发布时间：2023-10-12 15:42:15
绪论：一篇引人入胜的数字化控制与制造技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
数控机床利用自身硬件和软件相组合，实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能，可进一步提高机床加工精度、效率、自动化程度；是以电子控制为主的机电一体化机床，充分发挥了微电子、计算机技术特有的优点，易于实现信息化、智能化、网络化，可较易地组成各种先进制造系统，如FMS、FTL、FA，甚至将来的CIMS能最大限度提高工业生产、劳动生产率。
数控机床运动精度动态
测试技术及装置研究
项目简介：该测试仪可对多系统进行测试。针对数控机床加工、检测、研制、开发了基于CAN现场总线以及CORBA网关的网络化加工管理系统，测试数据和图形可通过CORBA网关与Intranet或Internet相连，用户可直接在WEB网页上浏览到相应机床的运行状态。该测试仪对数控系统测试可以对购买数控系统的生产厂家提供可靠的参考。该测试仪也是将计算机技术与现场总线技术应用于工业测试领域的成功研发。该测试仪综合了前期开发经验，实现了测试仪独立化、小型化、网络化，并使用简洁、方便，该测试仪成本较低。
所处阶段：成熟应用阶段
意义：该现场测试仪如能推广到多机使用，具有较高经济价值及广阔市场前景，对提高我国机床加工精度也很有帮助，对普及高精度的数控装置也大有裨益。
CK6280A、CKA6480
数控机床研究开发
项目简介：该项目开发了应用于高温合金盘环零件加工的大功率、高强度、高刚性机床。完成了高强度、高刚性、高精度机床导轨、主轴箱、进给部分设计，高性能数控系统与机床匹配设计及强电设计。
该产品主要设计参数：床身最大回转直径：Ф800mm，马鞍内最大回转直径：Ф1020mm，最大切削力20000N，控制联动X、Z两坐标，定位精度X轴0.014mm、Z轴0.028mm，重复定位精度X轴0.006mm、Z轴0.011mm，系统最小设定单位0.001mm，零件程序存储容量1.5MB。
所处阶段：成熟应用阶段
意义：该项目开发填补了国内同规格数控车床的空白，已广泛应用机发动机零件等特殊材料、精密加工领域。
数控机床多媒体教学软件
项目简介：该软件建立了虚拟三维数控机床及其控制面板，采用标准数控代码进行编程。使用该软件，学生就像在操作一台真正的数控机床―手动操作、对刀、编程及进行数控加工，在直观的动画环境下，轻松地学习数控机床的操作、编程与加工。该软件将研究人员多年开发、应用数控机床的经验与现代计算机软件技术融为一体，使用简洁，画面逼真，真正实现了“Windows平台下三维仿真数控模拟加工”。
所处阶段：中期阶段
意义：该软件可以安装在机房的计算机上，学生每人一台进行实验；教师也可以使用该软件辅以多媒体投影仪进行课堂教学，取得良好的教学效果。
数控机床多轴联动集成控制系统
项目简介：针对专用数控机床数控加工多轴联动集成控制系统进行了技术攻关研究，包括控制系统的硬件技术、软件技术、集成控制技术、空间包络自动编程等多项核心技术。研制了以Windows为软件开发平台，以具有高性能伺服运动的DSP控制器为控制核心、以通用工业PC机为管理核心的多功能集成数控系统。
所处阶段：初期阶段
意义：该类集成数控系统是与通用数控系统不同技术类型的新一类数控系统，在多种专用及特种数控机床上将弥补通用数控系统的不足，满足了螺杆数控加工行业的发展需求，取得了巨大的经济效益和社会效益。
高速数控机床大功率
电主轴单元技术
项目简介：该项目研制了数控机床用大功率、高速陶瓷轴承电主轴单元样机；研究了数控机床电主轴单元的设计方法、制造工艺及精密装配技术；完善和提高电主轴用高精度氮化硅陶瓷球轴承的制造技术；研究了高速电主轴单元的技术、内冷却技术；研究了电主轴动静态性能及其电主轴动平衡技术；研制了基于PMAC－PC的零件圆度误差测量系统；设计了精密加工系统，实现了对圆及非圆零件的精密加工。
所处阶段：成熟应用阶段
意义：该成果为高速高效机床主轴系统及自动化生产线提供关键性基础部件；为主机厂提高国产化率、降低成本、增强市场竞争力做出了贡献；对我国高档数控机床的研制开发工作以及机械制造技术进步和理论发展都具有十分重要意义。
