数控机械论文大全11篇

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目前，我国机械制造领域逐步实现了由以往机械制造向着现代化、自动化以及智能化的机械制造加工不断转变。在实施机械制造精细化、复杂化处理加工以及高危险性生产过程中，均能够完成机械设施应用控制的全面自动化。由于机械自动化手段技术可符合该类施工应用设备仪器的精密性标准，因此可确保施工操作处理人员的人身安全，保护国家财产完整性，实现国有资产的保值增值，使机械生产加工效率全面提升，并可令机械生产的大规模化以及大批量性变成可能。其在一定层面上使以往传统机械生产加工模式的缺陷有效的得到弥补。

2、机械数控技术实践应用

2、1机械数控技术在机械制造领域中的实践应用

随着现代信息技术、计算机系统的广泛普及，进一步为机械数控技术的快速发展以及广泛应用提供了深层次运作的空间。机械制造领域之中的数控技术更是受到了大众的全面重视。该环境下，机械数控铣床、钻床技术、数控磨床与切割机床手段得到了快速发展。再者，机械数控冲床与弯管机在各领域中也实现了广泛的应用。车削中心与数控板材加工处理中心则有了一定程度的提升。以上机械设施处理加工技术手段加快了CAD技术的更新发展步伐，令其向着工程化的方向不断发展。加之微电子技术的有效渗透与合理应用，使得机械数控综合技术水平迅猛提升，渐渐完成了机械数控机床加工体系刀具的高效自动化转换，并实现了工件的全面更新。机械制造领域之中，较多数控机床生产车间均引入了托盘站，令机械制造以及柔性化生产单元的应用发展变成可能。在该基础之上则完成了自动化的操控数控机床系统目标，使得传动带实现了高效的自动化控制，并引入了工业机器人完成自动化管理。上述单元共同组成了现代化机械制造管理系统，并创建形成了相应的柔性数控系统制造生产线。伴随自动化手段以及现代化网络技术的广泛应用，渐渐构成了集成化的机械数控技术系统，并令机械制造发展整体向着更优质、更健康的方向跨越式提升。

2、2机械数控技术在工业以及煤矿领域的实践应用

纵观当前形势我们明确，在工业化生产建设的阶段中，通常采用的机械数控手段会互相协作施工，而在食品加工较多生产线之中以及印刷造纸过程中，应用机械数控手段更加丰富。在危险性较高的生产环境之下以及施工条件相对复杂的环境下，机械数控技术的应用极为常见。通过机械数控手段可令基本的工业建设生产条件更加健全完善、快速更新。在该基础之上，则可为具体生产部门工作人员创建安全有力的保障，令工业生产机械化水平、产业化程度全面提升。另外，机械数控技术的有效应用在确保生产加工质量上也颇有贡献。可有效的减少企业劳动生产综合强度，进而实现适中任务量的人性化管理目标。再者，应用机械技术还可缩短生产时间，保质保量的完成任务。针对实际加工生产来讲，机械数控技术可借助计算机系统实现对较多工业生产体系的自动化管控，进而令整体工业生产环节均按照原本的流程开展。可应用具体的传感器装置检测体系做常规性的验证。在发掘系统出现错误、运行操作包含缺陷之时，则应就不同状况进行调节以实现相对稳定的目标。

2、3机械数控技术在汽车工业领域的实践应用

有效的引入机械数控手段可使汽车工业生产、加工零部件工序紧凑，提升工作效率。在一定层面可为汽车产业赢取市场竞争主动发挥重要影响作用。特别是高效快速的机械数控机床的丰富应用，令现代化汽车生产线成功组建，体现了快速高效的生产加工特征。另外，机械数控技术手段的应用还令汽车产业持续的扩充生产规模，各类复杂汽车零件的加工生产更新了以往传统单一的加工操作模式，令目前的机械数控技术手段向着更加规范高效的方向发展。

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2、多轴联动复合数控机床的新型研发

多轴联动复合数控机床凭借其高精度，优工艺以及广用途，得到了愈来愈多的业界人士的高度关注，研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床，以下对其进行逐个浅析。

（1）六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理，具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点，运动误差不累加，刚度也较高运动件质量小，速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利，去其弊，其发展与应用前景都值得期待。

（2）六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多，定位误差过大，工装夹具数量过大，占地面积过大，新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。

（3）五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础，进行的进一步的开发研究成果，可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中，将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时，在工件坐标系中其刀具周线固定不变；而五轴加工中却做了相应的创新改变，刀具轴线设计成了相应变化的，既保证了加工质量也提高了切削效率，同时避免其它因素的影响。但需要注意的是，自主研发的开放式数控系统，随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化，我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展，出现了多种组合的复合加工机床，有效地提高了加工效率。

