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數(shù)控技術(shù)論文范文第1篇

【論文摘要】：隨著計算機業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革，是近年來應用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項綜合性的高新技術(shù)，文章結(jié)合國內(nèi)外情況，分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1.引言

數(shù)控技術(shù)是一門集計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、測量技術(shù)、現(xiàn)代機械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多學科交叉的綜合技術(shù)，是近年來應用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項綜合性的高新技術(shù)。它是為適應高精度、高速度、復雜零件的加工而出現(xiàn)的，是實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)絡化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機床裝備的靈魂和核心，有著廣泛的應用領(lǐng)域和廣闊的應用前景。

2.國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進行研究開發(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、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、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，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(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)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等多學科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。

長期以來，我國的數(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床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，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，己不適應日益復雜的制造過程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為我們國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

3.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，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)展和應用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢來看，主要有如下幾個方面：

3.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢

盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢，但是科學技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，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)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；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，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.25軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。3.3智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢

21世紀的數(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，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；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)控應用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。

目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(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、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(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。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(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，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。

4.結(jié)束語

隨著人們對數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡要陳述當前的發(fā)展趨勢，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。

參考文獻

[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.

[2]董淳.數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢[J].可編程控制器與工廠自動化.2006.

數(shù)控技術(shù)論文范文第2篇

（一）企業(yè)調(diào)研

天津航空機電有限公司，天津市杰立信模具有限公司，天津龍舟工控設備有限公司，光電集團有限公司，天津汽車模具有限公司，三星電子顯示器有限公司，中環(huán)三峰電子有限公司，東華醫(yī)療系統(tǒng)有限公司，天津索思儀表測控系統(tǒng)有限公司等十多家企業(yè)的數(shù)控技術(shù)專業(yè)的用人方向和崗位需求數(shù)據(jù)表明：目前，高職畢業(yè)生整體技能水平偏低、就業(yè)質(zhì)量不高，不能在技能上適應企業(yè)的技術(shù)崗位。大中型企業(yè)對高職院校數(shù)控技術(shù)技能型人才的需求方向主要集中在：數(shù)控機床操作、數(shù)控編程與工藝、CAD／CAE／CAM設計、數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)等。這也為數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)指明了方向。

（二）院校調(diào)研

針對需求方向，分析了多所院校現(xiàn)開設相關(guān)職業(yè)技術(shù)課程如下：數(shù)控編程、數(shù)控操作、數(shù)控加工工藝、CAD／CAM（自動編程）、數(shù)控原理、數(shù)控機床的維修與維護等。院校開設課程的合理性調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：69％的被調(diào)查者認為“數(shù)控加工工藝”與“數(shù)控編程”為專業(yè)核心課程；41％認為“數(shù)控加工工藝與編程”課程應加大實踐操作比例；61％認為仿真加工與機床操作的課時應增加；49％被調(diào)查者認為目前最感興趣的課程為數(shù)控機床操作；認為數(shù)控機床的維修與維護知識在未來數(shù)控行業(yè)更重要的占被調(diào)查總數(shù)的42％。數(shù)據(jù)表明，圍繞零件設計與加工及機床維修與保養(yǎng)等專業(yè)技能相關(guān)的課程，理論與實踐脫節(jié)，畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量不高，達不到應有的教學效果，與現(xiàn)存教學模式和課程體系安排有直接的關(guān)系。院校教學調(diào)研中暴露的問題主要有：課程體系缺乏職業(yè)性；理論與實踐課程脫節(jié)；任務驅(qū)動教學模式趨于形式化。這就要求學校針對現(xiàn)行課程進行調(diào)整，將理論內(nèi)容融于實際操作之中，重視操作技能的培養(yǎng)，重視關(guān)鍵能力的提高。

