“高档数控机床与基础制造装备”
科技重大专项课题预算书
（2009年度）
课题编号：
课题名称：
课题责任单位：（盖章）
课题责任单位法定代表人：（签章）
课题组长：（签章）
课题责任单位财务部门负责人：（签章）
课题起止日期：年月日至年月日编制日期：年月日
编报说明
一、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题预算书甲方为专项实施管理办公室，乙方为课题责任单位，丙方为地方主管部门。
二、课题预算书是课题执行的重要依据。课题责任单位应根据课题预算申报书和课题预算评审报告，遵循目标相关性、政策相符性和经济合理性的原则，认真填报课题预算书。
三、所有课题责任单位的名称，应当填写法人单位全称。预算数据以“万元”为单位，精确到小数点后两位。各类标准或单价以“元”为单位，精确到个位。课题预算书中不同地方出现的相同设备、材料等实物信息应当填写规范和统一的名称。
四、表3-1、3-2的分年度预算表和预算说明，按实际执行年度填写。
五、课题预算书一式五份。专项实施管理办公室两份，财政部一份，课题责任单位一份，地方主管部门一份。
承诺书
本课题预算书的编制是在认真阅读理解科技重大专项资金管理办法及国家相关财务规章制度基础上，按程序和规定编制的。本单位法定代表人、财务部门负责人、课题组长保证预算书各项内容真实、客观，并承担由此引起的相关责任。
法定代表人（签章）：
年月日
财务部门负责人（签章）：
年月日
课题组长（签章）：
年月日
中央财政资金以外其他渠道资金来源证明
（单位全称），承诺为科技重大专项课题提供配套资金万元，资金来源为（1.地方财政资金；2.单位自筹资金；3.其他渠道获得的资金（需详细说明））。
配套资金的使用和管理要求（包括使用方向、用途、开支项目等）：
。
特此证明！
出资单位（公章）年月日
表1
课题基本情况表
课题参加人员基本情况表课题编号：
课题名称：
课题总预算表课题编号：
表3-2
课题总预算说明
课题编号：
课题编号：
一入门知识 本课题主要讲述的内容： 1. 数控铣床安全操作规程 2. 数控铣削在工业生产中的地位及加工范围 3. 编程基础知识(一)： ①机床的坐标轴及运动代号； ②基本指令； ③加工程序编制初步； 实训目的： 1.了解掌握数控铣床的安全操作及基本指令和基础编程知识。 2. 了解掌握机床坐标轴的判别方式和动运代号，运动方向。 一、安全文明生产 (一) 文明生产 1. 严格遵守车间记律，准时上下班； 2. 操作结束要清扫机床和清洁量具； 3. 下班前要清扫工场、清点和清洁量具、清点和清洁刀具、清理整齐工件和毛坯； 4. 废品工件加工、折断的刀具必须回收，不得丢弃和藏幂； 5. 严禁不文明行为。 (二) 安全生产 1. 严禁在工场追逐、打闹、快速奔跑； 2. 严禁着拖鞋、高跟鞋，严禁着不符合工作服要求的服装（如
宽大的、衣领或套袖上有装饰带的），头发长的同学必须戴帽子，头 发必须盘在帽子内； 3. 操作机床严格按照老师规定的步骤执行； 4. 一台机床只能单人操作！同组其他同学在旁边只能观察操作 过程、口头指出错误，严禁动手！唯一的例外是：发生紧急情况时， 可代操作者拍按“急停”按钮！ 5. 发生事故要及时停机，并马上报告老师处理；严禁私自处理！严禁隐瞒不报！ 6. 对刀时要及时调整“进给倍率”旋钮（按键）：刀具远离工件时（大于50mm），可用较大倍率；靠近工件时（50～10mm），必须用较小倍率（10％～20％）；准备切到工件时（1～10mm），必须选用1～2％倍率档！ 7. 加工工件过程：检查平口钳装夹是否牢靠→正确装夹工件→ 对刀、设置坐标偏置→登录程序→检查程序→提高坐标偏置（如G54）中的Z坐标偏置100mm（即 +Z 方向）→正确设置刀具补偿→选择“空运行”、“单段”之后，自动运行程序；观察走刀轨迹是否正确。若正确，则取消“空运行”、恢复坐标偏置、保留“单段”→开始加工； 8. 切削前必须确认已经取消“空运行”、调整“进给倍率”旋钮（按键）到较低档、坐标偏置正确、“单段”已经选用。切入工件后 可取消“单段”、调整“进给倍率”到100％或适当倍率； 9. 加工过程必须值守在机床操作位； 10. 严格遵守学校颁布的《数控铣床安全操作规程》。
《中国制造2025》解读之：推动高档数控机床发展 【发布时间：2015年05月22日】【来源：工信部装备工业司】 《中国制造“2025”》将数控机床和基础制造装备列为“加快突破的战略必争领域”，其中提出要加强前瞻部署和关键技术突破，积极谋划抢占未来科技和产业竞争制造点，提高国际分工层次和话语权。这一战略目标的提出，是由数控机床和基础制造装备产业的战略特征以及发展阶段特征所决定的，我们应认真学习领会，深入贯彻落实。 一、数控机床和基础制造装备具有战略必争的产业特质 1.锚定我国装备制造业全球竞争地位 数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”，一个国家的机床行业技术水平和产品质量，是衡量其装备制造业发展水平的重要标志，“中国制造”2025将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一，主要原因是其对于一国制造业尤其是装备制造业的国际分工中的位置具有“锚定”作用：数控机床和基础制造装备是制造业价值生成的基础和产业跃升的支点，是基础制造能力构成的核心，唯有拥有坚实的基础制造能力，才有可能生产出先进的装备产品，从而实现高价值产品的生产。 2.支撑国防和产业安全的战略需求 在国防安全方面，数控机床和基础制造装备对制造先进的国防装备具有超越经济价值的战略地。现代国防装备中许多关键零部件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度，用普通加工设备
和传统加工工艺无法达到要求，必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。即使在全球一体化的今天，发达国家仍对我国采取技术封锁与限制。在产业安全方面，随着国内制造业升级速度加快，以装备制造业为代表的高技术含量高附加值产业与发达国家竞争加剧，工程机械、电气机械、交通运输装备正处于打入国际高端市场的攻坚期，而国内机床产品在加工精度、可靠性、效率、自动化、智能化和环保等方面还存在一定差距，进而导致产业整体竞争力不强。 3.满足用户领域转型升级的重要支撑 当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势，多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造，对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切，总体上来说，中高档数控机床市场需求上升较快，用户需要更多高速、高精度、复合、柔性、多轴联动、智能、高刚度、大功率的数控机床。例如，汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新快的发展趋势，新能源汽车发展加速，从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天产业领域，随着民用飞机需求量的剧增以及军用飞机的跨代发展，新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向发展，新一代技术急切需要更先进的加工装备来承载，航空制造装备朝着自动化、柔性化、数字化和智能化等方向发展。例如，在“两机专项”致力于突破的飞机发动机制造中，发动机叶片、