3、机器人创新开发

机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。

（1）自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV，导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR，是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样，1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。

（2）自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人，具有牵引移动功能，5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同，可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统，可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制；其自动校正定位功能使作业更安全准确。

（3）作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类，分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术，而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时，如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业，上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求，可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合，因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。

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1.1刀具的选择

在进行零部件加工时，数控铣削加工工艺发挥着十分重要的作用，因为它会影响机械零部件的加工成本，影响整个机械加工的质量。作为数控铣削加工工艺的主要设备，刀具的选择就十分的重要。目前常用的刀具包括锥度铣刀、刀铣刀、以及圆角立铣等，不同的刀具在不同的应用过程中有着不同的使用效果，所以在选择刀具的时候，必须有一定的原则。首先，在选择刀具类型时应该考察其被加工型面形状。再次，选取刀具时应采用从小到大的原则并考虑型面曲率的大小。最后，尽可能选择圆角铣刀进行粗加工。

1.1.1考虑被加工型面形状

为了保障被加工面的加工质量，在加工机械零部件时，有时也会对凹形进行精细加工处理，一般情况下，处理工具是球头刀。然而，在加工凸形面时，人们一般都是用平端立铣刀作为加工工具。但是也有用圆角立铣刀工具进行加工的情况，就是如果人们明确要求凸形面的加工质量。

1.1.2考虑从小到大的原则

在进行机械零部件加工处理时，不能只使用一把刀具，因为机械型腔存在许多不同的曲面类型。为了顺利完成整个机械加工处理过程，就必须在处理时采用从小到大的原则。这样可以在对机械零件进行加工时有效避免明显的质量问题，还可以提升机械零件的加工效益。

1.1.3考虑型面曲率的大小

为了保障机械零件的加工的精度，在进行机械零件精加工时，就应该用半径较小的刀具进行处理，尤其在进行拐角加工时，施工人员选择刀具时是根据型面曲率大小进行选择，并且必须严格按照规范要求进行控制。

1.1.4考虑圆角铣刀进行粗加工

一方面，选用圆角铣刀进行粗加工，相比平端立铣刀留下较为均匀的精加工余量，而相比球头刀有更好的切削条件。另一方面，在切削过程中，圆角铣刀可以在工件与刀刃接触的90度以内的范围的切削变化比较连续。

1.2刀具的切入与切出

由于机械加工型腔十分复杂，所以在机械加工数控铣削中，为了完成机械零部件的加工，需要经常更换不同的刀具。在精加工过程中，加工表面质量的差异往往受到切出和切入时的切削方式的变化的影响。因此，应该加强对刀具切出切入方式的选择。在粗加工过程中，每次加工完成后留下的余量的几何形状不会相同，如果在下次尽进刀时选择不正确的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM软件提供的切入切出方式包括圆弧切入切出工件、刀具以斜线切入工件、刀具通过预加工工艺孔切入工件、以螺旋轨迹下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最简单的方式便是刀具垂直切入切出，可用于机械型腔侧壁的精加工以及从工件外部切入的凸模类工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是将预加工工艺孔切入工件；较软材料的粗加工常用刀具以螺旋线或斜线切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圆弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在进行粗加工过程中，如果是单项走刀方式，一般将一个加工操作开始时的切入方式作为CAD/CAM系统提供的切入方式，但是并不是每一次加工时都采用这种方式。而这主要导致了工件和刀具的损坏，解决方式一是减少加工步距，二是采用双向走刀方式或走刀方式进行加工。

1.3切削方式和走刀方式的确定

加工时工件相对于刀具的运动方式就是切削方式，在加工工程中，刀具轨迹的分布形式即是走刀方式。机械零部件的加工效率与加工质量受到切削方式和走刀方式的影响。在保障加工精度的前提下，为了使刀具受力平稳，尽可能地缩短切削时间。在机械加工中，经常使用的走刀方式包括往复走刀、单向走刀和环切走刀三种形式。单项走刀方式切削效率较低，因为切削方式在加工中保持不变，这样可以使顺铣或逆铣一致，但加了空走刀和提刀。为了保证切削过程稳定和刀具均匀受力，在粗加工过程中，切削量较大，所以选用单项走刀方式。在加工过程中，进行逆铣和顺铣交替加工，质量较差，因为在加工过程中，进行不提刀地连续切削。一般情况下，选用往复走刀的情况是半精加工和表面质量要求不高的精加工，而在粗加工时，不宜采用，因为加工时的切削量太大。加工过程的平稳性、加工表面质量和刀具耐用度铣削方式受到铣削方式。在进行圆周铣削时，选用顺铣或逆铣，则是根据表面质量的要求和加工余量的大小。在实践时，一般为了减少机床的震动，进行粗加工时余量较大，选用逆铣加工方式较好。而在进行精加工时，选择顺铣加工方式，以达到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程师方面的机械数控加工编程技术