二、調(diào)研成果初探

教育部關(guān)于加強高職高專人才培養(yǎng)工作的意見中指出：高職教育的培養(yǎng)目標為高素質(zhì)勞動者和高技能專門人才。以“應用”為主旨和特征構(gòu)建課程體系和教學模式；實踐教學的主要目的是培養(yǎng)學生的技術(shù)應用能力。針對企業(yè)用人方向和現(xiàn)有課程中理論與實踐脫節(jié)的問題，我們結(jié)合學生的學習興趣，將數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標分為兩方面：零件設計與加工人員，機床維修與保養(yǎng)人員。根據(jù)這一目標把本專業(yè)核心知識作模塊細分：機械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實訓、數(shù)控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數(shù)控機床調(diào)試與維修。在教學上改進單一的“理論＋實訓”模式，根據(jù)企業(yè)的技能需求，采取“教、學、做”一體化的教學模式。

（一）教學改革實施

教師結(jié)合企業(yè)用人方向，制定教學目標，針對數(shù)控機床維護與維修模塊進行了大膽的教學改革嘗試。在數(shù)控機床維修實訓教學中，學生通過親自打開機床，自己動手拆卸零部件，認識各種零部件及其安裝結(jié)構(gòu)特點，先形成感性認知，后作理論理解，之后教師再引導學生對零部件做功能分類。先分出：機械部件、電器部件、液壓控制元件等，再結(jié)合不同零件進行細化分析。機械部件又分為機床主體、主軸組件、導軌、滾珠絲杠螺母副等。與機械部分相關(guān)的理論，如零部件的工作原理、材料、裝配關(guān)系、強度與剛度的校核等，盡可能在學生拆卸零部件環(huán)節(jié)中進行講解。液壓控制部件，主要明確液壓系統(tǒng)的控制原理，要求學生能夠看懂液壓回路圖，能分析執(zhí)行元件的工作過程。電器部分在學生直觀電器控制柜后，講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接，要求學生看懂電路圖。這樣，可以將學科知識重新整合，將理論融于實踐，使學生學有所獲，迅速掌握專業(yè)技能。例如，在講解機床機械結(jié)構(gòu)部分時，把滾珠絲杠螺母副作為教學的基本載體，演示部件運動過程，講解其傳動原理，再講零件結(jié)構(gòu)，及其它相關(guān)類型的機械傳動結(jié)構(gòu)并繪制其零件圖，從而學習零件的測量與繪制，認識零件材料的區(qū)別及用途。有了實踐動手經(jīng)驗，再加上理論知識的學習，再次讓學生動手，將拆卸的機床復原。這樣，將所學多門課程的知識融合于實踐操作訓練之中，達到獲取知識有深度、培養(yǎng)技能有特點的綜合目標，滿足企業(yè)高素質(zhì)、技能型人才培養(yǎng)的需求。

（二）課程體系模塊化

課程改革中，我們堅持“以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，以能力為本位”的高等職業(yè)教育改革發(fā)展方向，不斷探索，將專業(yè)知識和技術(shù)技能融合為一體，對陳舊的單科課程重新整合，改為模塊化教學，建立“基于工作過程”教學模式，突出技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的特點，制作了數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。根據(jù)就業(yè)方向不同，將本專業(yè)知識與技能劃分為五個核心模塊：機械制造基礎(chǔ)、數(shù)控車工實訓、數(shù)控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數(shù)控機床維護與維修。每個核心模塊涉及不同的專業(yè)基礎(chǔ)知識與實踐操作技能，面對不同的就業(yè)崗位。其中針對普通機加工人員，需要以機械制造基礎(chǔ)為核心模塊，包含：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機械加工實訓（車、銑、鉗工）、刀具與機床、切削原理等為基本知識與技能；數(shù)控加工人員，分為兩個典型方向：數(shù)控車工和數(shù)控銑工，分別對應兩個核心模塊，包括：數(shù)控加工工藝知識、數(shù)控加工編程知識、數(shù)控仿真軟件的應用、數(shù)控機床操作等基本知識和技能；零件設計與自動編程人員，核心模塊為計算機輔助設計與制造，包括：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、數(shù)控加工工藝、計算機輔助設計（AutoCAD軟件應用）、計算機輔助制造（UG三圍造型與自動編程）等基本知識和技能；機床維修與保養(yǎng)人員，核心模塊為數(shù)控機床的調(diào)試與維修，包括：電工基礎(chǔ)知識（電器元件介紹、電路圖的繪制與識讀）、安全用電常識、機床電氣控制與PLC應用、液壓與氣壓傳動、數(shù)控機床與數(shù)控原理、數(shù)控機床使用及維護等基本知識和技能。綜上，構(gòu)建了數(shù)控技術(shù)專業(yè)以職業(yè)崗位（群）知識能力為核心的模塊化教學內(nèi)容，為實現(xiàn)理實結(jié)合的一體化教學提供了依據(jù)。