数控机床基础技术与关键共性技术 一. 可靠性设计与性能试验技术 1、研究目标 开展可靠性设计技术、可靠性试验方法、运行可靠性技术研究，提供在数控机床、重型装备及功能部件上能付诸应用的可靠性设计方法、试验分析方法和精度保持措施，在高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件上验证应用。 2、考核指标 分别针对高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件等产品开展可靠性综合设计方法和试验技术，提出基于运行状态的可靠性建模、设计和评估方法；在高速/精密数控机床、重型装备、数控系统、功能部件等方面实施应用，大幅度提高精度保持性。形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准。 3、研究内容 分别针对高速/精密数控机床、重型装备及主要功能部件等产品开展以下研究： （1）可靠性设计技术 数控机床现场运行状态的研究，分析影响整机及零部件可靠性的因素，给出整机及零部件的可靠性模型、评估方法和维护规范，提出可靠性评价方法、分配设计准则及若干可靠性增长技术。 （2）可靠性试验方法研究 系统提出机床及其主要零部件的可靠性测试技术、试验方法及其评价指标，建立机床及主要零部件的可靠性试验规范，开发若干适用的可靠性测试系统。 （3）运行可靠性技术研究
研究机床运行状态的故障发生及精度衰退规律，建立机床运行可靠性模型；提出加工精度评估方法，实现机床精度衰退预报及精度恢复，提出精度保持方法和维护技术。 二. 动态综合补偿技术 1、研究目标 形成机床运行误差的在线检测、预测及软硬件补偿的技术；在高速、重型、精密类数控机床中应用，显著提高其工作精度。 2、考核指标 在国产高档数控机床上实现运行误差预测、测量与数控在线补偿，加工轮廓误差降低30%以上；分别在高速、精密、重型数控机床进行示范应用。 形成2-3项专利技术或专有技术。 3、研究内容 分别针对高速数控机床、精密数控机床或重型数控机床，开展综合误差补偿技术研究。 研究数控机床几何误差、多轴伺服误差和加工状态下的综合误差建模、监测、识别及补偿技术；研究主轴、进给机构及整机热变形建模、识别与预测技术；研究工艺系统误差检测及精度保证技术；开发可嵌入数控系统的综合误差实时补偿的软硬件技术。 三. 数字化设计技术 1、研究目标 以提升机床产品性能和开发效率为研究目标，开展机床整机与关键部件的数字化设计技术研究，开发相关的支撑软件系统与机床多学科仿真分析与优化设计知识库，支持机床向高速、精密及复合化发展，
广州市XXXX技工学校 教案册 ( 生产实习 ) 课题数控车床基本知识 教师 时间
课题学习要求（引言） 本课题的教学目的 掌握数控加工的入门知识、组成及工作原理，及数控编程的基础知识；熟练数控的基本功能。掌握数控编程通用G代码、M功能、S功能、T功能。 一、数控车床加工特点以及加工流程（0.3课日） 1、数控的定义： 数控是指用数字来控制，通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术。 2、数控机床的特点： 1)、具有高度柔性， 2)、加工精度高， 3)、加工质量稳定、可靠。 4)、生产率高。 5)、改善劳动条件。 6)、利于生产管理现代化。 3、数控机床的组成和工作原理 1）、数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 下图是数控机床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控(CNC)系统。
4、数控车床编程的基础知识 数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件，是因为数控车床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”，从而实现对零件的自动加工的控制。 使用数控车床加工零件时，首先要做的工作就是编制加工程序。从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般过程如下图所示： 1）图样分析 根据加工零件的图纸和技术文件，对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。 2）辅助准备 根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。 3）制定加工工艺 拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床，刀具及切削用量等。 4）数值计算 在编制程序前，还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入数据，主要包括：数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算。 5）编写加工程序单 根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。 6）制作控制介质 加工程序完成以后，还必须将加工程序的内容记录在控制介质上，以便输入到数控装置中。如穿孔带、磁带及软盘等，还可采用手动方式将程序输入给数控装置。 7）程序校核 加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行检查程序格式有无出错或用模拟防真软件来检查刀具加工轨迹的正误，根据加工模拟轮廓的形状，与图纸对照检查。但是，这些方法尚无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准而造成的零件误差大小，及切削用量选用是否合适、刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求，所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查, 以便对程序进行修正。
