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【關鍵詞】數控技術 機械制造業影響 策略
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著科學技術的發展，機械產品逐漸成為機、電、液、氣、光等的統一體，相應的機械制造業也快速向精度、效率、智能、網絡集成等方向發展。機械制造業作為我國的主要工業之一，其發展已進入了以數控技術為主流的階段。為適應產品批量、周期、復雜度、質量等多元化要求，以及生產過程管理與控制需要，數控技術正迅速發展，并在國內機械制造業廣泛應用，形成了深遠影響，因此有必要認清數控技術對機械制造業的重要意義。
數控技術對機械制造業中的發展過程
機械制造業是國民經濟的支柱產業。據統計，美國68％的社會財富來源于制造業，日本國民總產值的49％是由機械制造業提供的，我國的機械制造業在工業總產值中也占 40％。可以說，沒有發達的機械制造業，就不可能有國家的真正繁榮的富強。而機械制造業的發展規模和水平，則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品，是機械制造業競爭和發展的基礎，也是機械制造業技術水平的標志。
20世紀50年代初第一臺數控機床的出現，使機械制造技術的發展出現了日新月異的局面，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的應用技術和最基本的裝備。而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術，已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術對機械制造業的影響
數控技術普及給機械制造企業的管理帶來了新的思路和要求。數控技術普及給機械制造業所帶來的不僅僅是生產模式的改變與生產效率的提高，更為重要的是機械制造企業的管理帶來了新的思路和要求。數控技術相比與傳統技術更為先進，尤其是實現了機械制造業生產的遠程控制管理之后，機械制造企業的管理必須由原來的管理模式轉變為以數控機床為核心的新興管理模式，以適應當代機械制造業發展新趨勢。從一定程度上講，數控機床是為了滿足管理的自動化，因此，數控機床與管理實際是相輔相成的。所以，機械制造業應該改變傳統管理觀念，做到管理的科學化、有效化。
數控技術普及帶動了相關產業發展。在科技日益發達的今天，各產業的發展總是縱橫交錯、息息相關的。數控機床的優勢要充分發揮出來，離不開相關產業的密切配合，反之，也會促進這些產業的發展。①在數控機床大力推進的背景下，作為數控機床的重要附件，刀具、工具系統這些年也得到蓬勃發展，市場發展很快，產品供不應求；②數控機床作為制造裝備的裝備，其市場前景離不開國際國內機械制造業的巨大需求空間，機械制造業要大力發展客觀上也需要制造母機――數控機床的升級換代，二者相輔相成，形成了良性循環；③在機械制造過程中，大量耗材，如鋼鐵、有色金屬、電器元件、木材等的需求量大增，給相關企業提供了發展的良機。
數控技術普及大大促進了機械制造企業技術進步。數控技術是機械制造業發展的關鍵與核心，在一定程度上決定著機械制造業發展水平與趨勢。數控技術對機械制造業的主要影響之一就是數控技術普及大大促進了機械制造企業技術進步。從歷史的角度來講，我國機械制造業基礎差底子薄，與國外發達國家中相比存在著較大的差距，數控技術在機械制造業中的流通與普及，大大改變了我國機械制造業落后局面，為我國機械制造業的進一步發展提供了新技術，提供了新的生產組織與生產工藝。我國機械制造業生產模式由原來的一個工人只能掌控一臺機器發展到一個工人可以任意地掌握幾臺機器，機械制造業生產效率有了極大的提高。
機械制造業應對數控技術所采取的措施探析
逐漸轉變企業管理理念和手段。由于受傳統機械制造企業管理觀念的影響，我國傳統機械制造企業因為管理不科學出現各種各樣的問題。新時代新背景下，數控技術掌控的機械制造企業管理當中，應該改變傳統的企業管理理念和手段，適應數控技術管理要求進行理念和手段更新。改變原先機械制造業以對人的管理為主的管理模式，轉變為對人對物的管理相結合的新型管理模式。逐漸轉變企業管理理念和手段，是現代機械制造業適應新時展所采取的重要措施。
有針對性的開展技術改造。數控技術水平的優劣高低是一家機械制造業的重要標志，因此，有針對性地開展技術改造早已成為機械制造業適應新時代新形勢所做出的必要努力。然而，在實際的技術改造過程中，機械制造業應該注重技術改造要以贏得市場先機為目的，任何行業的技術改造無非是為了獲得更大的市場份額。另外，機械制造業還要注意加強與數控機床相關的附件和軟件的開發工作，逐步完善與數控設備相關的附屬設備改造。還有就是要加強品牌宣傳，選取技術設備的主流品牌系統。
注重相關人才的培養和儲備。數控機床是精密機械與計算機、自動控制、自動檢測等技術相結合的機電一體化產品。與普通機床相比，其具有自動化程度高、加工精度高、生產效率高、產品質量穩定和勝任復雜曲面加工的特點，因此在機械制造業中的地位日益重要。也正是緣于其高技術含量的特點，為使其充分發揮效率，企業必須加強與之相關的維修、工藝、操作人才的培養。國內的機械制造業，普遍重設計輕工藝，工藝人員不足；普通機床操作工人多，業務素質低；維修力量有限, 能力不足以應對數控機床，造成數控機床利用率低, 這也成為生產環節的瓶頸之一。在這方面沿海地區比內地做得要好，基本實現了維修、編程和操作的人員集于一體，而內地企業的維修力量最為薄弱，與歐美國家相比差距更大。面對此現狀，企業可以下幾方面加強對數控人才的培養：加大從業者人數, 注重梯次建設, 規避人才流失帶來的負面影響；提高從業者素質，讓大學生來搞加工和維修，可從政策、職稱等方面加以傾斜；提高從業者經濟待遇，激發其主動性和創造性, 更好的為企業服務。
