時間：2023-08-09 17:33:32
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇對數控機床的認識，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、國內數控機床使用與管理效率低下原因
（一）數控機床選取不合理，導致實際使用與設備功能發生矛盾
很多企業在對數控機床選取的過程中存在著?^大的盲目性，沒有對投資方面有著足夠的考量，對數控機床在選購的階段忽視了性價比的重要性。例如在很多國內的企業中，對數控機床的選擇上往往會盲目的追求進口、高性能的產品，卻沒有對自我的生產實際作出科學的考量，導致了資源與資金的嚴重浪費，反而為企業加重了成本負擔。
（二）型號選擇上存在一定的片面性
在對數控機床的型號選擇上，許多企業存在著較大的片面性，單方面認為設備的功能越多越好，過分的追求功能與表面特性，卻沒有與實際的情況相結合，總成了所選購的數控機床很大一部分的功能閑置，造成了設備資源的浪費；有的數控機床選型階段出現混亂，造成數控系統難以統一，甚至資料不齊全，技術支援方面欠缺，為后續數控機床的使用與維修帶來了極大的不便。
（三）數控機床性能與使用情況的出入
數控機床的種類與類型眾多，許多所購置的數控機床的規格、精度與企業的所需不對稱，造成數控機床的使用效率很低，不但無法滿足企業正常的工作需求，還會讓企業徒增成本支出，增加額外的負擔；對數控機床在購置上往往只重視主機的性能，卻忽視了其他配件與系統的功能，導致很多情況下附件出現問題，或缺少對數控機床整體的檢查，致使在機床運作過程中出現零部件的意外，而影響了主機整體的運行，讓數控機床的加工能力變低，使用效率低下。
因此，在對數控機床進行選擇的過程中，必須對方方面面進行全面的把關，努力的確保不會出現問題，為日后的數控機床的正常使用營造出良好的前提條件。
二、數控機床的合理使用對策
（一）數控機床工作場地的選擇
數控機床不能被陽光直接照射，避免其因為熱輻射或粉塵、潮濕的影響而導致設備出現故障。應盡量的在有空調的地方使用，避免讓室內溫度過高或過低[1]。避免數控機床在有腐蝕氣體的場所內使用，腐蝕氣體會對數控機床產生嚴重的影響，甚至導致機床內部接觸不良，器件短路，對機床正常的運行帶來不利的影響。
（二）數控機床電源的選擇
數控機床的系統對電源的要求較高，企業如果有條件可以設置專門為數控機床提供電壓的穩壓 裝置，減少因為電壓波動所帶來的影響，為數控系統的正常運行提供保障；數控機床的系統需要有合適的編程，應當遵循簡單易行的原則[2]。如果采用手工編程，則周期會較長，精度也難以保障。因而需要有合理的自動化程序對數控機床進行高精度的編程，一個好的編程程序系統是對數控機床能夠合理使用的前提保障。
（三）科學的管理辦法
在數控機床的保修內的運轉中，應當努力的提高機床的開機率，在投入的第一年內就充分的使用，盡早的發現數控機床的潛在問題與故障，在保修期內就將問題排除。數控機床在初期的運行中往往處在故障的多發期，因此需要合理的利用這一時期，避免因為超出保修期而支付更多的維修費用；對數控機床的日常保養更加的徹底，建立切實可行的日常設備保養制度，并落實責任制，讓相應的設備配對相應的責任人[3]。企業的管理層需要定期的對數控機床等設備進行詳細的檢查，并安排專人對其進行精心的保養，定期的找專家工程師對其進行設備診斷，將許多的故障隱患排除在萌芽階段。如果企業中數控機床較長時間不使用，則應當避免出現長時間的機器控制，需要每周通電1到2次，降低機器內部的濕度，防止元器件受潮。
對數控機床的操作需要有專業的技術人員完成，數控機床技術較為復雜，設備后期的維修等工序也眾多，因而需要有專業的技術操控人員。技術人員需要有著較強的責任心與事業心，勇于鉆研，敢于承擔，企業應當選拔更多有潛力的人才進行著重培養，努力的打造出更加專業的團隊，為企業的數控機床領域奉獻更多的貢獻。數控機床技術并非一日養成，需要長時間的實踐鍛煉，以及詳細的理論指導。數控機床的維修人員則必須經過專業的培訓教育后，才能持證上崗操作，以確保數控機床能夠得到最為科學合理的使用。
關鍵詞：數控機床；關鍵部件；可靠性；研究
隨著我國數控機床的發展，使其已經成為了當今社會工業生產中的重要支撐力量。它的可靠性運行安全是工業生產安全的保證，也是推動和促進全球經濟一體化發展目標實現的必然動力。因此，目前如何保證數控機床及其關鍵部件運行的可靠性已經成為了相關部門所最為關注的問題，也是必須要徹底解決的問題。
1 數控機床
1.1 數控機床的重要性
所謂的數控機床其主要的目的就在于為制造裝備用品的企業及制造國防軍工用品的企業提供一個基礎的工業生產機構，它是工業以及制造企業的核心力量。因此來說，數控機床的發展水平高低直接關系著國防安全以及我國經濟建設發展的速度。就目前國際整體形勢來看，數控機床運行可靠性安全與否已經成為了衡量一個國家經濟發展水平的重要標志之一。尤其是在全球經濟一體化的發展背景下，數控機床以及制造業水平的高低已經成為國防競爭的核心與焦點。也就是說，要想在國際競爭中占有一定的地位，數控機床的發展是其重要的保障。
1.2 數控機床的發展水平
另外來說，隨著現代工業的發展，數控機床在我國的使用量已經越來越多，并且涉及到了諸多的領域及機構。但同時來講，由于我國的數控機床發展較晚，因此對其運行可靠性管理方面與國外一些發達國家的數控機床可靠性管理之間還是存在著一定的差距的。這主要是因為：首先，現有的數控機床的可靠性運行水平與國外發達國家所使用的數控機床相比是處于絕對的劣勢地位的。其中以高檔加工中心的復合數控加工設備來說，其可靠性運行指標明顯低于國外發達國家平均的生產水平。其次，對于與數控機床設備相配套的其它關鍵性部件來說，檢測與報警等可靠性裝置的水平與國外發達國家的水平相比相差甚遠。因此也就是說，目前我國所使用的數控機床的相關一些配套的關鍵性部件還都必須依靠于國外發達國家所生產的零部件設備，從而造成了我國數控機床行業發展較為緩慢的現狀，導致了我國經濟發展水平整體下降的局面。
1.3 我國數控機床發展情況
除此之外，隨著我國數控機床的發展，人們清楚地認識到我國數控機床可靠性與國外發達國家水平之間的差異性。因此在我國十一五期間，國家已經將數控機床及其關鍵部件可靠性研究作為了國家發展重點目標來執行，并納入了我國經濟發展的整體目標中去。同時，國家還提出：要想我國經濟發展水平快速提高，其首先的一點就是要將數控機床及其關鍵部件的可靠性研究放于首位，并且將其列入科技發展中的專項重點內容來執行。另外，我國在研究數控機床及其關鍵部件可靠性時，要充分結合國外的數控機床可靠性分析內容以及國內現有的數控機床及其關鍵部件可靠性分析報告進行探尋，并尋找出提高數控機床及其關鍵部件可靠性的可行性辦法及措施，從而提高數控機床及其關鍵部件可靠性運行的整體水平。
2 數控機床及其關鍵部件可靠性研究方法與現狀
2.1 數控機床及其關鍵部件可靠性研究的方式
數控機床及其部件的可靠性研究是一個十分重要的環節，它是提高數控機床及其關鍵部件可靠性運行水平的關鍵，也是一個促進數控機床及其關鍵部件質量安全的評定手段。因此可以說，數控機床及其關鍵部件可靠性的研究可以充分地表露出產品從設計、制造到裝置整體過程中的問題及缺點，從而為能夠更好地設計制造出合格、高質量的產品奠定了一定的基礎。另外，根據對數控機床及其關鍵部件可靠性研究方法的不同，可將可靠性研究分為室內可靠性研究與現場跟蹤可靠性研究兩種方式。所謂的室內可靠性研究主要是指將制造完成的關鍵部件樣品在實驗室內利用先進的技術與科技設備進行檢測，以保證關鍵部件的生成密度、焊接接口、鋼度及彈性度等滿足數控機床的質量要求。而現場跟蹤可靠性研究主要是指在數控機床及其關鍵部件制造生產過程中，由專業人員對制造過程及產品的安裝等進行監督，從而保證了數控機床及其關鍵部件在制造時的質量，以此來提高其運行時的可靠性。
2.2 數控機床及其關鍵部件可靠性研究的綜合試驗法
