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【关键词】数控技术 机械制造业影响 策略
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：
随着科学技术的发展，机械产品逐渐成为机、电、液、气、光等的统一体，相应的机械制造业也快速向精度、效率、智能、网络集成等方向发展。机械制造业作为我国的主要工业之一，其发展已进入了以数控技术为主流的阶段。为适应产品批量、周期、复杂度、质量等多元化要求，以及生产过程管理与控制需要，数控技术正迅速发展，并在国内机械制造业广泛应用，形成了深远影响，因此有必要认清数控技术对机械制造业的重要意义。
数控技术对机械制造业中的发展过程
机械制造业是国民经济的支柱产业。据统计，美国68％的社会财富来源于制造业，日本国民总产值的49％是由机械制造业提供的，我国的机械制造业在工业总产值中也占 40％。可以说，没有发达的机械制造业，就不可能有国家的真正繁荣的富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。
20世纪50年代初第一台数控机床的出现，使机械制造技术的发展出现了日新月异的局面，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的应用技术和最基本的装备。而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国机械制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控技术对机械制造业的影响
数控技术普及给机械制造企业的管理带来了新的思路和要求。数控技术普及给机械制造业所带来的不仅仅是生产模式的改变与生产效率的提高，更为重要的是机械制造企业的管理带来了新的思路和要求。数控技术相比与传统技术更为先进，尤其是实现了机械制造业生产的远程控制管理之后，机械制造企业的管理必须由原来的管理模式转变为以数控机床为核心的新兴管理模式，以适应当代机械制造业发展新趋势。从一定程度上讲，数控机床是为了满足管理的自动化，因此，数控机床与管理实际是相辅相成的。所以，机械制造业应该改变传统管理观念，做到管理的科学化、有效化。
数控技术普及带动了相关产业发展。在科技日益发达的今天，各产业的发展总是纵横交错、息息相关的。数控机床的优势要充分发挥出来，离不开相关产业的密切配合，反之，也会促进这些产业的发展。①在数控机床大力推进的背景下，作为数控机床的重要附件，刀具、工具系统这些年也得到蓬勃发展，市场发展很快，产品供不应求；②数控机床作为制造装备的装备，其市场前景离不开国际国内机械制造业的巨大需求空间，机械制造业要大力发展客观上也需要制造母机――数控机床的升级换代，二者相辅相成，形成了良性循环；③在机械制造过程中，大量耗材，如钢铁、有色金属、电器元件、木材等的需求量大增，给相关企业提供了发展的良机。
数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。数控技术是机械制造业发展的关键与核心，在一定程度上决定着机械制造业发展水平与趋势。数控技术对机械制造业的主要影响之一就是数控技术普及大大促进了机械制造企业技术进步。从历史的角度来讲，我国机械制造业基础差底子薄，与国外发达国家中相比存在着较大的差距，数控技术在机械制造业中的流通与普及，大大改变了我国机械制造业落后局面，为我国机械制造业的进一步发展提供了新技术，提供了新的生产组织与生产工艺。我国机械制造业生产模式由原来的一个工人只能掌控一台机器发展到一个工人可以任意地掌握几台机器，机械制造业生产效率有了极大的提高。
机械制造业应对数控技术所采取的措施探析
逐渐转变企业管理理念和手段。由于受传统机械制造企业管理观念的影响，我国传统机械制造企业因为管理不科学出现各种各样的问题。新时代新背景下，数控技术掌控的机械制造企业管理当中，应该改变传统的企业管理理念和手段，适应数控技术管理要求进行理念和手段更新。改变原先机械制造业以对人的管理为主的管理模式，转变为对人对物的管理相结合的新型管理模式。逐渐转变企业管理理念和手段，是现代机械制造业适应新时展所采取的重要措施。
有针对性的开展技术改造。数控技术水平的优劣高低是一家机械制造业的重要标志，因此，有针对性地开展技术改造早已成为机械制造业适应新时代新形势所做出的必要努力。然而，在实际的技术改造过程中，机械制造业应该注重技术改造要以赢得市场先机为目的，任何行业的技术改造无非是为了获得更大的市场份额。另外，机械制造业还要注意加强与数控机床相关的附件和软件的开发工作，逐步完善与数控设备相关的附属设备改造。还有就是要加强品牌宣传，选取技术设备的主流品牌系统。
注重相关人才的培养和储备。数控机床是精密机械与计算机、自动控制、自动检测等技术相结合的机电一体化产品。与普通机床相比，其具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高、产品质量稳定和胜任复杂曲面加工的特点，因此在机械制造业中的地位日益重要。也正是缘于其高技术含量的特点，为使其充分发挥效率，企业必须加强与之相关的维修、工艺、操作人才的培养。国内的机械制造业，普遍重设计轻工艺，工艺人员不足；普通机床操作工人多，业务素质低；维修力量有限, 能力不足以应对数控机床，造成数控机床利用率低, 这也成为生产环节的瓶颈之一。在这方面沿海地区比内地做得要好，基本实现了维修、编程和操作的人员集于一体，而内地企业的维修力量最为薄弱，与欧美国家相比差距更大。面对此现状，企业可以下几方面加强对数控人才的培养：加大从业者人数, 注重梯次建设, 规避人才流失带来的负面影响；提高从业者素质，让大学生来搞加工和维修，可从政策、职称等方面加以倾斜；提高从业者经济待遇，激发其主动性和创造性, 更好的为企业服务。
