发布时间：2023-03-17 18:01:10
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的制造业数控技术样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：数控技术；机械制造；对策
Abstract: the numerical control technology in the modern machinery manufacturing plays a critical role, directly related to the national economic development and the strengthening of comprehensive national strength. In the numerical control technology as the core of modern machinery manufacturing and application has become a national science and technology to measure the level of the standard. So no matter from the Angle of strategy or in development strategies, and in manufacturing the use of numerical control technology are will be the country's industrial economy to the list of world powers in the process of the development of must should be advocated.
Key words: the numerical control technology; Mechanical manufacturing; countermeasures
中图分类号：TQ171.5文献标识码：A文章编号：
在现代机械制造业中，越来越多的工厂开始重视在加工制造过程中采用数控加工技术。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场竞争的日趋激烈，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和不断加快的换代速度。面对品种多批量小的生产比率的加大，产品交货质量和成本要求的提高，对现代制造技术的要求也越来越高。为了加强机械制造业在当今市场的适应能力，我们就必须充分运用现代数控技术的优越性，将其最有效的应用在机械制造行业。这样才能让机器设备的功能、效率、安全性和产品质量上升到一个新的层次，以适应现代市场愈演愈烈的竞争环境。
1.数控技术的特点与机械制造的现状
1.1数控技术及其特点
数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。目前它是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。总的说来可将其特点概括为以下几个方面：
(1)能方便地改变加工工艺参数，因而利于换批加工和新产品的研制。
(2)可实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工精度和减少辅助时间。
(3)能高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工。
(4)采用模块化的标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。
1.2机械制造业现状