曲面实体相结合的CAD/CAM一体化软件即是CAXA制造工程师。CAXA制造工程师功能强大，应用广泛，效率高，代码质量好，是国产AD/CAM数控加工编程软件。CAXA制造工程师支持批处理功能和轨迹参数化，可直接设定实体、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工质量和加工效率。CAXA制造工程师在高效数控加工过程中，具有通用后置处理；多轴的数控加工功能；支持高速加工；支持多轴加工；典型的加工仿真与代码验证；参数化轨迹编辑处理；加工工艺控制等。具有灵活的特征实体造型、强大的曲面实体复合造型、完美的曲面实体组合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程师的数控加工具体步骤是：

1）根据工件图纸，造型工件；

2）数控加工方案设计；

3）根据被加工工件工艺要求、形状、精度要求选择加工参数和加工方法；

4）轨迹生成与仿真加工；

5）后置处理生成G代码。工程师可以利用CAXA制造师自动编程系统进行各种造型设计，选取合适的设定数控加工工艺参数和加工方法，进行仿真加工，生成刀具轨迹，生成加工代码，解决了复杂零件不能用手工编程、手工编程耗时的问题，大大提高编程加工和编程问题。

3宏编程技术方面的机械数控加工编程技术

宏编程是可以使用变量进行算术运算（+、-、*、/）、逻辑运算（AND、OR、NOT）和函数（SIN、COS等）混合运算与高级语言相像的程序编写形式。在宏程序形式中，用于编制许多复杂的零件加工的程序，一般提供判断、循环、子程序调用的分支和方法。在利用宏程序技术进行零部件加工不但可以加工复杂形状的机械零部件，而且还可以格式化普遍加工，大大缩短编程时间。比如本零件中的椭圆短半轴、长半轴值发生变化，只要更改A、B值就行。但是进行宏程序编写时难度很大，因为编程人员不仅需要知道关于基本机械工艺数控编程的知识，还需要知道深厚的计算机语言知识和数学建模知识。

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1.1数控机床应用水平低

自我国制造业正式引进数控加工技术以来，制造业的生产水平获得明显提升。虽然在日常使用过程中，有基本的数控机床操作规范与维护措施，不过机床本身的精度损失是无法避免的。为进一步提高工作效率，改善生产质量，落实好机床维护保养工作十分重要。此外，由于许多工程并未明确每台设备的加工精度与加工任务，没有合理区分粗加工设备与细加工设备，设备资源没有得到合理安排，不但影响到数控机床的使用寿命，还会大大降低数控机床的生产效率。

1.2操刀频率与设置不合理

在开展大规模生产活动时，合理选择换到方式能有效缩短换刀的辅助时间，避免机床严重磨损，从而减少机床维护成本，提高机床生产的经济效益。从目前情况来看，大部分工厂的换到频率均存在不合理现象，同时，夹具选择、走刀线路、刀具排列位置以及刀具树勇顺序都没有具体细化，设计方案明显存在漏洞，如此一来，机床运行的工作效率自然也会受到影响。

1.3编程程序不符规范

数控机床的运行模式主要取决于计算机的编程程序，计算机编程主要负责控制机床工作步骤。随着信息技术的不断发展，计算机编程程序在数控机床加工中获得广泛应用，不过不得不承认的是，计算机编程目前仍未达到最理想化的运用程度。现有计算机编程十分复杂，给系统的调试与操作带来了诸多不便。也正因如此，数控机床机械技术加工效率始终无法得到提升。

2提高数控机床机械技术加工效率的根本途径

2.1人员管理方面

2.1.1提高操作人员业务水平

在数控机床加工环节中，操作人员的业务水平直接决定数控机床的工作效率。作为数控机床软件的操控着，其专业能力与职业素养均将对数控机床的加工效率产生深远影响。所以，提高数控机床一线操作人员业务水平很有必要。

2.1.2规范数控机床操作流程

相较于普通机床，数控机床的操作流程更为复杂，操作工艺也更加丰富多样化。为确保加工活动得以顺利开展，提前制定好科学、规范的数控机床操作流程很有必要。因此，加工企业有必要在实际工作中，制定规范数控机床的操作流程，要求全体操作人员在工作期间，严格按照相关规范执行各项操作。