組建適合企業的生產模式, 企業生產的最終目的是為了贏利。我國機械制造業的發展程度與規模存在著巨大的差距，數控技術的采用不僅沒有縮短他們之間的差距，而且還在一定程度上拉大了機械制造業的差距，造成了機械制造業的兩極分化現象。組建適合企業的生產模式，可以減少甚至杜絕這種現象，畢竟企業生產的最終目的是為了贏利，探討企業的生產新模式才能在絕望中尋找希望，才能在激烈的的市場競爭中處于不敗之地。
總結
數控技術正向智能化、自動化、高精密的方向發展，在工業技術、汽車行業和煤礦機械以及各個機械制造行業中，有很重要的位置，對我國的機械制造業的發展具有重要的作用。數控技術的應用，可以推進我國機械制造行業的快速發展，是我國通向工業經濟大國的必經之路，使我國工業經濟邁向世界大國行列，使我國在世界市場上占據更重要的位置。
參考文獻
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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
中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：文章編號:
0 引言 在機械制造業中，數控加工技術已經越來越受到重視。隨著計算機技術為主流的現代科技技術發展和市場產品競爭的加劇，傳統的機械制造技術很難滿足現代產品多樣化的發展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產比重的加大，產品交貨質量和成本要求的提高，要求現代的制造技術具有很高的柔性。如何能增強機械制造業對外界因素的適應能力以及產品適應市場的變化能力，就需要我們能利用現代數控技術的靈活性，最大限度的應用于機械制造行業。將機械設備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新的水平，從而滿足現代市場的競爭需求。
1 技術特點 數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。目前是采用計算機控制，預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置，使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設備的工作效率。
2 機械制造中數控技術的應用
2.1 工業生產 工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上，或者運用于復雜惡劣的勞動環境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產質量和人身安全。 在實際操作中，控制單元是由計算機系統組成，指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令，完成預想的操作，同時同步檢測執行動作，一旦出現錯誤或發生故障，由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元，發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。
2.2 煤礦機械 現代采煤機開發速度快、品種多，都是小批量的生產，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而使用數控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料，從而優化套料的選用方案。使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產效率。同時，數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量
2.3 汽車工業 汽車工業近20年來發展尤為迅猛，在快速發展的過程中，汽車零部件的加工技術也在快速發展，數控技術的出現，更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產品不斷更新換代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率，從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念，實現了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現，不僅如此，數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等，在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。21世紀的汽車加工制造業已經離不開數控加工技術的應用了。
2.4 機床設備 機械設備是機械制造中的重中之重。面對現代機械制造業的需求，具備了控制能力的機床設備是現代機電一體化產品的重要組成部分。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數控技術對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數控機床。它是以代碼實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數字碼記錄在控制介質上，從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件，使機床自動加工出所需零件。
