数控技术论文

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数控技术论文范文第1篇

【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。

1.引言

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2.国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。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。

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，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3.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的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：

3.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。

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。

3.25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。3.3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，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，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.结束语

随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

数控技术论文范文第2篇

（一）企业调研

天津航空机电有限公司，天津市杰立信模具有限公司，天津龙舟工控设备有限公司，光电集团有限公司，天津汽车模具有限公司，三星电子显示器有限公司，中环三峰电子有限公司，东华医疗系统有限公司，天津索思仪表测控系统有限公司等十多家企业的数控技术专业的用人方向和岗位需求数据表明：目前，高职毕业生整体技能水平偏低、就业质量不高，不能在技能上适应企业的技术岗位。大中型企业对高职院校数控技术技能型人才的需求方向主要集中在：数控机床操作、数控编程与工艺、CAD／CAE／CAM设计、数控机床的维护与保养等。这也为数控技术专业人才培养指明了方向。

（二）院校调研

针对需求方向，分析了多所院校现开设相关职业技术课程如下：数控编程、数控操作、数控加工工艺、CAD／CAM（自动编程）、数控原理、数控机床的维修与维护等。院校开设课程的合理性调查统计数据显示：69％的被调查者认为“数控加工工艺”与“数控编程”为专业核心课程；41％认为“数控加工工艺与编程”课程应加大实践操作比例；61％认为仿真加工与机床操作的课时应增加；49％被调查者认为目前最感兴趣的课程为数控机床操作；认为数控机床的维修与维护知识在未来数控行业更重要的占被调查总数的42％。数据表明，围绕零件设计与加工及机床维修与保养等专业技能相关的课程，理论与实践脱节，毕业生就业质量不高，达不到应有的教学效果，与现存教学模式和课程体系安排有直接的关系。院校教学调研中暴露的问题主要有：课程体系缺乏职业性；理论与实践课程脱节；任务驱动教学模式趋于形式化。这就要求学校针对现行课程进行调整，将理论内容融于实际操作之中，重视操作技能的培养，重视关键能力的提高。

二、调研成果初探

教育部关于加强高职高专人才培养工作的意见中指出：高职教育的培养目标为高素质劳动者和高技能专门人才。以“应用”为主旨和特征构建课程体系和教学模式；实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力。针对企业用人方向和现有课程中理论与实践脱节的问题，我们结合学生的学习兴趣，将数控技术专业培养目标分为两方面：零件设计与加工人员，机床维修与保养人员。根据这一目标把本专业核心知识作模块细分：机械制造基础、数控车工实训、数控铣工实训、计算机辅助设计与制造、数控机床调试与维修。在教学上改进单一的“理论＋实训”模式，根据企业的技能需求，采取“教、学、做”一体化的教学模式。

（一）教学改革实施

教师结合企业用人方向，制定教学目标，针对数控机床维护与维修模块进行了大胆的教学改革尝试。在数控机床维修实训教学中，学生通过亲自打开机床，自己动手拆卸零部件，认识各种零部件及其安装结构特点，先形成感性认知，后作理论理解，之后教师再引导学生对零部件做功能分类。先分出：机械部件、电器部件、液压控制元件等，再结合不同零件进行细化分析。机械部件又分为机床主体、主轴组件、导轨、滚珠丝杠螺母副等。与机械部分相关的理论，如零部件的工作原理、材料、装配关系、强度与刚度的校核等，尽可能在学生拆卸零部件环节中进行讲解。液压控制部件，主要明确液压系统的控制原理，要求学生能够看懂液压回路图，能分析执行元件的工作过程。电器部分在学生直观电器控制柜后，讲解柜中的所有电器元件的功能、作用以及电路的连接，要求学生看懂电路图。这样，可以将学科知识重新整合，将理论融于实践，使学生学有所获，迅速掌握专业技能。例如，在讲解机床机械结构部分时，把滚珠丝杠螺母副作为教学的基本载体，演示部件运动过程，讲解其传动原理，再讲零件结构，及其它相关类型的机械传动结构并绘制其零件图，从而学习零件的测量与绘制，认识零件材料的区别及用途。有了实践动手经验，再加上理论知识的学习，再次让学生动手，将拆卸的机床复原。这样，将所学多门课程的知识融合于实践操作训练之中，达到获取知识有深度、培养技能有特点的综合目标，满足企业高素质、技能型人才培养的需求。