三、構(gòu)建高職院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)技能型人才培養(yǎng)模式

（一）實施“三明治”人才培養(yǎng)模式

“三明治”人才培養(yǎng)模式由教育家杜威提出，其核心是：“從活動中學，從經(jīng)驗中學”，即把知識的學習與具體的活動聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)了學與做的結(jié)合，知與行的統(tǒng)一。遵循“三明治”精神，以“實踐—理論—實踐”教學模式組織專業(yè)課程教學，要求學生對所學專業(yè)知識，先有感性認識，再上升到理論高度，最后用所學理論知識，指導實踐操作，解決實踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)的一些問題，達到學有所用。在機械制造基礎(chǔ)模塊中，新模式教學將原有的車工實訓、銑工實訓及機械制造基礎(chǔ)課程深層次結(jié)合，將原有的實踐與理論知識點具體化。課程中先安排車工、銑工等實踐操作練習，其間，學生認識機床、練習磨刀、加工小軸、六面體等，通過這些基本實操練習，學生了解切削加工的一般過程，理解刀具角度的定義及不同角度對加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認識；再學習切削原理知識，了解切削過程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現(xiàn)象發(fā)生的原因，從而能夠自己想辦法，改變切削條件，控制加工過程，使得切削狀態(tài)達到最佳，生產(chǎn)效率提高，加工質(zhì)量提高等等。學習理論過程，結(jié)合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實際問題，重點分析原因，明確加工條件的重要性，在方向上為第二階段的實踐練習奠基，從而提升下一階段的實踐操作練習的技能。通過知識遷移，會舉一反三，學生根據(jù)零件質(zhì)量要求，合理選擇切削用量、刀具角度，加工出中等難度的零件，滿足企業(yè)需求。這種“實踐－－理論－－實踐”交替的“三明治”教學模式，為企業(yè)培養(yǎng)技能型人才提供了可靠保證。學生畢業(yè)后，基本上能夠動手操作，憑借學到的專業(yè)知識分析研究產(chǎn)品的加工方法，改進生產(chǎn)技術(shù)，凸顯課程設置的職業(yè)化，對接崗位需求，能夠為企業(yè)輸送高素質(zhì)高技能人才。

