数控机床的应用

数控机床的应用（精选9篇）

数控机床的应用 篇1

数控机床是一种高度自动化的机床，随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。机械加工中，多品种、小批量加工约占 80%。这样，对机床不仅要求具有高的精度和生产效率，而且还要具备“柔性”，即灵活通用，能迅速适应加工零件的变更。数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点，是一种灵活而高效的自动化机床。随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将更加重要。

数控系统除用来控制金属切削机床以外.还普遍用于控制诸如线切割机、冲床、气割机之类的简单机器直至机器人之类的复杂设备。在要求可靠性高、柔性强和实现机电一体化等方面对之都有广泛的需要。

数控机床的程序编制应包含以下内容：首先分析零件图样，根据零件的材料、形状尺寸、精度、表面质量、毛坯种类和热处理要求等拟定工艺方案，确定加工路线，进行数值计算得到数控机床所需输人的数据;再加上所需的工艺指令，就可以编写程序单，作为制作数控带的依据。在穿孔机上制成的数控带必须经仔细校对，以防出错。

机床数控系统是一种位置控制系统，应首先输人根据加工零件具体要求缩制的零件加工程序：然后，数控系统对输入的零件程序数据段进行相应的处理，把数据段插补出理想的刀具运动轨迹，并将插补结果输出到执行部件，使刀具加工出所需要的零件。机床数控系统主要由几个部分组成：零件加工程序的输入、数据处理、插补计算和伺服机构的控制，

应用计算机的数控机床是综合了现代计算机技术、自动控制技术、传感器和测量技术、机械制造技术等领域的晟新成就发展起来的，它使得机械加工达到了更高的水平。

计算机数控系统主要由硬件和软件两太部分组成。系统控制软件配合系统硬件合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息与控制执行部件，使数控机床按照操作者的要求，有条不紊地进行加工。

机床数控系统工作时，操作者根据被加工零件的图样要求，编制零件加工程序。通常零件加工程序通过键盘手动输入，亦可由上级计算机编程器将零件加工程序直接通过输入接口输入到控制系统中。

由于数控机床成本较高，目前，多用于形状复杂、精度要求高的中小批量零件加工。随着数控技术的普及及电子器件成本的降低，尤其是计算机数控系统的出现与微型计算机的迅速发展，数控机床的适用范围正在不断地扩展，加工精度不断提高，成本不断降低。

数控机床发展至今已有40多年的历史，它与电子技术、特别是计算机技术的发展密切相关。将在更广泛的领域内应用。

在数控机床的早期产品中，数控装置是专用的。近年来，数控装置中的逻辑电路已被计算机所取代，因而实现了控制多样化和多功能化。从复台化技术的观点来看，增强控制功能，使得操作机床自动化，不是最终目的。控制功能应达到晟佳控制和自适应控制，为此应增加诊断功能。通过传感器反馈，实现加工智能化，并保证系统的可靠性。

数控机床的应用 篇2

进入二十一世纪以来, 随着我国经济水平的快速改善和相关技术的不断提高, 国内每年可生产数控机床约八千台, 但作为拥有世界工厂之称的大国, 这些数控机床的数量远远达不到对现有机床的替代作用, 企业现有的数控机床大多已经服役十到二十年, 而且数控化程度低, 无法加工精密部件。这些机床的产品标准度低而且加工效率不高, 无法满足大批量生产的要求。这会直接影响企业的发展, 从长远角度来看, 甚至会对我国经济造成一定影响。

如何解决这一问题是摆在我国加工行业面前的一道难题, 如果将这些数控机床全部淘汰从新订购新型数控机床, 虽然可以解决后续加工的技术问题, 但需要大量资金购置, 这会影响企业的现金流供应。在这种情况下我们可以对现有的数控机床进行改造, 使之性能得到有效提升, 满足企业需求, 而且花费很低———只是购置新型数控机床费用的20%左右, 这对企业来说是一个十分有利的条件。

2 数控机床改造的意义及需求

高级数控机床是加工制造业不可缺少的工具, 但是我国现有数控机床大多是老式机床, 加工精度低、生产效率低、不合格产品多是其无法逾越的鸿沟, 这直接导致国内部分加工制造企业无法对精密部件进行加工, 极大地影响相关企业在国际市场上的生存与发展。而新型高级数控机床在计算机的准确控制下可以准确地按照加工工件设计要求进行切削加工, 能够完美地控制各个方向上的进给量, 不仅可以提高产品加工精度, 更可以通过计算机的精准控制加工出各种曲线、曲面等复杂工件。而且一次成型率高, 避免二次加工或造成废件的情况发生, 还可以实现自动化加工, 在这样的条件下数控机床的生产效率可以提高2-3倍, 大大提高了企业的经济效益也增强了企业的核心竞争力。如果在加工工件需要多工序加工情况下, 新型数控机床的优势体现的更加明显, 在控制中心的计算机程序控制下, 需要多工序进行加工的工件只需要一次被固定在机床上进行定位, 其余工序可以在预定程序的控制下实现自动化加工, 无需重复进行固定、定位, 这会大幅提高企业生产加工效率。

另外, 数控机床的改造在国内加工制造业内有着巨大的需求, 我国上世纪达从国外大量进口的高档数控机床基本到达了淘汰的边缘, 但这批产品数量巨大、价值较高, 如果直接淘汰会对企业和国家造成不小的经济损失, 而且直接引进新型高级数控机床的成本非常高, 不少企业无法承受这样的资金量需求。更为重要的是, 这些即将淘汰的数控机床很大一部分只是由于数控系统无法更新或无法配置新系统而停止使用的, 大部分数控机床机械部件精度和金属强度还能满足设计需求, 这为数控机床的改造创造了可能性。而且进行改造后的数控机床可以满足现阶段生产加工行业的精度、质量等方面的需求, 且改造费用相比于高昂的新型数控机床购置费用来说低廉很多, 只是购置费用的20%左右, 这样就会为生产加工企业节省一笔不小的开支, 而且还能避免资源的浪费。

最后, 我们对数控机床改造的市场及可行性进行分析。随着我国改革开放之后经济建设加速发展“, 中国制造”已经成为世界的一个符号, 中国已经成为“世界工厂”, 大量加工制造企业如雨后春笋般出现在祖国大地上, 我国每年都要从发达国家引进大量电气设备来满足生产加工的需求, 数控机床也是其中很大的一项, 国内的数控机床生产厂家也在不断的学习并飞速发展, 但国内的生产并不能完全满足市场的需求。现在很多加工制造企业还在使用老式数控机床, 而且数量庞大, 这就为数控机床改造提供了广泛的市场, 满足了客户需求。而且经过近年来我国相关技术人员的不断努力学习和进步, 数控机床的核心技术数控系统已经日趋成熟, 性能非常稳定, 可以适用于老式数控机床的改造项目上。随着技术的不断提高, 数控机床的模块化技术也已经能够应用于老式数控机床的改造中去。只需要对这些老式数控机床进行部分部件进行技术更新, 就可以盘活这一批很大的固定资产, 只要改造好了就是一笔巨大的财富。通过发现主要的技术难点, 解决数控机床改造过程中的关键技术问题, 就可以使用最小的投资取得最大的经济效益和社会效益。数控机床改造项目拥有一个极大的市场。

