發(fā)布時(shí)間：2022-03-22 12:31:30
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)控技術(shù)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大辦法來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域摘要：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。
1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨向
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的功能，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨向。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨向來(lái)看，其主要探究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。
1．1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨向
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)探究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心探究方向之一。
在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)新問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會(huì)情況來(lái)看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車(chē)廠，包括我國(guó)的上海通用汽車(chē)公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車(chē)床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。
在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，和之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
1.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何外形進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，非凡是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。
當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。
在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨向
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面摘要：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的新問(wèn)題。目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行探究，如美國(guó)的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國(guó)的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的非凡應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前探究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際聞名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如靈敏制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些聞名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“ITplaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門(mén)子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開(kāi)放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨向。
1.4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立
1.4.1有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)范
如前所述，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的探究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。我國(guó)在2000年也開(kāi)始進(jìn)行中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的探究和制定。
1.4.2有關(guān)數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨向。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過(guò)程，顯然，他已越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在探究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依靠于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過(guò)程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。
STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約50％）。
目前，歐美國(guó)家非常重視STEP-NC的探究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開(kāi)發(fā)者，他已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(SuperModel)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過(guò)程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。
2對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)
我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段摘要：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開(kāi)放和國(guó)家的重視，以及探究開(kāi)發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的探究、開(kāi)發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的探究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。
縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，非凡是經(jīng)過(guò)4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來(lái)看取得了以下成績(jī)。
a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本把握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在已基本把握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專(zhuān)機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
c.建立了一支數(shù)控探究、開(kāi)發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。
雖然在數(shù)控技術(shù)的探究開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我們也要清醒地熟悉到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的探究開(kāi)發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平目前狀況和我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比（和國(guó)外對(duì)比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨向。從國(guó)際上來(lái)看，對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。
a.技術(shù)水平上，和國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋率小，還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)差；可靠性不高，商品化程度不足；國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的探究開(kāi)發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的探究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。
a.熟悉方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特征熟悉不足；對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化新問(wèn)題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化新問(wèn)題的時(shí)候少；沒(méi)有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。
c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。
d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)探究不夠。
3對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思索
3.1戰(zhàn)略考慮
我國(guó)是制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要把握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”，而非把握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
我們應(yīng)站在國(guó)家平安戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)新問(wèn)題，首先從社會(huì)平安看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國(guó)防平安看，西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。
3.2發(fā)展策略
從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為探究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車(chē)床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)和電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模新問(wèn)題。沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒(méi)有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒(méi)有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
前 言
