时间：2023-08-09 17:33:32
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇对数控机床的认识，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、国内数控机床使用与管理效率低下原因
（一）数控机床选取不合理，导致实际使用与设备功能发生矛盾
很多企业在对数控机床选取的过程中存在着?^大的盲目性，没有对投资方面有着足够的考量，对数控机床在选购的阶段忽视了性价比的重要性。例如在很多国内的企业中，对数控机床的选择上往往会盲目的追求进口、高性能的产品，却没有对自我的生产实际作出科学的考量，导致了资源与资金的严重浪费，反而为企业加重了成本负担。
（二）型号选择上存在一定的片面性
在对数控机床的型号选择上，许多企业存在着较大的片面性，单方面认为设备的功能越多越好，过分的追求功能与表面特性，却没有与实际的情况相结合，总成了所选购的数控机床很大一部分的功能闲置，造成了设备资源的浪费；有的数控机床选型阶段出现混乱，造成数控系统难以统一，甚至资料不齐全，技术支援方面欠缺，为后续数控机床的使用与维修带来了极大的不便。
（三）数控机床性能与使用情况的出入
数控机床的种类与类型众多，许多所购置的数控机床的规格、精度与企业的所需不对称，造成数控机床的使用效率很低，不但无法满足企业正常的工作需求，还会让企业徒增成本支出，增加额外的负担；对数控机床在购置上往往只重视主机的性能，却忽视了其他配件与系统的功能，导致很多情况下附件出现问题，或缺少对数控机床整体的检查，致使在机床运作过程中出现零部件的意外，而影响了主机整体的运行，让数控机床的加工能力变低，使用效率低下。
因此，在对数控机床进行选择的过程中，必须对方方面面进行全面的把关，努力的确保不会出现问题，为日后的数控机床的正常使用营造出良好的前提条件。
二、数控机床的合理使用对策
（一）数控机床工作场地的选择
数控机床不能被阳光直接照射，避免其因为热辐射或粉尘、潮湿的影响而导致设备出现故障。应尽量的在有空调的地方使用，避免让室内温度过高或过低[1]。避免数控机床在有腐蚀气体的场所内使用，腐蚀气体会对数控机床产生严重的影响，甚至导致机床内部接触不良，器件短路，对机床正常的运行带来不利的影响。
（二）数控机床电源的选择
数控机床的系统对电源的要求较高，企业如果有条件可以设置专门为数控机床提供电压的稳压 装置，减少因为电压波动所带来的影响，为数控系统的正常运行提供保障；数控机床的系统需要有合适的编程，应当遵循简单易行的原则[2]。如果采用手工编程，则周期会较长，精度也难以保障。因而需要有合理的自动化程序对数控机床进行高精度的编程，一个好的编程程序系统是对数控机床能够合理使用的前提保障。
（三）科学的管理办法
在数控机床的保修内的运转中，应当努力的提高机床的开机率，在投入的第一年内就充分的使用，尽早的发现数控机床的潜在问题与故障，在保修期内就将问题排除。数控机床在初期的运行中往往处在故障的多发期，因此需要合理的利用这一时期，避免因为超出保修期而支付更多的维修费用；对数控机床的日常保养更加的彻底，建立切实可行的日常设备保养制度，并落实责任制，让相应的设备配对相应的责任人[3]。企业的管理层需要定期的对数控机床等设备进行详细的检查，并安排专人对其进行精心的保养，定期的找专家工程师对其进行设备诊断，将许多的故障隐患排除在萌芽阶段。如果企业中数控机床较长时间不使用，则应当避免出现长时间的机器控制，需要每周通电1到2次，降低机器内部的湿度，防止元器件受潮。
对数控机床的操作需要有专业的技术人员完成，数控机床技术较为复杂，设备后期的维修等工序也众多，因而需要有专业的技术操控人员。技术人员需要有着较强的责任心与事业心，勇于钻研，敢于承担，企业应当选拔更多有潜力的人才进行着重培养，努力的打造出更加专业的团队，为企业的数控机床领域奉献更多的贡献。数控机床技术并非一日养成，需要长时间的实践锻炼，以及详细的理论指导。数控机床的维修人员则必须经过专业的培训教育后，才能持证上岗操作，以确保数控机床能够得到最为科学合理的使用。
关键词：数控机床；关键部件；可靠性；研究
随着我国数控机床的发展，使其已经成为了当今社会工业生产中的重要支撑力量。它的可靠性运行安全是工业生产安全的保证，也是推动和促进全球经济一体化发展目标实现的必然动力。因此，目前如何保证数控机床及其关键部件运行的可靠性已经成为了相关部门所最为关注的问题，也是必须要彻底解决的问题。
1 数控机床
1.1 数控机床的重要性
所谓的数控机床其主要的目的就在于为制造装备用品的企业及制造国防军工用品的企业提供一个基础的工业生产机构，它是工业以及制造企业的核心力量。因此来说，数控机床的发展水平高低直接关系着国防安全以及我国经济建设发展的速度。就目前国际整体形势来看，数控机床运行可靠性安全与否已经成为了衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。尤其是在全球经济一体化的发展背景下，数控机床以及制造业水平的高低已经成为国防竞争的核心与焦点。也就是说，要想在国际竞争中占有一定的地位，数控机床的发展是其重要的保障。
1.2 数控机床的发展水平
另外来说，随着现代工业的发展，数控机床在我国的使用量已经越来越多，并且涉及到了诸多的领域及机构。但同时来讲，由于我国的数控机床发展较晚，因此对其运行可靠性管理方面与国外一些发达国家的数控机床可靠性管理之间还是存在着一定的差距的。这主要是因为：首先，现有的数控机床的可靠性运行水平与国外发达国家所使用的数控机床相比是处于绝对的劣势地位的。其中以高档加工中心的复合数控加工设备来说，其可靠性运行指标明显低于国外发达国家平均的生产水平。其次，对于与数控机床设备相配套的其它关键性部件来说，检测与报警等可靠性装置的水平与国外发达国家的水平相比相差甚远。因此也就是说，目前我国所使用的数控机床的相关一些配套的关键性部件还都必须依靠于国外发达国家所生产的零部件设备，从而造成了我国数控机床行业发展较为缓慢的现状，导致了我国经济发展水平整体下降的局面。
1.3 我国数控机床发展情况
除此之外，随着我国数控机床的发展，人们清楚地认识到我国数控机床可靠性与国外发达国家水平之间的差异性。因此在我国十一五期间，国家已经将数控机床及其关键部件可靠性研究作为了国家发展重点目标来执行，并纳入了我国经济发展的整体目标中去。同时，国家还提出：要想我国经济发展水平快速提高，其首先的一点就是要将数控机床及其关键部件的可靠性研究放于首位，并且将其列入科技发展中的专项重点内容来执行。另外，我国在研究数控机床及其关键部件可靠性时，要充分结合国外的数控机床可靠性分析内容以及国内现有的数控机床及其关键部件可靠性分析报告进行探寻，并寻找出提高数控机床及其关键部件可靠性的可行性办法及措施，从而提高数控机床及其关键部件可靠性运行的整体水平。
2 数控机床及其关键部件可靠性研究方法与现状
2.1 数控机床及其关键部件可靠性研究的方式
数控机床及其部件的可靠性研究是一个十分重要的环节，它是提高数控机床及其关键部件可靠性运行水平的关键，也是一个促进数控机床及其关键部件质量安全的评定手段。因此可以说，数控机床及其关键部件可靠性的研究可以充分地表露出产品从设计、制造到装置整体过程中的问题及缺点，从而为能够更好地设计制造出合格、高质量的产品奠定了一定的基础。另外，根据对数控机床及其关键部件可靠性研究方法的不同，可将可靠性研究分为室内可靠性研究与现场跟踪可靠性研究两种方式。所谓的室内可靠性研究主要是指将制造完成的关键部件样品在实验室内利用先进的技术与科技设备进行检测，以保证关键部件的生成密度、焊接接口、钢度及弹性度等满足数控机床的质量要求。而现场跟踪可靠性研究主要是指在数控机床及其关键部件制造生产过程中，由专业人员对制造过程及产品的安装等进行监督，从而保证了数控机床及其关键部件在制造时的质量，以此来提高其运行时的可靠性。
2.2 数控机床及其关键部件可靠性研究的综合试验法