（二）編寫任務驅(qū)動型教材

教學改革中注重深化基于工作過程的“做中學、學中做”的人才培養(yǎng)模式，與企業(yè)深度融合，使企業(yè)參與學生培養(yǎng)全過程，共同構(gòu)建基于工作過程的實踐教學課程體系。教學改革的核心任務是依據(jù)企業(yè)需求，編寫任務驅(qū)動型教材。技能就像教材的骨骼一樣，而知識是肉，要根據(jù)骨骼的狀況來生長。傳統(tǒng)教材以＂肉＂為主線，“骨頭”居次，這樣的教材基本是沒有技能訓練的。任務驅(qū)動型教材根據(jù)培養(yǎng)技能，分析學習需要，然后讓學生學習這些知識并掌握這種技能。任務驅(qū)動型教材的特點是以任務為載體，以任務實施過程為線索，將專業(yè)知識穿插到任務實施過程中，在教師的指導下由學生自主完成任務，從而掌握所學知識點，并具備實踐操作能力。針對這五門核心課程，本著工學結(jié)合的原則，本課題選用企業(yè)代表性產(chǎn)品，編寫了任務驅(qū)動教材，配合實際教學。數(shù)控實訓課程是集數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程等多門理論課知識于一體的操作性很強的綜合實訓課程，是培養(yǎng)數(shù)控機床操作人員的核心課程。學生利用任務驅(qū)動型教材，不僅懂得了相關(guān)專業(yè)知識點，而且具備一定的實踐操作能力，同時了解了企業(yè)常見的產(chǎn)品類型。任務驅(qū)動型教材使學生在加工產(chǎn)品的過程中獲得成就感，有利于實踐技能的獲得。

（三）實施項目教學法

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以課本為中心的傳統(tǒng)教學模式不能滿足現(xiàn)今的教學要求；理實一體化教學因脫離企業(yè)項目和生產(chǎn)產(chǎn)品而流于形式。教師通過編寫與企業(yè)技能需求對接的任務驅(qū)動型教材，開展與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品項目教學法。“項目教學法”的特點是“以項目為主線、教師為指導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”的被動教學模式，創(chuàng)造了學生主動參與、自主學習、開發(fā)創(chuàng)新的新型教學模式。項目教學法注重理論與實踐相結(jié)合。每一個項目中包含來自生產(chǎn)車間的實際產(chǎn)品，與之相關(guān)的知識點，仿真加工，車間操作，實訓報告等多個環(huán)節(jié)的內(nèi)容，要求學生從認識項目開始，結(jié)合相關(guān)知識分析項目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機床操作等最終加工出產(chǎn)品。通過轉(zhuǎn)變學習方式，將課堂理論教學轉(zhuǎn)為理實結(jié)合的一體化教學，營造了實踐教學的學習環(huán)境，激發(fā)了學生的好奇心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)了他們分析和解決實際問題的能力。教師通過對學生的指導，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的灌輸式的教育觀念和教學方式，從單純的知識傳遞者變?yōu)閷W生學習的指導者和組織者。建立了全新的教學理念，提升了辦學目標，通過項目教學法的實施，探索教學過程的組織形式，逐步完善核心課程在專業(yè)教學中的作用。

四、結(jié)語

數(shù)控技術(shù)論文范文第3篇

上個世紀80年代，計算機技術(shù)的飛速發(fā)展帶動各行各業(yè)的迅速進步，依賴計算機自動控制技術(shù)的現(xiàn)代機械制造業(yè)也逐步脫離傳統(tǒng)制造，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝噬a(chǎn)。由集成電路板支撐的數(shù)控技術(shù)為核心的數(shù)控銑床率先走進了機械制造業(yè)，然后各種數(shù)控機械迅速充斥了機械制造業(yè)。從數(shù)控車床到鏜床、磨床、鉆床再到大型的沖床、板材一次性成型機械、車削設備等等，CAD等機械模擬制圖軟件的開發(fā)利用又進一步的提高了機械制造的工程化發(fā)展。計算機已經(jīng)走進了微電子的時代，數(shù)控技術(shù)也不例外，微電子技術(shù)為數(shù)控技術(shù)的更精細更準確操作提供了可能，微電子技術(shù)使得操作界面更加人性化，也更加小巧精致，實現(xiàn)的功能也更加豐富。不僅僅是單個制造產(chǎn)品，還可對成品進行計數(shù)打包裝箱等后續(xù)步驟，操作工人只需在一旁監(jiān)管突況的發(fā)生。傳統(tǒng)的機械制造業(yè)也可以進行計算機自動控制化的改造，實現(xiàn)對零散的生產(chǎn)設備統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)一致的生產(chǎn)。通過計算機模擬技術(shù)，可以找到機械制造中效率和利益最高的生產(chǎn)狀況，為企業(yè)帶來更大的利益。計算機技術(shù)不僅僅是對機械生產(chǎn)中起到作用，在原材料的購進，原材料的加工利用，產(chǎn)品的后續(xù)包裝銷售過程中，計算機能構(gòu)架一條完整的集成制造體系。

