数控机床国内的发展进程及趋势3

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1、学习中心:层次:专ilk：年级:学号学生:指导教师:完成日期:年月日丈止疲2犬孝网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：国内的数控机床发展进程、趋势及策略浙江三门奥鹏学习中心[22]专科起点本科机械设计制造及其自动化12年春季内容摘要本文以数控机床为研究对象，首先阐述了数控机床的发展历程，接下來对我国数控机床的发展现状与发展趋势进行了介绍，并分析了其存在的问题，最后提出了针对我国数控机床的发展策略。关键词：数控机床；进给伺服系统；机床加工程序内容摘要I引言11数控机床的发展进程21.1进给伺服系统21.1.1步进伺服系统21.1.2直流伺服系统31.1.3交流伺服系统31.1.4直线伺服

2、系统31.2机械传动系统41.2.1滚动导轨4122、滑动导轨41.3数控机床加工程序的结构52数控机床的发展趋势72.1高速化72.2高精度化72.3功能复合化72.4控制智能化72.5体系开放化82.6驱动并联化82.7极端化（大型化和微型化）82.8信息交互网络化92.9新型功能部件92.10高可靠性92.11加工过程绿色化92.12多媒体技术的应用103数控机床发展中所存在的问题114数控机床的发展策略124.1以高速化为先导，提高数控机床的综合性能124.2推进um工程，研制高效精密数控机床124.3发展复合加工数控机床、缩短制造过程链124.4高效柔性化的新一代制造系统124

3、.5发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化134.6开展可靠性设计，加强全面质量管理，保证数控机床的可靠性增长……134.7提高技术人员的综合素质。13结束语14致谢15参考文献16自20世纪末开始，我国制造业就开始了逐渐由制造人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，又是重要商站。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。近年来，我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强，无论在精度、速度、性能，还是智能化方面都取得了相当的成绩。在国际贸易中，很多发达国家把数控机床视

4、为具冇高技术附加值、高利润的主耍机电出口产品。因此，对数控机床技术的发展历程进行总结分析，将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的口标。1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NCCNumericalControl）和计算机数控CNC（NumericalNumericalControl）2个阶段。数控NC阶段主耍经历了以下3代：第1代数控系统，始于50年代初年，系统全部釆用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第2代数控系统，始丁50年代末，以品体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。第3代数控系统，始于60年代中期，由于小规模集成电路的出现，

5、使其体积变小、功耗降低，可靠性提高，推动了数控系统的进一步发展。计算机数控CNC阶段也经历了3代：第4代数控系统，始于70年代，当首个采用小型计算机的CNC装置芝加哥展览会上購面时，标志着CNC技术的问世。第5代数控系统，始于70年代后期，屮、大规模集成电路技术所取得成就，促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生，并逐步应用于数控系统。第6代数控系统，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

6、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耍的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的口标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。1.1进给伺服系统进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，它是一个很典型的机电一体化系统，主要出位置控制单元、速度控制单元、驱动原件（屯机）、检测与反馈单位和机械执行部件几个部分组成。1.1.1步进伺服系统在20世纪60年代以前，步进伺服系统是以步进电机驱动的液压伺服电动机或是以功率步进电机直接驱动为特征，伺服系统采用开环控制。步进伺丿J娼脅接受脉冲信号，

7、它的转速和转过的角度取决于指令脉冲的频率或个数。由于没冇检测和反馈环节，步进电机的精度取决于步距角的精度，齿轮传动间隙等，所以它的精度较低。而H步进电机在低频吋易出现振动现象，它的输出力矩随转速升高而下降。又由于步进伺服系统为开环控制，步进电机在启动频率过高或负载过人时易出现“丢步”或“堵转”现象，停止吋转速过高容易出现过冲的现象。另外步进电机从静止加速到工作转速需耍的吋间也较长，速度响应较慢。但是Ft!于其结构简单，易于调整，工作