時(shí)間：2023-04-03 09:47:29
導(dǎo)語：在溫控技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
（一）性能發(fā)展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為
（二）功能發(fā)展方向
（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可*性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。
職稱中心
參考文獻(xiàn)：
[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
[2]交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)與保護(hù)探討，何友全礦山機(jī)械，2000.5.
我國對(duì)先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障，在《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定：在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣，為了降低能源的耗損比率；大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動(dòng)機(jī)、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備，爭(zhēng)取開創(chuàng)更加先進(jìn)的工業(yè)檢測(cè)和工業(yè)控制技術(shù)。然而，在具體實(shí)施過程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn)：
1.1對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害與干擾
從機(jī)器自身結(jié)構(gòu)來看，大部分空壓機(jī)生產(chǎn)簡(jiǎn)單有明顯的技術(shù)缺陷：輸入的壓力數(shù)大于一定值時(shí)，變頻空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)打開導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重浪費(fèi)電力資源并且損害機(jī)器本身，繼而導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)和頻繁暫停，降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。變頻空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要很大的電流，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，而且嚴(yán)重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)備。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的噪音污染，電動(dòng)機(jī)周圍的工作環(huán)境比較惡劣，也對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生不利影響，且以人為調(diào)節(jié)法來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸出壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源。
1.2對(duì)機(jī)械設(shè)備相關(guān)電器的危害
對(duì)變壓器的危害表現(xiàn)在：加大銅損和鐵損，使得變壓器的溫度升高，影響絕緣；引起電動(dòng)機(jī)附加零件的發(fā)熱，引發(fā)機(jī)器本身溫度的額外升高；導(dǎo)致電容器組溫度過熱，增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力，嚴(yán)重的情況下可以損壞電力電容器組；對(duì)開關(guān)設(shè)備的危害，啟動(dòng)瞬間開關(guān)將會(huì)產(chǎn)生較大的電流變化，達(dá)到電壓保險(xiǎn)值直至絕緣體的破壞；在保護(hù)電氣的時(shí)候，改變電器固有屬性，引發(fā)電器動(dòng)作紊亂；引發(fā)測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)顯示誤差，降低數(shù)據(jù)精確度。
2變頻技術(shù)在機(jī)電控制方面的策略
2.1基本思路
在世紀(jì)工業(yè)過程中對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計(jì)，先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，全方位分析其耗能原因和工作特性，從而設(shè)計(jì)出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式，根據(jù)控制電路進(jìn)行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計(jì)，控制方式要用矢量控制，詳細(xì)分析矢量控制原理，對(duì)變頻矢量進(jìn)行仿真檢查，科學(xué)地改變變頻器的運(yùn)行參數(shù)。另一方面，變換變頻器的控斜參數(shù)。通過復(fù)合信號(hào)控制變頻器的輸入與輸出，可以在容器的進(jìn)口處增加電器使用流量信號(hào)記錄，容器上增加電器壓力信號(hào)，這樣可以減少對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。
2.2具體策略
首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器，過濾掉高次諧波的干擾信號(hào)。其次是屏蔽干擾源，這是抵御干擾行之有效的方法之一，具體做法是用鋼管來屏蔽輸出線路。再次是將電機(jī)正確接地，接地時(shí)要與其他的動(dòng)力電器設(shè)備接地點(diǎn)分開。然后是對(duì)線路進(jìn)行合理布局，電動(dòng)機(jī)設(shè)備的信號(hào)線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線，而其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線，進(jìn)行平行鋪設(shè)。最后是合理使用電抗器，交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對(duì)變頻器的打擊，而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。在設(shè)置之前，電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)中的高次諧波含量已達(dá)到40％，而安裝了濾波器之后，高次諧波的含量降到了20.6％，特別是三到八次過后，已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)含量值了。在變頻器選擇方面，需要學(xué)會(huì)優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)，控制信號(hào)電纜和本身的動(dòng)力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu)，做好及屏蔽措施，禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂，安裝時(shí)兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護(hù)措施，綜合達(dá)到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是，國際上針對(duì)變頻空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)重新設(shè)計(jì)了空壓機(jī)，將電機(jī)由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電，并且具有良好的調(diào)速性能。我國目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)，如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機(jī)的變頻器。最后對(duì)改造之后的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行成本分析，驗(yàn)證是否能夠讓改造后的空壓機(jī)更加有效地節(jié)省能源。
3結(jié)束語
建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)是國家進(jìn)行工程質(zhì)量監(jiān)管的重要手段，在工程質(zhì)量監(jiān)督管理中發(fā)揮著重要的監(jiān)控威懾作用。當(dāng)前國內(nèi)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)仍然存在著不規(guī)范的市場(chǎng)行為，檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)工作中時(shí)有弄虛作假，試樣做假、漏檢、少檢的行為發(fā)生。規(guī)范建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)的市場(chǎng)行為，加強(qiáng)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)的管理能力，提升建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)的工作質(zhì)量勢(shì)在必行。信息化管理方法的運(yùn)用能夠在一定程度上保障建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)過程中檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、公正性、可靠性。