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)電一體化主要體現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用上，在這次實(shí)習(xí)中，感觸最深的是了解了數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的重要性，它是電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信、液壓氣動(dòng)、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性等特點(diǎn)，是尖端工業(yè)所不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備.目前我國(guó)絕大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都是出自國(guó)外先進(jìn)制造商，無(wú)論在數(shù)量上，精度，性能指標(biāo)上，中國(guó)制造業(yè)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，需要我們奮起直追。近年來(lái)，我國(guó)世界制造業(yè)加工中心地位逐步形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國(guó)各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣。為了提高我們的就業(yè)能力，進(jìn)一步提高我們的數(shù)控技術(shù)水平，讓我們更清楚更明白更真實(shí)地學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)，第八九周我們?cè)趯W(xué)校進(jìn)行了為期兩周的校外分散實(shí)習(xí)，兩周的學(xué)習(xí)能使我對(duì)數(shù)控有進(jìn)一步的了解，學(xué)習(xí)到更多實(shí)踐中數(shù)控知識(shí)和技術(shù)。
機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技 術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。實(shí)習(xí)報(bào)告網(wǎng)它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn) 略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī) 械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新 換代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械業(yè)的必由之路。
一、實(shí)習(xí)目的：為了提高對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)，加深機(jī)械制造在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，開(kāi)闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝。對(duì)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)習(xí)，把學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合使自己更好的吸收并靈活的應(yīng)用到工作中。
二、實(shí)習(xí)時(shí)間：2011.4.12-----2011.4.25
三、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：唐山市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)
四、實(shí)習(xí)單位及部門(mén)：唐山市雷天電機(jī)制造有限公司生產(chǎn)部金工車(chē)間
五、實(shí)習(xí)內(nèi)容:
，實(shí)習(xí)報(bào)告網(wǎng)
㈡ 實(shí)習(xí)流程
（1）減少高額的設(shè)備投入，解決實(shí)習(xí)設(shè)備與學(xué)生人數(shù)不成比例的問(wèn)題。
由于數(shù)控設(shè)備屬于集機(jī)電、通訊、傳感于一身的智能化產(chǎn)品，它具備“高速、高效、高精度”的加工特點(diǎn)，這就決定了其高額的成本。因此，數(shù)控專(zhuān)業(yè)的的實(shí)訓(xùn)教學(xué)若單單依靠購(gòu)買(mǎi)數(shù)控機(jī)床則投入過(guò)大，若采用數(shù)控仿真進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)可以很好的解決這一難題。
（2）提供多種機(jī)床多種系統(tǒng)，解決設(shè)備型號(hào)單一，學(xué)生的知識(shí)面狹窄等問(wèn)題。
由于數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速，目前市場(chǎng)上的數(shù)控設(shè)備型號(hào)多樣，并且數(shù)控系統(tǒng)更新較快，對(duì)學(xué)校而言不可能將所有系統(tǒng)配齊。這就導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)與工廠所用不符。而數(shù)控仿真系統(tǒng)則具備“一個(gè)軟件多種系統(tǒng)”的優(yōu)勢(shì)。如上海宇龍仿真軟件就擁有FANUC、PA、SlEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控等多種數(shù)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)、銑、加工中心等多種型號(hào)機(jī)床操作過(guò)程的仿真，彌補(bǔ)了實(shí)習(xí)設(shè)備型號(hào)單一，學(xué)生的知識(shí)面狹窄等問(wèn)題。
（3）實(shí)現(xiàn)虛擬加工，減少實(shí)訓(xùn)費(fèi)用。
數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是虛擬數(shù)控機(jī)床，它完全模擬零件的切削過(guò)程，能檢驗(yàn)指令正確與否，并用三維動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)模擬顯示程序路徑和工件圖形，從而真實(shí)的再現(xiàn)了零件的加工過(guò)程，并且在模擬加工過(guò)程中不會(huì)有機(jī)床、刀具、材料的損耗，極大的減小實(shí)訓(xùn)費(fèi)用。
（4）安全性高，便于初學(xué)者學(xué)習(xí)。
由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一種虛擬加工技術(shù)，所以學(xué)生的錯(cuò)誤操作也不會(huì)損壞機(jī)床，更不會(huì)造成人身傷害，使學(xué)生可以拋開(kāi)思想包袱大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行練習(xí)。
（5）可對(duì)程序校驗(yàn)、模擬加工，減少占機(jī)調(diào)試時(shí)間，提高加工效率。
在實(shí)際加工時(shí)，一般要反復(fù)檢查程序，并利用機(jī)床的圖形模擬校驗(yàn)功能來(lái)檢驗(yàn)程序的正確性，這就導(dǎo)致占機(jī)調(diào)試時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。并且圖形模擬也無(wú)法對(duì)刀具的干涉、運(yùn)動(dòng)中與夾具的碰撞、工件上一些細(xì)小的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行全面真實(shí)的反映。所以在加工之前，可以將程序輸入仿真軟件，先模擬加工，觀察零件的加工過(guò)程，并初步檢驗(yàn)零件的形狀尺寸，最后將正確的程序?qū)氲綌?shù)控機(jī)床中，既可節(jié)省時(shí)間提高加工效率，又保證了加工的安全性。
2仿真軟件在數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的不足及彌補(bǔ)措施
（1）仿真加工缺乏真實(shí)感．學(xué)生安全意識(shí)淡薄。
實(shí)際加工中操作人員必須嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行加工，并要求其具備相應(yīng)的“聽(tīng)辨能力”，能根據(jù)機(jī)床不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音及時(shí)調(diào)整參數(shù)，減少機(jī)床發(fā)生故障和停機(jī)的概率。而在仿真中，便無(wú)法學(xué)習(xí)到真正的“聽(tīng)辨能力”，并且一些嚴(yán)格的操作規(guī)程也無(wú)法得以實(shí)施。如加工過(guò)程中不要把頭和手隨意伸進(jìn)機(jī)床中、加工前關(guān)閉機(jī)床安全門(mén)等，這些環(huán)節(jié)在仿真時(shí)往往都可忽略不計(jì)，而對(duì)于在練習(xí)時(shí)出現(xiàn)的撞刀等現(xiàn)象也毫不在意。如果學(xué)生的不良習(xí)慣一旦養(yǎng)成，會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中造成重大損失。因此，在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中教師要不斷強(qiáng)調(diào)安全操作，嚴(yán)格要求，并給學(xué)生講解仿真與實(shí)操的差別。
（2）工藝參數(shù)設(shè)置隨意，無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量。
利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行編程與操作練習(xí)時(shí)，往往容易忽視切削用量、刀具的選用，零件的裝夾等問(wèn)題。同時(shí)仿真軟件也無(wú)法判斷工件的表面粗糙度、矯正尺寸精度等。如果學(xué)生在仿真時(shí)忽略了這些內(nèi)容，在實(shí)際機(jī)床上加工時(shí)也會(huì)不自覺(jué)的忽略這些對(duì)數(shù)控加工十分重要的部分，從而導(dǎo)致加工的工件無(wú)法達(dá)到尺寸精度要求，更有甚者發(fā)生碰撞等事故。因此，教師一定要求學(xué)生按照實(shí)際操作加工中的要求來(lái)做，如正確裝夾零件，合理選用刀具及切削用量；對(duì)刀的步驟和動(dòng)作也要規(guī)范，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期就養(yǎng)成正確的習(xí)慣。
（3）仿真加工與實(shí)際機(jī)床有一定差異，易使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，影響教學(xué)質(zhì)量。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專(zhuān)用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。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)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)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故障處理。
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，主要有如下幾個(gè)方面：
2.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)
盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。
2.3智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題。
目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。
3.結(jié)束語(yǔ)
隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。
【論文關(guān)鍵詞】：數(shù)控技術(shù);趨勢(shì);智能
【論文摘要】：隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革，是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外情況，分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào).2007.
[2]董淳.數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化.2006.
