数控技术论文范文

数控技术论文篇1

何谓情境教学法？何川（2010）在《浅谈情境教学法在中职教育中的应用》中提出：“情境教学法是在教学过程中引入或创设实际情形，通过生动直观的教学活动，提高学生的学习积极性、提高教学效果的教学方法。”陈亚峰（2012）在《情境教学法在中职计算机基础教学中的应用研究》一文中认为：“情境教学法是一个系统的、全面的教学过程，通过创建典型的场景，根据教学目的，认真设计教学环节，动之以情，晓之以理，用学生喜闻乐见并能准确表达教学内容的语言娓娓道来，从而实现把情感活动和认知活动结合起来所创建的一种教学模式。”对于上述概念界定，笔者更赞同陈亚峰的看法。

2情境教学法在中职数控技术应用课堂中的具体践行策略

情境教学法在中职数控技术应用课堂中的践行策略有很多。笔者总结其中的几种策略，论述如下：

2.1结合多媒体创设情境

多媒体与我们的中职数控技术应用教学似乎有着天然的联系，多媒体俨然已经成为我们中职数控技术应用教学必不可少的现代教学手段之一。基于此种情况，我们完全可以在数控技术应用课堂中结合多媒体创设情境，从而不断提高我们的课堂教学质量。例如，执教制图设计中的装配图以及剖视图相关内容的时候，如果我们采用传统的教学方法仅仅用图片进行展示的话，那么对于一些学习能力较差的中职生来说则是很难接受和掌握相关知识的。针对这种情况，笔者决定结合多媒体创设情境：事先制作了一个多媒体课件，通过这个多媒体课件把切割以及装配的过程用动画更加生动、形象地呈现给同学们。通过这个多媒体教学情境的创设，同学们可以更加直观、生动地掌握相关的教学内容。除此之外，还可以在一定程度上激发中职生的课堂学习兴趣。结合多媒体创设情境对于我们的中职数控技术应用教学来说仅仅只是一种常用手段，这种教学手段的运用受到了同学们的普遍欢迎。但是这里需要注意的是：在结合多媒体创设情境的时候教师必须要在多媒体课件的制作上下功夫，只有制作出精美的、符合教学实际的课件才能真正提高我们课堂教学的有效性。

2.2结合师生讨论创设情境

除了结合多媒体创设情境之外，在中职数控技术应用课堂中我们还可以结合师生讨论创设情境。在中职数控技术应用课堂中，对于一些重难点问题我们必须要进行适当的师生讨论，最终通过师生讨论帮助同学们更好地理解相关知识。例如，一次在上读图课的时候，笔者结合师生讨论创设了这样一个情节：首先在黑板上根据相关的视图补画所缺的视图或图线向同学们呈现出几道问题，并且对于问题的设置有多个答案。然后让同学们进行讨论，同学们讨论完毕之后，笔者再和大家一起讨论，共同解决问题。在这个过程当中不仅锻炼了同学们的发散思维能力，还在一定程度上激发了同学们的创造性思维。结合师生讨论创设情境对于教师来说并不是一件很难的事情。但是这里需要注意的是：师生讨论的主题必须要经过精心的预设，讨论的主题也必须要有价值。否则不仅不能提高我们课堂教学的有效性，还可能会占用大量的课堂教学时间，降低课堂教学的效果。

2.3结合动手操作创设情境

中职数控技术应用课程是一门实践性非常强的学科，因此我们在具体的教学过程当中必须要培养学生的动手操作能力，要尽可能多的结合动手操作创设情境。最终让同学们在动手操作的过程当中巩固和实践自身已学知识。例如，数控编程指令一般分为用于非圆曲线表面加工的宏程序指令、可以由操作者定义的子程序指令、多个表面多次走刀加工的复合循环指令、单一表面简单循环的加工指令以及单一表面单一走刀的简单指令等。并且这些指令在不同情况之下的适用条件也不尽相同。为了有效培养中职生选择合适的加工指令进行数控编程的能力，笔者给出了很多种不同的条件和要求让同学们进行具体的动手操作和研究。通过相关的动手操作，中职生的动手操作能力不仅得到了有效提升，其中的绝大多数同学也能够顺利、有效地编制出符合数控加工实际生产要求的数控程序。这就是结合动手操作创设情境所产生的具体效果，它对于提高中职生的数控技术应用能力来说是非常有帮助的。因此，我们在课堂教学当中应经常性地结合动手操作创设情境。