建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)的信息化管理是指在工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)中，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代通訊技術(shù)等手段對(duì)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)及其所屬各部門的檢測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合管理，為建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)的整體運(yùn)行提供全面、自動(dòng)化的管理及各種服務(wù)。目前，全國較發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)相繼建立了較為完善的檢測(cè)機(jī)構(gòu)信息化監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)涉及建筑結(jié)構(gòu)安全的力值檢測(cè)參數(shù)如混凝土抗壓強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)等必須實(shí)時(shí)上傳試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于非力值檢測(cè)參數(shù)的檢測(cè)報(bào)告必須上傳關(guān)鍵頁面。除此之外，某些地區(qū)如廣州市正在推行混凝土試塊芯片植入技術(shù)，對(duì)于混凝土試塊一律要求植入混凝土芯片，檢測(cè)機(jī)構(gòu)不得接收無芯片的混凝土試塊，試塊必須進(jìn)行掃描識(shí)別之后方可進(jìn)行試驗(yàn)，無芯片的混凝土抗壓強(qiáng)度報(bào)告不得作為驗(yàn)收?qǐng)?bào)告采用。然而目前檢測(cè)機(jī)構(gòu)的信息化管理運(yùn)作中依然存在不少問題，如網(wǎng)絡(luò)傳輸不順暢，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)上傳；存儲(chǔ)設(shè)備容量不夠，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失；監(jiān)管系統(tǒng)安全性不足，數(shù)據(jù)被他人利用等。其中，當(dāng)前最突出的問題是信息化管理僅僅停留在對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，疏忽了對(duì)試驗(yàn)流程與過程的監(jiān)管，即無法保證樣品的真實(shí)性或試驗(yàn)過程的規(guī)范性，容易出現(xiàn)“偷梁換柱”等問題，即試樣制假或試驗(yàn)作假等現(xiàn)象。有鑒于此，本研究以上述問題為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)試驗(yàn)流程與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行“雙控”，確保試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和檢測(cè)報(bào)告的有效性，為真實(shí)評(píng)價(jià)工程質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。
2設(shè)計(jì)原理與系統(tǒng)架構(gòu)
2.1技術(shù)原理
根據(jù)檢測(cè)監(jiān)管業(yè)務(wù)需要，對(duì)試驗(yàn)流程進(jìn)行全過程監(jiān)控，包括收樣、樣品制備、數(shù)據(jù)采集等過程。主要體現(xiàn)于兩個(gè)方面：第一方面，通過高清攝像槍對(duì)樣品接收和樣品制備過程進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄；另一方面通過在試驗(yàn)機(jī)電腦上安裝視頻采集卡，自動(dòng)采集試驗(yàn)機(jī)電腦屏幕的數(shù)字信號(hào)，通過圖像處理器轉(zhuǎn)換成與攝像機(jī)信號(hào)一致的模擬信號(hào)。最后利用現(xiàn)有的CATV技術(shù)，將電腦屏幕數(shù)字信號(hào)與攝像機(jī)信號(hào)整合在一起，通過光纖傳輸至硬盤錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控、存儲(chǔ)功能，通過錄像回放功能實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史記錄的查詢。通過登陸客戶端軟件或ip登錄訪問服務(wù)器電腦，可以實(shí)現(xiàn)在辦公室對(duì)檢測(cè)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。本部通過現(xiàn)有的vpn網(wǎng)絡(luò)，連接到檢測(cè)中心服務(wù)器后瀏覽視頻、回放錄像，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.2系統(tǒng)架構(gòu)
本系統(tǒng)主要有前端的數(shù)據(jù)采集裝置包括高清攝像槍和視屏采集卡，數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)（光纖），數(shù)據(jù)接收與存儲(chǔ)設(shè)備（硬盤錄像機(jī)）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器電腦以及客戶端軟件組成。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。（1）高清攝像槍用于監(jiān)控樣品接收與存放、樣品制作、抗壓試驗(yàn)等過程，對(duì)試驗(yàn)過程規(guī)范性與樣品的真實(shí)性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，避免弄虛作假現(xiàn)象的發(fā)生。（2）視屏采集卡自動(dòng)采集試驗(yàn)機(jī)電腦屏幕的數(shù)字信號(hào)，并通過內(nèi)置轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與攝像槍信號(hào)一致的模擬信號(hào)，對(duì)試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、以及曲線的形態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保試驗(yàn)過程的規(guī)范性和數(shù)據(jù)真實(shí)性。（3）光纖作為信號(hào)傳輸介質(zhì)，將高清攝像槍與視頻采集卡的信號(hào)傳輸至硬盤錄像機(jī)，相比同軸電纜，光纖傳輸速度快，降低信號(hào)延遲；傳輸損失少，保證視屏質(zhì)量。（4）網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)內(nèi)的電腦及服務(wù)器電腦互聯(lián)，可以通過局域網(wǎng)訪問硬盤錄像機(jī)。（5）硬盤錄像機(jī)數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)終端，實(shí)時(shí)接收光纖傳至的信號(hào)并存儲(chǔ)，并可以對(duì)歷史記錄按時(shí)間進(jìn)行查詢。（6）服務(wù)器將若干硬盤錄像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)串聯(lián)至服務(wù)器電腦，通過訪問服務(wù)器電腦可以同時(shí)訪問局域網(wǎng)內(nèi)所有的硬盤錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多控。本部通過現(xiàn)有的vpn網(wǎng)絡(luò)，連接到檢測(cè)中心服務(wù)器后瀏覽視頻、回放錄像。（7）客戶端軟件除了通過ip訪問服務(wù)器電腦以外，可以通過安裝客戶端軟件對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)的硬盤錄像機(jī)進(jìn)行訪問，相比于ip訪問，使用管理更簡(jiǎn)便。
3系統(tǒng)實(shí)施
圖2和圖3是分別利用客戶端軟件和iP登陸訪問，對(duì)試驗(yàn)過程和試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行的全方位監(jiān)控。以混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)詳細(xì)闡述監(jiān)控流程，具體如下。
3.1樣品安全管理監(jiān)控
委托方完成登記委托后，將樣品放置于芯樣樣品存放區(qū)集中保管，在存放區(qū)安裝高清攝像槍，配合大門口的監(jiān)控信號(hào)，對(duì)樣品進(jìn)行全面安全監(jiān)視，如下圖4、圖5所示。
3.2樣品制備流程監(jiān)控
芯樣的制備流程主要包括芯樣接收、開箱驗(yàn)樣、盲樣編號(hào)、芯樣切割、芯樣打磨、芯樣補(bǔ)平等6個(gè)階段，對(duì)上述6個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)視屏監(jiān)控，如下圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示。杜絕芯樣制備環(huán)節(jié)的不正規(guī)操作，保證樣品真實(shí)性、試驗(yàn)過程規(guī)范性，確保試驗(yàn)結(jié)果可靠性。
3.3抗壓試驗(yàn)“雙控”
“一控”是對(duì)樣品的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)，避免試驗(yàn)人員調(diào)換樣品，高清攝像槍可以清晰捕捉樣品編號(hào)，確保是真實(shí)樣品，如圖12所示；對(duì)試樣的破壞過程及破壞形態(tài)是否正常進(jìn)行判定，如試樣偏心受壓導(dǎo)致提前破壞或樣品未完全破壞而試驗(yàn)機(jī)誤判試驗(yàn)終點(diǎn)等現(xiàn)象；“二控”是對(duì)試驗(yàn)機(jī)電腦屏幕的監(jiān)控，監(jiān)控試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集是否正常，試驗(yàn)曲線走勢(shì)是否正常，是否發(fā)生試樣尚未破壞而試驗(yàn)機(jī)停止采集數(shù)據(jù)、曲線下落時(shí)間與試樣的破型時(shí)間不一致等現(xiàn)象的發(fā)生，如圖13所示。
4結(jié)束語
1．1開放化趨勢(shì)
現(xiàn)代圖書館空間設(shè)計(jì)大多采用大開間設(shè)計(jì)，不同功能區(qū)域間使用軟隔斷加以區(qū)分，如使用低矮屏風(fēng)、植物、透明物等半隔斷不同的使用空間，或是通過賦予不同功能空間相異的色彩基調(diào)進(jìn)行空間的軟隔斷。
1．2一體化趨勢(shì)
