機(jī)電一體化畢業(yè)論文當(dāng)前世界先進(jìn)制造技術(shù)

1、前言在高科技迅速發(fā)展的21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的21世紀(jì)。有誰(shuí)能不為金錢(qián)而努力，去奮斗、去拼搏？到底是由于什么原因而造成今天的結(jié)果？是人們思想改變了，使得人們?nèi)趧?dòng)、去創(chuàng)造。不斷的，人們的需求越來(lái)越大，要求變得越來(lái)越高，工業(yè)也隨之變得越來(lái)越發(fā)達(dá)了，于是形成了今天的局面。說(shuō)到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們首先應(yīng)該想到的就是工業(yè)，因?yàn)槊恳粋€(gè)國(guó)家每一個(gè)地區(qū)想要得到經(jīng)濟(jì)上的發(fā)展就必須對(duì)工業(yè)的大力支持。工業(yè)發(fā)展具體表現(xiàn)在機(jī)電一體化設(shè)備、數(shù)控車(chē)床設(shè)備等方面的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)的軍事發(fā)展也是相對(duì)必要的。如果一個(gè)國(guó)家沒(méi)有強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)力量來(lái)起支撐作用的話，那么這個(gè)國(guó)家只有一種可能“等待她的就只有滅亡”。本論文主

2、要介紹了一部分先進(jìn)制造技術(shù)的起源、發(fā)展及我國(guó)現(xiàn)目前的發(fā)展?fàn)顩r。好讓我們清楚自己國(guó)家的發(fā)展情況，明白自己肩上有多大的責(zé)任，更好的培養(yǎng)21世紀(jì)新一代接班人們的責(zé)任感。目錄前言1摘要4關(guān)鍵宇4一、機(jī)電一體化5（一）、機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)5（二）、功能原理解接口特征匹配的實(shí)現(xiàn)方法6（三）、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展8二、我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策9（一）、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃9（二）、強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用9（三）、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度9（四）、突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次”10三、數(shù)控10（一）、數(shù)控機(jī)床的由來(lái)10（二）、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)11（三）、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展12四、我國(guó)的數(shù)控

3、技術(shù)現(xiàn)狀13 （一）、什么是數(shù)控機(jī)床16 （二）、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向16（三）、數(shù)控系統(tǒng)17（四）、機(jī)床精度17（五）、目前世界著名機(jī)床廠商在我國(guó)的投資情況18（六）、民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入機(jī)床行業(yè)情況18（七）、軍工企業(yè)技改情況18參考文獻(xiàn)19結(jié)束語(yǔ)19當(dāng)前世界先進(jìn)制造技術(shù)xxx重慶文理學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院 重慶 402160【摘 要】 機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入地發(fā)展，集成電路、機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)干一體的機(jī)電一體化技術(shù)水平也將得到不斷地提高。文章分析了機(jī)電一體化系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基

4、本結(jié)構(gòu)及功能原理與特征匹配的實(shí)現(xiàn)方法，探討了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向?！娟P(guān)鍵字】 機(jī)電一體化 數(shù)控機(jī)床 發(fā)展 現(xiàn)狀abstract ：mechatronics is a complex technology, mechanical technology and microelectronic technology, a product of mutual penetration of information technology, mechanical and electrical industrial development trend. with the deepening of scie

5、ntific and technological development, integrated circuits, machinery, electronics, information, materials and management techniques of dry one level of mechanical and electrical integration technologies will be continuously improved. this paper analyzes the mechatronic systems, cnc machine tools, au

6、tomatic control systems basic structure and function of the realization principle and feature matching method to explore the development of mechatronics technology.keyword：mechatronics cnc machine tools development status現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所

7、形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。機(jī)電一體化技術(shù)始于電子技術(shù)的發(fā)展以及電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合，尤其是大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，并引起了人們廣泛的注意。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世寫(xiě)下了機(jī)電一體化技術(shù)的新篇章。微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)了勃勃生機(jī)?？删幊绦蚩刂破?、電力電子的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化技術(shù)躍上新臺(tái)階。一、機(jī)電一體化機(jī)電一體化產(chǎn)品可分為系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元(部)件兩大類：典型的機(jī)

8、電一體化系統(tǒng)有數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cadcam系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元(部)件有電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)電一體化產(chǎn)品將給機(jī)械產(chǎn)業(yè)和農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)帶來(lái)巨大的飛躍，而企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力也將隨之增強(qiáng)。（一）機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1、機(jī)械本體。系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等。機(jī)械本體要在結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面適應(yīng)產(chǎn)品高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型輕量等要求。2、動(dòng)力部分。按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力，用盡可能小的動(dòng)力輸人

9、獲得盡可能大的功能輸出。3、測(cè)試傳感部分。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，變成可識(shí)別信號(hào)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)部件，一般采用機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu)。5、驅(qū)動(dòng)部分。在控制信息作用下提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種動(dòng)作和功能 一方面要求驅(qū)動(dòng)的高效率和快速響應(yīng)特征，同時(shí)要求對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性，另一方面，由于幾何尺寸的限制，動(dòng)作范圍狹窄，還需考慮維修及標(biāo)誰(shuí)化。6、控制及信息處理單元。將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信息和外部輸入命令進(jìn)行集中、儲(chǔ)存、分析、加工

