数控机床的用途篇1
abstract:inthispaper,mainlyfromthenumericalcontroltechnologyandindustrialdevelopmenttostartthetrend,thefieldofnumericalcontroltechnologytoChina'sproblemsintheanalysisbasedondigitaltechnologyandthefutureofourindustrytoexploreways.
关键词：数控技术产业发展途径
Keywords:numericalcontroltechnology;industry;way
作者简介：王亚杰，籍贯：辽宁省新民市出生日期：1978.12.01
【中图分类号】tG659-1【文献标识码】a【文章编号】1004-7069（2009）-06-0121-01
马克思曾经说过，各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。装备工业的技术水平和现代化程度决定着一个国家的经济水平和现代化程度，数控技术和装备是发展新兴技术产业和诸如信息技术及其产业、生物技术及其产业等尖端工业的最基本的装备。因此，当今世界各工业发达的国家都通过各种途径来发展数控技术，以提高其国家的制造能力，提高对市场的适应能力。世界各发达国家已经把大力发展以数控技术为核心的先进制造技术作为加速国家经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
在我国，数控技术与装备的发展也得到了高度重视，在数控技术的研究开发方面也取得了重大进步，尤其是在通用微机数控领域，以pC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。我国数控技术经过几十年的发展历程，奠定了数控技术发展的基础，并形成了数控产业基地，建立了一些具有批量生产能力的数控系统生产厂，培养了一支数控研究，开发，管理人才的基本队伍。但是我们也应该清醒地认识到，我国在数控技术和产业发展方面还存在诸多问题，主要是因为，首先，对我国数控产业进程的复杂性、艰巨性认识不足，对国外的封锁扼杀、体制的不规范等估计不足。其次，企业在技术方面自主创新能力不足，核心技术能力不强，机床标准落后，水平较低，数控系统标准研究不足。再次，从技术层面关注数控产业比较多，但是很少从系统的角度考虑数控问题，没有建立完整的高质量的配套体系和服务网络等。最后，不良机制造造成人才流失，从而制约了技术的创新。这些问题制约了我国数控技术和产业发展，在技术水平上，大大落后于国外先进水平，尤其在高精尖方面更甚。在可持续发展方面，数控技术应用领域拓展能力不强，相关的规范也不标准，比较落后。在产业发展方面，市场占有率低，还没有形成规模，可靠性不高，商品化程度不足，我国数控技术还没有形成自己的品牌效应，用户对之信心不足。如何解决我国在数控技术方面存在的问题，使数控技术和装备从整体上迈入世界先进行列，是当前面临的重要任务。以下主要从几个方面来论述。
加强数控领域的技术创新。我国数控技术经历了长期发展，取得了相当大的进步，但是这些进步主要是按国外已有的控制和驱动模式来开发国产数控系统，跟在别人后面走，按部就班地发展，技术方面比较落后，其中创新的成分太少。在此种情况下，我们必须认真理解落实“科学技术是第一生产力”，大大加强数控领域的技术创新，研究出具有中国特色的比较实用的先进数控技术，建立起自己的独立的、先进的数控技术体系。同时，在此基础上，根据我国的实力，发展具有中国特色的数控产品，逐步形成数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。
加强技术支持与服务。数控系统和数控机床是属于典型的高科技产品，对于用户来说，技术支持与服务相当重要。如果用户买了数控机床或者数控系统，出现问题，没有技术支持与服务，用户就会对此种产品丧失信心，不会再买，这样就消弱了市场，这也是以前国产数控产品丧失信誉的原因。
数控产业发展要坚持可持续发展道路。在可持续发展过程中，绿色是实现可持续发展的重要途径，因此要加大绿色数控产品的开发，加快数控产品、数控产业的绿色化。具体可以从一下几个方面来做，减少产品制造和使用过程中的环境污染，比如可以减少数控机床的铸件结构，消除铸造对环境的污染；以电传动代替机械传动，减少噪音污染；在制造和使用过程中，尽量降低资源消耗和能源消耗。大力发展绿色数控机床。绿色数控机床是材料消耗少，能耗低，没有污染且寿命长的新型机床。在开发绿色机床中，用并联结构代替串联结构是开发绿色机床的一条重要途径，会大大降低能源消耗和对环境的污染。大力发展数控技术来改造传统机床。我国数控领域的重要发展方向就是加强用数控技术来改造传统机床。
大力推进数控功能部件的专业化生产。数控系统提高后，必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。新型永磁电主轴单元已经成为国际市场上最热门的数控机床功能部件，但这类产品还存在诸多问题，因此，利用我国稀土永磁材料的优势，开发新型大功率、高效率、宽调速范围永磁同步型交流电主轴单元，对解决现有电主轴存在的问题很有效果，形成具有中国特色的新一代电主轴产品。高速高精度检测装置是数控机床发展的主题，与之相应的是需要高性能的控制和驱动，同时配以高品质的检测环节。
数控产业化的最终成功应该通过数控机床在全国产业化和市场占有率上。在数控机床方面，应该大力发展低价位数控机床，使之成为国际市场上数控机床的主要发展趋势，以价格低，质量高在市场站住脚，开拓国际国内市场。
数控机床的用途篇2
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以pC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。
1总体战略
制定符合中国国情的总体发展战略，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。
1.1以科技创新为先导
中国数控技术和产业经过40多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展，可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式，按部就班地发展，真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段，是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪，这一常规途径就很难行通了。例如，在国外模拟伺服快过时时，我们开始搞模拟伺服，还没等我们占稳市场，技术上就已经落后了；在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时，我们就跟着搞这类所谓的数字伺服，但至今没形成大的市场规模；近来国外将数字式伺服发展到用网络（通过光缆等）与数控装置连接时，我们又跟着发展此类系统，前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面走，按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统，在技术上难免要滞后，再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂，实行就地开发、就地生产和就地销售，使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势，因此要进一步扩大市场占有率，难度自然就很大了。
为改变这种现状，我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断，大力加强数控领域的科技创新，努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术，逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品，从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。这样，才不会被国外牵着鼻子，永远受别人的制约，才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场，打开国际市场，使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。
