数控机床电气控制技术前言
数控技术的国内外分析与发展趋势的展望
（2）加强产学研合作：推动企业与高校、科研机构之间的紧密合作，共同开 展技术研发和创新活动，提升我国数控技术的整体水平。 （3）培养和引进高 端人才：加强数控技术领域人才的培养和引进工作，建立完善的人才评价和激 励机制，吸引更多的高端人才回国发展。
五、数控技术的发展趋势与展望
1、发展历程与现状总结
1、全球数控技术的发展现状与 趋势
全球数控技术的发展已经经历了多个阶段，从早期的数控机床到现代的数字化 制造系统，技术水平不断提升。目前，以德国、美国、日本等为代表的发达国 家在数控技术领域处于领先地位，其数控机床的市场份额占全球的70%以上。 全球数控技术的发展趋势主要表现为以下几个方面：
（1）高速化：随着机床向高速化发展，加工效率大幅提高，同时对机床的动 态性能和稳定性也提出了更高的要求。
二、数控技术的基本组成和原理
数控技术的基本组成包括：计算机系统、数控装置、伺服系统和测量反馈系统。 计算机系统是数控技术的核心，它负责处理各种数据，包括零件的几何尺寸、 切削速度、冷却液流量等。数控装置则是根据计算机系统的指令来控制机床的 运动轨迹和加工过程。伺服系统作为执行机构，负责将数控装置的电信号转化 为机床的位移、速度和加速度。测量反馈系统则用于实时监测机床的位置、速 度等参数，以确保加工过程的精确性。
（3）产业结构：国内数控产业结构不够合理，中低端市场过剩，高端市场则 被国外企业占据。此外，缺乏具有国际竞争力的品牌和企业。造成这种差异的 原因主要包括以下几个方面：
（1）研发投入不足：国内企业在技术创新方面的投入相对较少，缺乏持续的 技术积累和创新动力。
（2）人才储备不足：国内数控技术领域的人才储备相对较少，尤其是高端技 术人才和管理人才的匮乏制约了企业的发展。
数控机床的前沿技术与发展现状
数控机床的前沿技术与发展现状《专业前沿讲座》结课论文题目：数控机床的前沿技术与发展现状数控机床的前沿技术与发展现状摘要：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，于是便产生了数控机床这个新兴的加工设备。
我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到国际市场带来的压力。
大力发展我国机床制造业是改变目前现状的唯一途径。
关键词：前沿技术，创新，加工技术，现状，发展趋向。
1.数控机床的前沿技术1)机床的结构创新a.串并联结合的TriCenter。
b.超声振动加工技术。
2)高速加工机床3)多轴联动加工机床2.数控机床的优势特点及发展现状数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品,其技术范围复盖很多领域:(1)机械制造技术,(2)信息处理.加工.传输技术:(3)自动控制技术,(4)伺服驱动技术,(5)传感器技术:(6)软件技术等.计算机对传统机械制造产业的渗透.完全改变了制造业.制造业不但成为工业化的象征.而且由于信息技术的渗透。
使制造业犹如朝阳产业具有广阔的发展天地。
利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面，而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。
同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。
由于采用了自动控制方式，加工的全部过程是由数控系统完成，不象传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。
所以劳动强度很低。
数控加工系统就象计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。
1）数控机床产业的发展现状据初步统计，近年来数控机床产量持续地以年均增长超过30%的速度快速增长。
数控技术现状及发展趋势
数控技术现状及发展趋势数控技术是指利用数学模型和计算机编程控制机械设备进行加工和制造的技术，它是先进制造技术的重要组成部分。
随着工业自动化和制造业智能化的加速发展，数控技术在现代制造业中的应用越来越广泛，成为了推动中国制造向高端、智能化方向转型升级的重要手段之一。
一、数控技术现状数控技术已广泛应用于航空航天、机械制造、汽车、电子、医疗器械等领域。
目前，中国数控机床行业生产的数控机床制造技术和设备水平已经进入世界先进行列，除了满足国内消费者的需求之外，还在国际市场上有着强大的竞争力。
随着工业自动化和制造业智能化的不断推进，数控技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
从国内数控机床产业的发展来看，数控机床制造企业数量、产品种类和数量、市场份额及技术水平都在稳步提高，许多企业已经在产业链上形成了具备核心竞争力的业务模式。
二、数控技术的发展趋势1.数字化、智能化、网络化随着人工智能、物联网、云计算技术的迅速发展，数控机床也在数字化、智能化和网络化方向上快速前行。
数控机床不再是单纯的机械设备，它们开始拥有更多的智能功能，例如自适应、自诊断、自巡检等，以及通过互联网可以实现远程监控、远程诊断、远程维保等。
2.多元化、柔性化随着市场需求的多元化和个性化，数控机床的多元化、柔性化需求也越来越大。
目前制造企业需要更加灵活、高效、定制化的生产设备来满足不断变化的市场需求，这为数控机床的多元化和柔性化提供了更多的发展机会。
3.智能化制造在智能化制造方面，数控机床已经开始与其他智能制造设备进行集成，形成完整的智能制造生产线，例如数字化车间、智能装备等。
它们不仅能够自适应生产，还能够自主维护和管理，使整个生产过程更加高效和协调。
4.绿色制造随着环保意识的不断提高，绿色制造成为了制造业发展的重要趋势。
在数控机床行业中，绿色制造主要体现在节能、降耗和依靠可再生能源上。
未来数控机床制造企业需要更加注重绿色生产，减少对环境的影响，保证可持续发展。