大型镗铣数控机床及关键技术开发
项目简介：该项目通过采用液压补偿机构，液压缸由比例电磁阀控制，根据滑枕悬伸长短动态调整平衡力，解决了滑枕悬伸下垂这一难题，使滑枕移动直线度控制在全行程内0.02mm；产品传动部件采用滚珠丝杠副，移动部件采用矩形滑动钢导轨，导轨正面贴塑，并配有滚动卸荷机构，侧面采用线性滚动体导向，导轨为滚动滑动复合导轨，实现了较高的定位精度；采用交流伺服电机驱动，传动部件采用双蜗轮蜗杆消隙传动，精密定心轴承定位和支撑，回转圆导轨采用聚四氟乙烯导轨板，为滚动滑动复合导轨；自动万能铣头由液压缸实现牙盘的脱开与啮合来完成A/C轴的自动定位，A/C轴具有角度记忆功能。
所处阶段：中期阶段
意义：该产品总体技术指标达到了国际先进水平，将为企业带来明显经济效益。
产品数据管理系统及其在数控机床制造行业应用
项目简介：该项目主要是关于产品数据管理及其在数控机床制造行业的应用，在锻压数控加工设备的制造中，采用产品数据管理技术，不仅可以实现设计流程管理，图档管理，而且可以加强设计数据库的保密与安全性，同时为企业信息化提供集成平台，项目所应用的产品集聚了我国数控设备制造企业产品数据管理的特点和应用特色技术，尤其是在与三维设计数据的集成应用方面突破国内传统产品数据管理仅基于二维图纸数据的应用局限。
所处阶段：中期阶段
意义：项目的实施对我国制造业信息化工程，制造业信息化自主软件的发展，数控机床制造行业的信息化应用均具有十分重要意义和技术供鉴价值。
基于嵌入式技术的数控机床群控系统
项目简介：该项目开发了基于嵌入式技术的数控机床群控系统。本系统以开放的以太网络为平台，采用嵌入式工控计算机技术为DNC终端枢纽，为企业搭建数控生产的信息化管理平台，实现了CAPP系统、刀具管理系统、生产管理系统、质量管理系统等资源的有效集成。该系统按中心总服务器和车间服务器两级进行配置，每台数控机床配备一台DNC智能终端，便于升级扩展；可实现数控机床联网的数控系统包括FANUC、三菱、HEIDENHEIN等。
所处阶段：成熟应用阶段
意义：该项目对机械加工车间的自动化及集成化生产管理方面有重要的理论意义和实用价值。
开放式结构数控系统研究开发与数控机床配套产业化应用
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.
中图分类号：TH161 文献标识码：A 文章编号：
近年来，为实现我国装备制造业的转型升级，国家大力推行精益制造、智能制造、敏捷制造等先进制造理念，并高度重视信息化在制造中的促进作用。数字化车间理论与应用研究方兴未艾。
数字化车间的概念
数字化车间是数字化技术在制造车间集成应用而形成的一种制造车间的模式，即从数字化产品工艺设计、工艺试验、生产组织和管理等方面入手，将制造车间中的数字化设备与工艺设计及生产管理的信息进行集成，形成基于数字化设备和信息集成于信息流自动化的集成制造系统，从整体上改善生产的组织与管理，提高制造系统的柔性，提高数字化设备的效率。
数字化车间目前存在两个方面的含义。一方面，它是指从制造的现实出发，对制造过程中产生的数据进行数字化，并对它们进行加工处理，产生相关的信息，在制造系统中进行存储和交换，并直接应用于车间对生产过程的管理和控制，通常把这种生产方式称为数字化制造。另一方面，它是指“车间”生存于数字化世界，在真实工厂或生产过程还没有开始前，这个车间在虚拟空间中运作，对真实车间进行虚拟现实的仿真，提供优化的结果，是虚拟制造技术的发展。
本文讨论的是前一种含义，其实质是数字化技术在车间的综合应用，即利用计算机辅助进行信息管理、生产工艺安排、生产计划制定和生产过程控制，在车间范围内实现CAD/CAPP/CAM,PDM,MRP,MES,DNC等数字化技术的集成应用。
2、数字化车间的组成结构