目前我国所采用的数控机床及其关键部件可靠性研究均是综合试验法。所谓的综合试验法主要是指对数控机床进行模拟式的运行测试。首先，要根据可靠性研究的内容设置一个综合可靠性研究实验室，而后根据可靠性研究的产品制定出可行性分析方案，在得到可靠性分析结果后，根据这一结果对产品的试验环境、产品的运行条件、失效模式分析、失效数据分析、任务剖面、性能检测等进行周期性的检测。从而为产品的设计与修改提供一个最要的参考依据。另外，除了要对数控机床及其关键部件进行综合可靠性研究及试验外，还要对工程制造水平进行检测。也就是说，主要对工程设计的环境应力要求以及加载能力要求进行测试，从而对数控机床及其关键部件早期出现的问题和故障进行清除，以此来保证产品投入运行后要最大可靠性安全保障。最后，目前在数控机床可靠性研究中，对统计模型、应力水平、环境应力、加速寿命以及试验顺序的测试及研究是数控机床及其关键部件可靠性研究的重点内容。其中，在加速寿命可靠性研究中，主要目的是为了设计出最符合数控机床运行额定应力的最大值以及设计出应力极限值。同时，在试验中将一台或多台数控机床在一定的环境下加重其承载力，从而使得出的失效模拟比正常的运行模式下速度快。
2.3 国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究
从国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究可以看出，国外最早是将可靠性研究技术应用于电子生产及检验领域中的。直到二十世纪七八十年代，国外一些较为发达的国家才将可靠性研究应用于数控机床及其关键部件的研究中去。例如：早在1977年，美国的联合后勤司令总就已经成立较为完善系统化的可靠性研究试验小组，对国防设备以及机械制造性能质量等进行可靠性的研究，以便能够发现机械及设备制造中的不足之处并予经修正。同时，美国可靠性研究小组还制定出了较为科学化、规范化的可靠性研究程度及标准，并随着时代有发展，在原有可靠性研究标准及规范的基础之上加以改进，从而达到可靠性研究的高要求。这也是为什么美国在数控机床及其关键部件可靠性研究领域始终处于世界首位的重要原因之一。
2.4 我国的数控机床及其关键部件的可靠性研究
国的数控机床及其关键部件可靠性研究起步较晚。并且在最初起步时，由于受国外可靠性研究的影响，也是将可靠性研究这一技术应用于科技电子产业中。直至70年代后期，我国才逐渐将可靠性研究应用于对数控机床及其关键部件的质量可靠性研究中。随着我国社会主义的建设与发展，在现阶段中，我国对数控机床的可靠性研究还停留在主要针对产品运行时早期的故障检测以及现场跟踪检测的范围中。我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究，其主要目的就是为了能够发出数控机床设备主品早期的不安全因素，从而便于工作人员及时应对，并快速制定出解决这一不安全因素的措施与办法。而对数控机床进行现场跟踪检测，其目的主要是为了通过对现场数据及产品样本的采集，判断中现场生产作业中的产品故障，从而为可靠性研究提供准确的数据信息。
3 数控机床可靠性研究
3.1 数控机床传统设计方法与可靠性研究的思想及原理
我国自二十世纪八九十年代开始，逐渐对重工业中的设备及机械生产的可靠性研究加以重视。并且在经过了三十多年的摸索与探寻中，我国对数控机床的可靠性研究得到了快速的发展，并达到了一定的专业化水准。在我国十一五期间，国家已完全将数控机床的可靠性研究作为了国家重点级研究发展项目来对待，并要求将其纳入国家整体的经济发展建设的战略目标中去。并通过实践使数控机床可靠性研究取得了较好的成绩与效果。同年，在十一五期间，国家所提出的：“高档数控机床与基础制造装备”科技重点项目中就指出，我国要对数控机床进行大专项的实施计划。从这一点可以看出，我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究、数控机床产品的可靠性质量与不水平等项目内容给予了高度的支持和重视。同时来讲，在国家各大高校内，对数控机床的可靠性研究，数控机床可靠性计算方法、数控机床可靠性评估方法等方面的内容提供了大量的可行性较高的研究方案。
我国科学研究者张新民对目前国内的数控机床传统设计方法与可靠性研究方法进行了思想及原理上的研究与分析。首先是从国防机械设备的工程设备理念入手，在数控机床所建立的干涉型模拟设备的基础之上，结合论述了JC法、MONTE-CARLO法等几种国防机械设备的可靠性研究。同时，国内的另一位科学研究者王元文对多维机械设备运行模式下的可靠性进行了系统性的研究，同时在研究中对机械设备运行中可能会出现的可靠性问题进行了分析和总结，并给出了问题的具体解决措施及方案。该方法首先是将多维机械设备的可靠性研究转入了一个求解非线性方程组中，然后用线性代数的求解方法对靠性数值进行计算，同时根据数值对一般数控机床设备进行可靠性设计思想及方法的研究和分析，然后根据对该可靠性数据的分析指出数控机床设计中所存在的不足之处及缺点。这也就是我们常说的这一概念最初的起源之处。另外，在王元文提出了“剩余可靠度”这一概念后，利用其可靠度之和建立了级小化目标函数。因此，也就形成了以可靠性条件及边界条件相约束的数控机床设计可靠性研究数字模型。也因函数的建立编制了计算机应用程序。这也大大方便了人们对数控机床的可靠性设计进行研究，同时还可以利用实例分析法验证数控机床可靠性研究结果的正确性。
3.2 利用率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识进行研究
对数控机床的可靠性研究，其本身就是一个较为定性的概念，因此在研究中可以通过对概率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识对数控机床的可靠性研究进行量化式的计算。例如：在采用概念计算法对有限元边值进行求解时。首先从数控机床可靠性研究的数据中推导出了许多周期系统参数稳定性与灵活度的可靠性计算公式。同时推算出了这些随机数据参数对数控机床设备运行转数的影响，从而从根本上避免或解决数控机床运行时可能会出现的可靠性安全总理。另外，目前国内的各高校也不断地对数控机床的可靠性进行研究与分析。例如：东北大学就对数控机床中的五轴加工中习运动学进行了可靠性研究，并且在研究中运用蒙特卡洛法判断出五轴加工在数控机床运动中的可靠性数学计算模型。同时，东北大学通过对数控机床的点估算与跟踪估算验证了运动学可靠性分析研究的效果。这一研究结果大大提高了数控机床的设备加工质量及精准度，并对延长数控机床工作年限有着十分重要的作用。
4 数控机床关键部件的研究
一般来讲，数控机床是属于一种全新的具有高技术含量的产业及设备，而数控机床内的关键部件则是高技术含量设备中的一个独立的单元技术载体。这些关键部件对数控机床的运行稳定性起着至关重要的作用。在数控机床设备中，其关键部件主要包括了：数据控制系统、主轴单元、滚珠丝杠、直线导轨、NC工作台、伺服电机、刀库及换刀装置、防护装置等。同时来讲，数控机床关键部件是数控机床设备中最为重要的组成部分，因此对关键部件的可靠性研究更显其重要性。首先来讲，关键部件的可靠性研究方法与数控机床的可靠性研究方法有着很大的不同之处，因此要对关键部件进行研究时是不能够按照数控机床的研究方法来进行的。
目前而言，我国现存的对数控机床关键部件的可靠性研究主要包括用平均故障间隔法、用平均修复时间法、用固有可用度及精度保持时间法等对关键部件的可行性进行研究。例如：吉林大学的宗立华教授就指出：运用平均故障间隔时间法对数控机床的刀架部件进行可靠性研究，可以更为全面地对数控刀架的可靠性进行评定。同时，由于数控机床中刀架故障的产生与其转位时换刀次数及过程有着很大的关联，但同时，在刀架工作过程中，其也不一定是始终保持在转动状态下的。因此，利用平均故障间隔法根据刀架转动的次数来分析其可靠性，是较为准确的一种方法。另外，目前随着科技的发展以及可靠性研究技术的发展，在对关键部件进行可靠性研究时可以通过计算机软件以及PLC系统对可靠性指标进行控制，从而实现换刀设备的自我检测功能。最后，对于数控机床设备中的滚动功能部件的可靠性研究中，可通过对指标的确定以及验证失效分析等方法，对关键部件的可靠性进行评定与分析，从而达到数控机床关键部件功能最优的目的和效果。
5 结语
综上所述可知，数控机床及其关键部件的可靠性研究对提高数控机床设备的整体运行能力都具有着十分重要的作用。因此，在进行数控机床及其关键部件右靠性研究时，要根据其特点及实际的运行规律为出发点，进行分层次地研究，从而达到排除预防故障发生，提高数控机床整体运行能力的最终目的。
参考文献：
[1]杨兆军，陈传海，陈菲.数控机床可靠性技术的研究进展[J].机械工程学报，2013，49（20）：130-139.
[2]赵仲琪.关于高档数控机床关键功能部件可靠性技术研究的探讨[C].第二届数控机床与自动化技术专家论坛论文集，2011：50-52.