1.2在商品化上狠下工夫
近几年我国数控产品虽然发展很快，但真正在市场上站住脚的却不多。就数控系统而言，国产货仍未真正被广大机床厂所接受，因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多，而装备新机床的却很少，机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。这当然不是说旧机床的数控化改造不重要，而是说明从商品的角度看，我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。
影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外，更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。以往，一些数控技术和产品的研究、开发部门，所追求的往往是一些体现技术水平的指标（如多少通道、多少轴联动、每分钟多少米的进给速度等等），而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视，在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。从而出现某些产品鉴定时的水平都很高，甚至也获各种大奖。但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意，最后丧失了信誉，打不开市场。这说明，高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的，将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努力。
另一方面，数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于大批量生产，应用环境也不那么简单。数控产品是在生产环境中使用，面临的是五花八门的工艺问题。如果开发部门对这些问题掌握得不透，就难以将产品设计得很完善。而且数控产品的某些问题在开发、试用，甚至鉴定时都难以发现。这就造成，同样型号的数控机床在有的用户那儿运行得很好，而在别的用户那儿却表现欠佳。或者同样型号的数控机床用于加工某些零件工作得很好，但用于加工其他零件时却不尽人意。出现这种情况，有时是用户操作人员的水平问题，但有时就是数控产品本身潜在问题的暴露。为解决这一问题，国外一些公司设立了专门机构来测试考验自己的产品，如为考验新开发的数控系统，厂家自己设计和从生产实际中收集了大量零件程序，让数控系统运行各种各样的程序，一旦发现问题，即立即反馈给开发部门予以解决。经过这样的测试考验过程后，数控系统的潜在问题就大为减少。以往，我们的产品就很少进行这样严格的全面的自我测试考验。好些问题要等到用户去给我们挑出来。这样，即使一个小问题也将严重影响国产数控产品的声誉。
因此，我们应充分重视上述问题，在商品化上切实狠下工夫，将其作为数控产业的主干来抓，贯穿于技术研究、产品开发、试制、生产等的全过程中，从而将我们已有的技术水平较高的数控产品变成真正有市场的好商品。
1.3将管理和营销作为产业发展重点
经过20来年市场风雨的冲击，国人已越来越认识到，技术固然重要，但在市场经济的环境下，要在激烈的全球竞争中获胜，管理和营销就显得更为重要。例如，我国台湾生产的数控机床不但占领了大陆市场的相当大的份额，而且还打进了美国市场。是台湾数控机床的技术和质量超过美国了吗？显然不是。那他们靠的是什么？重要的一条就是在企业管理和产品营销上下了工夫。而我们长期以来把主要精力放在开发技术和提高水平上，忽视了经营管理、市场开拓、产品营销等方面的工作，结果在新技术、新产品开发出来以后，在产品质量提高以后，企业仍然处于产品销售不畅的困境［1］。国内外的经验说明，数控产品的竞争力不仅取决于技术，更取决于经营管理能力和营销能力。
因此，从现在起我们应将管理和营销作为产业发展重点，真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚，建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。通过这种机制，一方面切实加强企业管理，激发企业负责人和广大职工的负责精神、创造精神和献身精神，努力提高产品的竞争能力；另一方面充分调动企业内外、行业内外一切积极因素，大力加强市场开拓力度，奋力打通营销渠道。可以坚信，有过硬竞争力的产品，再加上北京开关厂那样的“找、挣、钻、抢”精神，我们就一定能在市场竞争中取得胜利。
1.4大力加强技术支持和服务
数控系统和数控机床作为典型的高技术产品，对用户的技术支持和服务是相当重要的。以前国产数控产品丧失信誉的原因，除可靠性问题外，另一大问题就是缺乏有力的技术支持和服务。用户花了很多钱买的数控机床或数控系统，一旦出现问题却叫天天不应，叫地地不灵，以后谁还敢买我们的产品。因此，应将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓，使我们在市场上向纵深挺进时，有一个强大后方。因此，为了取得数控产品市场竞争的全面胜利，必须建立以技术支持和服务为核心的强大后方。当然，为赢得主动，后方也须主动出击。目前，利用先进的信息技术手段（如网络和多媒体），将为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。
1.5坚持可持续发展道路
可持续发展是下一世纪企业发展的重要战略，我国数控产业要有大的发展也必须坚持走可持续发展的道路。绿色是实现可持续发展的重要途径，其主要思想是清洁和节约。为此应大力加强绿色数控产品的开发，加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化，主要战略措施应考虑以下几方面：①有效减少产品制造及使用过程中的环境污染。如减少数控机床的铸件结构，消除铸造对环境的污染；将数控机床主轴的以油气、喷油等取代油雾，减少对生产环境的污染；在精密数控机床及其运行环境的温度控制中取消氟利昂制冷的恒温技术；以电传动代替机械传动，减少噪声污染。②大幅度降低资源消耗和能源消耗。如以软件代替硬件，从而减少硬件制造的资源和能源消耗及污染，并减少产品寿命结束后硬件装置的拆卸回收问题；以永磁驱动代替感应驱动，提高效率和功率因数，节约能源；以电传动代替机械传动，提高效率，减少能源消耗。③加强用数控技术改造传统机床。这既符合运用信息技术和自动化技术改造传统产业，使传统产业生产技术和装备现代化这一产业可持续发展的目标得以实现，又可取得巨大的经济效益。我国拥有普通机床数百万台，加强用数控技术改造传统机床将成为下世纪我国数控领域的重要发展方向。④大力发展绿色数控机床。绿色数控机床应是材料消耗少、能耗低、无污染，寿命长且便于拆卸回收的新型机床。例如，以并联结构代替串联结构就是开发绿色数控机床的一条途径，这是因为并联结构机床消耗的金属材料仅为常规串联结构机床的几分之一，其加工量也比常规机床大幅度减少，特别是消除了大型结构件的铸造，这将显著降低机床制造过程中的能源消耗和对环境的污染。此外，并联结构机床有利于采用电传动，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。
国际标准化组织制定了iSo14000环境管理标准，全球环境问题“法律化”的趋势正在进一步发展，可持续发展将成为企业通向国际市场的通行证［2］。因此，我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场，我们的企业就必须“从我做起，从现在做起”。
2技术途径
2.1发展具有中国特色的新一代pC数控系统
数控系统是各类数控装备的核心，因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统，将是推动数控产业化进程的有效技术途径。