2數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)利用

在一些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中利用數(shù)控技術(shù)尤為重要，在化工生產(chǎn)過程中，粉塵、有毒有害氣體無時不刻威脅著生產(chǎn)工人的人生安全，數(shù)控技術(shù)的引用不僅改善了工人的勞動條件，提供了安全保障，同時對企業(yè)來說，也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)機械化。在生產(chǎn)加工中對環(huán)境要求非常高的加工過程中，數(shù)控技術(shù)可以擺脫人的因素，能提供更優(yōu)的生產(chǎn)環(huán)境，例如在食品加工過程，傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)明顯不能滿足我們對食品衛(wèi)生的要求，在現(xiàn)在化無菌化生產(chǎn)條件中數(shù)控技術(shù)減少了人為操作，一切由機械代替手工自動完成，保證了生產(chǎn)加工的質(zhì)量要求。數(shù)控技術(shù)對既定的生產(chǎn)過程進行控制，一般采用負反饋的調(diào)節(jié)機制，利用傳感器發(fā)現(xiàn)錯誤并及時采取相應的處理方法，實現(xiàn)全過程的智能化一體化生產(chǎn)。

2.1在采煤業(yè)中的應用

在傳統(tǒng)的采煤業(yè)中，一般是由采煤工人在地下進行挖煤作業(yè)，由于地下情形的不可預知性，煤礦事故頻繁發(fā)生。即使是在采用機械化采煤技術(shù)的今天人工的操作依舊存在，地下煤層環(huán)境的不同，也需要采用不同的機械。數(shù)控技術(shù)在采煤機的應用，解決了單件下料的重要難題，數(shù)字化技術(shù)能夠模擬出最優(yōu)的套料方案，不僅能實現(xiàn)采煤機械的高效率生產(chǎn)，還能極大的避免人工直接操作的危險性，降低甚至杜絕了煤礦事故的發(fā)生，提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2在汽車行業(yè)中的應用

汽車行業(yè)近些年在我國發(fā)展迅猛，數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中加快了汽車零部件的標準化生產(chǎn)，有數(shù)控技術(shù)控制的生產(chǎn)中心更加智能化，不僅高效率還能滿足產(chǎn)品更新的要求，還能制造一些極為復雜的零部件，為汽車工業(yè)的整體發(fā)展添磚加瓦。將不同零部件數(shù)字化處理后存儲在計算機中，利用模擬技術(shù)可以虛擬制造出各種汽車模型同時利用各種試驗軟件模擬測驗，了解其參數(shù)，更迅速的開發(fā)出一種產(chǎn)品來，縮減了汽車的研發(fā)周期。

2.3在新型機械制造領(lǐng)域的應用

在航天領(lǐng)域，許多零部件需要特殊的加工，才能滿足平整度、剛度、柔韌性的要求，傳統(tǒng)的制造也很難滿足這些加工要求，這就要求數(shù)控技術(shù)對材質(zhì)進行精密的微加工，不僅節(jié)約了材料還能更快的實現(xiàn)零部件的加工，推動了航天領(lǐng)域的發(fā)展。其它高精度的科學儀器亦是需要數(shù)控技術(shù)的應用。

3機械數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展

3.1更精確

利用數(shù)控技術(shù)完成高精度的機械操作，在微米級乃至于納米級的操作級別上手工借助機械一般很難完成及其細微的工作，只有通過數(shù)字控制技術(shù)進行分子的自組裝完成對納米級別的加工，數(shù)控技術(shù)精確到每一步，嚴格控制生產(chǎn)環(huán)境，將各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴絲合縫的連接起來，最終完成高精度超復雜的產(chǎn)品生產(chǎn)。

