数控机床产业链全景图

数控机床产业链分析

张晨曦

机床行业是装备制造业的母机，尽管机床行业产值不到GDP 的1%，但它对国民经济的贡献则远高出这一数量概念，是经济发展战略中重要的支柱性产业。

一、产业链结构图

一般来说，数控机床的主要零部件有1500多种，决定数控机床整机性能的部件有数控系统、刀库和机械手、数控刀架和转台、主轴单元(含电主轴)、滚珠丝杠副和滚动导轨副、防护罩和数控刀具等功能部件等，核心功能部件主要包括数控系统、数控铣头、数控刀架和数控转台等。

二、主要上游分析

数控机床行业的最主要上游是钢铁铸件、数控系统和功能部件（铣头、主轴、丝杆等），一般来说，铸件、数控系统和功能部件平均分别占主营业务成本的17.78%、7.50%和17.23%。

目前，数控机床行业的主要上游产业市场竞争充分，除钢铁铸件的价格受钢铁价格上涨而有可能温和上涨外，其他产品价格基本保持稳定或稳中有降。

三、主要下游分析

机床行业的下游主要是汽车行业、机械行业和军工行业（航空航天、造船、兵器、核工业等），分别占总需求的45%、25%和20%左右。

（一）汽车行业

汽车整车及零配件行业占据了机床行业约45%的消费额，汽车行业对机床产品的需求具有数量大、多层次、全方位等特点，基本覆盖了绝大多数机床产品。

（二）工

湖南大学毕业设计

目录

第一章 绪论 .......................................................................................................................................... 1 1.1、数控系统的发展简吏及国外发展现状 .................................................................................... 2 1.2．我国数控系统的发展现状及趋势 ............................................................................................ 3

1.3 伺服系统的特点………………………………………………………………………………..4

第二章 设计总体方案 ...................................................................................

2014-2015-1数控机床复习题

1.数控机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？

2.数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？ 3.绝对编程和增量编程有什么区别？

4.数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系, 并简述其主要组成部分的基本功能。

5.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？ 6.用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O (0, 0)，终点为A (-6, 4)，给出插补计算过程，并画插补轨迹。

7.用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A（5，0），终点为B（0，5），给出插补计算过程，并画插补轨迹。

8.三相步进电机转子齿数为100，以双三拍通电方式，步距角为 度，三相六拍方式步距角为 度。

9.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速 。 10.感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为 和 。

11.按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分，可分为点位控制数控机床和（ ）。 A. 开环控制数控机床

实验1 数控机床基本组成及功能部件的认识实验

一、实验目的

1．学习和掌握数控机床基本组成结构及其工作原理 ； 2．了解数控机床的各种功能部件及其作用 ；

3．了解数控机床的各种控制用电子元器件及其功能 ； 4．了解数控机床的各种位置检测元件及其作用 。

二、实验设备

1．机电一体化教学实验设备； 2．加工中心。

三、相关知识概述

本实验为认识实验，主要目的是加强学生对数控机床的基本组成、工作原理及功能部件、电子元器件、位置检测元件的感性认识。由老师给学生作现场讲解并进行数控机床运动控制演示。

1．知道数控机床基本组成结构。

数控机床一般由输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置（或执行机构）可编程控制器及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如下图所示为数控机床的组成框图。其中除机床本体以外的部分统称为CNC系统。

各组成部分的作用：

1） 输入/输出装置：输入装置的作用是将载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，

传送并存入数控装置内，一般为键盘。输入装置为显示器，其作用是为数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，如正在编辑的程序、坐标值、报警信号等。因此，输入/输出装置是机床数控系统和打操作人员进行

2011-2015 年中国数控机床行业市场调研报告

为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术 提出的更高的要求，数控未来仍然继续向开放式、基于 PC 的第六代方向、高速 化和高精度化、智能化等方向发展。机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件 的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产 有广泛的适用性。 由于数控机床不断采纳科学技术发展中的各种新技术，使得其功能日趋完 善，数控技术在机械加工中的地位也显得越来越重要，数控机床的广泛应用是现 代制造业发展的必然趋势。

第一节:数控机床相关概述

三、数控机床的主要特点及适用加工范围

1. 数控机床的适用范围

一般来说，数控机床特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁、生产周期要求短的场合。数控加工适用范围可用图7-7粗略表示。

图7-7所示为零件复杂及生产批量的不同，三种机床的应用范围的变化，当零件不太复杂，生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应用范围止由BC

数控机床精度检验与验收

数控机床的验收 开箱检验和外观检查 机床性能及数控功能的检验 机床精度的验收

数控机床的安装、 数控机床的安装、调试和验收一、数控机床的安装、调试 数控机床的安装、 1、机床的安装 、 1)对安装地基和安装环境的要求 ) 2)机床的安装步骤 ) (1)拆箱 ) (2)就位 (3)找平 (4)清洗和连接

2、机床的通电试车 、 3、机床精度和功能调试 、 4、机床的运行试验 、 运行考机程序：数控车：16小时 运行考机程序：数控车：16小时 加工中心：32小时 加工中心：32小时 考机程序的考核范围