目前我國所采用的數控機床及其關鍵部件可靠性研究均是綜合試驗法。所謂的綜合試驗法主要是指對數控機床進行模擬式的運行測試。首先，要根據可靠性研究的內容設置一個綜合可靠性研究實驗室，而后根據可靠性研究的產品制定出可行性分析方案，在得到可靠性分析結果后，根據這一結果對產品的試驗環境、產品的運行條件、失效模式分析、失效數據分析、任務剖面、性能檢測等進行周期性的檢測。從而為產品的設計與修改提供一個最要的參考依據。另外，除了要對數控機床及其關鍵部件進行綜合可靠性研究及試驗外，還要對工程制造水平進行檢測。也就是說，主要對工程設計的環境應力要求以及加載能力要求進行測試，從而對數控機床及其關鍵部件早期出現的問題和故障進行清除，以此來保證產品投入運行后要最大可靠性安全保障。最后，目前在數控機床可靠性研究中，對統計模型、應力水平、環境應力、加速壽命以及試驗順序的測試及研究是數控機床及其關鍵部件可靠性研究的重點內容。其中，在加速壽命可靠性研究中，主要目的是為了設計出最符合數控機床運行額定應力的最大值以及設計出應力極限值。同時，在試驗中將一臺或多臺數控機床在一定的環境下加重其承載力，從而使得出的失效模擬比正常的運行模式下速度快。
2.3 國外的數控機床及其關鍵部件的可靠性研究
從國外的數控機床及其關鍵部件的可靠性研究可以看出，國外最早是將可靠性研究技術應用于電子生產及檢驗領域中的。直到二十世紀七八十年代，國外一些較為發達的國家才將可靠性研究應用于數控機床及其關鍵部件的研究中去。例如：早在1977年，美國的聯合后勤司令總就已經成立較為完善系統化的可靠性研究試驗小組，對國防設備以及機械制造性能質量等進行可靠性的研究，以便能夠發現機械及設備制造中的不足之處并予經修正。同時，美國可靠性研究小組還制定出了較為科學化、規范化的可靠性研究程度及標準，并隨著時代有發展，在原有可靠性研究標準及規范的基礎之上加以改進，從而達到可靠性研究的高要求。這也是為什么美國在數控機床及其關鍵部件可靠性研究領域始終處于世界首位的重要原因之一。
2.4 我國的數控機床及其關鍵部件的可靠性研究
國的數控機床及其關鍵部件可靠性研究起步較晚。并且在最初起步時，由于受國外可靠性研究的影響，也是將可靠性研究這一技術應用于科技電子產業中。直至70年代后期，我國才逐漸將可靠性研究應用于對數控機床及其關鍵部件的質量可靠性研究中。隨著我國社會主義的建設與發展，在現階段中，我國對數控機床的可靠性研究還停留在主要針對產品運行時早期的故障檢測以及現場跟蹤檢測的范圍中。我國對數控機床及其關鍵部件的可靠性研究，其主要目的就是為了能夠發出數控機床設備主品早期的不安全因素，從而便于工作人員及時應對，并快速制定出解決這一不安全因素的措施與辦法。而對數控機床進行現場跟蹤檢測，其目的主要是為了通過對現場數據及產品樣本的采集，判斷中現場生產作業中的產品故障，從而為可靠性研究提供準確的數據信息。
3 數控機床可靠性研究
3.1 數控機床傳統設計方法與可靠性研究的思想及原理
我國自二十世紀八九十年代開始，逐漸對重工業中的設備及機械生產的可靠性研究加以重視。并且在經過了三十多年的摸索與探尋中，我國對數控機床的可靠性研究得到了快速的發展，并達到了一定的專業化水準。在我國十一五期間，國家已完全將數控機床的可靠性研究作為了國家重點級研究發展項目來對待，并要求將其納入國家整體的經濟發展建設的戰略目標中去。并通過實踐使數控機床可靠性研究取得了較好的成績與效果。同年，在十一五期間，國家所提出的：“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重點項目中就指出，我國要對數控機床進行大專項的實施計劃。從這一點可以看出，我國對數控機床及其關鍵部件的可靠性研究、數控機床產品的可靠性質量與不水平等項目內容給予了高度的支持和重視。同時來講，在國家各大高校內，對數控機床的可靠性研究，數控機床可靠性計算方法、數控機床可靠性評估方法等方面的內容提供了大量的可行性較高的研究方案。
我國科學研究者張新民對目前國內的數控機床傳統設計方法與可靠性研究方法進行了思想及原理上的研究與分析。首先是從國防機械設備的工程設備理念入手，在數控機床所建立的干涉型模擬設備的基礎之上，結合論述了JC法、MONTE-CARLO法等幾種國防機械設備的可靠性研究。同時，國內的另一位科學研究者王元文對多維機械設備運行模式下的可靠性進行了系統性的研究，同時在研究中對機械設備運行中可能會出現的可靠性問題進行了分析和總結，并給出了問題的具體解決措施及方案。該方法首先是將多維機械設備的可靠性研究轉入了一個求解非線性方程組中，然后用線性代數的求解方法對靠性數值進行計算，同時根據數值對一般數控機床設備進行可靠性設計思想及方法的研究和分析，然后根據對該可靠性數據的分析指出數控機床設計中所存在的不足之處及缺點。這也就是我們常說的這一概念最初的起源之處。另外，在王元文提出了“剩余可靠度”這一概念后，利用其可靠度之和建立了級小化目標函數。因此，也就形成了以可靠性條件及邊界條件相約束的數控機床設計可靠性研究數字模型。也因函數的建立編制了計算機應用程序。這也大大方便了人們對數控機床的可靠性設計進行研究，同時還可以利用實例分析法驗證數控機床可靠性研究結果的正確性。
3.2 利用率論的應用以及以統計學理論的數學基礎知識進行研究
對數控機床的可靠性研究，其本身就是一個較為定性的概念，因此在研究中可以通過對概率論的應用以及以統計學理論的數學基礎知識對數控機床的可靠性研究進行量化式的計算。例如：在采用概念計算法對有限元邊值進行求解時。首先從數控機床可靠性研究的數據中推導出了許多周期系統參數穩定性與靈活度的可靠性計算公式。同時推算出了這些隨機數據參數對數控機床設備運行轉數的影響，從而從根本上避免或解決數控機床運行時可能會出現的可靠性安全總理。另外，目前國內的各高校也不斷地對數控機床的可靠性進行研究與分析。例如：東北大學就對數控機床中的五軸加工中習運動學進行了可靠性研究，并且在研究中運用蒙特卡洛法判斷出五軸加工在數控機床運動中的可靠性數學計算模型。同時，東北大學通過對數控機床的點估算與跟蹤估算驗證了運動學可靠性分析研究的效果。這一研究結果大大提高了數控機床的設備加工質量及精準度，并對延長數控機床工作年限有著十分重要的作用。
4 數控機床關鍵部件的研究
一般來講，數控機床是屬于一種全新的具有高技術含量的產業及設備，而數控機床內的關鍵部件則是高技術含量設備中的一個獨立的單元技術載體。這些關鍵部件對數控機床的運行穩定性起著至關重要的作用。在數控機床設備中，其關鍵部件主要包括了：數據控制系統、主軸單元、滾珠絲杠、直線導軌、NC工作臺、伺服電機、刀庫及換刀裝置、防護裝置等。同時來講，數控機床關鍵部件是數控機床設備中最為重要的組成部分，因此對關鍵部件的可靠性研究更顯其重要性。首先來講，關鍵部件的可靠性研究方法與數控機床的可靠性研究方法有著很大的不同之處，因此要對關鍵部件進行研究時是不能夠按照數控機床的研究方法來進行的。
目前而言，我國現存的對數控機床關鍵部件的可靠性研究主要包括用平均故障間隔法、用平均修復時間法、用固有可用度及精度保持時間法等對關鍵部件的可行性進行研究。例如：吉林大學的宗立華教授就指出：運用平均故障間隔時間法對數控機床的刀架部件進行可靠性研究，可以更為全面地對數控刀架的可靠性進行評定。同時，由于數控機床中刀架故障的產生與其轉位時換刀次數及過程有著很大的關聯，但同時，在刀架工作過程中，其也不一定是始終保持在轉動狀態下的。因此，利用平均故障間隔法根據刀架轉動的次數來分析其可靠性，是較為準確的一種方法。另外，目前隨著科技的發展以及可靠性研究技術的發展，在對關鍵部件進行可靠性研究時可以通過計算機軟件以及PLC系統對可靠性指標進行控制，從而實現換刀設備的自我檢測功能。最后，對于數控機床設備中的滾動功能部件的可靠性研究中，可通過對指標的確定以及驗證失效分析等方法，對關鍵部件的可靠性進行評定與分析，從而達到數控機床關鍵部件功能最優的目的和效果。
5 結語
綜上所述可知，數控機床及其關鍵部件的可靠性研究對提高數控機床設備的整體運行能力都具有著十分重要的作用。因此，在進行數控機床及其關鍵部件右靠性研究時，要根據其特點及實際的運行規律為出發點，進行分層次地研究，從而達到排除預防故障發生，提高數控機床整體運行能力的最終目的。
參考文獻：
[1]楊兆軍，陳傳海，陳菲.數控機床可靠性技術的研究進展[J].機械工程學報，2013，49（20）：130-139.
[2]趙仲琪.關于高檔數控機床關鍵功能部件可靠性技術研究的探討[C].第二屆數控機床與自動化技術專家論壇論文集，2011：50-52.