2.1.3对现有管理模式进行改良

数控机床的稳定运行离不开科学管理，只有提高管理水平，才能充分发挥出数控机床的功能与优势，为生产加工活动做贡献。所以，在工作期间，有必要定期对数控机床管理模式进行调整与改良，根据生产加工活动的具体需求以及数控机床的规格、类型、加工工艺等方面，制定不同类型的管理模式，以确保在不同生产加工活动中，不同类型的数控机床能够得到有效利用。只有实现管理模式的与时俱进，才能更好地提高数控机床设备资源的有效利用率，进一步促进机械技术加工效率的不断提高。

2.2技术设备方面

实际上，加强对数控机床机械技术设备方面的研究，从技术层面着手是提高数控机床机械技术加工效率的根本途径。在对数控机床技术设备方面进行研究时，务必要结合数控机床的工作特点，针对具体情况采取具体的应对措施，在考虑到可操作性的同时，加强成本管理，以确企业的整体效益。

2.2.1恒定电网供电水平

数控机床集互联网技术与机床技术于一体，因此对电网供电系统有着极高的要求。以目前应用范围最广的数据机床为例，在电网供电极度不稳定的情况下，该装置内部的欠压保护装置报警系统根本无法发挥出正常作用。从技术可行性与经济性的层面来看，结合运行中数控机床的在自身特性，于电网系统中设置交流稳压器是解决该问题的唯一途径。交流稳压器的设置，能够有效避免在高峰或低谷时段供电不稳定现象，从而为数控机床的高效生产创造有利条件。

2.2.2正确选择合适设备

在数控机床运行期间，操作人员应重视数据机床设备的选型，特别是有关数控系统方面的选型，设备选型是否合理将直接决定数控机床的相关工作能否顺利开展。因此，相关工作人员在选择相关设备的型号时，务必要对工作环境、工作条件、生产需求等多方面因素进行充分考量。此外，为提高数控机床与各相关设备工作的协调性，企业在选购数控机床以及相关设备时，应尽量选择同一厂家的产品。同一厂家出产的产品有利于工艺之间的链接，且为后期维修保养工作减少了许多不必要的麻烦，从根本上解决了数控机床机械技术加工效率低的问题。

2.2.3落实机床维护管理工作

数控机床的管理与维护是确保数控机床得以正常工作的重要前提，也是延长数控机床使用寿命的关键。因此，相关工作人员可定期对机床进行维护与管理，通过机床等方式，对数控机床进行维护与保养。另外，部分数控机床运行环境较为特殊，为确保数控机床的应用价值得以充分发挥，务必对机床采取合适的方式进行保养。同时，不同型号的数控机床保养维护方式也不一样，油的类型与使用方式切不可混淆。只有认真落实好机床维护保养工作，才能有效提高数控机床机械技术加工效率。

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数控技术的整个控制过程是通过计算机、自动控制系统、电气传动装置以及精密传感测量装置完成的，这是一种高新的技术工艺。目前比较流行的数控技术中主要使用的是CNC系统，这种系统由于其高灵活性而深受各种机床生产厂家的喜爱，被普遍使用来对机床进行控制。在CNC系统中发挥主要作用的就是CNC装置，这种装置是主要用于数控系统控制的计算机装置。其工作过程是：首先在录入系统中输入机床运行的技术要求和参数；在输入完成之后，通过系统中的计算机处理系统对录入程序进行控制执行，接收到执行指令的机构则开始行动按输入的要求完成加工。整个过程都是在电脑控制下完成的，精准化程度非常高。为了进一步提升数控机床的生产加工效率和精度，目前的数控机床也都装设有软件插补来对机床的插补算法进行补充。

1.2数控技术设备

随着数控技术的发展，数控技术的设备也得到进一步改进。数控技术装备主要有以下几个方面：（1）在数控设备中所广泛使用的数字伺服技术指的是一种能够使用现代控制理论对设备的运转进行控制的技术，也正是由于这种技术的发展而逐步摒弃了过去的危机处理控制方式，数字化的控制理念已经成为未来数控领域发展的重要思想。（2）数控设备中还包括精密机械的设计和加工等方面。数控设备的主要目的就是提升生产效率，提高设备的生产精度，而精密机械则成为数控设备中不可或缺的一部分，只有这样才能够保证生产出高精度的机械部件。