（二）课程体系模块化

课程改革中，我们坚持“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”的高等职业教育改革发展方向，不断探索，将专业知识和技术技能融合为一体，对陈旧的单科课程重新整合，改为模块化教学，建立“基于工作过程”教学模式，突出技术技能型人才培养的特点，制作了数控技术专业人才培养方案。根据就业方向不同，将本专业知识与技能划分为五个核心模块：机械制造基础、数控车工实训、数控铣工实训、计算机辅助设计与制造、数控机床维护与维修。每个核心模块涉及不同的专业基础知识与实践操作技能，面对不同的就业岗位。其中针对普通机加工人员，需要以机械制造基础为核心模块，包含：机械制图与公差配合、材料及热处理、普通机械加工实训（车、铣、钳工）、刀具与机床、切削原理等为基本知识与技能；数控加工人员，分为两个典型方向：数控车工和数控铣工，分别对应两个核心模块，包括：数控加工工艺知识、数控加工编程知识、数控仿真软件的应用、数控机床操作等基本知识和技能；零件设计与自动编程人员，核心模块为计算机辅助设计与制造，包括：机械制图与公差配合、材料及热处理、数控加工工艺、计算机辅助设计（AutoCAD软件应用）、计算机辅助制造（UG三围造型与自动编程）等基本知识和技能；机床维修与保养人员，核心模块为数控机床的调试与维修，包括：电工基础知识（电器元件介绍、电路图的绘制与识读）、安全用电常识、机床电气控制与PLC应用、液压与气压传动、数控机床与数控原理、数控机床使用及维护等基本知识和技能。综上，构建了数控技术专业以职业岗位（群）知识能力为核心的模块化教学内容，为实现理实结合的一体化教学提供了依据。

三、构建高职院校数控技术专业技能型人才培养模式

（一）实施“三明治”人才培养模式

“三明治”人才培养模式由教育家杜威提出，其核心是：“从活动中学，从经验中学”，即把知识的学习与具体的活动联系起来，充分体现了学与做的结合，知与行的统一。遵循“三明治”精神，以“实践—理论—实践”教学模式组织专业课程教学，要求学生对所学专业知识，先有感性认识，再上升到理论高度，最后用所学理论知识，指导实践操作，解决实践环节出现的一些问题，达到学有所用。在机械制造基础模块中，新模式教学将原有的车工实训、铣工实训及机械制造基础课程深层次结合，将原有的实践与理论知识点具体化。课程中先安排车工、铣工等实践操作练习，其间，学生认识机床、练习磨刀、加工小轴、六面体等，通过这些基本实操练习，学生了解切削加工的一般过程，理解刀具角度的定义及不同角度对加工的影响。先获得车削、铣削加工的感性认识；再学习切削原理知识，了解切削过程中的受力、变形、温度变化、刀具磨损等现象发生的原因，从而能够自己想办法，改变切削条件，控制加工过程，使得切削状态达到最佳，生产效率提高，加工质量提高等等。学习理论过程，结合第一阶段面临的诸如“抗刀”等实际问题，重点分析原因，明确加工条件的重要性，在方向上为第二阶段的实践练习奠基，从而提升下一阶段的实践操作练习的技能。通过知识迁移，会举一反三，学生根据零件质量要求，合理选择切削用量、刀具角度，加工出中等难度的零件，满足企业需求。这种“实践－－理论－－实践”交替的“三明治”教学模式，为企业培养技能型人才提供了可靠保证。学生毕业后，基本上能够动手操作，凭借学到的专业知识分析研究产品的加工方法，改进生产技术，凸显课程设置的职业化，对接岗位需求，能够为企业输送高素质高技能人才。