天津市高档数控机床产业 发展三年行动方案（2018-2020年） 数控机床作为制造业发展的基石，处于价值链高端和产业链核心环节，对制造强国至关重要。加快高档数控机床产业发展，对于提升装备制造业的整体实力和竞争力，促进天津市产业升级具有重要意义。依据《中国制造2025》《智能制造工程实施指南（2016-2020年）》《天津市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《天津市工业经济发展“十三五”规划》,特制定本行动方案，期限为2018-2020年。 一、发展现状 （一）产业基本情况 2016年我国数控机床产业规模约1350亿元，产品种类1500种以上，年产量超30万台。其中，高档数控机床约占数控机床产业10%。目前，我国中低档数控机床已基本实现产业化，并开始走向国际化，产品质量和技术整体接近于国际先进水平，部分产品处于国际领先水平。但是，高档数控机床方面，还与瑞士、德国、日本、美国等国际先进水平存在差距。国产高档数控机床在国内的市场占有率仅在5%左右，部分产品完全依赖于进口。2017年，我国数控机床市场受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展，对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求，数控机床行业成长迅猛。 2017年天津市机床制造工业产业产值达到73亿元，同比增加近13亿元，增长约28%。我市聚集了一机床、二机
床、天锻、天二锻压、建科机械、精诚机床、天森智能等多家数控机床制造厂家及泰森数控一家数控系统生产厂家。天锻是中国机床制造行业“30强”企业。泰森数控主要从数控系统的研发和生产，并积极开展数控领域其他关键核心零部件的科技研发项目。依托天津大学、天津理工大学、河北工业大学等高校，成立天锻液压机专业研究所、天津市数控系统技术工程中心等多家工程技术中心，对数控机床领域重点技术进行攻关。目前我市拥有国家级技术中心1个、市级技术中心多个，有3家企业入选天津市科技小巨人领军企业，2家企业入选国家创新型企业，其中重点骨干企业研发投入占营业收入的比重超过4%，专利授予量超过1000件。 （二）重点产品和技术 天津第一机床厂的数控弧齿锥齿轮拉齿机，市场占有率达50%，年产能力200台，居行业首位。天津市天锻压力机有限公司、天津工业大学的ZS-THP29-6300汽车纵梁数控生产线项目，获得2016年度天津市科学技术进步二等奖。天津市泰森数控科技有限公司的嵌入式可重构数控系统技术，完成了相关技术成果的初步产业化，已形成了中高档数控系统与普及型数控系统系列化产品。 我市高档数控机床产业部分产品和科学技术处于国内领先水平。天锻压力机拥有我国液压机行业首家国家级企业技术中心及行业唯一的液压机专业研究所，负责液压机行业产品标准制定和修订；天津市数控系统技术工程中心是中国机械工程学会机床专业委员会的主任委员单位，在自主数控
国内外当下主产机床对比 1 中高档、中低档数控系统的综合比较 以下精选各数控公司的中高档数控系统、中低档数控系统中最佳性能产品加以比较： （1）广州数控GSK21M数控系统 系统具有4轴3联动控制功能，可扩展至7轴4联动控制；支持直线、圆弧、样条曲线插补；最快进给速度可达60m/min；系统具有256点输入输出点；，支持梯形图编程；具有99组刀具长度补偿和刀具半径补偿；直线坐标轴具有反向间隙及螺距误差补偿；系统支持刚性攻丝；系统采用4级密码控制系统操作权限；采用电子盘，用户程序容量可达32MB；系统可通过RS232接口实现与PC机通信，用于传输程序、参数和梯形图。支持U盘存储。 （2）凯恩帝K1000M/T II系列数控系统 系统具有4轴4联动控制功能；数字量输入输出点数可达40/24个，支持梯形图编程；数控系统NC代码处理速度可达10000/18s，最快进给速度可达24m/min；系统具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补等基本插补控制功能；具有刀具半径补偿、刀具长度补偿；具有反向间隙和螺距误差补偿；系统支持刚性攻丝；系统采用4级密码控制系统操作权限；采用电子盘，用户程序容量可达640KB；系统可通过RS232接口实现与PC机通信传输程序、参数和偏置。支持U盘存储。（3）华中数控世纪星HNC-21M/T系列数控系统 系统基于嵌入式PC，具有5轴4联动控制功能，具有脉冲输出接口、模拟量输出接口；数字量输入输出点数可达40/32个；系统最小分辨率1μm，最大移动速度：16m/min；系统具有直线、圆弧、螺旋线、正弦线插补，自动加减速控制；支持小线段连续加工功能，适用于复杂模具加工；系统支持反向间隙补偿，多达5000点的双向螺距误差补偿功能； 8MB Flash程序断电存储，8MBRAM加工缓冲区，可选配硬盘支持2GB数控程序存储；可采用RS232接口传输数控代码，可选配以太网接口；系统具有刀具半径补偿、刀尖半径补偿和刀具长度补偿等。（4）大连大森dasen-3i、dasen-9i 自1995年成立以来，陆续推出了大森Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型及大森Ⅵ型数控系统，属于中、低档数控产品。目前供应的大森3i型数控系统是大森Ⅲ型数控系统的升级产品：系统具有3轴3联动控制功能；具有PLC在线显示、编辑、监控功能；加工程序容量可升级为240KB；最快速移动速度可达240m/min；计算机联机传输速度可达19200bps；采用130,000p/r绝对值编码器。 大森9i型数控系统，具有3轴2轴联动控制功能；最小分辨率1μm，最大移动速度30m/min；RS232通信接口；具有反向间隙补偿和螺距误差补偿功能；具有刀具半径、刀尖半径、刀具长度补偿功能；程序容量40MB以上，最多支持100个数控程序；采用内置PLC，数字量输入输出点可达44/44个。 （5）日本FANUC公司Fanuc-0i MB/TB系列数控系统 系统具有4轴4联动控制功能；具有4路D/A模拟量伺服闭环控制接口；数字量输入输出点数可达96/64；分辨率1μm时进给速度可达240m/min，分辨率为0.1μm时进给速度可达100m/min；系统具有直线、圆弧、螺旋线插补功能，支持刚性攻丝；数控系统具有刀具半径补偿、刀具长度补偿，且几何误差、磨损误差可以分别补偿；数控系统支持反向间隙补偿、螺距误差补偿；PMC指令处理速度可达3.3ms/1000步，采用梯形图编程，最大存储容量可达4000步；系统支持密码