3.2更大

在微觀領(lǐng)域，數(shù)控技術(shù)可以做到微米級和納米級，機械設備也可以做的很小。在另一方面，數(shù)控技術(shù)結(jié)合大型生產(chǎn)機械也成了未來發(fā)展的一種走向。利用數(shù)控技術(shù)為核心的3D打印技術(shù)可以自行一體化建設大型建筑，在對復雜機械的組裝上，大型組裝機械自動精確組裝每一個零部件，節(jié)省時間提高效率。

3.3更快

沒有最快只有更快，數(shù)控裝置在未來幾年內(nèi)需要具備高速處理大量指令的能力，處理數(shù)據(jù)的能力和反應的時間長短決定了精確度。這不僅需要算法上的不斷改進和優(yōu)化，更需要硬件設施的不斷提升。由于計算機運行速度的飛速提升，CPU的運行頻率早已達到上千兆MHz，在微秒級別上依舊能夠快速做出反應。在另一個方面，伴隨著數(shù)據(jù)處理速度的提升，機械傳動速度度提升也十分迅猛，主傳動軸的轉(zhuǎn)動速度已經(jīng)達到100000轉(zhuǎn)每分鐘了，轉(zhuǎn)速的提高對附加的進給部件的剛度和韌性也提高了很大的要求。

4小結(jié)

數(shù)控技術(shù)論文范文第4篇

基于工作過程的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程改革思路如圖1所示。①分析企業(yè)中與數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)的典型工作任務，歸納出全部行動領(lǐng)域，并轉(zhuǎn)換為學習領(lǐng)域，即重構(gòu)基于工作過程的課程體系。②根據(jù)職業(yè)資格標準，將學習領(lǐng)域的內(nèi)容細化為若干教學單元，即設計模擬企業(yè)生產(chǎn)過程的學習情境。③在教師的引導下，學生按照咨詢、計劃、決策、實施、檢查和反饋“六步法”獨立實施或團隊協(xié)作完成學習任務，體驗整個“工作過程”，最終獲得滿足職業(yè)崗位需求的知識、技能和職業(yè)素養(yǎng)。④展示工作成果，分享學習經(jīng)驗，評估教學雙邊活動的效益，反饋問題與不足。

二、基于工作過程的專業(yè)課程改革措施

1.課程體系重構(gòu)

課程體系重構(gòu)是課程改革的核心內(nèi)容，應以充分調(diào)研相關(guān)職業(yè)崗位（群）為基礎(chǔ)，收集分析典型工作任務，歸納專業(yè)核心知識與技能并獲得行動領(lǐng)域，進而開發(fā)基于工作過程的學習領(lǐng)域課程體系。（1）職業(yè)崗位（群）調(diào)研。通過對本地內(nèi)燃機、機床工具、汽車零部件、泵閥和模具等規(guī)模制造企業(yè)進行調(diào)研，了解數(shù)控技術(shù)專業(yè)人才需求狀況以及人才培養(yǎng)目標的定位，明確數(shù)控技術(shù)相關(guān)工作崗位（群）有數(shù)控機床操作、裝配、機械產(chǎn)品質(zhì)檢等初始崗位和數(shù)控工藝制訂、零件編程、高檔（多軸）數(shù)控機床操作、數(shù)控機床裝調(diào)維修、機械產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)度和數(shù)控設備管理等發(fā)展崗位。（2）典型工作任務分析。由專業(yè)團隊聯(lián)合企業(yè)工程師或技術(shù)能手進行實地考察職業(yè)崗位，收集與數(shù)控技術(shù)專業(yè)相關(guān)的典型工作任務，確保所選任務具有綜合性及其工作過程具有完整性與代表性。（3）行動領(lǐng)域歸納。邀請企業(yè)及職教界專家召開“工作任務與職業(yè)能力分析”研討會，參照國家職業(yè)分類，對典型工作任務和相關(guān)職業(yè)能力進行歸類分析，總結(jié)出數(shù)控技術(shù)專業(yè)的行動領(lǐng)域。（4）學習領(lǐng)域轉(zhuǎn)換。學習領(lǐng)域是一種根據(jù)職業(yè)任務和工作過程而設計教學主題單元并組織教學的課程模式。參照國家職業(yè)資格標準和行業(yè)、企業(yè)技術(shù)標準，從與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的職業(yè)工作過程中的行動領(lǐng)域集合推導出一系列教學課程單元，并根據(jù)職業(yè)成長和學生認知規(guī)律，按照由淺及深的邏輯順序遞進排序，其總和就構(gòu)成了基于工作過程的數(shù)控技術(shù)專業(yè)學習領(lǐng)域課程體系，如表1所示。