组建适合企业的生产模式, 企业生产的最终目的是为了赢利。我国机械制造业的发展程度与规模存在着巨大的差距，数控技术的采用不仅没有缩短他们之间的差距，而且还在一定程度上拉大了机械制造业的差距，造成了机械制造业的两极分化现象。组建适合企业的生产模式，可以减少甚至杜绝这种现象，毕竟企业生产的最终目的是为了赢利，探讨企业的生产新模式才能在绝望中寻找希望，才能在激烈的的市场竞争中处于不败之地。
总结
数控技术正向智能化、自动化、高精密的方向发展，在工业技术、汽车行业和煤矿机械以及各个机械制造行业中，有很重要的位置，对我国的机械制造业的发展具有重要的作用。数控技术的应用，可以推进我国机械制造行业的快速发展，是我国通向工业经济大国的必经之路，使我国工业经济迈向世界大国行列，使我国在世界市场上占据更重要的位置。
参考文献
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[4] 周M。 浅谈数控技术在机床中的应用[J]. 贵州农机化. 2009(06)
Abstract: The numerical control technology is the key to realize the automation of mechanical manufacture, directly affects the development of national industry and the improvement of comprehensive national strength. Production and application of the NC technology as the core of mechanical equipment has become an important standard to measure a national technology level and strategic position. Therefore widely used in NC technology application in manufacturing industry, the strategic and development strategy, it is our country realizes industry economic power must be vigorously promoted and widely development.
Key words: machinery manufacturing; NC technology ；application development
中图分类号：TG519.1 文献标识码：文章编号:
0 引言 在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。
1 技术特点 数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。目前是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。
2 机械制造中数控技术的应用
2.1 工业生产 工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。 在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2 煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量
2.3 汽车工业 汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4 机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重。面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。
3 数控技术的发展 从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。
机械制造技术智能化发展装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过，“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
关键词：机械制造业；数控技术；应用；展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以计算机为主导的现代科学技术推动了传统机械制造业的发展，现代机械制造业面临着多品种、小批量的需求环境，同时产品交付周期缩短、产品质量要求较高，要求其必须具备一定的柔性。现代数控技术在机械制造业中的应用增强了其对新的需求环境的适应能力，并提高了产品的市场竞争能力，现代数控技术有效地提升了机械制造业的可靠性、功能和效率，因此有着十分可观的应用前景。
2数控技术及其应用优势