一體化主要是指空間功能的一體化。其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是對(duì)相近或相類似的空間功能進(jìn)行合并，通過綜合服務(wù)臺(tái)為讀者提供一站式的服務(wù);二是在相關(guān)空間布局過程需要考慮讀者具體活動(dòng)的規(guī)劃，如讀者在展開小組討論的同時(shí)需要檢索或獨(dú)立思考時(shí)，希望能夠迅速位移至相關(guān)區(qū)域。圖書館應(yīng)在考慮到讀者具體行為模式的基礎(chǔ)上，合理布局相關(guān)區(qū)域，以模塊化形式呈現(xiàn)，以此來提高用戶的空間使用率。
1．3靈活化趨勢(shì)
靈活化是指圖書館空間布局及使用并不是一成不變的，用戶可以根據(jù)其使用情境的需要，對(duì)空間做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足其當(dāng)下的需要。為實(shí)現(xiàn)用戶空間使用的彈性化，圖書館通常配備一些可移動(dòng)桌椅、可調(diào)節(jié)家具等，方便用戶通過桌椅、家具的排列組合設(shè)計(jì)相應(yīng)的使用情境。
1．4多元化的趨勢(shì)
多元化是讀者空間需求的必然結(jié)果。調(diào)查表明，讀者需要圖書館提供多元化的空間，包括自習(xí)空間、小組協(xié)作化學(xué)習(xí)討論空間、高科技網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)、娛樂休閑空間等。
2圖書館空間設(shè)計(jì)的原則和流程
2．1圖書館空間設(shè)計(jì)的原則
圖書館作為人類知識(shí)交流學(xué)習(xí)的殿堂，必須是一個(gè)能夠讓讀者產(chǎn)生輕松感、愉悅感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)意熱忱的空間，因此圖書館空間設(shè)計(jì)必須掌握以下原則。
2．1．1親近感
圖書館空間能夠讓身處其中的用戶體會(huì)到自己是空間的主人，徜徉在圖書館空間內(nèi)，用戶能夠全身心放松，不受任何束縛，自由地開展閱讀、交流、學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而找尋到感官體驗(yàn)、心靈體驗(yàn)的內(nèi)在歸屬。
2．1．2便捷性
圖書館空間設(shè)計(jì)布局合理、運(yùn)作高效，一站式服務(wù)便是圖書館空間便捷性的最好體現(xiàn)，用戶在這里可以享受到基本的綜合服務(wù)，免去了奔波的勞碌和束縛。便捷性的另一體現(xiàn)便是自助式服務(wù)的開啟和普及，用戶可以根據(jù)自己的時(shí)間開展書籍借閱、歸還，方便快捷地使用圖書館內(nèi)的各類資源。
2．1．3人性化
我們應(yīng)將讀者需求作為圖書館空間設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)及評(píng)判圖書館空間設(shè)計(jì)成功與否的基本標(biāo)準(zhǔn)。在采光設(shè)計(jì)中，盡量使用自然光，室內(nèi)放置多種綠色植物，讓讀者感受與大自然的貼近。此外，還可通過一些卡通裝飾的迎接牌、標(biāo)語牌或溫馨提示牌，讓用戶感受到圖書館空間設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處的人性化。
2．2圖書館空間設(shè)計(jì)的流程
圖書館空間設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，不同于一般簡(jiǎn)單的建筑物空間設(shè)計(jì)。用戶群構(gòu)成的復(fù)雜性及用戶需求的多元化決定了圖書館空間設(shè)計(jì)必須遵循相應(yīng)的科學(xué)流程。首先，圖書館空間設(shè)計(jì)必須有嚴(yán)格縝密的規(guī)劃過程，即用戶空間需求調(diào)研活動(dòng)。圖書館應(yīng)通過問卷調(diào)查、館內(nèi)實(shí)地觀察、小組訪談、一對(duì)一訪談形式，收集用戶使用圖書館空間的相關(guān)數(shù)據(jù)，開展分析，深度挖掘用戶各類空間需求。其次，規(guī)劃者應(yīng)該以圖書館用戶需求調(diào)查分析結(jié)果為基本出發(fā)點(diǎn)，通過與建筑師的合作，將新技術(shù)的預(yù)期影響融入至館舍規(guī)劃設(shè)計(jì)中，形成若干空間規(guī)劃設(shè)計(jì)方案;將設(shè)計(jì)方案在用戶群中公布，邀請(qǐng)用戶對(duì)不同方案做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)和決策。以寧波市圖書館為例，其“第三空間”項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)了6個(gè)方案邀請(qǐng)市民朋友參與現(xiàn)場(chǎng)評(píng)選。該方案競(jìng)賽評(píng)選由市民投票評(píng)選和專家會(huì)議評(píng)選兩部分組成，其中市民投票評(píng)選權(quán)重為20%。最后，圖書館還應(yīng)根據(jù)用戶的評(píng)價(jià)及反饋意見對(duì)所選定的設(shè)計(jì)方案做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改。即使是在規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施過程及項(xiàng)目完工后，圖書館仍應(yīng)積極地收集用戶對(duì)于空間的反饋意見，通過適時(shí)的持續(xù)性評(píng)估，不斷完善和發(fā)展圖書館空間功能。
3圖書館空間設(shè)計(jì)案例分析
近年來，國內(nèi)圖書館紛紛通過實(shí)施空間再造及服務(wù)轉(zhuǎn)型，積極為用戶打造無可替代的具有時(shí)代元素、充滿活力的空間。以浙江大學(xué)圖書館為例，其空間再造工程始于2009年，經(jīng)過3年的規(guī)劃設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)圖書館信息共享空間正式對(duì)外開放，形成多媒體空間、知識(shí)空間、學(xué)習(xí)空間、研究空間、文化空間、系統(tǒng)體驗(yàn)空間、創(chuàng)新空間及社交空間等功能區(qū)域，為用戶營造了一種分享的文化和分享的環(huán)境。它既是一個(gè)用戶的信息社區(qū)，又是一個(gè)打通的空間，將圖書館過去傳統(tǒng)的一對(duì)一服務(wù)模式變革成為雙向的、互動(dòng)的空間服務(wù)模式。在公共圖書館空間設(shè)計(jì)領(lǐng)域，上海圖書館的空間設(shè)計(jì)別具特色。上海圖書館的“創(chuàng)•新空間”為未來圖書館空間定義了一種新可能?！皠?chuàng)•新空間”像一個(gè)充滿現(xiàn)代設(shè)計(jì)元素的創(chuàng)意工作室，為讀者提供智能化、全媒體的專題信息服務(wù)，為創(chuàng)客及專業(yè)設(shè)計(jì)人員搭建主題服務(wù)的知識(shí)平臺(tái)和體驗(yàn)藝術(shù)創(chuàng)意的智能化空間，體現(xiàn)了圖書館空間設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢(shì)，使圖書館突破了從前只提供書籍、資訊、信息的傳統(tǒng)空間角色，通過為用戶提供創(chuàng)造工具，激發(fā)其創(chuàng)意靈感，引發(fā)其思維變革，而真正成為了學(xué)習(xí)、探索以及開創(chuàng)思維的場(chǎng)所。
4結(jié)束語
在一些定位精度或動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡(jiǎn)單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對(duì)電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力，自動(dòng)完成整個(gè)伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動(dòng)器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測(cè)算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)，并通過陷波濾波方式消除機(jī)械共振。
一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對(duì)于傳動(dòng)鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運(yùn)動(dòng)部分安裝高精度的檢測(cè)元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。
該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動(dòng)器可以直接采樣裝在最后一級(jí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機(jī)上的編碼器反饋此時(shí)僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動(dòng)上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動(dòng)器來完成，無需增加上位控制器的負(fù)擔(dān)，因而越來越多的行業(yè)在其自動(dòng)化設(shè)備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。
2直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。
在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，因而這種傳動(dòng)方式又被稱為"零傳動(dòng)"。正是由于這種"零傳動(dòng)"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠等），使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
2.精度直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3.動(dòng)剛度高由于"直接驅(qū)動(dòng)"，避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動(dòng)機(jī)最早主要用于磁懸浮列車（時(shí)速可達(dá)500Km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個(gè)速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動(dòng)"的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停?？色@得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動(dòng)的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5.行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