2数控技术在机械制造中的应用

2.1数控技术在工业生产领域的应用

现代机械制造行业不断发展，迫切需要在工业生产中应用数控技术成功地实现无人化工业产业的模式。在目前我国的工业生产过程中，通过数控技术完成对加工的整体控制。首先录入工业生产的控制指令，在计算机的控制作用下来对输入的生产指令进行任务发配，执行机构在计算机的控制下进行生产加工，并且通过计算机对生产加工过程进行动态监测，发现加工过程中存在问题及时地传递给指令分配模块，停止继续生产作业。通过数控技术的应用，目前我国的工业生产领域已经实现了科技化、现代化，有效地解放了工业生产企业的劳动力，降低了企业的生产成本。

2.2数控技术在汽车行业中的应用

由于汽车零部件对于精度的要求比较高，所以在企业生产中数控技术的应用比较广泛。通过数控技术的使用已经实现了生产线的高度智能化，有效地提升了生产线的作业效率，而且高精度化的生产模式也有效地降低了残次品的概率，有效地降低了企业的生产成本，为促进我国汽车行业的发展起到了十分重要的作用。

2.3数控技术在机械设备中的使用

在机械制造领域中机械是最根本的设备，高精度的机械设备能够更好地保证生产出符合技术要求的其他设备。由于数控机床的控制能力比较强，能够实时地指挥设备的运转方式，并且通过数字化处理的模式来解决机械设备在运转过程中出现的问题，通过编程的形式来实现对整条生产线的整体性控制，有效地提升了生产效率和生产精度。传统机械生产工艺中需要操作工人到现场对工具进行调整，根据设备技术参数要求对设备部件进行操作，不但生产效率低，而且生产的设备精度也不够高。应用数控技术则可大大地简化机械设备的生产过程。随着我国科技的进步，数控技术也取得了突飞猛进的发展。目前，我国机械制造中数控技术的应用发挥着核心的作用，能够实现多种平台操作。随着数控技术的逐步成熟，数控技术的生产成本也降低了很多。在未来的机械制造行业中，数控技术必将随着我国科技的进步而取得进一步的发展。要以科技发展为基础，以市场需求为技术革新的动力，进一步推动数控技术的发展。要根据现代人对于人性化科技的要求，逐步实现数控技术的人性化控制，有效地提升机械制造过程的自动控制水平。

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（1）数控技术的便利性是多方面的展现，与传统制造业相比，数控技术的应用就很好地减少了机械制造中繁复的工艺流程，通过这种减少工艺流程的方法之后，那么数控技术的便利性就会完全展露无遗。

（2）数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数，改变了机械制造中的加工工艺参数之后，我们的机械制造将会更加的便利。

1.2数控技术的高效率

（1）数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工的精度和减少辅助的时间；

（2）数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工；

（3）在我国机械制造产品的稳定性和可靠性存在一定的问题，再加上网络化程度也不够普及，只用于一些简单的程序数据传输，就串口通讯技术来说，网络数字化水平不高，集成化和远程故障的排除能力较弱。总而言之，数控技术在我国机械制造业的应用上还不是很成熟，需要投入更多的人力和财力，加强相关方面的技术人员的培训，不断地吸收新技术的同时，真正做到将技术成果实践于实际操作中。

2数控技术在机械制造中的实际应用探究

2.1数控技术在机床方面的实际应用

在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作，只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程，而后再通过程序的载体，在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改，输入新的程序即可，这对于传统的人工调整有着很大的方便性，在效率上得到了提高。

2.2数控技术在汽车机械制造中的实际应用

在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高，在对产品的消费方面需求愈来愈大，在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用，数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高，对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升，从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。

2.3数控技术在煤矿机械制造中的实际应用

（1）当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高，在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多，并且都不是大批的进行生产，这就给采煤机械的制造有了很大的困难，对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决，而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料，对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用，在效率提高的同时，在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障。

（2）在数控技术得到了一定程度的发展的同时，也应当清醒的看到一些不足之处，在长期的发展过程中，我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面，在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成，从整体的发展上来看，我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段，在自主创新能力方面还不够，在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。