机床数控技术的发展现状与趋势
机床数控技术的发展现状与趋势机床数控技术是指通过计算机控制机床进行加工操作的一种技术，其发展历史可以追溯到20世纪50年代。
随着计算机技术、传感器技术和控制算法的不断进步，机床数控技术在过去几十年里取得了巨大的发展。
机床数控技术的发展现状。
随着计算机技术的飞速发展，现代数控机床已经实现了高速、高精度的加工。
采用伺服电机控制的数控机床具有较高的定位精度和重复定位精度，能够满足复杂工件的加工要求。
数控机床还具有多功能性和自动化程度高的特点，能够完成多种不同的加工操作，提高了生产效率和质量。
机床数控技术的发展趋势。
随着工业4.0理念的兴起，智能制造正在成为制造业的主流趋势，机床数控技术也在向智能化、网络化的方向发展。
机床的自动化程度将进一步提高，实现全自动装卸材料和工件、自动换刀、自动测量等功能，减少人力参与，降低生产成本。
数控机床还将与物联网、云计算、大数据等技术结合，实现机床之间、机床与计算机之间的信息交互和远程监控，实现生产过程的实时监控和调度。
加工工艺的优化和绿色制造也是机床数控技术发展的重要方向。
通过精确控制刀具的运动轨迹和加工参数，减少废料产生，提高材料的利用率。
应用先进的切削力模型和智能算法，优化加工工艺参数，减少刀具磨损和能量消耗，实现绿色制造。
虚拟仿真技术也是机床数控技术发展的重要方向之一。
通过对加工过程进行虚拟仿真，可以实现工艺规划、工艺试验和加工优化等功能，减少试制成本和开发周期。
虚拟仿真还可以帮助操作人员培训和故障诊断，提高工人的操作技能和生产效率。
机床数控技术在过去几十年里取得了巨大的发展，并且在智能制造和绿色制造的大趋势下，其发展趋势也非常明显。
未来，随着技术的不断进步和应用的深入推广，机床数控技术将在制造业领域扮演越来越重要的角色，为制造业的发展带来更多的机遇和挑战。
数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨
第 三 ， 障 产 品质 量 和 产品 服 务 。 过 建 立企 业 统 一 、 保 通 完 整 的 信 息 平 台 和 严 格 的 流 程 约 束 管 理 ， 少 了 人 为错 误 减 造 成 的产 品 报废 、 重复 工 作 和 多余 部件 ， 提高 产 品 质量 。
（ 间接 效益 二）
在 传 统 的 制 造 业 中 ， 控 机 床 技 术 的 应 用发 展 带 来 了 数
轴运 动 ， 且还 接受 了速度 的反馈 信 号来实现 速度 的闭 并
程 可 以 方 便 地 参 考 原 有 的 产 品 设 计 经 验 ，降 低 了 研 发 及 试 制成 本 。
标 ， 期检 查工作进度及 完成整改情况 ； 六 ， 业的管 定 第 企 理 者 、系 统 管 理 员 、 般 使 用 者 等 人 员培 训 质 量 将 直 接 影 一 响 到系 统 的 使 用和 维 护 ； 七 ， 业 的 Ｐ Ｍ 系 统 主 要 由企 第 企 Ｄ 业 自己 的 人 员 来 维 护和 进 行 二 次 开 发 ， 尽 快 参 与 开 发 工 并 作 非 常 重 要 ； 八 ， 踪 技 术 发 展 的 最 新 状 况 ， 时 调 整 第 跟 及
技 术 智 能 化 与 多样 化 ，对 维 修 理 论 和 技 术 手 段 提 出 了 更
动 指 令 。在 经 速 度 和 功 率 的 调 节 输 出 驱 动 信 号 促 使 驱 动 主 电动 机 的运 转 ， 接 受 速 度 的 反 馈 时 ， 实 施 速 度 的 闭 再 来
环 控 带０ 。
４４ ｏ中羼高新技术 企业 ２１． ０１ ２ ０
环控制 。
（ 一）电 气故 障 所发 生 的原 因
一
第 三 ， 控 的 系统 数 ， 它 将 要 接 到 的 功 能 指 令 下 进 数 在
机床电气控制技术的现状和发展趋势
（4）数字控制
50年代，数控机床既有专用机床生产率高的优
点，又有通用机床工艺范围广、使用灵活的特点，并
且还具有能自动加工复杂成型表面，精度高的优点。
数控机床集高效率、高精度、高柔性于一身，成为当
今机床自动化的理想形式。
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（5） 柔性制造系统FMS 柔性制造系统FMS是由一中心计算机控制的机械加 工自动线，是数控机床、工业机器人、自动搬运车、自 动化检测、自动化仓库组成的技术产物。加工计算机辅 助设计设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助质 量检测CAQ及计算机信息管理系统将构成计算机集成制 造系统CIMS。它是当前机械加工自动化发展的最高形式 。机床电气自动化的水平在电气控制技术迅速发展的进
程中将被不断推向新的高峰。
2、数控机床
（1）数控机床的定义
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，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
三级安全教育培训教材
（2）、数控机床的特点
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、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）；
Байду номын сангаас
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。
（3）、数控装置的组成
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（4） 数控机床的驱动装置
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（2）顺序控制 在60年代出现了顺序控制器。它是继电器和半导体元件 综合应用的控制装置，具有程序改变容易、通用性较强等优点
机床电气控制技术的现状和发展趋势.