关键词：中国制造；数控机床；检测机构；检测服务；人才为本
中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0086-02
最近国务院《中国制造2025》规划九项战略任务重点别提到要大力推动和发展高精度数控机床技术。《中国制造2025》规划是我国全面推行制造强国战略第一个十年行动纲领，是对制造业转型升级、实现智能制造的整体谋划。《中国制造2025》规化提出坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、人才为本的基本方针，坚持市场导向、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、自主发展、开放合作的基本方针，《中国制造2025》必将加速我国由制造大国向制造强国迈进。因此，检测机构要充分认识到我国制造业格局和经济发展环境将要发生的重大变化，认清形势主动作为积极为高精度数控机床技术的发展提供完善高效的检测服务。下面从三个方面探讨检测机构如何做好高精度数控机床的检测服务工作。
1 检测机构要做好数控机床的检测服务要特别重视人才的选拔和培养
打铁需要自身硬，要选拔高素质的专业技术人才并有计划的进行培养，对人才的选拔和培养一定要考虑今后开展数控机床的检测工作的可持续性。人才的培养主要通过自主学习和走出去学习，走出去学习主要是到数控机床的生产厂的生产车间去学习。下面为方便数控机床检测人员学习，将数控机床的基本知识介绍如下，为检测人员深入到数控机床生产厂家现场学习打下良好基础。
1.1 到生产厂家主要学习数控机床的工作原理及各种功能
了解数控机床是由输入输出设备、数控装置（CNC）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器（PLC）及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。具体来说：（1）数控机床输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传进并存人数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。（2）数控装置（CNC装置），是计算机数控系统的核心，由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴（即进给运动的各执行部件）的进给速度、进给方向和位移量指令（送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动），还有主轴的变速、换向和启停信号，选择和交换刀具的刀具指令信号，控制冷却液、油启停，控制工件和机床部件松开、夹紧，控制分度工作台转位的辅助指令信号等。数控装置主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。（3）可编程逻辑控制器（PLC），数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能，其中，CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，它接收CNC的控制代码M（辅助功能）、S（主轴转速）、T（选刀、换刀）等开关量的动作信息，对开关量动作信息进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作（如手动操作机床），另一方面将一部分指令送往数控装置，用于加工过程的控制。在FANUC系统中，专门用于控制机床的PLC记作PMC，称为可编程机床控制器。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后，通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此，伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节，它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等，伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。（4）驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动，通过机械连接部件驱动机床工作台，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机，交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，伺服驱动装置包括主轴驱动单元（主要控制主轴的速度）、进给驱动单元（主要控制进给系统的速度和位置）。伺服驱动系统是悼鼗床的重要组成部分。从某种意义上说，数控机床的功能主要取决于数控装置，而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。（5）机床本体。即数控机床的机械部件，包括主运动部件、进给运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）和支承部件（床身、立柱等），还包括具有冷却、、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件，数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求，其机械部件在精度、刚度、抗振性等方面要求更高。此外，为保证数控机床功能的充分发挥，还有一些辅助系统，如冷却系统、系统、液压（或气动）系统、排屑系统、防护系统等。
1.2 到生产厂家学习数控机床的在线诊断技术和离线诊断技术
在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入/输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验，并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕显示报警号和报警内容外，还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态，为故障诊断提供极大方便。离线诊断当数控机床的数控系统出现故障或者要判断是真有故障时，往往要停止加工，停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是故障定位.力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断.诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读入数控装置中的RAM中，系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析，以判断系统是否存在故障，并确定故障位置.近期的数控系统则采用工程师面板、改装过的数控系统或专用测试装置进行测试等。
1.3 到生产厂家学习数控机床的自诊断技术
包括开机自诊断，数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检查，发现问题立即报瞥，例如检查备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。运行自诊断数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床生产厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。数控机床是机电一体化的产物，技术先进、结构复杂，数控机床的故障多种多样，故障原因一般都比较复杂。为了便于对机床的故障分析和诊断，按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障进行分类以方便维修。当数控系统出现故障，要分别对软、硬件部分进行分析、判断、定位故障并维修。
2 检测机构为机械制造业提供定期检测、故障诊断、故障排除一条龙服务
为此，检测机构应当与数控机床生产厂家建立长期的合作关系，笔者认为可以尝试借鉴汽车销售行业的做法建立“4S”店模式。这样检测机构可以在实际的检测和维修过程中急需数控机床配件时及时得到生产厂家的配件供应，特别是遇到一些复杂的系统故障和软件故障时作为检测机构可以通过绿色通道得到数控机床生产厂家的技术支持及时排除故障减少待机时间。随着科学技术的发展有些故障也可以通过数控机床生产厂家的远程诊断技术来排除故障，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的数控机床诊断技术。检测机构要充分利用生产厂家的技术优势将数控机床系统网络功能并通过互联网连接到数控机床生产厂家，当数控机床出现故障时，通过数控机床厂家的专业人员远程诊断，及时确诊故障，这是数控机床故障诊断技术的新方法。通过这些技术手段保证机械制造企业的数控机床生产加工的顺利进行，大大提高了检测机构对数控机床的检测工作效率，实现为机械制造企业提供优质高效的检测服务。
3 检测机要具有市场意识做好数控机床检测市场的开发工作
【关键词】数控机床 故障分析 预测分析
一、引言
故障分析和故障预测是两种不同的概念，但是他们的共同点在于都可以有效的提高数控机床的效率。首先，故障分析是指问题已经出现，针对现有的问题进行分析和判断，找出故障的原因，然后进行维修，这种就属于一种被动的修复。其次，故障预测指的是问题还没出现，对潜在的问题进行预测，将数控机床的风险降到最低，这是带有一种主动性维修，这样会使机床的使用寿命和利润得到最大的发挥。通过故障分析，可以修正部件的故障率，现代的数控机床对技术的要求越来越高，技术更加的复杂化和精密化。所以说对于数控机床故障预测模式的建立，可有效的提高数控机床的使用性。
二、故障分析
主次图是一种直观图表，可以直接用来分析和查找主要因素，横坐标从左向右分别是分析的因素大小，纵坐标是各个因素所占的频率，通过这样的直观图表，我们可以得到故障最多的系统或部件，通过因素分析，得到主要原因和次要原因。
由故障原因频率表和故障原因主次图可知，数控冲床发生故障的主要原因是零部件损坏、松动、磨损、错位等，这些原因大多数都是因为零部件制造过程中质量不过关，造成故障频繁发生。
由模具的故障原因频率表及故障原因主次图可以看出，模具的故障主要是由松动与零部件损坏所致。液压系统是数控冲床故障多发部位。由液压系统的故障模式频率表及故障模式主次图可以看出，液压系统的故障主要是因为零部件的损坏和渗漏以及油、气渗漏，数控冲床液压系统的故障主要是由外购外协件质量不过关所致。主传动系统是数控冲床故障多发部位。由主传动系统的故障模式频率表及故障模式主次图可以看出，数控机床主转系统的故障
是因为冲头松动，零部件磨损，行程不适所导致。
在数控机床的组成部分中，最易发生故障的就是模具部分，而且直接影响到数控机床的正常使用，出现故障的原因通常为调试不当或零件出现质量问题，因此要想维持数控机床的有效工作，对于模具的制定以及有效性的改进工作必不可少。数控机床在使用的过程中，最易出现故障情况为零部件损坏、定位精度超差，油气渗漏，其中导套键和导套螺钉的损坏以及离合器摩擦片、夹钳零部件等的损坏是 最常见的零部件损坏模式；定位精度超差是指夹钳或回转模的定位精度不准确，而影响数控机床正常工作的故障模式。另外零部件损坏、松动、磨损、错位等因素也会导致数控机床出现故障。对于数控机床出现故障所导致的后果我们通常会进行危害度分析，即对数控机床发生故障的每一部位（子系统）的故障影响后果的危害程度进行定量化分析，以此来判断故障对于周边的环境的影响，进而对相关的薄弱环节进行改造。
三、故障预测
决策的根本依据是预测，而定量预测就是通过预测模型来认识和估计客观事物发展和变化的过程。故障预测，即预计性诊断部件或系统完成其功能的状态，其中包括部件的剩余使用寿命以及工作的时间长度。预测技术的出现源于我们使用的一些昂贵的金属装备，因为机器在使用过程会出现，耗损老化的现象，因此正确评估机器的使用寿命，才能在安全因素的前提先，避免造成使用时间的浪费。由于故障技术预测的实用性和重要性，这一技术已经得到了相关人员的追捧。
在当前针对数控机床的维修策略中主要突出了事后维修以及计划性维修模式。但是基于这两种维修策略都很难对防治故障以及造成大事故起到关键性的作用。因此，与这两种维修策略不同视情维修模式是主要基于数控机床的实际运行状态下以及运行状态发展趋势而进行的一种维修策略。对于防止数控机床故障以及造成更大危害起到了很好的预防作用，也是本文重点需要完善的故障预测技术。
灰色预测运用GM（1，1）模型（故障预测技术）对数控机床系统运行状态特征值的发展进行必要的预测能够显著减少异常值发生，从而对特定区域内易发故障的监测和预防起到了积极的作用，通过对易发区域内的运行状态下的故障预测和计算能够较为直观的排除隐患。该方法的预防检测技术和效果以及方法简单且易于进行推广和普及是工程领域较为直观和理想的一种维修技术以及维修策略。
通过运用灰色GM（1，1）的预测模型进行建模往往不是直接采用原始数据而是先将原始数据进行必要的生产和转换后再通过转换后的数据构建预测模型从而进行建模。
四、结束语
本人通过采用主次图法以及危害度分析法两种方法对数控机故障进行了分析。对于数控机床常见故障的分析中发现模具出现故障的频次以及危害度为最高。也是数控机床的薄弱环节，因此，该两种方法对于数控机床防治故障以及可用性改进方面提供了非常重要的支持作用。
参考文献：
[1]谷东伟，申桂香，张英芝等.数控机床主轴系统可靠性评价[J].中南大学学报（自然科学版），2013，44（2）：540-545.
[2]杨建国，王智明，王国强等.数控机床可靠性指标的似然比检验区间估计[J].机械工程学报，2012，48（2）：9-15，22.DOI：10.3901/JME.2012.02.009.
[3]张义民.机械可靠性设计的内涵与递进[J].机械工程学报，2010，46（14）：167-188.DOI：10.3901/JME.2010.14.167.
