工零件。不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型规格性能特点用途和应用范围有所了解，才能选择最适合加工零件的数控机床。从数控机床的类型方面考虑，数控车床适用于加工具有回转特征的轴类和盘类零件。数控镗铣床立式加工中心适用于加工箱体类零件板类零件具有平面复杂轮廓的零件。卧式加工中心较立式加工中心用途要广些，适宜复杂箱体泵体阀体类零件的加工。多轴联动的数控机床加工中心可以用来加工复杂的曲型面叶轮螺旋桨以及模具。数控机床及由数控机床组成的制造系统以其卓越的柔性自动化的性能高效而可靠的生产效率优异而稳定的精度灵捷而多样化的功能，充分显示出它是改造传统产业构建先进的数字化企业的重要基础制造装备。因此，数控技术已成为先进制造技术中的项核心技术，随着用户需求的多样化和市场竞争激剧化，促进数控技术的加速发展。第章数控机床的特点及应用数控机床特点数控机床与普通车床的对比特点有以下几点加工精度高，具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件加工零件改变时，般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间机床本身的精度高刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高般为普通机床的倍机床自动化程度高，可以减轻劳动强度对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高数控机床般由下列几个部分组成主机他是数控机床的主题，包括机床身立柱主轴进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置是数控机床的核心，包括硬件以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储数据的变换插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元进给单元主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位直线平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置指数控机床的些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却排屑润滑照明监测等。它包括液压和气动装置排屑装置交换工作台数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制存储等。自从年美国麻省理工学院研制出世界上第台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车航空航天以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。数控机床的应用不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型规格性能特点用途和应用范围有所了解，才能选择最适合加工零件的数控机床。根据数控加工的特点和国内外大量应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件。多品种小批量生产的零件或新产品试制中的零件。二形状复杂，加工精度要求高，通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。三在普通机床加工时，需要昂贵的工装设备工具夹具和模具的零件。四具有难测量难控制进给难控制尺寸型腔的壳体或盒型零件。五必须在次装夹中完成铣镗锪铰或攻丝等多工序的零件。六价格昂贵，加工中不允许报废的关键零件。七需要最短生产周期的急需零件。从数控机床的类型方面考虑，数控车床适用于加工具有回转特征的轴类和盘类零件。数控镗铣床立式加工中心适用于加工箱体类零件板类零件具有平面复杂轮廓的零件。卧式加工中心较立式加工中心用途要广些，适宜复杂箱体泵体阀体类零件的加工。多轴联动的数控机床加工中心可以用来加工复杂的曲型面叶轮螺旋桨以及模具。第二章国内数控机床发展现状解析我国数控机床进入快速发展阶段我国的数控机床无论从产品种类技术水平质量和产量上都取得了很大的发展，在些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。领域之广，可与日本德国美国并驾齐驱。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。如国产型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。该构型为国际首创。基于开发的数控系统具有的实时性和可靠性，能在同网络中与多台相连接，可控制机床的五轴联动，实现人机对话。超精密球面车床为陀螺仪的加工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具照相机塑料镜片条型码阅读设备激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加工。