3 数控机床改造技术和措施

要想对现有数控机床进行改造, 就要了解与新型数控机床的差距和实际生产加工过程中对数控机床的要求。一台性能优良稳定的数控机床应该满足:数控机床部件具有高的静动态刚度;运动副之间的摩擦系数小, 传动无间隙;功率大;便于操作和维修等条件。所以在进行机床数控改造时也应尽量达到上述要求。不是简单地将现代数控装置与老式数控机床连接在一起进行模块化更新就能够达到了数控机床改造的要求, 还应对老式数控机床的主要部件进行相应的改造, 才能达到花小钱办大事目的。具体措施有下列几项。

3.1 修复导轨精度

数控机床的导轨是在加工过程中起到导向与承载作用的部件。性能良好的导轨不论在空载条件下还是在加工过程中, 都应对加工工件提供足够的导向精度。这是保证数控机床加工工件精度的基础, 所以, 在进行数控机床改造时必须修复导轨精度。对不同形式导轨需要采用不同的修复方式。如现有数控机床导轨为塑料导轨则需进行重新粘塑, 首先将塑料导轨表面加工粗糙, 有需要的情况下可以在其表现上加工凹槽, 然后将聚四氟乙烯导轨软带用胶黏剂固定到加工好的塑料导轨上, 室温环境下固化24 小时即可;如果使用的是铸铁导轨可以采用刮削或者增加涂层的方法来修复导轨精度, 如果导轨表面平整无明显损伤可以使用环氧型耐磨导轨涂层对铸铁导轨进行修复, 可以节省改造时间, 如果表面有损伤情况下就需要对现有铸铁导轨进行刮削, 刮研显点为18-25 点/平方厘米, 同时, 必须保证润滑的可靠性。这样才能尽可能地减小摩擦, 以及对位置控制精度的影响。

3.2 恢复主轴精度

主轴是数控机床重要部分。在数控机床工作时由主轴带动工件或刀具进行切削加工, 主轴的精度直接影响着产品最终的质量, 所以数控机床改造时大多需要更换主轴轴承、或者重新调整轴承的间隙调整和预紧。

3.3 修复滚珠丝杠

数控机床部件中都含有滚珠丝杠, 滚珠丝杠是数控机床在进行加工过程中控制进给的主要传动机构, 在改造时要恢复其传动精度才能保证改造后的定位精度, 在改造过程中一定要更换或重新调整滚珠丝杠的滚动轴承, 适当预紧, 保证其精度。

3.4 更新数控系统

数控系统是数控机床的灵魂, 现在老式数控机床改造的技术日趋成熟, 相应系统也越来越稳定, 在改造过程中可以选用SIEMENS系统、FANUC系统等, 这些数控系统相比于老式系统功能更加齐全、性能更加稳定。

4 结束语

数控机床改造项目具有非常广泛的市场, 充分满足了客户需求, 并且在制造业飞速发展的阶段, 相关企业对这项工作更迫切的期待, 对现有数控机床进行改造升级, 不仅仅加强了企业的生产里、为企业注入了新的活力, 而且避免了大量资产浪费现象的发生, 希望数控机床改造技术可以更好地为相关企业服务, 为其带来更大的经济和社会效益。

摘要：我国在改革开放初期因相关技术落后、加工工艺水平较低, 无法通过国内企业生产条件满足快速发展的加工行业的需求, 曾大量引进国外高档数控机床。但时至今日, 这些高档机床已经严重老化了, 故障频发无法满足我国生产加工行业日益提高的要求, 但这些高档机床如果进行改造, 花费较少的费用就能继续为企业服务取得明显的经济效益, 文章对我国数控机床的改造情况做了简要分析, 并对如何将数控机床进行改造进行了详细阐述, 这会对我国现阶段数控机床改造具有一定的指导意义。

关键词：数控机床,改造,措施,应用

参考文献

[1]王润孝.机床数控原理与系统[M].西北工业大学出版社, 1997:4-5.

[2]数控机床、数控系统维修技术与实例委员会.数控机床、数控系统维修技术与实例[M].机械工业出版社, 2001:155-157.

数控机床的应用与发展 篇3

【关键词】数控机床；应用；发展

随着社会生产和电子、计算机、自动化及精密测试等科学技术的迅速发展，小批量、多品种的机械加工不断增多，机械产品的性能和质量不断提高，更新换代的速度也在不断加快，具有高复杂性、高精度的产品日益被市场经济的发展所需要，这就给机床设备提出了高效率、高精度、稳定性、适应性、通用性、灵活性的要求，数控机床就是针对这些要求而产生的一种新型高度自动化机床。

数控机床是机电一体化重要组成部分，是集精密机械技术、计算机技术、自动控制技术、微电子技术和伺服驱动技术于一体的高度机电一体化典型产品，它体现了当前世界机床技术进步主流，是现代机床技术水平的重要标志。

1.数控机床的工作原理及基本特点

1.1工作原理

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。其工作原理就是将加工过程中所需要的各种操作(如主轴变速、进刀与退刀、开车与停车、工件松开与夹紧、自动关停冷却液等)和步骤，以及工件形状尺寸用数字化代码予以表示，通过控制介质(如磁盘或穿孔纸带等)将数字信息送入数控装置，数控装置则将对所输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，以控制机床伺服系统和其他驱动原件，从而使机床自动加工出生产中所需要的工件。简单地说，数控机床就是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，将其译码，从而使机床动作并加工零件。

1.2加工内容

数控机床由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置、编程及其他附属设备几个部分组成。数控机床的数控系统由显示器、伺服控制器、伺服电机、开关和传感器构成。数控机床的加工一般包括对图纸进行分析，确定需要数控加工部分；利用图形软件对需要数控加工部分造型；加工条件，选择合适加工参数，生成包括粗加工、半精加工、精加工的加工轨迹；轨迹仿真检验；生成代码；传给机床加工几项内容。使用数控机床进行生产加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。

1.3基本特点

数控机床自动化程度高，机床操作者的劳动趋于智力型工作，极大地降低了劳动强度；加工过程属于封闭式加工，既清洁又安全，有利于改善劳动条件；机床本身的精度高、刚性大，具有稳定的加工质量，可进行多坐标的联动，不但能加工形状复杂的零件，在加工用量上可选择有利的，大大提高了生产效率；适合单件、小批生产及新产品开发，具有高度柔性，当加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，这不仅缩短了生产准备周期，而且节省了大量工艺设备费用；加工中所使用的数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，在有效减少零件的加工时间和辅助时间的同时，更有利于生产管理的规范化、现代化。另外，数控机床是一种价格昂贵的精密设备，对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

2.数控机床的分类与应用

2.1分类

按性能，可分为高档数控机床，中档数控机床，经济型数控机床：按工藝用途，可分为金属切削类数控机床，金属成型类数控机床，数控特种加工机床和其他类型的数控设备；按所用数控装置的构成方式，可分为软线数控系统，硬线数控系统；按控制方式，可分为开环控制，半闭环控制和闭环控制；按运动方式，可分为点位控制、直线控制、以及轮廓控制。