执行考机程序需： 执行考机程序需 ：不应发生除操作失误引起的任 何故障。程序因故障中断后， 何故障。程序因故障中断后，需重新开始计时

二、数控机床的验收

机床验收的内容： 机床验收的内容：。开箱检验和外观检查内容 。机床性能及数控功能检验 机床性能的验收： 主轴、进给、 换刀、机床噪声、 机床性能的验收 ： 主轴 、 进给 、 换刀 、 机床噪声 、 电气 装置、数控装置、气动液压装置、 装置 、 数控装置 、 气动液压装置 、 附属装置的运行是否达到 设计要求或出厂说明书要求。 设计要求或出厂说明书要求。 以一台加工中心为例

一、YL-569型0i mate TD数控车床实训设备

一、设备概述

亚龙YL-569型0i mate TD数控车床实训设备适合于中等职业学校的数控装调维修专业、数控加工专业、机电一体化专业的教学与实训，是根据中等职业学校数控维修专业教学特点，结合企业的实际需求以及岗位技能工艺规范要求而开发的具有生产型功能与学习型功能的实训设备，该设备采用模块化结构，通过不同的组合，完成数控机床的电气装调、机械装调、整机调试、维护维修等实训项目，满足企业对这类型人才的需求。还适合用于数控装调维修技能大赛、数控装调工的职业技能鉴定。

参考图片，以实际配置为准

五、技术参数

（1）电气控制单元参数 1）电源：三相五线 AC 380V±10% 50Hz；2）数控控制台尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝800×600×1800；3）漏电保护：漏电动作电流≤30mA；4）缺相自动保护、过载保护 （2）电气安装实训单元参数 1）电源：三相五线 AC 380V±10% 50Hz；2）数控控制台尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝800×600×1800； （3）机床参数

1）加工范围

最大回转直径：φ400mm；最大切削直径（轴/盘）：φ165mm/φ

学习情境一 数控机床的认识

学习目标：

完成本学习任务后，你应当能够：

1、 了解数控机床的种类，掌握数控机床的组成及各部件名称； 2、 熟知数控系统各单元器件的名称、功能、接口及选用原则； 3、 能根据电气原理图完成数控系统的基本连接；

一、学习准备

1、把实训车间的所有数控设备进行登记，并进行分类，写出其型号规格及功能特点。 序号 名称 型号规格 功能 设备编号 数量

2、数控车床整机及主要部件结构的认识

认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统，观察机床主要部件结构。（观察CK6132数控车床整机。床身组件、主轴、进给轴、刀架、尾座及防护罩等组成部件。） 1）写出数控车床的主要技术参数

型号 床身上最大回转直径 最大加工长度 拖板上最大回转直径 主轴通孔直径

主轴转速(自动变速) X轴行程 Z轴行程 X轴最大移动速度 Z轴最大移动速度 尾座套筒锥度 电动刀架工位 电动刀架重复定位精度 定位精度（重复定位精度） 最大进给速度 主电动功率 2）

型号 工作台尺寸 工作台最大承重 主

《数控机床》考试大纲

课程内容与考核目标

第1章 数控机床概述

1、基本概念

识记：数字控制、数控机床、数控加工技术、计算机辅助设计和制造 掌握：数控系统、计算机数控系统、数控技术 2、组成和工作原理

识记：数控机床基本组成、工作原理

掌握：CNC装置的功能、伺服系统的作用、检测与反馈装置的作用 3、数控机床的分类

识记：工艺用途分类、功能水平分类

掌握：运动轨迹分类、伺服系统控制方式分类

应用：用框图描述开环、闭环、半闭环伺服控制系统 4、数控机床的特点

识记：设计特点、加工特点 掌握：结构特点

5、主要性能指标与功能

识记：规格指标、运动指标。功能（包括：操作功能、刀具功能、程序管理功能、

零件程序结构、误差补偿功能、自动加减速控制、开关量接口、机床顺序控制接口、字符图形显示、自诊断功能）

掌握：精度指标。功能（控制轴数和联动轴数、准备功能、补偿功能、进给功能、

主轴功能、辅助功能、刀具补偿功能） 6、数控机床的应用范围

识记：数控机床最适合加工哪些类型的零件

第2章 数控机床的主传动系统

1、主传动系统的要求与特点 识记：要求 掌握：特点

2、主轴的传动方式与系统类型

识记：齿轮传动方式、调速电动机直接驱动主轴传动方式；主传动系统类

一、YL-569型0i mate TD数控车床实训设备

一、设备概述

亚龙YL-569型0i mate TD数控车床实训设备适合于中等职业学校的数控装调维修专业、数控加工专业、机电一体化专业的教学与实训，是根据中等职业学校数控维修专业教学特点，结合企业的实际需求以及岗位技能工艺规范要求而开发的具有生产型功能与学习型功能的实训设备，该设备采用模块化结构，通过不同的组合，完成数控机床的电气装调、机械装调、整机调试、维护维修等实训项目，满足企业对这类型人才的需求。还适合用于数控装调维修技能大赛、数控装调工的职业技能鉴定。

参考图片，以实际配置为准

五、技术参数

（1）电气控制单元参数 1）电源：三相五线 AC 380V±10% 50Hz；2）数控控制台尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝800×600×1800；3）漏电保护：漏电动作电流≤30mA；4）缺相自动保护、过载保护 （2）电气安装实训单元参数 1）电源：三相五线 AC 380V±10% 50Hz；2）数控控制台尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）＝800×600×1800； （3）机床参数

1）加工范围

最大回转直径：φ400mm；最大切削直径（轴/盘）：φ165mm/φ