3结语

情境教学法在中职数控技术应用课堂中的践行是一门学问，具体采用何种情境创设方式需要我们教师根据具体的教学内容而定。除了上述几种情境教学法的践行方式之外，我们还可以采用多种情境创设方式。希望本文的写作可以给更多的中职数控技术应用教师以启示，探索出更多有效的情境创设方法，不断提高中职数控技术应用教学质量。

数控技术论文篇2

关键词：数控技术发展应用

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。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”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

一、数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。

1、高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

2、轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“ITplaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

二、对我国数控技术及其产业发展的基本估计

我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

1、奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

2、初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

3、建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。

c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。

三、对我国数控技术和产业化发展的战略思考

1、战略考虑

我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

2、发展策略

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

参考文献：

［1］中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：18-20.

［2］梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动向［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：21-28.

［3］中国机床工具工业协会数控系统分会.CIMT2001巡礼［J］.世界制造技术与装备市场，2001(5)：13-17.

数控技术论文篇3

目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

二、数控技术发展趋势

（一）性能发展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为

（二）功能发展方向

（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

（三）体系结构的发展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可*性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。

三、智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。

职称中心

参考文献：

[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

[2]交流异步电动机的软起动与保护探讨，何友全矿山机械，2000.5.

[3]陈伯时、陈敏逊，交流调速系统，机械工业出版社，1997.

数控技术论文篇4

对与食品的包装进行杀菌时，以往的人工消毒不能达到较好的效果，也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入，导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术，能够有效解决这些问题，并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中，如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床，设备采用的是热水循环喷淋杀菌，即进行温水预冷，然后采用冷水进行冷却处理，达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌，并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送，将物品送入杀菌机中，受到各温度的影响，使得食物的温度得到有效地调节，从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时，容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌，最后是冷却的阶段，设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理，能够保持食物的风味、色泽以及营养成分，在达到杀菌的同时，还能保持食物的鲜美。总之，数控技术在工业当中的运用，不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本，提高了生产的效率，确保了产品的质量。

当前，我国汽车工业的发展迅速，使得汽车的配件加工也取得较大的进步，数控技术在汽车工业当中的运用，某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率，促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中，数控技术集加工中心与数控机床于一体，共同组成高效率的柔性生产线，满足当前汽车产品进行更新换代的要求；打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念，较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言，运用数控技术进行加工与制造，能够减少各零部件的制造误差，提高加工的效率。与此同时，还有其他的技术：柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用，将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连，促进汽车工业的进一步发展[2]。

宇航工业当中运用数控技术加工零部件，能够满足宇航零部件的特殊加工要求，此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此，宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工，方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言，不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求，而且还能够对铝合金的材质进行切割，有效节约能源，减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。

在机械的机床设备加工当中引入数控技术，并借助计算机的控制技术，对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制，确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力，从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制，从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时，达到了机床加工的精细化与精度的要求，为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能，因此数控技术在机械的机床加工与制造当中，起到至关重要的作用。

我国的煤矿储量较大，但是由于受到开采技术的制约，使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高；其次是采煤机的类型较少，不利于煤矿开采企业的选择，采，加上采煤的效率较差，只能进行小批量的生产，因此，浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率，确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决，而使用数控技术后，可借助龙骨板的程序进行下料，对套料的选用方案进行优化，有效提高了采煤机的采煤效率。此外，运用数控技术，还可对煤矿的开采过程进行精准控制，确保煤矿机械的加工质量；此外，数控机床在加工的同时，重复性好、精度高，加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工，精加工要求高的在高精度的数控机床上加工，进而提高煤矿机械的整体数控化程度，更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。