3 數控技術的發展 從第一臺數控機床開發成功到現在已有50多年的歷史，由傳統的封閉式數控系統發展到現今的開放式PC數控系統。傳統的計算機數控系統，由于采用封閉的體系結構，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結構的計算機數控系統的發展，使傳統的計算機數控系統的市場正在受到挑戰。開放式計算機數控系統，采用軟件模塊化的體系結構，顯示了優良的性能，能適應各種計算機的軟件平臺，具有統一風格的用戶交互環境，操作、維護、更新換代和軟件開發都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數控系統發展的方向。
機械制造技術智能化發展裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過，“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。
關鍵詞：機械制造業；數控技術；應用；展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以計算機為主導的現代科學技術推動了傳統機械制造業的發展，現代機械制造業面臨著多品種、小批量的需求環境，同時產品交付周期縮短、產品質量要求較高，要求其必須具備一定的柔性。現代數控技術在機械制造業中的應用增強了其對新的需求環境的適應能力，并提高了產品的市場競爭能力，現代數控技術有效地提升了機械制造業的可靠性、功能和效率，因此有著十分可觀的應用前景。
2數控技術及其應用優勢
現代數控技術是以計算機技術為支撐，以計算機數字信息的形式對機械制造和操作過程進行控制的技術，集網絡通信技術、計算機技術、機械制造技術、光電技術、傳感技術等于一體，具有自動化、精度高、柔性強、效率高等優點。數控技術在機械制造業中的應用極大地提高了機械制造的靈活性和設備運轉操作的效率，具體表現在：可以快捷方便地修改加工工藝參數，增強了產品創新能力和提高了批次加工能力；提高了產品加工的精度、縮短了輔助時間的消耗；可以高質量的完成具有復雜幾何構型的零部件的加工；使用模塊化的標準工具，縮減了換刀及安裝時間，提高了工具標準化模塊化水平。
3數控技術在機械制造業中的應用
3.1在機床設備上的應用
機械機床設備是現代機械制造業的基本工具和核心技術，機床設備作為機電一體化的重要組成部分必須具有符合要求的自動化控制能力。計算機數控技術的發展為現代機械制造業的機床設備自動化控制提供了良好的技術手段，將相應的控制裝置安裝在機床設備上，用數控技術對機床設備進行控制，可以人為地輸入命令的方式對機床的操作動作進行控制，它將加工工件和刀具之間的位置距離、刀具選擇、主軸變速大小、冷卻泵的開關等各種操作動作和順序以數字信息的信息存儲在控制器存儲中，根據既定程序發出命令來控制機床的伺服系統或操作元件。
3.2在木材加工上的應用
木材加工中比較常見的數據機床設備主要有：數控鏤銑機，有1-6個高速運轉的主軸電機，每個主軸既可以單獨工作又可以聯動協同工作，可以同時實現對多個部件的加工，具有較高的工作效率；數控加工中心，可以實現三軸聯動、四軸聯動或無軸聯動，有1-2套高速運轉的主軸電機，能夠實現自動更換刀具的功能；縮放雕刻機，其有機械手進行控制，有2-16個刀軸，可以實現對具有圓柱面或平面形狀的工件進行批量成比例的縮放式雕刻；機器人雕刻機，在數控技術控制下進行全自動操作，可以對固定的工件進行表面雕刻；數控帶鋸機，可以兩軸聯動，可以實現對板材的曲線加工；全自動噴漆系統，能夠對移動或固定的工件進行表面噴漆。
3.3在工業生產上的應用
數控技術應用到工業生產上就是工業機器人，其是由控制模塊、驅動模塊和執行模塊所構成，主要在機器設備的生產線上使用，執行焊接、裝配、噴漆等方面的操作，也有使用在復雜惡劣的勞動環境中，比如太空、深水作業等，它可以通過機械手實現對工件的抓取、搬運等操作，其在汽車裝配、噴漆、集裝箱的搬運等方面發揮了重要作用。實際操作中工業機器人的控制單元由計算機系統組成，控制機器人根據寫入的程序命令向驅動模塊發出指令以完成預先設置的動作，同時負責執行動作的檢測，一旦出現異常，由傳感系統反饋到控制模塊，發出警報并做出相應的保護，執行模塊由機械構件或伺服系統所組成，執行模塊在動力系統的支持下完成指令所規定的操作行為。
3.4在采煤機器制造方面的應用
適應不同地質煤質情況的采煤機器品種較多，屬于小批量生產的類型，不同機殼的毛坯生產多采用焊接件的形式，這在傳統的機械加工下難以實現，而使用數控氣割技術和龍骨板程序可以很好的處理滾筒、采煤機葉片下料等問題，不僅可以獲得較快的切割速度，而且一些工件的焊接坡口可以直接割出，是的生產效率大為提高。數控氣割機的切縫補償裝置自動可調，它可以對構件的實際輪廓外形進行程序化的控制，這樣就可以借助切縫補償值的調節來實現對毛坯件加工余量的精確控制。比如在采煤機的銷軌輪，其外形呈現擺線齒形，具有較深的切槽，加工余量較大，而普通銑床的加工余量不均勻，使用數控銑床就可以對該問題進行精確的控制。切削加工中可以對形狀復雜、精度較高的工件進行加工，采煤機的浮動油封在實際工作中要求內環凸曲面與外環凹曲面的密封圈具有相等的壓縮量，這樣均勻的壓縮接觸面積才能滿足密封的要求，因此內外環凸凹曲面的加工精度要求較高，使用數控機床加工，可以容易地保證其曲面精度，滿足使用要求。在采煤機減速構件中，其行星架等分孔的等分精度和同軸精度對整個機器的使用壽命和傳動精度等都有直接影響，使用數控機床進行行星架的加工，既可以保證工件的精度要求，又可以提高加工效率。
4展望
機械制造自動化的關鍵在于數控技術的應用，它會直接影響到一個國家機械制造工業的發展水平和生產力水平，甚至某種程度上講以數控技術為核心的機械制造業水平已經成為了衡量一個國家技術水平的重要標準，所以在機械制造業中廣泛推廣和使用數控技術，具有重要的應用價值和戰略價值。
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1.1數控技術的原理