2.2应用

数控机床发展至今已经有四十多年的历史了，它与电子技术，特别是计算机技术的发展密切相关。自世界上第一台数控机床于1952年在美国麻省理工学院研制出以来，数控机床在制造工业，特别是汽车、航空航天，以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件还是在软件方面，都有飞速的发展。随着现代经济和科学技术的飞跃发展，尤其是计算机数控系统的出现及微型计算机的迅速发展，再加上数控技术的普及和电子器件成本的降低，这些有利的条件都使得数控机床的适用、应用范围越来越广泛，其加工成本不断降低，加工精度不断提高。

数控系统除了用来控制金属切削机床外，还普遍用于控制诸如：中床、线切割机、气割机之类的简单机器直至机器人之类的复杂设备，在要求可靠性高、柔性强和实现机电一体化等方面的生产加工中对数控机床都有广泛的需要。由于数控机床属于精密设备，致使成本较高，因此，目前多用于形状复杂、精度要求高的中小批量零件加工。

3.数控机床的发展

在数控机床的早期产品中，数控装置是专用的。近年来，数控系统技术的突飞猛进，柔性制造系统的迅速发展和超高速切削、超精密加工等技术的广泛应用，以及电子、计算机信息技术的不断成熟，为数控机床的技术进步提供有利条件的同时，也提出了更高的要求。数控装置中的逻辑电路已被计算机所取代，从而实现了控制多样化和多功能化。为更好地满足市场的需要，达到现代制造技术对数控机床所提出的更高要求，使数控机床控制功能实现最佳控制和自适应控制，在数控机床中增加其系统诊断功能并通过传感器反馈，实现加工智能化，更好地保证系统的可靠性是十分必要的。总之，数控机床应不断吸收最新、最先进技术成就，朝着高可靠性、高速度化、高效率化、高精度化、高柔性化、高智能化、数控编程自动化、制造控制系统小型化、多功能复合化、设计宜人化等方向发展。

然而，由于我国工业基础相对薄弱，以企业为主体的创新体系尚未建立，数控机床产业化时间短；企业自身装备的数控化效率低，信息化管理水平不高，对国外尖端技术的依存度很高；数控机床行业发展技术能力低下，研发能力有限，基础技术和关键技术研究还很薄弱，基础开发理论研究、基础工艺研究和应用软件开发还不能适应数控技术快速发展的要求；科技人才不足，缺乏高级技术人员科技投入和科研设施尚不适应等，这些问题的存在，使得我国数控机床行业发展缓慢。2006年国务院8号文件<国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见)中，首次将数控机床列入重大技术装备，并提出明确要求：发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件，改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状，满足机械、航空航天等工业发展的需要。可见，以国家意志启动的振兴装备制造业的举措，为我国机床工具行业的发展创造了极好的外部环境，提供了前所未有的发展机遇。因此，在国家加大支持力度的前提下，企业要加强数控技术研发领域的投入，不断提高数控机床的技术水平，增强自身实力，以突破国际巨头的技术封锁。■

【参考文献】

［１］李善术主编．数控机床及其应用，机械工业出版社．2005，01．

［２］刘战术编著．数控机床及其维护—21世纪高等职业教育数控技术规划教材，人民邮电出版社．2005．1．

数控机床的应用 篇4

摘 要：项目教学法是一种行为导向教学法，它能调动学生的学习积极性，提高学生处理问题的能力以及培养学生的自学能力和创新能力。在职业院校，数控机床是理论与实践并重的专业，所以教师应针对数控教学应用中存在的问题，合理运用项目教学法，制定出切合实际的项目课程体系和详细的具体实施方案。

关键词：项目教学法；数控机床；教学应用

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）21-0019-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.21.010

为了提高中等职业学校学生的学习积极性和主动性，培养学生的自学能力、创新能力，更好实现中等职业学校的培养目标，在数控技术课程教学中我采用了项目教学法教学。下面，我就对在数控技术教学中使用项目教学法谈几点认识。

一、项目教学法及特点

项目教学法是当今较为流行的一种教学方法，是一种行为导向教学法。它通过创设“情景”来引入“项目”，通过“探究式学习”“合作学习”的方式展开，通过交流与评价互相学习，相互促进，充分开发学生的潜能和发展学生的创新能力，是一种比较有效的教学方法。普通教学法只是教师将课本中现成的知识或是其所掌握的技能项目传递给学生，而项目教学法则是在教师的指导下，学生自主探索学习，在学习中相互讨论，项目完成后进行展示、交流和评价，学习的重点在学习过程而非学习结果。项目教学法在教学中充分体现了学生的主体地位；调动了学生的学习积极性；发挥了学生的主观能动性；培养和提高他们的动手能力、实践能力、分析能力和综合应用能力，达到学以致用的目的。

二、项目教学法的实施

数控技术是一门实践性很强的课程。为了激?l学生的学习兴趣和求知的欲望，我在设计项目时十分注意项目的典型性、趣味性和实践性，因此项目的设计较为关键，必须针对教学内容和学生的特点进行具体设计，项目的设计不能过于复杂，也不能太简单，要选取一个针对班级大部分学生能够通过合作来完成的项目。所以，教师应根据教材特点和教材知识结构体系的内在联系把教学内容划分为若干个模块，然后确定每个模块由哪几个项目来完成，每一个项目中将学习哪些操作技能和应用哪些理论知识。教师要把教学的重点、难点分散到不同的教学项目中，在具体的项目教学中要注意提示学生，引导学生。

1.情景设置。教学中要创设与现实情况基本相接近的情景环境，引导学生以实际情景和问题为出发点，让学生从具体问题着手作理论思考和分析，想出解决问题的方法和途径，把学生引入到需要通过基础知识点来解决现实问题的情景，激发学生的学习积极性和主动性。

2.由情景教学引出项目，明确目标，并进行项目分析及项目细化，即把项目细化更容易实现的小任务，降低项目的实施难度。对于项目分析和项目的细化可以根据学情来决定是由教师引导下完成还是由学生自己独立完成。

3.组成项目学习小组，协作学习。根据学生的学习成绩、性格特点、学习能力等情况实行优势互补，将学生分组，一般5～7人为一组，每组选出组长负责本组的分工和组织项目实施。在项目实施的过程中小组采用协作学习的方式对组员进行分工，同组内的不同学生有不同的任务，他们在本组内讨论交流，可以采用讨论、争辩等形式对项目中出现的问题进行论证，在协作学习活动中充分发展学生的思维创新能力，增强学生之间的沟通能力，培养学生的团体协作学习能力。学生在协作学习的过程中教师要巡回指导。

4.项目完成后进行学生之间的互评以及教师的点评。在每次课堂教学中要对项目的阶段性完成情况进行交流与点评。每组要推荐一名学生介绍本组项目的完成情况、解决问题的思路以及程序设计的方法等。教师要注意引导学生从设计的思路技巧分析，充分肯定其优点，找出其不足，从而培养学生解决问题的能力。