關鍵詞：中國制造；數控機床；檢測機構；檢測服務；人才為本
中圖分類號：X830 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0086-02
最近國務院《中國制造2025》規劃九項戰略任務重點別提到要大力推動和發展高精度數控機床技術。《中國制造2025》規劃是我國全面推行制造強國戰略第一個十年行動綱領，是對制造業轉型升級、實現智能制造的整體謀劃。《中國制造2025》規化提出堅持創新驅動、質量為先、綠色發展、人才為本的基本方針，堅持市場導向、政府引導、立足當前、著眼長遠、整體推進、重點突破、自主發展、開放合作的基本方針，《中國制造2025》必將加速我國由制造大國向制造強國邁進。因此，檢測機構要充分認識到我國制造業格局和經濟發展環境將要發生的重大變化，認清形勢主動作為積極為高精度數控機床技術的發展提供完善高效的檢測服務。下面從三個方面探討檢測機構如何做好高精度數控機床的檢測服務工作。
1 檢測機構要做好數控機床的檢測服務要特別重視人才的選拔和培養
打鐵需要自身硬，要選拔高素質的專業技術人才并有計劃的進行培養，對人才的選拔和培養一定要考慮今后開展數控機床的檢測工作的可持續性。人才的培養主要通過自主學習和走出去學習，走出去學習主要是到數控機床的生產廠的生產車間去學習。下面為方便數控機床檢測人員學習，將數控機床的基本知識介紹如下，為檢測人員深入到數控機床生產廠家現場學習打下良好基礎。
1.1 到生產廠家主要學習數控機床的工作原理及各種功能
了解數控機床是由輸入輸出設備、數控裝置（CNC）、伺服單元、驅動裝置（或稱執行機構）、可編程控制器（PLC）及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量裝置組成。具體來說：（1）數控機床輸入和輸出裝置是機床數控系統和操作人員進行信息交流、實現人機對話的交互設備。輸入裝置的作用是將程序載體上的數控代碼變成相應的電脈沖信號，傳進并存人數控裝置內。目前，數控機床的輸入裝置有鍵盤、磁盤驅動器、光電閱讀機等，其相應的程序載體為磁盤、穿孔紙帶。輸出裝置是顯示器，有CRT顯示器或彩色液晶顯示器兩種。輸出裝置的作用是：數控系統通過顯示器為操作人員提供必要的信息，顯示的信息可以是正在編輯的程序、坐標值以及報警信號等。（2）數控裝置（CNC裝置），是計算機數控系統的核心，由硬件和軟件兩部分組成的。它接收的是輸入裝置的脈沖信號，信號經過數控裝置的系統軟件或邏輯電路的編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令，控制機床的各個部分，使其進行規定的、有序的動作。這些控制信號中最基本的信號是各坐標軸（即進給運動的各執行部件）的進給速度、進給方向和位移量指令（送到伺服驅動系統驅動執行部件作進給運動），還有主軸的變速、換向和啟停信號，選擇和交換刀具的刀具指令信號，控制冷卻液、油啟停，控制工件和機床部件松開、夾緊，控制分度工作臺轉位的輔助指令信號等。數控裝置主要包括微處理器（CPU）、存儲器、局部總線、邏輯電路以及與CNC系統其他組成部分聯系的接口等。（3）可編程邏輯控制器（PLC），數控機床通過CNC和PLC共同完成控制功能，其中，CNC主要完成與數字運算和管理等有關的功能，如零件程序的編輯、插補運算、譯碼、刀具運動的位置伺服控制等。而PLC主要完成與邏輯運算有關的一些動作，它接收CNC的控制代碼M（輔助功能）、S（主軸轉速）、T（選刀、換刀）等開關量的動作信息，對開關量動作信息進行譯碼，轉換成對應的控制信號，控制輔助裝置完成機床相應的開關動作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關等一些輔助動作。它還接收機床操作面板的指令，一方面直接控制機床的動作（如手動操作機床），另一方面將一部分指令送往數控裝置，用于加工過程的控制。在FANUC系統中，專門用于控制機床的PLC記作PMC，稱為可編程機床控制器。伺服單元接收來自數控裝置的速度和位移指令。這些指令經伺服單元變換和放大后，通過驅動裝置轉變成機床進給運動的速度、方向和位移。因此，伺服單元是數控裝置與機床本體的聯系環節，它把來自數控裝置的微弱指令信號放大成控制驅動裝置的大功率信號。伺服單元分為主軸單元和進給單元等，伺服單元就其系統而言又有開環泵統、半閉環系統和閉環系統之分。（4）驅動裝置。驅動裝置把經過伺服單元放大的指令信號變為機械運動，通過機械連接部件驅動機床工作臺，使工作臺精確定位或按規定的軌跡作嚴格的相對運動，加工出形狀、尺寸與精度符合要求的零件。目前常用的驅動裝置有直流伺服電機和交流伺服電機，交流伺服電機正逐漸取代直流伺服電機。伺服單元和驅動裝置合稱為伺服驅動系統，它是機床工作的動力裝置，計算機數控裝置的指令要靠伺服驅動系統付諸實施，伺服驅動裝置包括主軸驅動單元（主要控制主軸的速度）、進給驅動單元（主要控制進給系統的速度和位置）。伺服驅動系統是悼鼗床的重要組成部分。從某種意義上說，數控機床的功能主要取決于數控裝置，而數控機床的性能主要取決于伺服驅動系統。（5）機床本體。即數控機床的機械部件，包括主運動部件、進給運動執行部件（工作臺、拖板及其傳動部件）和支承部件（床身、立柱等），還包括具有冷卻、、轉位和夾緊等功能的輔助裝置。加工中心類的數控機床還有存放刀具的刀庫、交換刀具的機械手等部件，數控機床機械部件的組成與普通機床相似。由于數控機床高速度、高精度、大切削用量和連續加工的要求，其機械部件在精度、剛度、抗振性等方面要求更高。此外，為保證數控機床功能的充分發揮，還有一些輔助系統，如冷卻系統、系統、液壓（或氣動）系統、排屑系統、防護系統等。
1.2 到生產廠家學習數控機床的在線診斷技術和離線診斷技術
在線診斷是指通過數控系統的控制程序，在系統處于正常運行狀態下，實時自動地對數控裝置、PLC控制器、伺服系統、PLC的輸入/輸出以及與數控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢驗，并顯示有關狀態信息和故障信息。系統除了在屏幕顯示報警號和報警內容外，還實時顯示NC內部標志寄存器及PLC操作單元的狀態，為故障診斷提供極大方便。離線診斷當數控機床的數控系統出現故障或者要判斷是真有故障時，往往要停止加工，停機進行檢查，這就是離線診斷。離線診斷的目的是故障定位.力求把故障定位在盡可能小的范圍，如縮小到某一區域或者某一模塊等。早期的數控裝置采用診斷紙帶對數控系統進行離線診斷.診斷紙帶提供診斷所需的數據。診斷時將診斷紙帶內容讀入數控裝置中的RAM中，系統中的微處理器根據相應的輸出數據進行分析，以判斷系統是否存在故障，并確定故障位置.近期的數控系統則采用工程師面板、改裝過的數控系統或專用測試裝置進行測試等。
1.3 到生產廠家學習數控機床的自診斷技術
包括開機自診斷，數控系統在通電開機后，都要運行開機自診斷程序，對連接的各種控制裝置進行檢查，發現問題立即報瞥，例如檢查備用電池電壓是否達到要求，若電壓低于要求，系統就會產生報警，提示維修人員立即更換電池，如果不能更換電池，在更換電池前不能停電。運行自診斷數控機床在運行時，數控系統時刻監視機床的運行。數控裝置對伺服系統、PLC系統進行運行監視，如果發現問題及時報警，并且很多故障都會在屏幕上顯示報警信息。在機床運行時，PLC裝置通過機床生產廠家編制的用戶程序，實時監視數控機床的運行，如果發現故障或者發出的指令不執行，及時將相應的信號傳遞給數控裝置，數控裝置將會在屏幕上顯示報警信息。數控機床是機電一體化的產物，技術先進、結構復雜，數控機床的故障多種多樣，故障原因一般都比較復雜。為了便于對機床的故障分析和診斷，按故障的性質、故障產生的原因和故障發生的部位等因素大致把數控機床的故障進行分類以方便維修。當數控系統出現故障，要分別對軟、硬件部分進行分析、判斷、定位故障并維修。
2 檢測機構為機械制造業提供定期檢測、故障診斷、故障排除一條龍服務
為此，檢測機構應當與數控機床生產廠家建立長期的合作關系，筆者認為可以嘗試借鑒汽車銷售行業的做法建立“4S”店模式。這樣檢測機構可以在實際的檢測和維修過程中急需數控機床配件時及時得到生產廠家的配件供應，特別是遇到一些復雜的系統故障和軟件故障時作為檢測機構可以通過綠色通道得到數控機床生產廠家的技術支持及時排除故障減少待機時間。隨著科學技術的發展有些故障也可以通過數控機床生產廠家的遠程診斷技術來排除故障，遠程診斷是近幾年發展起來的一種新型的數控機床診斷技術。檢測機構要充分利用生產廠家的技術優勢將數控機床系統網絡功能并通過互聯網連接到數控機床生產廠家，當數控機床出現故障時，通過數控機床廠家的專業人員遠程診斷，及時確診故障，這是數控機床故障診斷技術的新方法。通過這些技術手段保證機械制造企業的數控機床生產加工的順利進行，大大提高了檢測機構對數控機床的檢測工作效率，實現為機械制造企業提供優質高效的檢測服務。
3 檢測機要具有市場意識做好數控機床檢測市場的開發工作
【關鍵詞】數控機床 故障分析 預測分析
一、引言
故障分析和故障預測是兩種不同的概念，但是他們的共同點在于都可以有效的提高數控機床的效率。首先，故障分析是指問題已經出現，針對現有的問題進行分析和判斷，找出故障的原因，然后進行維修，這種就屬于一種被動的修復。其次，故障預測指的是問題還沒出現，對潛在的問題進行預測，將數控機床的風險降到最低，這是帶有一種主動性維修，這樣會使機床的使用壽命和利潤得到最大的發揮。通過故障分析，可以修正部件的故障率，現代的數控機床對技術的要求越來越高，技術更加的復雜化和精密化。所以說對于數控機床故障預測模式的建立，可有效的提高數控機床的使用性。
二、故障分析
主次圖是一種直觀圖表，可以直接用來分析和查找主要因素，橫坐標從左向右分別是分析的因素大小，縱坐標是各個因素所占的頻率，通過這樣的直觀圖表，我們可以得到故障最多的系統或部件，通過因素分析，得到主要原因和次要原因。
由故障原因頻率表和故障原因主次圖可知，數控沖床發生故障的主要原因是零部件損壞、松動、磨損、錯位等，這些原因大多數都是因為零部件制造過程中質量不過關，造成故障頻繁發生。
由模具的故障原因頻率表及故障原因主次圖可以看出，模具的故障主要是由松動與零部件損壞所致。液壓系統是數控沖床故障多發部位。由液壓系統的故障模式頻率表及故障模式主次圖可以看出，液壓系統的故障主要是因為零部件的損壞和滲漏以及油、氣滲漏，數控沖床液壓系統的故障主要是由外購外協件質量不過關所致。主傳動系統是數控沖床故障多發部位。由主傳動系統的故障模式頻率表及故障模式主次圖可以看出，數控機床主轉系統的故障
是因為沖頭松動，零部件磨損，行程不適所導致。
在數控機床的組成部分中，最易發生故障的就是模具部分，而且直接影響到數控機床的正常使用，出現故障的原因通常為調試不當或零件出現質量問題，因此要想維持數控機床的有效工作，對于模具的制定以及有效性的改進工作必不可少。數控機床在使用的過程中，最易出現故障情況為零部件損壞、定位精度超差，油氣滲漏，其中導套鍵和導套螺釘的損壞以及離合器摩擦片、夾鉗零部件等的損壞是 最常見的零部件損壞模式；定位精度超差是指夾鉗或回轉模的定位精度不準確，而影響數控機床正常工作的故障模式。另外零部件損壞、松動、磨損、錯位等因素也會導致數控機床出現故障。對于數控機床出現故障所導致的后果我們通常會進行危害度分析，即對數控機床發生故障的每一部位（子系統）的故障影響后果的危害程度進行定量化分析，以此來判斷故障對于周邊的環境的影響，進而對相關的薄弱環節進行改造。
三、故障預測
決策的根本依據是預測，而定量預測就是通過預測模型來認識和估計客觀事物發展和變化的過程。故障預測，即預計性診斷部件或系統完成其功能的狀態，其中包括部件的剩余使用壽命以及工作的時間長度。預測技術的出現源于我們使用的一些昂貴的金屬裝備，因為機器在使用過程會出現，耗損老化的現象，因此正確評估機器的使用壽命，才能在安全因素的前提先，避免造成使用時間的浪費。由于故障技術預測的實用性和重要性，這一技術已經得到了相關人員的追捧。
在當前針對數控機床的維修策略中主要突出了事后維修以及計劃性維修模式。但是基于這兩種維修策略都很難對防治故障以及造成大事故起到關鍵性的作用。因此，與這兩種維修策略不同視情維修模式是主要基于數控機床的實際運行狀態下以及運行狀態發展趨勢而進行的一種維修策略。對于防止數控機床故障以及造成更大危害起到了很好的預防作用，也是本文重點需要完善的故障預測技術。
