**摘要：工具機是乙個國家製造業水平高低的象徵,但是目前我國的數控工具機的技術還遠落後於世界的先進技術水平，作為學生的我們應該本著認真學習的態度學好機械設計這門課程，提高自己的科學素養，接下來我將介紹一下我對數控工具機發展史的認識。
關鍵詞：數控工具機發展組成分類特點功能
20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動資訊處理、資料處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數位化訊號對工具機運動及其加工過程進行控制，推動了工具機自動化的發展。
第一代： 2023年 ,電子管控制
第二代：2023年，出現了電晶體控制的「加工中心」；
第三代：2023年，出現了小規模積體電路。使數控系統的可靠性得到了進一步的提高；
***：2023年以計算機作為控制單元的數控制系統。fms（flexible manufacturing system） ,柔性製造系統。
第五代：2023年，美國英特爾開發使用了微處理器。cnc。
採用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的乙個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（parsonscorporation）實現的。他們在製造飛機的框架及直公升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行資料處理，並考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.
0015in），達到了當時的最高水平。
2023年，麻省理工學院在一台立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這台數控工具機被大家稱為世界上第一台數控工具機。
這台工具機是一台試驗性工具機，到了2023年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一台工業用的數控工具機由美國本迪克斯公司（bendix-cooperation）正式生產出來。
在此以後，從2023年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控工具機。
數控工具機中最初出現並獲得使用的是數控銑床，因為數控工具機能夠解決普通工具機難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由於當時的數控系統採用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
數控工具機的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控工具機，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在2023年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（keaneytreckercorp.
）開發出來的。
2023年，英國首先把幾台數控工具機連線成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性製造系統（flexiblemanufacturingsystemmdash;—fms）之後，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。 2023年以後，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用於數控工具機，使數控的軟體功能加強，發展成計算機數字控制工具機（簡稱為cnc工具機），進一步推動了數控工具機的普及應用和大力發展。
80年代，國際上出現了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性製造單元（flexiblemanufacturingcell——fmc）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管執行，也可整合到fms或更高階的整合製造系統中使用。
目前，fms也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴充套件，從中小批量加工向大批量加工發展。
所以工具機數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。
為了提高機械化自動化程度，2023年，美國的菲奇發明轉塔車床；2023年，美國又出現回輪車床；2023年，美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床，不久他又製成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰後，由於軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程式控制車床。
數控技術於60年代開始用於車床，70年代後得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種型別。
數控工具機的組成
1、主機：他是數控工具機的主題，包括工具機身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。
2、數控裝置：是數控工具機的核心，包括硬體（印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟體，用於輸入數位化的零件程式，並完成輸入資訊的儲存、資料的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
3、驅動裝置：他是數控工具機執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。
當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
4、輔助裝置：指數控工具機的一些必要的配套部件，用以保證數控工具機的執行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭，還包括刀具及監控檢測裝置等。
5、程式設計及其他附屬裝置：可用來在機外進行零件的程式編制、儲存等。
數控工具機的分類
1. 數控車床（含有銑削功能的車削中心）
2. 數控銑床（含銑削中心）
3. 數控鏗床
4. 以銑程削為主的加工中心。
5. 數控磨床（含磨削中心）
6. 數控鑽床（含鑽削中心）
7. 數控拉床
8. 數控刨床
9. 數控切斷工具機
10. 數控齒輪加工工具機
11. 數控雷射加工工具機
12. 數控電火花線切割工具機
13. 數控電火花成型工具機（含電加工中心）
14. 數控板村成型加工工具機
15. 數控管料成型加工工具機
16. 其他數控工具機
控制工具機的特點
1、生產率高
2、加工精度高
3、減輕勞動強度
4、改善勞動條件
5、有利於生產管理
數控工具機的功能
1.銑削加工
數控銑床一般應具有三座標以上聯動功能，能夠進行直線插補和圓弧插補，自動控制旋轉的銑刀相對於工件運動進行銑削加工，座標聯動軸數越多，對工件的裝夾要求就越低，加工工藝範圍越大。
2.孔及螺紋加工
可以採用定尺寸孔加工刀具進行鑽、擴、鉸、鍃、鏜削等加工，也可以採用銑刀銑削不同尺寸的孔
3.刀具補償功能
一般包括刀具半徑補償功能和刀具長度補償功能。