三、过程跟踪与评价是项目教学法顺利实施的可靠保证

突出实践教学，强化技能训练，这是高技能人才培养区别于其他类型人才培养的一个主要方面。在项目实施过程中，过程跟踪与评价是实现培养目标的可靠保证。过程评价包含教师的教学评价、学生的学习工作评价。其中对学生的学习与工作评价主要包含以下几个方面。

1.参与程度。学生是否关注项目实施情况，能否积极思考、积极主动地参与项目实施活动；能否与教师、同学互动，阐述自己的观点；能否尊重、理解其他同学的见解或观点，主动帮助同学，纠正错误。积极参与是现代社会一个人在工作、学习中提升个人能力的前提和基础。

2.自主学习能力。能否自己完成项目组长布置的各种任务，通过自己的实践，完成对一个问题的分析、理解，能否发现问题、提出质疑，并通过亲身的体验、感知等实践活动，进行解析。知识经济时代知识更新速度越来越快，没有自主学习能力的人很快就将被淘汰。因此，教师必须注重培养学生自主学习的能力。

3.创新能力。能否探索、创新学习方式和方法、创造性地学习；能自己发现学习中存在的问题，有针对性地改进或调整学习方法。科学技术是第一生产力，没有创新能力就没有先进的生产技术。没有先进技术，企业将无法在激烈的市场竞争中发展壮大。预备技师未来将承担生产一线大量技术改造与革新任务，创造性思维和创新能力是他们必须具备的能力。

四、结语

总之，项目教学法是当今较为流行的一种教学方法，是一种行为导向教学法。在实际操作中，教师应结合学生实际基础和学校现有教学资源及实训设备情况，制定出切合实际的项目课程体系和详细的具体实施方案。教师要在教学中不断加以完善和改进，力争在更短的时间内为社会、为企业培养出更多的实用型技能型人才。

参考文献：

五轴联动数控机床发展与应用 篇5

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。

发展现状国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展，在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床，有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展，CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来，北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。

当前，国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心，适应不同大小尺寸的杂零件加工，加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。精度上，北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集团股份有限公司的NJ25HMC40 卧式加工中心和交大昆机科技股份有限公司的TH61160 卧式镗铣加工中心都具有较高的精度，可与发达国家的产品相媲美。在产品市场销售上，江苏多棱、济南二机床、北京机电研究院、宁江机床、桂林机床、北京一机床等企业的产品已获得国内市场的认同。

2013年7月31日上午由大连科德制造的高精度五轴立式机床，启运出口德国。工信部装备司副司长王卫明表示：“这一高档数控机床销往西方发达国家，是中国机床制造行业的重要里程碑。”

研究背景及应用

最近10多年来，数控技术快速发展，特别是数控系统大容量存贮技术的解决，开放体系结构控制器（OAC）的应用，快速处理器和运动控制，日益完善的人机接口软件（Human Machine Interface,HMI）以及工厂自动化设备支持通过网络的互联性，使5轴数控机床潜在生产能力能够被充分发挥；高速加工ＨＳＭ技术，高速电主轴或复合主轴头技术的发展，有力推动了机床设计／制造技术的发展与创新，使5轴数控机床制造技术难度大大降低，造价也大幅度减少，许多中小型5轴联动立／卧式加工中心（VMC,HMC）一般制造企业已能接受；计算机软硬件技术快速发展和费用持续降低，使5轴联动和3轴联动控制系统价格已相差无几了；5轴联动CAM编程软件价格（包括5轴程序检验软件）也已大幅度下降，使得许多制造企业可接受使用它，尽管其价格还是偏高；软件技术的进步，特别是仿真技术和虚拟NC加工等可视化技术的应用，用户掌握和应用5轴加工编程软件较以前也容易得多了。加上用户对5轴数控机床的需求日益迫切，因此，包括从适应轻载切削、中载切削到重载切削的各种（高速）5轴数控机床在宇航、汽车、装备、运输、模具以及医疗器械等制造行业中得到了越来越广泛

应用。

①加工复杂空间曲面的产品零件

②大型复杂结构件的高效率加工

③复杂多面体带孔系结构件的高生产率加工

④取代EMD加工

⑤取代快速原型制造（RP）

⑥个性化产品零件加工

⑦组成柔性生产系统用于中/小批量产品的加工

展望

代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控车床在工业生产中占有非常重要的作用，而且现在出现了新的特征，五轴联动数控技术正在向高速、高效率、高可靠性、高精度、复合化、智能化、网络化、柔性化、绿色化等方向发展，我国由于工业底子薄，装备制造业水平比较低，生产出来的五轴联动数控车床质量跟欧美和日本产品还存在一定的差距，落后就要挨打，面

对历史因素和现实的紧迫性，我国要想在接下了发展空间中占有一席之地，就需要做到以下几点：

1、加大研发资金投入力度，加大加强基础理论研究，为设备研究做好理论准备。

2、研究外国先进设备技术，深研其中的核心知识。在仿照的基础上进行创新。

3、研究国内外五轴联动技术的发展方向，做到先人一步开展研发。

4、了解国内外各个用户群体的需要，开发出适合不同用户需要的设备。

5、创新是保持领先的内在要求，没有创新就没有进步。国家应该鼓励企业进行五轴联动技术的研发。

6、在保护好自己核心技术的前提下与其他先进企业进行技术交流。

7、大力发展高端五轴联动车床，实施精品工程。

参考文献

德国兹默曼公司开发出FZ25龙门铣床[J]．制造技术与机床

数控铣床刀具补偿功能的应用 篇6

关键词：数控铣 刀具 补偿 注意事项 精加工 公式

数控机床的操作能力是中职数控专业学生的专业能力，教学应围绕这一核心能力，夯实操作功底，提高学生操作能力。教师应该如何开展教学，让学生掌握好知识，并获得实际的操作能力呢?笔者感觉比较重要的是，要善于总结和归纳，把复杂的情况化成浅显易懂的规律。

下面就数控铣床加工中半径补偿的功能，展开一些总结和归纳。

一、数控铣床刀具补偿的原理

在数控铣床上进行加工，由于刀具有一定的半径，所以刀具中心(刀尖)轨迹和工件轮廓不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比较方便的，而加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈(加工外轮廓时)，或大了一圈(加工内轮廓时)，为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个量。

运用刀具补偿功能可直接按照工件轮廓进行编程，不用考虑刀具半径。

而在刀补表中设置一定的合适数值，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无须更改加工程序，使编程工作大大简化。

刀具半径补偿是通过指令G41、G42来执行的。补偿有两个方向，即沿刀具切削进给方向垂直方向的左面和右面进行补偿，符合左右手定则：G41是左补偿，符合左手定则;G42是右补偿，符合右手定则。当取消刀具半径补偿时，使用G40指令。