2.學習情境設計

（1）目標及內(nèi)容設計。學習情境設計是以形成職業(yè)能力為目標，以典型工作過程為依據(jù)，將學習領(lǐng)域（課程）的內(nèi)容具體化。學習情境的目標及內(nèi)容之間呈現(xiàn)相關(guān)性、遞進性和包容性關(guān)系。以“數(shù)控編程與加工技術(shù)”課程學習領(lǐng)域為例，學習情境的目標及內(nèi)容的設計要緊抓兩個重點：一是選擇典型數(shù)控加工任務為載體；二是通過強化訓練，形成工藝編制、數(shù)控編程與加工等技能。由此，設計系列學習情境，并對每個情境的能力目標、子任務內(nèi)容及預期成果、教學方法、教學組織、教學環(huán)境與教學資源等進行詳細描述。（2）教學資源設計。包括開發(fā)體現(xiàn)專業(yè)特色的校本教材和學材（課程教材、實踐指導書、導學任務單、網(wǎng)絡課程和試題庫等），制作配套教學課件、電子教案和加工案例視頻等多媒體材料。利用校園網(wǎng)絡作為支撐平臺和校內(nèi)教學資源庫作為管理平臺，滿足師生個性化的使用。教師使用網(wǎng)絡教學平臺能夠進行案例導學、難點解析和作業(yè)布置，學生通過開放式學習平臺可以獲取相關(guān)信息資源、完成交互式學習任務和拓展性學習項目。

3.教學組織實施

（1）實施“教學做”一體化教學模式。“教學做”一體化教學模式是以工作過程為導向，將專業(yè)理論教學與實踐教學融合在同一學習情境中實施。堅持以“做”為中心，“在做中教、在做中學”，使職業(yè)教育緊扣職業(yè)崗位的要求，實現(xiàn)教學與生產(chǎn)、理論與實踐的緊密結(jié)合，使學生在知識結(jié)構(gòu)、動手能力、綜合素質(zhì)等方面得到全面的發(fā)展。例如，實施“車削螺紋”學習情境時，學生在教師的引導下，理解任務要求，獲取相關(guān)信息，制訂并實施計劃。學生在模擬的工作場景中邊做邊學，自主完成工作任務，及時總結(jié)成果與經(jīng)驗，最終掌握螺紋類零件的工藝制訂、數(shù)控編程與操作加工等知識與技能。由此，知識學習、能力訓練和素質(zhì)培養(yǎng)三位一體貫穿于整個教學過程中。（2）實施“三階段崗位”、工學交替模式。學生在學習期間，要經(jīng)歷三個階段的崗位學習。一是在一體化教室完成“教學做”一體化的課程項目學習，培養(yǎng)學生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識與工作技能，體驗工作過程的一般流程；二是在校內(nèi)實訓基地進行課程綜合實訓，培養(yǎng)學生專業(yè)知識和技能的綜合運用水平，提高分析問題和解決問題的能力；三是在校外實訓基地參加頂崗實習，培養(yǎng)學生適應企業(yè)崗位的職業(yè)能力，強化質(zhì)量意識，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)。校企共建校內(nèi)外生產(chǎn)性實訓基地，搭建校企合作平臺，是實施工學交替的關(guān)鍵。一方面，將企業(yè)產(chǎn)品加工引入到校內(nèi)實訓基地，既滿足企業(yè)降低設備成本投入和追求盈利的目標，又實現(xiàn)了職業(yè)教育教學過程與生產(chǎn)過程的對接；另一方面，安排學生到校外實訓基地頂崗實習，學生既是完成綜合實踐訓練，也是在承擔生產(chǎn)任務，所完成的合格實習作品就是企業(yè)產(chǎn)品。通過工學交替，學生提前適應了工作崗位，專業(yè)知識和實踐技能得到全面的檢驗和提升，質(zhì)量意識和責任感由此增強，還獲得一定的勞動報酬。