机械制造是指从原材料开始，经过热、冷加工，装配成产品，对产品进行调试和检测，包装和发运的全过程。现阶段，我国机械制造业的生产能力和规模都不小，处于世界前列，但是我们机械产品大部分都是中、低档的，技术水平含量比较低，且缺乏独立自主的知识产权品牌。我国机械制造业中最大的问题就是：对外技术依存度高。例如：海尔、海信、TCL等企业的品牌虽然已经“国产化”，但去商场买空调时，导购会告诉你压缩机来自日本，去买冰箱时，导购还是会告诉你压缩机也是来自日本；这个例子告诉我们，人们在潜移默化中，承认了只要是进口的外国产品，质量就一定好于我国制造的产品。正因为这样，提高机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量成为我国机械制造业的目标，从而满足现代化市场的竞争需求。
2.数控技术在传统机械制造业中的应用
2.1工业生产
工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全
2.2煤矿机械
现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。
2.3汽车工业
汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4机床设备
在机械制造行业中先进的设备居于核心地位，面对现代机电一体化的要求，机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。以计算机技术为核心的数控技术为机械制造业提供了先进的控制能力，也就是在机床上运用数控技术，这就产生了所谓的数控机床。它是以实现编订好的程序来对机床进行控制的、电脑机械相结合的产物，它通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作，最终使得使数控机床自动加工出所需零件。
3.数控技术在机械制造业的发展对策
3.1认清发展趋势
数控技术已经有了五十多年的发展历史，由最原始的封闭式数控系统已经转变为当今现代化的电子计算机数控系统，这是一个伟大的飞跃。传统的数控系统具有很大的功能局限性，它的结构是封闭式的，其软件互换性、通用性、功能更新以及维修等都非常复杂，造成很大的不便。当今的电子数控系统已经逐步将传统数控系统取代，其开放式的软件模块化结构展现出了很大的优势，能在各种计算机平台下面运行，维护以及操作过程都比较方便，更换也十分简单，因此现代化的计算机数控系统性价比很高，已经成为数控系统的发展趋势。
3.2深化应用程度
零件毛坯制造技术：快速成形技术的实用化，将进一步提升目前的精铸、精锻及其它成形制造技术，使其几何尺寸精度能满足少或无切屑加工的要求，其材料的选择将适应绿色制造工程的技术要求，零件材料的可加工性能将适应高速切削技术要求；刀具技术：制造业中将普遍应用高速(超高速)干式切削技术；超硬刀具材料的应用、复合(组合)式各类高速切削刀具(工具)的结构设计与制造技术将成为刀具(工具)品种发展的主导技术。其中无屑加工工艺的搓、挤、滚压成形类刀具及Ti基陶瓷领域发展更快、应用更加广泛；机床技术：随着数控系统，关键功能部件、网络通讯技术的进步与完善，企业将促使多轴联动、多面高速加工中心，铣、车功能为一体的复合加工中心技术达到实用化；相应出现各类数控专用高效率加工机床；将更加广泛应用激光技术于机械成形加工、切割加工领域；机床数控系统的功能将可实施网络化通讯与生产，进一步提升数控机床的利用率；自动生产线：将以各类高速加工中心组成，大力发展柔性、敏捷制造工程技术；测量技术：随着高速加工系统工程技术广泛应用，数字化、激光图形处理测量技术和随机在线高速测量技术将广泛应用于柔性数控生产线及数控专用高效率加工机床上；网络技术：将在不断进步的计算机技术支持下，大力发展宽带网及网络安全技术。
总结
不可否认，机械制造业在我国国民经济中具有十分重要的地位，在我国经济的国际竞争中也扮演了非常重要的角色。但是我国机械生产制造技术还比较落后，与发达国家相比还有很大的差距，还处在学习和提高的阶段。而电子计算机在数控领域的运用，促进了我国数控技术的变革，给我国数控技术和机械制造业带来了新的机遇，我们应该把握好这个机会，大力发展数控技术。同时，数控加工技术的迅速发展也培养了一代拥有了先进数控技术的人才，进而促进了我国当代机械制造业快速的走向繁荣。
参考文献
[1]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.2006
关键词：数控系统；特点；机械制造系统；软硬件组成