二、刀具补偿功能使用应注意的问题

一是补偿建立指令G41，G42必须与G40成对使用。

二是G41、G42、G40指令应在G00或G01程序段中加入执行，不可在G02、G03等指令中加入执行。

三是加入G41、G42、G40指令的G00或G01程序段，移动的距离不能等于零，也不能小于铣刀的半径。否则无法实现刀具补偿的功能。

四是使用刀具补偿功能必须经过三个阶段：建立刀具补偿、刀具补偿执行、取消刀具补偿，缺一不可。

五是刀具补偿功能建立以后，加工平面不能改变。

六是在刀具半径偏置方式下，应在指定的偏置平面上进行连续的刀具运动轨迹描述，如果在偏置起始指令G41/G42和偏置结束指令G40之间，有连续两个以及两个以上的非指定的偏置平面上的移动指令或非移动指令，则刀具的轨迹就会发生偏离。例如：

G00 G90 G17 G42 Y-70.0 D01

G01 X120.0 F100

Y-30.0

G04 P500

G91 Z0.2

G90 X80.0 Y40.0

X0

Y-110.0

G00 G40 X-40.0

在本例中的程序段G04 P500 是非移动指令，程序段G91 Z0.2是非指定的偏置平面上的移动指令。这两个连续的程序段的指令，导致系统无法正确判断刀具下一个的偏置位置而发生过切现象。

三、精加工补偿值获得公式讨论

笔者所在学校使用的是华中HNC-21M数控铣床。运用G41/G42刀具补偿指令，可以实现对零件加工的粗精加工分离。

当放出余量，进行粗加工后，需要对零件进行测量，然后根据所获得的尺寸，对第二次的精加工补偿值进行修正，从而保证所加工的零件获得所要求的尺寸精度。由于零件的内外表面的加工，对补偿值的方向要求是不一样的，就很容易在精加工的时候弄错补偿方向。

如果可以分情况，把补偿值的计算总结成浅显易懂的公式，那么在加工实习的过程中，只要熟记公式，把测量的数据直接代入，就能获得精加工时所需要的补偿数据。

下面以一个简单零件的加工情况分析，如下图所示。

1.加工外轮廓六边形

选用18mm的键槽铣刀，不考虑加工精度，直接设置刀补值为使用刀具的半径值9mm即可。但是为保证加工精度，往往需要进行粗精加工两次切削。

粗加工时，刀具半径补偿值可放出一定的余量，然后进行粗加工的走刀。在精加工阶段中，理论上只需要把刀补值改为9mm，再一次走刀即可。

但是由于存在着大量的加工误差和不确定性，而且零件目标尺寸往往带有公差，在粗加工结束后，需要对六边形对边的尺寸进行测量，并通过测量值对精加工的刀补值进行修正。总结公式如下：

δ2=δ1-(A-B)/2 (1)

式中，δ2为精加工刀补值;δ1为粗加工刀补值;A为实际测量值;B为目标尺寸公差中间值。

实际加工中，选用18mm的键槽铣刀，假设粗加工刀补值选为10mm，粗加工后，对六边形尺寸进行测量，测得实际值为72.085mm，那么，在精加工时，只要把获得的数据代入公式(1)，即可获得需要的精加工刀补值。

δ2=10-(72.085-69.063)/2=8.489

(如图中所示，六边形尺寸为70-00.074，其尺寸公差中间值为69.063)。

2.加工内轮廓腰圆槽

同样选用18mm的键槽铣刀进行加工，假设粗加工刀补值选为10mm，粗加工后，对腰圆槽尺寸进行测量，测得实际值为24.012mm。那么，在精加工时同样可以利用公式(1)计算需要获得的精加工刀补值。只是由于内轮廓的余量方向与外轮廓相反，总结公式如下：

δ2=δ1-(B-A)/2 (2)

进一步计算可得：

δ2=10-(25.026-24.012)/2=9.493

(如图中所示，腰圆槽尺寸为25+00.052，其尺寸公差中间值为25.026)。

3.总结

由公式(1)和公式(2)可以进一步获得：

δ2=δ1-|(A-B)/2| (3)

由此我们可以获得，不管是外轮廓还是内轮廓的加工，粗加工时，先选择δ1值，令此值略大于我们选用的刀具半径0.5～1.0mm。然后对零件进行粗加工。

加工完毕后，根据零件图对所要求的尺寸进行测量，获得实际测量值A，然后计算目标尺寸公差中间值B，最后把所获得的值代入公式(3)，即可获得精加工所需要的刀补值δ2，对零件实现精加工。

当然，在实际使用过程中，绝大部分的数铣加工零件尺寸情况是上述的双边尺寸情况，但是也有很特殊的单边尺寸的情况。那么公式(3)只要变为

δ2=δ1-|(A-B)| (4)

PLC在数控机床中的应用 篇7

关键词：数控机床,PLC,性能特点,应用

近年来,PLC技术发展日新月异,它也被广泛的运用到自动控制之中。目前,PLC被运用到数控机床中。PLC在硬件成本以及组机周期上等方面的优势,是其他控制产品可望而不可及的。因此,在自动化数控机床中,PLC的地位举足轻重。

1 PLC的性能特点

1.1 可靠性高

主要体现在以下方面:性能优良的开关电源;良好的自我诊断功能;有效防止故障扩大;对器件质量进行严格检测;屏蔽措施广泛运用于各个模块,提高防辐射干扰的效率;各输入端均采用R-C滤波器;I/O接口运用光电隔离技术。

1.2 丰富的I/O接口模块

PLC可以运用相适应的I/O模块针对不同的工业现场信号进行处理。对于不同电流属性、电流的强弱、脉冲以及电位等不同的工业信号,有相应的器件和设备,如:电磁线圈、行程开关、控制阀、以及传感器等。它还通过运用人机对话模块,大大提高了操作性能。

1.3 模块化结构

为了更好地满足工业控制的需求,单元式的小型PLC被逐渐淘汰,模块化结构被广泛使用。采用模块化设计PLC的各个部件,包括CPU,I/O等在内,通过机架将各模块相互连接,可以自行组合系统的规模并根据不同需求进行功能选择。

1.4 编程简单易学

PLC的编程十分简单,该编程对专业的计算机知识并没有要求,而一般工程技术人员都具备较高的专业技能,会很容易理解PLC的编程的概念,并对其进行熟练的操作。

1.5 维修方便,安装简单

PLC可以在工业环境下直接进行操作,打破了专门机房的禁锢。将相应的I/O端与现场设备相连接,便可进行运行操作,在使用中增强了便捷性。在各种模块上都相应安装指示运行和故障装置,使运行情况清晰可见,并便于查找故障。另外,由于采用模块化结构,若某模块出现故障,用户则可以进行模块转换,系统便可恢复运行,有效缩短故障时间,提高效率。

2 PLC对数控机床的分类

PLC对数控机床的分类包括以下两个方面:1)内装可编程控制器;2)独立型可编程控制器。相对于独立性可编程控制器而言,内装型可编程控制器呗更广泛的使用。内装式PLC和CNC之间通过公用RAM进行信息交换,因此,内装PLC和CNC之间不存在连线关系,而安装调试更为便捷和紧凑的节奏及大量的信息交换。内装式PLC对信号的传送CNC的接口电路实现的。独立型可编程控制器处于CNC的外部位置上,它的软件与硬件功能较为完善,与内装型控制器比较而言,独立性PLC具有更强大的功能,但是,两种可编程控制器都要配置单独的编程系统。