【关键词】数控机床；机械技术加工；效能提高
引言
数控机床将传统机床与计算机技术有效地结合起来，通过提高数控机床机械技术的加工效率，对提升企业经济效益有着重要的影响。经过一段时间的发展，我国在相关领域已经取得了较大的成就，但是与发达国家相比差距还是比较大的。因此探析数控机床机械技术加工效能的提高会是一个长远的课题，需要对其投入更多的精力。下面笔者将针对相关问题进行分析阐述。
1 数控机床机械结构的特点
（1）生产自动化水平提高。数控机床的运行主要是通过数据系统发出指令，进而对相关动作进行优化控制，通过采用性能更好的伺服传统系统和无机变速主轴，逐渐取代了普通机床的进给系统，逐渐实现了生产自动化水平的提高。
（2）无人操作逐渐实现。数控机床的功能集成和工艺复合使无人操作逐渐地实现，并且成为了数控机床的重要特征之一，同时能够对产品进行更为深层次的加工和处理，提高机床的附加值，不断地将新的结构设备运用到生产中去。
（3）科技含量不断提升。数控机床运用越来越多的先进技术来提高自身自动化的运行水平，在提升生产效率的同时，进一步保证设备的稳定运行，提高了设备的生产精度。
2 提高数控机床机械加工效率的意义
提高数控机床机械技术加工效率是适应时代潮流的产物，对于提高劳动生产率，促进社会发展有着极其重要的意义。同时，提高数控机床机械技术加工效率可以极大降低人工劳动强度，降低成本投入，实现资金的节约。需要认识到的是提高数控机床机械技术加工效率对于促进加工企业的发展与进步也有着十分重要的意义和价值。
3 阻碍数控机床机械技术加工效能提高的因素分析
（1）数控机床应用水平还处于较低状态。在生产过程中，需要对每台设备的功能和任务进行进一步的明确，要将加工设备进行细化分配，针对其性能进行合理的分工。当前有些单位并没有做好这方面的工作，不能使设备充分发挥作用，影响着加工质量和生产效率的提高，而且还会缩短设备使用寿命。
（2）操刀的次数和位置的合理性有待提高。在进行生产时，换刀方式的合理选择会减小换刀的辅助时间、减小机床的磨损程度以及降低加工的成本。在夹具的选择上、走刀路线上、刀具的排列位置上以及刀具的使用顺序等方面都没有做到具体化，影响到了运行的成本以及加工的工作效率。
（3）机床程序编制的规范性有待提高。虽然当前我国数控机床已经开始采用计算机编程系统，但是还没有实现系统的最佳运用程度。计算机编程的步骤十分复杂，专业性有待提高，而且在进行系统调试和实际生产过程中会出现各种各样的问题。
（4）相关生产规章制度不够健全。健全的生产规章制度是保证机械加工生产的基础。虽然数控机床技术取得了一定的发展，但是还没有形成一套较为完善的生产规章制度，严重阻碍着数控机床的健康发展。
（5）相关从业人员的综合水平较低。当前我国数控机床机械加工的相关工作人员的整体水平还比较低，对设备没有充分的了解，在实际生产过程中，存在违规操作的现象，不论是思想认识层面还是实际操作层面都存在着一定的缺陷，在实际生产中不仅会阻碍生产效率的提高，而且有可能损坏机械设备，给企业单位带来一定的经济损失。
4 提高数控机床机械加工效能的有效途径
要提高数控机床机械加工效能，需要从以下几个方面来入手：
（1）提高数控机床机械的应用水平。在实际生产过程中，需要对设备进行定期的检测维修，保证机械设备的工作状态，同时要明确设备的任务和精度，将设备细化分类，实现对设备资源的合理安排。
（2）准确掌握操刀次数和位置选择的合理性。在生产过程中，要合理选择换到的方式，以减少时间的损耗及设备的磨损程度。设置合理的生产流程，准确把握好换刀点，将刀具排列、夹具选择等方面的工作具体化，实现设计方案的最优。
（3）提高机床程序编制和可靠性和专业性。在进行机床程序编制时要采用专业的程序编制人员，尽量简化程序的步骤，减少在实际生产过程和性能调试过程中故障的发生，使程序的运用程度达到最佳状态和水平。
（4）企业应建立健全相关生产规章制度。在实际生产之前，企业要事先建立起一套健全的相关生产规章制度，对生产行为进行必要的约束，在实际工作过程要严格按照生产规章制度进行生产，防止数控机床设备工作效率受到影响，
（5）加强培训，提高工作人员的整体水平。在生产过程中要注重提高工作人员整体水平的提高，包括基础知识和相关专业知识的普及，通过对工作人员进行定期的培训教育和业务考核，来提高工作人员的专业水平，在实际工程中实现对设备的合理操作。
（6）对机床机械设备进行定期的维护和管理。企业单位在日常工作中要做好对机床机械设备的定期保养管理和维护，建立一套健全的维护程序，将各个因素充分考虑进来。通过进行定期的维护管理，能够使设备能够长期处于正常运行的状态，一旦出现问题能够及时发现并采取相应的措施解决，减少对设备生产时间的单位影响。
5 结束语
随着社会主义现代化经济的发展，数控机床在现代社会发展的作用越来越大，传统机床正逐步地退出历史舞台。为了进一步的提高社会劳动生产率，促进经济发展，我们应该充分的重视提高控机床机械技术加工效率。在实际的工作过程中我们应该采用正确的方法，应用科学的技术作为指导，只有这样才能实现控机床机械技术加工的不断提高，为促进社会主义工业化进程步伐打下坚实的基础。
参考文献：
[1]宋昌才.高速机床与高速切削在现代机械加工中的应用[A].特种加工技术――2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C].2001.
[2]陈晶晶.浅谈提高数控机床机械加工效率的有效措施[J].机电信息，2012（12）.
[关键词] 数控机床 数控系统 经济性
近几年，随着国民经济快速稳定发展，我国机床制造行业受益于国家振兴装备制造业的大环境，有了长足进展，这其中领先当今机械制造技术水平的数控机床产业更胜一筹。
由于数控设备的先进性、复杂性和发展的迅速性,以及品种型号、档次的多样性,决定了选用数控设备的复杂性和难度。如何从品种繁多、价格昂贵的产品中选择适用的设备, 成为中小型企业十分关心的问题。
一、中小企业数控机床选用中存在的问题
目前中小型企业缺乏数控设备的使用经验和掌握数控加工技术的人才,在数控机床选购中存在着盲目性、片面性,主要表现在以下几方面:
1.决策者对数控机床的认识有误区,部分企业领导认为配置高精度数控设备是企业档次的象征。选型时不考虑投资效益,忽略性价比,盲目追求进口、高档,片面讲究功能齐全。而在后来的使用过程中才发现有些功能用不上或几乎不用。2.机床选型混乱, 数控机床类型、规格不配套。选购不同厂家的产品, 数控系统不统一, 购置后给操作、编程、维修带来困难。3.购置数控机床时只重视主机性能, 而忽略附件和刀具的配套, 致使在使用中因缺少某个附件或刀具而影响整个主机的运行。4.对企业发展和产品变化预测不足, 所购设备的功能的发挥受到制约。
二、数控机床选购的策略
1.实用性。选购数控机床时，企业要有明确的目的和出发点，首先考虑的是数控机床的实用性。
(1)数控机床规格、精度的实用性。在选择数控机床时,首先应确定数控机床上加工的典型零件。零件的尺寸决定机床的加工范围；零件关键部位的精度决定了所选机床的精度等级。机床精度的评定指标较多，因数控机床类别而异,但共有的关键项目是定位精度、重复定位精度以及综合加工精度。定位精度与传动链各环节的弹性、间隙等因素有关,反映了机械系统中的扭曲、挠度、爬行、共振等诸因素造成的综合误差。这些指标既反映了伺服机构的刚度,也说明了位置反馈测量系统的质量。重复定位精度反映了数控轴在全行程内定位点的稳定性，传动链刚性直接影响重复定位精度。综合加工精度指最后加工出来的工件尺寸与所要求尺寸之间的误差。选购时应避免盲目追求高精度，注意机床精度与工件精度相匹配。
(2)数控系统功能的实用性。数控系统功能可分为基本功能与选用功能, 各知名品牌数控系统的基本功能差别不大。除基本功能以外, 数控系统还为用户提供多种可选功能。通常数控系统具备的基本功能比较便宜, 而特定选择的功能很贵。在可供选择的功能模块中, 性能差别很大,价格也相差数倍，所以要根据加工要求和机床性能的需要来选择。 从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测、操作方式、接口形式和故障诊断等方面来衡量, 合理地选择适合机床的可选功能,放弃可有可无或不实用的可选功能。比如，自动换刀装置(ATC) 是加工中心的基本特征，ATC装置的投资往往占整机的30%～50%。因此在满足使用要求的前提下尽量选用结构简单和可靠性高的ATC, 以提高机床的可靠性和降低整机的价格。应当注意，单独签订合同购买附件的单价大大高于随同主机一起供货的附件单价,应尽可能在购买主机时一并购置部分易损部件及其他附件。
2.经济性。经济性是指选用的数控机床在满足加工要求的条件下, 所支付的“钱”最少或较为合理的。经济性往往是和实用性紧密相连的, 机床选得实用、经济, 可避免不必要的浪费, 避免以高代价换来功能过多而又不实用的较复杂的数控机床，避免在操作使用、维护保养等诸多方面带来困难。
数控机床的设计使用寿命一般为7年, 主要以数控方面的使用寿命为准。同时还得考虑市场占有率, 市场占有率高的数控设备说明是旺销产品, 已受到多数用户的青睐和肯定, 一般不会有太多的质量问题。