随着计算机技术的不断进步，世界各主要国家均意识到数控机床对于整个工业的支撑地位，特别是为了应对国际金融危机，它们纷纷调整数控机床产业政策，竞相发展高档数控机床，以促进工业和国民经济的发展。 在国际竞争加剧的同时，我国数控机床需求始终维持在旺盛状态。2000年以来，在巨大市场需求的拉动下，国内数控机床以年均30%的速度增长，从2003年开始，中国连续7年成为全球最大的机床消费国，目前是世界上最大的数控机床进口国。中国国际经济发展研究中心行业特邀研究员罗百辉表示，目前我国处于装备更新换代的高峰期和工业产业升级的关键期，对数控机床尤其是高档数控机床的需求仍将维持30%以上的高增长水平，预计这一增长速度仍将维持35年。 罗百辉认为机床产业的发展可以分两步走：到2015年，我国中高档数控机床生产基本满足国内需要，产品性能基本达到国际先进水平；到2020年，形成完善的数控机床产业链，国产数控系统和功能部件等配套件基本满足国内主机需要。国产中高档数控机床在国内市场占有主导地位，拥有几家掌握核心知识产权、具有国际竞争力和影响力的机床企业（集团），实现由机床生产大国向机床生产强国转变。 特别需要注意的是，世界著名机床工具企业在华都有经销商、生产基地（用SKD 办企业以避税）。如美国哈挺公司，专业生产小型数控车床及加工中心，近年快速扩大在华生产能力，计划从月产100台增加到300台，并在全国各地设立十余家具有4S店性质的销售服务店。北京Fanuc合资公司，这几年在华最高年产量为5.2万套各种数控系统及伺服、主轴系统，现在准备搞新的一期工程，达到月产两万套的能力，并细分市场，进行二次开发，增加相应的销售服务人员。 虽然我国大型机床生产企业在国际机床企业排名靠前，如沈阳机床集团排名第一，大连机床集团排名第四。从面子工程看，中国机床工业己跃居世界第一位，但业内人士及用户自己心里都有一杆秤。如处在世界前十位的德国DMG公司是由三家机床厂联合组成，每个厂仅有二三百人或稍多一些，总计才有近千名员工，与沈阳机床集团、大连机床集团拥有员工数以万计相比，是喜还是忧呢？ 目前的机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场，造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低，企业没有足够的资金持续发展。罗百辉指出，随着产业的发展和竞争的升级，提高产品技术含量，拥有自主的专利、设计，注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。我国机床产业的发展需要以市场需求为导向，以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础，力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变。 数控英才网整理发布
数控机床 是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。 加工精度高，具有稳定的加工质量； 可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）； 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。 数控机床一般由下列几个部分组成： 主机，是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。 数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 驱动装置，是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。 编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 数控机床加工流程说明 CAD：Computer Aided Design，即计算机辅助设计。2D或3D的工件或立体图设计 CAM：Computer Aided Making，即计算机辅助制造。使用CAM软体生成G-Code CNC：数控机床控制器，读入G-Code开始加工
数控机床主要应用在四大领域 2018-11 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确规定了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大 专项要“重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需 要的高档数控机床”，“逐步提高我国高档数控机床与基础制造成 套装备的自主开发能力，满足国内主要行业对制造装备的基本需求”。专项实施方案提出：到2020年，形成高档数控机床与基础制 造装备主要产品的自主开发能力，总体技术水平进入国际先进行列，部分产品国际ling先；建立起完整的功能部件研发和配套能力；形 成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系；培养和建立一支 高素质的研究开发队伍；航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所 需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内。 ??为了更准确全面掌握行业最新发展情况，进一步了解重点用户需求和机床行业的发展情况，为专项实施提供 参考依据，中国机床工具工业协会接受国家发展与改革委员会工业 司的委托，组织了30多名行业专家，于2008年6-7月，由机床工 具协会主要领导带队，分4个调研组对航空、船舶、汽车、发电设 备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。通过深入行业 用户现场调研和交流，更加清楚地了解了这些用户行业的发展情况、典型零件的特点以及对设备的需求情况。 航空工业 ??航空工业典型零件的结构特点是大量采 用整体薄壁结构，形状复杂。为了增加航空器的机动性，增加有效 载荷和航程，降低成本，进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料，对材料性能要求越来越高。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合
金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝 件形状复杂，孔、空穴、沟槽、加强筋等较多，工艺刚性差。 ??根据航空工业加工件的结构特点和加工 要求，需要带A、B摆角或A、C摆角的五轴联动加工中心、高速加 工中心、大型双龙门立式加工中心、大型数控龙门镗铣床、精密数 控车床、大型数控精密立式车削中心、车铣复合加工中心、叶盘高 效加工中心、端面弧齿磨床、高速转子叶尖磨床、缓进给强力磨床、拉床、相关电加工机床、激光熔覆加工机床、板类件无模多点成形 压力机、定向单晶熔炼炉、电液束流设备等。要求机床具有足够的 刚性，操作简单，人机界面清楚，要求样条插补（NURBS），过程均 匀控制，以减少对拐角处加工精度的影响，具有在线测量仿真功能。 船舶工业 ??大型船舶的关键加工件集中在大功率柴 油机的机座、机架、气缸体、缸盖、活塞杆、十字头、连杆、曲轴，以及减速箱传动轴、舵轴和推进器（螺旋桨）等，关键加工件材质 为特种合金钢，一般为小批加工，要求加工成品率100%。关键加工 件具有重量大，形状复杂、精度高，加工难度大等特点。大型船舶 关键件加工需要具有大功率、大扭矩、高可靠性以及多轴的重型、 超重型数控机床和专用加工机床，如重型、超重型数控龙门镗铣床，大型旋风车床，数控重型龙门铣和重型数控落地镗、数控车、磨床、深孔钻床，以及大型钢板压制、酸洗、热处理和火焰切割机等。其 中重型、超重型曲轴和大型螺旋桨加工具有典型性，需要超重型数 控专门机床、超重型多轴联动机床加工。 汽车工业 ??汽车发动机和车身冲压件生产线具有连续、高效、高可靠性的特点，汽车行业迫切希望机床制造厂能专门