4.教學評價反饋

教學評價是依據(jù)教學目標對教學過程及結(jié)果進行價值判斷。教學評價提供了展示工作成果和分享學習經(jīng)驗的機會，激發(fā)了學生學習興趣和潛能，反饋學生達成學習目標的情況和存在的問題，還檢驗了教師教學的效果，為教學決策服務。教學評價的形式是多樣的，可通過成果展示、表格反饋、網(wǎng)絡平臺測試、職業(yè)技能鑒定和參加技能大賽等方式進行。教學評價內(nèi)容要全面，一方面，要將專業(yè)成績與綜合能力評價相結(jié)合，既要檢驗專業(yè)技能水平，又要反饋職業(yè)素養(yǎng)高低；另一方面，要將結(jié)果評價與過程評價相結(jié)合，既要重視工作成果的完成，又要關(guān)注工作過程的實施。教學評價主體要多元化，即實行教師評價、學生評價（自我評價和組員互評）與企業(yè)專家評價相結(jié)合。

三、課程改革存在的突出問題與解決措施

數(shù)控技術(shù)論文范文第5篇

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(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：(1)機械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(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)展趨勢

數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，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)展和應用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢

效率、質(zhì)量是先進制造技術(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)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；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，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉(zhuǎn)速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應用領(lǐng)域進一步擴大。

1.25軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。

當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。

在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國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、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢

21世紀的數(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，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；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)控應用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(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、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。

網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(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。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(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，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，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出“ITplaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。

1.4重視新技術(shù)標準、規(guī)范的建立

1.4.1關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學計劃和規(guī)范的制定，預示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

1.4.2關(guān)于數(shù)控標準

數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標準ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標準化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠的影響。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計算機上。而在新標準下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡化發(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％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。

目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術(shù)機構(gòu)。美國的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel)，其目標是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。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)的原型樣機上進行了驗證。

2對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計

我國數(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個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。在“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50％，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了10％。

縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進行商品化開發(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。蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。

c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）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)水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。

a.技術(shù)水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。

b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。

c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應用領(lǐng)域拓展力度不強；相關(guān)標準規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數(shù)控技術(shù)應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)化問題的時候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失，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)劃的有效實施，往往規(guī)劃理想，實施困難。

d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術(shù)的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標準研究不夠。

3對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1戰(zhàn)略考慮

我國是制造大國，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，即要掌握先進制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。

我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會安全看，因為制造業(yè)是我國就業(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，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實現(xiàn)禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。

3.2發(fā)展策略

從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(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)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強調(diào)市場需求為導向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關(guān)鍵設備等）帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、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)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品；當然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面，要強調(diào)產(chǎn)、學、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標，按國家意志實施攻關(guān)，以解決國家之急需。

在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

［1］中國機床工具工業(yè)協(xié)會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.

［2］梁訓王宣,周延佑.機床技術(shù)發(fā)展的新動向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.