选购数控机床应考虑投资回报, 能够在短期内收回投资的机床才是好机床。因为数控机床的主要优势是实现工序集中，从而提高生产率和加工精度，所以数控机床既适于单件小批生产，又适于大批量生产。多数中小型企业购买的数控机床用于批量生产，因为批量生产不仅节省编程、对刀等辅助时间，提高机床利用率；而且对操作者的技术要求不高，人工费用也相对较低。所以用于大批量生产的机床投资回报较快。少数产品附加值高，具有一定经济实力的企业，为了生产组织方便而购买用于单件生产的数控机床。机床利用率较低时，不仅要考虑设备的使用费用，比如油、冷却液、电力消耗等，还要计算设备折旧。另外一个不可忽视的因素是设备的贬值，数控机床的升级、更新较快，同配置的一台机床，现在售价40万，三年后可能降至35万，这样算起来贬值和折旧一样不可忽视。所以没有定型产品或产品附加值较低的中小型企业，在购置贵重数控设备之前，一定要充分研究收回投资的周期。有些企业事先确定较稳定的批量加工意向，甚至已经接到订单，选购机床时要求机床厂为其准备工装、编制程序、培训工人，即所谓“交钥匙”工程，这是投资数控机床最理想的情况。
3.稳定可靠性。数控设备的可靠性是广大数控设备用户必须关心的焦点问题, 因此在选用数控设备时应注意生产厂家的规模和市场占有率, 确认其产品是否达到国家规定的平均无故障时间标准(规定为500h)。目前多数机床厂都采购成熟的数控系统和零部件进行组装。国内应用较多的数控系统有日本FANUC、德国的西门子等。立式加工中心的床身出自昆明和南京的居多，而床身中的直线导轨、主轴又分别来自德国和台湾等地。所以机床的主要零部件的质量一般是可靠的，需要重点考察的是数控机床组装企业的售后服务网络是否健全,服务队伍的素质是否能胜任工作,服务能否及时,是否能履行承诺等。
三、结束语
数控机床的选型, 是一项综合性的专业化技术工作。使所选的数控机床充分发挥其功能, 顺利完成产品的加工生产，从而给企业带来丰厚的回报，需要一批有专业知识的管理人员和技术人员的参与和努力。目前数控技术人才仍然短缺，尤其缺乏经验丰富的技能型人才。计划购置数控设备的企业应首先物色好合适的编程、操作和维护设备的人才。
关键词 数控仿真模拟软件；数控编程加工；教学质量
中图分类号：G434文献标识码：B文章编号：1671-489X(2012)15-0139-02
数控仿真软件是一款在计数机中进行数控操作加工仿真的专业软件，可以同时进行刀具轨迹和机床运动仿真。数控仿真软件采用三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到极其逼真的程度，并且机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来，以检验加工过程中可能存在的问题。目前，比较常见的数控仿真软件有斯沃仿真、上海宇龙、南京宇航等。
1 数控加工仿真软件应用于数控编程与加工教学
中的必要性和可行性
数控编程与加工主要讲授数控车铣床、加工中心的编程、工艺及机床的操作等内容，是一门工科院校数控专业学生所必须掌握的专业课，具有较强的理论性和实践性。但在传统的数控教学中，教师的理论教学只能在课堂上进行，涉及机床的具体操作时，学生只能凭想象，因此很难掌握相关数控知识。数控仿真软件就解决了上述问题。它利用计算机仿真技术，把数控机床搬到计算机中，搬到教室里，利用投影仪把机床和机床操作面板显示在投影仪上，教师利用仿真软件边讲理论知识边实践，把所讲理论知识落实在机床操作中。这样一来，教师可以讲一段就操作一下机床，使理论知识很好地和实践结合。同时，仿真软件可以把实习车间搬到教室，教师讲完课程后可以布置实际操作的作业，让学生在计算机上进行仿真加工，加工出工件后可以利用仿真测量功能进行测量，检验加工零件的准确性，系统能自动判断对错，并给出成绩，大大提高教学效率。
2 教学过程中的仿真应用
对于初次接触数控编程加工的学生来说，往往难以理解不同床身的运动差异，对各种指令的刀具运动轨迹的判断力不强，对工艺参数的选择会影响加工结果的认识不深。
在教学过程中，使用数控仿真模拟加工软件对数控机床的床身运动、刀具轨迹、工艺参数选择进行仿真讲解，可以较大地提高学生对数控加工过程的理解，加深对数控编程指令的认识，培养对工艺参数选择的能力。下面以实例的形式分别说明上海宇龙仿真软件在数控车床编程与加工重要章节的教学中的应用。
2.1 数控仿真软件在数控编程加工中的应用
学生在传统的课堂教学中进行编程部分的学习时，只能凭想象进行，对加工代码的含义以及代码格式的应用已经是感到难以理解，还要去想象工件的结构特点如何选用合适的数控加工代码表达出来就更困难了。例如，讲述G71粗车循环代码以及介绍其代码的特点时，单凭教师的黑板教学模式，学生是很难理解和掌握的。因此，在教学中利用数控仿真模拟软件描述G71粗车循环代码的应用，它完全模拟真实数控机床的操作面板和屏幕显示，能对编写的程序刀具切削加工路线的正确性进行验证，操作安全、方便。这样就可看到真实的二维或三维仿真加工过程（如图1、图2所示）；可以很直观地观察工件在加工过程中出现的各种情况；可以帮助学生更迅速地掌握数控机床的操作，过程逼真；可以使学生在仿真操作过程中产生真实感，让学生更快地熟悉数控加工过程，掌握各类数控机床的基本操作和数控系统的编程指令。
2.2 对刀操作的仿真应用
对刀操作是进行数控加工前必须完成的操作步骤。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。如果用传统的教学方法，仅在课堂上纸上谈兵，大多数学生都难以理解；如果利用模拟软件一边演示一边教学，通过车刀和工件的运动就能很好地帮助和引导学生理解这部分内容。
例如，将工件对刀基准点建立在工件的右端面轴心处，应用数控加工仿真软件的模拟功能演示如下：1）用外圆车刀先试切表面B，测量外圆直径后，按OFSETSET补正形状，输入“外圆直径值”，按“测量”键，刀具“X”补偿值即自动输入到几何形状里，如图3所示；2）用外圆车刀再试切外圆端面A，按OFSETSET补正形状，输入“Z 0”，按“测量”键，刀具“Z”补偿值即自动输入到几何形状里，如图4所示。
3 数控加工仿真软件使用中应注意的问题
适度、合理地利用模拟软件可增强数控教学效果。教师应十分重视它在教学中的应用方法，但还需摆正它在教学中的位置，既不能完全依赖它，而放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中只采用粉笔、黑板的教学模式而忽视模拟软件的应用，应该科学、充分地发挥它在教学中的作用。作为加工模拟软件，只是加工过程的模拟而非真实的加工，无法代替学生在真实切削加工中的感受，无法真正代替真实机床。以大连职业技术学院各种应用于数控教学的仿真模拟软件来说，它们的操作面板和实际机床虽然相同，但与真实加工有很大的不同，包括切削深度和刀具的进给速度选择与实际加工有些不同，操作步骤有所差别，而且还有不能对零件的加工质量进行检验等问题；学生在使用中往往容易忽视切削用量的选择、数控刀具的选用、零件的装夹方法以及加工质量的控制，而学生一旦进行实际加工，便可能出现打刀、影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题。因此，模拟软件只能用于学生练习掌握各种指令和操作的辅助工具，还须安排相应学时的数控机床实训操作，通过实践操作设备来弥补以上的不足。
4 结束语
仿真技术已经逐步成为数控教学过程中重要的手段，它既可以减少占用实验设备的时间，又可以提高学生对数控加工的认识，更为学生提供了检验自行编写程序正确与否的手段。总之，将数控仿真软件应用到数控编程与加工教学中，充分发挥其优势，能显著提高教学质量。
参考文献
关键词：实践教学 改革 数控技术
1、学院提出“以能力为核心，以技能为重点”的教学体系
高等职业教育是培养技术应用型人才的教育，它要求学生在校期间完成上岗的实践训练，毕业后能胜任专业岗位的要求。我院以就业为导向，以企业需求为依据，在办学过程中，逐步摸索出一套既不同于本科院校、又不同于中职学校的工学结合培养模式，与校企合作开发和构建出了具有针对性和实用性的教学体系。
对该专业的培养模式我们经过了以下阶段：2004-2005年采用的是模仿教学。2005-2007年采用“模块+特长”的培养模式。对部分学生进行“产学结合、工学交替的实践能力培养模式”，实行校企合作、工学结合的“2＋1”培养模式改革。2007年至今实行“模块＋专业＋专长，2＋1”培养模式改革。将校内实习基地、校外实习基地和“产学研”基地有机结合，把能力培养贯穿于教学过程的始终。将普通高等教育“理论―实践―再理论”的教学顺序，改变为“实践认识―针对实践的理论学习―再实践”的顺序，并将工学结合分为“走岗”、“贴岗”、“顶岗”三个阶段。采用模块化渐进式教学方式，注意每个实践教学模块要解决的核心问题。
我们根据市场对数控人员的需求，得出数控技术应用的核心内容：
(1)数控加工工艺――基础；
(2)CAD／CAM――手段；
(3)编程技术――纽带；
(4)数控机床操作――技能的标志；
(5)数控设备――人才培养的重要条件；
(6)设备维修――人才的塔尖；
(7)现代制造企业――人才培养的实际战场。
2、实践课程体系的改革
根据数控技术人才需求的层次结构确定培养规格：
“蓝领层”：承担数控机床的具体操作及日常维护工作的技术工人，目前需求最大。
“灰领层”：承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员。
“金领层”：具备并精通数控操作、编程和数控机床维护、维修所需要的综合性人员。
从初级到高级、从简单到复杂、从单一到综合，形成从认识实践到专业操作技能训练实践，最后再到专业技术应用能力训练实践的实践教学体系，具体体现如下：
2.1 根据岗位确定课程
数控技术专业主要就业岗位为数控编程工艺人员，其核心能力为数控加工工艺及程序编制能力、数控加工操作与调整能力。这就要求首先掌握机床操作技能，成为一名熟练的数控机床操作人员，才能获得岗位所需的实际工艺知识。
按照支撑岗位核心能力的知识，确定主干课程：数控机床与编程、机械制造工艺。