现代数控技术是以计算机技术为支撑，以计算机数字信息的形式对机械制造和操作过程进行控制的技术，集网络通信技术、计算机技术、机械制造技术、光电技术、传感技术等于一体，具有自动化、精度高、柔性强、效率高等优点。数控技术在机械制造业中的应用极大地提高了机械制造的灵活性和设备运转操作的效率，具体表现在：可以快捷方便地修改加工工艺参数，增强了产品创新能力和提高了批次加工能力；提高了产品加工的精度、缩短了辅助时间的消耗；可以高质量的完成具有复杂几何构型的零部件的加工；使用模块化的标准工具，缩减了换刀及安装时间，提高了工具标准化模块化水平。
3数控技术在机械制造业中的应用
3.1在机床设备上的应用
机械机床设备是现代机械制造业的基本工具和核心技术，机床设备作为机电一体化的重要组成部分必须具有符合要求的自动化控制能力。计算机数控技术的发展为现代机械制造业的机床设备自动化控制提供了良好的技术手段，将相应的控制装置安装在机床设备上，用数控技术对机床设备进行控制，可以人为地输入命令的方式对机床的操作动作进行控制，它将加工工件和刀具之间的位置距离、刀具选择、主轴变速大小、冷却泵的开关等各种操作动作和顺序以数字信息的信息存储在控制器存储中，根据既定程序发出命令来控制机床的伺服系统或操作元件。
3.2在木材加工上的应用
木材加工中比较常见的数据机床设备主要有：数控镂铣机，有1-6个高速运转的主轴电机，每个主轴既可以单独工作又可以联动协同工作，可以同时实现对多个部件的加工，具有较高的工作效率；数控加工中心，可以实现三轴联动、四轴联动或无轴联动，有1-2套高速运转的主轴电机，能够实现自动更换刀具的功能；缩放雕刻机，其有机械手进行控制，有2-16个刀轴，可以实现对具有圆柱面或平面形状的工件进行批量成比例的缩放式雕刻；机器人雕刻机，在数控技术控制下进行全自动操作，可以对固定的工件进行表面雕刻；数控带锯机，可以两轴联动，可以实现对板材的曲线加工；全自动喷漆系统，能够对移动或固定的工件进行表面喷漆。
3.3在工业生产上的应用
数控技术应用到工业生产上就是工业机器人，其是由控制模块、驱动模块和执行模块所构成，主要在机器设备的生产线上使用，执行焊接、装配、喷漆等方面的操作，也有使用在复杂恶劣的劳动环境中，比如太空、深水作业等，它可以通过机械手实现对工件的抓取、搬运等操作，其在汽车装配、喷漆、集装箱的搬运等方面发挥了重要作用。实际操作中工业机器人的控制单元由计算机系统组成，控制机器人根据写入的程序命令向驱动模块发出指令以完成预先设置的动作，同时负责执行动作的检测，一旦出现异常，由传感系统反馈到控制模块，发出警报并做出相应的保护，执行模块由机械构件或伺服系统所组成，执行模块在动力系统的支持下完成指令所规定的操作行为。
3.4在采煤机器制造方面的应用
适应不同地质煤质情况的采煤机器品种较多，属于小批量生产的类型，不同机壳的毛坯生产多采用焊接件的形式，这在传统的机械加工下难以实现，而使用数控气割技术和龙骨板程序可以很好的处理滚筒、采煤机叶片下料等问题，不仅可以获得较快的切割速度，而且一些工件的焊接坡口可以直接割出，是的生产效率大为提高。数控气割机的切缝补偿装置自动可调，它可以对构件的实际轮廓外形进行程序化的控制，这样就可以借助切缝补偿值的调节来实现对毛坯件加工余量的精确控制。比如在采煤机的销轨轮，其外形呈现摆线齿形，具有较深的切槽，加工余量较大，而普通铣床的加工余量不均匀，使用数控铣床就可以对该问题进行精确的控制。切削加工中可以对形状复杂、精度较高的工件进行加工，采煤机的浮动油封在实际工作中要求内环凸曲面与外环凹曲面的密封圈具有相等的压缩量，这样均匀的压缩接触面积才能满足密封的要求，因此内外环凸凹曲面的加工精度要求较高，使用数控机床加工，可以容易地保证其曲面精度，满足使用要求。在采煤机减速构件中，其行星架等分孔的等分精度和同轴精度对整个机器的使用寿命和传动精度等都有直接影响，使用数控机床进行行星架的加工，既可以保证工件的精度要求，又可以提高加工效率。
4展望
机械制造自动化的关键在于数控技术的应用，它会直接影响到一个国家机械制造工业的发展水平和生产力水平，甚至某种程度上讲以数控技术为核心的机械制造业水平已经成为了衡量一个国家技术水平的重要标准，所以在机械制造业中广泛推广和使用数控技术，具有重要的应用价值和战略价值。
参考文献：
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1.1数控技术的原理
现代数控系统主要通过存储程序对各种机床实现不同的控制，整个数控系统由程序、可编程控制单元等部分组成。系统自动加载预先设定的程序，通过输入设备输入机床加工所需的各种数据信息，经过译码、计算机处理、运算，将每个坐标轴的移动分量送达相应的驱动电路，使机床自动加工出符合要求的零件。
1.2数控技术的特点
数控技术作为典型的机电一体化新型科技，是现代制造业集成系统的核心，较之传统加工工艺数控技术有以下明显的特点。
（1）信息化。数控技术广泛采用计算机技术和网络通信技术，实现了机械制造的信息化。
（2）维护和管理水平大大提高。数控技术实现的机械制造加工过程严格按照模块和标准化相关设计参数进行加工，使加工的各环节的时间得到有效控制，时间控制得当，也间接实现了管理水平的提高。
（3）改善精度与质量。数控技术应用于机械制造中，加工过程严格按照预先设定的参数进行加工，避免了人工操作不精确的因素，提高了产品的精度和质量。
（4）利于新产品的研制。数控技术中在预先写好程序后，通过输入参数进行产品加工，由于程序的可移植性和参数变更的方便，新产品的研制也相对方便。
2数控技术在机械制造中的应用
2.1数控技术在煤矿机械中的应用