10、，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行。（二）功能原理解接口特征匹配的實(shí)現(xiàn)方法機(jī)電單元功能求解過(guò)程是從功能至效應(yīng)，最終至原理解的具體化和結(jié)構(gòu)化過(guò)程。在系統(tǒng)級(jí)功能原理求解過(guò)程中，所謂單元功能解的接口特征實(shí)際上包含有功能接口特征、效應(yīng)接口特征和原理接口特征。這三者之間不是并列的關(guān)系，后者是前者的具體化和結(jié)構(gòu)化，是前者的物化和實(shí)現(xiàn)，因而在內(nèi)涵上存在著嵌套的關(guān)系。原理解接口特征在內(nèi)涵上的分層嵌套性質(zhì)體現(xiàn)了接口信息從粗略到詳細(xì)的層層相扣的特點(diǎn)，提供了按功能接口、效應(yīng)接口和原理解接口分層先后進(jìn)行適配性檢驗(yàn)的可能。功能接口特征和效應(yīng)接口特征所包含的信息最相對(duì)較少，不必

11、再對(duì)其劃分層次。但作用原理接口特征包含的信息量很大，有必要再對(duì)其細(xì)分層次。作用原理接口特征包括輸入輸出物料接口、輸人輸出能量接口、輸入輸出信息接口、作用環(huán)境接口7個(gè)分特征，它們大致可以被劃分為作用對(duì)象層次和關(guān)聯(lián)對(duì)象層次作用對(duì)象是指直接參與功能實(shí)現(xiàn)，構(gòu)成功能的輸入和輸出的對(duì)象。作用對(duì)象還可以細(xì)分為主要作用對(duì)象和非主要作用對(duì)象2個(gè)層次，豐要作用對(duì)象就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的對(duì)象。關(guān)聯(lián)對(duì)象是指不直接參與功能實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)作用對(duì)象間接與原理解發(fā)生關(guān)系的對(duì)象，這里主要指作用環(huán)境?；谝陨蠈?duì)作用原理接口特征的層次劃分，作用原理接口特征層面上的逐層次匹配策略為：先進(jìn)行主要作用對(duì)象接口特征匹配，再進(jìn)行非主

12、要作用對(duì)象接口特征匹配，最后進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)象接口特征匹配。由于關(guān)聯(lián)對(duì)象接口特征所包含的接口信息比較簡(jiǎn)單，故只討論作用對(duì)象接口特征匹配的有關(guān)問(wèn)題。作用對(duì)象接口特征包括能最接口特征、物料接口特征、信息接121特征3類。能量接口特征可以被劃分為3個(gè)層次:1、效應(yīng)層 描述與效應(yīng)直接相關(guān)的接口特征；2、作用原理層 對(duì)效應(yīng)層物理量或者對(duì)象加以更加詳細(xì)描述的其他接口特征；3、物理實(shí)現(xiàn)層 描述該原理解的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等物理層面的具體接口特征。同樣，物料接日特征、信息接口特征也可以劃分為效應(yīng)層、作用原理層、物理實(shí)現(xiàn)層3個(gè)層次?；谝陨蠈?duì)作用對(duì)象接口特征的層次劃分，作用對(duì)象接口特征匹配策略為：效應(yīng)層接口特征匹配一作

13、用原理層接口特征匹配一物理實(shí)現(xiàn)層接口特征匹配。（三）機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)的各組成技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行得非常深人且日趨成熟，同時(shí)，人們也意識(shí)到單純發(fā)展和研究各組成技術(shù)并不能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。因此，有人提出了要進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論的研究，也有人提出了機(jī)電一體化系統(tǒng)集成和融合的理論。我們認(rèn)為無(wú)論是系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論還是系統(tǒng)集成和融合理論的研究都是必要的，但是，由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的復(fù)雜性，這兩種理論都很難對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行具體的研究，只能停留在理論的層面上。而機(jī)電接口技術(shù)正為它們提供了一種有效的方法來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成和融合理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中。現(xiàn)在，機(jī)電一體

14、化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展，智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密，信息傳遞和反饋更加迅速準(zhǔn)確。模塊化必然要對(duì)接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情況下還要能保證系統(tǒng)信息和能量的傳遞、技術(shù)融合。網(wǎng)絡(luò)化要求系統(tǒng)的接口具有網(wǎng)絡(luò)功能，包括現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)功能。從機(jī)電一體化發(fā)展方向?qū)C(jī)電接口技術(shù)的要求來(lái)看，機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然，同時(shí)，機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展也必然對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展起促進(jìn)作用。隨著科學(xué)技術(shù)不斷深入地發(fā)展，集機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)干一體的機(jī)電一體化技術(shù)水平也將得到不斷地提高。因此，企業(yè)要充分利用機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高