3 PLC在数控机床中的具体应用

3.1 故障诊断

现代数控技术中,PLC的自我诊断功能都十分完善,在机床操作过程中若有故障发生,报警信息会及时显示在CRT上,操作和维护人员通过利用这些信息,可以精准地查找出导致故障发生的原因,并及时排除故障。在数控机床的操作过程中,都有明确的动作顺序,并按照既定的操作顺序进行自动交换动作。PLC在数控机床中的故障诊断原理,是通过运用机械运动的先后顺序的特征,对比故障情况与正常情况,发现问题,诊断原因。PLC设计的基础是基于控制对象的工作原理,相关维护人员通过对相关工作原理进行分析,同时根据I/O状态,及时诊断机床设备出现的故障。

3.2 T功能

T功能其实是指刀具的选择。可编程控制器接收来自于系统输出的TD代码指令,进行译码之后,再经过数据的检索,便可找到T代码所确定的刀号,紧接着与现有刀号进行对比,若两者不符,就会在第一时间发出换刀的指令,直至选择到合适的刀号。具体的换刀操作如下:首先接入PLC输入端的软开关,使电机旋转到相应位置后,再次进行换刀,此时电机反转,等刀架下落后再压紧,当压紧的力量达到足够大时链接开关,知道系统传出已完成信号。

3.3 M功能

可编程控制器接收到机床系统传送出的M指令后,经译码、控制主轴并进行启动停止等操作,直到机床系统传出完成的信号。PLC的辅助性功能因不同的数控机床而有所差异,然而,尽管数控机床的种类繁多,其具有的基本辅助性功能却基本相同。例如,在程序停止、准备换刀以及主轴顺序旋转等方面。而部分功能的实施主要是靠数控系统的软件与硬件进行的。当然,也有一些的实现要通过将PLC与数控装置相结合。

3.4 S功能

S指令的功能主要体现在控制主轴上,其控制方法可分为两类:代码法和直接指定法。代码法是指在S后面有两位数字,这两个数字只是代表抓后转速序列的序号,并不能直接代表主轴转速的大小;而直接指定法显示的是主轴转速数值的大小。关于机床PLC的梯形图的运用十分广泛,通过进行梯形图编程,可将数控机床的工作情况、刀具情况等参数信息进行传递,更加直观地展现出数控机床的接口等部位的相关信息。与此同时,PLC的控制方式也可通过梯形图显现出来,进而对故障发生的原因进行跟踪观察,对于各种信号正常运行与否,也可通过梯形图进行监控。

4 结论

现在关于机床报警的处理方法众多,可编程控制器也具有较广泛的适应性。在对可编程控制器程序法的编制设计时,主要是根据机床电气控制的主要特点进行的,所以相对于传统的继电器控制系统,PLC更加简单,并且也为维修人员的掌握与运用提供便利。在控制系统中,可编程控制器的地位可谓举足轻重,数控设备的运转是否在正常进行直接受PLC的影响。合理运用PLC的在数控机床中的突出功能,在数控机床的发展中发挥突出作用。另外,可编程控制器的运用使故障诊断和维修更加精准和快捷,提高机床工作的安全可靠性,提升工作效率,降低不必要的损失。

参考文献

[1]戴裕崴.数控机床电气控制[M].大连:大连理工大学出版社,2008.

[2]李新德.电气控制与PLC[M].北京:中国商业出版,2009.

[3]常斗南.可编程序控制器[M].北京:机械工业出版社,2002.

浅议数控机床刀具的选择与应用 篇8

【关键词】数控刀具；类型；选择；应用

1.数控刀具的分类

1.1数控刀具结构

（1）整体式：刀具为一体，由一个胚料制造而成，不分体。

（2）镶嵌式：采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种。

（3）特殊型式：如复合式刀具、减震式刀具等。

1.2制造刀具所用的材料

（1）高速钢刀具：有足够的强度和韧性，有较好的工艺性。目前高速钢作为主要的刀具材料已经被较为广泛的的应用于各种铣刀、丝锥、钻头等刀具的加工。

（2）硬质合金刀具：与高速钢刀具相比硬度高、耐磨性好、耐热性高、允许的切削速度比高速钢高5-10倍。因此常用于高速的切削加工，例如加工中心中的大进给、小切深、无切削液的精加工。

（3）金刚石刀具：耐磨性好摩擦系数是目前最小的。但由于其硬度较高，不能加工成任意的形状，因此主要用于磨削类刀具，如金刚石砂轮等。同时由于金刚石会与某些材料发生化学反应，在加工中需特别注意。

（4）其他材料刀具：如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

（5）涂层刀具：通过化学或物理方法在表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物。如 TiC涂层、TiN涂层、Al2O3，涂层、TiN和TiC复合涂层。

2.刀具选择应考虑的主要因素

（1）被加工工件的材料、性能：金属、非金属，强度、刚度、塑性、韧性及耐磨性能等。

（2）加工工艺的类别。车削、钻削、铣削、磨削等。

（3）加工阶段粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。

（4）加工的几何形状、加工余量、零件的技术指标。

（5）刀具能承受的切削用量。

3.数控加工刀具的选择

3.1数控加工中，由于铣床、加工中心类机床工艺能力强大，刀具种类繁多，因此铣刀类型的选择非常重要

常用的铣刀种类有平底立铣刀、端铣刀、球头刀、环形刀，鼓形刀和锥形刀等，功能也各不相同。选取铣刀时要求刀具的尺寸与劝口工工件的尺寸和形状相适应。在铣刀选择时应注意以下几点：

（1）毛坯面加工为防止因毛坯表面硬化层和夹沙现象而引起刀具快速磨损，应选用合适的硬质合金刀具进行铣削加工，以提高生产效率。

（2）平面加工铣削平面时，常采用锒齿可转位硬质合金刀片的面铣刀和立铣刀。精铣平面时因加工表面材质不均匀，选择直径小些的铣刀，以减小切削扭矩；精铣时，铣刀直径应大些，最好能包容加工面的宽度，以提高切削效率和保证加工精度。加工余量较小且表面质量要求较高时，可采用立方氮化硼刀片的面铣刀。

（3）平面零件周边的轮廓加工常采用立铣刀，铣刀半径应小于工件轮廓的最小凹圆弧半径，以免造成铣不净的“死角”。

（4）凸台或凹槽的加工加工只有凹槽时，通常采用键槽铣刀。精度要求较高的凹槽内表面可使用直径比槽宽略小的键槽铣刀，先铣削槽的中间部分再采用刀具补偿 （如G41、G42）功能，铣削槽的两側。