作為當(dāng)代科技領(lǐng)域最為關(guān)鍵的核心學(xué)科，電氣工程涵蓋的范圍在科技不斷發(fā)展的進(jìn)程中已經(jīng)深入到所有和電子、光子相關(guān)的工程行為當(dāng)中，其中用到的電氣技術(shù)也逐漸向著現(xiàn)代化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，在多個(gè)領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用。本文就數(shù)控技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用問(wèn)題展開(kāi)了研究。
關(guān)鍵詞：
電氣工程；數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用研究
所謂數(shù)控技術(shù)，就是通過(guò)電腦程序來(lái)控制機(jī)器，使機(jī)器按照工作人員預(yù)先編寫(xiě)好程序加工機(jī)械零件的一種方法，不但能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，還有著很強(qiáng)的交互性，在電氣工程中得到了廣泛應(yīng)用，特別是有高壓或是強(qiáng)電流環(huán)境以及變電場(chǎng)所這樣的特殊領(lǐng)域。相較于以往傳統(tǒng)的控制模式，數(shù)控技術(shù)不但會(huì)大大提高控制的效率和便捷性，讓控制變得更加精準(zhǔn)，還會(huì)給操作人員帶來(lái)更少的傷害和潛在威脅。下面就對(duì)其在電氣工程中的具體應(yīng)用做進(jìn)一步具體探討。
1數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的科學(xué)性與合理性分析
對(duì)于系統(tǒng)而復(fù)雜多樣的電氣工程來(lái)說(shuō)，其有著很高的技術(shù)含量，在實(shí)際作業(yè)中需要嚴(yán)格遵照有關(guān)國(guó)家規(guī)范和要求開(kāi)展。為此，電氣工程中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也要在以國(guó)家規(guī)范和要求為核心指導(dǎo)原則的基礎(chǔ)上充分結(jié)合實(shí)際情況，保證數(shù)控技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用科學(xué)、合理。把數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)是需要有一個(gè)完備的數(shù)字控制體系，而這個(gè)數(shù)控體系的建立和完善包括服務(wù)主機(jī)與多種控制器的選擇以及二者相互之間連接方式的確定。下面分別從以下幾個(gè)方面入手論述在電氣工程當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的合理性與科學(xué)性。首先，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，在電氣工程當(dāng)中采用KVM主機(jī)是比較科學(xué)合理的一種選擇，KVM主機(jī)同各服務(wù)器主機(jī)之間主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議—TCP/IP協(xié)議進(jìn)行連接。其次，通常情況下，整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)與控制機(jī)房的有效連接模式有兩種，一是CATS連接，二是KVM連接[1]。與此同時(shí)，在管理上除了建立本地控制臺(tái)之外，還會(huì)通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心進(jìn)行雙重管理。具體來(lái)說(shuō)就是本地控制臺(tái)在KVM主機(jī)的支持下把電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的信息搜集起來(lái)，以便能夠?qū)崟r(shí)了解和掌握其運(yùn)行狀況，同時(shí)主機(jī)服務(wù)器還會(huì)在把系統(tǒng)運(yùn)行狀況轉(zhuǎn)化成數(shù)字化形式數(shù)據(jù)信息后將其儲(chǔ)存起來(lái)，并支持?jǐn)?shù)據(jù)信息的隨時(shí)調(diào)用。另外，控制臺(tái)會(huì)以系統(tǒng)實(shí)時(shí)搜集來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息為依據(jù)相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，并發(fā)出指令，同樣的，這些調(diào)整和發(fā)出的指令也會(huì)以同樣方式存儲(chǔ)于服務(wù)器的主機(jī)上，以供隨時(shí)查看和調(diào)用。另一方面，遠(yuǎn)程控制臺(tái)會(huì)通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與電氣系統(tǒng)同本地控制臺(tái)連接在一起，并且能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，在高層片區(qū)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。最后，遠(yuǎn)程控制臺(tái)還可在綜合考慮幾個(gè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況以及各地區(qū)需要情況后對(duì)處于片區(qū)范圍內(nèi)的整個(gè)電氣系統(tǒng)采取統(tǒng)一控制和調(diào)配的方式?？梢?jiàn)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用既能夠使電氣系統(tǒng)控制的靈活性和精確性大幅度提高，還能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，對(duì)電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行狀況有實(shí)時(shí)、整體的掌握。
2在電氣工程中科學(xué)合理地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題
數(shù)控設(shè)備是數(shù)控技術(shù)在電氣工程中發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)和前提，設(shè)備選用的合理性與質(zhì)量水平會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)的工作效率以及科學(xué)性和安全性造成直接影響[2]。所以，在電氣工程當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)時(shí)想要切實(shí)發(fā)揮出其應(yīng)用的積極作用，就必須注重?cái)?shù)控設(shè)備選購(gòu)的合理性。下面詳細(xì)介紹下數(shù)控技術(shù)設(shè)備類(lèi)別。其一，作業(yè)類(lèi)設(shè)備。電磁開(kāi)關(guān)和數(shù)控變壓裝置等都屬于作業(yè)類(lèi)設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備主要起到的作用是，在外部環(huán)境有大風(fēng)、暴雨、積水或是潮濕、雷電等危險(xiǎn)情況出現(xiàn)時(shí)，其可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制的辦法實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、換閘和變壓、穩(wěn)壓等一系列精確操作動(dòng)作來(lái)避免電氣設(shè)備受到危害，或是最大限度地降低傷害。同時(shí)，此種方式還可以有效避免傳統(tǒng)人工操作方式所具有的危險(xiǎn)性。其二，搜集、傳遞信息的設(shè)備。