对数控机床的认识

王春雁，石 生

黑龙江哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150302

对数控机床的认识

王春雁，石 生

黑龙江哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150302

数控机床是由字母和数字代码组成的计算机语言也就是程序指令，由这个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。它既可以加工简单零件，又可以直接加工复杂型面零件，中小批量零件，还可以加工精度要求高，形状又较复杂的工件。数控机床加工是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一。因此，机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。

数控机床；切削加工；程序指令；数据信息

0 引言

随着科学技术的不断发展，机械加工能力的不断加强，对产品的精度要求越来越高，对零件加工工艺的规范化不断提高。普通的加工能力已经不能满足在短周期内更换新产品的需求。尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具加工等行业。在这种情况下，只有数控机床才能满足需求，因此它已经占据机械行业的最显眼地位。

在机械行业中，有很多制造机械的机器，也有很多能够制造机器的机器。如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等等，它们是机械行业发展的基础，也叫“母机”。因此机床行业位居“工具母机”的特殊地位。也正因为这样，它才对机械工业中各行各业的升级具有特殊重要的意义。所以，机床行业的发展既取决于中国机械全行业总体发展趋势，同时又影响着全行业的健康发展。数控机台又是机械行业的基本生产设备，它的发展状况会直接影响到一个国家的现代化水平。因此，它的数量和质量将是衡量一个国家发达程度的重要标志之一。

1 数控机床的类型

数控机床大体有数控车削，数控铣削，数控钻床，数控加工中心。其它的还有数控线切割、数控插齿、数控工具磨、数控雕刻机、数控折弯机、数控冲床、数控剪床等等。

还可以将数控机床分为普通数控机床和加工中心两大类。

一类是普通数控机床。它一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，如数控铣、数控车、数控钻、数控磨床、数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善，刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。

另一类是数控加工中心。它是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，零件在一次装夹后，可以将其大部分加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工一次完成。由于加工中心能有效地避免由于多次安装造成的定位误差，所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。

我国的金属板材加工行业也是不容忽视的加工行业，在社会发展中也占据着相当重要的地位。为了更快更好的发展我国的金属板材加工行业，将数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等应用到这个行业中。

还有测绘用的数控多坐标测量机，绘图用的自动绘图机，工业机器人等。

2 数控机床的特点

1）数控机床与普通机床相比，它可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工。而且它的加工精度高，加工稳定可靠，高柔性，高生产率，劳动条件好，有利于管理现代化，但它的投资大，使用费用高，生产准备工作复杂，维修困难等特点；

2）降低了操作人员的劳动强度。在普通机床上加工一个零件需要更换多次夹具，而在数控机床上就可以只装夹一次就够了；

3）数控机床生产效率高。如果加工零件数量较多，而且形状简单。可以将多个零件重叠放置，比如5件、10件。一次加工完成，直至加工结束。这样，在数控机床上加工1次零件的时间，是在普通机床上加工1次零件的时间1/10或更少。一次加工数量是普通机床的10倍或更多；

4）降低人为误差，质量可靠，节省生产时间；

5）减少用工数量。一人看管一台机器，还可以一人看管两台机器。

4 数控系统的类型

各行各业的数控机床品种众多，其数控系统也有很多：如fanuc数控系统、西门子数控系统、华中数控系统、三菱数控系统等等。无论有多少种数控系统，归根结底都是将零件轮廓信息、转速信息、进给速度等信息，通过译码器变成计算机可以识别的二进制数据形式，存储在存储器中。如发现不可识别的信息或语法错误等情况，以报警的形式提示用户修改。

5 数控机床的工作原理

编程人员根据图纸和工艺要求在计算机上编写加工程序。通过连接计算机和数控加工设备的数据传输线，应用数据传输软件，将编写好的程序由计算机传送到设备存储器中。

操作人员把需要加工的零件通过夹具、压板等工具固定好后，安装好刀具，检查润滑油、冷却油是否足量，检查程序里给出的主轴转速、进给速度是否合适，一切工作准备就绪后，就可以按照图纸中的工艺要求加工出合格的产品了。

6 数控机床与人们的生活息息相关

电能是人们日常生活必不可少的能源之一。水力发电、火力发电、核能发电、风力发电甚至还利用了自然能源，比如说太阳能发电、海水高度差发电等等。

能源问题是国家战略问题，我国一直注重电力设备的制造。经过几十年的发展，我国电力设备制造水平已经位居世界前列，我国的电工装备制造企业能够胜任智能电网的发展需求。数控机床应用在电力发展行业上也需要更上一层楼。

随着人们生活水平不断提高，人们的需求日益增多。增大了发电行业的装机容量，发电设备必然会进一步发展，叶片发电机组做出不可磨灭的贡献。它是由每一个叶片零件组装成的。而叶片零件的加工则是由数控机床来完成的。数控铣床，数控磨床，数控加工中心，数控车床等等。我国数控机床产品已延伸到成套、复合领域。数控系统装置是数控机床的神经中枢，我国从上世纪90年代末开始，掌握基于通用32位工业控制机开放体系结构，一举登上当代同一起跑线，开发出能与加工中心、复合车削机床及齿轮机床配套的数控系统，特别是能控制五轴联动和具备网络化远程监测、诊断、操作功能的数控系统，并开发出弧齿锥齿轮数控加工。

总体来讲，我国机床产业进入转型期后，发展顺利，自主创新能力提升，整体产业实力有了质的飞跃。

7 数控设备制造业已成为中国工业的主导行业

在中国，机床行业已进入了创新活动的活跃期。中国的创新资源逐渐成熟，在某些领域已经到了由技术模仿跟踪转向主要依靠自主创新求发展，进而在产业发展制高点上挑战全球。我国有条件由一个技术消费国转变为技术创新国，带动传统产业的改造升级，由低端制造转向产业链，培育出一批批具有全球竞争力的企业和企业集团，进一步提高国家竞争力。

机床，是装备工业的母机，关系到国家整体实力，要率先取得更大的突破。国内一批装备制造的领军型企业，经过多年的积累和进步，具备了相当的基础，应该有信心、有志气完成这个突破。这是国家的期望、民族的希望和企业的社会责任。

8 我国数控机床行业的未来发展趋势

在中国机械工业中，机床行业位居“工具母机”的特殊地位，其水平也对机械工业中各行各业的升级具有特殊重要的意义。因此，机床行业的发展既取决于中国机械全行业总体发展形势，同时又影响着全行业的健康发展。

我国生产的数控机床不但在品种数量上有了很大的发展，而且在产品的技术水平和质量上也不断提高。五轴联动高档数控龙门镗铣床、五轴联动高档数控车削中心，是造船、电力、航空等行业急需的关键设备，近年来我国已开发研制成功，且作为成熟商品走向市场。我国数控机床通过多年的努力，在机床的外观造型、制造质量、产品可靠性和售前售后服务等方面也都有较大的改进和提高，进一步得到了各界用户的信任，从而赢得了越来越多的用户，随着数控机床技术水平和档次的不断提高，为国家重点工程和国防建设提供数控装备和成套设备的能力，也有明显的提高。

机床行业将以国家“信息化带动工业化”为契机，用信息技术和复合技术提高数控机床的性能和关键功能配套产品水平，加快产品结构调整，通过引进先进技术、合作生产、合资经营，实现与国际接轨的跨越式发展。

TH18

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1674-6708（2013）83-0025-02