二、国内外工厂常见的机床
1 、普通机床 ( 1) 车床
普通车床
( 2) 铣床
3 、 镗床 4 、磨床
磨床
镗床
龙门刨床
2 、数控机床
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；
机床电气控制技术的现状和发展趋势
提纲
一、机床的发展史 二、国内外常见的机床
三、机床电气控制的现状
四、机床电气控制发展的趋势
一、机床的发展史
1 、机床的定义
机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造 机器的机器，所以又称为”工作母机”或”工具机”，习 惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多： 除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等， 但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般 都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器 制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的 40％-60％，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作 用。
2、数控机床
（1）数控机床的定义
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，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
（2）、数控机床的特点
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、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普
2 、 机床的发展史的简单回顾 (1) 18世纪前,简单机床雏形. (2) 18世纪工业革命导致了各种机床的产生和改进十八世纪 的工业革命推动了机床的发展。机床开始用蒸汽机通过曲轴 驱动。 (3) 19 世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的 推动，各种类型的机床相继出现. (4)二十世纪初，为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工 工具，相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车 和轴承等工业大量生产的需要，又研制出各种自动机床、仿 形机床、组合机床和自动生产线。 (5) 1950年机床自动化时期第二次世界大战以后，由于数控 和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始机床了自动化 时期 .1951年世界上第一台数控机床诞生.
数控机床的发展趋势
数控机床的发展趋势
变频电机技术：
目前，变频电机技术已经成为数控机床的关键技术，可以有效地改善数控机床的性能和效能。
变频电机可以根据工件的特性和处理过程的要求调整所需的转速和扭矩，从而改善数控机床的加工质量，减少运行成本和耗能，有利于节能减排。
智能控制技术：
智能控制技术是未来数控机床的关键技术。
智能控制技术不仅可以实现机床的自动化控制，而且能够根据加工要求实时调整机床的加工运行参数，还能通过建立智能数据库，提升加工的精确度和效率。
机床自动调节技术：
机床自动调节技术可以实现机床的自动调节，并可以根据所处理工件的不同参数进行设定和调节。
这种技术可以有效地降低机床的操作难度，有利于改善加工质量。
智能检测技术：
智能检测技术是数控机床的关键技术。
智能检测技术可以在数控机床的加工过程中实时检测工件的尺寸、形状和表面质量，并可以根据检测结果及时调整机床的加工参数，从而保证机床的加工精度。
伺服驱动技术：
伺服电机是数控机床的重要组成部分，伺服驱动技术能够实现机床运动部件的精确控制，可以大大提高数控机床的加工精度和效率。
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※<前 言> 前
“数控机床电气控制”是为机电一体化、数控技术专 数控机床电气控制”是为机电一体化、 业开设的一门重要的专业技术课。 业开设的一门重要的专业技术课。它以数控实用技术为背 理论联系实际，课程体系完整。 景，理论联系实际，课程体系完整。 通过本课程的学习， 通过本课程的学习，使学生了解数控机床电气控制系 统的结构、简单工作原理， 统的结构、简单工作原理，掌握数控机床的安全操作和维 对数控机床电气控制方面的故障，能进行简单的分析、 护。对数控机床电气控制方面的故障，能进行简单的分析、 诊断和维修，并得到必要的实践技能的训练， 诊断和维修，并得到必要的实践技能的训练，为将来成为 机电一体化和数控技术专门人才打下基础。 机电一体化和数控技术专门人才打下基础。
模块九 模块十 模块十一 模块十二
数控机床驱动装置
数控装置结构与原理
典型数控系统
数控机床维护与维修
课程名称 数控机床电气控制
授课内容选择以“必需够用”为度， 授课内容选择以“必需够用”为度，侧 重于数控机床电气控制基本环节，数控 重于数控机床电气控制基本环节， 机床的安全操作、 机床的安全操作、日常维护和简单故障 分析。 分析。
课程名称 数控机床电气控制课Biblioteka 结构和内容数控机床电气控制概况
模块一 模块二 模块三 模块四
电力拖动系统及其运动分析
常用电动机及其应用
数控机床常用低压电器
课程名称 数控机床电气控制
模块五 模块六 模块七 模块八
电气控制基本环节
典型机床电气控制
可编程控制器及其应用
自动控制基础
课程名称 数控机床电气控制
模块三 模块四
常用电动机及其应用 数控机床常用低压电器 电气控制基本环节 典型机床电气控制
重点
模块五 模块六