用于監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備以及電子信號(hào)轉(zhuǎn)換器等都屬于信息搜集和傳遞設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備既可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，還能夠再把搜集來(lái)的監(jiān)控信息做相應(yīng)數(shù)字化和圖形化處理后反饋給控制中心[3]。這樣控制中心就可以隨時(shí)掌握和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)有意外突發(fā)狀況出現(xiàn)時(shí)能夠在分析后及時(shí)做出反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)處理，使電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性得到保障。其三，控制處理類(lèi)的設(shè)備。處理器和控制終端等屬于控制處理類(lèi)的設(shè)備，相當(dāng)于控制中心，能夠在處理各類(lèi)控制信息的基礎(chǔ)上向各設(shè)備反饋相應(yīng)控制信號(hào)，便于系統(tǒng)調(diào)控。這樣既能夠使系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到保證，又能夠?qū)τ捎谂_(tái)風(fēng)、火災(zāi)等因素引發(fā)的突發(fā)意外狀況做快速的有效處理。
3數(shù)控技術(shù)在電氣工程中的具體應(yīng)用———監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行環(huán)境
在電氣工程當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行環(huán)境和管理環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。電氣系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)控對(duì)象主要包括運(yùn)行環(huán)境溫度、濕度和電壓、電量等能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行造成影響的因素，在這個(gè)過(guò)程中需要以有關(guān)規(guī)定和要求為依據(jù)針對(duì)這些因素分別設(shè)定相應(yīng)的警戒線值，以此作為判斷運(yùn)行環(huán)境中各影響因素是否滿足運(yùn)行條件要求的標(biāo)準(zhǔn)[4]。應(yīng)用了數(shù)控技術(shù)之后，一旦系統(tǒng)運(yùn)行的外部環(huán)境發(fā)生變化，相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化就會(huì)反饋到控制中心，然后由數(shù)據(jù)中心將其同警戒線值做比較、分析，在此基礎(chǔ)上做出及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷，并發(fā)出相應(yīng)的有效指令。系統(tǒng)管理環(huán)境的監(jiān)控對(duì)象主要是有關(guān)工作人員，是在利用WEB網(wǎng)絡(luò)共享全部管理數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過(guò)UPS系統(tǒng)將管理工作參數(shù)自動(dòng)顯示出來(lái)，并自動(dòng)進(jìn)行告警和門(mén)禁。
作者：張悅超 王歡 單位：長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司
參考文獻(xiàn)：
[1]房德君.煤礦機(jī)械中機(jī)電數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析[J].煤炭技術(shù),2013(11):41-42.
[2]董偉,楊向東.多軸多刀數(shù)控技術(shù)研究進(jìn)展[J].機(jī)床與液壓,2013,41(10):159-162.
在十余年的數(shù)控技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，作者以從知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化為契機(jī)，在傳授數(shù)控理論知識(shí)的同時(shí)，更加注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，逐步摸索出一套適合學(xué)生能力發(fā)展的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐性教學(xué)模式。
1.1實(shí)踐性教學(xué)方法的提出
《數(shù)控技術(shù)》是比較偏重實(shí)踐性的課程，特別是一些相關(guān)的程序、概念，比較抽象，學(xué)生不容易理解，聽(tīng)起來(lái)比較枯燥，學(xué)生興趣不是很高。在教學(xué)中加強(qiáng)課程與專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系、課程與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，開(kāi)展實(shí)踐性教學(xué)改革是全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的有效方法和手段。筆者認(rèn)為，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理論，積極探索實(shí)踐性教學(xué)模式，切實(shí)提高應(yīng)用性學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，是《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)改革的一種有效嘗試。
12實(shí)踐性教學(xué)的指導(dǎo)思想
“教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，向?qū)W生提供充分從事學(xué)習(xí)、活動(dòng)的機(jī)會(huì)，幫助他們?cè)谧灾魈剿骱秃献鹘涣鞯倪^(guò)程中真正理解和掌握基本的知識(shí)與技能和方法，獲得廣泛的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)?！边@是開(kāi)展實(shí)踐性教學(xué)模式研究的指導(dǎo)思想。
1.3實(shí)踐性教學(xué)三法
授課過(guò)程中，除了講解、提問(wèn)和答疑等常用的方法外，筆者結(jié)合《數(shù)控技術(shù)》課程本身的特點(diǎn)，探索并完善了以案例式教學(xué)法、探討式教學(xué)法和現(xiàn)場(chǎng)式教學(xué)法為代表的實(shí)踐性教學(xué)三法。
1.3.1案例式教學(xué)法
案例式教學(xué)法主要是通過(guò)列舉實(shí)例，提高學(xué)生臨場(chǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些特殊情境進(jìn)行思考的一種教學(xué)方法。
案例教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生像一個(gè)真正的老師那樣去思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，用綜合的觀點(diǎn)來(lái)審視教育現(xiàn)象，案例答案的不確定性增強(qiáng)了學(xué)生面對(duì)教學(xué)實(shí)踐中的不可預(yù)期性問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略和能力。通過(guò)各種各樣的案例演示，學(xué)生不僅接觸到各種社會(huì)現(xiàn)象，而且這些針對(duì)性的演練對(duì)于學(xué)生畢業(yè)后走上社會(huì)，在經(jīng)濟(jì)的大舞臺(tái)上施展才華無(wú)疑具有很強(qiáng)的使用價(jià)值。
本文介紹在《數(shù)控技術(shù)》授課過(guò)程中，案例教學(xué)法的一個(gè)典型應(yīng)用。如圖1所示的切削零件，通過(guò)示例，介紹數(shù)控編程的基本方法。用螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見(jiàn)圖，其中括弧內(nèi)尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)得到。