現代數控系統主要通過存儲程序對各種機床實現不同的控制，整個數控系統由程序、可編程控制單元等部分組成。系統自動加載預先設定的程序，通過輸入設備輸入機床加工所需的各種數據信息，經過譯碼、計算機處理、運算，將每個坐標軸的移動分量送達相應的驅動電路，使機床自動加工出符合要求的零件。
1.2數控技術的特點
數控技術作為典型的機電一體化新型科技，是現代制造業集成系統的核心，較之傳統加工工藝數控技術有以下明顯的特點。
（1）信息化。數控技術廣泛采用計算機技術和網絡通信技術，實現了機械制造的信息化。
（2）維護和管理水平大大提高。數控技術實現的機械制造加工過程嚴格按照模塊和標準化相關設計參數進行加工，使加工的各環節的時間得到有效控制，時間控制得當，也間接實現了管理水平的提高。
（3）改善精度與質量。數控技術應用于機械制造中，加工過程嚴格按照預先設定的參數進行加工，避免了人工操作不精確的因素，提高了產品的精度和質量。
（4）利于新產品的研制。數控技術中在預先寫好程序后，通過輸入參數進行產品加工，由于程序的可移植性和參數變更的方便，新產品的研制也相對方便。
2數控技術在機械制造中的應用
2.1數控技術在煤礦機械中的應用
我國是一個煤炭大國，煤炭產量消耗量在能源系統中有重要地位。采煤業對采煤機的要求較高，采煤機依據煤礦的具體環境不同，其機械種類也不同，因此一般的采煤機都是進行小批量生產，傳統生產條件下，單件下料問題是困擾加工單位的一大難題，這也是造成加工成本高的主要原因。采用數控技術不僅可以加快工作進程，高效率地完成任務，并且使用數控氣割機還可以精確控制切縫補償值，精確掌控工件的加工余量。
2.2數控技術在汽車工業中的應用
經濟的不斷發展推動著交通運輸業的快速發展，汽車作為公民出行的主要交通工具，也在不斷發展中。數控技術在汽車零部件的制造中起到了重要的變革作用。傳統的汽車零部件生產，只單一地把規模效益作為生產目標，數控技術提高了零部件的加工質量，實現了低成本、小規模、高質量的生產。且數控技術的應用也有利于零部件的更新換代，可謂一次投資，長期受益。美國福特汽車公司與Ingersoll機床公司合作，研制成HVM800型臥式加工中心，減少了成本投入，提高了加工效率。
2.3數控技術在工業生產中的應用
工業機器主要由控制系統、驅動系統、執行系統三個部分構成，工業生產中，由于生產環境的限制，很多操作步驟無法實現人工操作或人工操作安全系數及產品質量不高，數控技術的出現有效改善了這一現象。數控技術的使得產品生產效率提高，工作人員的安全有了保障，且利用數控技術可以通過計算機通信系統實現遠程操控，降低了人力資源的浪費。在具體的工業生產中，計算機系統組成了各種實際所需的控制單元，利用這類控制單元便能對機械手進行指揮，并根據預先編好的程序輸送相關指令，驅動單元接收指令之后便可以實現具體的操作。此外，數控技術也能實現一定的監管功能，一旦發現操作錯誤，信息就會立刻經過傳感器輸送到控制單元，同時采用一定的措施進行保護；機械元件與服務系統組成了執行單元，通過動力部分提供動力，進而驅動元件發揮相關作用，從而實現生產操作。
3總結
關鍵詞：機械制造 數控技術 技術研究
前言
在機械制造業中，數控加工技術已經越來越受到重視。隨著計算機技術為主流的現代科技技術發展和市場產品競爭的加劇，傳統的機械制造技術很難滿足現代產品多樣化的發展和日新月異的換代速度。
1、 機械制造業現狀
機械制造是指從原材料開始，經過熱、冷加工，裝配成產品，對產品進行調試和檢測，包裝和發運的全過程。現階段，我國機械制造業的生產能力和規模都不小，處于世界前列，但是我們機械產品大部分都是中、低檔的，技術水平含量比較低，且缺乏獨立自主的知識產權品牌。人們在潛移默化中，承認了只要是進口的外國產品，質量就一定好于我國制造的產品。正因為這樣，提高機械設備的功能、效率、可靠性和產品質量成為我國機械制造業的目標，從而滿足現代化市場的競爭需求。
2 、數控技術的原理
所謂數控技術是現代數控系統綜合運用了計算機、自動控制、電氣傳動、精密測量、機械制造等多門技術而發展來的，它是自動化機械系統、機器人、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）等高技術的基礎。
3 、 現代數控系統（CNC）系統的結構
現代數控系統，即CNC系統，主要是靠存儲程序來實現各種機床的不同控制要求。由圖1可知，整個數控系統是由程序、輸入、輸出設備、計算機數控（CNC）裝置、可編程控制單元、主軸控制單元和速度控制單元等部分組成，習慣上簡稱為CNC系統。CNC系統能自動閱讀輸入載體上事先給定的數字值并將其譯碼，從而使機床動作并加工出符合要求的零件。
（1) CNC裝置的工作原理
CNC裝置的工作原理是通過輸入設備輸入機床加工所需的各種數據信息，經過譯碼、計算機的處理、運算，將每個坐標軸的移動分量送到其相應的驅動電路，經過轉換、放大，驅動伺服電機，帶動坐標軸運動，同時進行實時位置反饋控制，使每個坐標軸都能精確移動到指令所需求的位置。
(2)CNC裝置的插補原理
對于連續切削的CNC機床，不僅要求工作臺準確定位，還必須控制刀具相對于工件給定速度沿著指定的路徑運動，進行切削運動，并保證切削過程中每一點的精度和粗糙度，這取決于CNC裝置的插補功能。數控機床加工曲線時，用一小段折線逼近要加工的曲線。“插補”實質是數控系統根據零件輪廓線型的有限信息，計算出刀具的一系列加工點、完成所謂的數據“密化”工作。
4、 數控技術裝備
(1)自動控制及智能化的數字化技術
自動控制理論和伺服驅動技術對數控機床的功能、動態特性和控制品質具有決定性影響。在對一個具體的控制裝置或系統的設計、仿真和現場調試中，自動控制理論具有重要的理論指導作用。在伺服速度環控制中采用的前饋控制，使傳統的位置環偏差控制的跟蹤滯后現象得到了很大的改善，而且增加了系統的穩定性和伺服精度。