数控技术论文篇5

制造业是国民经济的物质基础和产业主体,是国民经济高速增长的发动机,是科学技术的基本载体,是国家核心竞争力的重要体现,是国家安全的重要保证[1]。长期以来我国对制造业不够重视,以上对制造业地位的确立是我们几十年血的教训得来的,已经成为制造业学科泰斗们和国家的共识。当前随着经济全球化趋势迅速发展,国际上产业结构调整和产业转移步伐加快,国际竞争更加激烈,这既对我国提出了严峻的挑战,也提供了历史性的发展际遇。数控机床是制造业的工作母机,是制造业的基础和根本。笔者将蓝牙无线通信技术引入数控系统,并对其应用前景进行了有益的探索。

将蓝牙技术与数控系统的结合,可考虑从以下三个方面提升现有数控系统的性能:

(1)实现技术人员对数控机床的无线监控,方便了用户生产和维护。在生产过程中用户方技术人员可以通过便携的蓝牙监控设备对数控设备进行实时监控和干预机床的运行。

(2)通过建立高速无线数据链路提高数控系统的实时自动监控能力。现有数控系统是基于操作者监控的系统。当数控机床进行加工工作时,操作者主要依靠肉眼的观察和自身的经验来判断机床的运行情况并作出适当的干预,例如停止主轴、系统停机等。这一过程是人工的,其最大的缺陷在于实时性差,当操作者发现异常情况时,可能已造成工件的损毁、机床的破坏等无法弥补的损失。通过引入蓝牙技术,在数控主机与蓝牙监控机之间建立高速数据链路,将数控系统的运行参数实时地传送给蓝牙监控机,由监控机实时地、自动地监控和记录数控系统的运行状态并对数控系统主机发送相应的操作命令。

(3)通过蓝牙监控系统对数控系统运行状态的实时和完整的记录提高数控系统的可维护性。提高机床的维护效率,缩短维护时间是提高数控机床利用率和节省人力、资金的重要途径。2003年9月的数据表明我国机床设备利用率在20%～30%之间。蓝牙技术引入数控系统后,通过对系统运行状态的完整保存,得以对故障进行再现、和分析,可以大大提高系统的非机械性故障的维护效率。

1.蓝牙技术简介

蓝牙技术(Bluetooth)是一种短距无线通信技术,其目的是替代数字设备和计算机外设间的电缆连线以及实现数字设备间的无线组网。1998年爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔成立了蓝牙特殊利益小组(SIG),负责制定蓝牙规范。

蓝牙规范规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要达到的要求。到目前为止,SIG已经颁布的蓝牙规范有110、110B、111三个版本,目前最新的111版本于2001年4月公布。蓝牙规范由两部分组成:蓝牙核心协议、蓝牙应用框架。

蓝牙技术产品体积小、功耗低,可以方便地集成到几乎任何数字设备中。使用的产品包括手机、PDA、笔记本电脑、打印机、数码相机等。蓝牙无线技术的应用大体上可以划分为替代线缆(CableRe2placement)、因特网桥(InternetBridge)和临时组网(AdHocNetwork)3个领域。

2.技术路线分析

蓝牙技术是现今技术最复杂的一种无线通信技术。蓝牙技术的复杂性并不体现在它的硬件上而是体现在其协议本身的庞大和兼容性上。要实现以蓝牙为数据链路的应用,技术路线的探索和确定是一个关键环节。

根椐数控系统的整体设计要求,系统平台为WindowsNT操作系统。研究的总体目标是“以蓝牙无线通信技术为传输载体,实现数控主机与PC和便携设备的互连,完成数据在数控主机与PC及便携设备的互传,以实现对数控系统的实时监控和高效率维护。”在总体目标确定的情况下,在组织研究的基础上确定了以下三种技术路线:

(1)独立开发蓝牙的HCI层以下协议栈以及上层独立的通信协议,在此基础上完成系统控制和收发模块的开发工作,实施对接后完成整个开发工作。这一方法无疑是最具吸引力的一种方法。其优点有:

①可以独立掌握蓝牙的核心技术;

②蓝牙的所有指令可以在控制模块中直接得以执行,我们可以直接控制蓝牙设备的工作状态、设备连接、通信速率和通信时机;