实践证明，10年来我们所走的pC数控道路是完全正确的。pC机（包括工业pC）产量大、价格便宜，技术进步和性能提高很快，且可靠性高（工业pC主机的mtBF已达30年［3］）。因此，以其作为数控系统的软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比，而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果，如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等。此外，以通用微机作为数控平台还可获得快速的技术进步，当pC机升级换代时，数控系统也可相应升级换代，从而长期保持技术上的优势，在竞争中立于不败之地。
目前，pC数控系统的体系结构有2种主要形式：（1）专用数控加pC前端的复合式结构；（2）通用pC加位控卡的递阶式结构。另外还有一种正在发展的数字化分布式结构。其方案是将由DSp等组成的数字式伺服通过以光缆等为介质的网络与数控装置连接起来，组成一完整的数控系统。这种系统虽然性能很好，但由于开发和生产成本太高，近期难以被国内广大用户所接受。我们认为，上述结构并不是符合中国国情的最好方案，适合中国国情的应是将所有数控功能全软件化的集成式结构，因为这种结构的硬件规模最小，不但有利于降低系统成本，而且更重要的是可以有效提高系统的可靠性。
几十年的经验表明，可靠性好坏是国产数控系统能否发展的关键。虽然影响数控系统可靠性的因素很多，但过大的硬件规模和较低的硬件制造工艺水平往往对可靠性造成最大的威胁。以往，国产数控系统在总体设计时由于种种原因的限制，不得不选用技术指标不太高的普通CpU，这样，为完成数控的复杂功能往往需要由多个CpU来组成系统，有时还需另加一些专用或通用硬件电路来实现数控系统的一些高实时（如细插补、位置伺服控制等），从而造成系统硬件规模庞大。对于数控系统这种批量不大的产品，在国内现有工艺条件下，很难从硬件制造的角度保证系统的可靠性，因而使得国产数控系统在生产现场的表现不佳，对国产数控系统的形象和声誉造成严重影响，使得不少用户现在还心有余悸。
因此，我们在开发新型数控系统时，应优先选用新型高性能CpU（如高主频的pentiumii、pentiumiii等）作为系统的运算和控制核心，并尽量用软件来实现数控的所有功能。这样，可大幅度减小系统硬件的规模。此外，还应在软件设计、电源设计、接插件设计与选用、接地与屏蔽设计和施工等方面采用强抗扰高可靠性设计与制造技术，从而全面提高系统的可靠性。
由于一个新型高性能CpU可以代替数十个普通CpU（如80286、80386等），因此，在基于高性能CpU的pC平台上不仅可以完成数控系统的基本功能（如信息处理、刀补计算、插补计算、加减速控制等）和开关量控制功能（内装pLC），而且还可以完成伺服控制功能。这样，以前由DSp完成的数字化伺服控制功能（如位置控制、速度控制、矢量变换控制等）均可由pC中的CpU完成，从而实现内装式伺服控制，这不仅有效缩小了数控部分的硬件规模，而且还大幅度缩小了伺服控制部分硬件规模。
这种具有内装pLC和内装伺服控制的全软件化集成式数控系统，其硬件规模将达到最小化，整个数控系统除一个pC平台外，剩下的只有驱动机床运动的功率接口和反馈接口。这既有效提高了系统可靠性，又消除了信息传递瓶颈，提高了系统性能，同时还可显著降低系统成本，使系统（包括电机）售价将可降至现有数控系统的一半左右。显然，这种高性能、高可靠性、低成本的新型数控系统将具有极强的竞争力，有望为开创中国数控的新局面作出贡献。
此外，集成化pC数控系统还有一大优点，就是容易实现开放式结构。这是因为，这种系统的硬件本身已经是完全开放的，构成开放式数控系统的工作完全在软件上，只要制定好标准和协议，从信息处理、轨迹插补、加减速控制、开关量控制到伺服控制都可以实现开放，从而可大大方便用户的使用。
2.2推进数控功能部件的专业化生产
解决数控系统问题后，如何实现数控机床的模块化设计与制造便是我国机床制造企业快速响应市场需求，在竞争中获胜的另一关键。要实现数控机床的模块化设计制造，必须解决数控机床功能部件的专业化生产问题。目前我国在这方面离实际需求还有相当大的差距。因此，在今后的若干年内，我们必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。其要点如下：
(1)新型永磁电主轴单元电主轴已成为国际市场上最热门的数控机床功能部件。但目前这类产品几乎都为感应异步型，存在以下突出问题：①转子上存在绕组，有大电流流过，因此转子发热严重，直接影响主轴精度；②低速出力小且转矩脉动大，难以满足宽范围切削要求；③效率和功率因素低，不仅电机体积和重量大而且要求逆变器容量大、耗能多；④控制系统复杂、成本高。
因此，利用我国稀土永磁材料的优势，开发新型大功率、高效率、宽调速范围永磁同步型交流电主轴单元，将可有效解决现有电主轴存在的问题，形成具有中国特色的新一代电主轴产品。由于永磁电主轴的机械结构和控制系统都较感应异步型电主轴简单，因此易于进行专业化大规模生产。当然，这还要攻克主轴支承（陶瓷轴承、流体动静压轴承、磁悬浮轴承）技术、高精度高速动平衡技术、高速驱动、检测与控制技术、高可靠性安全保证技术等关键技术。
(2)廉价的高性能伺服系统目前，一套进给交流伺服系统（驱动器+电机）的价格一般都在万元以上，主轴伺服系统的价格高达数万元，已成为降低国产数控机床成本的一大障碍。因此，应配合新型集成化国产数控系统的发展，大力开发廉价的高性能内装式伺服系统。由于内装式伺服的硬件部分只有电机和功率接口，充分利用我国的永磁资源优势，通过专业化生产可以把电机的造价降下来，而采用智能化的ipm模块作为功率接口也很便宜，因此将内装式进给伺服的价格控制在数千元以内，将内装式主轴伺服的价格控制在2万元以内，将是完全可能的。
(3)直线交流伺服系统直线交流伺服系统是下一世纪数控机床不可缺少的功能部件，目前我国还没有成熟产品，因此应加强研究、开发和推广应用。考虑到常规机床的防磁问题较难解决，而并联机床的防磁相对容易，因此可为常规结构机床开发感应异步型直线电机，为并联结构机床开发永磁同步型直线电机，从而扬长避短，构成符合实际应用要求的新型高速高精度进给系统。在此基础上，可进一步开发将驱动与支承合二为一的磁悬浮工作台。
(4)零传动数控转台与摆头数控转台与摆头是多坐标数控机床的关键部件，传统的采用高精度蜗杆蜗轮等传动的转台与摆头不仅制造难度大、成本高，而且难以达到高速加工所需的速度和精度，因而必须另辟蹊径开发新型零传动（无机械传动链）数控转台和摆头，以促进我国高速高精度多坐标数控机床的发展。
(5)高速高精度检测装置高速高精度是下世纪数控机床发展的主题，这不但需要高性能的控制和驱动，同时还需要高品质的检测环节，因此应在现有技术基础上，进一步开发0.1μm以上精度的高速(60m/min以上)线位移传感器和100万脉冲/r的角位移传感器，此类技术国外对我国是封锁的。
2.3加速数控机床的全国产化，打好市场翻身仗
数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产化和市场占有率上。在上述总体战略指导下，采取抓两头（低价位数控机床和高速高效数控机床）、带中间（普通数控机床）、促重型（重型关键装备）的方针，将是在国内市场上快速收复失地，在国际市场上稳步进军，最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有效战术和策略。关于普通数控机床的发展已有许多文章作了专门论述，因此下面仅就低价位数控机床、高速高效数控机床和重型数控机床的发展问题作一讨论。
(1)大力发展低价位数控机床低价位机床是功能满足用户要求(无功能浪费)、技术指标适中、可靠性好、价格便宜的普及型数控机床。这类机床已成为国际市场上数控机床的发展趋势之一，也是国内众多用户渴求的产品，其市场前景相当广阔。然而，如果采用国外数控系统（包括伺服）按照传统思路来发展低价位机床，是很难将价格降至广大用户所能接受的水平的。因此，采用本文提出的新型集成化国产数控系统来发展高性能的低价位数控机床，将是一条最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此构成的全国产普及型数控车床的售价完全可以控制在10万元以内，三坐标数控铣床可控制在15万元左右，加工中心可控制在20万元左右。此价位的国产数控机床将是具有较强竞争力的。
