機電一體化畢業(yè)論文----當前世界先進制造技術

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　在高科技迅速發(fā)展的21世紀，在經(jīng)濟日益增長的21世紀。有誰能不為金錢而努力，去奮斗、去拼搏？到底是由于什么原因而造成今天的結果？是人們思想改變了，使得人們去勞動、去創(chuàng)造。不斷的，人們的需求越來越大，要求變得越來越高，工業(yè)也隨之變得越來越發(fā)達了，于是形成了今天的局面。</p><p>　　說到經(jīng)濟的發(fā)展，人

2、們首先應該想到的就是工業(yè)，因為每一個國家每一個地區(qū)想要得到經(jīng)濟上的發(fā)展就必須對工業(yè)的大力支持。工業(yè)發(fā)展具體表現(xiàn)在機電一體化設備、數(shù)控車床設備等方面的先進制造技術的發(fā)展，各國的軍事發(fā)展也是相對必要的。如果一個國家沒有強大的工業(yè)基礎和經(jīng)濟力量來起支撐作用的話，那么這個國家只有一種可能“等待她的就只有滅亡”。</p><p>　　本論文主要介紹了一部分先進制造技術的起源、發(fā)展及我國現(xiàn)目前的發(fā)展狀況。好讓我們清楚自己國家

3、的發(fā)展情況，明白自己肩上有多大的責任，更好的培養(yǎng)21世紀新一代接班人們的責任感。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………1</p><p>　　摘要…………………………………………………………………………4</p><p>　　關鍵宇……

4、…………………………………………………………………4</p><p>　　一、機電一體化……………………………………………………………5</p><p>　?。ㄒ唬?、機電一體化系統(tǒng)的基本結構…………………………………5</p><p>　?。ǘ?、功能原理解接口特征匹配的實現(xiàn)方法………………………6</p><p>　?。ㄈC電一體化技術

5、的發(fā)展………………………………………8</p><p>　　二、我國發(fā)展“機電一體化”的對策……………………………………9</p><p>　?。ㄒ唬⒓訌娊y(tǒng)籌安排，協(xié)調發(fā)展計劃………………………………9</p><p>　?。ǘ?、強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用…………………………9</p><p>　?。ㄈ?、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度…

6、……………………………9</p><p>　　（四）、突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”…………………………10</p><p>　　三、數(shù)控……………………………………………………………………10</p><p>　?。ㄒ唬?、數(shù)控機床的由來………………………………………………10</p><p>　?。ǘ?、數(shù)控機床的特點……………………………

7、…………………11</p><p>　　（三）、數(shù)控機床的發(fā)展………………………………………………12</p><p>　　四、我國的數(shù)控技術現(xiàn)狀…………………………………………………13</p><p>　　（一）、什么是數(shù)控機床………………………………………………16</p><p>　?。ǘ?、數(shù)控設備的發(fā)展方向………………………………

8、…………16</p><p>　?。ㄈ?shù)控系統(tǒng)………………………………………………………17</p><p>　?。ㄋ模C床精度………………………………………………………17</p><p>　?。ㄎ澹⒛壳笆澜缰麢C床廠商在我國的投資情況…………………18</p><p>　?。?、民營企業(yè)進入機床行業(yè)情況…………………………………

9、18</p><p>　?。ㄆ撸?、軍工企業(yè)技改情況……………………………………………18</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………19</p><p>　　結束語………………………………………………………………………19</p><p>　　當前世界先進制造技術</p><p>

10、　　【摘 要】 機電一體化是一種復合技術,是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產(chǎn)物,是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著科學技術的不斷深入地發(fā)展，集成電路、機械、電子、信息、材料和管理技術干一體的機電一體化技術水平也將得到不斷地提高。文章分析了機電一體化系統(tǒng)、數(shù)控機床、自動化控制系統(tǒng)的基本結構及功能原理與特征匹配的實現(xiàn)方法，探討了機電一體化技術的發(fā)展方向。</p><p>　　【關鍵字】 機電一體化 數(shù)控機床

11、 發(fā)展 現(xiàn)狀</p><p>　　Abstract ：Mechatronics is a complex technology, mechanical technology and microelectronic technology, a product of mutual penetration of information technology, mechanical and electrica

12、l industrial development trend. With the deepening of scientific and technological development, integrated circuits, machinery, electronics, information, materials and management techniques of dry one level of mechanical

13、 and electrical integration technologies will be continuously improved. This paper analyzes the</p><p>　　Keyword：Mechatronics CNC machine tools Development Status</p><p>　　現(xiàn)代科學技術的發(fā)展極大地推動了不同

14、學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。</p><p>　　機電一體化技術始于電子技術的發(fā)展以及電子技術與機械技術的結合，尤其是大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，促進了機電一體化技術