4.公制、英製單位轉換
可以根據圖紙的標註選擇公制單位（mm）和英製單位（inch）進行程式編制，以適應不同企業的具體情況。
5.絕對座標和增量座標程式設計
程式中的座標資料可以採用絕對座標或增量座標，使資料計算或程式的編寫更方便。
6.進給速度、主軸轉速調整
數控銑床控制面板上一般設有進給速度、主軸轉速的倍率開關，用來在程式執行中根據加工狀態和程式設定值隨時調整實際進給速度和主軸實際轉速，以達到最佳的切削效果。一般進給速度調整範圍在0%~150%之間，主軸轉速調整範圍在50%~120%之間。
7.固定迴圈
固定迴圈是固化為g指令的子程式，並通過各種引數適應不同的加工要求，主要用於實現一些具有典型性的需要多次重複的加工動作，如各種蚊釘孔、內外螺紋、溝槽等的加工。使用固定迴圈可以有效地簡化程式的編制。但不同的數控系統對固定迴圈的定義有較大的差異，在使用的時候應注意區別。
8.工件座標系設定
9.資料輸入輸出及dnc功能
10.子程式
11.資料採集功能
12.自診斷功能
工具機是乙個國家製造業水平高低的象徵，其核心就是數控系統。
美、德、日三國是當今世上在數控工具機科研、設計、製造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。 1.美國的數控發展史
美國**重視工具機工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出工具機的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究「效率」和「創新」，注重基礎科研。因而在工具機技術上不斷創新，如2023年研製出世界第一台數控工具機、2023年創制出加工中心、70年代初研製成fms、2023年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控工具機的主機設計、製造及數控系統基礎紮實，且一貫重視科研和創新，故其高效能數控工具機技術在世界也一直領先。
當今美國生產宇航等使用的高效能數控工具機，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代**一度放鬆了引導，致使數控工具機產量增加緩慢，於2023年被後進的日本超過，並大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控工具機技術上轉向實用，產量又逐漸上公升。
2.德國的數控發展史
德國**一貫重視工具機工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於2023年研製出第一台數控工具機後，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控工具機的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。
德國的數控工具機質量及效能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控工具機。德國特別重視數控工具機主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、效能上居世界前列。
如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相採用。
3.日本的數控發展史
日本**對工具機工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及工具機元部件配套上學習德國，在質量管理及數控工具機技術上學習美國，甚至青出於藍而勝於藍。自2023年研製出第一台數控工具機後，2023年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產量、出口量一直居世界首位(2023年產量46,604臺，出口27,409臺，佔59%)。
戰略上先仿後創，先生產量大而廣的中檔數控工具機，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高效能數控工具機發展。日本fanuc公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。
該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上佔50%，在國內約佔70%，對加速日本和世界數控工具機的發展起了重大促進作用。
4.我國的現狀
我國數控技術的發展過程大致可分為兩大階段。在1958~2023年間為第一階段，從2023年至今為第二階段。第一階段中對數控工具機特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用於生產而停頓。
主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、南韓、台灣省共11國(地區)引進數控工具機先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控工具機開始正式生產和使用，並逐步向前發展。
我國數控技術的發展起步於二十世紀五十年代，通過「六五」期間引進數控技術，「七五」期間組織消化吸收ldquo;科技攻關」，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2023年國產數控工具機產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.
9%。儘管如此，進口工具機的發展勢頭依然強勁，從2023年開始，中國連續三年成為世界工具機消費第一大國、工具機進口第一大國，2023年中國工具機主機消費高達94.6億美元，國內數控工具機製造企業在中高檔與大型數控工具機的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類裝置和絕大多數的功能部件均依賴進口。
由此可以看出國產數控工具機特別是中高檔數控工具機仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在於國產數控工具機的研究開發深度不夠、製造水平依然落後、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控工具機的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
1.《工具機與液壓》
2.《中國數控工具機網》
數控工具機教案
全國職業中學骨幹教師 國家級培訓交流教案 題目 外圓粗加工迴圈指令g71指令的用法 作者姓名 專業班級數控技術應用 單位 日期外圓粗加工迴圈指令g71 授課時間 略 授課教師 課題 第四節 fanuc系統基本程式設計指令 七 g71指令的用法 教學目標 通過講授使學生明白外圓粗加工迴圈指令g71的格...
數控工具機試題
一 選擇題 共15題，每題3分 1.下列指令屬於準備功能字的是 a g01 b m08 c t01 d s5002.根據加工零件圖樣選定的編制零件程式的原點是 a 工具機原點 b 程式設計原點 c 加工原點 d 刀具原點3.通過當前的刀位點來設定加工座標系的原點，不產生工具機運動的指令是 a g54...
數控工具機程序的編制
第二章數控工具機加工程式的編制 第一節數控程式設計基礎 一 數控程式設計的概念 我們都知道，在普通工具機上加工零件時，一般是由工藝人員按照設計圖樣事先制訂好零件的加工工藝規程。在工藝規程中給出零件的加工路線 切削引數 工具機的規格及刀具 卡具 量具等內容。操作人員按工藝規程的各個步驟手工操作工具機，...