交流驅動系統發展迅速，交流傳動系統已由模擬化向數字化方向發展，而且向智能化的數字伺服技術發展。以運算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數字集成元件所取代，從而克服了零點漂移、溫度漂移等弱點。與交流伺服電動機驅動技術相配套的是電力電子技術，它提供了瞬時輸出很大的峰值電流和完善的保護功能。
（2）精密機械技術
精密機械技術是數控機床的基礎，它包括精密機械設計和精密機械加工兩大方面。精密機械技術，當今正面臨著重大的挑戰。機械系統自身在結構及傳動精度、剛度、體積、質量和壽命等方面對數控機床仍具有舉足輕重的影響。在制造過程所使用的機電一體化系統中，（如：Computer Aided Deigning,簡稱CAD;Computer AidedManufacturing ,簡稱CAM;Computer Aided Process Planning,簡稱CAPP等）、人工智能和專家系統，形成新一代的機械制造技術。但傳統的以知識和技能形式存在的機械技術是任何其它技術所無法取代的。因此對一臺數控機床而言，機械結構和傳動占了很大比例，不斷發展各種新的設計計算方法和新型結構，采用新材料和新工藝，使新一代數控機床的主機具有高精度、高速度、高可靠性、體積小、質量小、維護方便和價格低廉的機械結構。
（3）精密檢測和智能化的傳感技術
精密檢測和傳感技術一直是閉環和半閉環控制的系統中的關鍵技術，檢測和傳感裝置則是實現自動化控制的關鍵環節之一。精密檢測和傳感的精度與功能直接影響自動控制的品質，在精度補償方面發揮重要作用。精密檢測的關鍵元件是傳感器，數控系統要求傳感器能快速、精確地獲取信息，并在各種各樣的工作環境下能夠可靠地運行。
5、 數控技術在機械制造中的應用
（1）數控技術在機床上的應用
數控機床的工作過程是將加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理，即對所有的操作步驟（如機床的啟動或停止、主軸的變速、工件的夾緊或松夾、刀具的選擇和交換、切削液的開或關等）和刀具與工件間的相對位移以及進給速度等都用數字化的代碼表示。在加工前由編程人員按規定的代碼將零件的圖紙編制成程序，然后通過程序載體（如穿孔帶、磁帶、磁盤、光盤和半導體存儲器等）或手工直接輸入（MDI）方式將數字信息送入數控系統的計算機中進行處理，最后通過驅動電路又伺服裝置控制機床實現自動加工。數控機床的最
大特點是當改變加工零件時，一般只需要向數控系統輸入新的加工程序，而不需要對機床進行人工的調整和直接參與操作，就可以自動地完成整個加工過程。
（2）數控技術在汽車工業中的應用
近些年來,汽車工業發展突飛猛進,在如此快速的發展過程中,汽車配件的加工技術也同步在飛速發展,而數控技術的應用,在一定程度上更大的加快了汽車配件的生產制造。將加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體,不僅滿足了產品更新換代頻率越來越快的要求,做到一次投資,長期受益,又有不遜于組合機床剛性自動線的制造效率,從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念,實現了多品種、中小批量的高效生產。其中復雜的零部件加工制造能夠運用現代數控加工技術中的快速成形制造技術輕易實現,不但如此,還有一些其他方面的技術,如數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等,在汽車制造工業中都有了更加廣泛的應用。
(3）數控技術在機械設備中的應用
機械設備在機械制造中占有著極其重要的作用,基于現代機械制造業的要求,擁有著控制能力的機床設備在現代機電一體化產品中發揮著不可取代的作用。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力,即在機床上應用計算機控制技術,也就是用數控技術對機床的加工進行指揮控制,這就是我們現在所熟悉的數控機床。這種新一代機電一體化產品是以代碼來實現機床控制的,它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的工作等各種操作儲存在控制介質內,從而發出控制指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件,以控制機床使其加工出我們所需的工件。
6、 數控技術的發展趨勢
隨著科學技術的不斷發展，數控技術的發展越來越快，數控機床朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發展。但最主要的發展趨勢就是采用“PC＋運動控制器”的開放式數控系統，它不僅具有信息處理能力強、開放程度高、運動軌跡控制精確、通用性好等特點，而且還從很大程度上提高了現有加工制造的精度、柔性和應付市場需求的能力。美國將其稱為新一代的工業控制器，日本稱其將帶來第三次工業革命。
以飛機裝配工藝為例，過去采用樣板、模線、樣件等模擬量傳遞方式，效率，準確度，產品質量都比較低。而現在基于計算機的先進裝配協調方法采用了數字量傳遞的方式，效率，準確度都有很大提高。然而無論是哪種裝配，協調工藝都決定于其設計。因此要提高裝配，協調工藝必須從設計入手。數字化設計技術以CAD/CAM技術、計算機技術、網絡數據庫技術和信息集成技術發展等為基礎，主要內容有產品數字化定義、虛擬裝配和并行技術等。產品數字化定義是應用計算機來描述和定義產品的研制，它的目的是對在產品全生命周期的數字化過程中所包含的信息進行定義和描述，以及這些信息之間的相互關聯。產品數字化裝配是指對已進行數字化定義的產品零部件通過計算機實體進行虛擬裝配，確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。使在設計過程中的可能不合理因素減到最少，從而減少在制造過程中的更改與返工。由于采用了數字化設計技術，使波音777研制周期縮短了一半，降低了25%的成本，減少了75%的出錯與返工率，產品質量得到了大幅度提高。并在波音777飛機開發與制造過程中的成功應用，使數字化設計技術的重要性得到充分認識。