（二）编写任务驱动型教材

教学改革中注重深化基于工作过程的“做中学、学中做”的人才培养模式，与企业深度融合，使企业参与学生培养全过程，共同构建基于工作过程的实践教学课程体系。教学改革的核心任务是依据企业需求，编写任务驱动型教材。技能就像教材的骨骼一样，而知识是肉，要根据骨骼的状况来生长。传统教材以＂肉＂为主线，“骨头”居次，这样的教材基本是没有技能训练的。任务驱动型教材根据培养技能，分析学习需要，然后让学生学习这些知识并掌握这种技能。任务驱动型教材的特点是以任务为载体，以任务实施过程为线索，将专业知识穿插到任务实施过程中，在教师的指导下由学生自主完成任务，从而掌握所学知识点，并具备实践操作能力。针对这五门核心课程，本着工学结合的原则，本课题选用企业代表性产品，编写了任务驱动教材，配合实际教学。数控实训课程是集数控加工工艺、数控编程等多门理论课知识于一体的操作性很强的综合实训课程，是培养数控机床操作人员的核心课程。学生利用任务驱动型教材，不仅懂得了相关专业知识点，而且具备一定的实践操作能力，同时了解了企业常见的产品类型。任务驱动型教材使学生在加工产品的过程中获得成就感，有利于实践技能的获得。

（三）实施项目教学法

调查发现，以课本为中心的传统教学模式不能满足现今的教学要求；理实一体化教学因脱离企业项目和生产产品而流于形式。教师通过编写与企业技能需求对接的任务驱动型教材，开展与企业生产相关的产品项目教学法。“项目教学法”的特点是“以项目为主线、教师为指导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”的被动教学模式，创造了学生主动参与、自主学习、开发创新的新型教学模式。项目教学法注重理论与实践相结合。每一个项目中包含来自生产车间的实际产品，与之相关的知识点，仿真加工，车间操作，实训报告等多个环节的内容，要求学生从认识项目开始，结合相关知识分析项目、制定工艺、编写程序、仿真加工、机床操作等最终加工出产品。通过转变学习方式，将课堂理论教学转为理实结合的一体化教学，营造了实践教学的学习环境，激发了学生的好奇心和创造力，培养了他们分析和解决实际问题的能力。教师通过对学生的指导，转变了传统的灌输式的教育观念和教学方式，从单纯的知识传递者变为学生学习的指导者和组织者。建立了全新的教学理念，提升了办学目标，通过项目教学法的实施，探索教学过程的组织形式，逐步完善核心课程在专业教学中的作用。

四、结语

数控技术论文范文第3篇

1.1在煤矿综合采矿方面的应用机电一体化数控技术在煤矿综合采矿方面的应用主要表现在电牵引采煤机上。大功率的电牵引采煤机，其牵引性能比液压牵引更加优越，能够应用于大倾角的煤层开采中，并且具有结构简单、操作方便、反应灵敏、便于维护等优点。

1.2在煤矿提升、运输方面的应用煤矿提升、运输是煤矿生产中的关键环节，其工作效率直接影响着煤矿的生产效率，矿井提升机和带式输送机的使用正是机电一体化数控技术应用的具体体现。其中，矿井提升机能够实现全数字提升，而内装式提升机是一种典型的机电一体化设备，简化了机械的结构，将滚筒和驱动有机地连接起来，大大提升了设备运行的安全、稳定性；带式输送机是目前最主要的输煤设备，具有可靠性强、自动化程度高、输送量大、适合长距离输送等优点。