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数控机械施工需要依托多个技术平台如数据采集、机械控制、现场定位、三维模型设计等，结合通讯技术对现场资源进行优质整合，最大限度走出时间与空间局限，应用机械实现对施工进度的实时跟踪管理和施工情况的精准控制。数控机械施工现在普遍应用于各类工程，如公路、矿山、机场、公共工程等，利用智能控制系统与机械相联合组成智能数控设备完成多个关节的施工任务，并完成压实与验收。这种施工技术的应用可以实现分环节、分工序的精确控制与多机械、多标段的高效组合，在专业化平台辅助应用下完成建设任务。比如昆明机场跑道的水稳施工使用数控平地机即可完成无需挂线，高速公路精加工层施工也无需放样测量可直接完成。数控机械施工技术之所以能够发挥众多优势，关键在于应用GPS或实时动态定位控制技术明确机械位置和状态，利用传感器采集数据对三维化模型进行校准，从而准确的操作指示引导施工人员控制机械精准施工。与传统机械化施工低效率、数据反馈不及时、安全性差、对外部条件依赖高等问题相比，数控机械施工在多种技术平合下可高效完成施工人物，节省时间、人力与成本，提升施工安全性，施工中同时完成质量监控，实现管控一体化，减少返工现象。路基填筑数控施工技术流程如下。路基填筑数控施工技术流程设计数据导入系统，架设定位基站运料车装、卸料数控推土机将料堆散开，自动调整铲斗进行物料粗平数控平地机根据设计对比自动调整铲刀进行精平数控压路机碾压，实时显示所压区域的压实度和压实遍数完成及时提供动态数据。

2数控机械技术应用实践分析

数控机械技术凭借自身多重优越性能在公路土建施工中得到了普遍应用，我们以某地区高速公路建设中某一标段中300m精加工路段为例，分析下数控机械技术的实践应用情况。

2.1施工后标高误差

施工标高数据的对比是可以凸显施工技术精准性和优越性的一个重要指标。与传统施工技术标高数据对比，数控机械技术在减少误差提升精准度方面具有显著优势，我们以具体数据来进行分析对比。某高速公路标段内不同方法施工后标高检测结果对比见表1。从实际数据对比情况来看，应用数控机械技术辅助施工在标高控制方面显著缩小了误差，提升了精度与精确性，可见数控机械技术在公路土建施工中优越的控制性能，有助于加强施工管控。表1某高速公路标段内不同方

2.2施工成本与效益

传统机械施工中，需要数名施工人员进行测量放桩、护桩，不仅耗费人力物力，且需要反复核对确保精准性，对外部天气条件以来程度较高，且施工人员安全情况缺乏保证，后续工作中还需要人工指导机械就位，反复收集整理数据，工作量大，在面临工程数据或设计变更时无法及时有效进行调整反馈，甚至可能导致返工。但是数控机械技术则不同，它可通过三维建模和多技术平合应用完成数据整合，无需放桩即可进行是施工，不仅显著提升了施工效率，节省了人力物力与资源，保障施工人员人身安全，且在地误差高精度控制下，还能够实现数据的实时采集、自动控制，在施工过程中完成进度控制与质量控制，动态监控全程，实现一体化施工，无论是施工成本还是施工效益都有切实保障。为进行直观有效对比，我们以高速公路某路段为例进行施工试验，对比施工成本和施工效益，数控产品选择美国Trimble公司GCS900系统，在长为300m的精加工路段分别应用传统施工方法和数控机械施工技术各施工150m，对比施工效率、施工误差、施工成本。两种施工模式施工效率、施工成本对比见表2。结果显示，数控机械施工可显著提升施工效率，降低人力物力等成本投入，施工效益好。人力投入的减少并未影响施工数据收集，既避免了施工人员对机械施工的干扰，降低安全隐患，同时节约人力和成本投入，二者成本上的显著差异证实了数控机械施工的优越性。由此可见，广泛使用并推广数控机械施工能够加快施工进度，提升施工效率缩短工期，降低成本投入，带来可观的经济效益。

2.3应用实例

目前数控机械技术已经广泛应用于国内多个公路项目建设，比如江西省昌西南连接线TJ合同段引进数控机械化设备天宝GCS900系统，应用于超宽路基平整施工。传统路基平整施工方式要耗费大量人力、物力和时间，桩与桩之间的精度较难保证，未解决以上难题，数控机械系统被引入基建施工，以美国天宝GCS900系统为主，集成了精准定位技术、通讯技术、机械控制技术、计算机技术、SPS930全站仪、MT900靶标、车载电脑、传感器、电台、光棒指示及液压/电源模块数字设备，实现了一体数控机械化施工，在路基平整中可以做到了无桩化施工，避免了施工过程中人为因素而造成的误差。在公路工程施工运用过程中，数控机械化施工产生了节约时间、节约成本带来的经济和社会效益，控制了施工的质量和精度，减少了作业行程和运营成本，并且低碳环保，数据永久保存，便于管理，为后续的道路维护养护提供相关资料。数控机械化施工技术的引入，为公路土建施工建设提供了有力的技术保障，较之传统施工方法，至少提高效率(缩短工期)35%以上，是成功的应用范例，值得在公路土建领域大力应用推广。