(2)加速开发高速高效数控机床高速高效是数控机床发展的另一大潮流。发展高速高效数控机床的技术途径可有以下几条：①通过提高切削速度和进给速度，从而达到成倍提高生产效率，有效提高零件的表面加工质量和加工精度并解决常规加工难以解决的某些特殊材料（如铝钛合金、模具钢、淬硬钢）和特殊形状零件（如复杂薄壁零件）的高效加工问题。②通过工艺复合，减少工件的安装次数，有效缩短搬运和装夹时间。例如，将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心，可实现一次装卡完成零件的大部分（或全部）加工。③采用高速高精度圆周铣加工孔和以螺旋轨迹插补实现不钻底孔的直接攻丝等新加工方法，大幅度减少换刀次数，提高加工效率。④为数控机床开发智能寻位加工功能，消除对精密夹具和人工找正的依赖，有效缩短单件小批加工的准备时间。
在我国现实条件下如果沿用传统思路是难以实现上述途径的，因此，必须立足国情，结合实际勇于创新，大胆探索新的道路。考虑到常规数控机床在总体结构上基本上采用工件和刀具沿各自导轨共同运动的方案，一方面由于机床传动环节刚性不足和导轨中的摩擦阻力较大，使运动部件难以获得高的进给速度；另一方面由于工件、夹具和工作台的总质量比较大，使之难以获得高的加速度。此外，传统机床结构是一种串联开链结构，组成环节多、结构复杂，并且由于存在悬臂部件和环节间的联接间隙，不容易获得高的总体刚度，因此难以适应高速高效加工的特殊要求。为此，开发国产高速高效数控机床时，可采用工件固定，以直线电机组成并联短链直接驱动主轴和刀具运动、将高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的适合于高速高效加工中心的新型结构。采用该结构的高速高效数控机床不但速度高、刚度高，如果在传动与控制上处理得当，可以达到比常规机床更高的加工精度和加工质量，而且具有机械结构简单，零部件通用化、标准化程度高，制造成本低，易于经济化批量生产等显著优点。因此，沿此思路发展高速高效数控机床将是一条符合国情、易于取得成功的道路。
(3)突破重型数控机床的设计制造技术重型数控机床（特别是多坐标重型数控机床）是国民经济和国防生产中的重大关键设备，属于战略物资，真正先进的重型数控机床国外是不可能卖给我们的，因此，在我国下世纪数控产品的发展中必须依靠自己的力量进行解决。发展重型数控机床必须有过硬的基础，我们在数控机床国产化的进程中应不断总结经验，加强基础技术和关键技术研究，充分发挥我国产学研相结合的优势，各部门通力合作、共同努力，争取在下世纪初取得突破性进展。
目前，在发展重型数控机床中除需加强基础理论研究外，还应加强其关键技术研究。例如，重型机床的控制就是需要加以特殊解决的关键问题。因重型机床加工的工件特别昂贵不允许报废，为了确保机床工作可靠，在数控系统中可采用双（或多）CpU冗余工作方案，以确保运算和控制的绝对正确，并在出现故障时自动诊断、自动修复或自动替补，确保加工不出问题。此外，在电源上可采取双蓄电池供电的全隔离供电方案，即一组电池在给系统供电时，可对另一组电池进行充电，电网与控制系统是完全隔离的。这就彻底消除了重型车间中电网电压波动厉害、干扰严重对数控系统造成的影响，从而有效保证系统的可靠性。又如，重型数控机床的驱动也是一大关键问题。当行程长度超过5m，普通滚珠丝杆就难以胜任大负荷的传动，因此目前一般采用预加负载的双齿轮-齿条机构、静压蜗杆-蜗母条机构、四足（或双足）爬行进给机构等来实现长行程传动。但这些方案存在结构复杂、速度和加速度低、动态性能差、难以达到高精度、维护保养复杂等问题。为此可发展阵列式高效直线电机直接驱动技术和空间并联机构驱动技术，以新的途径来解决重型数控机床的高速、高精度驱动问题。除此之外，机床结构的优化设计、长行程精密检测、重力变形补偿、切削力变形补偿、热变形补偿等也是重型数控机床中必须解决的关键问题，必须予以充分重视。
3结语
制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨，提出了以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。
我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗！
作者简介
周凯男，1954年生。清华大学（北京市100084）精密仪器与机械学系副教授、工学博士。主要从事数控技术、机电控制工程、制造科学与制造系统等方面的研究工作。取得科研成果15项。70余篇。
参考文献
1杨皖苏，严鸿和.机械科学与技术,1997，26(4):1～6
数控机床的用途篇3
[关键词]数控机床；误差分析；位置精度
1.数控机床误差分析
1.1数控机床误差来源
机床加工零件的过程就是刀具与毛坯或工作台相对运动的过程，因此两者之间相对运动的准确程度直接影响零件的精度。加工精度的产生是多种因素共同影响的结果。
机床的误差的影响因素涉及机床组成零部件的几何误差、工艺误差和安装误差等。其中，机床的几何误差对机床精度的影响权重比例达25%。因此，研究机床的几何误差对提高机床的精度有重要意义。
1.2传动精度对机床精度的影响
位置精度是衡量数控机床性能的重要指标，包括数控机床加工精度、定位精度和重复定位精度。影响数控机床精度的因素很多，主要取决于机床的静态特性、动态特性和热态特性。主要因素有以下几个方面：⑴组成机床的零部件加工时产生的尺寸误差和装配过程中产生的装配误差，统称为几何误差；⑵机床内外的热源引起的热变形误差；⑶机床的刚度、机床质量及切削力不足引起的振动误差；⑷机床主轴和进给伺服系统产生的伺服跟随误差；⑸数据插补运算过程中产生的插补误差；⑹其它误差，如检测误差、外界环境变化引起的环境误差。
机床中常用的传动机构有：带传动、齿轮传动、齿轮-齿条传动、滚珠丝杠螺母幅。这些传动机构引起的误差也是机床传动误差的主要影响因素。
1.3主要性能差距
就机床机械结构方面，国内外数控机床的差别并不大，采用的生产技术也相差无几，而其最大的差别体现在伺服控制系统和核心传动功能部件的转动和进给速度、位置精度和可靠性方面，以及整个机床的制造装配工艺水平与整体质量，这是国外产品占有相当份额的原因所在。
国内外此类产品的主要性能差距有如下几个方面：⑴主轴转速；⑵快速进给速度；⑶位置精度；⑷其他性能。
2.提高位置精度的主要方法
提高数控机床的位置精度通常采用误差防止和误差补偿两种方法。误差防止法是通过机床合理设计、零部件加工、合理装配、机床环境控制和正确使用来减少或消除可能存在的误差源，此方法是保证数控机床位置精度的最基本、最有效的手段。误差补偿法是通过分析影响机床加工精度的不同类型误差的来源，进行机床误差数学建模，通过对机床机械系统的误差进行修正，从而提高机床的加工精度。
2.1误差防止法
数控机床的几何尺寸误差主要来自于机床零件的形状和装配误差，因此在机床零件的加工和装配过程中，改进工艺方法和提高零件质量，以达到减少几何误差的目的。此外，对于机床热变形误差和振动误差，通过校核数控机床结构的刚度和热传导特性可达到减少误差的目的。与普通机床相比，数控机床有插补误差和伺服误差，采用合理的插补计算和伺服控制方法，可以减少该项误差。
⑴几何误差。机床组成零部件的几何误差直接影响机床的加工精度和加工工件的误差，其中机床主轴、导轨和进给系统零部件的几何精度等级影响最大。因此，可以通过提高机床组成零部件的几何精度来提高机床的加工精度，尤其要从主轴、导轨和进给系统这三个主要组成部分着手做深入研究。随着静压轴承、动压轴承、气压轴承等的研制和应用，数控机床的主轴回转精度可达0.01μm。另外，滑动导轨、液体和气体静压导轨、动压导轨的使用，机床的直线度误差0.005μm/1000mm。
⑵热变形误差。热变形误差是机床的发热部位产生热量，热量通过各种介质向外传递，导致机床关键零件变形从而产生误差。热变形误差是继几何误差之后影响机床加工精度的第二大影响因素，热变形误差补偿是提高机床精度的重要途径之一，对热变形误差补偿的研究晚于对几何尺寸误差研究，目前减小热变形误差的方法主要有硬补偿和软补偿两种方法。根据热变形误差产生的过程可以看出，减少和防止热误差变形有以下三个途径：减少热源和控制热流、优化机床结构设计和改善热传导性能。在精密和超精密零件加工中，这些机床的几何精度比较高，因此，降低热变形误差已经成为提高加工精度的主要途径。一方面采用空气静压轴承、磁悬浮轴承，减少摩擦，进而减少由此引起的热量；另一方面，合理布置机床结构，尽量采用对称布置，加快温度场热平衡，将相变理论应用到机床基础件的方法来减小热平衡也是近年来研究的新思路。