6.運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。
直線傳動(dòng)電機(jī)的發(fā)展也越來越快，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)發(fā)達(dá)的國家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運(yùn)動(dòng)；德國西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺(tái)灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。
3可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)
自20世紀(jì)60年代末美國第一臺(tái)可編程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段?？删幊逃?jì)算機(jī)控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢(shì)的新一代可編程控制器。
與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時(shí)鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實(shí)時(shí)性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時(shí)多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長(zhǎng)短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實(shí)時(shí)控制的要求。當(dāng)然，這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下，按照用戶的實(shí)際要求，任意修改。
基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求，如運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。
PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
4運(yùn)動(dòng)控制卡
運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋海?）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái)；（3）PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。
運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等）；控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等）。運(yùn)動(dòng)控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺(tái)下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。
這種運(yùn)動(dòng)控制模式在國外自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行，運(yùn)動(dòng)控制卡也形成了一個(gè)獨(dú)立的專門行業(yè)，具有代表性的產(chǎn)品有美國的PMAC、PARKER等運(yùn)動(dòng)控制卡。在國內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車部件性能試驗(yàn)臺(tái)等多種自動(dòng)化設(shè)備上。
5結(jié)束語
計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)著工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了諸如全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、可編程計(jì)算機(jī)控制器、運(yùn)動(dòng)控制卡等許多先進(jìn)的實(shí)用技術(shù)，為開發(fā)和制造工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備提供了高效率的手段。這也必將促使我國的機(jī)電一體化技術(shù)水平不斷提高。
建筑樓宇的暖通空調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的溫度、濕度、通排風(fēng)是通過交換形式完成的。建筑能耗中的暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，主要表現(xiàn)在：首先，受到環(huán)境系統(tǒng)及設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型、運(yùn)行維護(hù)與管理以及各種技術(shù)配置與能效比未能合理有效使用等的影響，都會(huì)使實(shí)際能耗升高，能量使用效率及能費(fèi)比下降。其次，建筑物內(nèi)實(shí)際空氣環(huán)境的冷熱質(zhì)量及其變化因素的存在，也會(huì)影響到暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行質(zhì)量。
2暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析
根據(jù)建筑樓宇現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的具體情況和用戶的要求，通過合理配置新風(fēng)溫度、建筑環(huán)境內(nèi)部溫度和房間溫度設(shè)定值，采用冷熱量回收、濕熱轉(zhuǎn)換等方式合理運(yùn)行暖通空調(diào)以達(dá)到節(jié)省能源，從而提高能源的使用效益的目的。
（1）在暖通空調(diào)工程中發(fā)展蓄冷（熱）技術(shù)，其節(jié)能的意義在于：采取將一部分高峰電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低谷（移峰填谷）。可以提高發(fā)電廠的一次能源利用率；一定程度的緩解電力緊張。對(duì)于用戶來說，由于實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策，可節(jié)省電費(fèi)開支，降低運(yùn)行費(fèi)用。暖通空調(diào)節(jié)能采用蓄冷（熱）空調(diào)系統(tǒng)，蓄冷（熱）系統(tǒng)包含：蓄冷（熱）設(shè)備、制冷（熱）設(shè)備、連接管路、控制系統(tǒng)。蓄冷（熱）空調(diào)系統(tǒng)包括：蓄冷（或熱）系統(tǒng)、空調(diào)及循環(huán)控制系統(tǒng)。主要依靠直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC），實(shí)現(xiàn)自控。暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能DDC控制器技術(shù)的應(yīng)用，其主要控制功能有：a.將實(shí)際的提供的冷凍水溫度與回水溫度及回水流量進(jìn)行比較，計(jì)算得出冷凍水系統(tǒng)的冷負(fù)荷。根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷及最佳的節(jié)能狀態(tài)（冷凍水供回水溫度為12/6度），決定投入運(yùn)行的制冷機(jī)組及相關(guān)設(shè)施的數(shù)量。b.投入運(yùn)行的冷凍水泵采用雙機(jī)備用機(jī)制，DDC控制器結(jié)合制冷機(jī)組及有關(guān)水泵的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)，每次啟動(dòng)累積時(shí)間最少的一臺(tái)制冷機(jī)組及水泵運(yùn)行，補(bǔ)足需要的冷凍水量，以實(shí)現(xiàn)冷（熱）蓄能。且在設(shè)備故障情況不中斷，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的效果。
（2）根據(jù)建筑物內(nèi)環(huán)境設(shè)定溫度以及控制回風(fēng)和新風(fēng)的風(fēng)比例，運(yùn)用空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組最佳啟?？刂破?，計(jì)算暖通空調(diào)開/關(guān)的最佳時(shí)間及起動(dòng)次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間累計(jì)，通過節(jié)能DDC控制器技術(shù)應(yīng)用提升節(jié)能效益：a.根據(jù)建筑物內(nèi)環(huán)境要求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)合適的新風(fēng)閥和回風(fēng)閥開度。停機(jī)時(shí)回風(fēng)閥全開，新風(fēng)閥全關(guān)。b.冷凍水閥與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，新風(fēng)溫度接近室內(nèi)溫度設(shè)定時(shí)，盡量引入新風(fēng)，風(fēng)機(jī)停時(shí)，冷凍水閥自動(dòng)關(guān)閉。c.空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)總管上設(shè)溫度傳感器，其所測(cè)風(fēng)溫與設(shè)定值比較后，輸出電信號(hào)，調(diào)整回水管比例積分電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)水流量，保證回風(fēng)溫度在設(shè)定的波動(dòng)范圍內(nèi)。采用通排風(fēng)余熱采集回收技術(shù)的熱回收裝置，使建筑物內(nèi)暖通空調(diào)隨季節(jié)氣候環(huán)境變化合理實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。室外新風(fēng)溫度低于（或高于）建筑物內(nèi)暖通空調(diào)通排風(fēng)溫度，室外新風(fēng)含濕量低于（或高于）排風(fēng)含濕量，應(yīng)用安裝在通排風(fēng)出口的熱交換器，通過排風(fēng)和新風(fēng)各自的通道進(jìn)行分別間接接觸以達(dá)到換熱取能效果；利用熱回收裝置及通排風(fēng)余熱收集技術(shù)，來預(yù)熱和加濕新風(fēng)（或利用余冷來預(yù)冷新風(fēng)，降低新風(fēng)溫度和濕度）。