（5）特殊成型面的加工对于一些批量生产的特定工件或加工内容，为提高成产效率，可专制造成型铣刀，如圆弧面、内凹槽、特形孔或台阶。

3.2进行刀具选择的时候，需要对刀具的尺寸以及加工工件表面尺寸进行筛选

进行生产时，用立铣刀来对平面零件的周围轮廓进行加工；用合金刀片铣刀来对平面加工，凹台和凹槽则是用速钢立铣刀来进行；使用合金刀片的玉米铣刀对毛坯表面进行加工；立体型面及变斜角轮廓需要用球头铣刀、环形铣刀等。

3.3球头刀具一般是在曲面精工的时候使用，在进行自由曲面加工的时候，可以借助球头刀具顶部的零切削速度来确保加工的精度

平头刀具具有较好的切割质量和效率，所以只要不会过切，在曲面的粗加工和精加工中，使用平头刀是比较好的选择。此外，刀具价值影响着刀具的闹用度和精度，通常价格高昂的刀具，其成本也比较高，加工质量比较好，可以提升加工效率和质量，间接的降低了成本。

3.4不同的加工阶段使用不同的刀具

在粗加工的时候，主要是进行去除余量的工作，所以要求刀具的刚性、精度比较高；半精加工和精加工的时候，就是一质量为主要的保证前提，所以要求刀具的精度较高。粗加工使用低精度刀具，精加工使用高精度刀具。要是粗加工和精加工都选择同样的刀具，可以使用精加工使用后淘汰的刀具，粗加工对精度要求不高，精加工的刀具在使用后会有一定的磨损，精度有所降低，这样一来就能够减少加工成本。

3.5一般的经济型数控机床，部分工作都是有人工完成的，像是磨刀刃、测量、刀具更换等等，需要比较多的时间来完成，所以需要对刀具的安排合理化

（1）刀具数量要少。

（2）没把刀具在安装后，都应该将其需要使用的部位加工完成。

（3）粗加工和精加工刀具要分开。

（4）先铣后钻，先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工。

（5）尽量减少手工换刀的工序，这样可以保证生产效率。

3.6选择刀具的时候要依照其寿命来进行挑选

（1）考虑成本、刀具复杂度、工艺需求。

（2）高精度和复杂的刀具其使用期限应该要高于单刃刀具。

（3）机夹刀具的寿命可以选择短一些的，确保生产效率。

（4）对于装刀、换刀、凋刀比较复杂的多刀机床、组合床与自动化加工刀具，刀具寿命应选高些，尤其要保证刀具可靠性。

（5）对于大件的精加工要尽量减少加工途中换刀的情况，选择刀具的寿命要考虑到零件精度和表面粗糙度。

4.数控刀具的要求比普通机床刀具要求有所区别

第一，数控刀具要求刀具的刚性好、精度高、具有抗振和稳定的抗热性，能够在生产中快速的进行更换。第二，使用期限长，刀具的切割稳定。第三，刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除。第四，系列化、标准化，方便对其进行管理和编程。

5.数控机床对刀具的主要要求

首先，刀具具有良好的切削性。可以适应高速切削以及大荷载切削，刀具性能好，刚性高。其次，刀具的精度高，可以准确的进行重复定位，刀具的刀形精度高。再者，刀具种类要多，规格齐全，以适应不同的加工要求，满足生产需求。最后，工具系统完善，可以进行多种零件生产。

6.结束语

数控机床是目前制造的核心和基础，其应用范围广，在我国有着良好的发展前景，对于其刀具的正确使用研究具有非常重要的意义。进行数控编程的时候，要能够让刀具即时切换，并且定量进行切削。所以进行数控机床刀具的研究，选择正确的刀具，对于生产来说都是比较有意义的事情。 [科]

【参考文献】

[1]肖庆中.金属切削原理与刀具[M].北京：中国劳动社会保障出版杜，2001.

论高技能数控应用技术人才的培养 篇9

钟 健广西机电职业技术学院

摘要：对高技能数控应用技术人才的培养，本文提出了独特的看法，概括、总结了高技能数控应用技术人才的知识、能力、素质结构以及培养高技能数控应用技术人才的有效教学方法。关键词：高技能；数控技术；结构；教学法;二次开发。

随着我国社会经济迅速发展,不管是东部大开发,还是西部大开发,制造业是我国经济发展的中流砥柱,而制造业的核心主要是数控制造技术,它是体现一国综合实力是否强大的重要标志。我国大规模使用数控制造是近几年的事情,相关资料表明2001年中国数控机床消费为9899台。(产量为17521台)，居世界第四，到2003年，全国数控机床产量达36 813台，同比增长47.73%。我国年产数控机床第一个一万台用了约30年，第二个一万台用了3年，第三个一万台不到2年。2003年又比2002年增长1.2万台。世界机床生产基地正加速向中国转移, 根据教育部等部门调查研究和分析预测,走新型工业化道路，不仅需要一大批拔尖创新人才，也需要数以千万计的专门人才和数以亿计的高素质劳动者。调查表明，我国要成为“世界工厂”，需要培训和造就数十万数 控技术应用领域的人才。可想而知，数控应用技术人才是我国紧缺人才。我们作为高等职业技术院校应责无旁贷地完成这光荣而又艰巨的历史使命——培养高技能数控应用技术人才。

一．高技能人才知识、能力、素质结构的要求

首先，以提高学生综合素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为目标，遵循高等职业教育的基本规律，适应人才市场的要求，培养全面发展的技术应用性人才，目前我们国家内地的有些大型企业，出现这样的现象，大概两百多万的数控设备，竟然要配置一名操作工，一名编程人员，一名翻译，一名电工，一名机械维修工，其中操作工和编程人员缺一不可，这样的企业成本不言而喻。从我们的实践证明，这些工作都可以集于一身，才能适应全球知识经济的挑战。其二，转变教育思想和教育观念，明确新时期的人才观、质量观 和教育观。明确数控专业改革的目标和方向，根本目的就是提高教学质量，突出高等职业教育的特色，以适应市场要求。

其三，通过调研明确数控应用专业生产一线技术人员的工作内容，企业对高职人才的业务水平和质量要求，归纳出数控应用技术专业的岗位能力要求、知识要求、素质要求，形成专业人才的知识、能力、素质结构。知识结构主要包括：人文科学知识，机电基础知识，专业理论知识，计算机、软件和网络知识，管理理论知识等。培养综合型、复合型高技能人才必须具备以下条件：

高技能人才的知识、能力、素质结构示意图

人文科学知识

机电基础知识

知识专业理论知识

计算机基础及网络知识

管理理论知识

语言文字表达能力基本能力计算机应用能力

机电工程基础应用能力

能力产品设计能力

数控机床编程操作能力

岗位核心能力软件应用能力

数控设备维护修理能力

工程技术实践能力

综合实践能力自主创业能力

学习、适应、创新能力

组织协调能力

社会交际、交流、攻关能力

思想品德素质

素质文化素质

业务素质

身心素质

二．高技能人才培养的方法、手段和途径

在以上知识、能力、素质结构体系前提下，采用企业行为教学法，使校园文化融于企业文化中，我们通过走出去、请进来，用历届毕业生和专家、学者的成功经历和切身体会，去教育和影响在校的每一位学生，这是行之有效的方法，高等职业技术教育教学生的是如何成为各种职业技术人员，而公司企业教学生的是如何做职业技能师或工程师。企业文化也是一种职业文化，这种职业文化的熏陶作用是至关重要的，不仅会影响他们的职业观念和劳动观念，而且还会对他们的价值观、人生观的形成有重要影响。好企业、好公司其实就是一所好职业学校，使我们的教育行为更加接近企业文化，我们的目标——创造一流的教育，培养一流的学生服务社会，奉献他人。更加坚定，学生也不再对所学过的知识、技能是否有用而引起怀疑。