确定主干课后，再逆向构建支撑主干课的专业基础课，理论课部分：机械制图、机械基础、机械设计基础、单片机、可编程控制器；实践课部分：金工实习、AutoCAD、生产实习、数控机床与手工编程、数控机床操作实训、机械设计课程设计等。
2.2 数控课程的改革――“再现工程环境”
再现工程环境，是指在教学中模拟一个实际生产加工的环境，学生能够身临其境地学习数控知识。采用在金工实习、操作实训中充分发挥学生主动性，从开始的机床结构原理分析、CAD建模、加工工艺编制、刀具的选择、三坐标测量、到整个实践加工过程，让学生来完成，指导老师按要求辅导，尽可能让学生独立解决问题，培养学生综合能力。
2.3 强化数控加工龙头作用，取得数控机床操作职业资格证书
开设《综合实训与职业技能鉴定》。第三学期在学完《数控机床编程》一体化课程及《机械制造工艺与数控加工工艺》课程后，实训3周，要求学生熟悉数控机床的操作面板并对数控机床进行操作。第四学期在学完高级工的理论课并经过校外上岗实习训练后进行三周的提高训练，注重复杂零件的加工精度和加工效率，完成学生的高级工考试训练，最后考取证书。
2.4 完善校内专业实训场
学院为满足教学要求，强化学生技能培养，先后投入近2000万元，购买加工中心、数控机床等数控设备与操作软件，充实并完善了数控加工实训中心；建起了CAD/CAM中心，可进行自动编程和模拟仿真实训；之后建起了数控系统综合实验室，可进行数控原理和数控系统的各种实验。
3、加强产学研结合，确保“2+1”人才培养模式的实现
为保证校企合作、工学结合的“2＋1”培养模式改革实现，建立毕业实习教学质量管理监控体系，与企业共同建立校外教学点，落实校外实习指导教师队伍，加强校外实习指导，使学生得到真正的锻炼。
几年来，本专业与潍坊多家企业建立了良好的校企合作关系。学生的生产实习和毕业实践主要在这些企业完成，并聘请这些企业的工程技术人员担任兼职教师、校外指导教师和专业顾问。企业优先可录用优秀的毕业生，并及时向学院反馈毕业生的质量和对人才培养的意见。
通过改革从根本上改变了实践教学依附理论教学的状况，落实实践教学在高职人才培养全局中的主导地位，并按“三个阶段”形成系列，形成“以能力为核心，以技能为重点”为主线，以基本实践能力与操作技能、专业应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践课程教学新体系。将工学结合分为“走”、“贴”、“顶”三个阶段：走岗实习阶段，学生在实习工厂熟悉生产环境和工艺流程；贴岗实习阶段，学生在技术人员的指导下学习工艺操作；顶岗实习阶段，学生在指导教师的组织下，完成实际的工作任务。将传统的毕业设计改为毕业设计与制作，让学生选择中等复杂程度的零件，从使用到加工都由学生自己完成，提高学生动手能力，最后以毕业设计说明书和毕业答辩的形式考核学生，训练学生的语言表达与文字表达能力。程序和产品作为评定学生毕业设计成绩的主要依据。
4、实践教学改革存在的问题及今后努力方向
【关键词】开放式数控 实验教学 课程研究
【中图分类号】G424.31 【文献标识码】A 【文章编号】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
改革开放以来，我国制造业已经取得了显著的成就，但是仍然处于工业现代化的进程中，与发达国家相比还有相当大差距[1]。数控技术是现代制造业的核心技术，是机械制造自动化的重要基础技术，数控机床的品种、水平和生产制造能力，直接反映一个国家工业的综合实力。现阶段我国国产数控机床基本以低档经济型和中档普及型数控机床为主，高档数控机床市场份额的70%～80%、数控系统（普及型、高级型）的90%都被发达国家占领[2]。我国数控技术专业人才的缺乏是导致该现状的主要原因之一，最新调查显示，我国数控工程技术人才严重不足，尤其是专业知识层次较高并且具备一定动手能力的高级工程技术人才更显紧缺[3]。
数控技术课程是本科教学中机械类专业必不可少的重要课程，是一门多学科交叉，涉及机械设计、机械制造、电工电子学、计算机程序设计、自动控制原理、力学等多门学科知识，是一门理论性和实践性要求都很高的课程。其中数控技术实践课对实现课程教学目标起着重要的作用，是学生掌握数控机床基本操作技能，了解数控机床的基本机构原理，熟悉现代CAD/CAM自动加工技术的应用方法和基本流程的有效途径。是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，以及启迪学生的创新思维、发掘其创新潜力的重要手段[3]。
由于数控技术课程的特殊性，目前本科学校对数控技术专业人才的培养，普遍缺乏一个系统的、全面的培养方案，虽然很多高校对数控技术课程教学模式进行了一系列改革和创新[4-7]，但是仅仅停留在教学模式或授课方式的调整创新层面，对于具体的课程内容规划以及重要专业知识点如何在教学中体现，相关的研究则非常少。
本文针对数控技术课程中数控机床本体结构原理、电气系统原理、控制系统原理、G代码译码、插补原理、运动控制、人机界面等重点知识点的讲授问题，设计搭建了基于运动控制卡的开放式数控系统实验平台，编写了相应的教学用数控软件系统，并应用在数控实践课程教学中。
一、数控实验平台硬件系统设计
1.机床本体结构设计
传统数控技术实验教学中，大多使用商业数控机床演示给学生看，但是商业数控机床机械结构大都有保护外壳，学生无法观看其内部结构组成，所以为了将数控机床机械结构展现给学生，本文自行设计了数控机床的机械本体。学生可以从对机床机械本体的参观和学习中，学习到数控机床坐标系的设置、工作台驱动原理、进给轴限位和回原点原理等基础知识。
数控实验平台机床机械本体采用传统三轴铣床结构，XY轴工作台采用双座标工作台，Z轴工作台采用单轴工作台，每个轴都对应安装了限位开关和原点开关。工作台工作行程150mm，滚珠丝杠导程4mm。工作台滚珠丝杠与伺服电机之间采用联轴器连接。
2. 电气系统设计
PC机和数控系统的结合使数控技术有了很大的发展，给数控系统提供了更多的软件工具和硬件资源，目前基于PC的开放式数控系统的主流结构形式主要有以下几种：PC嵌入NC板卡、NC板卡嵌入PC、PC+SoftCNC。由于本实验平台主要用于本科生和研究生的数控技术实验教学，可以让学生认识并实际编程实现数控系统特定功能，所以开发的实验平台复杂程度要易于教学，还应该保证平台安全可靠防止学生在做实验时造成事故。结合这些因素，对上述三种结构进行了对比分析，认为“NC板卡+PC”结构更适合用来开发实验平台，所以本文选用运动控制卡和普通PC机来搭建实验平台的控制系统。实验平台电气系统结构如图1所示。
图1 电气系统框架图
通过实际对实验平台电气系统的接线练习，学生可以真实地了解到数控系统的控制系统和电机驱动系统的结构组成，从而对数控系统控制信号的产生到执行这一过程有了一个直观的认识，同时锻炼了学生的动手能力。
二、实验平台数控系统软件设计
传统数控实验课程中，多使用校友或企业捐赠的老旧数控机床作为实验平台，使用FANUC、西门子或华中数控等商业数控系统，由于商业数控系统的封闭性，只能教学生学习怎样使用数控系统，而不能对数控系统底层的基本原理进行实验教学。针对这一问题，本文开发了基于运动控制卡的数控实验平台控制系统，从而使学生可以从源代码级别学习了解数控系统程序原理，更加深刻地理解NC代码译码、刀具补偿、插补原理、运动控制等数控系统课程的关键知识点。通过基本算法的编程实验，培养学生的程序思维，在程序编写中培养发现问题，解决问题的能力。
1. NC代码译码模块开发
NC代码的译码是数控系统的关键技术之一，在NC代码译码模块中将涉及到译码方式、代码格式、译码具体流程、错误诊断、刀具长度/半径补偿、机床坐标系、系统参数等数控系统关键知识。本文以模块的开放性为指导思想对该模块进行开发，以便于学生理解和修改，使学生可以将新的G代码指令、新的刀具补偿算法等新功能添加到模块中去，提高模块的可维护性和升级性。
NC代码的译码方式主要有两种模式：解释型和编译型。解释型译码模式实时地逐行翻译、执行G代码，具体流程为译码器翻译完成当前行G代码后将得到的刀具路径信息送去执行，然后再进行下一条G代码的译码，如图2所示;编译型译码模式译码器接受G代码文件后，依次对其每一行进行翻译处理直到文件末尾，最后生成一系列执行步，再经刀具补偿的统一处理后，生成最终的一系列执行步并传递给相应模块进行执行，如图3所示。
图2 解释型译码模式
图3 编译型译码模式
解释类型译码模式下，如果上一运动段已执行完毕，但是当前段还停留在译码阶段，则会破坏加工的连续性，这就要求系统必须有很强的实时性。编译类型译码模式下，译码与任务执行是两个独立的任务，有明确的先后顺序，所以译码是一个非实时的任务，由于本文使用的运动控制卡提供了连续插补功能，编译型更适合本课题的译码任务。
译码模块逐条读取NC代码文件，进行信息提取，并将提取到的信息压入缓存中，其信息提取流程图如图4所示。首先去掉当前行的所有空格，并进行大小写字母转化处理，从而得到格式统一的便于读取的新代码行，然后初始化信息存储结构体，为信息存储做准备。下一步是按顺序读取各个由地址符和地址值组成的功能字[4，2]，首先读取当前行号，即“n”的读取，行号读取结束后，根据函数指针数组和字地址的ASCII码值，调用对应的读取函数，完成功能字的读取，比如接下来的字母为“x”，则调用函数read_x（）来读取该功能字，如此按行号依次执行，直到NC代码文件末尾，将读取信息存储到block结构体中，整个过程伴随着错误诊断。
图4 信息提取流程图
2.刀具补偿模块开发