③减少HCI层以上的协议层,加快程序执行速度。

这种方法所需的工作量极大,蓝牙设备的驱动程序、HCI层以下协议栈和HCI上层控制模块在短时间内独立完成。

(2)利用第三方提供的蓝牙开发平台,开发出所需的通信模块。这种方法的优点是开发周期短、开发难度低,但需购买蓝牙开发平台。

(3)利用蓝牙市场上成熟的蓝牙设备,以蓝牙的RFCOMM上层协议栈为平台,开发蓝牙通信模块。

这种方法的优点是投资少、开发相对容易。

我们对第一种方法和第三种方法都做了研究,在综合考虑后最终采用第三种技术路线开发成功,其通信模型如图2。

3.系统设备选型及网络组织

3.1蓝牙的拓扑结构蓝牙支持点对点和一点对多点的通信,最基本的网络组成是微微网。微微网由主设备单元和从设备单元两种设备单元构成。主设备单元负责提供时钟同步信号和调频序列。而从设备单元一般是受控同步的设备单元,并接受主设备单元的控制。在同一微微网中,所有设备单元均采用同一调频序列。每个从设备单元的起始频率和占用信道由主设备单元控制。一个微微网中,一般只有一个主设备单元,而从设备单元目前最多可以有7个。不同的微微网之间可以互相连接。

设备选型要想实现数控系统与蓝牙监控系统之间的数据传输,数控系统和蓝牙监控系统上必须有相应的蓝牙硬件。设备选型涉及到数控系统和蓝牙设备软硬件,整个系统必须能够紧密配合,否则无法实现系统的整体功能要求。系统的设备选型决定了整个系统的硬件成本、开发平台、软件开发难度、开发周期等一系列问题,是一个系统工程,关系到整个系统的研发成败。设备选型主要集中在数控系统本身蓝牙设备的选型和蓝牙监控设备的选型上。

在数控系统本身的设备选型上,我们采用了IPC+蓝牙USBDongle的硬件组合,它具有以下优点:

•系统的成本低。IPC和蓝牙USBDongle都是成熟的工业产品,销售渠道多采购方便,采购成本低。

•便于开发平台的选择和统一。IPC严格符合业界的各种PC机标准,PC机的操作系统和丰富的软件开发平台都可以使用。蓝牙USBDongle符合蓝牙1.1技术规范,蓝牙丰富的上层协议为我们实施开发提供了丰富的协议接口。

•蓝牙USBDongle与数控IPC是独立的硬件,大大增加了硬件的灵活性,避免了硬件的独特性给采购带来的麻烦。

蓝牙的固定监控主机基本与数控系统本身的相同,可以采用IPC+蓝牙USBDongle或笔记本PC+蓝牙USBDongle的组合。

基于以下几点,蓝牙移动监控设备采用了HPiPAQPocketPCh5450PDA:

•简化了开发平台的选择和开发。该PDA采用MS的PocketPC210(即WindowsCE310)操作系统,该系统支持主流的X86系列微机在WindowsNT下软件的嵌入式版本,软件资源丰富。因此软件开发平台可选择免费eVC或eVB,而避免了其它主流嵌入式操作系统如PalmOS和Linix所带来的软件资源不够丰富,节省了昂贵的开发平台采购费用。

•该PDA集成了符合蓝牙协议规范111标准的蓝牙模块,避免了PDA上蓝牙设备的开发和选型问题。

•HPiPAQPocketPCh5400PDA采用了ARM体系结构的IntelmPXA250应用处理器,它的主频为400MHz。该系统功耗低、性能高,能够满足蓝牙监控系统要求的系统运行速度。

•HPiPAQPocketPCh5400PDA的系统操作界面与主流的Windows操作系统的界面布置和使用方法相似,界面友好、便于操作。便于使用人员的培训和使用。

整个硬件系统的硬件组织和网络拓扑结构见图4。

4.系统软件结构模型及功能

软件结构模式是指软件的组织管理方式,即系统任务的划分方式、任务的调度机制、任务间的信息交换机制以及系统的集成方法等。研究结构模式是为了解决CNC系统软件集成的问题,也是开发新系统首先要解决的问题,是决定数控系统开发的成败和性能高低的第一要素。系统的整体软件结构模型见图5。