1.数控系统的简介和组成
1.1 数控技术的简介
数控技术就是数字程序控制技术，利用现代化的数字计算技术实现对工业设备的控制。数控技术解决了人工不能控制复杂的零件加工，提高了设备的精确度，尤其是精密仪器的制造。同时，数控技术实现了成批量生产，改善工人的工作环境，提高了安全系数。数控技术在机械制造业的应用是人类二十世纪最重大的技术进步。数控技术也是人类进入现代化制造业的标志，这些最终得益于计算机以及控制技术的进步。数控技术在现在的发展主要分为两个部分，一个是在控制技术上，也就是微控制器部分，从最早的单板机，现在更多使用PLC更适合工业生产，当然DSP和ARM的使用使控制技术更加的先进，在实时性和精确度上都大有改进。另一方面就被控制设备，现在激光技术已经可以使用，这使得切割技术和切割能力大为改进。
1.2 数控技术的组成
1）硬件系统。数控系统的硬件部分是工作的基础部分，它首先基于工业PC机，在PC机的控制主板上留有许多扩展槽，可以插入选用的控制模块，插入模块即可组成控制中心。在这里我们以PMAC为例说明，工控机的主板上的CPU和PMAC组成双微控制器系统。这两个CPU各有自己的工作，PMAC主要是完成对机床的控制，包括机械轴的运动、面板控制和信息的采集以及模数转化。控制机部分则要完成对整个系统的管理，包括各个部分的协调以及控制部分的输入。对于PMAC部分还必须有相应的输入输出接口，以及伺服驱动单元，伺服电机、编码器等，对于工控机还要有足够的存储空间，另外控制部分对电源的要求很高，电力部分以及备用电源也是必不可少的。 2）软件组成，现在的数控系统大多数都是前后台的结构，对于软件部分也相应的分为前台和后台程序。前台部分多为PMAC的实时控制软件程序，包括补模块、伺服驱动模块、PLC监控模块、加工程序解释模块、数据采集及数字化加工模块等，当然这部分很灵活，根据实际的需要可以添加其他的部分。后台程序主要是为了管理服务，主要实现控制程序的初始化，参数输入以及系统管理、CPU间的通讯等等。对于数控系统的组成这里只是大体的简单介绍，主要是因为它的组成受实际情况的限制，有些系统实际上非常简单，而一些大型的控制系统都有自己特殊部分。
2.数控切割机的特点
数控切割机之所以能够取代普通的切割机床得益于它在软硬件的优势，下面我们介绍一下数控切割机几点优势。
2.1 可编程，软操作
数控机床利用现在的微机控制技术，可意根据加工对象的改变实时的改变程序，或者加工目的的不同改变程序。硬件本身并不需要进行大的改动，普通的机床可能在改变对象时需要对硬件的某些部分进行改变，甚至进行大的改动。
2.2 高精确度，误差小
普通的机床工作依靠人工的经验和目测，但是一些零件的误差可能是0.01mm，人是很难目测的，即便是千分尺的话可能还有0.0001的误差。另外普通机床本身的机械部件精确度也不高，加工的零部件就更难要求精确度。数控机床的精确地是由微控制器控制的，以及该灵敏度的传感器检测，极大地提高了精确度，减小了误差。
2.3 高效率，成批量
数控机床的功率一般都比较大，刚性也好，传动机构都是无级变速，极大缩短的单个零件的加工时间。微控制器的工步都是毫秒级，指令的实现时间极短，现在的微控制器的频率越来越高，速度也将更快。在程序和功率的支持下，数控机床更容易实现大批量的生产，这也是现代工业的要求。
3.数控切割机在产品中的具体应用
火焰和等离子数控切割机是目前比较常用的一类切割机，由于他们本身具备手工和自动化工作两种工作方式，在实际的生产中有极大的优势，既可用于小型的生产加工，也可以是大型设备的加工。下面我们给出一个具体的例子，首先是制图，利用CAD对对象制图，然后对CAD制图进行技术处理，对制图的处理一定仔细这是加工前的第一步，而且对数据的处理也要科学合理，对数据的精确度要有足够的重视。把dwg的文件转换成dxf的文件，为进一步的处理做好准备。其次，设计工步，进行编程，生成机器码，对控制器进行烧写程序，当然通常这些都有机器完成。对数控系统初始化，试运行，以及对管理系统的输入输出检查。最后，进行数值计算。由于是自动编程，即图形交互式编程，大部分的节点、基点坐标数值都由计算机算出，只需在问答式的对话框中设好穿孔点位置、引入引出线（长度和角度）即可，根据图形界面提示，在输出代码前进行相应割嘴补偿。最后，拷盘，复查，试制。在实际的产品中一些步骤也可以删减，因为一些重复的工作可能降低效率，尤其是相似产品的大批量生产。
