼯的复合主轴头结构⼤为简化，其制造难度和成本⼤幅度降低，数控系统的价格差距缩⼩。
数控机床的发展及应用简述
数控机床的发展及应用简述一、数控机床的定义与发展概况1. 数控机床的概念数控机床是指通过程序控制工件加工过程的机床。
与传统机床相比，数控机床具有自动化程度高、精度高、生产效率高等特点。
其核心是数控系统，通过预先编写工艺程序，实现对工件的精确加工。
2. 数控机床的发展历程数控机床的发展可追溯到20世纪50年代，最早应用于航空航天和国防工业领域。
经过几十年的发展，数控机床技术逐渐成熟，并逐渐应用于汽车制造、船舶制造、模具制造等各个行业。
二、数控机床的应用领域1. 汽车制造在汽车制造领域，数控机床主要应用于汽车车身、发动机零部件、底盘等零部件的加工。
通过数控机床的高精度和高效率加工，可以提高汽车零部件的质量和生产效率。
2. 船舶制造在船舶制造领域，数控机床主要应用于船体结构、船舶零部件和船舶配套设备的加工。
数控机床可以实现对复杂形状的加工，提高船舶的结构强度和航行性能。
3. 模具制造在模具制造领域，数控机床主要应用于高精度、高复杂度的模具制造。
通过数控机床可以实现对各种复杂形状的加工，提高模具的精度和加工效率。
4. 刻字雕刻在刻字雕刻领域，数控机床可以实现对各种材料的刻字和雕刻。
通过数控机床的高精度和高速度加工，可以实现对精细字体和复杂图案的加工。
5. 其他领域除了以上应用领域外，数控机床还广泛应用于航空航天、电子、仪器仪表、医疗器械等领域。
通过数控机床的应用，可以提高产品的质量和生产效率，推动产业的升级。
三、数控机床的发展趋势1. 高速化随着工业自动化的发展，对数控机床加工速度的要求越来越高。
未来数控机床将继续提高加工速度，实现更高的生产效率。
2. 智能化智能化是数控机床发展的重要方向。
未来数控机床将实现自动化调整工艺参数、自动切换加工工具等功能，提高机床的智能化水平。
3. 网络化通过网络连接，数控机床可以实现远程监控和远程操作。
未来数控机床将实现远程故障诊断、远程维护等功能，提高机床的可靠性和可维护性。
我国数控机床现状及发展趋势
1.1 公共机房与专业机房不分 公共机房要面对全院不同二级院系袁 不同专业的各种上机课袁不
管课时多少袁那怕上一个课时袁也必须安装所需要的上机软件袁有些专 业课袁课时不多袁但软件较大袁影响了计算机运行速度遥 1.2 计算机软尧硬件故障多
由于计算机设备的老化袁性能不稳定袁使用频率较高袁再加上一些 学生对机房的破坏袁不爱惜计算机袁在上机的过程中随意拷贝一些游 戏到计算机上袁移动存储设备携带的病毒感染到计算机上袁还有些学 生故意更改一些系统文件袁或对原本的应用程序进行随意修改袁导致
揖关键词铱独立学院曰公共机房曰管理曰维护
园 引言
独立学院的公共机房主要承担学校大学计算机基础课程尧计算机 语言尧 毕业设计上机等教学任务以及计算机等级培训课程的上机实 践遥 作为独立学院的办学性质是独立的法人投资办学袁由于为了节省 资金袁把机房最大限度的利用起来袁公共机房不但承担着学院的公共 基础课袁还承担着相当一部分的专业上机课袁公共机房里常常需要满 足学生各种不同的上机需求袁为了保证这些任务的优质完成袁公共机 房的管理和维护就显得尤为重要遥 这就需要我们凭借自己的智慧和行 动袁使用科学的方法对公共机房进行管理和维护遥
对于企业而言袁要使产品能够满足市场需求袁就必须进行技术创 新遥 2.2 关键功能元部件依旧需进口
对于数控机床而言袁关键功能元部件是极其重要的遥 一般而言袁关 键功能元部件由诸多部分构成袁主要有数控系统尧主轴单元尧滚动直线 导轨副尧数控刀架以及刀库及滚珠丝杠副等遥 因此袁倘若这些关键部件 的性能以及技术水平不符合相关标准袁那么数控机床的使用性能以及 生产技术水平就会受到严重的影响遥 对相关数据资料进行分析可知袁 国产数控机床的故障往往都出现在功能部件上袁而这也是造成国产数 控机床出现问题的主要原因遥 当前袁我国许多中高端数控机床都只处 于制造和组装环节袁重要的零部件还是需要从国外进口袁即核心技术 未得到采用遥 例如袁当前我国的数控系统都不具较高的质量和水平袁因 而大部分数控系统都需依赖于进口遥 在世界范围内袁两大著名的数控 系统厂商分别是来自德国的 SIMENES 以及来自日本的 FANUC遥 另 外袁和国外生产的数控刀具相比较袁我国的数控刀具在安全性尧可靠性 以及使用性能上都是较为落后的袁具体表现在其使用质量和使用性能 都无法满足市场的需求袁数控机床的生产效率会因其受到严重影响[2]遥
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高速加工技术能够实现加工质量和加工效率两方
面的统一，是现代先进制造技术之一。
高速数控机床
是实现高速加工的必要条件之一，是世界公认的最具
有技术带动性，覆盖面广的关键先进制造技术。