我国是一个煤炭大国，煤炭产量消耗量在能源系统中有重要地位。采煤业对采煤机的要求较高，采煤机依据煤矿的具体环境不同，其机械种类也不同，因此一般的采煤机都是进行小批量生产，传统生产条件下，单件下料问题是困扰加工单位的一大难题，这也是造成加工成本高的主要原因。采用数控技术不仅可以加快工作进程，高效率地完成任务，并且使用数控气割机还可以精确控制切缝补偿值，精确掌控工件的加工余量。
2.2数控技术在汽车工业中的应用
经济的不断发展推动着交通运输业的快速发展，汽车作为公民出行的主要交通工具，也在不断发展中。数控技术在汽车零部件的制造中起到了重要的变革作用。传统的汽车零部件生产，只单一地把规模效益作为生产目标，数控技术提高了零部件的加工质量，实现了低成本、小规模、高质量的生产。且数控技术的应用也有利于零部件的更新换代，可谓一次投资，长期受益。美国福特汽车公司与Ingersoll机床公司合作，研制成HVM800型卧式加工中心，减少了成本投入，提高了加工效率。
2.3数控技术在工业生产中的应用
工业机器主要由控制系统、驱动系统、执行系统三个部分构成，工业生产中，由于生产环境的限制，很多操作步骤无法实现人工操作或人工操作安全系数及产品质量不高，数控技术的出现有效改善了这一现象。数控技术的使得产品生产效率提高，工作人员的安全有了保障，且利用数控技术可以通过计算机通信系统实现远程操控，降低了人力资源的浪费。在具体的工业生产中，计算机系统组成了各种实际所需的控制单元，利用这类控制单元便能对机械手进行指挥，并根据预先编好的程序输送相关指令，驱动单元接收指令之后便可以实现具体的操作。此外，数控技术也能实现一定的监管功能，一旦发现操作错误，信息就会立刻经过传感器输送到控制单元，同时采用一定的措施进行保护；机械元件与服务系统组成了执行单元，通过动力部分提供动力，进而驱动元件发挥相关作用，从而实现生产操作。
3总结
关键词：机械制造 数控技术 技术研究
前言
在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。
1、 机械制造业现状
机械制造是指从原材料开始，经过热、冷加工，装配成产品，对产品进行调试和检测，包装和发运的全过程。现阶段，我国机械制造业的生产能力和规模都不小，处于世界前列，但是我们机械产品大部分都是中、低档的，技术水平含量比较低，且缺乏独立自主的知识产权品牌。人们在潜移默化中，承认了只要是进口的外国产品，质量就一定好于我国制造的产品。正因为这样，提高机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量成为我国机械制造业的目标，从而满足现代化市场的竞争需求。
2 、数控技术的原理
所谓数控技术是现代数控系统综合运用了计算机、自动控制、电气传动、精密测量、机械制造等多门技术而发展来的，它是自动化机械系统、机器人、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等高技术的基础。
3 、 现代数控系统（CNC）系统的结构
现代数控系统，即CNC系统，主要是靠存储程序来实现各种机床的不同控制要求。由图1可知，整个数控系统是由程序、输入、输出设备、计算机数控（CNC）装置、可编程控制单元、主轴控制单元和速度控制单元等部分组成，习惯上简称为CNC系统。CNC系统能自动阅读输入载体上事先给定的数字值并将其译码，从而使机床动作并加工出符合要求的零件。
（1) CNC装置的工作原理
CNC装置的工作原理是通过输入设备输入机床加工所需的各种数据信息，经过译码、计算机的处理、运算，将每个坐标轴的移动分量送到其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服电机，带动坐标轴运动，同时进行实时位置反馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所需求的位置。
(2)CNC装置的插补原理
对于连续切削的CNC机床，不仅要求工作台准确定位，还必须控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动，进行切削运动，并保证切削过程中每一点的精度和粗糙度，这取决于CNC装置的插补功能。数控机床加工曲线时，用一小段折线逼近要加工的曲线。“插补”实质是数控系统根据零件轮廓线型的有限信息，计算出刀具的一系列加工点、完成所谓的数据“密化”工作。
4、 数控技术装备
(1)自动控制及智能化的数字化技术
自动控制理论和伺服驱动技术对数控机床的功能、动态特性和控制品质具有决定性影响。在对一个具体的控制装置或系统的设计、仿真和现场调试中，自动控制理论具有重要的理论指导作用。在伺服速度环控制中采用的前馈控制，使传统的位置环偏差控制的跟踪滞后现象得到了很大的改善，而且增加了系统的稳定性和伺服精度。
交流驱动系统发展迅速，交流传动系统已由模拟化向数字化方向发展，而且向智能化的数字伺服技术发展。以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。与交流伺服电动机驱动技术相配套的是电力电子技术，它提供了瞬时输出很大的峰值电流和完善的保护功能。
（2）精密机械技术
精密机械技术是数控机床的基础，它包括精密机械设计和精密机械加工两大方面。精密机械技术，当今正面临着重大的挑战。机械系统自身在结构及传动精度、刚度、体积、质量和寿命等方面对数控机床仍具有举足轻重的影响。在制造过程所使用的机电一体化系统中，（如：Computer Aided Deigning,简称CAD;Computer AidedManufacturing ,简称CAM;Computer Aided Process Planning,简称CAPP等）、人工智能和专家系统，形成新一代的机械制造技术。但传统的以知识和技能形式存在的机械技术是任何其它技术所无法取代的。因此对一台数控机床而言，机械结构和传动占了很大比例，不断发展各种新的设计计算方法和新型结构，采用新材料和新工艺，使新一代数控机床的主机具有高精度、高速度、高可靠性、体积小、质量小、维护方便和价格低廉的机械结构。