（3）采用循環(huán)熱源提取的熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)的運(yùn)用，其優(yōu)勢(shì)在于：通過規(guī)?；乩媒雍?、城市污水、工業(yè)污水、地下土壤或空氣，實(shí)現(xiàn)獲取低溫?zé)崮艿姆绞降亩鄻踊焕毛@取的低溫?zé)崮懿⒓右赞D(zhuǎn)化，這種運(yùn)用能通過少量不可再生的能源將大量的低溫?zé)崃刻嵘秊楦邷責(zé)崃浚悄壳白罟?jié)省一次能源（即煤、石油、天然氣等）的供熱系統(tǒng)；在一定條件下既可供熱，也可用以制冷，即一套設(shè)備兼作熱源和冷源。熱泵技術(shù)具有很好的節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能新技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如：采用從地下水水源中獲取熱能的熱泵技術(shù)。即，采用熱泵從抽取的地下水中收集并獲取熱量，之后，再將水回灌到地下。這種技術(shù)在應(yīng)用中受到地下水文地質(zhì)條件的限制，應(yīng)用條件及場(chǎng)所有很大的局限性。采用土壤源熱泵技術(shù)。即，將循環(huán)工質(zhì)通入地下埋管，構(gòu)成與土壤間所形成的循環(huán)工質(zhì)換熱器。根據(jù)季節(jié)的不同及季節(jié)的轉(zhuǎn)換，通過這一換熱器從地下取熱（或冷），成為熱泵的熱（或冷）源；實(shí)現(xiàn)冬存夏用或夏存冬用。采用污水源熱泵技術(shù)。即，收集城市污水中所能提取的熱量，綜合利用污水處理過程中所收集的熱能充當(dāng)熱源，從而解決城市供暖用熱并有效提高其效費(fèi)比。由于能夠有效地降低一次能源消耗，因而可以減少C0氣體和其它燃燒產(chǎn)生的污染物的排放。
（4）采暖、空調(diào)系統(tǒng)在絕大部分時(shí)間內(nèi)，實(shí)際負(fù)荷小于設(shè)計(jì)熱（冷）負(fù)荷，其所使用的水和空氣作為熱量和冷量的載體，其流量也是隨著負(fù)荷的變化而變化。暖通空調(diào)領(lǐng)域變流量技術(shù)的運(yùn)用，可以根據(jù)不同的季節(jié)、以及在一天之內(nèi)不同的時(shí)段的變化，使暖通空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地滿足經(jīng)常變化的負(fù)荷要求，從而最大限度的節(jié)省能耗。暖通空調(diào)在熱水供暖系統(tǒng)、循環(huán)冷凍水、冷卻水系統(tǒng)以及通排風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用改變系統(tǒng)動(dòng)力的變流量技術(shù)，可以極大改善暖通空調(diào)的能耗，有利于節(jié)能和環(huán)保，有較好的經(jīng)濟(jì)性。
（5）綠色建筑節(jié)能要求在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（包括屋頂、外墻、門窗等）中使用綠色建材作為保溫、隔熱材料以節(jié)約能源。可以減少基本建筑材料的用量，減輕圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重，而且在保證建筑物的室內(nèi)空氣品質(zhì)的同時(shí)，采用自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度的新型墻體材料，可以大幅度節(jié)能降耗，推動(dòng)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3加強(qiáng)暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)
對(duì)于綠色建筑來說，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候、資源等以及建筑物內(nèi)部暖通空調(diào)的運(yùn)行應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，加強(qiáng)暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)。
（1）綠色建筑在溫度及濕度調(diào)節(jié)運(yùn)行、循環(huán)通排風(fēng)等的能耗，要求對(duì)選擇的暖通空調(diào)的通風(fēng)氣流、溫度、濕度及其環(huán)境影響等，運(yùn)用模擬軟件進(jìn)行分析，要有最佳的節(jié)能方式。
（2）暖通空調(diào)整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量在很大程度上取決于空氣系統(tǒng)控制水平。設(shè)計(jì)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的能量損耗，使其與室內(nèi)的濕熱環(huán)境參數(shù)、人體對(duì)濕熱的感受指標(biāo)保持平衡，最大限度的實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約。
（3）選擇正確的暖通空調(diào)的冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)綠色建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備的能耗，冷熱源節(jié)能系統(tǒng)事關(guān)重大。充分利用比如太陽能、風(fēng)能、地?zé)?、水能等可再生資源，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，在基于保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，通過置換式送風(fēng)、低溫送風(fēng)系統(tǒng)，并結(jié)合冷輻射吊頂系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。
20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動(dòng)化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制，推動(dòng)了機(jī)床自動(dòng)化的發(fā)展。
采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對(duì)加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到±0.0381mm（±0.0015in），達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。
1952年，麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。
這臺(tái)機(jī)床是一臺(tái)試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來。
在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。
到了1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機(jī)床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用。1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱為CNC機(jī)床），進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。
80年代，國際上出現(xiàn)了1～4臺(tái)加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到FMS或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。
目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。
所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)。
那什么是車床呢？據(jù)資料所載，所謂車床，是主要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。
古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。
為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床；1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車床，不久他又制成三軸自動(dòng)車床；20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。
車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。
普通車床的加工對(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。
轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。
自動(dòng)車床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。
多刀半自動(dòng)車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，刀架在橫粱或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯(lián)合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn)，適用于工程車、船舶或移動(dòng)修理站
看機(jī)床的水平主要看金屬切削機(jī)床，其他機(jī)床技術(shù)和復(fù)雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機(jī)床，也只是方法的改變，沒什么復(fù)雜性和科技含量。