灰色預測運用GM（1，1）模型（故障預測技術）對數控機床系統運行狀態特征值的發展進行必要的預測能夠顯著減少異常值發生，從而對特定區域內易發故障的監測和預防起到了積極的作用，通過對易發區域內的運行狀態下的故障預測和計算能夠較為直觀的排除隱患。該方法的預防檢測技術和效果以及方法簡單且易于進行推廣和普及是工程領域較為直觀和理想的一種維修技術以及維修策略。
通過運用灰色GM（1，1）的預測模型進行建模往往不是直接采用原始數據而是先將原始數據進行必要的生產和轉換后再通過轉換后的數據構建預測模型從而進行建模。
四、結束語
本人通過采用主次圖法以及危害度分析法兩種方法對數控機故障進行了分析。對于數控機床常見故障的分析中發現模具出現故障的頻次以及危害度為最高。也是數控機床的薄弱環節，因此，該兩種方法對于數控機床防治故障以及可用性改進方面提供了非常重要的支持作用。
參考文獻：
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【關鍵詞】數控機床；機械技術加工；效能提高
引言
數控機床將傳統機床與計算機技術有效地結合起來，通過提高數控機床機械技術的加工效率，對提升企業經濟效益有著重要的影響。經過一段時間的發展，我國在相關領域已經取得了較大的成就，但是與發達國家相比差距還是比較大的。因此探析數控機床機械技術加工效能的提高會是一個長遠的課題，需要對其投入更多的精力。下面筆者將針對相關問題進行分析闡述。
1 數控機床機械結構的特點
（1）生產自動化水平提高。數控機床的運行主要是通過數據系統發出指令，進而對相關動作進行優化控制，通過采用性能更好的伺服傳統系統和無機變速主軸，逐漸取代了普通機床的進給系統，逐漸實現了生產自動化水平的提高。
（2）無人操作逐漸實現。數控機床的功能集成和工藝復合使無人操作逐漸地實現，并且成為了數控機床的重要特征之一，同時能夠對產品進行更為深層次的加工和處理，提高機床的附加值，不斷地將新的結構設備運用到生產中去。
（3）科技含量不斷提升。數控機床運用越來越多的先進技術來提高自身自動化的運行水平，在提升生產效率的同時，進一步保證設備的穩定運行，提高了設備的生產精度。
2 提高數控機床機械加工效率的意義
提高數控機床機械技術加工效率是適應時代潮流的產物，對于提高勞動生產率，促進社會發展有著極其重要的意義。同時，提高數控機床機械技術加工效率可以極大降低人工勞動強度，降低成本投入，實現資金的節約。需要認識到的是提高數控機床機械技術加工效率對于促進加工企業的發展與進步也有著十分重要的意義和價值。
3 阻礙數控機床機械技術加工效能提高的因素分析
（1）數控機床應用水平還處于較低狀態。在生產過程中，需要對每臺設備的功能和任務進行進一步的明確，要將加工設備進行細化分配，針對其性能進行合理的分工。當前有些單位并沒有做好這方面的工作，不能使設備充分發揮作用，影響著加工質量和生產效率的提高，而且還會縮短設備使用壽命。
（2）操刀的次數和位置的合理性有待提高。在進行生產時，換刀方式的合理選擇會減小換刀的輔助時間、減小機床的磨損程度以及降低加工的成本。在夾具的選擇上、走刀路線上、刀具的排列位置上以及刀具的使用順序等方面都沒有做到具體化，影響到了運行的成本以及加工的工作效率。
（3）機床程序編制的規范性有待提高。雖然當前我國數控機床已經開始采用計算機編程系統，但是還沒有實現系統的最佳運用程度。計算機編程的步驟十分復雜，專業性有待提高，而且在進行系統調試和實際生產過程中會出現各種各樣的問題。
（4）相關生產規章制度不夠健全。健全的生產規章制度是保證機械加工生產的基礎。雖然數控機床技術取得了一定的發展，但是還沒有形成一套較為完善的生產規章制度，嚴重阻礙著數控機床的健康發展。
（5）相關從業人員的綜合水平較低。當前我國數控機床機械加工的相關工作人員的整體水平還比較低，對設備沒有充分的了解，在實際生產過程中，存在違規操作的現象，不論是思想認識層面還是實際操作層面都存在著一定的缺陷，在實際生產中不僅會阻礙生產效率的提高，而且有可能損壞機械設備，給企業單位帶來一定的經濟損失。
4 提高數控機床機械加工效能的有效途徑
要提高數控機床機械加工效能，需要從以下幾個方面來入手：
（1）提高數控機床機械的應用水平。在實際生產過程中，需要對設備進行定期的檢測維修，保證機械設備的工作狀態，同時要明確設備的任務和精度，將設備細化分類，實現對設備資源的合理安排。
（2）準確掌握操刀次數和位置選擇的合理性。在生產過程中，要合理選擇換到的方式，以減少時間的損耗及設備的磨損程度。設置合理的生產流程，準確把握好換刀點，將刀具排列、夾具選擇等方面的工作具體化，實現設計方案的最優。
（3）提高機床程序編制和可靠性和專業性。在進行機床程序編制時要采用專業的程序編制人員，盡量簡化程序的步驟，減少在實際生產過程和性能調試過程中故障的發生，使程序的運用程度達到最佳狀態和水平。
（4）企業應建立健全相關生產規章制度。在實際生產之前，企業要事先建立起一套健全的相關生產規章制度，對生產行為進行必要的約束，在實際工作過程要嚴格按照生產規章制度進行生產，防止數控機床設備工作效率受到影響，
（5）加強培訓，提高工作人員的整體水平。在生產過程中要注重提高工作人員整體水平的提高，包括基礎知識和相關專業知識的普及，通過對工作人員進行定期的培訓教育和業務考核，來提高工作人員的專業水平，在實際工程中實現對設備的合理操作。
（6）對機床機械設備進行定期的維護和管理。企業單位在日常工作中要做好對機床機械設備的定期保養管理和維護，建立一套健全的維護程序，將各個因素充分考慮進來。通過進行定期的維護管理，能夠使設備能夠長期處于正常運行的狀態，一旦出現問題能夠及時發現并采取相應的措施解決，減少對設備生產時間的單位影響。
5 結束語
隨著社會主義現代化經濟的發展，數控機床在現代社會發展的作用越來越大，傳統機床正逐步地退出歷史舞臺。為了進一步的提高社會勞動生產率，促進經濟發展，我們應該充分的重視提高控機床機械技術加工效率。在實際的工作過程中我們應該采用正確的方法，應用科學的技術作為指導，只有這樣才能實現控機床機械技術加工的不斷提高，為促進社會主義工業化進程步伐打下堅實的基礎。
參考文獻：
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[關鍵詞] 數控機床 數控系統 經濟性
近幾年，隨著國民經濟快速穩定發展，我國機床制造行業受益于國家振興裝備制造業的大環境，有了長足進展，這其中領先當今機械制造技術水平的數控機床產業更勝一籌。
由于數控設備的先進性、復雜性和發展的迅速性,以及品種型號、檔次的多樣性,決定了選用數控設備的復雜性和難度。如何從品種繁多、價格昂貴的產品中選擇適用的設備, 成為中小型企業十分關心的問題。
一、中小企業數控機床選用中存在的問題
目前中小型企業缺乏數控設備的使用經驗和掌握數控加工技術的人才,在數控機床選購中存在著盲目性、片面性,主要表現在以下幾方面:
1.決策者對數控機床的認識有誤區,部分企業領導認為配置高精度數控設備是企業檔次的象征。選型時不考慮投資效益,忽略性價比,盲目追求進口、高檔,片面講究功能齊全。而在后來的使用過程中才發現有些功能用不上或幾乎不用。2.機床選型混亂, 數控機床類型、規格不配套。選購不同廠家的產品, 數控系統不統一, 購置后給操作、編程、維修帶來困難。3.購置數控機床時只重視主機性能, 而忽略附件和刀具的配套, 致使在使用中因缺少某個附件或刀具而影響整個主機的運行。4.對企業發展和產品變化預測不足, 所購設備的功能的發揮受到制約。
二、數控機床選購的策略
1.實用性。選購數控機床時，企業要有明確的目的和出發點，首先考慮的是數控機床的實用性。
(1)數控機床規格、精度的實用性。在選擇數控機床時,首先應確定數控機床上加工的典型零件。零件的尺寸決定機床的加工范圍；零件關鍵部位的精度決定了所選機床的精度等級。機床精度的評定指標較多，因數控機床類別而異,但共有的關鍵項目是定位精度、重復定位精度以及綜合加工精度。定位精度與傳動鏈各環節的彈性、間隙等因素有關,反映了機械系統中的扭曲、撓度、爬行、共振等諸因素造成的綜合誤差。這些指標既反映了伺服機構的剛度,也說明了位置反饋測量系統的質量。重復定位精度反映了數控軸在全行程內定位點的穩定性，傳動鏈剛性直接影響重復定位精度。綜合加工精度指最后加工出來的工件尺寸與所要求尺寸之間的誤差。選購時應避免盲目追求高精度，注意機床精度與工件精度相匹配。
(2)數控系統功能的實用性。數控系統功能可分為基本功能與選用功能, 各知名品牌數控系統的基本功能差別不大。除基本功能以外, 數控系統還為用戶提供多種可選功能。通常數控系統具備的基本功能比較便宜, 而特定選擇的功能很貴。在可供選擇的功能模塊中, 性能差別很大,價格也相差數倍，所以要根據加工要求和機床性能的需要來選擇。 從控制方式、驅動形式、反饋形式、檢測、操作方式、接口形式和故障診斷等方面來衡量, 合理地選擇適合機床的可選功能,放棄可有可無或不實用的可選功能。比如，自動換刀裝置(ATC) 是加工中心的基本特征，ATC裝置的投資往往占整機的30%～50%。因此在滿足使用要求的前提下盡量選用結構簡單和可靠性高的ATC, 以提高機床的可靠性和降低整機的價格。應當注意，單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機一起供貨的附件單價,應盡可能在購買主機時一并購置部分易損部件及其他附件。
2.經濟性。經濟性是指選用的數控機床在滿足加工要求的條件下, 所支付的“錢”最少或較為合理的。經濟性往往是和實用性緊密相連的, 機床選得實用、經濟, 可避免不必要的浪費, 避免以高代價換來功能過多而又不實用的較復雜的數控機床，避免在操作使用、維護保養等諸多方面帶來困難。
數控機床的設計使用壽命一般為7年, 主要以數控方面的使用壽命為準。同時還得考慮市場占有率, 市場占有率高的數控設備說明是旺銷產品, 已受到多數用戶的青睞和肯定, 一般不會有太多的質量問題。
選購數控機床應考慮投資回報, 能夠在短期內收回投資的機床才是好機床。因為數控機床的主要優勢是實現工序集中，從而提高生產率和加工精度，所以數控機床既適于單件小批生產，又適于大批量生產。多數中小型企業購買的數控機床用于批量生產，因為批量生產不僅節省編程、對刀等輔助時間，提高機床利用率；而且對操作者的技術要求不高，人工費用也相對較低。所以用于大批量生產的機床投資回報較快。少數產品附加值高，具有一定經濟實力的企業，為了生產組織方便而購買用于單件生產的數控機床。機床利用率較低時，不僅要考慮設備的使用費用，比如油、冷卻液、電力消耗等，還要計算設備折舊。另外一個不可忽視的因素是設備的貶值，數控機床的升級、更新較快，同配置的一臺機床，現在售價40萬，三年后可能降至35萬，這樣算起來貶值和折舊一樣不可忽視。所以沒有定型產品或產品附加值較低的中小型企業，在購置貴重數控設備之前，一定要充分研究收回投資的周期。有些企業事先確定較穩定的批量加工意向，甚至已經接到訂單，選購機床時要求機床廠為其準備工裝、編制程序、培訓工人，即所謂“交鑰匙”工程，這是投資數控機床最理想的情況。
3.穩定可靠性。數控設備的可靠性是廣大數控設備用戶必須關心的焦點問題, 因此在選用數控設備時應注意生產廠家的規模和市場占有率, 確認其產品是否達到國家規定的平均無故障時間標準(規定為500h)。目前多數機床廠都采購成熟的數控系統和零部件進行組裝。國內應用較多的數控系統有日本FANUC、德國的西門子等。立式加工中心的床身出自昆明和南京的居多，而床身中的直線導軌、主軸又分別來自德國和臺灣等地。所以機床的主要零部件的質量一般是可靠的，需要重點考察的是數控機床組裝企業的售后服務網絡是否健全,服務隊伍的素質是否能勝任工作,服務能否及時,是否能履行承諾等。
三、結束語
數控機床的選型, 是一項綜合性的專業化技術工作。使所選的數控機床充分發揮其功能, 順利完成產品的加工生產，從而給企業帶來豐厚的回報，需要一批有專業知識的管理人員和技術人員的參與和努力。目前數控技術人才仍然短缺，尤其缺乏經驗豐富的技能型人才。計劃購置數控設備的企業應首先物色好合適的編程、操作和維護設備的人才。
關鍵詞 數控仿真模擬軟件；數控編程加工；教學質量
中圖分類號：G434文獻標識碼：B文章編號：1671-489X(2012)15-0139-02
數控仿真軟件是一款在計數機中進行數控操作加工仿真的專業軟件，可以同時進行刀具軌跡和機床運動仿真。數控仿真軟件采用三維顯示及虛擬現實技術，對數控加工過程的模擬達到極其逼真的程度，并且機床的運行過程和虛擬的工廠環境也能被模擬出來，以檢驗加工過程中可能存在的問題。目前，比較常見的數控仿真軟件有斯沃仿真、上海宇龍、南京宇航等。