1.3在煤矿安全生产方面的应用煤矿的安全生产离不开监控系统的支持，良好的监控系统能够有效地避免煤矿安全事故的发生。煤矿矿井对监控系统的要求极高，必须保证系统时刻连通，保证随时能与工作人员联络，从而保证井下工作人员的人身安全。机电一体化数控技术在矿井监控系统中的应用，可以将系统主机内的数据库进行连接，利用局域网使其连成同步模式，由专用的通信接口负责主备机的监控工作，并利用专业的软件，对产生的数据进行整理和分析，同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能，为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持，对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。

1.4在其他方面的应用煤矿安全生产离不开井下支架设备，而机电一体化数控技术在支架设备中也有着广泛的应用。利用计算机系统与液压支架系统的充分结合，实现了成组自动移架和定压双向临架，有效地避免了支架与模板和顶板发生碰撞。目前，掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的电气系统。

2机电一体化数控技术应用的相关建议

我国煤矿机电一体化数控技术与国外先进技术相比，仍然具有一定的差距，这就需要相关部门加大科研力度，加大对机电一体化数控技术开发的资金投入，提高我国机电一体化数控技术水平，提高煤矿机械自动化程度。另外，还可以大胆借鉴国外先进技术，根据我国煤矿行业的实际发展情况，制订符合我国煤矿企业发展的机电一体化数控技术的开发规划。随着我国煤矿机电一体化数控技术水平的提高，煤矿生产的效率、安全性等得到了全面的提升，但与此同时，也应该加强对煤矿工作人员的技术培训，使其能够熟练操作这些自动化机械，并且加强对机械设备的管理和维护，确保煤矿生产的安全与稳定。

3总结

数控技术论文范文第4篇

基于工作过程的数控技术专业课程改革思路如图1所示。①分析企业中与数控技术专业相关的典型工作任务，归纳出全部行动领域，并转换为学习领域，即重构基于工作过程的课程体系。②根据职业资格标准，将学习领域的内容细化为若干教学单元，即设计模拟企业生产过程的学习情境。③在教师的引导下，学生按照咨询、计划、决策、实施、检查和反馈“六步法”独立实施或团队协作完成学习任务，体验整个“工作过程”，最终获得满足职业岗位需求的知识、技能和职业素养。④展示工作成果，分享学习经验，评估教学双边活动的效益，反馈问题与不足。

二、基于工作过程的专业课程改革措施

1.课程体系重构

课程体系重构是课程改革的核心内容，应以充分调研相关职业岗位（群）为基础，收集分析典型工作任务，归纳专业核心知识与技能并获得行动领域，进而开发基于工作过程的学习领域课程体系。（1）职业岗位（群）调研。通过对本地内燃机、机床工具、汽车零部件、泵阀和模具等规模制造企业进行调研，了解数控技术专业人才需求状况以及人才培养目标的定位，明确数控技术相关工作岗位（群）有数控机床操作、装配、机械产品质检等初始岗位和数控工艺制订、零件编程、高档（多轴）数控机床操作、数控机床装调维修、机械产品生产调度和数控设备管理等发展岗位。（2）典型工作任务分析。由专业团队联合企业工程师或技术能手进行实地考察职业岗位，收集与数控技术专业相关的典型工作任务，确保所选任务具有综合性及其工作过程具有完整性与代表性。（3）行动领域归纳。邀请企业及职教界专家召开“工作任务与职业能力分析”研讨会，参照国家职业分类，对典型工作任务和相关职业能力进行归类分析，总结出数控技术专业的行动领域。（4）学习领域转换。学习领域是一种根据职业任务和工作过程而设计教学主题单元并组织教学的课程模式。参照国家职业资格标准和行业、企业技术标准，从与数控技术相关的职业工作过程中的行动领域集合推导出一系列教学课程单元，并根据职业成长和学生认知规律，按照由浅及深的逻辑顺序递进排序，其总和就构成了基于工作过程的数控技术专业学习领域课程体系，如表1所示。