我國的數(shù)控磨床水平不錯(cuò)，每年都有大量出口，因?yàn)樗?jiǎn)單，基本屬于勞動(dòng)密集型。
金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發(fā)展為數(shù)控車床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機(jī)床，可以讓復(fù)雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機(jī)上的一個(gè)復(fù)雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個(gè)月干，其中還有報(bào)廢的，最新的復(fù)合數(shù)控機(jī)床幾天甚至幾個(gè)小時(shí)就全干好了，而且精度比你設(shè)計(jì)的還高。零件精度高就意味著壽命長(zhǎng)，可靠性好。
由普通發(fā)展到數(shù)控，一個(gè)人頂原來的十個(gè)，在精度上，更是沒法說，適應(yīng)性上，零件變了，換個(gè)程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時(shí)會(huì)車渦輪、蝸桿，沒個(gè)10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很?，F(xiàn)在用數(shù)控設(shè)備，只要你會(huì)編程，把參數(shù)輸進(jìn)去就可以了，很簡(jiǎn)單，剛畢業(yè)的技校學(xué)生都會(huì)，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。
自美國在50年代末搞出世界一臺(tái)數(shù)控車床后，機(jī)床制造業(yè)就進(jìn)入了數(shù)控時(shí)代，中國在六十年代也搞出了第一代數(shù)控機(jī)床，但后來中國進(jìn)入了什么年代，大家都知道。等80年代我們?cè)偃タ词澜绲臄?shù)控機(jī)床水平，差距就是20年了，其實(shí)奮起直追還有希望，但國營工廠不思進(jìn)取，到了90年代，我們?cè)偃タ词澜缢?，已?0年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯(lián)的路子，什么叫蘇聯(lián)的路子，舉個(gè)例子來講：比如，生產(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個(gè)專用生產(chǎn)線，用多臺(tái)專用機(jī)床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數(shù)發(fā)生了變化，這條線就報(bào)廢了，生產(chǎn)人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當(dāng)時(shí)搞商品經(jīng)濟(jì)，這些廠不能迅速適應(yīng)市場(chǎng)，經(jīng)營就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗?，F(xiàn)代的生產(chǎn)也有大批量生產(chǎn)，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設(shè)備是數(shù)控的，適應(yīng)起來就快。專業(yè)機(jī)床的路子已經(jīng)到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當(dāng)年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯(lián)了幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進(jìn)螺旋槳上的制造，上了一個(gè)檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯(lián)的機(jī)床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，但數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，還是要數(shù)德國。德國本來在機(jī)械方面就是世界第一，數(shù)控機(jī)床無非就是搞機(jī)電一體化，機(jī)械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國的電子系統(tǒng)工業(yè)本來就強(qiáng)大，所以在上世紀(jì)六、七十年代，德國就執(zhí)機(jī)床界的牛耳了。
但日本人的強(qiáng)項(xiàng)就是仿造，從上世紀(jì)70年代起，日本大量從德國引進(jìn)技術(shù)，消化后大量仿造，經(jīng)過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國，直到現(xiàn)在還是。他們?cè)跈C(jī)床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機(jī)床復(fù)合（一機(jī)多種功能）化方面，是世界第一。數(shù)控機(jī)床的核心就在數(shù)控系統(tǒng)方面，日本目前在系統(tǒng)方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統(tǒng)用步進(jìn)電機(jī)，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機(jī)。現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機(jī)和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯控制軟件，交流伺服電機(jī)我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個(gè)光學(xué)、機(jī)械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機(jī)床的各軸運(yùn)動(dòng)，而這些軸是用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，一般的系統(tǒng)能同時(shí)控制3軸，高級(jí)系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒實(shí)用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機(jī)床，100％進(jìn)口。
機(jī)床是一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說系統(tǒng)，就是國內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進(jìn)口的，主要是買日本的，我們自產(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內(nèi)的各大機(jī)床廠，數(shù)控系統(tǒng)100％外購，各廠家一般都買日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80％以上，也有德國西門子的系統(tǒng)，但比較少。德國西門子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國系統(tǒng)不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性不夠，西門子系統(tǒng)的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來西門子系統(tǒng)改進(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統(tǒng)漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。
就國產(chǎn)高級(jí)數(shù)控機(jī)床而言，其利潤(rùn)的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個(gè)辛苦錢。美國為什么沒有能成為數(shù)控機(jī)床制造大國呢？這個(gè)和他們當(dāng)時(shí)制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當(dāng)時(shí)美國的勞動(dòng)力貴，買比制造劃算。機(jī)床屬于投資大，見效慢，回報(bào)率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國情況。但后來美國發(fā)現(xiàn)，機(jī)床屬于戰(zhàn)略物資，沒有它，飛機(jī)、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機(jī)床廠，規(guī)定了一些單位只能買國產(chǎn)設(shè)備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數(shù)控機(jī)床行業(yè)。美國機(jī)床在世界上沒有什么競(jìng)爭(zhēng)力。
歐洲的機(jī)床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機(jī)床，瑞士的相當(dāng)好，但價(jià)格也是天價(jià)。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機(jī)床。西班牙為了讓中國進(jìn)口他們的機(jī)床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。
韓國、臺(tái)灣的數(shù)控機(jī)床制造能力比大陸地區(qū)略強(qiáng)，不過水平差不多。他們也是在上世紀(jì)90年代引進(jìn)日本技術(shù)發(fā)展的。韓國應(yīng)該好一點(diǎn)，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)控系統(tǒng)，但進(jìn)口到中國的機(jī)床，應(yīng)我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對(duì)他們的系統(tǒng)信不過。韓國數(shù)控機(jī)床主要有兩家：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國設(shè)有合資企業(yè)。臺(tái)灣機(jī)床和我們大體一樣，自己造機(jī)械部分，系統(tǒng)采購日本的。但他們的機(jī)床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實(shí)他們比我們國產(chǎn)的要好一點(diǎn)。但我們自己的差，我們還能容忍，臺(tái)灣的機(jī)床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺(tái)灣最主要的幾家機(jī)床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)中，也打著“國產(chǎn)”的旗號(hào)。