%2451
N1T0101（換一號(hào)刀，確定其坐標(biāo)系）
N2G00X100Z100（到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置）
N3M03S400（主軸以400r/min正轉(zhuǎn)）
N4G00X90Z4（到簡(jiǎn)單循環(huán)起點(diǎn)位置）
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80（加工錐螺紋外表面）
N6G00X100Z100M05（到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置）
N7T0202（換二號(hào)刀，確定其坐標(biāo)系）
N8M03S300（主軸以300r/min正轉(zhuǎn)）
N9G00X90Z4（到螺紋循環(huán)起點(diǎn)位置）
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100（返回程序起點(diǎn)位置或換刀點(diǎn)位置）
N12M05（主軸停）
N13M30（主程序結(jié)束并復(fù)位）
2.3.2探討式教學(xué)法
探討式教學(xué)法的實(shí)質(zhì)，首先就在于它不僅是“教”或“學(xué)”的過(guò)程，而且是一種全體參與的過(guò)程。要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓他們參與到你的整個(gè)教學(xué)中去，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，才能提高教學(xué)質(zhì)量。其次，教學(xué)的本質(zhì)是一種師生交往、交流、互動(dòng)、對(duì)話的活動(dòng)。在這樣的活動(dòng)中，老師作為一種知識(shí)資源出現(xiàn)在學(xué)生面前，應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、促進(jìn)者，而不是教材的代言人。所以教師應(yīng)該學(xué)會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題，從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高教學(xué)效果。
《數(shù)控技術(shù)》這門(mén)課知識(shí)點(diǎn)多，相輔相成，完成一個(gè)項(xiàng)目需要較嚴(yán)密的邏輯思維能力。在編程學(xué)習(xí)階段，可以把學(xué)生分為幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，共同完成。實(shí)踐的結(jié)果表明，在互相討論又各有其責(zé)的學(xué)習(xí)氛圍中，對(duì)知識(shí)的提高與鞏固有很大的幫助，同時(shí)也培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)合作精神。
例如，在講授絕對(duì)坐標(biāo)編程和增量坐標(biāo)編程兩種編程方法之前，通過(guò)學(xué)生討論，預(yù)測(cè)出其不同的用法，在這個(gè)預(yù)測(cè)和探討的過(guò)程中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)兩種編程方法的不同有了初步認(rèn)識(shí)。此時(shí)講授起來(lái)，學(xué)生易于接受，學(xué)習(xí)的積極性也高。
方法一：用絕對(duì)坐標(biāo)編程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二：用增量坐標(biāo)編程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3現(xiàn)場(chǎng)式教學(xué)法
因數(shù)控技術(shù)本身的特點(diǎn)，要求我們必須做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，加大現(xiàn)場(chǎng)式教學(xué)力度，突出技術(shù)的應(yīng)用性，并要強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的可操作性。
對(duì)于機(jī)床操作教學(xué)，應(yīng)盡可能地讓學(xué)生多摸、多動(dòng)機(jī)床，尤其是手動(dòng)(JOG、ING)工作方式，對(duì)于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其效果是顯而易見(jiàn)的，而且便于控制手動(dòng)的安全性。
數(shù)控編程是數(shù)控機(jī)床學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，在了解數(shù)控手工編程指令的基礎(chǔ)上，可由教師指導(dǎo)學(xué)生裝夾工作，指明欲加工的內(nèi)容和將要使用的刀具，用單步運(yùn)行的方式逐段運(yùn)行程序，邊運(yùn)靠邊講解，可收到事半功倍的效果。
3應(yīng)解決的幾個(gè)問(wèn)題
3.1學(xué)生學(xué)習(xí)觀念的轉(zhuǎn)變
首先，學(xué)生應(yīng)轉(zhuǎn)變被動(dòng)的學(xué)習(xí)觀念，樹(shù)立自主學(xué)習(xí)的理念，增強(qiáng)主體意識(shí)和自我建構(gòu)意識(shí)，主動(dòng)參與教學(xué)、積極思考、大膽探究。其次，要加強(qiáng)合作意識(shí)和能力的培養(yǎng)，學(xué)生之間應(yīng)建立良好的學(xué)習(xí)合作關(guān)系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質(zhì)的提高
教師本人要具備科學(xué)研究和創(chuàng)新的基本能力，而且教師必須站在知識(shí)的前沿，用自身的創(chuàng)新成果不斷豐富和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容。教師還應(yīng)提高教學(xué)的專(zhuān)業(yè)化程度，組織好研究性課程。
3.3網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)
實(shí)踐性教學(xué)的形式與內(nèi)容是開(kāi)放的，因此優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是實(shí)施研究性教學(xué)的重要保障。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)保證內(nèi)容豐富、開(kāi)放和動(dòng)態(tài)，以提供研究性教學(xué)需要的資料和信息。教學(xué)網(wǎng)站中應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放、互動(dòng)的教學(xué)平臺(tái)，并創(chuàng)建各種虛擬的研究環(huán)境，為學(xué)生參與和自主開(kāi)展課題研究創(chuàng)造條件。
3.4數(shù)控仿真實(shí)踐教學(xué)
由于數(shù)控設(shè)備投資較大，并且操作過(guò)程具有較大的危險(xiǎn)性，通過(guò)引入數(shù)控仿真教學(xué)，使學(xué)生在機(jī)房能夠模擬數(shù)控機(jī)床加工工件，并且基本上與實(shí)踐加工現(xiàn)場(chǎng)相似，這既能節(jié)約數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的成本，又滿足了大量學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求。具體教學(xué)過(guò)程：運(yùn)用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進(jìn)行零件建模，并自動(dòng)生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據(jù)圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進(jìn)行仿真加工，以驗(yàn)證程序是否正確，同時(shí)又能熟悉機(jī)床操作面板各個(gè)按鍵的作用；此仿真實(shí)踐教學(xué)過(guò)程既體現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)涵，又充分培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、分析和動(dòng)手操作的能力。