15、的發(fā)展，并引起了人們廣泛的注意。數(shù)控機床的問世寫下了機電一體化技術的新篇章。微電子技術為機電一體化技術帶來了勃勃生機。可編程序控制器、電力電子的發(fā)展為機電一體化技術提供了堅實基礎；激光技術、模糊技術、信息技術等高新技術的發(fā)展使機電一體化技術躍上新臺階。</p><p><b>　　一、機電一體化</b></p><p>　　機電一體化產(chǎn)品可分為系統(tǒng)(整機)和基礎元(部

16、)件兩大類：典型的機電一體化系統(tǒng)有數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化元(部)件有電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些機電一體化產(chǎn)品將給機械產(chǎn)業(yè)和農機產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術帶來巨大的飛躍，而企業(yè)的技術開發(fā)能力也將隨之增強。</p><p>　?。ㄒ唬C電一體化系統(tǒng)的基本結構</p>

17、<p>　　1、機械本體。系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結構，包括機身、框架、機械聯(lián)接等。機械本體要在結構、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面適應產(chǎn)品高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型輕量等要求。</p><p>　　2、動力部分。按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力，用盡可能小的動力輸人獲得盡可能大的功能輸出。</p><p>　　3、測試傳感部分。對系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)

18、境的各種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測，變成可識別信號，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應的控制信息。</p><p>　　4、執(zhí)行機構。根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動作。執(zhí)行機構是運動部件，一般采用機械、電磁、電液等機構。</p><p>　　5、驅動部分。在控制信息作用下提供動力，驅動各種執(zhí)行機構完成各種動作和功能 一方面要求驅動的高效率和快速響應特征，同時要求對水、油、溫度、塵埃等外

19、部環(huán)境的適應性和可靠性，另一方面，由于幾何尺寸的限制，動作范圍狹窄，還需考慮維修及標誰化。</p><p>　　6、控制及信息處理單元。將來自各傳感器的檢測信息和外部輸入命令進行集中、儲存、分析、加工，根據(jù)信息處理結果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應指令，控制整個系統(tǒng)有目的地運行。</p><p>　?。ǘ┕δ茉斫饨涌谔卣髌ヅ涞膶崿F(xiàn)方法</p><p>　　機電單

20、元功能求解過程是從功能至效應，最終至原理解的具體化和結構化過程。在系統(tǒng)級功能原理求解過程中，所謂單元功能解的接口特征實際上包含有功能接口特征、效應接口特征和原理接口特征。這三者之間不是并列的關系，后者是前者的具體化和結構化，是前者的物化和實現(xiàn)，因而在內涵上存在著嵌套的關系。原理解接口特征在內涵上的分層嵌套性質體現(xiàn)了接口信息從粗略到詳細的層層相扣的特點，提供了按功能接口、效應接口和原理解接口分層先后進行適配性檢驗的可能。</p>

21、;<p>　　功能接口特征和效應接口特征所包含的信息最相對較少，不必再對其劃分層次。但作用原理接口特征包含的信息量很大，有必要再對其細分層次。作用原理接口特征包括輸入／輸出物料接口、輸人／輸出能量接口、輸入／輸出信息接口、作用環(huán)境接口7個分特征，它們大致可以被劃分為作用對象層次和關聯(lián)對象層次．作用對象是指直接參與功能實現(xiàn)，構成功能的輸入和輸出的對象。作用對象還可以細分為主要作用對象和非主要作用對象2個層次，豐要作用對象就是

22、通過運動執(zhí)行功能實現(xiàn)轉換的對象。關聯(lián)對象是指不直接參與功能實現(xiàn)，而是通過作用對象間接與原理解發(fā)生關系的對象，這里主要指作用環(huán)境。</p><p>　　基于以上對作用原理接口特征的層次劃分，作用原理接口特征層面上的逐層次匹配策略為：先進行主要作用對象接口特征匹配，再進行非主要作用對象接口特征匹配，最后進行關聯(lián)對象接口特征匹配。由于關聯(lián)對象接口特征所包含的接口信．息比較簡單，故只討論作用對象接口特征匹配的有關問題。作

23、用對象接口特征包括能最接口特征、物料接口特征、信息接121特征3類。能量接口特征可以被劃分為3個層次:</p><p>　　1、效應層 描述與效應直接相關的接口特征；</p><p>　　2、作用原理層 對效應層物理量或者對象加以更加詳細描述的其他接口特征；</p><p>　　3、物理實現(xiàn)層 描述該原理解的結構、形狀、尺寸等物理層面的具體接口特征。</

24、p><p>　　同樣，物料接日特征、信息接口特征也可以劃分為效應層、作用原理層、物理實現(xiàn)層3個層次。</p><p>　　基于以上對作用對象接口特征的層次劃分，作用對象接口特征匹配策略為：效應層接口特征匹配一作用原理層接口特征匹配一物理實現(xiàn)層接口特征匹配。</p><p>　?。ㄈC電一體化技術的發(fā)展</p><p>　　機電一體化技術的各組成