1 數控加工仿真軟件應用于數控編程與加工教學
中的必要性和可行性
數控編程與加工主要講授數控車銑床、加工中心的編程、工藝及機床的操作等內容，是一門工科院校數控專業學生所必須掌握的專業課，具有較強的理論性和實踐性。但在傳統的數控教學中，教師的理論教學只能在課堂上進行，涉及機床的具體操作時，學生只能憑想象，因此很難掌握相關數控知識。數控仿真軟件就解決了上述問題。它利用計算機仿真技術，把數控機床搬到計算機中，搬到教室里，利用投影儀把機床和機床操作面板顯示在投影儀上，教師利用仿真軟件邊講理論知識邊實踐，把所講理論知識落實在機床操作中。這樣一來，教師可以講一段就操作一下機床，使理論知識很好地和實踐結合。同時，仿真軟件可以把實習車間搬到教室，教師講完課程后可以布置實際操作的作業，讓學生在計算機上進行仿真加工，加工出工件后可以利用仿真測量功能進行測量，檢驗加工零件的準確性，系統能自動判斷對錯，并給出成績，大大提高教學效率。
2 教學過程中的仿真應用
對于初次接觸數控編程加工的學生來說，往往難以理解不同床身的運動差異，對各種指令的刀具運動軌跡的判斷力不強，對工藝參數的選擇會影響加工結果的認識不深。
在教學過程中，使用數控仿真模擬加工軟件對數控機床的床身運動、刀具軌跡、工藝參數選擇進行仿真講解，可以較大地提高學生對數控加工過程的理解，加深對數控編程指令的認識，培養對工藝參數選擇的能力。下面以實例的形式分別說明上海宇龍仿真軟件在數控車床編程與加工重要章節的教學中的應用。
2.1 數控仿真軟件在數控編程加工中的應用
學生在傳統的課堂教學中進行編程部分的學習時，只能憑想象進行，對加工代碼的含義以及代碼格式的應用已經是感到難以理解，還要去想象工件的結構特點如何選用合適的數控加工代碼表達出來就更困難了。例如，講述G71粗車循環代碼以及介紹其代碼的特點時，單憑教師的黑板教學模式，學生是很難理解和掌握的。因此，在教學中利用數控仿真模擬軟件描述G71粗車循環代碼的應用，它完全模擬真實數控機床的操作面板和屏幕顯示，能對編寫的程序刀具切削加工路線的正確性進行驗證，操作安全、方便。這樣就可看到真實的二維或三維仿真加工過程（如圖1、圖2所示）；可以很直觀地觀察工件在加工過程中出現的各種情況；可以幫助學生更迅速地掌握數控機床的操作，過程逼真；可以使學生在仿真操作過程中產生真實感，讓學生更快地熟悉數控加工過程，掌握各類數控機床的基本操作和數控系統的編程指令。
2.2 對刀操作的仿真應用
對刀操作是進行數控加工前必須完成的操作步驟。對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置，對刀點可與程序原點重合，也可在任何便于對刀之處，但該點與程序原點之間必須有確定的坐標聯系。如果用傳統的教學方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數學生都難以理解；如果利用模擬軟件一邊演示一邊教學，通過車刀和工件的運動就能很好地幫助和引導學生理解這部分內容。
例如，將工件對刀基準點建立在工件的右端面軸心處，應用數控加工仿真軟件的模擬功能演示如下：1）用外圓車刀先試切表面B，測量外圓直徑后，按OFSETSET補正形狀，輸入“外圓直徑值”，按“測量”鍵，刀具“X”補償值即自動輸入到幾何形狀里，如圖3所示；2）用外圓車刀再試切外圓端面A，按OFSETSET補正形狀，輸入“Z 0”，按“測量”鍵，刀具“Z”補償值即自動輸入到幾何形狀里，如圖4所示。
3 數控加工仿真軟件使用中應注意的問題
適度、合理地利用模擬軟件可增強數控教學效果。教師應十分重視它在教學中的應用方法，但還需擺正它在教學中的位置，既不能完全依賴它，而放棄教師在教學中的引導作用，也不能在教學中只采用粉筆、黑板的教學模式而忽視模擬軟件的應用，應該科學、充分地發揮它在教學中的作用。作為加工模擬軟件，只是加工過程的模擬而非真實的加工，無法代替學生在真實切削加工中的感受，無法真正代替真實機床。以大連職業技術學院各種應用于數控教學的仿真模擬軟件來說，它們的操作面板和實際機床雖然相同，但與真實加工有很大的不同，包括切削深度和刀具的進給速度選擇與實際加工有些不同，操作步驟有所差別，而且還有不能對零件的加工質量進行檢驗等問題；學生在使用中往往容易忽視切削用量的選擇、數控刀具的選用、零件的裝夾方法以及加工質量的控制，而學生一旦進行實際加工，便可能出現打刀、影響實際零件的加工質量、降低生產效率等問題。因此，模擬軟件只能用于學生練習掌握各種指令和操作的輔助工具，還須安排相應學時的數控機床實訓操作，通過實踐操作設備來彌補以上的不足。
4 結束語
仿真技術已經逐步成為數控教學過程中重要的手段，它既可以減少占用實驗設備的時間，又可以提高學生對數控加工的認識，更為學生提供了檢驗自行編寫程序正確與否的手段。總之，將數控仿真軟件應用到數控編程與加工教學中，充分發揮其優勢，能顯著提高教學質量。
參考文獻
關鍵詞：實踐教學 改革 數控技術
1、學院提出“以能力為核心，以技能為重點”的教學體系
高等職業教育是培養技術應用型人才的教育，它要求學生在校期間完成上崗的實踐訓練，畢業后能勝任專業崗位的要求。我院以就業為導向，以企業需求為依據，在辦學過程中，逐步摸索出一套既不同于本科院校、又不同于中職學校的工學結合培養模式，與校企合作開發和構建出了具有針對性和實用性的教學體系。
對該專業的培養模式我們經過了以下階段：2004-2005年采用的是模仿教學。2005-2007年采用“模塊+特長”的培養模式。對部分學生進行“產學結合、工學交替的實踐能力培養模式”，實行校企合作、工學結合的“2＋1”培養模式改革。2007年至今實行“模塊＋專業＋專長，2＋1”培養模式改革。將校內實習基地、校外實習基地和“產學研”基地有機結合，把能力培養貫穿于教學過程的始終。將普通高等教育“理論―實踐―再理論”的教學順序，改變為“實踐認識―針對實踐的理論學習―再實踐”的順序，并將工學結合分為“走崗”、“貼崗”、“頂崗”三個階段。采用模塊化漸進式教學方式，注意每個實踐教學模塊要解決的核心問題。
我們根據市場對數控人員的需求，得出數控技術應用的核心內容：
(1)數控加工工藝――基礎；
(2)CAD／CAM――手段；
(3)編程技術――紐帶；
(4)數控機床操作――技能的標志；
(5)數控設備――人才培養的重要條件；
(6)設備維修――人才的塔尖；
(7)現代制造企業――人才培養的實際戰場。
2、實踐課程體系的改革
根據數控技術人才需求的層次結構確定培養規格：
“藍領層”：承擔數控機床的具體操作及日常維護工作的技術工人，目前需求最大。
“灰領層”：承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員。
“金領層”：具備并精通數控操作、編程和數控機床維護、維修所需要的綜合性人員。
從初級到高級、從簡單到復雜、從單一到綜合，形成從認識實踐到專業操作技能訓練實踐，最后再到專業技術應用能力訓練實踐的實踐教學體系，具體體現如下：
2.1 根據崗位確定課程
數控技術專業主要就業崗位為數控編程工藝人員，其核心能力為數控加工工藝及程序編制能力、數控加工操作與調整能力。這就要求首先掌握機床操作技能，成為一名熟練的數控機床操作人員，才能獲得崗位所需的實際工藝知識。
按照支撐崗位核心能力的知識，確定主干課程：數控機床與編程、機械制造工藝。
確定主干課后，再逆向構建支撐主干課的專業基礎課，理論課部分：機械制圖、機械基礎、機械設計基礎、單片機、可編程控制器；實踐課部分：金工實習、AutoCAD、生產實習、數控機床與手工編程、數控機床操作實訓、機械設計課程設計等。
2.2 數控課程的改革――“再現工程環境”
再現工程環境，是指在教學中模擬一個實際生產加工的環境，學生能夠身臨其境地學習數控知識。采用在金工實習、操作實訓中充分發揮學生主動性，從開始的機床結構原理分析、CAD建模、加工工藝編制、刀具的選擇、三坐標測量、到整個實踐加工過程，讓學生來完成，指導老師按要求輔導，盡可能讓學生獨立解決問題，培養學生綜合能力。
2.3 強化數控加工龍頭作用，取得數控機床操作職業資格證書
開設《綜合實訓與職業技能鑒定》。第三學期在學完《數控機床編程》一體化課程及《機械制造工藝與數控加工工藝》課程后，實訓3周，要求學生熟悉數控機床的操作面板并對數控機床進行操作。第四學期在學完高級工的理論課并經過校外上崗實習訓練后進行三周的提高訓練，注重復雜零件的加工精度和加工效率，完成學生的高級工考試訓練，最后考取證書。
2.4 完善校內專業實訓場
學院為滿足教學要求，強化學生技能培養，先后投入近2000萬元，購買加工中心、數控機床等數控設備與操作軟件，充實并完善了數控加工實訓中心；建起了CAD/CAM中心，可進行自動編程和模擬仿真實訓；之后建起了數控系統綜合實驗室，可進行數控原理和數控系統的各種實驗。
3、加強產學研結合，確保“2+1”人才培養模式的實現
為保證校企合作、工學結合的“2＋1”培養模式改革實現，建立畢業實習教學質量管理監控體系，與企業共同建立校外教學點，落實校外實習指導教師隊伍，加強校外實習指導，使學生得到真正的鍛煉。
幾年來，本專業與濰坊多家企業建立了良好的校企合作關系。學生的生產實習和畢業實踐主要在這些企業完成，并聘請這些企業的工程技術人員擔任兼職教師、校外指導教師和專業顧問。企業優先可錄用優秀的畢業生，并及時向學院反饋畢業生的質量和對人才培養的意見。
通過改革從根本上改變了實踐教學依附理論教學的狀況，落實實踐教學在高職人才培養全局中的主導地位，并按“三個階段”形成系列，形成“以能力為核心，以技能為重點”為主線，以基本實踐能力與操作技能、專業應用能力與專業技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐課程教學新體系。將工學結合分為“走”、“貼”、“頂”三個階段：走崗實習階段，學生在實習工廠熟悉生產環境和工藝流程；貼崗實習階段，學生在技術人員的指導下學習工藝操作；頂崗實習階段，學生在指導教師的組織下，完成實際的工作任務。將傳統的畢業設計改為畢業設計與制作，讓學生選擇中等復雜程度的零件，從使用到加工都由學生自己完成，提高學生動手能力，最后以畢業設計說明書和畢業答辯的形式考核學生，訓練學生的語言表達與文字表達能力。程序和產品作為評定學生畢業設計成績的主要依據。
4、實踐教學改革存在的問題及今后努力方向
【關鍵詞】開放式數控 實驗教學 課程研究
【中圖分類號】G424.31 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）11-0048-03
The Development of an Open CNC Experimental Teaching Platform
HAN De-dong， FU Yun-zhong， HAN Zhen-yu， LIU Jian-kang
（Mechanical Manufacturing and Automation Department， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）
【Abstract】To improve the teaching effect of practical course of numerical control technology， and to promote practical ability of students， an open CNC experimental teaching platform based on motion control card was developed combining important knowledge points in the course of numerical control technology. The developed teaching platform was applied in the teaching of practical course of numerical control technology and achieved good effect.
【Keywords】open CNC; experimental teaching; curriculum research