4結(jié)束語(yǔ)
作者主要從事數(shù)控技術(shù)等課程的教學(xué)，并主持相關(guān)科研活動(dòng)。多年來(lái)，通過(guò)實(shí)踐總結(jié)，摸索出實(shí)踐性教學(xué)模式在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。實(shí)踐性的教學(xué)模式，教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提供必要的學(xué)習(xí)材料，讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實(shí)踐活動(dòng)中，讓學(xué)生享受把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)際中去的體驗(yàn)感受和樂(lè)趣。培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用、解決實(shí)際問(wèn)題、大膽創(chuàng)新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學(xué)《數(shù)控技術(shù)》講課比賽一等獎(jiǎng)，《數(shù)控技術(shù)》課被評(píng)為新疆大學(xué)精品課程，并于2006年申報(bào)自治區(qū)精品課程，這是實(shí)踐性教學(xué)模式在數(shù)控教學(xué)領(lǐng)域成功的一個(gè)例子。
【摘要】數(shù)控技術(shù)是機(jī)械學(xué)科一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)課程。本文初步探討了實(shí)踐性教學(xué)模式在《數(shù)控技術(shù)》課程中的應(yīng)用。旨在引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用加工工藝、程序的編制等理論知識(shí)，實(shí)際操作和運(yùn)用數(shù)控機(jī)床，構(gòu)建數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)、生產(chǎn)、操作實(shí)踐相結(jié)合的新的教學(xué)模式。該模式已在施教過(guò)程中得以應(yīng)用，并取得了顯著的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)程序編制實(shí)踐性教學(xué)模式
參考文獻(xiàn)：
[1]趙慶聰，張鍵，陳元鳳.數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用.實(shí)踐性教學(xué)方法研究[J].科技信息，2007，(35)：224.
1.1數(shù)控技術(shù)的核心原理
數(shù)控技術(shù)的整個(gè)控制過(guò)程是通過(guò)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、電氣傳動(dòng)裝置以及精密傳感測(cè)量裝置完成的，這是一種高新的技術(shù)工藝。目前比較流行的數(shù)控技術(shù)中主要使用的是CNC系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由于其高靈活性而深受各種機(jī)床生產(chǎn)廠家的喜愛(ài)，被普遍使用來(lái)對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制。在CNC系統(tǒng)中發(fā)揮主要作用的就是CNC裝置，這種裝置是主要用于數(shù)控系統(tǒng)控制的計(jì)算機(jī)裝置。其工作過(guò)程是：首先在錄入系統(tǒng)中輸入機(jī)床運(yùn)行的技術(shù)要求和參數(shù)；在輸入完成之后，通過(guò)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)對(duì)錄入程序進(jìn)行控制執(zhí)行，接收到執(zhí)行指令的機(jī)構(gòu)則開(kāi)始行動(dòng)按輸入的要求完成加工。整個(gè)過(guò)程都是在電腦控制下完成的，精準(zhǔn)化程度非常高。為了進(jìn)一步提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)加工效率和精度，目前的數(shù)控機(jī)床也都裝設(shè)有軟件插補(bǔ)來(lái)對(duì)機(jī)床的插補(bǔ)算法進(jìn)行補(bǔ)充。
1.2數(shù)控技術(shù)設(shè)備
隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的設(shè)備也得到進(jìn)一步改進(jìn)。數(shù)控技術(shù)裝備主要有以下幾個(gè)方面：（1）在數(shù)控設(shè)備中所廣泛使用的數(shù)字伺服技術(shù)指的是一種能夠使用現(xiàn)代控制理論對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的技術(shù)，也正是由于這種技術(shù)的發(fā)展而逐步摒棄了過(guò)去的危機(jī)處理控制方式，數(shù)字化的控制理念已經(jīng)成為未來(lái)數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展的重要思想。（2）數(shù)控設(shè)備中還包括精密機(jī)械的設(shè)計(jì)和加工等方面。數(shù)控設(shè)備的主要目的就是提升生產(chǎn)效率，提高設(shè)備的生產(chǎn)精度，而精密機(jī)械則成為數(shù)控設(shè)備中不可或缺的一部分，只有這樣才能夠保證生產(chǎn)出高精度的機(jī)械部件。
2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.1數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)不斷發(fā)展，迫切需要在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)成功地實(shí)現(xiàn)無(wú)人化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的模式。在目前我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)控技術(shù)完成對(duì)加工的整體控制。首先錄入工業(yè)生產(chǎn)的控制指令，在計(jì)算機(jī)的控制作用下來(lái)對(duì)輸入的生產(chǎn)指令進(jìn)行任務(wù)發(fā)配，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在計(jì)算機(jī)的控制下進(jìn)行生產(chǎn)加工，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中存在問(wèn)題及時(shí)地傳遞給指令分配模塊，停止繼續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。通過(guò)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，目前我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了科技化、現(xiàn)代化，有效地解放了工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的勞動(dòng)力，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
2.2數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用