2集成技術
由于航空產品有研制周期長，結構復雜，制造精度要求高，產品使用期長，售后情況復雜，研發生產合作國際化等特點，因此集成技術顯得尤為重要。作為集成制造技術的重要組成部分，計算機集成制造技術通過計算機技術將CAD、數控編程、數控加工等原本各自獨立的環節整合為一個有機整體，以達到提高產品質量，縮短制造過程，減少生產成本的目的。現代集成技術包含有信息集成、過程集成和企業間集成。通過現代集成技術可實現數字化、網絡化、全球化制造。完成波音777研發生產后波音公司，開始實施DCAC/MRM（飛機結構設計與控制/制造資源管理），以達到從用戶訂單、設計制造、最終到交付使用的統一信息和過程管理的目的。現代集成技術可以解決以前單一數據源方面存在的問題，統一管理產品數據、生產管理過程數據。確定信息的完整性、唯一性、協調性、有效性、無冗余和安全性。將資源管理、設計、制造、銷售、服務等5個過程的信息整合為一體。
3數控加工技術
先進的數控加工技術是當代航空制造業中一個重要的組成部分，也是柔性制造技術的基礎。隨著我國近年來大量新機研制項目的開發，大量的業務都需要國際間合作，各航空企業所保有的數控機床總量已大幅度增加，通過數控機床加工的零件數量明顯增多。在航空制造所涉及的零部件主要特點是結構復雜、零件數量多，表面形狀復雜。因此加工技術難度很大，在此需求背景下，對航空行業的數控加工技術水平有很高要求。為實現這一要求，以特征技術為基礎的針對飛機零部件和發動機機構件的CAD/CAPP/CAM集成系統技術，分布式的DNC技術，CAP智能化技術，網絡數據庫以及相應的數據管理技術，車間生產組織、管理調度技術有了很大的提高。
4虛擬制造技術
虛擬制造的實質是通過相關軟件在計算機中的制造，可在計算機中演示完整的制造過程。通過虛擬制造可以驗證制造過程的安全性，并且可以進一步優化生產方案。從而保證設備與操作人員的安全，降低產品的生產成本，縮短生產工期，提高生產效率。
5計算機技術
在常規成形領域中的應用作為最早于計算機技術相結合的行業，計算機技術明顯地推動著航空制造工業各方面的改變。計算機技術在航空部件制造的三大傳統工藝（鈑金、機械加工、鉚裝）中的廣泛應用，航空制造技術水平有很大進步。飛機鈑金件往往具有結構體積大，質量輕的特點，而且大部分飛機結構中的鈑金部分是保證飛機氣動外形的重要組成，其加工水平直接決定了飛機的氣動性能。然而以蒙皮加工為例，傳統的蒙皮拉形機往往以人工操作為主，加工質量取決于操作員的熟練度與技術水平，導致產品質量不穩定。不過隨著大量采用數控技術的蒙皮拉形機的投入使用，產品質量得到穩定保障。在傳統的機械加工方面，大量地對先進數控設備進行采用，使飛機零部件中的復雜表面加工，如發動機葉片的生產效率大大提高。在傳統的飛機連接技術中主要采用鉚接等方法，同時也導致了疲勞壽命低，密封性差等。而隨著對真空電子束焊，激光焊等先進連接技術的研究，可以有效地改善機體結構的各項力學性能。
6結束語
關鍵詞 校企合作；數控實訓基地；先進裝備制造業
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）18-0149-04
1 前言
先進裝備制造產業廣泛應用先進的數控技術，迫切需要大量的數控技術技能人才。隨著湖南省先進裝備制造產業的高速發展，數控技術技能型人才的需求持續增長，人才需求缺口日益增大，高職院校培養的畢業生難以滿足用人單位對人才的量和質的需求，主要原因是畢業生的實踐操作技能訓練不足。以培養學生動手能力為主的高等職業教育，需要一個強大的實訓體系做保證，因此必須加大力量建立起先進、系統的校內外實訓基地[1]。
先進裝備制造業是湖南省的戰略性新興產業和優勢產業，先進裝備制造產業的快速發展，為培養產業所需的技術技能人才提供了設備、技術、師資和項目資源支持，高職學院如何利用這種資源優勢，建設一個“產業契合度高、校企合作緊密、社會服務能力強、管理體制機制完善、實訓師資隊伍水平高、教學資源豐富”的生產性實訓基地[2]，是高職院校教學建設的重點，也是高職教學研究和實踐領域關注的一個焦點。
2 生產性實訓基地建設基礎
張家界航空工業職業技術學院數控實訓基地緊緊圍繞數控技術專業及其專業群進行規劃、建設，已成為中央財政支持的全國職業教育實訓基地、國防職業教育實訓基地、中航工業高技術人才培訓基地、全國職工職業工種（數控車、數控銑、加工中心）技能實訓基地、湖南國防科技工業軍民融合航空制造生產性實訓基地、張家界市機械工程技術研究中心。數控技術專業是湖南省教學改革試點專業、湖南省“十一五”精品專業、全國機械行業技能人才培養特色專業、湖南省“十二五”特色專業、湖南省專業評估“優秀”專業，數控技術專業教學團隊為省級教學團隊。學院新校區已建成7600 m2的標準廠房，學院歐元貸款項目購置了3000余萬元的數控類設備及軟件，包括五軸加工中心、車銑復合加工中心、臥式加工中心、五軸數控磨床、三軸加工中心、數控車、數控銑、三坐標測量機、快速成型設備等50多臺設備，并配套了UG、宇龍多軸仿真軟件、VERICUT等CAD/CAM及數控仿真軟件，為生產性實訓基地提供了有力的硬件環境支持。
3 生產性實訓基地校企合作體制機制建設
生產性實訓基地的建設模式 以學院為主體，以數控技術專業及所屬專業群為依托，通過“引企入校”“筑巢引鳳”“來料加工”“技術推廣”等模式，建設校企合作先進制造生產性實訓基地。
采用“引企入校”模式，由學院提供場地，張家界汽車配件制造有限公司提供設備、人員、技術、產品，校企合作共同新建張航汽配制造有限公司。