引言
改革開放以來，我國制造業已經取得了顯著的成就，但是仍然處于工業現代化的進程中，與發達國家相比還有相當大差距[1]。數控技術是現代制造業的核心技術，是機械制造自動化的重要基礎技術，數控機床的品種、水平和生產制造能力，直接反映一個國家工業的綜合實力。現階段我國國產數控機床基本以低檔經濟型和中檔普及型數控機床為主，高檔數控機床市場份額的70%～80%、數控系統（普及型、高級型）的90%都被發達國家占領[2]。我國數控技術專業人才的缺乏是導致該現狀的主要原因之一，最新調查顯示，我國數控工程技術人才嚴重不足，尤其是專業知識層次較高并且具備一定動手能力的高級工程技術人才更顯緊缺[3]。
數控技術課程是本科教學中機械類專業必不可少的重要課程，是一門多學科交叉，涉及機械設計、機械制造、電工電子學、計算機程序設計、自動控制原理、力學等多門學科知識，是一門理論性和實踐性要求都很高的課程。其中數控技術實踐課對實現課程教學目標起著重要的作用，是學生掌握數控機床基本操作技能，了解數控機床的基本機構原理，熟悉現代CAD/CAM自動加工技術的應用方法和基本流程的有效途徑。是培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，以及啟迪學生的創新思維、發掘其創新潛力的重要手段[3]。
由于數控技術課程的特殊性，目前本科學校對數控技術專業人才的培養，普遍缺乏一個系統的、全面的培養方案，雖然很多高校對數控技術課程教學模式進行了一系列改革和創新[4-7]，但是僅僅停留在教學模式或授課方式的調整創新層面，對于具體的課程內容規劃以及重要專業知識點如何在教學中體現，相關的研究則非常少。
本文針對數控技術課程中數控機床本體結構原理、電氣系統原理、控制系統原理、G代碼譯碼、插補原理、運動控制、人機界面等重點知識點的講授問題，設計搭建了基于運動控制卡的開放式數控系統實驗平臺，編寫了相應的教學用數控軟件系統，并應用在數控實踐課程教學中。
一、數控實驗平臺硬件系統設計
1.機床本體結構設計
傳統數控技術實驗教學中，大多使用商業數控機床演示給學生看，但是商業數控機床機械結構大都有保護外殼，學生無法觀看其內部結構組成，所以為了將數控機床機械結構展現給學生，本文自行設計了數控機床的機械本體。學生可以從對機床機械本體的參觀和學習中，學習到數控機床坐標系的設置、工作臺驅動原理、進給軸限位和回原點原理等基礎知識。
數控實驗平臺機床機械本體采用傳統三軸銑床結構，XY軸工作臺采用雙座標工作臺，Z軸工作臺采用單軸工作臺，每個軸都對應安裝了限位開關和原點開關。工作臺工作行程150mm，滾珠絲杠導程4mm。工作臺滾珠絲杠與伺服電機之間采用聯軸器連接。
2. 電氣系統設計
PC機和數控系統的結合使數控技術有了很大的發展，給數控系統提供了更多的軟件工具和硬件資源，目前基于PC的開放式數控系統的主流結構形式主要有以下幾種：PC嵌入NC板卡、NC板卡嵌入PC、PC+SoftCNC。由于本實驗平臺主要用于本科生和研究生的數控技術實驗教學，可以讓學生認識并實際編程實現數控系統特定功能，所以開發的實驗平臺復雜程度要易于教學，還應該保證平臺安全可靠防止學生在做實驗時造成事故。結合這些因素，對上述三種結構進行了對比分析，認為“NC板卡+PC”結構更適合用來開發實驗平臺，所以本文選用運動控制卡和普通PC機來搭建實驗平臺的控制系統。實驗平臺電氣系統結構如圖1所示。
圖1 電氣系統框架圖
通過實際對實驗平臺電氣系統的接線練習，學生可以真實地了解到數控系統的控制系統和電機驅動系統的結構組成，從而對數控系統控制信號的產生到執行這一過程有了一個直觀的認識，同時鍛煉了學生的動手能力。
二、實驗平臺數控系統軟件設計
傳統數控實驗課程中，多使用校友或企業捐贈的老舊數控機床作為實驗平臺，使用FANUC、西門子或華中數控等商業數控系統，由于商業數控系統的封閉性，只能教學生學習怎樣使用數控系統，而不能對數控系統底層的基本原理進行實驗教學。針對這一問題，本文開發了基于運動控制卡的數控實驗平臺控制系統，從而使學生可以從源代碼級別學習了解數控系統程序原理，更加深刻地理解NC代碼譯碼、刀具補償、插補原理、運動控制等數控系統課程的關鍵知識點。通過基本算法的編程實驗，培養學生的程序思維，在程序編寫中培養發現問題，解決問題的能力。
1. NC代碼譯碼模塊開發
NC代碼的譯碼是數控系統的關鍵技術之一，在NC代碼譯碼模塊中將涉及到譯碼方式、代碼格式、譯碼具體流程、錯誤診斷、刀具長度/半徑補償、機床坐標系、系統參數等數控系統關鍵知識。本文以模塊的開放性為指導思想對該模塊進行開發，以便于學生理解和修改，使學生可以將新的G代碼指令、新的刀具補償算法等新功能添加到模塊中去，提高模塊的可維護性和升級性。
NC代碼的譯碼方式主要有兩種模式：解釋型和編譯型。解釋型譯碼模式實時地逐行翻譯、執行G代碼，具體流程為譯碼器翻譯完成當前行G代碼后將得到的刀具路徑信息送去執行，然后再進行下一條G代碼的譯碼，如圖2所示;編譯型譯碼模式譯碼器接受G代碼文件后，依次對其每一行進行翻譯處理直到文件末尾，最后生成一系列執行步，再經刀具補償的統一處理后，生成最終的一系列執行步并傳遞給相應模塊進行執行，如圖3所示。
圖2 解釋型譯碼模式
圖3 編譯型譯碼模式
解釋類型譯碼模式下，如果上一運動段已執行完畢，但是當前段還停留在譯碼階段，則會破壞加工的連續性，這就要求系統必須有很強的實時性。編譯類型譯碼模式下，譯碼與任務執行是兩個獨立的任務，有明確的先后順序，所以譯碼是一個非實時的任務，由于本文使用的運動控制卡提供了連續插補功能，編譯型更適合本課題的譯碼任務。
譯碼模塊逐條讀取NC代碼文件，進行信息提取，并將提取到的信息壓入緩存中，其信息提取流程圖如圖4所示。首先去掉當前行的所有空格，并進行大小寫字母轉化處理，從而得到格式統一的便于讀取的新代碼行，然后初始化信息存儲結構體，為信息存儲做準備。下一步是按順序讀取各個由地址符和地址值組成的功能字[4，2]，首先讀取當前行號，即“n”的讀取，行號讀取結束后，根據函數指針數組和字地址的ASCII碼值，調用對應的讀取函數，完成功能字的讀取，比如接下來的字母為“x”，則調用函數read_x（）來讀取該功能字，如此按行號依次執行，直到NC代碼文件末尾，將讀取信息存儲到block結構體中，整個過程伴隨著錯誤診斷。
圖4 信息提取流程圖
2.刀具補償模塊開發
刀具半徑補償和長度補償功能不僅解決了使用不同的刀具加工同一工件、刀具磨損等問題，而且方便了按照工件坐標系編制的NC程序的處理執行，可以大大提高編程效率和加工效率，所以刀具補償功能是數控技術課程中的一個重要知識點。為了讓學生更好地理解刀具補償功能的基本原理和實現方法，本文開發了針對刀具半徑補償的刀具補償模塊。
對當前運動段進行半徑補償時，需要用到下一運動段的信息，二者共同決定了補償的轉接類型。如圖5所示，首先從隊列中提取相鄰兩個運動段分別放入緩存器R1、R2中，刀補函數參考R2中運動段對R1中當前運動段進行刀補處理，根據轉接類型，求解轉接節點坐標，生成新的執行步并壓入處理后隊列尾端，然后再將緩存器R2中的運動段移入緩存器R1中，如此循環直到運動段隊列末尾。
圖5 刀具半徑補償的實現方法
3.人機界面的開發
人機界面是將數控系統各個模塊連接起來的橋梁，是用戶與數控系統信息交互的窗口，是學生學習過程中感受最為直觀的模塊，為了鍛煉學生的編程能力，提高學生對課程的學習興趣，本文將數控系統各個模塊的程序接口都開放出來，使學生可以利用MFC等工具自行編寫人機界面，從而實現數控系統的控制。本文開發的人機界面如圖6所示。
圖6 數控系統人機界面
三、結語
本文緊密結合我國制造業在學校教學過程中的實際需要，對數控技術課程具體教學內容在實踐課程中的體現方式進行了研究，開發了基于運動控制卡的數控系統實驗教學平臺，不僅實現了教學模式的創新，更深入到教學內容層面，將數控技術重要知識點在本文開發的實驗平臺上實際展現出來，給學生創造了主動參與、自主協作、探索創新的機會，提高了學生的學習興趣，鍛煉了學生的動手、動腦的能力，取得了良好的教學效果。
參考文獻：
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摘要：隨著社會的進步，現代企業使用數控機床的數量越來越多，這就給職業院校培養數控設備維修高技能人才提供了廣闊的空間。本文根據企業調研結果，提出了從人才培養目標、人才培養模式、課程建設、教學模式四個方面合理制定數控維修高技能人才培養方案。
關鍵詞 ：數控維修現代企業高技能人才培養方案
隨著先進制造業的發展，數控機床越來越多，并且越來越多地向科學化和復雜化發展，隨著時間的推移，數控設備的完好率和使用率普遍降低，急需優秀的維修人員對設備的良好運行進行保障。本文以長三角地區現代數控企業為調研對象，結合職業教育“以就業為導向”的人才培養目標，進而對職業院校數控設備維修人才培養方案進行研究，以培養更優秀的數控設備修理高技能人才。
一、現代數控企業工作情況
1.企業數控設備情況
我國的數控行業經歷了萌生、起步、推廣、普及階段。現今大量的企業從國有轉為民營，“減員增效”成為改制后企業的必然選擇，企業對經濟、實用的數控機床需求猛增，因此，數控機床已得到大范圍普及，并漸漸成為企業的主要加工設備。筆者對長江三角洲地區10大數控企業進行問卷調查，結果表明，在企業中，存在數控機床完好率不足、利用率不高這兩個主要問題。而機床完好率不足的主要原因是維修的技術員業務水平不高。由此看出，現代企業急需數控維修高技能人才。
2.企業數控高技能人才現狀分析
經調研，先從數控高技能人才的來源看，企業絕大部分是直接從社會和應屆畢業生中招收數控高技能人才，小部分是由企業自身培養。應屆畢業生雖有理論知識和一定的動手能力，但無實際操作經驗，動手能力差，難以滿足企業的實際需求；另一方面，企業自身培養成本高。這就要求職業院校合理定位培養目標，拓展辦學路子，以便使培養的高技能人才能更快地適應企業的需求。
再從現有數控高技能人才的職業資格證書種類看，有85%是數控操作工種，僅有15%是數控維修工種。而擁有數控維修工資格證書的人員中，僅10%是技師以上的。由此看來，以培養技師為主的職業院校有著廣闊的空間。
最后從數控高技能人才的工作崗位來看，簡單的操作工占比率最大，其次是數控編程員，會維修的高技能人才十分缺乏。
二、數控高技能人才需求狀況
從以上的研究看出，現代數控企業對數控維修高技能人才的需求有不同的能力要求，因此他們需要掌握的知識，應該有所不同。
1.數控機床操作工（藍領層）
了解機床加工工藝知識和機械加工知識，熟練掌握機床的人工編程與操作，懂得機床的簡單保養和維護，以及機床的自動編程。
此類人才適合中職學校培養。
2.數控機床編程員、維修工（灰領層）
掌握機床的機電聯調，熟悉多種系統的特點、PLC、軟硬件結構和參數設置，熟練掌握機床的編程與操作，通曉機床的電氣和機械的調試與維修。
此類人才適合高職、本科院校培養，人員需求量大。
3.數控綜合型人才（金領層）
此類人員知識面是非常廣泛的，在實際工作中，積累了很多經驗，對于機械系統和電氣系統的設計、安裝、調試和維修都能獨立完成。
此類人員適合本科、高職院校培養，但必須提供特殊的培養措施。
現代企業需要大量數控維修高技能人才，技術越來越發展，數控企業對數控高技能人才的需求層次將日益提高，那些只能熟練操作數控機床的操作工（藍領層）將趨于需求飽和，而對于數控綜合型人才（金領層）的培養并不是短時間內就能完成的，因此，培養“灰領層”的維修高技能人才，成為我們現階段的培養目標的首選。
三、數控維修人才培養方案
1.人才培養目標方案
（1）人才培養目標的基本特點。人社部對數控維修人才的培養有明確的目標，除此以外，筆者認為還應注重以下基本特征：
①培養實用型人才是職業院校數控維修專業人才培養目標的根本，主體是培養把工程設計轉化為生產力的高技能人才。
②培養目標應該突顯職業性的特征，確定培養目標要面向行業或當地經濟所需要的職業崗位群，全部的教學要為學生就業服務。
③要確定面向企業一線培養高技能人才的目標。
（2）數控維修高技能人才培養目標。職業教育是培養企業一線的技能人才。針對數控設備維修高技能人才需求的狀況，應著重培養學生以下三種能力。
①專業能力：具備從事數控設備的維修技能和相應的知識。包括：分析數控機床技術文件的能力，能排除機床典型故障；會使用儀器和修復工具；能夠規范地填寫維修技術文檔；能夠遵守安全操作規程和環境保護規定；掌握數控機床的基本控制原理；數控機床性能受裝置參數的影響程度；掌握數控系統典型接口信號對機床性能的影響。