25、技術的研究已經(jīng)進行得非常深人且日趨成熟，同時，人們也意識到單純發(fā)展和研究各組成技術并不能保證機電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。因此，有人提出了要進行機電一體化系統(tǒng)設計理論的研究，也有人提出了機電一體化系統(tǒng)集成和融合的理論。我們認為無論是系統(tǒng)設計理論還是系統(tǒng)集成和融合理論的研究都是必要的，但是，由于機電一體化系統(tǒng)的復雜性，這兩種理論都很難對機電一體化系統(tǒng)進行具體的研究，只能停留在理論的層面上。而機電接口技術正為它們提供了一種有效的方法來進行系統(tǒng)研究

26、，并將系統(tǒng)設計、集成和融合理論應用到實際的設計當中。</p><p>　　現(xiàn)在，機電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展，智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結合要更加緊密，信息傳遞和反饋更加迅速準確。模塊化必然要對接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情況下還要能保證系統(tǒng)信息和能量的傳遞、技術融合。網(wǎng)絡化要求系統(tǒng)的接口具有網(wǎng)絡功能，包括現(xiàn)場網(wǎng)絡、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)功能。從機電一體化發(fā)展方向對機電接口技術的要求來看，

27、機電接口技術的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然，同時，機電接口技術的研究與發(fā)展也必然對機電一體化技術的發(fā)展起促進作用。</p><p>　　隨著科學技術不斷深入地發(fā)展，集機械、電子、信息、材料和管理技術干一體的機電一體化技術水平也將得到不斷地提高。因此，企業(yè)要充分利用機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質量高、成本低且具有柔性的特點，根據(jù)市場需求，對產(chǎn)品結構和生產(chǎn)過程進行調整和改造，提高自身的技術開發(fā)能力，使其產(chǎn)品在國際市場具有

28、競爭力。</p><p>　　二、我國發(fā)展“機電一體化”的對策 </p><p>　?。ㄒ唬┘訌娊y(tǒng)籌安排，協(xié)調發(fā)展計劃 </p><p>　　目前，我國從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門的有關計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，同時缺少綜觀全

29、局的有權威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復，生產(chǎn)上撞車! </p><p>　　（二）強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用 </p><p>　　目前，我國“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，我國有必要明確一個“機電一

30、體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設，賦予其行業(yè)管理職能?！皡f(xié)會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導行業(yè)布點布局的調整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發(fā)標、招標工作…… </p>&

31、lt;p>　?。ㄈ﹥?yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度 </p><p>　　優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調配好資源要素等。 </p><p>　　增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗

32、電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。 </p><p>　?。ㄋ模┩怀霭l(fā)展重點，兼顧“兩個層次” </p><p>　　機電一體化產(chǎn)業(yè)復蓋面非常廣，而我們的財

33、力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產(chǎn)出來的

34、新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。 </p><p><b>　　三、數(shù)控</b></p><p>　　（一）數(shù)控機床的由來</p><p>　　20世紀中期，隨著電子技術的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計算機的出現(xiàn)，給自動化技術帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發(fā)展。采用數(shù)字技術進行機械加工，最早是

35、在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業(yè)承包商派爾遜斯公司（Parsons Corporation）實現(xiàn)的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數(shù)字電子計算機對機翼加工路徑進行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm，達到了當時的最高水平。</p><p>　　1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同

36、時控制三軸的運動。這臺數(shù)控機床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機床。這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來。在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機床。 </p><p>　　數(shù)控機床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因為數(shù)控機床能夠解決普通機床難

37、于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。 然而，由于當時的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。 </p><p>　?。ǘ?shù)控機床的特點 </p><p>　　數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術經(jīng)過50年左右的發(fā)展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在：</p><p>　　1、總線式、模塊化

38、、緊湊型的結構。即采用多C PU、多主總線的體系結構；</p><p>　　2、開放性設計。即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益；</p><p>　　3、W O P技術和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制；</p><p>　　4、大容量。大容

39、量存儲器的應用和軟件的模塊化設計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了C N C系統(tǒng)的控制功能；</p><p>　　5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制。即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；</p><p>　　6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能。加強了系統(tǒng)組合及構成復雜加工系統(tǒng)的能力；</p><p&g

40、t;　　7、單板、單片。以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數(shù)控裝置。</p><p>　?。ㄈ?shù)控機床的發(fā)展</p><p>　　直到1960年以后，點位控制的數(shù)控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數(shù)控機床中，85%是點位控制的機床

41、。</p><p>　　數(shù)控機床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機床，它能實現(xiàn)工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐?;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更

42、換刀具的時間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。</p><p>　　1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發(fā)及應用。 1974年以后，隨著微電子技術的迅速