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2数控技术的生产利用

在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要，在化工生产过程中，粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全，数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件，提供了安全保障，同时对企业来说，也提高了产品的生产效率，实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中，数控技术可以摆脱人的因素，能提供更优的生产环境，例如在食品加工过程，传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求，在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作，一切由机械代替手工自动完成，保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制，一般采用负反馈的调节机制，利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法，实现全过程的智能化一体化生产。

2.1在采煤业中的应用

在传统的采煤业中，一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业，由于地下情形的不可预知性，煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在，地下煤层环境的不同，也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用，解决了单件下料的重要难题，数字化技术能够模拟出最优的套料方案，不仅能实现采煤机械的高效率生产，还能极大的避免人工直接操作的危险性，降低甚至杜绝了煤矿事故的发生，提高煤矿生产企业的经济效益。

2.2在汽车行业中的应用

汽车行业近些年在我国发展迅猛，数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产，有数控技术控制的生产中心更加智能化，不仅高效率还能满足产品更新的要求，还能制造一些极为复杂的零部件，为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中，利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验，了解其参数，更迅速的开发出一种产品来，缩减了汽车的研发周期。

2.3在新型机械制造领域的应用

在航天领域，许多零部件需要特殊的加工，才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求，传统的制造也很难满足这些加工要求，这就要求数控技术对材质进行精密的微加工，不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工，推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。

3机械数控技术的未来发展

3.1更精确

利用数控技术完成高精度的机械操作，在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作，只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工，数控技术精确到每一步，严格控制生产环境，将各个生产环节严丝合缝的连接起来，最终完成高精度超复杂的产品生产。

3.2更大

在微观领域，数控技术可以做到微米级和纳米级，机械设备也可以做的很小。在另一方面，数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑，在对复杂机械的组装上，大型组装机械自动精确组装每一个零部件，节省时间提高效率。

3.3更快

没有最快只有更快，数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力，处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化，更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升，CPU的运行频率早已达到上千兆MHz，在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面，伴随着数据处理速度的提升，机械传动速度度提升也十分迅猛，主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了，转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。

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2木材加工机械数控技术的战略思考

我国的木工企业规模较小、发展缓慢，单靠自身品牌效应和能力很难进行数控设备的开发。中国很少运用数控镂铣机，所以国外生产这批数控镂铣机几乎无法进行销售，更何况是畅销。国内的木工机械数控的大市场，虽然已被跨国公司控制，但是它们却无法包揽整个市场，这是由于我国的特殊国情决定的。数控技术自出现以来，其发展已经与木工机械数控相适应。

2.1数控技术产业的人才缺乏

我国所有的木工机械生产企业共有1000多家，然而只有不足20家企业，可以进行自主研发，不足100家企业有测绘仿制能力。而我国木材加工企业共有3万多家，不足300家企业购买了数控木工机械，若要在其中找出能进行设备二次开发能力并且能够进行生产的企业，还不及总数的一半。除此之外，木材加工的相关企业的薪资水平较低，很少有人愿意尝试其生产、销售和操控设备的工作，又进一步地阻碍了数控木材加工设备在我国的发展。另有一些企业以装点门面为由，购买数控木材加工设备，而没有真正地发挥其作用。2.2数控系统是木工机床的中心我国木工机床的发展能力有限，数控技术方面和硬件设备的开发难以取得阶段性进展，但是由金属加工数控机床的系统所产生的数控木工机械技术还不够完善，有许多问题亟待解决，没有将木工企业的特点体现出来。而由于语言问题，无法直接引用国外的优秀软件，所以，现在的首要任务，要根据木工数控设备的特点研究，引进能够适应国内数控木工机械系统的设备或软件。

2.3明确数控木工设备的发展方向

凭借着良好的售后服务，国外的数控木工机械生产机构才能不断地获得订单。但我国的技术水平和售后服务都还不足，无法满足群众的需求。而且我国传统的木工企业与群众之间缺乏沟通，所以始终达不到跨国企业的销售量。而我国的这些企业也很少购买能够提高产量和生产效率的先进设备，无法获取更高的利益。从现在木工机械数控市场的发展来看，我国传统的时代已经过时，需要研究出为企业创造生产价值的数控设备。管理者需要考虑企业的开发方向是否正确，例如现在很多用户需求的是小批量的生产方式，所以，木工机械企业应准确掌握发展方向。