数控系统是基于WindowsNT的全软件型数控系统,软件构架采用“线形系统结构”,这种软件结构具有结构简单、系统模块化程度高、开发维护简单等优点。数控系统与蓝牙结合并实现实时自动监控的首先要解决的问题是实时数据的高速实时采集。通过将蓝牙数控模块嵌入数控全软件数控系统的位控、速控模块,问题就得到了很好的解决。系统运行过程中,蓝牙收发模块将位控模块采集的数控机床的各传感器的信息和机床的运动坐标状态实时地发送到蓝牙监控系统的蓝牙数据收发模块,蓝牙监控系统的蓝牙数据收发模块将发送过来的数据分别送入实时自动监控模块,实时自动监控模块对运行的状态信息按一定的监控算法进行分析检查,如发现有异常则发送指令回CNC部分完成对机床的控制,实时监控模块负责将系统的状态数据存入状态数据库。同时,故障自动检测模块调用系统信息数据库中的机床实体三维信息和被加工工件的三维实体信息结合机床的实时加工状态信息检测可能发生的故障,并实施自动干预措施。人工干预模块是一个人工干预命令集合,在加工过程中技术人员可通过该模块人工发送指令,控制机床的工作状态和实时修改加工参数。故障回放模块是一种事后处理系统。数控系统和蓝牙监控系统之间的工作是相互独立地实时并行工作,因此无论CNC部分发生怎样严重的故障,并行部分都能完整的记录系统的状态信息。故障回放和故障仿真模块调用系统状态数据库中的信息,完成其对机床故障的重现,帮助技术人员排除故障、积累避免故障的经验。

5.实现及结论

选择++Builder610作为数控系统本体及数控系统中蓝牙收发模块和固定机蓝牙监控系统的开发平台;采用eVB310作为蓝牙移动监控系统的开发平台,并完成了整个系统的开发工作。数控系统和蓝牙监控设备之间的蓝牙数据链可以随时建立和中断,完全由用户掌握和控制。其中数控系统界面和蓝牙固定机监控系统界面分别见图6、图7。

数控技术论文篇6

1.1含义

数控技术作为一种高新技术，从实质上而言，其是指利用计算机技术对传统机械制造技术进行科学的控制，以便保证机械制造过程的安全性，并提高机械制造的效率和质量。在机械制造中，数控技术的应用主要是为了对机械设备的角度、速度等进行合理的控制。与传统机械制造技术相比，数控技术具备三个优点，即效率高、精度高、柔性自动化。数控技术在机械制造中的应用是以机械自动化为基础，其也是构成机械制造集成系统的主要部分之一。

1.2原理

在机械制造中，数控技术属于一种高新技术，而这种技术的应用也是对计算机技术、精密测算、自动控制等综合使用的重要体现。从结构方面而言，数控技术的主要构成部分是现代数控系统，而要想利用这种系统对不同的机械设备进行控制，论机械制造中数控技术应用孙响英双峰县职业中专417700需要依靠存储程序来实现。现代数控系统（CNC系统）作为构成数控技术的主要部分，该系统主要包括CNC装置、输入和输出装置、速度控制单元及软件等多个部分，而其中最为重要的部分是CNC装置。CNC系统中的CNC装置属于一种特殊的电子计算机，这种装置的使用是为了利用硬件对软件的运行进行合理的控制，以便保证软件的运行效果。在机械制造中，数控技术的应用原理是将机床加工信息输入到CNC系统中，再经由电子计算机输出到驱动电路。另外，在数控技术的应用过程中，机械制造人员需要对该过程进行实时控制，以便保证对机械制造过程的控制能够更加精准，机械制造的质量和效率能够得到有效的提升。

2数控技术在机械制造中的应用

随着科学技术的不断创新，以及机械市场的激烈化发展，数控技术在生活中各个行业也得到了更为广泛的应用，而这主要体现在以下几个行业中的应用。

2.1机械设备

在机械制造中，机械设备是基础条件，但其所起的作用却极为重要。数控技术在机械制造中的应用可以使机床加工得到更好地控制，而数控机床的应用是指利用数字化方式对机械零件加工工艺的各种信息进行处理，并以代码的方式对机械制造过程进行管理，以便确保机械制造过程能够真正实现机电一体化管理。在机械制造中，数控技术的应用是利用计算机对机床进行控制，以使机械制造的精度和效率能够得到有效提升，并真正实现自动化操作。利用数控技术对机床进行控制的优势在于零件加工过程比较简便，不像传统操作方式那样复杂，制造人员只要将零件加工信息输入到存储程序中，就可以实现自动化操作。由此可以看出，数控技术在机械制造中的应用，不仅能够提高机械制造的质量及设备的运行效率，也能够对机械制造过程进行合理的简化，而这对增强机械设备的可控性有很大帮助。