②方法能力：能勝任數控設備維修的工作崗位，善于學習數控設備的維修方法。包括：能夠根據數控機床的故障現象制定合理的診斷方案；并且能夠準確診斷數控機床故障；能對數控機床進行日常維護和保養；有自主學習的能力和方法。
③社會能力：有行為能力，能夠從事數控設備維修。包括：具備高度的責任感、一絲不茍的工作作風；有團隊協作精神；善于與人交流；具有創新精神；具有安全、質量、效率、環保及服務意識。
要達到以上的培養目標必須體現以“實用能力”為主體的教學特色，建立以“操作技能”為本位的教育模式，形成生產、教學相結合的實踐教學體系和理論教學體系，把對行業的要求和職業道德滲透到專業的教學，培養具有良好職業素質的學生。要把“就業”作為最終目標來培養學生，要確保數控設備維修方向的畢業生在畢業后，一進入企業，就能勝任數控設備維修的初級工作崗位。在工作崗位工作幾年之后，就能夠勝任機床維修、機床調試等更高要求的崗位。
2.人才培養模式方案
筆者學習了多家職業院校的數控維修高技能人才培養的實踐經驗，覺得其中有種可以借鑒，部分職業院校（尤其是民辦職業院校）的三年制數控專業（中職五年制），選擇“分段教學、校企合作”的培養模式。這是一條很好的辦學途徑，其做法分兩個階段。
（1）“在校內”學習階段。學生在校內學年（或四年），系統地完成數控維修專業人才培養計劃中所規定的理論和實踐教學內容，使學生取得“準畢業”資格后進入頂崗實習階段。
（2）“在校外”實習階段。最后一年，取得“準畢業”資格的學生在實習單位（主要是數控企業）完成頂崗實習，為學生后續真正從業打好基礎。
要將以上方法做好，關鍵是要在“校企合作”人才培養模式的基礎上解決好學校與企業的有效運行機制，這樣才能最終收到學生、企業和學校“三贏”的效果。
3.課程建設方案
要培養合格的高質量的數控維修高技能人才，課程合理化建設是十分重要的，學習了國內外相關領域的先進理念后，結合學校和現代數控企業實際需求，從而建立一套有效的課程模式，完整的課程體系必須以培養學生具有操作、維修、編程，管理技術等綜合能力為目標而制定的。在學生實訓環節，合理安排模擬工作過程、工作任務的場景，使學生在“真實的企業環境”中訓練，操作動手能力得到極大的提高，最終學生的理論知識和實踐能力得到共同進步。
4.教學模式方案
（1）實行一體化教學模式。推廣實行一體化的教學模式，開發理實一體化、工學一體化的課程，通過“課堂工廠化”，“工廠課堂化”的教學場所，與企業“無縫”接軌，促進學生認識能力和實踐能力的提高。
（2）完善“訂單式”的人才培養模式。職業院校培養高技能人才，其最終目的是給企業直接“供貨”，所以在訓練過程中，必須嚴格遵循以“就業”為宗旨的理念。實施“訂單式”的培養模式，讓企業和學校一同制定人才培養方案，這樣教育的內容就能跟上企業發展的步伐，避免學校學的知識是落后于社會的需求，出現課程學習的盲目性，培養目標針對性強。通過這種方式的培養，學生畢業后，一進入企業，走上工作崗位，就能夠很好地適應工作環境，真正做到畢業即就業。
（3）采取“聯合辦班”模式。 按照“數控維修高技能人才”培養目標，職業院校可以建立一套數控維修專業高技能人才培養模式：在學生完成兩年的基礎學習任務后，在第三年就可以依據合作企業的需求情況和學生的能力情況，組建起“聯合班”。通過這個“聯合班”，培養學生更好地適應企業工作的能力。組建指導小組，由企業派遣技術專家定期對學校的課程進行指導，并結合企業的實際情況指導學校的教學方案制定。再對學生進行有針對性的課程安排，當學生掌握了多項技術，安排其在企業的各個崗位輪崗實習，這樣學生在任何一個崗位上都能得到鍛煉，拓展了學生的合作能力，從而培養學生的綜合能力，使其成為企業的“通才”，進而能夠更好地為企業服務。
四、小結
關鍵詞：數控車床；實訓教學；學習氛圍；安全教育；教學方法
數控技術廣泛應用在世界各國的制造業，能夠提高制造能力和水平，對于世界各國社會生產力的提高和社會的發展具有重要的促進作用。數控車床實訓，則是培養學生操作技能和積累技術經驗的重要途徑，中等職業學校數控車床實訓教學質量的高低，對于能否為社會輸送出優秀的數控技術人才，起著直接的作用。筆者作為一名數控技術的專業教師，對數控車床實訓教學進行了諸多探索和實踐，從中總結出了一些切之可行的方法，現結合自身經驗，對這些方法略談一二。
一、營造輕松、自由的學習氛圍，使學生對數控車床實訓產生學習的興趣
俗話說，興趣是最好的老師。的確，興趣是促使學生探索知識，積極參與教學活動的內在動力。有了興趣，學生才不會把學習當作一種負擔，而是產生積極愉悅的學習體驗。但是，傳統的數控車床實訓教學模式，基本上是以教師為主體的傳授式教學，機械性操作多，以學生為主體的自主性實踐少，課堂氣氛常常因此顯得壓抑沉悶，學生也沒有學習的興趣。鑒于此，我們在進行數控車床實訓教學時，應當致力于改變這種現狀，即要引導學生積極參與，讓學生以主體身份參與教學全過程，營造一種輕松、自由的學習氛圍，使學生對數控車床實訓產生學習的興趣。
比如，我們在對數控車床的面板操作進行講解時，傳統的教學方式是全班學生都圍繞教師，教師對機床上的鍵盤進行逐一講解，但是這樣學生的視角會受到限制，同時也有可能因為實操室的噪音而聽不清楚教師的講解，進而造成學生學習興趣下降，教學效率低下。這時，我們就可使用數控仿真軟件，如此既能讓學生更快熟悉和了解數控機床的操作面板及系統加工按鈕應用，學習環境也會更安全，給學生營造了一種輕松、自由的學習氛圍，為學生提供了自我探索和自我表現的廣闊平臺，激發了學生對數控車床實訓的學習興趣，為數控車床實訓教學效果的提高奠定了基礎。
二、加強對學生的安全意識教育，保證數控車床實訓的教學質量
數控車床專業教學，涉及高速運轉的機械設備以及相關工、夾、刀、量具，在安全上需要極大的保障。在實訓中如果出現安全事故，那么無論是對學校還是學生家庭，都會造成嚴重的影響。所以，作為數控車床實訓的指導教師，我們必須加強對學生的安全意識教育，讓學生能在安全的環境中，掌握數控專業知識，從而保證數控車床實訓的教學質量，為學生以后步入社會，走上工作崗位提供有效的保障。
比如，我們要告訴學生，應該嚴格遵守數控機床的安全操作規程，熟悉數控機床的操作順序；保持數控機床周圍的環境整潔；操作時必須穿戴好工作服、工作鞋，不能穿、戴有危險性的服飾品，女同學應戴安全帽，將長發塞入帽子里；機床工作開始之前要有預熱，認真檢查系統是否工作正常，如機床長時間未開動，可采用手動方向向各點添加油；使用刀具要與機床允許的規格相符合，損壞嚴重的刀具要及時更換等等。這樣，我們只有不斷加強對學生的安全意識教育，讓學生掌握安全的數控車床知識，才能使學生養成良好的職業素養。
三、創新數控車床實訓教學方法，切實提高學生的理論水平和實操技能
數控技術，需要以堅實的理論為基礎，所以我們必須要讓學生在理論基礎層面上深刻掌握數控技術。然而，傳統的教師講、學生聽的固定式教學模式已不適應現代教育教學的發展，我們必須對數控車床實訓教學方法進行創新，使教學方法變得豐富多彩、靈活多樣，讓學生能夠對數控技術有更為深刻的理解和認識，并以此切實提高學生的理論水平和實操技能。
比如，數控技術由于自身所具有的復雜性特征，有很多知識對于初學者來說理解起來具有很大的困難，這時，我們就可運用現代多媒體技術，將數控系統的結構和功能以直觀化和形象化的方式進行展示，如此，便能幫助學生順利理解數控系統各部分的功能、工作原理和性能特點等。另外，我們要注重理論與實踐相結合，在學生掌握了數控機床原理知識后，要引導學生分析項目、訂制工藝，從而使學生的理論水平和實操技能都能得到發展和提高。
綜上所述，在數控機床實訓教學中，我們一定要采取各種行之有效的措施，來激發學生的學習興趣，調動學生的學習熱情，讓學生積極主動地參與數控機床實訓學習活動，使學生因此掌握牢靠的操作技能并積累技術經驗，我們也能為社會和企業培養出集編程和操作于一身的高技能復合型人才。
參考文獻：
20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數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展。
采用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，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（±0.0015in），達到了當時的最高水平。
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控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這臺數控機床被大家稱為世界上第一臺數控機床。
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，第一臺工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。
在此以后，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現并獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由于當時的數控系統采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以后，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數控機床中，85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。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換刀具的時間。加工中心現在已經成為數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。
1967年，英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性制造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。1974年以后，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。
80年代，國際上出現了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或更高級的集成制造系統中使用。
目前，FMS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展。
所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。
那什么是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。
古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，并手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰后，由于軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用于單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點，適用于工程車、船舶或移動修理站
看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什么復雜性和科技含量。
我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬于勞動密集型。
金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。
由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。