数字化车间的总体结构如图1所示，分为企业计划层、制造执行层和控制层。通常，数字化车间本身包括制造执行和控制两个层次，企业计划层是数字化车间的上游，是数字化车间运行的外部环境。制造执行层是数字化车间的核心，它协调车间各个部门完成车间的技术管理、生产计划和调度及整个生产过程的管理与控制，而控制层则完成设备管理、现场数据采集和物流监控。数字化车间需要实现企业以生产计划和执行控制为主线的生产管理信息系统集成应用，以CAD/CAPP/CAM和PDM集成为特征的技术信息系统集成，以及基于网络实现DNC、现场数据采集和物流标识等监控系统集成应用。制造执行系统为车间范围内的这三种集成提供了应用平台。
实施数字化车间的关键是基于车间数字化装备、综合网络（DNC）和数据管理系统建立制造执行系统，实现生产作业计划管理与执行控制，以及实现制造执行系统与企业资源管理系统和产品与工艺过程设计系统的集成应用。
3、典型机械加工数字化车间
数字化车间在各种类型车间中已有广泛实践，以机械加工车间最为典型。机械加工车间通过制造执行系统将工厂生产计划信息引入车间，并根据工厂生产计划进行具体执行计划——生产作业计划的指定，把企业下达的生产任务具体分配到车间的各个生产单元（工段）、工作地和工人，规定他们在月、旬、周、日以及轮班和小时内的具体生产任务；并通过现场终端将生产指令直接下达到操作者，同时及时采集任务状态信息，组织产品生产过程各阶段、各工序在时间上和空间上的衔接协调，实现生产进度控制、产品质量控制、物料消耗与库存控制及生产成本费用控制等。生产计划与控制是实现生产计划，提高产品质量，降低生产消耗和产品成本的重要手段。
车间可通过PDM集成和运行CAD/CAPP/CAM软件，支持车间的工艺准备技术工作，实现设计数据直接引入、工艺建模、自动编程和程序仿真。DNC系统通过网络与CAD/CAPP/CAM相连，直接从NC程序库中读取所需要的加工程序和参数，也可以将生产现场经调试的实际应用程序回收后统一存放、归档。同样，机床的CNC参数也可以通过此系统进行传输。
车间建立刀具管理系统，实现数控用刀具的管理和预调，考虑到生产规模的扩大和品种的变化速度加快，在加强CAD/CAPP/CAM的同时，应注重生产准备环节的技术改造。刀具综合管理和预调制度的建立及刀具管理系统的采用可以实现在车间（单元）范围内的刀具参数和寿命管理，实现刀具的统一调配和配送，将缩短生产准备时间，降低车间刀具占有量，提高刀具的利用率，以及稳定产品质量，还可以通过DNC系统实现刀具参数的传递。
4、机械加工数字化车间的实施效果
通过数字化车间系统的实施，机械加工车间在管理手段、生产效率、生产成本等方面都会有明显效果，为精益生产模式的建立奠定了良好的基础。
1）彻底消除机床信息孤岛，实现了工厂的完全网络化管理
通过机床网络DNC的建设，彻底改变了以前数控机床的单机通信方式，全面实现了机床的集中管理与控制，机床由以前的信息孤岛转变为整个工厂的一个信息节点，实现了数控程序的传输网络化、管理规范化、仿真虚拟化、数据采集自动化。
2）通过图形化的高级排成，最大程度地优化了生产计划
通过高级自动排产算法，可将生产任务分解到每一工序、每一设备、每一分钟，并可通过方便直观的图形看板形式，以即时的方式提供准确的交货日期，实时获知落后于计划的作业，查明是哪里出现了生产“瓶颈”，实现了生产任务的精确管理。
3）实现生产过程的全透明化管理
通过准确、及时、自动的机床生产信息反馈，可以同时采集所有机床的实时状态，随时查看机床的开机、运行、故障等信息，实施获知每台机床的工件生产数量，并结合条码扫描等手动采集方式，实现生产过程全方位的透明化管理。
4）减少机床辅助时间，提高机床利用率
通过协同制造平台，实现了技术、物料、工具、质量等生产准备协同，从根本上避免了因某一环节的准备不足而影响生产的不良情况。通过高级排产、程序网络传输、模拟仿真、程序数据库管理，将生产计划、程序编辑、仿真、管理等生产辅助任务在计算机端快速高效地完成，这些管理措施与手段均可最大程度地提高机床的有效利用率。
5）实现对库房的精细管理，优化库存，降低生产成本
充分利用先进的计算机网络技术，全面实现对车间各类（包括刀具、物料、在制品等）库房的计算机管理，可有效优化各类库存，明显地降低车间库存成本。
6）与PDM/ERP系统全面集成，整合企业制造资源
通过与PDM/ERP等系统的有机集成，以及MES系统自动导入ERP的生产计划等上游信息，实现企业各管理系统之间数据资源最大程度的共享，为实现企业级的精益生产奠定良好的技术与管理基础。
参考文献：