2.2工业生产

市场竞争的激烈化发展也现代工业生产增加了很大的难度，而对工业生产而言，数控技术的应用可以使机械设备完成机械操作人员在恶劣工作环境下无法完成的任务。同时，数控技术在工业生产中的应用不仅能够提升机械设备的运行效率，也能够提高工业产品的生产质量。比如汽车零件的生产由数控机械进行控制，可以有效的提高汽车零件生产的质量。汽车齿轮需要依据设计的图纸及实验所得的数据进行生产，利用数控技术控制汽车齿轮的生产，可以提高汽车齿轮的契合度，也能够提升数控机械生产汽车齿轮的精准度。在工业生产中，数控技术包含的控制单元是由计算机构成，而将工业生产程序输入数控技术包含的现代数控系统中，并利用计算机将指令输送给驱动单元，及时检测指令输出情况，以便保证工业生产的质量和效率。假如在数控技术应用中，操作人员存在错误操作，传感装置会及时将信息反馈给控制单元，从而确保控制单元能够及时的采取保护措施。一般情况下，执行控制单元保护措施的结构主要是由机械原件和伺服系统构成。此外，在工业生产中，数控技术的使用不仅能够减轻机械操作人员的工作压力，也能够提高工业产品的生产质量和效率，这对提升工业生产安全性有很大帮助。比如，在汽车零部件生产中，高速电主轴的HVM800型卧式加工中心的转速最高可达到24000r/min，而工作台在不到1s行程就可以达到1m，这不仅提高了汽车零部件生产的效率，也在一定程度上增加了汽车制造企业所获得的经济利益。

2.3煤矿机械

煤矿开采必须使用的设备是采煤机，而当前煤矿开采所使用的采煤机的改良速度比较快，且具备品种多、批量小等特点，这也代表着采煤机生产技术比较简单，往往是采用焊件生产。在煤矿机械的焊件下料中，传统机械制造技术很难得到煤矿机械制造要求，而如今所使用的数控气割技术是利用龙骨板程序进行采煤机焊件下料，这可以有效的提高采煤机焊件下料的安全性。

3结束语

综上所述，在工业发展中，机械制造业属于基础性行业，其所起到的作用也极为重要。然而，我国的机械制造水平与发达国家相比还有一定的差距，特别是机械制造的核心技术。随着科学技术的不断创新，数控技术的发展速度越来越快，其的应用范围也越来越广。但是，数控技术在机械制造中的应用水平还有待提高。只有在充分应用数控技术的基础上对我国的机械制造水平进行提高，我国工业制造行业才能得到更好地发展。

数控技术论文篇7

1数控技术的原理

数控机床使用计算机嵌入式系统，能够在计算机上远程控制和定位工作台，还具备了和数控机床匹配的功能模块结构，很大程度上提高了工作的效率。对固定工件进行位置处理，能够保证程序正常运行。使用数控机床的时候，把每个坐标轴移动分量传送到驱动光源中，这样机床的切削运动就可以按照编制的路线进行。使用装置中的插补功能进行数据的记录，控制系统把数据信号传送到控制装置中从而进行管理。中央处理器分析数据信息，让每个部件都可以正常运转，对零件进行精密加工处理。数控机床使用的是数字信息控制运动过程和机械加工。设定编程程序，让编辑好的程序控制设备。所以数控技术极大的提高了机械加工的设备的灵活性，促进了加工机床的发展。在制造行业中，数控技术已经是加工的主体，数控技术的高低直接关系到产品的质量。