再简单介绍一下实际控制方案，还是举一个实际的例子，机床本体不更换，继续使用；纵向驱动由单边改为双边，加装电机、减速箱、齿轮齿条；同时原单边驱动的电机、减速箱也要更换；横向传动系统增加钢带箱和从动溜板；同时更换电机、减速箱；升降机构拆掉原来的丝杠换为新的精密丝杠；对导轨面重新修刮去掉锈斑；大车架再进行焊接加固。
1．1 300MW汽轮机电液控制系统
洛阳首阳山电厂二期2x300MW汽轮机为日立公司TCDF-33．5亚临界压力、中间再热、双缸双排汽、冲动、凝汽式汽轮机，于1995年12月和1996年3月投产。汽轮机调节系统为数字电液调节(D—EHG)，采用低压汽轮机油电液调节。执行机构的设置为1个高压油动机带动4个高压调速汽门，2个中压油动机带动2个中压调速汽门。每个油动机由一个电液伺服阀控制，1台汽轮机的3个油动机(CV、左右侧ICV)的电液伺服阀均为日本制造的Abex415型电液伺服阀。控制油和油均采用同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油，在控制油路上安装一精密滤网(精度为51μm)。
1．2 存在问题
首阳LU电厂3、4号机组从1995年试运开始，机组启动冲转过程中经常出现油动机突然不动的现象，经检查控制系统正常，信号传输正常，均为伺服阀故障所致，伺服阀更换后调节系统恢复正常。机组在带负荷稳定运行和中压调节门活动试验日寸，也出现油动机不动的情况及油动机全开或全关的现象，
检查均为伺服阀故障。
伺服阀出现故障必须进行更换，而这种调节系统设计形式伺服阀无法隔离，只能被迫停机更换。首阳山电厂3、4号机组由于伺服阀原因造成的停机：2000年分别为8次、5次，2001年分别为1次、2次；截止到2002年6月仅3号机组由于伺服阀原因造成的停机就达4次。对拆下来的故障伺服阀进行检查，发现其内部滤芯堵塞、喷嘴堵塞、滑阀卡涩。伺服阀内部滤芯堵塞引起伺服阀前置级控制压力过低，不能控制伺眼阀的第2级滑阀运动，致使油动机拒动(对控制信号不响应)；喷嘴堵塞油动机关闭；伺服阀卡涩，使油动机保持在全开或全关位置。油质污染是造成上述故障的主要原因，油质污染造成伺阀卡涩的故障占伺服阀故障的85％[1]。
1．3 油质状况及防止伺服阀卡涩的措施
由于3、4号机组试运时就经常发生伺服阀卡涩，移交生产后首阳山电厂对油质就非常重视，1996年成立了滤油班加强滤油管理，提高油质清洁度。伺服阀卡涩频率比试运时降低了许多，但次数还比较多。
日立《汽轮机维护手册》标明，伺服阀可在等于或低于NASl638第7级污染程度的油质中良好工作。二期油系统管路设计为套管形式，滤网后向伺服阀供油的控制油管位于油回油管中无法取样监测，只能监视油的清洁度。根据旧的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[2]中对油中机械杂质的要求是外观目视无杂质，1996年至今，每周化验3、4号机油，油样透明、无杂质(有一段时间含少量水分，极少检查有杂质)。新的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[3]除要求外观目视油中无机械杂质外，对油质提出了更高要求：250MW及以上机组要求测试颗粒度，参考国外标准极限值NASl638规定8-9级或MOOG规定6级；有的300MW汽轮机系统和调速系统共用一个油箱，也用矿物汽轮机油，此时油中颗粒度指标应按制造厂提供的指标，测试周期为每6个月1次。2001年对3、4号机组汽轮机油取样讲行颗粒度分析，运行油颗粒度均合格(见表1)。
伺服阀卡涩引起停机，对机组安全性影响非常大，且伺服阀卡涩引起机组非计划停运影响电厂的经济性。首阳山电厂采取了以下临时措施：
(1)定期更换伺服阀，超过3个月后遇到机组停机进行更换；(2)定期切换控制油滤芯，并对其清洗；(3)滤油机连续运行时提高油质清洁度；(4)加强油质检验。
从运行看，因伺服阀卡涩引起停机次数有所减少。但尚无从根本上解决问题，为此经分析、研究提出一系列改造设想，如“采用独立的控制油源”、“不停机更换伺服阀”等，但由于系统改造量大、改造费用高或技术上不可行而均放弃。经多方分析、调研，提出将伺服阀改型，选用抗污染性能较强的DDV阀的方案。