43、發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機床，使數(shù)控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數(shù)字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數(shù)控機床的普及應用和大力發(fā)展。</p><p>　　80年代，國際上出現(xiàn)了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制

44、造系統(tǒng)中使用。</p><p>　　目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。 所以機床數(shù)控技術，被認為是現(xiàn)代機械自動化的基礎技術。</p><p>　　四、我國的數(shù)控技術現(xiàn)狀</p><p>　　我國數(shù)控技術的發(fā)展起步于二十世紀五十年代， 中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~

45、1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機床特點、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數(shù)控系統(tǒng)技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進數(shù)控機床先進技術和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題

46、，數(shù)控機床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。</p><p>　　通過“六五”期間引進數(shù)控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，

47、2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術，加大技術

48、創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。</p><p>　　在20余年間，數(shù)控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握

49、及創(chuàng)新卻較差。</p><p>　　至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：第一、缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；第二、嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；第三、缺少深入系統(tǒng)的科研工作；第四、元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；第五、企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了

50、合力。</p><p>　　我國數(shù)控技術的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國

51、，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術，加大技

52、術創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數(shù)控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數(shù)控化率，199</p><p>　　（一）什么是數(shù)控機床</p><p>　　車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面

53、。能完成以上功能的設備都稱為機床，數(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機床就成了數(shù)控機床。當然，普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機床結構發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。 我們一般所說的數(shù)控設備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。</p><p>　　我國目前各種門類的數(shù)控機床都

54、能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業(yè)購買日本著名的機床制造商池貝。， 近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。<

55、/p><p>　　（二）數(shù)控設備的發(fā)展方向</p><p>　　數(shù)控設備的發(fā)展方向有以下幾個方面：智能化、網(wǎng)絡化、高速、高精度、總線式、模塊化、緊湊型、層次性、兼容性、W O P技術和智能化、符合接口標準、符合環(huán)保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國的機床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。 <

56、;/p><p><b>　?。ㄈ?shù)控系統(tǒng)</b></p><p>　　由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國內的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口。 華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器

57、硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機床業(yè)進軍，但機床的硬件方面不行，質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機床廠的簡易數(shù)控系統(tǒng)也不錯。 我們國家機床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。 </p><p><b>　　（四）機床精度</b></p><p>　　機床精度：第一、機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定

58、位精度等5種。第二、 機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。第三、 看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。第四、 加工出高精度零件，不只要求機床精

59、度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。</p><p>　?。ㄎ澹┠壳笆澜缰麢C床廠商在我國的投資情況</p><p>　　目前世界著名機床廠商在我國的投資情況：第一、2000年，世界最大的專業(yè)機床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質量不錯，目前效益良好，年產(chǎn)600臺，目前正在建2期工程，

60、建成后可以年產(chǎn)1200臺。 第二、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立式加工中心120臺左右。 第三、2002年，日本著名的機床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。第四、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺。</p><p>　　（六）民營企業(yè)進入機床行業(yè)情況</p&

61、gt;<p>　　民營企業(yè)進入機床行業(yè)情況：第一、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺。第二、2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產(chǎn)機床，主要是從日本引進技術，目前剛開始，起點比較高。第三．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術。生產(chǎn)小型儀表數(shù)控車床，水平相當不錯。 </p><p>　?。ㄆ撸┸姽て髽I(yè)技改情況<

62、/p><p>　　軍工企業(yè)技改情況：胡錦濤總書記掌權以來，已經(jīng)把國防事業(yè)提到了和經(jīng)濟發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)濟發(fā)展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產(chǎn)大國。</p><p><b>　　參考文獻:</b></p><p>　　1、李

63、運華，機電控制[M]，北京：航空航天大學出版社，2003；</p><p>　　2、芮延年，機電一體化系統(tǒng)設計[M]，北京：機械工業(yè)出版社、2004;</p><p>　　3、王中杰，余章雄，柴天佑，智能控制綜述[J]，基礎自動化，2006(6);</p><p>　　4、章浩，張西良，周士沖，機電一體化技術的發(fā)展與應用[J]，農機化研究，2006(7);</

64、p><p>　　5、梁俊彥，李玉翔，機電一體化技術的發(fā)展及應用[J]，科技資訊，2007(9);</p><p>　　6、劉虹，數(shù)控設備與編程，北京：機械工業(yè)出版社，2003;</p><p>　　7、李善術，數(shù)控機床及其應用，北京：機械工業(yè)出版社，2001;</p><p>　　8、張振國，數(shù)控機床的結構與應用，北京：機械工業(yè)出版社，1994。

65、</p><p><b>　　結束語：</b></p><p><b>　　謝詞：</b></p><p>　　本論文在各位老師的悉心指導和嚴格要求下已完成。在學習和生活期間，也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于各位