近來隨著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也引起了世界一些主要機(jī)床廠商的注意，2000年，日本最大的機(jī)床制造商“馬扎克”在中國銀川設(shè)立了一家數(shù)控機(jī)床合資廠，據(jù)說制造水平相當(dāng)高，號(hào)稱“智能化、網(wǎng)絡(luò)化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機(jī)床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控股公司，德國的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。
目前，國家制定了一些政策，鼓勵(lì)國民使用國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，各廠家也在努力追趕。國內(nèi)買機(jī)床最多的是軍工企業(yè)，一個(gè)購買計(jì)劃里，80％是進(jìn)口，國產(chǎn)機(jī)床滿足不了需要。今后五年內(nèi)，這個(gè)趨勢(shì)不會(huì)改變。不過就目前國內(nèi)的需要來講，我國的數(shù)控機(jī)床目前能滿足中低檔產(chǎn)品的訂貨。
美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國家。因其社會(huì)條件不同，各有特點(diǎn)。
1.美國的數(shù)控發(fā)展史
美國政府重視機(jī)床工業(yè)，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。
2.德國的數(shù)控發(fā)展史
德國政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對(duì)數(shù)控機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競(jìng)相采用。
3.日本的數(shù)控發(fā)展史
日本政府對(duì)機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過美國(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過600人，月產(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場(chǎng)上占50%，在國內(nèi)約占70%，對(duì)加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。4.我國的現(xiàn)狀
我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，中國于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺(tái)灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。
在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國，2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距。
2003年開始，中國就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5－8％，目前預(yù)計(jì)是15－20％之間。一、什么是數(shù)控機(jī)床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。我國目前各種門類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機(jī)床集團(tuán)收購了德國西思機(jī)床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從德國引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購買日本著名的機(jī)床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟(jì)不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向六個(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國的機(jī)床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名。三、數(shù)控系統(tǒng) 由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口。華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)也不錯(cuò)。我們國家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。
四、機(jī)床精度1、機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。2、機(jī)床精度體系：目前我們國家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系：德國VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國標(biāo)GB，國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)差不多。3、看一臺(tái)機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機(jī)床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業(yè)機(jī)床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機(jī)床公司”的機(jī)床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復(fù)合中心。機(jī)床質(zhì)量不錯(cuò)，目前效益良好，年產(chǎn)600臺(tái)，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺(tái)。2、2003年，德國著名的機(jī)床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立式加工中心120臺(tái)左右。3、2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺(tái)，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產(chǎn)能力不知。5、臺(tái)灣省的著名機(jī)床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺(tái)。5、民營企業(yè)進(jìn)入機(jī)床行業(yè)情況1、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺(tái)。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機(jī)廠商海天公司投資生產(chǎn)機(jī)床，主要是從日本引進(jìn)技術(shù)，目前剛開始，起點(diǎn)比較高。3．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實(shí)老板是中國人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數(shù)控車床，水平相當(dāng)不錯(cuò)。六、軍工企業(yè)技改情況軍工企業(yè)得到國家撥款開始于當(dāng)年“大使館被炸”，后來臺(tái)灣上臺(tái)后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購買普通設(shè)備。尤其是近3年來，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進(jìn)數(shù)控機(jī)床。也從國內(nèi)機(jī)床廠哪里采購了大批普通數(shù)控機(jī)床，國內(nèi)機(jī)床廠商為了迎接這次大技改，也引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)取軍工企業(yè)的高端訂單。聽在軍工企業(yè)的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會(huì)上一個(gè)臺(tái)階。 其實(shí)，總書記掌權(quán)以來，已經(jīng)把國防事業(yè)提到了和經(jīng)濟(jì)發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國家會(huì)誕生世界水平的機(jī)床制造商，也將會(huì)超越日本，成為世界第一機(jī)床生產(chǎn)大國。
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對(duì)與食品的包裝進(jìn)行殺菌時(shí)，以往的人工消毒不能達(dá)到較好的效果，也會(huì)改變食物的風(fēng)味、色澤以及營養(yǎng)成分等特性。同時(shí)還有可能導(dǎo)致微生物的進(jìn)入，導(dǎo)致運(yùn)輸及倉儲(chǔ)不便。采用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行食品的無菌包裝技術(shù)，能夠有效解決這些問題，并且數(shù)控技術(shù)已廣泛運(yùn)用于飲料、食品以及乳制品等行業(yè)當(dāng)中，如圖3所示。上圖為采用數(shù)控技術(shù)的無菌包裝技術(shù)機(jī)床，設(shè)備采用的是熱水循環(huán)噴淋殺菌，即進(jìn)行溫水預(yù)冷，然后采用冷水進(jìn)行冷卻處理，達(dá)到殺菌的目的。主要應(yīng)用在各種玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等飲料的殺菌，并且設(shè)備還具有外觀美觀、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。經(jīng)輸送帶進(jìn)行傳送，將物品送入殺菌機(jī)中，受到各溫度的影響，使得食物的溫度得到有效地調(diào)節(jié)，從而達(dá)到消毒目的。食品經(jīng)過殺菌設(shè)備時(shí)，容器將受到來自不同水溫的預(yù)熱及加熱、殺菌，最后是冷卻的階段，設(shè)備前端進(jìn)行逐步的加熱與后端的冷卻處理，能夠保持食物的風(fēng)味、色澤以及營養(yǎng)成分，在達(dá)到殺菌的同時(shí)，還能保持食物的鮮美?？傊?，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)當(dāng)中的運(yùn)用，不僅降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少了成產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的效率，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。