2.1高档数控机床与基础制造装备 高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等，具有基础性、通用性、和战略性的特征。 2.1.1需求 我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来十年，电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变，电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。 2.1.2目标 到2020年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%，主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%。 到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时，精度保持性达到5年；数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%；主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%；高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。 2.1.3发展重点 1.重点产品
重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要，开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。 （1）电子信息设备加工装备 重点开发20000～60000r/min高速钻攻中心、五轴联动高速加工中心、PSA 贴敷机以及机器人化智能检测装配生产线等。 （2）航空航天装备大型结构件制造与装配装备 重点开发铝/镁/钛/高温合金等难加工材料用多轴联动龙门数控铣床、五坐标蒙皮镜像加工机床,机器人集群自动钻铆、复合材料自动铺丝/铺带、多维摩擦焊、超塑/扩散成形、精密控制热处理、结构疲劳及承载力测试装备、大飞机及大型火箭数字化总装等。 （3）航空发动机制造关键装备 重点开发针对叶片、叶轮、涡轮盘、机匣、主轴等关键零部件加工用的精加工卧式加工中心、车铣中心、镗床、内外圆磨机床以及重载惯性摩擦焊、碾压成形、单晶铸造、高温真空热处理、表面强化、激光微孔成形装备等。 （4）船舶及海洋工程装备关键制造装备 重点开发船舶及海工高强钢板单面焊双面成形（FCB）、曲面分段柔性支撑、高功率激光复合焊、多点压力成形等平面、曲面分段流水线关键装备；大型柴油机缸体、曲轴、齿轮、叶片、海工齿条等先进加工成形工艺装备；水深超过1000米饱合潜水焊接装备等。 （5）轨道交通装备关键零部件成套加工装备 重点开发铝镁合金/不锈钢车体的高效激光/搅拌摩擦焊新型装备，30吨轴重重载电力机车核心制造装备、120Km/h以上移动式高速焊轨设备,时速350Km/h 以上列车用齿轮、轴承、轮对、转向架、制动系统等轻量化加工成形成套装备等。 （6）汽车关键零部件加工成套装备及生产线
模块二数控车床编程入门知识 数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准，数控编程是一项很严格的工作，首先必须掌握一些基础知识，才能学好编程的方法并编出正确的程序。 一、数控车床的坐标系与运动方向的规定 （一）建立坐标系的基本原则 1．永远假定工件静止，刀具相对于工件移动。 2．坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。如图1-28所示大拇指的方向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。在确定了X、Y、Z坐标的基础上，根据右手螺旋法则，可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。 图1-28 右手笛卡尔直角坐标系 3、规定Z坐标的运动由传递切削动力的主轴决定，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴，X轴为水平方向，平行于工件装夹面并与Z轴垂直。 4、规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。 依据以上的原则，当车床为前置刀架时，X轴正向向前，指向操作者，如图1-29所示；当机床为后置刀架时，X轴正向向后，背离操作者，如图1-30所示。 学习目标 知识目标：●掌握数控车床坐标系的定义。 ●掌握数控加工程序的格式与组成。 ●熟悉数控车床编程常用符号及指令代码。 能力目标：●掌握数控车床编程的入门知识，并能灵活运用。
图1-29 水平床身前置刀架式数控车床的坐标系 图1-30 倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系 （二）机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的ZOX轴直角坐标系。 1．机床原点 机床原点（又称机械原点）即机床坐标系的原点，是机床上的一个固定点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点，如图1-31所示。 图1-31 机床原点 2．机床参考点 机床参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。作用主要是用来给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个
“高档数控机床与基础制造装备” 科技重大专项课题预算书 （2009年度） 课题编号： 课题名称： 课题责任单位：（盖章） 课题责任单位法定代表人：（签章） 课题组长：（签章） 课题责任单位财务部门负责人：（签章） 课题起止日期：年月日至年月日编制日期：年月日