⑶伺服跟随误差。进给伺服系统是数控机床的一个重要组成部分，其性能直接影响零件的加工质量和生产效率。伺服系统静、动态特性对数控机床的定位精度、加工精度和位移速度有直接影响，对伺服系统的要求主要是精度、快速性和稳定性三个方面。数控机床伺服系统是按照数控装置的控制指令实现，由步进电动机或伺服电动机与传动机构结合来传动，因此，引起伺服系统的变化复杂，进而影响到加工误差。在数控机床的控制系统中，各坐标轴伺服系统准确跟踪数控指令的能力十分关键。目前对伺服系统跟随误差的研究主要集中在单轴伺服系统和多轴伺服系统性能的提高和改善两个方面。由于伺服控制系统根据反馈方式不同，分为开环控制和闭环控制系统两种控制方法。
⑷插补误差。在数控加工过程中，对于复杂零件的加工，由于刀具运行轨迹非常复杂，计算工作量大，很难准确地满足数控加工的实时性要求。因此在实际加工中，根据加工时进给速度的要求，采用插补运算的方法，完成在起点到终点的数据点密化工作，从而形成坐标轴的运动轨迹。针对插补运算过程中存在的误差问题，采用二维非参数曲线插补算法、弧长接近参数值的五次样条曲线、二次泰勒级数展开式基础上的参数补偿等方法，来减小插补误差，提高插补计算精度。
⑸其它误差。①环境误差；②检测误差。
2.2误差补偿法
误差补偿法既要涉及机床各种误差的正确测量，而且也存在机床误差的运动学建模的问题。运用现代测量工具和技术测得机床几何误差比较容易，但机床热误差的精确测量相当困难。
运动学建模是对于与机床运动相关的误差成分来建立数学模型，所有的误差均需要通过实测获得，在补偿过程时，误差补偿系统则根据运动学和误差模型以及实时反馈得到机床的最终误差，再进行实时补偿。
误差补偿法主要分为硬件补偿和软件补偿。以前的机床误差补偿研究多集中在修改后台程序方面，随着现代微处理器技术、数字控制技术和传感测量技术的快速发展，数控机床软件误差补偿技术已逐渐发展成为提高机床位置精度的主要手段。
结论
现代制造业逐渐进入高效率，高精度方向，数控机床和其他设备的性能要求也在不断增加。误差补偿技术提高数控机床主要手段的准确性，这已经是当前迫切需要解决的问题。
参考文献
数控机床的用途篇4
数控加工技术应用主要是通过掌握和使用数控加工设备实现产品生产得以实现的，各类数控机床则是实现数控技术应用的主要途径。数控机床具有生产效率和加工自动化程度高，零件的加工精度和产品的质量稳定性好，能完成许多普通机床难以加工或根本无法加工的复杂型面加工，几乎不要专用的工装卡具、减少在制品，提高经济效益和大大减轻操作工人的劳动强度等一系列优点。随着制造业的迅速发展，大力发展以数控机床为先导的装备制造业已成为我国政府的一项产业政策，将对数控机床的发展产生重大的影响。笔者认为，认真分析并主动改进措施，对提升职业院校学生数控机床应用能力，提高数控机床的利用率，具有重要的现实意义。
一、影响数控机床加工的因素
1、数控机床应用水平不高。数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。
2、换刀次数及位置不合理。利用数控车床进行批量生产、特别是大批量生产时，在保证加工质量的前提下，提高加工效率、确保加工过程的稳定性是获得良好经济效益的基础。数控车削批量加工时，选择简便的换刀方式，是减少换刀辅助时间、减少机床磨损、降低加工成本的有效途径。改进换刀点设置是为达此目的进行的有效尝试之一。为此，在夹具选择、走刀路线安排、刀具排列位置和使用顺序等方面都要精细分析、优化设计，改进换刀点设置，减少运行成本，提高加工效率。
3、编程技巧不强。程序的效率直接影响着机床的工作效率，所以优化编程质量是提高数控机床工作效率的一个重要方法。首先，熟悉机床的指令，充分开发机床的内部功能，寻找高效的编程和加工方法。其次，大力推广计算机编程，加强计算机切削模拟，提高程序的可靠性，从而减少或取消在数控铣床上调试程序的时间。再次，合理编程，尽量减少机床走空刀的情况。
二、提高数控机床加工效率的措施
1、培养优秀的数控技术人才。数控机床虽然智能程度提高，但是人的作用却至关重要。没有技术好的编程人员，数控机床的效率就不可能得到有效提高，没有好的机床操作者就达不到最佳加工方式，产品的废品率就会提高，同时也会大大降低数控机床的使用效率和缩短机床的使用寿命。因此，要提高数控加工的效率，就必须培养出优秀的数控技术人员。
对于企业而言，获取优秀技术人才有二个途径：一是在现有员工中选拔年轻同志进行技能提升培训。这个办法具有很强的针对性，效率会很高，但是员工学习的积极性和主动性会因为学习影响休息而受影响，对企业生产任务也会有短期的影响。
企业获取优秀的数控技术人才的第二个途径，是通过校企合作，在技工院校里进行定向培养，充分利用技工院校的师资、设备和人才培养能力，以教学加生产的方式，使学生从基本理论、专业知识、设备原理、数控编程技巧、生产实习加工等方面能够系统的学习和训练，通过考核鉴定的形式对学生进行测试市和评价，其实提高人才培养水平。这个途径需要企业紧密与学校的联系，在各个培养阶段，都要加强企业特色，才能解决好快速和有效，再通过进入企业的岗前短期培训，一批合格的培养优秀的数控技术人才就会迅速补充到员工队伍中。
2、对数控机床实施科学管理。数控机床不同于普通机床，不能把管理普通机床的方法照搬到数控机床上。据一些使用数控机床较早的用户多年管理实践证明，凡是数控机床较多的单位，以相对集中管理的方式较好，即"专业管理，集中使用"的办法。工艺技术准备由工厂工艺技术部门负责，生产管理由工厂下达任务统一平衡，以规模化产品线设计加工车间物流线，科学设置数控机床，缩短运转时间，有效利用加工时间，实现数控加工集约化。对于数控加工不多但又确实需要的企业，在优化和提高生产工艺方面应加强针对性设计，实现数控加工集中管理，集中实施。有条件的可以采用计算机集成管理的生产方式，由计算机把数控机床生产所需的各种作业和加工信息管理起来，实现模块化设计，连锁化管理，通用化对接，实行信息共享，以减少生产准备时间，优化物流路线，可有效的提高生产率。
3、合理选择切削刀具。刀具的选择是保证加工质量和提高加工效率的重要环节。为了提高生产率国内外数控机床尤其是加工中心正向着高速、高刚性和大功率方向发展。这就要求具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能，而性能要稳定。在选用刀具材料时，凡加工情况允许选硬质合金刀具时，就不应选用高速钢刀具。有条件的选用性能更好更耐磨的刀具，如涂层刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。
这里特别强调一下球头刀具的使用，在进行自由曲加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此为保加工精度，切削行距一般取得很密，故加工效率很低。平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头具。因此，只要保证不过切，无论是曲面的粗加工还是加工，都应优先选择平头刀。
4、编制理想的加工程序。数控机床使用水平的高低不但与设备操作者的技术水平有关，而且很大程度上取决于编程人员的编程技巧和机械加工工艺水平的高低。一个好的程序应该是：在保证加工质量的前提下，程序段最少、工件的加工周期最短。为了缩短非切削时间，提高效率。在编程时可考虑下列问题：指令并行执行，由于数控程序的执行方式是逐行执行，降低非切削时间，可将各种指令结合在同一行执行。即根据各类指令所完成的动作"使不会发生动作干涉的部分指令并行执行。
数控机床的用途篇5
关键词：数控机床 控制技术
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，数控机床在企业普遍应用，对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点
(一)数控机床的优点
对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。
加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。
生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用；同时还能节省工装设计、制造费用；数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点如下：价格较高，设备首次投资大；对操作、维修人员的技术要求较高；加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