通过工程实践增强学生的技能。考工培训是一个学生职业技能的起点，这里主要是掌握基本的常规的操作技能；而生产加工则是另一个较高的层次，在这个层次要使生产与经济挂钩，作废了产品就要有一定的经济赔偿，这样就使学生的责任心有所增强，同时又锻炼了学生的生产技能；参加数控大赛是更高一个层次的培养，俗话说“不怕不识货，就怕货比货。”通过参加全国性的大赛，能检查出自己培养的学生是“马”是“驴”，因为这样的大赛要求的知识面更宽，技能更高更全面，同样检查出教育质量的水平，通过交流总结经验，找出差距，可以很好地提高和普及我国数控应用技术的发展水平

随着近年来数控机床的迅猛发展，数控操作人员也会日益趋向饱和，但是设备的猛增，另一个新的问题又出现---数控设备的维护维修，而这方面的人才稀缺，几乎空白。我国现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等有待提高等等。再说数控维修人员不是短期能培养出来的，并且数控设备的故障不是经常有出现，如果这样的话，也许有久病变良医之说，而数控设备的故障是比较复杂的，比如GS980T数控车床在加工过程中开冷却液，突然会出现自动关机现象，经检查是交流接触器跳闸，把它合上反复几次都一样，初步怀疑是接触器问题，更换新的原器件问题同样存在，再把热继电器调大也无济于事，是属于电流过载保护，掀开冷却泵电机看，发现电机轴被油污沾死不能动，把油污处理掉，电机轴转动灵活后，机床运转恢复正常，这是一起非常典型的由机械原因引起电器件的电流过载，而造成机床断电保护的故障，这里面就牵涉到机械知识和电的知识。

三．高技能人才培养的特色

对于高技能人才的培养，必须突出特色优势，即可概括为“人无我有，人有我优，人有我精”。比如说编一个数控车床的程序，如果你懂得应用数控车床的话，你会觉得很容易，其实不那么简单，就拿加工一医院手术用的聚光灯罩的模具的例子来说，聚光灯罩是一个回转体，它的母线是由多段公式曲线组成，无法用手工编程实现，原来的模具都是由国外进口的，我们先用三坐标测量仪把母线将近一千个点的各点坐标测出，然后生成Spline线，在利用CAD/CAM编程软件自动生成G代码程序，程序很长（25000多个字节），占用的空间很大，而数控车床通常不带有DNC在线加工功能，并且机床的存储空间只有4000多字节，这意味着要把一根Spline线分成六段，才能够存储加工，但是这一分，六段曲线之间相连的点必然有接刀痕迹，这就必然大大地加大操作的复杂程度，质量难保证。通过分析，我们采取二次开发利用机床的存储空间，把可以FANUC0—TD系统存储空间由原来的4000多字节扩充到30000多字节，这样就可以一次通过RS232接口将程序传入机床，进行加工，避免上述问题。能够二次开发利用数控机床的存储空间这牵涉到知识产权的范筹就充分显示出所谓的优势。

高技能人才的培养，数控机床维护维修方面的知识不可缺少。举个例子说，不懂得开车的人，是不懂得修车的。同样道理，一个不懂得使用数控机床的人，同样不懂得修数控机床，维修必须从平时的维护保养做起，首先了解各种数控机床的结构原理，掌握各种数控机床内部参数的设置，以及各连接模块的输入输出的正常数据，通过人为设置各种故障专门训炼学生诊断故障、处理故障的能力。掌握诊断方法包括：1.常规检查法（1）目测 目测故障板，仔细检查有无保险丝烧断，元器件烧焦，烟熏，开裂现象，有无异物断路现象。以此可判断板内有无过流，过压，短路等问题。（2）手摸 用手摸并轻摇元器件，尤其是阻容，半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚，虚焊等问题。（3）通电 首先用万用表检查各种电源之间有无断路，如无即可接入相应的电源，目测有无冒烟，打火等现象，手摸元器件有无异常发热，以此可发现一些较为明显的故障，而缩小检修范围。2.仪器测量法 当系统发生故障后，采用故障诊断仪器，按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压、电源、脉冲信号、波形图、元件等进行实测判断故障所在。3.元部件替换法 用好的元部件替换诊断出坏的线路板或驱动模块。4.T形图检查法 用可编程控制器进行PLC中T形图断状态分析诊断故障原因。5.接口信号检查 用可编程序控制器检查机床控制系统的接口信号，并与接口手册的正确信号相对比，查出相应的故障点。6.系统的自诊断功能判断 现代数控系统尤其是全功能数控具有很强的自诊断能力，通过实施时监控系统各部分的工作，及时判断故障，给出报警信息，并做出相应的动作，避免事故发生。

掌握故障排除方法包括： 1.初始化复位法 一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警或死机，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。2.参数修复法 系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。3.元部件替换法 换上好的元部件，损坏模块送去维修，这样不耽误设备的使用。4.改善电源质量法 在电源中加稳压器，打好机床地线，防止外部干扰和雷击数控系统。5.维修信息跟踪法 根据维修记录档案为故障排除的依据。经过不断的积累经验，以求达到一个质的飞跃。数控机床通常归纳为六大类系统故障维修，包括数控系统、伺服驱动系统、机械系统、液压系统、压缩空气系统和其它系统的故障维修。必须建立相应的实验、实训室，以模块化方式培养学生的综合技能。

经过多年产学研一体化的努力实践证明，我院数控应用技术专业获得广西数控应用技术教改试点专业，国家数控应用技术教改试点专业，广西模具专业教改试点专业、国家高技能人才机电项目类培训基地，国家紧缺人才培训基地，广西中职数控、模具专业师资培训基地，广西下岗就业培训基地。在首届全国数控大赛中，广西代表队共18人，我院占6人，我们的学生在广西的著名国有企业中，如玉柴机器股份有限公司、桂林机床股份公司起到了骨干的作用，有力地支持了地方经济的发展。另外我们的学生大部分服务于珠江三角洲一带和长江三角洲一带，深得中外公司企业的好评，实现了定单式的培养，毕业生供不应求，就业率多年来一直排在广西各高校的前列。这些成果的取得都与我们采用的培养方法和手段息息相关。

[参考文献]

[1]周济.教育部部长《坚持以服务为宗旨，.为社会主义现代化建设培养高技能人才》（在2004年2月第三次全国高职高专教育产研结合经验交流会上的讲话）

[2] 陈循介.北京机床研究所.《目前世界机床的生产形势和市场需求》中国数控在线网