刀具半径补偿和长度补偿功能不仅解决了使用不同的刀具加工同一工件、刀具磨损等问题，而且方便了按照工件坐标系编制的NC程序的处理执行，可以大大提高编程效率和加工效率，所以刀具补偿功能是数控技术课程中的一个重要知识点。为了让学生更好地理解刀具补偿功能的基本原理和实现方法，本文开发了针对刀具半径补偿的刀具补偿模块。
对当前运动段进行半径补偿时，需要用到下一运动段的信息，二者共同决定了补偿的转接类型。如图5所示，首先从队列中提取相邻两个运动段分别放入缓存器R1、R2中，刀补函数参考R2中运动段对R1中当前运动段进行刀补处理，根据转接类型，求解转接节点坐标，生成新的执行步并压入处理后队列尾端，然后再将缓存器R2中的运动段移入缓存器R1中，如此循环直到运动段队列末尾。
图5 刀具半径补偿的实现方法
3.人机界面的开发
人机界面是将数控系统各个模块连接起来的桥梁，是用户与数控系统信息交互的窗口，是学生学习过程中感受最为直观的模块，为了锻炼学生的编程能力，提高学生对课程的学习兴趣，本文将数控系统各个模块的程序接口都开放出来，使学生可以利用MFC等工具自行编写人机界面，从而实现数控系统的控制。本文开发的人机界面如图6所示。
图6 数控系统人机界面
三、结语
本文紧密结合我国制造业在学校教学过程中的实际需要，对数控技术课程具体教学内容在实践课程中的体现方式进行了研究，开发了基于运动控制卡的数控系统实验教学平台，不仅实现了教学模式的创新，更深入到教学内容层面，将数控技术重要知识点在本文开发的实验平台上实际展现出来，给学生创造了主动参与、自主协作、探索创新的机会，提高了学生的学习兴趣，锻炼了学生的动手、动脑的能力，取得了良好的教学效果。
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摘要：随着社会的进步，现代企业使用数控机床的数量越来越多，这就给职业院校培养数控设备维修高技能人才提供了广阔的空间。本文根据企业调研结果，提出了从人才培养目标、人才培养模式、课程建设、教学模式四个方面合理制定数控维修高技能人才培养方案。
关键词 ：数控维修现代企业高技能人才培养方案
随着先进制造业的发展，数控机床越来越多，并且越来越多地向科学化和复杂化发展，随着时间的推移，数控设备的完好率和使用率普遍降低，急需优秀的维修人员对设备的良好运行进行保障。本文以长三角地区现代数控企业为调研对象，结合职业教育“以就业为导向”的人才培养目标，进而对职业院校数控设备维修人才培养方案进行研究，以培养更优秀的数控设备修理高技能人才。
一、现代数控企业工作情况
1.企业数控设备情况
我国的数控行业经历了萌生、起步、推广、普及阶段。现今大量的企业从国有转为民营，“减员增效”成为改制后企业的必然选择，企业对经济、实用的数控机床需求猛增，因此，数控机床已得到大范围普及，并渐渐成为企业的主要加工设备。笔者对长江三角洲地区10大数控企业进行问卷调查，结果表明，在企业中，存在数控机床完好率不足、利用率不高这两个主要问题。而机床完好率不足的主要原因是维修的技术员业务水平不高。由此看出，现代企业急需数控维修高技能人才。
2.企业数控高技能人才现状分析
经调研，先从数控高技能人才的来源看，企业绝大部分是直接从社会和应届毕业生中招收数控高技能人才，小部分是由企业自身培养。应届毕业生虽有理论知识和一定的动手能力，但无实际操作经验，动手能力差，难以满足企业的实际需求；另一方面，企业自身培养成本高。这就要求职业院校合理定位培养目标，拓展办学路子，以便使培养的高技能人才能更快地适应企业的需求。
再从现有数控高技能人才的职业资格证书种类看，有85%是数控操作工种，仅有15%是数控维修工种。而拥有数控维修工资格证书的人员中，仅10%是技师以上的。由此看来，以培养技师为主的职业院校有着广阔的空间。
最后从数控高技能人才的工作岗位来看，简单的操作工占比率最大，其次是数控编程员，会维修的高技能人才十分缺乏。
二、数控高技能人才需求状况
从以上的研究看出，现代数控企业对数控维修高技能人才的需求有不同的能力要求，因此他们需要掌握的知识，应该有所不同。
1.数控机床操作工（蓝领层）
了解机床加工工艺知识和机械加工知识，熟练掌握机床的人工编程与操作，懂得机床的简单保养和维护，以及机床的自动编程。
此类人才适合中职学校培养。
2.数控机床编程员、维修工（灰领层）
掌握机床的机电联调，熟悉多种系统的特点、PLC、软硬件结构和参数设置，熟练掌握机床的编程与操作，通晓机床的电气和机械的调试与维修。
此类人才适合高职、本科院校培养，人员需求量大。
3.数控综合型人才（金领层）
此类人员知识面是非常广泛的，在实际工作中，积累了很多经验，对于机械系统和电气系统的设计、安装、调试和维修都能独立完成。
此类人员适合本科、高职院校培养，但必须提供特殊的培养措施。
现代企业需要大量数控维修高技能人才，技术越来越发展，数控企业对数控高技能人才的需求层次将日益提高，那些只能熟练操作数控机床的操作工（蓝领层）将趋于需求饱和，而对于数控综合型人才（金领层）的培养并不是短时间内就能完成的，因此，培养“灰领层”的维修高技能人才，成为我们现阶段的培养目标的首选。
三、数控维修人才培养方案
1.人才培养目标方案
（1）人才培养目标的基本特点。人社部对数控维修人才的培养有明确的目标，除此以外，笔者认为还应注重以下基本特征：
①培养实用型人才是职业院校数控维修专业人才培养目标的根本，主体是培养把工程设计转化为生产力的高技能人才。
②培养目标应该突显职业性的特征，确定培养目标要面向行业或当地经济所需要的职业岗位群，全部的教学要为学生就业服务。
③要确定面向企业一线培养高技能人才的目标。
（2）数控维修高技能人才培养目标。职业教育是培养企业一线的技能人才。针对数控设备维修高技能人才需求的状况，应着重培养学生以下三种能力。
①专业能力：具备从事数控设备的维修技能和相应的知识。包括：分析数控机床技术文件的能力，能排除机床典型故障；会使用仪器和修复工具；能够规范地填写维修技术文档；能够遵守安全操作规程和环境保护规定；掌握数控机床的基本控制原理；数控机床性能受装置参数的影响程度；掌握数控系统典型接口信号对机床性能的影响。
②方法能力：能胜任数控设备维修的工作岗位，善于学习数控设备的维修方法。包括：能够根据数控机床的故障现象制定合理的诊断方案；并且能够准确诊断数控机床故障；能对数控机床进行日常维护和保养；有自主学习的能力和方法。
③社会能力：有行为能力，能够从事数控设备维修。包括：具备高度的责任感、一丝不苟的工作作风；有团队协作精神；善于与人交流；具有创新精神；具有安全、质量、效率、环保及服务意识。
要达到以上的培养目标必须体现以“实用能力”为主体的教学特色，建立以“操作技能”为本位的教育模式，形成生产、教学相结合的实践教学体系和理论教学体系，把对行业的要求和职业道德渗透到专业的教学，培养具有良好职业素质的学生。要把“就业”作为最终目标来培养学生，要确保数控设备维修方向的毕业生在毕业后，一进入企业，就能胜任数控设备维修的初级工作岗位。在工作岗位工作几年之后，就能够胜任机床维修、机床调试等更高要求的岗位。
2.人才培养模式方案
笔者学习了多家职业院校的数控维修高技能人才培养的实践经验，觉得其中有种可以借鉴，部分职业院校（尤其是民办职业院校）的三年制数控专业（中职五年制），选择“分段教学、校企合作”的培养模式。这是一条很好的办学途径，其做法分两个阶段。
（1）“在校内”学习阶段。学生在校内学年（或四年），系统地完成数控维修专业人才培养计划中所规定的理论和实践教学内容，使学生取得“准毕业”资格后进入顶岗实习阶段。
（2）“在校外”实习阶段。最后一年，取得“准毕业”资格的学生在实习单位（主要是数控企业）完成顶岗实习，为学生后续真正从业打好基础。
要将以上方法做好，关键是要在“校企合作”人才培养模式的基础上解决好学校与企业的有效运行机制，这样才能最终收到学生、企业和学校“三赢”的效果。
3.课程建设方案
要培养合格的高质量的数控维修高技能人才，课程合理化建设是十分重要的，学习了国内外相关领域的先进理念后，结合学校和现代数控企业实际需求，从而建立一套有效的课程模式，完整的课程体系必须以培养学生具有操作、维修、编程，管理技术等综合能力为目标而制定的。在学生实训环节，合理安排模拟工作过程、工作任务的场景，使学生在“真实的企业环境”中训练，操作动手能力得到极大的提高，最终学生的理论知识和实践能力得到共同进步。
4.教学模式方案
（1）实行一体化教学模式。推广实行一体化的教学模式，开发理实一体化、工学一体化的课程，通过“课堂工厂化”，“工厂课堂化”的教学场所，与企业“无缝”接轨，促进学生认识能力和实践能力的提高。
（2）完善“订单式”的人才培养模式。职业院校培养高技能人才，其最终目的是给企业直接“供货”，所以在训练过程中，必须严格遵循以“就业”为宗旨的理念。实施“订单式”的培养模式，让企业和学校一同制定人才培养方案，这样教育的内容就能跟上企业发展的步伐，避免学校学的知识是落后于社会的需求，出现课程学习的盲目性，培养目标针对性强。通过这种方式的培养，学生毕业后，一进入企业，走上工作岗位，就能够很好地适应工作环境，真正做到毕业即就业。
（3）采取“联合办班”模式。 按照“数控维修高技能人才”培养目标，职业院校可以建立一套数控维修专业高技能人才培养模式：在学生完成两年的基础学习任务后，在第三年就可以依据合作企业的需求情况和学生的能力情况，组建起“联合班”。通过这个“联合班”，培养学生更好地适应企业工作的能力。组建指导小组，由企业派遣技术专家定期对学校的课程进行指导，并结合企业的实际情况指导学校的教学方案制定。再对学生进行有针对性的课程安排，当学生掌握了多项技术，安排其在企业的各个岗位轮岗实习，这样学生在任何一个岗位上都能得到锻炼，拓展了学生的合作能力，从而培养学生的综合能力，使其成为企业的“通才”，进而能够更好地为企业服务。