二、Abex415型电液伺服阀
2．1 工作原理
电液伺服阀是电液转换元件，又是功率放大元件，它把微小的电气信号转换成大功率的液压能输出，控制调速汽门的阀位。它的性能优劣对电液调节系统影响很大，是电液调节系统的核心和关键。该伺服阀为射流管式力反馈二级电液伺服阀，为四通阀门，其作用是控制进出液压系统的油量，使其与输入的电信号成比例，主要由阀体、转距电动机(线圈、电枢)、永久性磁铁、第1级射流管、压力反馈弹簧、第2级滑阀、“O”形环、外壳等组成(见图1)。
其工作原理：少量液压油从油源流经滤网，然后流经连接在力矩马达转子上的软管，最后从喷油嘴流出。从喷嘴出来的油喷到2根集油管上，2根油管分别连于滑阀的两端。无偏移时，每个集油管产生约二分之一的管道压力，因而无差压产生，所以滑阀平衡。电流流过力矩马达时即产生一定力矩，使力矩马达的转子转动一个小角度。若转子为反时针转动，则喷油管向右移动，引起更多的油喷到右边的集油管上，即产生压力，而左边集油管产生较小的压力。这样滑阀上出现压差，引起滑阀向左移动。滑阀一直向左移动直到回位弹簧产生的反力与力矩马达产生的力相等为止。这时滑阀处于一新的平衡位置。第2级电流成正比。如电流极性相反，则滑阀移到另一侧。
2．2 主要特点
(1)该阀为射流管式力反馈二级放大电液伺服阀；(2)低滞环，高分辨率；(3)灵敏度高，线性好且控制精度高；(4)控制油采用油同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油，对油质要求高且抗污染能力差。
2．3 主要技术规范
伺服阀的型号、参数见表2。转贴于 三、DDV伺服阀技术介绍
3.1 工作原理
DDV伺服阀由集成块电子线路、直线马达、阀芯、阀套等几部分构成(见图2)。其工作原理为：一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上，电子线路在直线马达产生一个脉宽调制(PWM)电流，震荡器使阀芯位置传感器(LVDT)励磁。经解调后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较，阀芯位置控制器产生一个电流输出给力矩马达，力矩马达驱动阀芯，一直使阀芯移动到指令位置。阀芯的位置与指令信号大小成正比。伺服阀的实际流量Q是阀芯位置与通过阀芯计量边的压力降的函数。
永磁直线马达结构见图3。其工作原理：直线马达是一个永磁的差动马达，永磁提供部分所需的磁力，直线马达所需的电流明显低于同量级的比例电磁线圈所需的电流。直线马达具有中性的中位，因
为它一偏离中位就会产生力和行程，力和行程与电流成正比，，自线马达在向外伸出的过程巾必须克服高刚度弹簧所产生的对中力与外部的附加力(即液动力及由污染引起的摩擦力)。在直线马达返回中位时，对中弹簧力是和马达产生的力同方向的，等于给阀芯提供了附加的驱动力，因此使DDV伺服阀对污染的敏感性大为降低。直线马达借助对，卜弹簧回中，不需外加电流。停电、电缆损坏或紧急停机情况下，伺服阀均能自行回中，无需外力推动。
3．2 主要特点
DDV阀是MOOG公司最新研制成功的新型电液伺服阀，目前已由MOOGGmbH(德国)公司进行批量生产。它是一种直接驱动式伺服阀，用集成电路实现阀芯位置的闭环控制。阀芯的驱动装置是永磁直线力马达，对中弹簧使阀芯保持在中位，直线力马达克服弹簧的对中力使阀芯在2个方向都可偏离中位，平衡在一个新的位置，这样就解决了比例电磁线圈只能在一个方向产：生力的不足之处。阀芯位置闭环控制电子线路与脉宽调制(PWM)驱动电子线路固化为一块集成块，用特殊的连接技术固定在伺服阀内，因此该伺服阀无需配套电子装置就能对其进行控制。
DDV阀与“射流管式伺服阀”(或“双喷嘴力反馈两级伺服阀”)相比，其最大特点是：(1)无液压前置级；(2)用大功率的直线力马达替代丁小功率的力矩马达；(3)用先进的集成块与微型位置传感器替代了工艺复杂的机械反馈装置一力反馈杆与弹簧管；(4)低的滞环，高的分辨率；(5)保持了带前置级的两级伺服阀的基本性能与技术指标；(6)对控制油质抗污染能力大大提高；(7)降低运行维护成本。