自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后，機床制造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但后來中國進入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什么叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多臺專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了，;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床制造業也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。
但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化后大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但“做秀”的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。
機床是一個國家制造業水平高低的象征，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，占80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。
就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。
美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比制造劃算。機床屬于投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發現，機床屬于戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什么競爭力。
歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。
韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著“國產”的旗號。
近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說制造水平相當高，號稱“智能化、網絡化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。
目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今后五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。
美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。
1.美國的數控發展史
美國政府重視機床工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究“效率”和“創新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數控機床產量增加緩慢，于1982年被后進的日本超過，并大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。
2.德國的數控發展史
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研并重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相采用。
3.日本的數控發展史
日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后，1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰略上先仿后創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內約占70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。
4.我國的現狀
我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，中國于1958年研制出第一臺數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，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、終因表現欠佳，無法用于生產而停頓。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、西班牙先后引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發展。通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發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的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
在20余年間，數控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，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、數控系統配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處于從仿制走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發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的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
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控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數控機床車、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。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，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。我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。我國目前各種門類的數控機床都能生產，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，歐洲不少企業倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣，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。二、數控設備的發展方向六個方面：智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。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，日本的產值最大。美國的機床業一般。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。三、數控系統 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。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年發展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍，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控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。
四、機床精度1、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、重復定位精度等5種。2、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。3、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.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統計法)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。;4、加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業機床制造商馬扎克（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，生產數控車床、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600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產1200臺。2、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產數控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機床生產商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產能力為1000臺，生產數控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產能力不知。5、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產能力800臺。5、民營企業進入機床行業情況1、浙江日發公司，2000年投產，生產數控車床、加工中心。年生產能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產機床，主要是從日本引進技術，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術。生產小型儀表數控車床，水平相當不錯。六、軍工企業技改情況軍工企業得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規模技改開始了，軍工企業進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業開始停止購買普通設備。尤其是近3年來，我們的軍工企業從歐洲和日本買了大批量的先進數控機床。也從國內機床廠哪里采購了大批普通數控機床，國內機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術，爭取軍工企業的高端訂單。聽在軍工企業的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實，總書記掌權以來，已經把國防事業提到了和經濟發展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟發展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業和汽車行業的發展，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大國。
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