四、小结
关键词：数控车床；实训教学；学习氛围；安全教育；教学方法
数控技术广泛应用在世界各国的制造业，能够提高制造能力和水平，对于世界各国社会生产力的提高和社会的发展具有重要的促进作用。数控车床实训，则是培养学生操作技能和积累技术经验的重要途径，中等职业学校数控车床实训教学质量的高低，对于能否为社会输送出优秀的数控技术人才，起着直接的作用。笔者作为一名数控技术的专业教师，对数控车床实训教学进行了诸多探索和实践，从中总结出了一些切之可行的方法，现结合自身经验，对这些方法略谈一二。
一、营造轻松、自由的学习氛围，使学生对数控车床实训产生学习的兴趣
俗话说，兴趣是最好的老师。的确，兴趣是促使学生探索知识，积极参与教学活动的内在动力。有了兴趣，学生才不会把学习当作一种负担，而是产生积极愉悦的学习体验。但是，传统的数控车床实训教学模式，基本上是以教师为主体的传授式教学，机械性操作多，以学生为主体的自主性实践少，课堂气氛常常因此显得压抑沉闷，学生也没有学习的兴趣。鉴于此，我们在进行数控车床实训教学时，应当致力于改变这种现状，即要引导学生积极参与，让学生以主体身份参与教学全过程，营造一种轻松、自由的学习氛围，使学生对数控车床实训产生学习的兴趣。
比如，我们在对数控车床的面板操作进行讲解时，传统的教学方式是全班学生都围绕教师，教师对机床上的键盘进行逐一讲解，但是这样学生的视角会受到限制，同时也有可能因为实操室的噪音而听不清楚教师的讲解，进而造成学生学习兴趣下降，教学效率低下。这时，我们就可使用数控仿真软件，如此既能让学生更快熟悉和了解数控机床的操作面板及系统加工按钮应用，学习环境也会更安全，给学生营造了一种轻松、自由的学习氛围，为学生提供了自我探索和自我表现的广阔平台，激发了学生对数控车床实训的学习兴趣，为数控车床实训教学效果的提高奠定了基础。
二、加强对学生的安全意识教育，保证数控车床实训的教学质量
数控车床专业教学，涉及高速运转的机械设备以及相关工、夹、刀、量具，在安全上需要极大的保障。在实训中如果出现安全事故，那么无论是对学校还是学生家庭，都会造成严重的影响。所以，作为数控车床实训的指导教师，我们必须加强对学生的安全意识教育，让学生能在安全的环境中，掌握数控专业知识，从而保证数控车床实训的教学质量，为学生以后步入社会，走上工作岗位提供有效的保障。
比如，我们要告诉学生，应该严格遵守数控机床的安全操作规程，熟悉数控机床的操作顺序；保持数控机床周围的环境整洁；操作时必须穿戴好工作服、工作鞋，不能穿、戴有危险性的服饰品，女同学应戴安全帽，将长发塞入帽子里；机床工作开始之前要有预热，认真检查系统是否工作正常，如机床长时间未开动，可采用手动方向向各点添加油；使用刀具要与机床允许的规格相符合，损坏严重的刀具要及时更换等等。这样，我们只有不断加强对学生的安全意识教育，让学生掌握安全的数控车床知识，才能使学生养成良好的职业素养。
三、创新数控车床实训教学方法，切实提高学生的理论水平和实操技能
数控技术，需要以坚实的理论为基础，所以我们必须要让学生在理论基础层面上深刻掌握数控技术。然而，传统的教师讲、学生听的固定式教学模式已不适应现代教育教学的发展，我们必须对数控车床实训教学方法进行创新，使教学方法变得丰富多彩、灵活多样，让学生能够对数控技术有更为深刻的理解和认识，并以此切实提高学生的理论水平和实操技能。
比如，数控技术由于自身所具有的复杂性特征，有很多知识对于初学者来说理解起来具有很大的困难，这时，我们就可运用现代多媒体技术，将数控系统的结构和功能以直观化和形象化的方式进行展示，如此，便能帮助学生顺利理解数控系统各部分的功能、工作原理和性能特点等。另外，我们要注重理论与实践相结合，在学生掌握了数控机床原理知识后，要引导学生分析项目、订制工艺，从而使学生的理论水平和实操技能都能得到发展和提高。
综上所述，在数控机床实训教学中，我们一定要采取各种行之有效的措施，来激发学生的学习兴趣，调动学生的学习热情，让学生积极主动地参与数控机床实训学习活动，使学生因此掌握牢靠的操作技能并积累技术经验，我们也能为社会和企业培养出集编程和操作于一身的高技能复合型人才。
参考文献：
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。
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。
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（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。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1～4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（FlexibleManufacturingCell——FMC）。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。
那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。
为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。
车床依用途和功能区分为多种类型。
普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。
转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。
自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。
多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。
仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型
立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。
铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。
专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站
看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。
我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。
金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。
由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。
自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。
但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。
机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。
就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。
美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。
欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。
韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。
近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。
目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。
美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。
1.美国的数控发展史
美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。
2.德国的数控发展史
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。
3.日本的数控发展史
日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。
4.我国的现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。
四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。
参考文献：
1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved
4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学
5.《中国机械工程》
6.《数控机床及应用》作者：李佳
7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期
8《机电新产品导报》2005年第12期
9.《瞭望》2007年第37期