2.学习情境设计

（1）目标及内容设计。学习情境设计是以形成职业能力为目标，以典型工作过程为依据，将学习领域（课程）的内容具体化。学习情境的目标及内容之间呈现相关性、递进性和包容性关系。以“数控编程与加工技术”课程学习领域为例，学习情境的目标及内容的设计要紧抓两个重点：一是选择典型数控加工任务为载体；二是通过强化训练，形成工艺编制、数控编程与加工等技能。由此，设计系列学习情境，并对每个情境的能力目标、子任务内容及预期成果、教学方法、教学组织、教学环境与教学资源等进行详细描述。（2）教学资源设计。包括开发体现专业特色的校本教材和学材（课程教材、实践指导书、导学任务单、网络课程和试题库等），制作配套教学课件、电子教案和加工案例视频等多媒体材料。利用校园网络作为支撑平台和校内教学资源库作为管理平台，满足师生个性化的使用。教师使用网络教学平台能够进行案例导学、难点解析和作业布置，学生通过开放式学习平台可以获取相关信息资源、完成交互式学习任务和拓展性学习项目。

3.教学组织实施

（1）实施“教学做”一体化教学模式。“教学做”一体化教学模式是以工作过程为导向，将专业理论教学与实践教学融合在同一学习情境中实施。坚持以“做”为中心，“在做中教、在做中学”，使职业教育紧扣职业岗位的要求，实现教学与生产、理论与实践的紧密结合，使学生在知识结构、动手能力、综合素质等方面得到全面的发展。例如，实施“车削螺纹”学习情境时，学生在教师的引导下，理解任务要求，获取相关信息，制订并实施计划。学生在模拟的工作场景中边做边学，自主完成工作任务，及时总结成果与经验，最终掌握螺纹类零件的工艺制订、数控编程与操作加工等知识与技能。由此，知识学习、能力训练和素质培养三位一体贯穿于整个教学过程中。（2）实施“三阶段岗位”、工学交替模式。学生在学习期间，要经历三个阶段的岗位学习。一是在一体化教室完成“教学做”一体化的课程项目学习，培养学生掌握专业基础知识与工作技能，体验工作过程的一般流程；二是在校内实训基地进行课程综合实训，培养学生专业知识和技能的综合运用水平，提高分析问题和解决问题的能力；三是在校外实训基地参加顶岗实习，培养学生适应企业岗位的职业能力，强化质量意识，形成良好的职业素养。校企共建校内外生产性实训基地，搭建校企合作平台，是实施工学交替的关键。一方面，将企业产品加工引入到校内实训基地，既满足企业降低设备成本投入和追求盈利的目标，又实现了职业教育教学过程与生产过程的对接；另一方面，安排学生到校外实训基地顶岗实习，学生既是完成综合实践训练，也是在承担生产任务，所完成的合格实习作品就是企业产品。通过工学交替，学生提前适应了工作岗位，专业知识和实践技能得到全面的检验和提升，质量意识和责任感由此增强，还获得一定的劳动报酬。

4.教学评价反馈

教学评价是依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断。教学评价提供了展示工作成果和分享学习经验的机会，激发了学生学习兴趣和潜能，反馈学生达成学习目标的情况和存在的问题，还检验了教师教学的效果，为教学决策服务。教学评价的形式是多样的，可通过成果展示、表格反馈、网络平台测试、职业技能鉴定和参加技能大赛等方式进行。教学评价内容要全面，一方面，要将专业成绩与综合能力评价相结合，既要检验专业技能水平，又要反馈职业素养高低；另一方面，要将结果评价与过程评价相结合，既要重视工作成果的完成，又要关注工作过程的实施。教学评价主体要多元化，即实行教师评价、学生评价（自我评价和组员互评）与企业专家评价相结合。

三、课程改革存在的突出问题与解决措施

数控技术论文范文第5篇

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.