如何提高数控机床的使用与管理水平

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1、南京工业职业技术学院数控技术应用专业专科毕业论文 论文题目：如何提高数控机床的使用与管理水平 学生姓名: 周粤 学 号: 32 指导教师: 李益平 专 业: 数控技术应用 年 级: 0725 教 学 点: 江苏省交通技师学院 2011 年 11 月 25 日 目录 引言引言 3 1 数控机床的简介数控机床的简介 .4 1.1 数控机床的发展史4 1.2 数控机床的结构与特性4 1.3 机床的开发及应用5 2 2 数控机床的使用水平现状分析与对策数控机床的使用水平现状分析与对策 .7 2.1 数控机床本身的局限性7 2.2 在使用数控机床过程中的问题以及影响因素.7 2.3 数控加工集成应用处于

2、起步阶段.8 2.4 操作工技术水平和素质参差不齐.8 2.5 解决对策.9 3 3 数控机床的管理水平与提高数控机床的管理水平与提高 12 3.1 如何提高数控机床管理水平13 3.2 现实企业如何管理数控机床13 结论结论 15 致谢致谢 16 参考文献参考文献 17 1 摘要摘要 科学技术的不断发展，也带给人类生产生活很多的变化和进步。数控机床也随着科学技术的不断 进步而不断的发展。然而，在我国，数控机床虽然很普及，但是其使用水平和管理水平一直处于很低 的水平，如何“管好、使用好、维护好”数控机床，提高机床运转率和加工效率是许多企业急待解决 的问题。 本文详细介绍了一下我对数控机床发展史

3、的认识以及怎样提高其使用与管理水平。 关键词关键词：数控机床，提高，发展 2 AbstractAbstract The continuous development of science and technology, also brought the production of human life a lot of change and progress. CNC machine tool with the scientific and technological progress and the continuous development. However, in our countr

4、y, although the popularity of CNC machine tools, but its use level and the management level has been in a very low level, how “the canal is good, good, good use of CNC machine tool maintenance“, improve machine operating rate and the production efficiency is many enterprises need to solve the proble

5、m. This paper introduces me to the development of numerical control machine tool in understanding the history and how to improve its use and management level. Key words: the numerical control machine tool, Improve, development 3 引言引言 数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家或地区数控机床的产量和技术水平在 一定程度上就代表这个国家或地区的制造水平和竞争能力，尤其是

6、技术水平更能彰显竞 争的实力。 从80的代初至今，经过4个五年计划的不懈努力和发展，我国数控机床商品经历了从 无到有、从有到多、百家争鸣、经济型数控车床遍地开花的局面。特别是近几年来数控 机床的产量每年都以30%以上的高速增长，2008年数控机床产量一举突破了年产10万台水 平，达到了122211台，跃居界世之首，成为数控机床产量大国。 我国数控机床的产量虽然上去了，但是我们还不是机床制造的强国。我国数控机床 的的技术水平、性能和质量与发达国家的产品相比还有很大的差距。高性能的加工中心 和功能部件大多依靠进口。 20多年来我国数控机床产品及其配套技术水平与欧美等发达国家的产品及配套的技 术水平

7、相比，差距似乎没有多大的改变，类似两人从不同的起跑线上向同一目的地跑去， 我们前进了，别人也在前进，而且前进得更快些。差距不是在缩小，而是有所扩大，总 被别人的先进技术、先进理念牵引领着，没有大的突破。 本文重点讲述数控机床的使用与管理水平。 4 1 数控机床的简介数控机床的简介 1.1 数控机床的发展史 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control）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。 20 世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电

8、子计算机的出 现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制， 推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在 40 年代初，由美国北密支安的一个小型飞机 工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直 升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到 刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到0.0381mm（0.0015in），达到了当 时的最高水平。 1952 年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地 实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大

9、家称为世界上第一台数控机床。 这台机床是一台试验性机床，到了 1954 年 11 月，在派尔逊斯专利的基础上，第一 台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。 在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及 使用了数控机床。 1.2 数控机床的结构与特性 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。与普通 机床相比，数控机床有如下特点： 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、

10、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 35 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。它由以下几个部分组成： 1) 主机：他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。 他是用于完成各种切削加工的机械部件。 5 2) 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。 3) 驱动装置：他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

11、及进给电机等。他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。 4) 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。 5) 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。 自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业， 特别是在汽车、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和软件 方面，都有飞速发展。

12、 1.3 机床的开发及应用 数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难 于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事 部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。 到了 1960 年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系 统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展， 据统计资料表明，到 1966 年实际使用的约 6000 台数控机床中，85%是点位控制的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机 床，它

13、能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在 1959 年 3 月，由美 国卡耐特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、 钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在 主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中 心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加 工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967 年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性 制造系统（FlexibleManu

14、facturingSystemFMS）之后，美、欧、日等也相继进行开 6 发及应用。 1974 年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使 数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为 CNC 机床），进一步推动了 数控机床的普及应用和大力发展。 80 年代，国际上出现了 14 台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和 监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCellFMC）。这种单元投资 少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到 FMS 或更高级的集成制造系统 中使用。 目前，FMS 也从切削加工向板材冷作、焊接、装

15、配等领域扩展，从中小批量加工向大 批量加工发展。 所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。 7 2 数控机床的使用水平现状分析与对策 2.1 数控机床本身的局限性 计算机数字控制系统(CNC)赋于现代加工设备智能化，能加工出许多以前传统加工手 段无法精确加工的零件，如曲面、曲线等，又大大地提高了整个加工过程的生产效率， 其优越性十分明显。但数控机床也不是万能的，有应用方面的原因，但更主要是由其本 身固有的特性所决定的。 1. 数控机床本身精度的限制 数控机床单轴定位精度一般在0.01mm 左右，重复定位精度在0.03mm 左右，联动 回转轴的定位精度与重复定位精度在5左右。由此可见

16、，数控机床的单轴定位精度并 不比一些高精度的常规加工机床高，特别是在加工某些单件高精度零件时并无优势可言。 2. 数控机床控制方式的限制 数控机床的数控系统是用直线插补与圆弧插补的控制方式实现的，因此在曲线加工 中就会出现曲线加工的逼近误差，在曲面加工中还会出现加工的残留面积，将直接影响 到零件加工的精度。 3. 数控机床应用特点的限制 由应用情况表明，数控机床最适用于小批量、多品种、高精度的零件加工。这一点 在实际应用中最易被忽视，而这恰恰是有效地提高数控机床的应用效率的关键所在。 4. 数控机床应用的局限性 由于数控机床的工作范围和所加工零件本身的限制，在加工某些零件时会出现不够完善 的地方，这些地方就必须用传统的加工方法予以弥补。例如，在某些空间曲面的加工中， 由于采用点切削方式加工的零件，表面必然会留有残留面积，则需由一些传统的加工手 段来完成。 2.2 在使用数控机床过