3．3 主要技术参数
DDV伺服阀的型号、参数(D633系列)见表3。
四、技术改造方案及设备安装调试
通过技术改造实现的目标：(1)彻底解决伺服阀卡涩；(2)不改变调节系统的调节特性；(3)具有
高的可靠性、安全性；(4)改造量小。
改造方案：(1)将汽轮机的CV、左右侧ICV伺服阀均改为DDV型伺服阀。(2)机械方面：因2种伺服阀形状、开孔尺寸及安装尺寸不同，在伺服阀与执行器间加装连接用的油路集成块，并在集成块上安装进油滤网。(3)热工方面：安装电源及信号转换箱，接受HITASS的D-EHG控制信号(±8mA)和2路220V交流电源(一路UPS，一路保安段)，将控制信号(±8mA)变为电压信号(±10V)作为DDV的控制信号，交流220V转换为直流24V作为DDV的电源。
通过静止试验表明，调节系统静态特性达到与改型前试验数值基本一致，表明伺服阀改为DDV阀后，整个控制系统调节方法、调节性能无变化。改型前后静态试验数据见表4、5。
为检验伺服阀改为DDV阀后是否安全，能否保证失电状况下执行器关闭，进行了失电试验：加一开启信号，执行器开启；就地拔去信号接头，执行器自行关闭。
五、运行实践及经济分析
4号机组自2001年9月运行至今，机组启停多次，调节系统可靠稳定，没有发生一次因伺服阀卡涩而造成机组的非计划停运。
技术改造后对机组安全、经济方面的影响。安全性：避免了伺服阀卡涩，极大地提高了机组的安全性、可靠性且机组非计划停运次数大大减少；经济性：技术改造除增加发电量外，每年约可节约费用74万元。技术改造费为每台机20万元，2台机组共40万元。1台机组1年就可收回2台机组的全部投资，经济效益显著。
六、结 论
实际运行情况表明：该项技术改造在于汽轮机电液控制系统与油系统同用一个油源，提高了适用性及抗污染能力，解决了电液伺服阀卡涩问题，大大减少了机组非计划停运次数，有明显的经济效益。可在同类日立00MW汽轮机的电液控制系统推广、实施。
[关键词]造纸行业；生产控制；过程
中图分类号：F406.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0051-01
一、造纸业生产工艺流程
现代造纸工艺可大致概括由两个环节组成，即制浆段和造纸段。
1、制浆段
制浆是造纸的第一步，将植物纤维原料分离出纤维而得到白色纸浆和漂白纸浆的过程，我国所用的植物纤维原料种类很多，有针叶树木材、阔叶树木材、草类植物、韧皮纤维类、种毛纤维类和废纸纤维类。制浆方法有机械法、化学法和半化学法。
2、造纸段
造纸段可大致分为调制、抄造、加工等工序。
二、我国造纸业现状和存在问题
我国造纸工业正处于高速发展阶段，全球纸和纸板生产与消费每年以2%一3%的速度增长，而中国的近10年来以18%的增幅列全球的首位。所以，随着纸质消费的增加，产量也随之增加以满足人们的需求，目前年总产量已超过3000万t。而且纸质的品种也多样化，总体上对中高档纸质的需求呈快速上升趋势。
由于造纸业本身就是消耗高、污染重的产业，故随人们对纸质需求的增加，带来的环境问题也越来越多，最明显的是水环境问题，因为造纸过程中需要大量的水且添加多种助剂，会产生大量由纸机排水（造纸白水）、抄纸废水和综合污水组成的废水。制浆工艺过程产生的各种废水、废渣，如果不对其进行及时有效的末端治理而随意排放，则会对周围环境造成严重的污染。我国废纸回收率低，一般是以草浆造纸，只利用了原料的40%左右，资源利用率低，废弃物排放量大。
对于造纸业的各个生产流程，变量数额及其大，耦合性特别强大，非线性的发展、极强的干扰性作为这个行业的五大特征，一味的墨守成规不勇于引进鲁棒控制等多变量系统、无功负序对称最优解耦系统等国际先进系统，造纸业产品的质量必然远远被世界平均水平越拉越远。
三、工业自动化的内涵
工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。
1、工业自动化控制系统组成
自动化控制是一种现代工业、农业、制造业等生产领域中机械电气一体自动化集成控制技术和理论。工业控制系统指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具的总称。