编报说明 一、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题预算书甲方为专项实施管理办公室，乙方为课题责任单位，丙方为地方主管部门。 二、课题预算书是课题执行的重要依据。课题责任单位应根据课题预算申报书和课题预算评审报告，遵循目标相关性、政策相符性和经济合理性的原则，认真填报课题预算书。 三、所有课题责任单位的名称，应当填写法人单位全称。预算数据以“万元”为单位，精确到小数点后两位。各类标准或单价以“元”为单位，精确到个位。课题预算书中不同地方出现的相同设备、材料等实物信息应当填写规范和统一的名称。 四、表3-1、3-2的分年度预算表和预算说明，按实际执行年度填写。 五、课题预算书一式五份。专项实施管理办公室两份，财政部一份，课题责任单位一份，地方主管部门一份。
承诺书 本课题预算书的编制是在认真阅读理解科技重大专项资金管理办法及国家相关财务规章制度基础上，按程序和规定编制的。本单位法定代表人、财务部门负责人、课题组长保证预算书各项内容真实、客观，并承担由此引起的相关责任。 法定代表人（签章）： 年月日 财务部门负责人（签章）： 年月日 课题组长（签章）： 年月日
中央财政资金以外其他渠道资金来源证明 （单位全称），承诺为科技重大专项课题提供配套资金万元，资金来源为（1.地方财政资金；2.单位自筹资金；3.其他渠道获得的资金（需详细说明））。 配套资金的使用和管理要求（包括使用方向、用途、开支项目等）： 。 特此证明！
机床CNC 基础知识 一．CNC 机床与CNC 系统 CNC 的含义是计算机数值控制。 1．CNC 机床 ⑴．金属切削用 孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。 ⑵．线电极切割机。 ⑶．冲床、步冲、冲压、金属成型、弯管等机床。 ⑷．产业机器人。 ⑸．注塑机。 ⑹．检测、测量机。 ⑺．木工机械。 ⑻．特殊材料加工机械：如加工石材、玻璃、发射性矿料等。 ⑼．特种加工机械 激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机等。随着电子技术和计算机技术以及IT 技术的发展，目前，这些机床与加工设备都可用数值计算机用数值数据进行控制，称为CNC 控制。 2．CNC 系统 CNC 系统的含义是计算机数值控制系统。 CNC 系统的基本配置 机床的CNC 控制是集成多学科的综合控制技术。一台CNC 系统包括： ⑴．CNC 控制单元（数值控制器部分）。 ⑵．伺服驱动单元和进给伺服电动机。 ⑶．主轴驱动单元和主轴电动机。 ⑷．PMC（PLC）控制器。 ⑸．机床强电柜（包括刀库）控制信号的输入/输出（I/O）单元。 ⑹．机床的位置测量与反馈单元（通常包括在伺服驱动单元中）。 ⑺．外部轴（机械）控制单元。如：刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。 ⑻．信息的输入/输出设备。如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等。 ⑼．网络。如以太网、HSSB（高速数据传输口）、RS-232C 口等和加工现场的局域网。CNC 单元（控制器部分）的硬件实际上就是一台专用的微型计算机。是CNC 设备制造厂自己设计生产的专门用于机床的控制的核心。下面的几张图表示出其基本硬件模块；基本的控制功能模块和一台实际的控制器硬件。 二．机床的运动坐标及进给轴
欢迎阅读数字控制是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动 化技术，简称数控。 控制坐标运动来完成各种不同的空间曲面的加工，是数控的主要任务。曲线加工时刀具的运动轨迹与理论上的曲线（包括直线）不吻合。 数控机床的工作工程：1、数控编程2、程序输入3、译码4、数据处 理5 3。 ， 高4、 数控加工过程中，数控系统要解决控制刀具或工件运动轨迹的问题，在数控机床中，刀具或工件能够移动的最小位移量称为数控机床的脉冲当量或最小分辨率。 计算出轮廓线上中间点位置坐标值的过程称为“插补”。
基准脉冲插补：每个脉冲使各坐标轴仅产生一个脉冲当量，代表了刀具或工件的最小位移；脉冲的数量代表了刀具或工件移动的位移量；脉冲序列的频率代表了刀具或工件运动的速度。仅适用于一些由步进电机驱动的中等精度或中等速度要求的开环数控系统。 数据采样插补：这种插补方法的特点是数控装备产生的不是单个脉冲， R成反比。 δ度F 若令半径误差相等，则内外差分弦的轮廓步长l或角步距是内接弦的√2. 数字积分法又称数字微分分析器法，是利用数字积分的原理，计算刀具沿坐标轴的位移，使刀具沿着所加工的轨迹运动。积分运算→累加和运算DDA直线插补的整个过程要经过n2次累加才能到达直线的终点。n = m2
DDA直线插补的分析可知，判断终点是用累加次数N为条件的，当累加寄存器的位数一旦选定，比如m位，累加次数即为常数m 了，而不 N2 管加工行程长短都需作N次计算。这就造成行程长进给速度加快，行程短进给速度变慢，使之各程序段进给速度不均匀，其结果将影响进给表面质量和效率。为此要进行速度均化处理。 得多； G42 B C 线与圆弧；圆弧与圆弧。 根据两段程序轨迹的矢量夹角α和刀具补偿方向的不同，又有伸长型、缩短型和插入型几种转接过渡方式。 区别：1直线插补时，被积函数寄存器的数值为常用Xe和Ye，而圆弧插补时，被积函数寄存器的数值Xi和Yi
第1 章绪论 教学提示：数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制的机床， 它是典型的机电一体化产品,是现代制造业的关键设备。计算机、微电子、信息、自动控 制、精密检测及机械制造技术的高速发展，加速了数控机床的发展。目前数控机床正朝着 高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展,同时其应用范围也越 来越广泛。 教学要求:本章主要讲述数控机床的基本概念和特点、主要技术参数、分类以及技术 与发展水平等。本章内容是数控机床的基本知识和内容，要求学生理解并掌握数控机床的 基本概念、组成与特点以及分类,了解其发展趋势和在先进制造技术中的作用。 1.１概述 １.1.１数控机床的定义 数控即数字控制(Numｅrical Conｔｒｏl,NC)。数控技术是指用数字信号形成的控制程序对 一台或多台机械设备进行控制的一门技术。 数控机床，简单的说，就是采用了数控技术的机床。即将机床的