2数控技术在制造行业应用

2.1在机床设备中应用

数控机床是现代机电的重要组成，能够有效的提高制造业的工作效率。数控机床的应用改变了原来的零件加工方式，能够使用数字化技术处理零件的加工工艺，使用编程指令，让人工操作得到了取代，提高了加工效率。在机床设备中应用数控技术，能够让生产工序和各项设备有机配合，不再调整机床工作台的位置，能够实现复杂零件的加工。

2.2在工业中应用

在工业中，主要是将数控技术应用在机械设备生产线上。采用编程方法，把需要的指令输入到了计算机中，然后通过控制计算机实现机械设备远程自动化控制技术，不再使用人工控制。数控技术具有很高的精确度，在保证了加工质量的同时，还能够提高生产效率，人工工作的环境也得到了改善。在工业中应用数控机床能够完成复杂的加工任务，在精度方面也有很好的精确度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出现了故障，数控机床的相关传感和检测系统，就能够把故障的相关信息传输到计算中，计算机就会停止机床的工作，能够很好的保护数控机床设备。这样能够很大的节省人力资源，让企业的成本降低。

2.3在机械加工中应用

我国科学技术发展非常迅速，不进行数控车床技术的更新就不能跟上时展的步伐。很多的机械制造商已经意识到了先进技术的潜力，不断地引进先进的焊件。数控气割技术轻松的解决了单件下料难的问题，在工作的时候，只要保证压缩接触面积均匀，就能够实现很好的密封功能，对于产品的内外环凹凸面加工提供了保证，实现毛坯到成品持续加工。数控技术在机械浮动油封中也得到了很大的应用，能够将数控镗铣床编程和现代机械设备进行结合，通过提前编制好齿形子程序，调整结合角度就可以满足质量的要求。在机械加工中，使用数控车床技术，还能够提高零件焊接的精度，进行密封，能够从毛坯到成品持续加工，很大程度上提高了加工效率。

3数控机床增效措施

数控机床加工工艺和加工设备中有一些问题，缺乏数控机床加工工艺的知识库和数据库，缺乏加工切削参数，缺乏数字化管理系统和制造系统。数控机床在加工的时候，需要很长的准备时间和等待时间，发生故障之后调试的时间也很长，这些都降低了数控机床的效率。对我国数控机床加工工艺现状进行认真分析之后，研究出了一些增加数控机床效率的方法。

3.1提高自动化程度

数控技术在发展过程中，会逐渐的提高自动化程度，这是数控技术发展的趋势，也是制造领域的要求。自动化程度加快之后，能够减少加工的时间，提高加工的效率。经过柔性生产线和柔性制造单元以及复合加工技术，能够提高数控技术的自动化和连续性，这样可以有效的降低加工所需要的辅助时间，提高了生产效率。

3.2优化加工过程

数控车床加工过程还存在一定的缺陷，通过优化生产加工过程，能够减少加工准备时间。在加工中，使用先进配套的管理方式、生产技术、机械零件制造执行系统、刀具自动配送、机械设备管理等，能够增强设备的开动率和完整性，对于数控机床的持续运行和高效管理具有很好的作用。

3.3优化加工设计和工艺

数控机床加工工艺需要优化，在保证零件质量的前提下，通过减少加工的时间，提高加工的效率。数控机床使用先进的刀具或者是高性能的数控机械机床等，能够仿真模拟数控机床的加工，从而优化控制数控机床程序。优化加工工艺和加工设计，能够提高加工的性能，提高切削效率和主轴的加工效率。

4总结

机械加工行业直接关系到我国经济水平发展的情况，而数控技术的水平代表着机械加工行业的水平，所以数控机床在国家科学技术等方面都占据着重要的地位。数控机床技术在很多的领域都有很广泛的应用，同时也有一些方面需要提高。数控机床提高自动化程度，优化加工过程和加工工艺，提高加工的零件精准度，都能够有效的提高数控机床的生产效率，降低企业的生产成本，提高制造行业的水平。

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参考文献是说作者在写作或者编辑论文的过程当中引用相关学术研究信息来源，作者在引用前人的劳动成果时，在文中引用的地方要做上标注，最后在论文的末尾依次列出参考文献，下面是学术参考网的小编整理的关于数控毕业论文参考文献，欢迎大家阅读借鉴。

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