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第一章 绪 论
1.1引言
从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性刀，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一各高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
在我国，数控技术与装备的发展取得了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界的前列，但是，我国在数控领域技术研究和产业发展方面存在不少问题，特别是在技术创新能力，商品化进程，时常占有率等方面情况尤为突出，在新世纪到来，如何有效地解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位。
本次结业设计让我们更清楚地了解怎样确定零件的加工方案,学习分析零件,更熟悉数控车床,为我们即将走上工作岗位打下了好的基础,
1.2现代机床的发展
1.2.1数控技术的产生与发展
数控技术的发展是随着计算机技术和电子技术的发展而发展的。在第一台数控机床问世至今的50余年中，先后经历了电子管（1952年）、晶体管和印刷电路板（1960年）、小规模集成电路（1965个）、小型计算机（1970年）、微处理器或微型计算机（1974年）和基于PC——NC的智能数控系统（20世纪90年代
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后）等六代数控系统。
前三代数控系统是采用专用控制计算机的硬逻辑（硬件）数控系统，简称NC（NumericalControl），目前已被淘汰。
第四代数控系统采用小型计算机取代专用控制计算机，数控系统的许多功能由软件来实现，帮这种数控系统又称为软件数控系统，即计算机数控系统，简称CNC（Computer Numerical Control）。1974年采用以微处理器为核心的数控系统，形成了第五代微型机数控系统，简称MNC(Micro_computer Numerical Control)。CNC与MNC统称为计算机数控。CNC和MNC的控制原理基本相同，目前趋向采用成本低、功能强的MNC。
20世纪90年代后，发展了基于PC——NC的第六代数控系统，它充分利用了现有PC机的软硬件资源，规范设计出新一代功能更强的数控系统。
在数控系统不断更新换代的同时，数控机床的品种、功能、应用也随之不断地发展。
1.2.2数控机床的发展趋势
中国机床工具工业协会数控系统分会的有关专家认为，数控机床、数控技术将出现如下发展趋势。
1）高精度、高速度
尽管10多年前数探控机床就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化。目前，数控机床正在向着精度和速度的极限发展。
2）智能化
智能化是为了提高生产的自动化程度。智能化不仅贯穿在生产加工的全过程（如智能编程、智能数据库、智能监控）中，还要贯穿在产品的售后服务和维修中。也就是说，不仅在控制机床加工时数控系统是智能的，就是在系统出了故障时，诊断、维修也都是智能的。
3）软硬件进一步开放化
数控系统在出厂时并没有完全决定其使用场合和控制加工的对象，更没有决定要加工的工艺，而是由用户根据自己的需要对软件进行再开发，以满足用户的
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特殊需要。数控系统生产商不应制约用户的生产工艺和使用范围。
4）实时智能化
在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如，在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最侍控制的目的。
5）网络化
数控机床网络化便于远距离操作和监控，也便于远程故障和进行调整，利于数控系统生产厂对其产品的监控和维修，也适于大规模现代化生产的无人化车间实行网络管理，还适于在操作人员不宜到现场的环境（如对环境要求很高的超精密加工和对人体有害的环境）中工作。
6）多媒体技术应用化
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
1.3对数控技术及其产业发展的基本估计
我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配
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国产数控系统（普及型）也达到了10％。
纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。
a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。 b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。
a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。
b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。
c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。
a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。
b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业
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