数控机床的种类很多，主要分类如下：
按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类如下：点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类，数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全，价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境，由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，井进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段，可实现产品从设计到制造的全部自动化。
综上所述，机械设备控制技术的产生，并不是孤立的，而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术，已显示出并将越来越显示出强大的威力。
四、数控机床控制技术的发展趋势
数控机床的用途篇6
关键词：数控机床 控制技术
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，数控机床在企业普遍应用，对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点
(一)数控机床的优点
对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。
加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。
生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用；同时还能节省工装设计、制造费用；数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点价格较高，设备首次投资大；对操作、维修人员的技术要求较高；加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
数控机床的种类很多，主要分类
按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类，数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全，价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为
[1] [2]
核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境，由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，井进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段，可实现产品从设计到制造的全部自动化。
综上所述，机械设备控制技术的产生，并不是孤立的，而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术，已显示出并将越来越显示出强大的威力。
四、数控机床控制技术的发展趋势
生产技术的发展对产品性能要求越来越高，产品改型频繁，采用多品种小批量生产方式的企业越来越多，这就要求数控机床向高速化、高招度化、复合化、系统化、智能化发展。
数控机床的用途篇7
由于学校数控机床的数量有限，而班级较多，不可能为每名学生提供一台数控机床，把数控加工仿真软件引入教学之中，可以为每位同学提供仿真机床，不仅可以仿真包括FanUC、华中数控等常用的数控系统，还有西门子、广数等众多数控系统，而且仿真机床种类也较多，包括数控车床、数控铣床和加工中心，采用的操作面板和按键功能与真实的数控机床完全相同。在仿真机床上，老师讲解演示，学生操作训练都很方便。在操作中即使出现人为的编程或操作失误也不会危及机床和人身的安全，学生可以大胆进行操作，因此在较短时间内就能掌握多种数控系统、多种数控机床的操作方法，解决了学生操作真实机床时不熟悉数控系统操作面板和数控机床操作方法的问题，还能提高学生的适应能力。简而言之，教学中引入数控仿真软件，安全可靠、费用低，能有效解决学校数控专业机床短缺的问题。
二、校企合作、产教结合
虽然职业学校在理论教学方面师资比较充足，但在技能训练方面往往由于设备资源、条件、技术、信息等方面的不足而受限制，校企合作可以充分发挥企业资源优势满足技能训练的要求。企业选派工程技术人员为学校提供教学服务,促进学校的专业建设和课程改革，企业为学生提供教学实训条件,学校依托企业培训学生,参加企业生产实践，深化教学改革，提高教学质量。学校通过校企合作，增加了教学针对性和有效性，实现了教学水平的提高,促进学校的发展。走校企合作的道路，不仅有利于提高数控人才培养的针对性，而且能借助企业设备资源丰富的优势实现学校和企业的双赢，有效解决学校机床不足的难题。
企业实习应在学生基本掌握数控机床操作技能的基础上进行，是使学生技能得以巩固和熟练的重要手段，也是学生将操作技能应用于生产实践、提高学生适应社会能力的根本途径。企业真实的生产环境及先进的数控设备使培养出来的学生更接近未来岗位的需要，也使学生能较早地接触新技术、新工艺、新设备、新材料。
如果学校的场地较大，可考虑将实习工厂引入校内，由企业出资购买设备，以协议方式约定企业的培训义务，学生可以在学校参与实践实习，生产与教学有机结合，达到企业与学校的双赢。
三、提高设备利用率
减少设备的空闲时间、提高设备的利用率是解决数控机床短缺的另一途径。
首先，教学相关部门要摸清全校数控设备的上课需求情况。在每个学期期末，统计出各班级的数控机床使用计划和实习材料需求清单，并于下学期开学前制订出上课安排和落实好全校数控设备的使用计划，尽可能让各班级交叉使用，做到“闲人不闲机，下课不下人”。
其次，为了有效提高设备利用率，学校可采用集中培训的方式，对于完成理论学习和仿真学习的班级，可以进行为期一到两个月的集中培训，进行综合技能训练。在这期间，学生全体在数控车间进行加工操作，指导教师进行必要的指导。
再次，对设备进行良好的维护管理。设备出现故障，往往打乱教学计划，影响教学效果，带来很多不便。为了提高设备的完好率，学校应对设备进行定期维护、保养，加强对备件、易损件的管理，并对数控机床做好软件备份和版本管理。每学期末，维护人员都要对数控设备进行系统维护，对机床进行全面检修。
四、合理安排实训课程
针对数控专业人数多，班级多的现状，我校采取了在技能实训的时候多科目分班同时进行，如数控车、数控铣、制图、钳工每两个班训练一项内容，每班训练半天或一天，连续训练一到两个月的时间，在考取了相应的技能资格证书后，再进行下一个内容的训练，这样就可以缓解因为设备短缺造成的矛盾，使学生可以以积极的心态参与技能训练。
数控机床的用途篇8
制定符合中国国情的总体发展战略，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。
1.1以科技创新为先导
中国数控技术和产业经过40多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展，可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式，按部就班地发展，真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段，是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪，这一常规途径就很难行通了。例如，在国外模拟伺服快过时时，我们开始搞模拟伺服，还没等我们占稳市场，技术上就已经落后了；在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时，我们就跟着搞这类所谓的数字伺服，但至今没形成大的市场规模；近来国外将数字式伺服发展到用网络（通过光缆等）与数控装置连接时，我们又跟着发展此类系统，前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面走，按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统，在技术上难免要滞后，再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂，实行就地开发、就地生产和就地销售，使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势，因此要进一步扩大市场占有率，难度自然就很大了。