2.4企业售后的重要性

数控木工机械加工企业应该对企业售后进行专项管理，并加强售后内容培训和技术支持，这种方式才能打开市场，加大企业的知名度，吸引用户的目光。与此同时企业自身也要给用户提供机械系统的保修，提高企业在用户心中的地位。对于中、小型木工机械企业等服务，应该根据我国的数控技术和机床的应用基础，采用合理的开发模式。

2.5加强与高等院校的合作

我国应着重加强中小企业的木工机械数控技术的开发，并以其为研究主体，因其生产技术都是刚刚起步，对于数控生产技术方面还有很大的空间。而经营成功的企业已经形成了技术体系，很难创新技术，而很多企业实际上对数控技术没有一个全面的了解。首先要加强与各大高校的技术连接，开发初期要以高校给出的发展方案为主，自身进行加工工作，购买低成本的配件，并采用先进的生产方式。如今的市场竞争中，没有一家企业能够垄断整个市场，也不可能生产自身产品的全部零件，应杜绝这种落后的生产模式，加强社会分工协作，时刻与时俱进。以目前的数控技术发展速度，数控设备的普及将很快到来。建立产学研合作与开发能够加快其进度，并且更加顺利。

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2、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合，所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后，再选择使用合适的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU，例如8080，8031，Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价，而且实用性和普及都是很强的，此外，对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺，有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中，要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则，也就是说，要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则，就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则，就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则，就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响，在设计中还要考虑其经济性，利用原来的电动机拖动机床的传动，达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中，考虑到变换了切削转矩以及机床电压，会使得电机转速也发生变化，使得生产精度提高，其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统，用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作，之后会进行机械的加工处理，从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定，同时，开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现，现代机床具有更高的稳定性，而且自身发生故障的可能性越来越低，工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成，维修人员要从内到外仔细的检查，最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外，对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用，这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中，对数据库的整理也是很有必要的，它是远程数据库的基础，网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术，然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

3、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种，即开环，半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出，闭环的系统的机床精度很高，在补偿机械运动中的误差小，能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂，使用技术难度较大，对该系统的调试和维修困难，再有就是生产的造价高，在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户，还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中，并嵌入到Web中，让用户能通过网络就能得到想要的程序，不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

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1、钻孔基本情况

淄矿集团埠村煤矿东区为解决431辅助下山采区、423采区的防尘用水，在-390m东大巷施工一徐灰观测钻孔， 2006年11月7日开工。开孔层位3煤顶板细砂岩，终孔层位徐灰，终孔孔深219.9 m，水量72.0 m3/h，压力4.0MPa，钻孔结构为双层套管，水泥固结。第一层套管Φ127×8mm、共24.50m，第二层套管Φ89×8mm、共186.50m。，2007年1月8日竣工后即投入防尘用。该钻孔投入使用两个月，周围未出现任何异常现象，2007年3月11号发现钻孔周围出水，钻孔以东8m范围内底板多处地点涌水，最远两处出水点距钻孔23m。最大涌水量为43.53m3/h。

2、钻孔及周边巷道出水原因分析

根据现场实际情况，巷道底板多出底鼓，平均底鼓0.5m左右机械论文，且两帮均有片帮，顶板冒落，岩层断裂痕迹，并且发现钻场内水泥浇筑的钻机平台出现明显裂缝，分析为矿压多次活动使钻孔产生裂隙，导致钻孔产生渗漏，发生底板突水。由于矿压活动仍在继续，钻孔的危险程度在加剧，根据以往经验一般矿压破坏底板深度在12m左右。因此决定采用在孔内重新下套管落沙封堵裂隙点的方法，进行封堵裂隙和加固钻孔及周围底板，同时封堵钻孔，消除隐患。

3、钻孔治理方案

3.1套管选择及施工：根据钻孔周边出水情况，采用在孔内重新下放小直径套管，进行套管固结后，采用落沙封堵裂隙点的办法，进行封堵裂隙和加固钻孔及周围底板，同时封堵钻孔。小直径套管采用直径为Φ60mm无缝钢管，从孔口开始下放套管,当套管下放至孔内3.8m处，套管无法下放，随即改用1寸管子下放，仍然不能下放。在此情况下，分析是套管在孔口下3.8m处已断裂并错位。为探明套管断裂情况及错动方向，加工直径为Φ73 mm的圆木木塞沿Φ60mm的套管下放，经两次用木塞撞击套管留下的印迹分析确认，断裂处上下套管重合处不足20mm。套管断裂后，上部套管向巷道中心方向移动。针对上述情况，决定首先采用大孔径钻头扩孔，钻进至套管断裂处，提出上部断裂套管，再下Φ60mm套管进行落砂封堵的方法，同时注浆封堵钻孔。

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