改建校內現有數控實訓中心，成立張航先進制造有限公司，采用“筑巢引鳳”模式，由學院提供生產場地、設備，由張家界天成機電設備制造有限公司、中航工業飛機起落架有限公司、中航工業青島前哨風動工具制造技術有限公司等提供人員、技術、產品，分別成立天成葉輪制造部、飛機起落架零件制造部、青島風動工具制造部。
采用“來料加工”模式，成立外協生產部，承接區域內中小型企業產品零件的加工。
采用“技術推廣”模式，聘請企業高級技術人員擔任技術大師，成立CAD/CAM工作室、逆向與精密測量工作室。
校企雙方簽署校企合作協議，明確配置資源、核算成本、分配收益、管理財產、實訓教學等方面的具體實施方案，制定生產經營等方面的管理制度，形成以“契約”為保障的利益共享機制。建成后的校企合作生產性實習實訓基地框架如圖1所示。
生產性實訓基地的運行機制 基地內校內企業、張航先進制造有限公司成立相應董事會，學院與相關企業簽訂校企合作協議，共同進行基地的建設與管理，確定不同企業運作和專業人才培養模式，進行基地產品生產和教學案例的調研分析，協調生產計劃和實訓計劃的組織和實施，最后完成產品生產和人才培養質量的評估，根據市場對產品和人才培養質量的反映，調整產品生產和教學案例。實施學院統一管理下的“專業（群）+基地”運作模式，按企業實際生產環境進行布局，實現教學環境與生產環境、校園文化與企業文化的有機融合，統籌發揮基地的教學、生產、培訓、鑒定和技術服務功能。
生產性實訓基地的管理模式 在學院統一管理下，通過校企合作董事會，構建校企一體化校內生產性實習實訓基地管理體系，確立管理的方針及目標，明確校企雙方的管理職責，實施過程管理控制，嚴格執行內部審核、質量跟蹤和管理評審等制度。
1）校企共同制定生產性實習實訓基地市場運作管理標準、生產性教學管理標準、生產過程控制工作標準、生產性實習實訓基地頂崗實習工作標準、生產性實習實訓基地學生科技創新創業服務工作標準、設備安全操作規程和使用規程、產品質量管理標準、教學質量監控評價標準等管理制度文件，生產教學全面推行中航工業“6S”管理。
2）按照企業生產、管理和運行標準，完善現有數控車、數控銑、加工中心、數控特種加工等項目化、模塊化教學培訓標準，校企共同制定五坐標數控車、五坐標加工中心等高端數控加工實訓項目以及逆向工程、精密測量、CAD/CAM實訓項目的教學培訓標準，校企共同評定教學培訓質量。
3）公司與系部共同制訂生產計劃及培訓計劃，根據生產計劃中開工期、日產量、工位數的要求，安排生產性實訓任務。實訓過程采用班組管理的模式，教師、技師根據生產項目和教學內容的要求，合理組織實施生產任務和教學任務，使實訓過程不但滿足生產要求，同時滿足教學、實訓的要求。學生既能學到必需夠用的理論知識，又能通過真實的生產，掌握實際職業技能，領略職場氛圍和企業文化。
4 實踐教學體系設計
按照“生產導向、能力為本、校企互動”的原則，根據職業技能形成的內在規律，充分考慮學生職業生涯的需要，以學習者為中心，以項目為載體，以生產流程為導向，融入國家職業標準和德國DMG多軸數控培訓標準，校企共同構建“四層次、六模塊”的數控技術專業實踐教學體系，以提高實習實訓的針對性和實效性，適應不同階段、不同層次、不同就業的需要[3]。數控技術專業實踐教學和培訓體系如圖2所示。
5 基地功能建設和內涵建設
基地滿足技能培養要求，突出生產性實訓
1）承擔學院的數控實訓及技能鑒定教學任務，突出實踐技能與創新能力培養，體現為教學服務的宗旨。
2）營造生產環境，培養學生工程實踐應用能力，熟悉職場規范，順利實現零距離上崗。
3）基地承接部分學生的畢業實習和設計任務。
4）實現與區域內中高職院校共享共用，接納區域內職業院校學生實習實訓與培訓。
基地成為產、教、研結合的平臺
1）通過基地的張家界市機械工程技術研究中心，面向先進制造企業、湖南省國防科技工業，積極開展與中南大學、吉首大學等高等學校的聯合研究，充分發揮基地的設備資源和人力資源優勢，加強技術服務團隊的建設，共同開展和承擔課題研究、技術開發、應用技術咨詢、新技術培訓和推廣等服務，并針對企業生產中遇到的問題進行技術診斷，推動企業改進工藝流程，實現協同創新[4]。
2）數控專業教師可以利用基地的有利條件，在實訓基地的各項實際工作環境中頂崗實踐，積累實際工作經歷，提高實踐教學能力，使基地成為學院培養“雙師型”教師隊伍的搖籃。
3）校企合作共同編寫實習實訓教材，并開發相應實訓項目題庫，校企合作開發典型零件加工工藝過程仿真教學軟件、數控編程教學軟件、實踐教學微課等，構建校企共享的學生、職工培訓數字化課程資源庫、案例庫。
基地為學生提供自身發展的平臺
1）成立數控興趣小組，給有能力、有潛力的學生提供課外學習的場所，拓展學生的知識面，提高學生的學習興趣，從而提高學生的就業競爭實力，同時為學院參加省、市數控技術技能競賽儲備人才。
2）為學生課外科技創新及創業活動提供場所。
3）為學生提供校內頂崗實習崗位。
基地成為校企合作的紐帶
1）校內實訓基地通過引入企業產品生產，在生產計劃、生產組織、工藝流程制定、生產流程、產品質量控制等方面與企業合作，共同實施產品制造，從而成為校企合作的堅實紐帶[5]。
2）充分利用實訓基地教學資源，與行業企業共同開發培訓項目。
3）緊貼湖南先進裝備制造產業發展需求，與湖南裝備企業進行深度合作，開展裝備高端人才研修培訓項目，推動關鍵技術、工藝、流程的研發，促進科技成果轉化。
4）與企業聯合開展“訂單班”培養。
6 結語
校企合作是生產性實訓教學的關鍵，校企合作校內生產性實訓基地的建設是高職院校培養高素質教師和受企業歡迎的高技術技能人才培養的有效保障。面對新的職業教育模式，校企合作生產性實訓基地建設的發展在于創新機制，校企合作生產性實訓基地建設的重點在于基地的功能和內涵建設。
參考文獻
[1]李仁山.校企合作人才培養模式下高職教學及其管理改革探討[J].北京市經濟管理干部學院學報，2011（2）：51-55.