（3）精密检测和智能化的传感技术
精密检测和传感技术一直是闭环和半闭环控制的系统中的关键技术，检测和传感装置则是实现自动化控制的关键环节之一。精密检测和传感的精度与功能直接影响自动控制的品质，在精度补偿方面发挥重要作用。精密检测的关键元件是传感器，数控系统要求传感器能快速、精确地获取信息，并在各种各样的工作环境下能够可靠地运行。
5、 数控技术在机械制造中的应用
（1）数控技术在机床上的应用
数控机床的工作过程是将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理，即对所有的操作步骤（如机床的启动或停止、主轴的变速、工件的夹紧或松夹、刀具的选择和交换、切削液的开或关等）和刀具与工件间的相对位移以及进给速度等都用数字化的代码表示。在加工前由编程人员按规定的代码将零件的图纸编制成程序，然后通过程序载体（如穿孔带、磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等）或手工直接输入（MDI）方式将数字信息送入数控系统的计算机中进行处理，最后通过驱动电路又伺服装置控制机床实现自动加工。数控机床的最
大特点是当改变加工零件时，一般只需要向数控系统输入新的加工程序，而不需要对机床进行人工的调整和直接参与操作，就可以自动地完成整个加工过程。
（2）数控技术在汽车工业中的应用
近些年来,汽车工业发展突飞猛进,在如此快速的发展过程中,汽车配件的加工技术也同步在飞速发展,而数控技术的应用,在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。将加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求,做到一次投资,长期受益,又有不逊于组合机床刚性自动线的制造效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现,不但如此,还有一些其他方面的技术,如数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都有了更加广泛的应用。
(3）数控技术在机械设备中的应用
机械设备在机械制造中占有着极其重要的作用,基于现代机械制造业的要求,拥有着控制能力的机床设备在现代机电一体化产品中发挥着不可取代的作用。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即在机床上应用计算机控制技术,也就是用数控技术对机床的加工进行指挥控制,这就是我们现在所熟悉的数控机床。这种新一代机电一体化产品是以代码来实现机床控制的,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的工作等各种操作储存在控制介质内,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,以控制机床使其加工出我们所需的工件。
6、 数控技术的发展趋势
随着科学技术的不断发展，数控技术的发展越来越快，数控机床朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势就是采用“PC＋运动控制器”的开放式数控系统，它不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点，而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。美国将其称为新一代的工业控制器，日本称其将带来第三次工业革命。
以飞机装配工艺为例，过去采用样板、模线、样件等模拟量传递方式，效率，准确度，产品质量都比较低。而现在基于计算机的先进装配协调方法采用了数字量传递的方式，效率，准确度都有很大提高。然而无论是哪种装配，协调工艺都决定于其设计。因此要提高装配，协调工艺必须从设计入手。数字化设计技术以CAD/CAM技术、计算机技术、网络数据库技术和信息集成技术发展等为基础，主要内容有产品数字化定义、虚拟装配和并行技术等。产品数字化定义是应用计算机来描述和定义产品的研制，它的目的是对在产品全生命周期的数字化过程中所包含的信息进行定义和描述，以及这些信息之间的相互关联。产品数字化装配是指对已进行数字化定义的产品零部件通过计算机实体进行虚拟装配，确定航空部件的配合是否符合尺寸，配合要求是否存在超差等等。使在设计过程中的可能不合理因素减到最少，从而减少在制造过程中的更改与返工。由于采用了数字化设计技术，使波音777研制周期缩短了一半，降低了25%的成本，减少了75%的出错与返工率，产品质量得到了大幅度提高。并在波音777飞机开发与制造过程中的成功应用，使数字化设计技术的重要性得到充分认识。
2集成技术