为改变这种现状，我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断，大力加强数控领域的科技创新，努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术，逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品，从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。这样，才不会被国外牵着鼻子，永远受别人的制约，才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场，打开国际市场，使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。
1.2在商品化上狠下工夫
近几年我国数控产品虽然发展很快，但真正在市场上站住脚的却不多。就数控系统而言，国产货仍未真正被广大机床厂所接受，因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多，而装备新机床的却很少，机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。这当然不是说旧机床的数控化改造不重要，而是说明从商品的角度看，我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。
影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外，更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。以往，一些数控技术和产品的研究、开发部门，所追求的往往是一些体现技术水平的指标（如多少通道、多少轴联动、每分钟多少米的进给速度等等），而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视，在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。从而出现某些产品鉴定时的水平都很高，甚至也获各种大奖。但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意，最后丧失了信誉，打不开市场。这说明，高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的，将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努力。数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
数控机床的用途篇9
关键词：机床；精度检测；应用改良；提升措施
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.034
0前言
制造业装备技术应用是否科学，直接决定国家在国际范围内的竞争发展实力。我国许多数控机床都归属于中低档次，就算早期吸纳外国先进数控机床，也因技术更新较慢，使得机床精度无法落实高档产品规范指标。究竟如何愈加灵活地处理数控机床精度检测提升任务，已是我国制造业可持续发展道路中的一大挑战。
1机床精度检测的内涵机理的必要性
机床精度检测，就是强调在机床内部诸多装置设施辅助作用下，不同结构单元运动环节中彰显出的精度检测性能。在此类要素指导作用下，技术人员往往能够更加清晰地判定评估机床实际加工精度。现实中限制机床精度检测实效性的因素众多，包括机床结构、系统性能、外部工作环境等，想要快速妥善地降低机床检测定位误差几率，必须沿用精度较高的检测系统。如今我国生产实力不断改善，机床精度检测为了适应现代化生产诸多规范诉求，也开始不断提升。检测精度高低，对于机床加工事业可持续发展，将产生极为重大的决定效用。
2机床精度检测和日后改良提升的应用措施研究
过往精度误差测量方式本身并不具备较为可观的分辨能力，对于机床加工精度往往产生致命性冲击，并且因为其余因素交叉作用，使得最终机床精度测量结果五花八门。如今机床检测已经采取超精密检测设备，其中双频激光干涉仪分辨率较高，满足机床精度细致化检测规范要求。
2.1规划设计出科学完善的测量控制方案
在布置拓展机床精度检测事务前期，技术人员需要针对机床坐标轴线方向加以测量设备安装调试。具体安装环节中，要进行激光头调整，这样可以令机床移动轴向和双拼激光干涉仪光轴方向，以及测量和参考光线路径达到一致状态，避免日后干涉仪接受重要信号时产生不必要的限制危机。
持续到激光预热工作处理妥当过后，技术人员便能够快速输入已经测量的机械及相关材料的参数信息。需要加以强调的是，关于环境材料参与信息，完全可以利用气压和温度传感器进行自动化收集存储，这样就很好地规避以往单纯人工模式额外耗费过多劳动力的问题。而在进行机械参数设置过程中，技术人员有必要掌握其具体行进规则，保证双单样式行程精确化选择之后，再确认适当的坐标轴和触发选项。这样，激光干涉仪、机床往复运动频率记录结果，才会在周期数适当规范引导过程中，利用标准测试方式进行机床重复性定位精度演算确认。
2.2针对机床精度检测经常出现的误差问题进行细致化验证解析
在实际测量环节中，包括现场温度、器具变形振动等偏离因素，都会令后期测量精度不断波动。至于测量过程中衍生的误差，则和干涉仪安装细节有着直接性关联，因为机床运动轴向和测量轴方向相反，加上机床温度和不均匀膨胀系数的交叉作用，使得干涉仪自身极限误差隐患愈加深刻，测量过程中的误差便由此扩散开来。
想要切实有效的克制干涉仪误差问题，需要关注以下细节：首先，如若要求测量镜移动长度进行尽可能地缩短，技术人员则须联合同路理念进行相关设定。其次，针对激光干涉仪不同阶段工作实况加以细致化检验，确保激光波长和测量基准的长期稳定性。最后，灵活应对测量过程中环境限制因素，包括空气折射状况、环境温度、气压等条件，都要予以科学化修整，借此顺利地将外部环境中的误差因素消除，进而维持机床测量结果的精准性。
2.3针对相关数据加以全方位解析，为日后机床精度检测修正提供便利
在确保机床初始检测工作处理完毕过后，技术人员需要针对窗口内部数据进行细致化校验解析，必要时直接开展软件补偿操作流程。落实软件补偿的途径分别为绝对和赠量型。后者主张联合被检测轴上相邻的两个补偿点间距误差值进行补偿控制，而绝对型则联合被补偿轴上部各类补偿点绝对误差加以调试。持续到初始阶段机床测量事务处理妥当之后，则可以联合误差值进行实际补偿量精确化演算转化，之后转接到对应的结构单元之中，为后续机床测试提供指导性参数信息。
另一方面，以往许多机床测量实践经验表明，利用机床参数进行螺距补偿，可以令检测精度得以全面改善修正，同时保证合理提升重复精度。而面对其余结构单元的机床参数，包括反向平均误差等，仍旧保留较为限制的适应效果。首先，双频激光干涉仪本身保留对大规模测量范围较高分辨率的适应特性，能够在特定条件下处理高精度检测事务，因此如今被大范围地推广沿用到机床精度检测活动中。其次，利用螺距补偿途径，可以令机床测量重复性和定位精度得以同步提升，加上实效性较高的软件补偿辅助，关于机床实际测量精度也会全方位改善。最后，面对极易影响干涉仪精度测量质量的环境因素，技术人员要确保正确演算环境内部一切客观误差细节，保证既有环境和测量需求的协调关系，进一步有效地处理机床检测工作。
3结语
按照以上内容论述，我国在机床精度检测改良提升探索的道路上，成功地挖掘出实效性较高的补偿测量经验，这对于机床测量精度修正有着决定性指导价值。今后相关技术人员需要尽量克制设备和测量环境内部诸多限制因素，并且在合理时间范围内联合软件补偿途径，进行重复性测量校验，旨在令机床测量工作尽快赢取较为可观的改良绩效，为今后我国制造业长期可持续发展，提供保障。
参考文献：
[1]杨忠丹.机床基础对机床精度的影响[J].制造技术与机床，2010，18（07）：150-158.