一、推广高速加工技术的迫切性 提高加工质量和加工效率是机械制造领域永恒的发展方向。
人们一直在积极地从加工质量和加工效率两个方面探索新的方法，但在传统机械制造技术应用中，加工质量和加工效率是难以兼得，只能相互兼顾，寻找一个合理的平衡点。
积极探索加工质量和加工效率的完美结合，就成了人们努力追求的目标之一。
一种基于数控技术，可以大幅度节省产品加工的切削时间，并可实现高效精密生产的高新技术——高速加工技术，近年来逐渐引起人们关注，并被誉为继数控技术后的又一个里程碑，其原因主要是实现了高速加工技术在加工质量和加工效率两方面的统一。
顾名思义，高速加工是通过高性能的机床，以几倍甚至几十倍的加工速度来实现对工件加工的高精度、高效率，最终达到提高生产率的目的。
一般而言，高速加工包含两层含义：一是高主轴转数，一般情况下，主轴转数至少在１２０００ｒ／ｍｉｎ左右，最高可达６００００ｒ／ｍｉｎ；二是高速进给，进给速度一般在每分钟几米甚至几十米。
高速加工技术以其显著的加工优势和无法替代的先进性，首先在国外工业发达国家中迅速发展起来，其进程也堪称“高速”。
我国起步较晚，竞争力明显处于劣势，因此推广应用这一先进技术就显得刻不容缓了。
二、高速数控机床关键技术特点
1.机床的结构设计
高速加工数控机床结构的显著特点是动态特性非
常好，因为要与高速数控机床的高加工精度、高速切
削相匹配，而对机床本体部分的结构设计提出了高精
度、高刚度、低惯量、低摩擦、高谐振频率、适当的
阻尼比等要求。
为了满足这些要求，国内和国外的学
者对如何提高机床的结构刚度、抗振性，减少机床的
热变形，改善运动导轨副的摩擦特性等方面都进行了
许多探索。
2.高速电主轴的研究开发
高速电主轴是高速数控机床最重要的部件，也是
实现高速加工最关键的技术之一。
目前已生产出的高
速机床几乎全部采用电机主轴与机床主轴合二为一的
结构，电机的转子就是机床的主轴，机床主轴单元的
壳体就是电机座。
这种电机与机床主轴“合二为一”数控机床高速化发展趋势介绍
文/徐 岳
的传动结构，把机床传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。
3.机床进给机构研究开发快速进给系统也是高速数控机床的关键部件之
一，高速数控机床要求进给系统有与主轴转速相对应
的高速进给运动。
目前，高速数控机床实现高速进给
运动主要有两种途径，即采用电滚珠丝杠和直线电机
传动。
电滚珠丝杠是伺服电动机与滚珠丝杠的集成，
具有减少传动环节，结构紧凑等一系列优点。
直线电
动机近年来应用日益广泛，以此项技术替代滚珠丝杠
副应用于数控伺服系统中，可简化系统结构，提高定
位精度，实现高速直线运动乃至平面运动。
4.机床控制系统的研究开发
高速主轴、高速伺服系统的应用与控制技术的发
展密不可分。
用于高速加工的ＣＮＣ系统必须具有很高
的运算速度和精度，以及快速响应的伺服控制，才能
满足高速度和复杂型腔的加工。
5.机床安全防护的研究开发
在法国曾出现一起具有４００００ｒ／ｍｉｎ的主轴碰撞事
故，使重约１．４～１．８ｋｇＨＳＫ６３刀柄破裂，破裂后的刀
柄穿过防护板与砖墙，落在约１米远的地方，可见高速
切削安全防护的重要性。
研究开发机床安全防护的关
键技术，是应用高速加工监测技术，即在高速加工过
程中通过传感、分析、信号处理等，对高速机床及系
统状态进行实时的主动在线监测和控制，识别可能引
起重大事故的工况，避免机床、刀具、工件及有关设
施的损伤。
此技术的应用可大大延长刀具寿命，保证
产品质量，提高效率，保证设备及人员安全。
三、高速数控机床应用现状介绍我国最近几年机床行业不景气，但数控机床的发展却一枝独秀，在高档数控机床研制开发上发展也很快。
２００１年在ＣＩＭＴ２００１国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速１００００ｒ／ｍｉｎ的五轴高速龙门加工中心；北京市机电院的主轴转速１５０００ｒ／ｍｉｎ的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的ＸＮＺ６３，采用标准Ｓｔｅｗａｒｔ平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床ＤＣＢ－５１０，数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现Ｘ、Ｙ、Ｚ轴直线运动，由串联机构实现Ａ、Ｃ轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达８０ｍ／ｍｉｎ。
这些机床均已达到国际先进水平。
（作者单位：山东省泰州市安全生产监督管理局）
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