15、、成本低且具有柔性的特點(diǎn)，根據(jù)市場(chǎng)需求，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整和改造，提高自身的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，使其產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。二、我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策 （一）加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃 目前，我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門(mén)的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題，同時(shí)缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議各主管部門(mén)責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)

16、，生產(chǎn)上撞車(chē)! （二）強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用 目前，我國(guó)“機(jī)電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門(mén)”是難哆的。因此，我國(guó)有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能?！皡f(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書(shū)處的建設(shè)；要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體，組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作 （三）優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增

17、大支持力度 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈；盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。 增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。 （四）突出發(fā)展重點(diǎn)，兼

18、顧“兩個(gè)層次” 機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置，使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。 三、數(shù)控（一）數(shù)控機(jī)床的由來(lái)20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)信息處理、

19、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，推動(dòng)了機(jī)床自動(dòng)化的發(fā)展。采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國(guó)北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（parsons corporation）實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對(duì)加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到0.0381mm，達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。1952年，麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。

20、這臺(tái)機(jī)床是一臺(tái)試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國(guó)本迪克斯公司（bendix-cooperation）正式生產(chǎn)出來(lái)。在此以后，從1960年開(kāi)始，其他一些工業(yè)國(guó)家，如德國(guó)、日本都陸續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。 然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門(mén)使用外，在其他行業(yè)沒(méi)有得到推廣使用。 （二）數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)50年左右的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提

21、高,具體表現(xiàn)在：1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)。即采用多c pu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)；2、開(kāi)放性設(shè)計(jì)。即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益；3、w o p技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制；4、大容量。大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了c n c系統(tǒng)的控制功能；5、能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制。即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)

22、功能。加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力；7、單板、單片。以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。（三）數(shù)控機(jī)床的發(fā)展直到1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國(guó)卡耐;特雷克公司（keaney&treckercorp.）

23、開(kāi)發(fā)出來(lái)的。這種機(jī)床在刀庫(kù)中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過(guò)機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車(chē)削中心、磨削中心等。1967年，英國(guó)首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（flexiblemanufacturingsystemfms）之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的

24、軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱為cnc機(jī)床），進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。80年代，國(guó)際上出現(xiàn)了14臺(tái)加工中心或車(chē)削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（flexiblemanufacturingcellfmc）。這種單元投資少，見(jiàn)效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到fms或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。目前，fms也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。 所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)。四、我國(guó)的數(shù)控技術(shù)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， 中國(guó)于1958年研制出第一臺(tái)

25、數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過(guò)程大致可分為兩大階段。在19581979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問(wèn)題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過(guò)“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)”

26、，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)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，19982004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力

27、欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過(guò)合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過(guò)利用國(guó)外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開(kāi)始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展

28、，基本上處于從仿制走向自行開(kāi)發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問(wèn)題包括：第一、缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；第二、嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；第三、缺少深入系統(tǒng)的科研工作；第四、元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；第五、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。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(guò)“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)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，19982004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，

29、進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。2003年

30、開(kāi)始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國(guó)家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控占有率是58，目前預(yù)計(jì)是3555之間。 （一）什么是數(shù)控機(jī)床車(chē)、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過(guò)來(lái)的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的

31、是加了刀庫(kù)，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。 我們一般所說(shuō)的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車(chē)床和加工中心。我國(guó)目前各種門(mén)類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后1015年，但如果國(guó)家支持，追趕起來(lái)也不是什么問(wèn)題，例如：去年，沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)收購(gòu)了德國(guó)西思機(jī)床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從德國(guó)引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購(gòu)買(mǎi)日本著名的機(jī)床制造商池貝。， 近幾年隨著中國(guó)制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟(jì)不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。（二）數(shù)控設(shè)備的發(fā)

32、展方向數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向有以下幾個(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、總線式、模塊化、緊湊型、層次性、兼容性、w o p技術(shù)和智能化、符合接口標(biāo)準(zhǔn)、符合環(huán)保。目前德國(guó)和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來(lái)，德國(guó)的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國(guó)的機(jī)床業(yè)一般。中國(guó)大陸、韓國(guó)。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門(mén)類、種類多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名。 （三）數(shù)控系統(tǒng)由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開(kāi)關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國(guó)西門(mén)子、日本三菱；其余還有法國(guó)扭姆、西班牙凡高等。國(guó)內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國(guó)內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口。 華中數(shù)控

33、這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國(guó)內(nèi)一些大廠還沒(méi)有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)也不錯(cuò)。 我們國(guó)家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。 （四）機(jī)床精度機(jī)床精度：第一、機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。第二、 機(jī)床精度體系：目前我們國(guó)家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系：德國(guó)vdi標(biāo)準(zhǔn)、日本jis標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iso標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)gb，國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差不多。第三、 看一臺(tái)機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm(iso標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm(iso標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。第四、 加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。（五）目前世界著名機(jī)