由于航空产品有研制周期长，结构复杂，制造精度要求高，产品使用期长，售后情况复杂，研发生产合作国际化等特点，因此集成技术显得尤为重要。作为集成制造技术的重要组成部分，计算机集成制造技术通过计算机技术将CAD、数控编程、数控加工等原本各自独立的环节整合为一个有机整体，以达到提高产品质量，缩短制造过程，减少生产成本的目的。现代集成技术包含有信息集成、过程集成和企业间集成。通过现代集成技术可实现数字化、网络化、全球化制造。完成波音777研发生产后波音公司，开始实施DCAC/MRM（飞机结构设计与控制/制造资源管理），以达到从用户订单、设计制造、最终到交付使用的统一信息和过程管理的目的。现代集成技术可以解决以前单一数据源方面存在的问题，统一管理产品数据、生产管理过程数据。确定信息的完整性、唯一性、协调性、有效性、无冗余和安全性。将资源管理、设计、制造、销售、服务等5个过程的信息整合为一体。
3数控加工技术
先进的数控加工技术是当代航空制造业中一个重要的组成部分，也是柔性制造技术的基础。随着我国近年来大量新机研制项目的开发，大量的业务都需要国际间合作，各航空企业所保有的数控机床总量已大幅度增加，通过数控机床加工的零件数量明显增多。在航空制造所涉及的零部件主要特点是结构复杂、零件数量多，表面形状复杂。因此加工技术难度很大，在此需求背景下，对航空行业的数控加工技术水平有很高要求。为实现这一要求，以特征技术为基础的针对飞机零部件和发动机机构件的CAD/CAPP/CAM集成系统技术，分布式的DNC技术，CAP智能化技术，网络数据库以及相应的数据管理技术，车间生产组织、管理调度技术有了很大的提高。
4虚拟制造技术
虚拟制造的实质是通过相关软件在计算机中的制造，可在计算机中演示完整的制造过程。通过虚拟制造可以验证制造过程的安全性，并且可以进一步优化生产方案。从而保证设备与操作人员的安全，降低产品的生产成本，缩短生产工期，提高生产效率。
5计算机技术
在常规成形领域中的应用作为最早于计算机技术相结合的行业，计算机技术明显地推动着航空制造工业各方面的改变。计算机技术在航空部件制造的三大传统工艺（钣金、机械加工、铆装）中的广泛应用，航空制造技术水平有很大进步。飞机钣金件往往具有结构体积大，质量轻的特点，而且大部分飞机结构中的钣金部分是保证飞机气动外形的重要组成，其加工水平直接决定了飞机的气动性能。然而以蒙皮加工为例，传统的蒙皮拉形机往往以人工操作为主，加工质量取决于操作员的熟练度与技术水平，导致产品质量不稳定。不过随着大量采用数控技术的蒙皮拉形机的投入使用，产品质量得到稳定保障。在传统的机械加工方面，大量地对先进数控设备进行采用，使飞机零部件中的复杂表面加工，如发动机叶片的生产效率大大提高。在传统的飞机连接技术中主要采用铆接等方法，同时也导致了疲劳寿命低，密封性差等。而随着对真空电子束焊，激光焊等先进连接技术的研究，可以有效地改善机体结构的各项力学性能。
6结束语
关键词 校企合作；数控实训基地；先进装备制造业
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）18-0149-04
1 前言
先进装备制造产业广泛应用先进的数控技术，迫切需要大量的数控技术技能人才。随着湖南省先进装备制造产业的高速发展，数控技术技能型人才的需求持续增长，人才需求缺口日益增大，高职院校培养的毕业生难以满足用人单位对人才的量和质的需求，主要原因是毕业生的实践操作技能训练不足。以培养学生动手能力为主的高等职业教育，需要一个强大的实训体系做保证，因此必须加大力量建立起先进、系统的校内外实训基地[1]。
先进装备制造业是湖南省的战略性新兴产业和优势产业，先进装备制造产业的快速发展，为培养产业所需的技术技能人才提供了设备、技术、师资和项目资源支持，高职学院如何利用这种资源优势，建设一个“产业契合度高、校企合作紧密、社会服务能力强、管理体制机制完善、实训师资队伍水平高、教学资源丰富”的生产性实训基地[2]，是高职院校教学建设的重点，也是高职教学研究和实践领域关注的一个焦点。
2 生产性实训基地建设基础
张家界航空工业职业技术学院数控实训基地紧紧围绕数控技术专业及其专业群进行规划、建设，已成为中央财政支持的全国职业教育实训基地、国防职业教育实训基地、中航工业高技术人才培训基地、全国职工职业工种（数控车、数控铣、加工中心）技能实训基地、湖南国防科技工业军民融合航空制造生产性实训基地、张家界市机械工程技术研究中心。数控技术专业是湖南省教学改革试点专业、湖南省“十一五”精品专业、全国机械行业技能人才培养特色专业、湖南省“十二五”特色专业、湖南省专业评估“优秀”专业，数控技术专业教学团队为省级教学团队。学院新校区已建成7600 m2的标准厂房，学院欧元贷款项目购置了3000余万元的数控类设备及软件，包括五轴加工中心、车铣复合加工中心、卧式加工中心、五轴数控磨床、三轴加工中心、数控车、数控铣、三坐标测量机、快速成型设备等50多台设备，并配套了UG、宇龙多轴仿真软件、VERICUT等CAD/CAM及数控仿真软件，为生产性实训基地提供了有力的硬件环境支持。
3 生产性实训基地校企合作体制机制建设
生产性实训基地的建设模式 以学院为主体，以数控技术专业及所属专业群为依托，通过“引企入校”“筑巢引凤”“来料加工”“技术推广”等模式，建设校企合作先进制造生产性实训基地。
采用“引企入校”模式，由学院提供场地，张家界汽车配件制造有限公司提供设备、人员、技术、产品，校企合作共同新建张航汽配制造有限公司。
改建校内现有数控实训中心，成立张航先进制造有限公司，采用“筑巢引凤”模式，由学院提供生产场地、设备，由张家界天成机电设备制造有限公司、中航工业飞机起落架有限公司、中航工业青岛前哨风动工具制造技术有限公司等提供人员、技术、产品，分别成立天成叶轮制造部、飞机起落架零件制造部、青岛风动工具制造部。
采用“来料加工”模式，成立外协生产部，承接区域内中小型企业产品零件的加工。