[2]湖南省教育廳.關于印發《湖南省職業院校校企合作生產性實習實訓基地建設方案》的通知（湘教通〔2014〕176號）[Z].長沙：2014.
[3]黃濤，吳劭宸.淺談我校攝影及后期處理經營性實訓基地建設[J].科教文匯，2013（19）：89-90.
關鍵詞：數控技術 機械設計制造 自動化 人才培養
中圖分類號：G718 文獻標識碼： C 文章編號：1672-1578（2013）09-0245-01
1 前言
隨著我國經濟的發展，也帶動了我國科技的迅速發展，這就使我國從原來的機械大國逐步轉變成為了機械強國，但是從目前高等院校的人才培養模式來看，仍然存在著很多問題，具體表現在雖然每年畢業生的人數都在不斷增加，但是個人素質卻沒有顯著提高，很難達到企業的要求。追溯這個原因，主要體現在大部分高校在現階段的教育僅僅是注重單純的給學生傳授專業方面的知識，但是卻忽視了培養學生的個人能力、綜合能力以及創新意識。高校應該盡快完成對教學模式和教學體系的調整與改革，不僅重視理論的培養，還更應該做好學生實踐能力的培養工作。
2 當前的人才培養目標與定位
由于當今科學技術的迅速發展，使得傳統機械方面的學科和人文科學、材料以及信息等方面的其他專業的邊界變得越來越模糊，幾個專業之間的聯系也變得越來越緊密。因此，機械設計制造及其自動化專業為了適應新形勢教學要求的需要，就需要對該專業的人才培養模式做出全面的改革。第一，改革的目的主要是為了給一些事業單位及企業提供具有高素質的人才，以滿足現代社會對于人才的能力、個人素養以及專業知識等方面日益增長的需求。在人才類型上主要可以分成工程應用型以及工程研究型兩類，這兩種類型的人才在培養時所需要的專業知識、操作能力以及個人素質的方式既有共同點也有區別。第二，為了滿足新時代下的現代化需求，應該培養出德智體美勞各個方面全面發展，具備專業的基礎知識、基本技能以及創新能力的優秀人才，這樣才能夠滿足制造行業一線生產的要求。第三，在現代化的培養目標中，能夠充分地體現出當今社會的發展與社會的進步。培養的人才主要應該具備機電結合與工程應用兩個方面的特征，人才培養視為了服務制造行業的一線生產；其業務范圍具體規定了需要設計制造、管理銷售和技術運用及改造等方面的人才。而在該專業的人才培養目標中，并不包含開發型人才。
3 人才培養結構的基本框架
當前該專業的應用型人才培養框架大致可以概括為以下幾點：以工程應用為一條主線；以機與電為兩根支柱；以設計、制造、測控和傳動三個方面為三個模塊；以數學物理、人文科學、計算機技術、外語四個方面為四塊基石；以專業技術、工程素質、人文修養、道德品質、身心健康五個方面為五種素質。
4 應用型人才培養的主要措施
4.1加強高校師資隊伍建設
要想實現教學改革，高校就需要建立起一支具有高素質、專兼結合的已經優化配置的師資隊伍。在一所高校中，師資隊伍的教學質量、學術水平以及具體實踐能力，都會直接影響到學生的水平和質量。首先，需要對該專業的專職教師進行培訓，提高基礎課教師對專業課的了解，掌握該課程的基礎理論與實際應用的技能；使專業課教師明確教學的目標和方向，充分了解專業發展的動態與前言的信息，學習最新的加工工藝，從而保證學生能夠學到更好的機械制造技能。
4.2加強高校實驗基地建設
高校應該加大對機械制造實驗室的投資力度，提高實驗室的硬件條件與軟件設施。與此同時，還需要修建一些機械拆裝實驗室，為學生提供機械拆裝的設備，使該裝業的學生能夠通過對這些機械設備的拆裝與測繪等技術提高自己的專業技能，之后還需要學生通過三維軟件對這些機械拆裝的部件做好建模，這樣就能夠進一步強化學生對于這些機械拆裝結構、原理等的掌握。
除此之外，學校還應該積極聯系校外的實習基地，組織學生去實習基地參觀、實習。在這個基礎上們不僅能夠提高教師的實踐能力與科研能力，還能夠實現真正的資源共享與優勢互補，是高校都能共同進步。
4.3加強高校學風制度建設
高校不僅需要抓好教學的質量，還需要規范教學過程，要同時充分調動教師與學生的積極性。教師應該做好理論教學與課堂教學，同時還不應該忽視學生的課余時間。可以在學校成立與該專業相關的協會，為學生在課余時間提供學生與實踐的場所，而教師也應該積極參與到實訓中，給學生做出及時、專業、正確的指導。該實訓基地應該全天為學生開放，避免挫傷學生的學習積極性。通過課下的實踐，既能夠提高教師的教學水平與實踐技能，還能夠培養學生的動手能力與實踐能力。
5 結語
總而言之，在新的時代要求下，國內的各大高校都應該積極研究、探索并改革當前對機械設計制造及其自動化專業的人才培養策略，高校應該轉變教育的思想，進一步明確高校培養人才的目的與特色，從而為今后提供高質量的應用型人才做好保證。
參考文獻：
[1]明哲.基于數控技術的機械設計制造及其自動化專業應用型本科人才培養模式的研究與實踐[J].制造業自動化，2012，03.
[2]熊志卿.人才培養目標以及知識、能力、素質結構研究――以機械設計制造及其自動化專業為研究對象[J].南京工程學院學報（社會科學版），2005，01.