由于汽車(chē)零部件對(duì)于精度的要求比較高，所以在企業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。通過(guò)數(shù)控技術(shù)的使用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的高度智能化，有效地提升了生產(chǎn)線的作業(yè)效率，而且高精度化的生產(chǎn)模式也有效地降低了殘次品的概率，有效地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，為促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展起到了十分重要的作用。
2.3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的使用
在機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械是最根本的設(shè)備，高精度的機(jī)械設(shè)備能夠更好地保證生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的其他設(shè)備。由于數(shù)控機(jī)床的控制能力比較強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)地指揮設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，并且通過(guò)數(shù)字化處理的模式來(lái)解決機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)編程的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整條生產(chǎn)線的整體性控制，有效地提升了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度。傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)工藝中需要操作工人到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工具進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求對(duì)設(shè)備部件進(jìn)行操作，不但生產(chǎn)效率低，而且生產(chǎn)的設(shè)備精度也不夠高。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)則可大大地簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程。隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。目前，我國(guó)機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著核心的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)多種平臺(tái)操作。隨著數(shù)控技術(shù)的逐步成熟，數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)成本也降低了很多。在未來(lái)的機(jī)械制造行業(yè)中，數(shù)控技術(shù)必將隨著我國(guó)科技的進(jìn)步而取得進(jìn)一步的發(fā)展。要以科技發(fā)展為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)需求為技術(shù)革新的動(dòng)力，進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。要根據(jù)現(xiàn)代人對(duì)于人性化科技的要求，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的人性化控制，有效地提升機(jī)械制造過(guò)程的自動(dòng)控制水平。
3結(jié)語(yǔ)
我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)之后，現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展迅猛，機(jī)械制造行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，機(jī)械制造業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，爭(zhēng)相使用數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是一種自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)中，為機(jī)械制造產(chǎn)量及質(zhì)量提高做出了貢獻(xiàn)，也有效地推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)及發(fā)展。本文將重點(diǎn)分析下數(shù)控技術(shù)概念及特征，探討機(jī)械制造中對(duì)數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；數(shù)控技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用
0引言
機(jī)械制造行業(yè)在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中具有重要作用，它是我國(guó)的基礎(chǔ)行業(yè)之一，關(guān)系著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)發(fā)展，機(jī)械制造的數(shù)量與質(zhì)量也得到了較大提高，機(jī)械制造與人們的生活息息相關(guān)，而機(jī)械制造行業(yè)中關(guān)鍵組成部分是數(shù)控技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的有序良好發(fā)展，下面我們將具體分析下數(shù)控技術(shù)概念及其特征和，使其更好地應(yīng)用在機(jī)械制造中。
1數(shù)控技術(shù)概念及特征分析
1.1數(shù)控技術(shù)概念
數(shù)控技術(shù)是一種自動(dòng)化技術(shù)，融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)等，通過(guò)發(fā)出數(shù)字命令信息指令，開(kāi)展對(duì)機(jī)械二次加工并控制工作，這種技術(shù)的設(shè)備物質(zhì)載體是數(shù)字化信息設(shè)備及控制運(yùn)行設(shè)備，該項(xiàng)技術(shù)含量非常高，將其使用在機(jī)械制造領(lǐng)域中能夠有效提升生產(chǎn)制造效率，還能夠保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量與精確度。
1.2數(shù)控技術(shù)特征
數(shù)控技術(shù)還有一些特征，也是其優(yōu)點(diǎn)，第一就是便利性，這個(gè)特點(diǎn)體現(xiàn)在多個(gè)方面，使用數(shù)控技術(shù)，能夠有效減少傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)中繁復(fù)的工藝流程，具有較大便利性。另外，機(jī)械制造過(guò)程中使用數(shù)控技術(shù)，能夠改變機(jī)械制造中的加工工藝參數(shù)，從而進(jìn)一步提升機(jī)械制造的便利性。第二是高效率，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造中，在一次裝夾工作中能完成多道加工工序，有效減少輔助時(shí)間，但是同時(shí)也保證了加工精度；而且這種技術(shù)能夠完成復(fù)雜零件及曲面形狀零件的加工[1]。
2機(jī)械制造中對(duì)數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