采用“技术推广”模式，聘请企业高级技术人员担任技术大师，成立CAD/CAM工作室、逆向与精密测量工作室。
校企双方签署校企合作协议，明确配置资源、核算成本、分配收益、管理财产、实训教学等方面的具体实施方案，制定生产经营等方面的管理制度，形成以“契约”为保障的利益共享机制。建成后的校企合作生产性实习实训基地框架如图1所示。
生产性实训基地的运行机制 基地内校内企业、张航先进制造有限公司成立相应董事会，学院与相关企业签订校企合作协议，共同进行基地的建设与管理，确定不同企业运作和专业人才培养模式，进行基地产品生产和教学案例的调研分析，协调生产计划和实训计划的组织和实施，最后完成产品生产和人才培养质量的评估，根据市场对产品和人才培养质量的反映，调整产品生产和教学案例。实施学院统一管理下的“专业（群）+基地”运作模式，按企业实际生产环境进行布局，实现教学环境与生产环境、校园文化与企业文化的有机融合，统筹发挥基地的教学、生产、培训、鉴定和技术服务功能。
生产性实训基地的管理模式 在学院统一管理下，通过校企合作董事会，构建校企一体化校内生产性实习实训基地管理体系，确立管理的方针及目标，明确校企双方的管理职责，实施过程管理控制，严格执行内部审核、质量跟踪和管理评审等制度。
1）校企共同制定生产性实习实训基地市场运作管理标准、生产性教学管理标准、生产过程控制工作标准、生产性实习实训基地顶岗实习工作标准、生产性实习实训基地学生科技创新创业服务工作标准、设备安全操作规程和使用规程、产品质量管理标准、教学质量监控评价标准等管理制度文件，生产教学全面推行中航工业“6S”管理。
2）按照企业生产、管理和运行标准，完善现有数控车、数控铣、加工中心、数控特种加工等项目化、模块化教学培训标准，校企共同制定五坐标数控车、五坐标加工中心等高端数控加工实训项目以及逆向工程、精密测量、CAD/CAM实训项目的教学培训标准，校企共同评定教学培训质量。
3）公司与系部共同制订生产计划及培训计划，根据生产计划中开工期、日产量、工位数的要求，安排生产性实训任务。实训过程采用班组管理的模式，教师、技师根据生产项目和教学内容的要求，合理组织实施生产任务和教学任务，使实训过程不但满足生产要求，同时满足教学、实训的要求。学生既能学到必需够用的理论知识，又能通过真实的生产，掌握实际职业技能，领略职场氛围和企业文化。
4 实践教学体系设计
按照“生产导向、能力为本、校企互动”的原则，根据职业技能形成的内在规律，充分考虑学生职业生涯的需要，以学习者为中心，以项目为载体，以生产流程为导向，融入国家职业标准和德国DMG多轴数控培训标准，校企共同构建“四层次、六模块”的数控技术专业实践教学体系，以提高实习实训的针对性和实效性，适应不同阶段、不同层次、不同就业的需要[3]。数控技术专业实践教学和培训体系如图2所示。
5 基地功能建设和内涵建设
基地满足技能培养要求，突出生产性实训
1）承担学院的数控实训及技能鉴定教学任务，突出实践技能与创新能力培养，体现为教学服务的宗旨。
2）营造生产环境，培养学生工程实践应用能力，熟悉职场规范，顺利实现零距离上岗。
3）基地承接部分学生的毕业实习和设计任务。
4）实现与区域内中高职院校共享共用，接纳区域内职业院校学生实习实训与培训。
基地成为产、教、研结合的平台
1）通过基地的张家界市机械工程技术研究中心，面向先进制造企业、湖南省国防科技工业，积极开展与中南大学、吉首大学等高等学校的联合研究，充分发挥基地的设备资源和人力资源优势，加强技术服务团队的建设，共同开展和承担课题研究、技术开发、应用技术咨询、新技术培训和推广等服务，并针对企业生产中遇到的问题进行技术诊断，推动企业改进工艺流程，实现协同创新[4]。
2）数控专业教师可以利用基地的有利条件，在实训基地的各项实际工作环境中顶岗实践，积累实际工作经历，提高实践教学能力，使基地成为学院培养“双师型”教师队伍的摇篮。
3）校企合作共同编写实习实训教材，并开发相应实训项目题库，校企合作开发典型零件加工工艺过程仿真教学软件、数控编程教学软件、实践教学微课等，构建校企共享的学生、职工培训数字化课程资源库、案例库。
基地为学生提供自身发展的平台
1）成立数控兴趣小组，给有能力、有潜力的学生提供课外学习的场所，拓展学生的知识面，提高学生的学习兴趣，从而提高学生的就业竞争实力，同时为学院参加省、市数控技术技能竞赛储备人才。
2）为学生课外科技创新及创业活动提供场所。
3）为学生提供校内顶岗实习岗位。
基地成为校企合作的纽带
1）校内实训基地通过引入企业产品生产，在生产计划、生产组织、工艺流程制定、生产流程、产品质量控制等方面与企业合作，共同实施产品制造，从而成为校企合作的坚实纽带[5]。
2）充分利用实训基地教学资源，与行业企业共同开发培训项目。
3）紧贴湖南先进装备制造产业发展需求，与湖南装备企业进行深度合作，开展装备高端人才研修培训项目，推动关键技术、工艺、流程的研发，促进科技成果转化。
4）与企业联合开展“订单班”培养。
6 结语
校企合作是生产性实训教学的关键，校企合作校内生产性实训基地的建设是高职院校培养高素质教师和受企业欢迎的高技术技能人才培养的有效保障。面对新的职业教育模式，校企合作生产性实训基地建设的发展在于创新机制，校企合作生产性实训基地建设的重点在于基地的功能和内涵建设。
参考文献
[1]李仁山.校企合作人才培养模式下高职教学及其管理改革探讨[J].北京市经济管理干部学院学报，2011（2）：51-55.
[2]湖南省教育厅.关于印发《湖南省职业院校校企合作生产性实习实训基地建设方案》的通知（湘教通〔2014〕176号）[Z].长沙：2014.