各种动作、工件的形 状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给 数控系统，数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的 刀具与工件的相对运动，从而加工出所需要的工件。 实际上，数控机床就是一种具有数控系统的自动化机床。所以说数控机床是最典型的 机电一体化产品。 １.1．2 数控机床的组成及特点 1．数控机床的组成 数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统、机床主体四部分组成，如图1.1所示。 图１．1 数控机床的组成 机床数控技术 ·2· ·２· 其中，程序介质用于记载机床加工零件的全部信息。如零件加工的工艺过程、工艺参 数、位移数据、切削速度等。常用的程序介质有磁带、磁盘等。也有一些数控机床采用操
第一章项目建设背景 一、产业发展分析 智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合， 贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加快发展 智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济 和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国具有重要战略意义。 （一）发展现状和形势 全球新一轮科技革命和产业变革加紧孕育兴起，与我国制造业转 型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展，已成为制 造业重要发展趋势，对产业发展和分工格局带来深刻影响，推动形成 新的生产方式、产业形态、商业模式。发达国家实施“再工业化”战略，不断推出发展智能制造的新举措，通过政府、行业组织、企业等 协同推进，积极培育制造业未来竞争优势。 经过几十年的快速发展，我国制造业规模跃居世界第一位，建立 起门类齐全、独立完整的制造体系，但与先进国家相比，大而不强的 问题突出。随着我国经济发展进入新常态，经济增速换挡、结构调整
阵痛、增长动能转换等相互交织，长期以来主要依靠资源要素投入、 规模扩张的粗放型发展模式难以为继。加快发展智能制造，对于推进 我国制造业供给侧结构性改革，培育经济增长新动能，构建新型制造 体系，促进制造业向中高端迈进、实现制造强国具有重要意义。 随着新一代信息技术和制造业的深度融合，我国智能制造发展取 得明显成效，以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的 关键技术装备取得积极进展；智能制造装备和先进工艺在重点行业不 断普及，离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快， 流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及，关键工艺流程数控化 率大大提高；在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智 能制造新模式，为深入推进智能制造初步奠定了一定的基础。但目前 我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、数字化并存，不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。发展智能制造面临关键共性 技术和核心装备受制于人，智能制造标准/软件/网络/信息安全基础薄弱，智能制造新模式成熟度不高，系统整体解决方案供给能力不足， 缺乏国际性的行业巨头企业和跨界融合的智能制造人才等突出问题。 相对工业发达国家，推动我国制造业智能转型，环境更为复杂，形势 更为严峻，任务更加艰巨。我们必须遵循客观规律，立足国情、着眼
2020年高端数控机床扩能建设项目可行性研究报告 2020年2月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目建设的必要性和可行性 (3) 1、项目的实施有利于夯实国产高档数控机床基础技术，提升我国数控机床的技术水平和竞争力 (3) 2、本项目是实现公司发展战略的需要，也是提升公司高端数控机床的装备水平和产能水平，解决高端数控机床产能不足问题的有效途径 (4) 3、项目符合国家产业政策 (5) 4、公司具有本项目所需的生产技术和客户资源 (6) 三、项目投资概算 (6) 四、项目环境保护 (6) 五、项目实施计划 (7)
一、项目概况 公司拟投资25,866.00万元建设“高端数控机床扩能建设项目”。本项目实施达产后，公司在现有产能上新增年产900台高端数控机床的生产能力（包含T系列高端数控车床、自动化加工单元、并行复合加工机等产品）。 二、项目建设的必要性和可行性 1、项目的实施有利于夯实国产高档数控机床基础技术，提升我国数控机床的技术水平和竞争力 目前中国数控机床消费总额占全球消费总额比例高达42.00%，机床保有量不断提高。经过多年发展，我国的数控机床整体技术水平大幅提升，无论是在高速化、精密化还是复合化等方面都取得了突破性进展，并形成了一批具有一定实力的数控机床生产企业，企业在产值规模上和技术创新能力上也具有较强实力。但是总体上看，我国的数控机床在可靠性、精度等方面还是和国际先进水平有一定差距，国产高端数控系统与国外相比在功能、性能和可靠性方面也存在一定差距。因此，高端数控机床的技术开发和产业化仍然是机床行业发展的重点课题。 本项目拟生产的产品是公司多年来研发的最先进的产品成果，部分已投入生产，技术水平已达到国内领先、国际先进水平。项目产品采用了同步电主轴技术、数控机床热变形误差补偿技术、并行复合加
高档数控装备的发展趋势 王太勇1 乔志峰1 韩志国2 董靖川1 支劲章1 1.天津大学,天津,300072 2.天津轻工业职业技术学院,天津,300161 摘要:综合介绍了现今高档数控装备各关键技术的发展趋势,首先,结合机床关键功能部件的发展状况,讲述了数控机床在高速二高精度二高效率二高可靠性方面的主流发展动态,并进一步指出机床的可靠性是影响我国机床企业市场竞争能力的关键因素;然后,结合当前高档数控系统在智能化二开放式二网络化等方面的发展,阐述了最新的数字化控制技术对高档数控技术的重要影响及其未来发展方向,并介绍了国内外最新的相关研究成果;最后,结合国内数控技术的发展现状,提出了关于高档数控装备发展的相关建议三 关键词:高档数控;高速高精;智能的;网络化 中图分类号:T G 502;T P 1;T P 27 文章编号:1004 132X (2011)10 1247 06 D e v e l o p m e n t T r e n d s o fH i g h -e n dN C E q u i p m e n t W a n g T a i y o n g 1 Q i a oZ h i f e n g 1 H a nZ h i g u o 2 D o n g J i n g c h u a n 1 Z h i J i n z h a n g 1 1.T i a n j i nU n i v e r s i t y ,T i a n j i n ,3000722.T i a n j i nL i g h t I n d u s t r y V o c a t i o n a l a n dT e c h n i c a l C o l l e g e ,T i a n j i n ,300161A b s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h ek e y t e c h n o l o g y ’sd e v e l o p m e n t t r e n do f am o d e r nh i g h g r a d e N Ce q u i p m e n t .F i r s t l y ,a c c o r d i n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f t h e k e y f u n c t i o n a l u n i t s i n am a c h i n e t o o l ,t h e p a p e r d i s c u s s e d t h em a i n s t r e a md e v e l o p m e n t o f t h eN C m a c h i n e t o o l i n t h e a s p e c t o f h i g hs p e e d ,h i g h p r e c i s i o n ,h i g he f f i c i e n c y a n dh i g hr e l i a b i l i t y ,a n df u r t h e r p o i n t e do u t t h er e l i a b i l i t y o fm a c h i n e t o o lw a s t h ek e y f a c t o r t h a ta f f e c t e dt h e m a r k e tc o m p e t i t i v e n e s so fC h i n a m a c h i n et o o l c o m p a n i e s .S e c o n d l y ,w i t h t h e c o n t i n u o u s d e v e l o p m e n t o f h i g h -g r a d eN Cs y s t e mi n i n t e l l i g e n c e ,o p e n ,n e t w o r - k i n g a n d o t h e r a s p e c t s ,t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n a n d i m p o r t a n t i m p a c t o n t h eC N C t e c h n o l o g y o f t h e l a t e s t d i g i t a l c o n t r o l t e c h n o l o g y w e r e d e s c r i b e d a n d t h e l a t e s t r e s e a r c h r e s u l t s b o t h a t h o m e a n d a b r o a dw e r e a l s o i n t r o d u c e d .F i n a l l y ,c o m b i n i n g w i t ht h e c u r r e n td e v e l o p m e n t s i t u a t i o no fd o m e s t i c N C i n d u s t r y ,t h e r e l e v a n t i n d i v i d u a l r e c o mm e n d a t i o n s a b o u t t h e d e v e l o p m e n t o f h i g h -g r a d e d i g i t a l e - q u i p m e n tw e r e p r o p o s e d .K e y w o r d s :h i g h -g r a d eN C ;h i g hs p e e d a n dh i g h p r e c i s i o n ;i n t e l l i g e n t ;n e t w o r k i n g 收稿日期:2010 12 30 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50975193);国家科技重大专项(2009Z X 04014-101 )0 引言 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三各工业发达国家还将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三目前,我国已经将高档数控机床与基础制造技术列入‘国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006~2020年) “所确定的十六个重大专项三现今高档数控装备的技术呈现了以下几种发展趋势:①机床自身几何精度和控制运动轨迹的精度不断提高,机床的加工速度和效率大幅提高;②机床的加工精度二可重复性和可信赖度不断提高, 性能长期保持稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务 [1] ;③出现许多高性能和高可靠的新型功能部件,如高频电主轴二直线电机二转矩电机二电滚珠丝杆等;④机床智能化水平不断提高,结合当今高档数控系统的快速发展,具有自优化二自监控二自诊断和预维护等功能的智能型二开放式二网络化的数控装备越来越多三 1 高速高精度高效率是主流发展趋势 高速切削是指速度高于常规速度的5~10倍 的切削方式[2 ]三高速加工(特别是高速铣削)与新 一代高速数控机床(特别是高速加工中心)的开发应用紧密相关三近十多年来,刀具二伺服驱动二数字控制和机床等技术的不断进步,使得高速加工和高精加工,特别是高速切削(H S M )已在航空二航天二模具制造业中得到了广泛应用和推广,传统的电火花加工在很多场合已被高速切削所替代三 通过高速铣削对一次装夹下的模具坯件进行综合加工,不仅大大提高了工件的加工精度和表面质量,大幅度缩短了加工时间,而且简化了生产工艺流程,从而显著缩短了工件的制造周期,降低了工件的生产成本三在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是每辆40s ,而且多品种加工是轿车装四 7421四高档数控装备的发展趋势 王太勇 乔志峰 韩志国等