2.1工業(yè)生產(chǎn)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)數(shù)控技術(shù)使用得非常廣泛，工業(yè)生產(chǎn)中的食品加工及造紙印刷是使用頻率最高的產(chǎn)業(yè)，而且這種數(shù)控技術(shù)對(duì)金屬冶煉及農(nóng)藥工具加工等危險(xiǎn)性操作中具有更重要的作用。數(shù)控技術(shù)使用在工業(yè)生產(chǎn)中，不僅有效地改善了工作環(huán)境、減低工作危險(xiǎn)性，工業(yè)生產(chǎn)人員的工作效率也得到了極大提高，生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，最終推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化與自動(dòng)化。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，采用的數(shù)控技術(shù)主要是通過(guò)控制生產(chǎn)主體計(jì)算機(jī)來(lái)控制工業(yè)生產(chǎn)的流程與程序，因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的感應(yīng)功能，因此其能夠快速發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理錯(cuò)誤，這樣就安全有效地保證了工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定操作性。
2.2煤礦機(jī)械對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
煤礦是我們?nèi)祟?lèi)賴以生存及發(fā)展的能源基礎(chǔ)，在人們的生活及生產(chǎn)中具有重要作用，但是煤礦開(kāi)采及運(yùn)輸是一件非常危險(xiǎn)的事情，煤礦技術(shù)人員及操作人員需要保持高度警惕性。煤礦開(kāi)采過(guò)程中最常使用的工具是采煤機(jī)，煤礦開(kāi)采環(huán)境比較惡劣、技術(shù)要求高而且采煤機(jī)的種類(lèi)也非常繁多，因此采煤機(jī)最好是進(jìn)行小批量生產(chǎn)。采煤機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是完成機(jī)殼毛坯焊接，但是傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造不能單獨(dú)完成一件的下料，而將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用其中實(shí)現(xiàn)了上述不可能的事情，有關(guān)技術(shù)人員發(fā)明研制了數(shù)控氣割，開(kāi)展了數(shù)控化機(jī)械生產(chǎn)，它采用特殊數(shù)控程序，進(jìn)行單一物件的下料，這樣的工作程序有效地節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率，也有效地優(yōu)化了套料選用方法[2]。
2.3汽車(chē)行業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平也隨之提高，人們對(duì)于出行交通工具有了更新更高要求，汽車(chē)已經(jīng)成為了人們外出游玩的交通工具，也受到了越來(lái)越多人的喜愛(ài)，汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)數(shù)量及質(zhì)量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。汽車(chē)行業(yè)面對(duì)這種狀況，競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，數(shù)控技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的使用，有效地加快了汽車(chē)零部件的生產(chǎn)速度，提高了汽車(chē)生產(chǎn)及投入市場(chǎng)的效率，促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的快速健康發(fā)展[3]。汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)代化水平，汽車(chē)生產(chǎn)流水線上更多使用到了高速控制機(jī)床及數(shù)控技術(shù)，這種數(shù)控技術(shù)下的控制機(jī)床，生產(chǎn)速度非常快，而且具有很好的靈活性，滿足了汽車(chē)生產(chǎn)者的需要。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中后，能夠使生產(chǎn)流水線作業(yè)更加高效化、智能化，而且汽車(chē)從生產(chǎn)零件、組裝一直到后期的試運(yùn)行的全過(guò)程都能夠被控制監(jiān)測(cè)到，這樣很好地滿足了高質(zhì)量及高產(chǎn)能的需求。
2.4機(jī)床設(shè)備對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械制造過(guò)程中具有關(guān)鍵作用的是機(jī)床設(shè)備，機(jī)床設(shè)備是機(jī)械制造的核心與靈魂，而數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械及電子科技技術(shù)一體化的目標(biāo)，將數(shù)控技術(shù)引入到機(jī)床設(shè)備中，并加入計(jì)算機(jī)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)等，這樣能夠有效控制機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中每道工序參數(shù)、時(shí)間及規(guī)格，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)范化生產(chǎn)操作，也使得機(jī)床設(shè)備在使用過(guò)程中更穩(wěn)定、更安全，進(jìn)而促進(jìn)數(shù)控技術(shù)下的機(jī)床更加準(zhǔn)確、更加精細(xì)地控制零件位置及操作冷卻泵等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
2.5航天工業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)也能應(yīng)用到航天工業(yè)中，航天工業(yè)中常常要使用到許多高精密度的零件，但是使用傳統(tǒng)機(jī)械制造并不能滿足航天技術(shù)在制造步驟上的精益求精需求，而將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在航天工業(yè)中，能夠?qū)π〔考馁|(zhì)進(jìn)行深度加工，這樣有效地節(jié)省了資源、防止了浪費(fèi)能源。
3結(jié)語(yǔ)
目前，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)中，例如工業(yè)生產(chǎn)、煤礦機(jī)械以及機(jī)床設(shè)備等等，這項(xiàng)技術(shù)在這些產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著積極而重要的作用。隨著社會(huì)及科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)于數(shù)控技術(shù)的要求也越來(lái)越高，相關(guān)人員在研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中不僅要使用好數(shù)控技術(shù)，還要做好研發(fā)工作，積極更新數(shù)控技術(shù)，改進(jìn)現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，將其更好地應(yīng)用于機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中，為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉從軍.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討[J].科技展望,2015(07):52.
[2]戴玉翔.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014(02):78.