[3]黄涛，吴劭宸.浅谈我校摄影及后期处理经营性实训基地建设[J].科教文汇，2013（19）：89-90.
关键词：数控技术 机械设计制造 自动化 人才培养
中图分类号：G718 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2013）09-0245-01
1 前言
随着我国经济的发展，也带动了我国科技的迅速发展，这就使我国从原来的机械大国逐步转变成为了机械强国，但是从目前高等院校的人才培养模式来看，仍然存在着很多问题，具体表现在虽然每年毕业生的人数都在不断增加，但是个人素质却没有显著提高，很难达到企业的要求。追溯这个原因，主要体现在大部分高校在现阶段的教育仅仅是注重单纯的给学生传授专业方面的知识，但是却忽视了培养学生的个人能力、综合能力以及创新意识。高校应该尽快完成对教学模式和教学体系的调整与改革，不仅重视理论的培养，还更应该做好学生实践能力的培养工作。
2 当前的人才培养目标与定位
由于当今科学技术的迅速发展，使得传统机械方面的学科和人文科学、材料以及信息等方面的其他专业的边界变得越来越模糊，几个专业之间的联系也变得越来越紧密。因此，机械设计制造及其自动化专业为了适应新形势教学要求的需要，就需要对该专业的人才培养模式做出全面的改革。第一，改革的目的主要是为了给一些事业单位及企业提供具有高素质的人才，以满足现代社会对于人才的能力、个人素养以及专业知识等方面日益增长的需求。在人才类型上主要可以分成工程应用型以及工程研究型两类，这两种类型的人才在培养时所需要的专业知识、操作能力以及个人素质的方式既有共同点也有区别。第二，为了满足新时代下的现代化需求，应该培养出德智体美劳各个方面全面发展，具备专业的基础知识、基本技能以及创新能力的优秀人才，这样才能够满足制造行业一线生产的要求。第三，在现代化的培养目标中，能够充分地体现出当今社会的发展与社会的进步。培养的人才主要应该具备机电结合与工程应用两个方面的特征，人才培养视为了服务制造行业的一线生产；其业务范围具体规定了需要设计制造、管理销售和技术运用及改造等方面的人才。而在该专业的人才培养目标中，并不包含开发型人才。
3 人才培养结构的基本框架
当前该专业的应用型人才培养框架大致可以概括为以下几点：以工程应用为一条主线；以机与电为两根支柱；以设计、制造、测控和传动三个方面为三个模块；以数学物理、人文科学、计算机技术、外语四个方面为四块基石；以专业技术、工程素质、人文修养、道德品质、身心健康五个方面为五种素质。
4 应用型人才培养的主要措施
4.1加强高校师资队伍建设
要想实现教学改革，高校就需要建立起一支具有高素质、专兼结合的已经优化配置的师资队伍。在一所高校中，师资队伍的教学质量、学术水平以及具体实践能力，都会直接影响到学生的水平和质量。首先，需要对该专业的专职教师进行培训，提高基础课教师对专业课的了解，掌握该课程的基础理论与实际应用的技能；使专业课教师明确教学的目标和方向，充分了解专业发展的动态与前言的信息，学习最新的加工工艺，从而保证学生能够学到更好的机械制造技能。
4.2加强高校实验基地建设
高校应该加大对机械制造实验室的投资力度，提高实验室的硬件条件与软件设施。与此同时，还需要修建一些机械拆装实验室，为学生提供机械拆装的设备，使该装业的学生能够通过对这些机械设备的拆装与测绘等技术提高自己的专业技能，之后还需要学生通过三维软件对这些机械拆装的部件做好建模，这样就能够进一步强化学生对于这些机械拆装结构、原理等的掌握。
除此之外，学校还应该积极联系校外的实习基地，组织学生去实习基地参观、实习。在这个基础上们不仅能够提高教师的实践能力与科研能力，还能够实现真正的资源共享与优势互补，是高校都能共同进步。
4.3加强高校学风制度建设
高校不仅需要抓好教学的质量，还需要规范教学过程，要同时充分调动教师与学生的积极性。教师应该做好理论教学与课堂教学，同时还不应该忽视学生的课余时间。可以在学校成立与该专业相关的协会，为学生在课余时间提供学生与实践的场所，而教师也应该积极参与到实训中，给学生做出及时、专业、正确的指导。该实训基地应该全天为学生开放，避免挫伤学生的学习积极性。通过课下的实践，既能够提高教师的教学水平与实践技能，还能够培养学生的动手能力与实践能力。
5 结语
总而言之，在新的时代要求下，国内的各大高校都应该积极研究、探索并改革当前对机械设计制造及其自动化专业的人才培养策略，高校应该转变教育的思想，进一步明确高校培养人才的目的与特色，从而为今后提供高质量的应用型人才做好保证。
参考文献：
[1]明哲.基于数控技术的机械设计制造及其自动化专业应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].制造业自动化，2012，03.
[2]熊志卿.人才培养目标以及知识、能力、素质结构研究――以机械设计制造及其自动化专业为研究对象[J].南京工程学院学报（社会科学版），2005，01.
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