當(dāng)前，我國汽車工業(yè)的發(fā)展迅速，使得汽車的配件加工也取得較大的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)當(dāng)中的運(yùn)用，某種程度上提高了汽車配件生產(chǎn)與制造的效率，促進(jìn)了我國汽車工業(yè)的更大發(fā)展。在汽車工業(yè)制造當(dāng)中，數(shù)控技術(shù)集加工中心與數(shù)控機(jī)床于一體，共同組成高效率的柔性生產(chǎn)線，滿足當(dāng)前汽車產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代的要求；打破了汽車生產(chǎn)與制造過程的經(jīng)濟(jì)規(guī)模觀念，較好地實(shí)現(xiàn)汽車的中小批量以及多品種的需求。對(duì)于汽車制造中復(fù)雜的零部件而言，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行加工與制造，能夠減少各零部件的制造誤差，提高加工的效率。與此同時(shí)，還有其他的技術(shù)：柔性制造技術(shù)與虛擬制造技術(shù)、集成制造等技術(shù)在汽車工業(yè)的當(dāng)中得以推廣應(yīng)用，將汽車加工的制造技術(shù)與數(shù)控加工的技術(shù)緊密相連，促進(jìn)汽車工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[2]。
宇航工業(yè)當(dāng)中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工零部件，能夠滿足宇航零部件的特殊加工要求，此外少部分宇航零件的剛度性較差。因此，宇航的工業(yè)材質(zhì)唯有使用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行小切削力加工，方可實(shí)現(xiàn)宇航工業(yè)零部件對(duì)機(jī)械的加工需求。先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的制造技術(shù)而言，不但能夠滿足零部件對(duì)加工的柔性以及精度的要求，而且還能夠?qū)︿X合金的材質(zhì)進(jìn)行切割，有效節(jié)約能源，減少加工制造的人力、財(cái)力以及費(fèi)用的支出。
在機(jī)械的機(jī)床設(shè)備加工當(dāng)中引入數(shù)控技術(shù)，并借助計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)，對(duì)機(jī)床設(shè)備的加工進(jìn)行全面的有效指揮與控制，確保機(jī)床的設(shè)備具有較好的加工、生產(chǎn)以及控制的能力，從而可以精準(zhǔn)、快速地進(jìn)行加工。數(shù)控技術(shù)能夠?qū)C(jī)床的加工刀具、冷卻泵的操作以及工件位置與主軸的變速等情況進(jìn)行有效控制，從而更快地確保機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率滿足要求。與此同時(shí)，達(dá)到了機(jī)床加工的精細(xì)化與精度的要求，為我國的機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展提供較好的機(jī)床控管功能，因此數(shù)控技術(shù)在機(jī)械的機(jī)床加工與制造當(dāng)中，起到至關(guān)重要的作用。
1.1在機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)電的重要組成，能夠有效的提高制造業(yè)的工作效率。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數(shù)字化技術(shù)處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能夠讓生產(chǎn)工序和各項(xiàng)設(shè)備有機(jī)配合，不再調(diào)整機(jī)床工作臺(tái)的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的加工。
1.2在工業(yè)中應(yīng)用在工業(yè)中，主要是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計(jì)算機(jī)中，然后通過控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制技術(shù)，不再使用人工控制。數(shù)控技術(shù)具有很高的精確度，在保證了加工質(zhì)量的同時(shí)，還能夠提高生產(chǎn)效率，人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控機(jī)床能夠完成復(fù)雜的加工任務(wù)，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現(xiàn)了故障，數(shù)控機(jī)床的相關(guān)傳感和檢測(cè)系統(tǒng)，就能夠把故障的相關(guān)信息傳輸?shù)接?jì)算中，計(jì)算機(jī)就會(huì)停止機(jī)床的工作，能夠很好的保護(hù)數(shù)控機(jī)床設(shè)備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源，讓企業(yè)的成本降低。
1.3在機(jī)械加工中應(yīng)用我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，不進(jìn)行數(shù)控車床技術(shù)的更新就不能跟上時(shí)展的步伐。很多的機(jī)械制造商已經(jīng)意識(shí)到了先進(jìn)技術(shù)的潛力，不斷地引進(jìn)先進(jìn)的焊件。數(shù)控氣割技術(shù)輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時(shí)候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的密封功能，對(duì)于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證，實(shí)現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械浮動(dòng)油封中也得到了很大的應(yīng)用，能夠?qū)?shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，通過提前編制好齒形子程序，調(diào)整結(jié)合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機(jī)械加工中，使用數(shù)控車床技術(shù)，還能夠提高零件焊接的精度，進(jìn)行密封，能夠從毛坯到成品持續(xù)加工，很大程度上提高了加工效率。
2數(shù)控機(jī)床增效措施
數(shù)控機(jī)床加工工藝和加工設(shè)備中有一些問題，缺乏數(shù)控機(jī)床加工工藝的知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫，缺乏加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床在加工的時(shí)候，需要很長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間和等待時(shí)間，發(fā)生故障之后調(diào)試的時(shí)間也很長(zhǎng)，這些都降低了數(shù)控機(jī)床的效率。對(duì)我國數(shù)控機(jī)床加工工藝現(xiàn)狀進(jìn)行認(rèn)真分析之后，研究出了一些增加數(shù)控機(jī)床效率的方法。
2.1提高自動(dòng)化程度數(shù)控技術(shù)在發(fā)展過程中，會(huì)逐漸的提高自動(dòng)化程度，這是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，也是制造領(lǐng)域的要求。自動(dòng)化程度加快之后，能夠減少加工的時(shí)間，提高加工的效率。經(jīng)過柔性生產(chǎn)線和柔性制造單元以及復(fù)合加工技術(shù)，能夠提高數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化和連續(xù)性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
2.2優(yōu)化加工過程數(shù)控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優(yōu)化生產(chǎn)加工過程，能夠減少加工準(zhǔn)備時(shí)間。在加工中，使用先進(jìn)配套的管理方式、生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械零件制造執(zhí)行系統(tǒng)、刀具自動(dòng)配送、機(jī)械設(shè)備管理等，能夠增強(qiáng)設(shè)備的開動(dòng)率和完整性，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的持續(xù)運(yùn)行和高效管理具有很好的作用。
2.3優(yōu)化加工設(shè)計(jì)和工藝數(shù)控機(jī)床加工工藝需要優(yōu)化，在保證零件質(zhì)量的前提下，通過減少加工的時(shí)間，提高加工的效率。數(shù)控機(jī)床使用先進(jìn)的刀具或者是高性能的數(shù)控機(jī)械機(jī)床等，能夠仿真模擬數(shù)控機(jī)床的加工，從而優(yōu)化控制數(shù)控機(jī)床程序。優(yōu)化加工工藝和加工設(shè)計(jì)，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。
3總結(jié)