数控机床的用途篇10
“十二五”期间，我国将大力推进两化深度融合，大力发展高端制造装备，其战略目标是实现制造业的可持续发展，实现制造业向资源节约型和环境友好型转型。
作为装备制造业“母机”的高档数控机床或基础制造装备，是高端制造装备的重要组成部分，也是实现两化深度融合的重要载体，不仅在机床的设计、生产过程中应实现绿色，而且所生产的机床工具产品也应做到高效率、高精度、低能耗，并应从设计阶段就考虑使机床工具产品具备良好的再制造性能。
实施机床行业的绿色制造，重点应从四个途径入手，首先是机床的绿色设计，第二，发展新工艺及新产品，第三，机床再制造，第四，机床的数控化和智能化。
机床的绿色设计
传统的产品设计，通常主要考虑的是产品的基本属性，如功能、质量、寿命、成本等，很少考虑环境属性。按照这种方式生产出来的产品，很可能在其使用寿命结束后，回收利用率低，资源浪费严重，造成环境污染。绿色设计是从可持续发展的高度审视产品的整个生命周期，强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统性的分析与评价，消除潜在的、对环境的负面影响。
绿色设计是机床绿色制造的首要环节，一般包括机床结构设计、绿色材料选择、制造环境设计、工艺设计、机床包装方案设计和机床回收处理方案设计等步骤。此外，为保证绿色设计的有效性，在设计方案完成后还应对资源消耗和环境影响等进行综合评价。
机床的绿色设计应建立面向能源和碳排放模型的生态化设计的知识库和数据库及相关技术规范和标准，充分考虑机床产品使用过程中的能耗和可维护性，选择绿色材料，使用多功能部件及模块化的部件来简化产品设计结构，做到既节省原材料，又减少浪费和环境污染，同时降低机床使用时的能源消耗；在除尘、、液压和冷却系统的改进、废弃物的处理等方面尽可能考虑采用高新技术和先进适用技术、少无切削术、干式切削技术、油气液净化技术及其它洁净技术等，提高资源利用率控制和减少废弃物，实现节能、节材、无污染，发展循环经济；为了适应对废旧机床产品回收、再制造的要求，在设计阶段就应考虑产品的易拆解、易回收和易修理；同时，应注意产品的可扩展和升级性，留足功能扩展空间，方便用户通过更换功能部件或使用标准化的产品接口等方式，对产品进行升级或添加功能，延长机床的使用寿命，提高利用率。
发展新工艺及新产品
机械工业在制造过程中是消耗钢材大户，而机械产品在使用过程中则是消耗能源的大户。机械产品使用过程的能源消费强度远高于生产过程，据统计，量大面广、耗能高的21类机电产品，电力消耗约占全国发电量的60％，煤炭消耗约占全国煤炭产量的50％，汽油消耗约占全国汽油产量的58％，柴油消耗约占全国柴油产量的40％。
机械产品生产过程消耗钢材约占全国的39％，因此发展新工艺，并研发体现新工艺的机床装备，对提高材料利用率、节能节材有着重要意义，是发展机床绿色制造的另一个主要途径。新工艺的主要发展趋势是通过“精确成形+精密磨削”，减少加工过程中的材料耗费和加工过程，同时减少污染物排放。
大力发展净成形／近净成形的工艺及设备。采用零件精确成形技术，材料利用率可较传统的成形工艺提高20％－40％，冷精锻精确成形可使材料利用率提高到98％以上，精确铸造成形技术也可达到90％以上。精确塑性成形技术大多是在室温下实施的，免除了加热工序，节约了加热能量，大大减少了零件生产过程中的能量消耗。净成形零件成形后不需要加工或者需要很少的加工，可取消或大大减少加工工时，实现节能、降耗的目标；此外，在成形过程中还可同时考虑通过控制温度、压力、流体场、电磁场等外部载荷的施加，提高零件的内在质量。发展零件精确成形技术及相关装备，对机械工业节约资源、能源和环境友好，实现可持续发展意义重大。
发展加工过程的新工艺。如采用干切削和微量技术可以节省成本并替代高成本、高污染和有害健康的湿切削过程，促进机床的绿色化。磨床的磨削工艺对环境影响很大，新型的快速点磨削技术具有磨削区域小，磨削力小、砂轮使用寿命长、磨削温度低、冷却简单，这对实现绿色制造具有重要意义。
采用新的加工方法。通过发展增量制造技术，在不用模具和工具的条件下生成复杂零部件，解决从设计到制造的快速对接问题，满足产品快速开发和快速制造的要求。
机床再制造
再制造是指以废旧产品作为生产毛坯，通过专业化修复或升级改造的方法来使其质量特性不低于原有新品水平的制造过程。再制造是制造产业链的延伸，也是先进制造和绿色制造的重要组成部分。再制造产品在产品功能、技术性能、绿色性、经济性等质量特性方面不低于原型新品，其成本仅是新品的约50％，可实现节能60％、节材70％，对环境的不良影响显著降低。
根据我国目前的机床保有量和预计每年报废机床的情况，机床的再制造是我国实施机床绿色制造的关键技术和重要趋势。机床再制造过程一般包括废旧机床回收、拆卸、清洗、检测分类、机床及零部件再设计、再制造生产加工、整机再装配、调试、检验及销售等过程。一般来讲，机床再制造可分为产品级再制造和零部件级再制造两种形式。机床产品级再制造是对机床整体性能进行提升，包括机床功能化再造、数控化升级、节能化提升等。机床零部件级再制造主要是根据零部件的不同对其进行再利用、再修复、再资源化及废弃处理。
对旧机床进行再制造，可以充分利用机床原有的床身、导轨、工作台、立柱、底座等零部件，大大节约资源和能源，实现节能、节材，减少重新生产铸铁件对环境的污染，一次性投入资金少，供货周期短。同时，机床再制造可以根据机床的状态及工艺要求选择增加数控系统或其他功能，进一步提升机床性能、节省成本、提高生产效率。
目前，机床再制造主要集中在重型和超重型机床。一般而言，重型、超重型机床对钢铁资源的消耗非常巨大，再制造对部分机床的能耗节约高达60％以上：重型机床的再制造周期一般为3～6个月，可以利用70％以上的残留价值，再制造机床的费用比同类新机床要低70％左右，再制造周期短、成本低的特性体现得分外明显；重型机床大量的基础件具有耐久稳定性，特别是床身、立柱等部件，使得再制造机床在基础性能稳定方面有了很好的保证。因此，重型机床再制造在节约资源，发展循环经济方面的优势尤为明显。
目前我国机床再制造存在一些问题，比如机床再制造缺乏政策性的定义和行业标准；市场竞争不规范；个性
化的客户需求造成了机床再制造业务单品种、小批量的特点，产业化较为困难：我国废旧机床的物流体系建设仍然处于初级阶段，旧机床的回收和再制造机床的销售没有顺畅的渠道，再制造业务和新品业务的矛盾日益明显等等。
国家工信部近年选择了一些再制造企业和项目进行了试点支持，对制定再制造行业标准、提升用户对再制造产品的使用信心、促进再制造业务发展等方面起到了一定的示范试点作用和效果。下一步希望国家有关部门能够继续加快推进机床再制造产业发展，鼓励更多的企业进入再制造市场，采用税收、补贴等支持手段，加大对机床再制造企业的扶持力度。
机床的数控化和智能化
我国作为后发展的国家，其工业化进程与已完成工业化的国家不尽相同，是在信息技术快速发展的环境下进行的，因此，推行机床绿色制造很重要的是借助信息技术，使信息技术与机械制造技术密切结合、深度融合。
1.加强机床数控化
20世纪50年代诞生的数控技术，以及随后出现的机器人技术和计算机辅助设计技术，开创了数字化制造的先河，加速了制造技术与信息技术的融合，也解决了制造产品多样化对柔性制造的要求。
当前数控技术及系统已越来越成熟，应大力推广到各种机床和热加工设备上去。
2.发展机床智能化
从新的发展趋势来看，当今的数控机床已越来越难满足市场的要求，具有更高加工质量、更高加工效率、更强自适应控制和补偿功能、更高可靠性、更宜人的人机交互模式、更强网络集成能力等智能化特征的数控机床，将会成为未来20年高端数控机床发展的趋势，因此要进一步加强机床数控化的研究和应用。
数控机床与基础制造装备的智能化可以提高能源和原材料的利用效率、降低污染排放水平，提升产品的性能、文化／知识含量以及技术附加值，增强企业的市场响应能力，提高生产质量、效率和安全性。
发展智能制造装备需要解决的关键技术是：面向制造过程状况监控和装备性能预测的感知与分析技术，基于几何与物理约束的智能化工艺规划和数控编程技术，智能数控系统与伺服控制技术，智能控制技术。
目前，智能制造装备已列入我国培育和发展的战略性新兴产业规划之中，近期国家科技部、工信部、发改委等联合启动的《“数控一代”机械产品创新应用示范工程》，国家发改委、财政部、工信部进行的“智能制造装备发展专项”等都说明国家将“数控一代”机械产品和智能制造装备作为发展重点方向给予了高度重视，而数控机床和基础制造装备是其重点。预计到2020年，我国将把智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业，总体技术水平迈入国际先进行列。