高速五轴龙门铣床采用铣头内油雾润滑冷却横梁预应力反变形控制等技术。这类铣床可用于航空航天造船水泵叶片高档模具等的加工。型五轴车铣复合加工中心可满足航天航空船舶及铁路运输业对高精度高刚度形状复杂的大型回转体零件加工的要求，如飞机发动机主轴起落架的加工，船舶发动机活塞增压器蜗杆差速换向器及螺旋叶片的加工等。型高速高效车削中心采取双主轴对置结构，两个刀架分别位于主轴轴线上下方，控制轴数个，可实现轴联动。装有位伺服驱动双向动力刀台的上下刀架可对任主轴进行轴或轴加工。该机床采用模块化设计技术，复合加工机床简称复合机床，或称多功能加工或完全加工机床。复合机床的含义是在台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点，可以分为如下两类功能复合型为跨加工类别的复合机床包括不同加工方法和工艺的复合，如车铣中心铣车中心激光铣削加工机床冲压与激光切割复合金属烧结与镜面切削复合等。工序复合型应用切具自动交换装置主轴立卧式转换头双摆铣头多主轴头和多回转刀架等配置增加工件在次安装下的加工工序数，如多面多轴联动加工的复合机床和主副双主轴车削中心等。增加数控机床的复合加工功能将进步提高其工序集中度，不仅可减少多工序加工零件的上下料时间，而且更主要的可避免零件在不同机床上进行工序转换而增加的工序间输送和等待的时间，尤其在未组成有效的生产线的条件下，这种工序间的等待时间将远远地超过零件在机床上的工作时间，从而延长了零件的生产周期。复合数控机床则具有良好的工艺适应性，避免了在制品的储存和传输等环节，有力地支持了准时制造，因此对它的研发已被给予了极大的关注。尽管就功能来讲各种复合数控机床的界限会渐渐淡化，但各机床厂仍保留了各自的特点和侧重点，使复合数控机床呈现出多样性的创新结构。工艺适用性的专门化数控机床正不断涌现通过对机床布局和结构的创新，使对不同类型的零件有最佳的加工适用性。因为随着机械产品的性能优化和轻量化，其零件和构件的形状尺寸和精度呈现多样性，很难用少数几种标准的通用的机床结构来最佳地满足多方面的工艺要求。这种个性化结构趋向虽有为了产品竞争的需要，但更主要的是体现了如何能更好地适应用户的需求。尤其对些批量生产的零件，更希望有最佳工艺应用性的专门化数控机床。如飞机大型构件垂直放置的五轴联动铣床双主轴头加工中心等。要解决品种多样化与经济性的矛盾，这就要对机床的模块化设计提出了更高的要求，近年来对并联机构机床和混联机构机床的研究以及对可重构机床技术的探索，反映了对制造装备能更方便地实现个性化多样化发展的个追求。智能化和集成化成为数字化制造的重要支撑技术信息技术的发展及其与传统机床的融合，使机床朝着数字化集成化和智能化的方向发展。数字化制造装备数字化生产线数字化工厂的应用空间将越来越大而采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决策过程适应控制误差补偿智能控制复杂曲面加工运动轨迹优化控制故障自诊断和智能维护以及信息集成等功能，将大大提升成形加工精度提高制造效率。发展适应敏捷制造和网络化分布式的制造系统柔性制造系统和柔性制造单元作为种高生产率的多品种自动化生产系统，于上世纪年代初开始研制，于年代得到很大的发展。到年代初由于大批量生产的制造业如汽车工业产品更新加快，出现了多品种生产的需求，要求自动线柔性化，发展了用数控机床构建的柔性生产线，由此也推动了结构简约的高速化数控机床的发展。回顾近年来制造系统的发展历程，基本上遵循以下两个方向增强制造系统的智能化和自治管理功能，以提高的快速响应能力。发展兼顾柔性高效低成本和高质量且便于重构的新型制造系统以适应不确定性的市场环境。这类制造系统统称为快速重组制造系统或可重构制造系统。其原理为通过对制造系统中的设备配置的调整或更换设备上的功能模块来迅速构成适应新产品生产的制造系统。这就要求设备和系统不仅软件具有开放性，而且硬件也要有开放性成为功能可重构的机床，即如前面提到的可重构机床。上述两方面的发展都将使作为生产底层的制造系统的自治性和敏捷性提高，不仅能提升加工系统的自动化水平，形成与工业机器人物流系统等组成的数字化智能化制造系统，而且也为实施网络化制造提供良好的基础。向大型化和微小化两极发展能源装备的大型化及航空航天事业的发展，要求提供吨以上的巨型高精度高质量的锻件，需要建造万吨的模锻压机及重型加工中心。微米纳米技术是世纪的战略高技术，微系统技术是微米纳米技术的部分，是集微型机构微型传感器微型执行器及信号处理和控制电路直至接口通信和电源于体的微型器件系统，正在形成个产业。需发展能适应微小型尺寸结构和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备。配套装置和功能部件的品种日臻完善除了数控系统和伺服驱动装置有专业化生产厂外，举凡关键的通用性功能部件如电主轴刀具自动交换系统滚动导轨副滚珠丝杠驱动副双摆主轴头双摆回转台和自动转位刀塔等在国外均有些著名的专业化生产厂，这对保证产品质量，增长整机的可靠性和降低成本起着重要的作用。新型的数控系统具有适应数字化制造的信息管理功能以及适应高速化加工的功能。它不仅有高的数据处理速度，还具有位置环前馈控制进给速度前瞻控制和加速度平稳控制以及伺服单元的高响应矢量控