2、工业自动化控制系统产品
（1）可编程序控制器（PLC）：按功能及规模可分为大型PLC，中型PLC及小型PLC。（2）分布式控制系统（DCS）：按功能及规模亦可分为多级分层分布式控制系统、中小型分布式控制系统、两级分布式控制系统。（3）工业PC机：适合工业恶劣环境，配有各种过程输入输出接口板组成工控机。（4）嵌入式计算机及OEM产品，包括PID调节器及控制器。
四、造纸过程计算机自动化控制
对于计算机控制与造纸业的研究，要追溯到上世纪五十年代末期，计算机领域的研究者致力于实现能够适应多种工业环境、满足多种工业需求的计算机自动控制技术，并制作计算机模型加以理论论证，六十年代末期产生了一种自动化技术，这种自动化技术主要以智能计算机技术为重点，在当时，计算及自动化控制技术与计算机信息管理技术是互相独立并几乎毫无相似之处的，因此，传统的计算及自动化控制技术只能实现某个环节或者某几个环节的自动化，并不能协调成为一个工业生产线的自动化，随着造纸业的不断发展，对计算机控制技术的要求不能仅仅满足于单个部门无协调的自动化，更加要求纸浆环节末尾部分的控制与制造环节开始部分的环节控制相辅相成，互为前提，紧密联系在一起，要求两个系统之间数据处于高度流动状态，并保证数据的实时更新和实时交流，技术的不断深入、技术的广延性与伸张性不断发展，“接口”这一技术应运而生，系统化地解决了数据沟通不畅带来的质量损失与经济损失，并且引入“云处理”技术高度扩展内部存储空间，在保证精确度的前提下提高数据的分析处理能力，从而充分保证了信息准确、及时、快速地传达到相应技术环节，进而在十几年的时间内就推广到了几乎整个造纸业。
对于在造纸产业的流水线上实行计算机控制，毫无疑问是节约人力资源成本与管理控制成本的好方法，不仅可以提升造纸产业的经济社会文化的影响力，就普遍情况而言，降低Kappa标准差40%左右，造纸过程中化学物质的使用度就可以降低到10%左右，其中水汽波动的频率也会随之减弱到60%左右，并将得到成品的比率上升了1%，锅炉燃烧率方面可以提高2%上下，造纸定量的偏差加权平均值降低到20%-35.7%，综合以上数字比率可以得出结论：计算机控制在降低Kappa标准差、提高造纸锅炉的燃烧率、减少化学药品的使用率方面的作用十分突出，收效成果显著，而且最重要的是对提高回收效率方面起着极大的作用，提高回收对造纸业质量提上来说意义非凡。
我国也在国家政策的大力支持下取得了下列三项重大成就：首先，利用计算及自动化控制建模技术成功地提取出了\液样品，并且利用改进传统的滴定法进行黑液固形物含量快速测定，黑液的热失重动力特性的精细化分析，ELISA标准对照多个样本之间的差异；其次，利用计算机优化控制系统以及转球技术在蒸煮方面取得了深入进展，在实时控制系统领域取得了较大进展，充分利用鲁棒控制进行多变量系统控制，利用直线感应电机最优解偶控制，协调感应加载自适应最优解偶控制，无功负序对称最优解偶控制等基于电压的前馈解耦控制的一系列的计算机自动化技术控制；最后，利用多功能鲁棒调节技术控制无刷直流电机的速度与频率，二测伺服加载试验台控制系统鲁棒控制特性分析，凭借着草类蒸煮的计算机自动化控制模型解决了众多国际造纸业的尖端问题，提出了著名的Smith三大方案：即多个目标优化控制策略方案、单个目标优化控制策略方案、草类蒸煮控制与补偿方案，使无论是精密性企业、模糊性企业还是双线性企业都能从计算及自动化控制技术中受益，提高企业的造纸质量，从而推动整个行业的不断发展。
结束语
造纸业从上世纪就已经开始引进计算机自动控制技术是令人欢欣鼓舞的变革，对于提高造纸行业的劳动生产效率、并且进一步提高纸张质量来说是一个质的飞跃，计算机控制与造纸业质量的关系相辅相成，互为前提，计算机自动化控制的发展会促进造纸业质量的提高，而造纸业质量的提高也会成为计算及自动化控制研究的一个重要模型。
参考文献
[1] 袁红英.GPA背景下山东省制造业国际竞争力分析与评价[J].山东社会科学，2012，05：117121
[2] 孙婷.基于USB的制浆造纸过程虚拟检测平台研发[D].南京林业大学，2011
关键词：数控车床 升级改造 精度
数控专业是一个较大的专业。为了培养学生的实际操作能力，数控车床的数量较多。而随着时间的推移以及专业的发展，数控车床往往新旧并存，早期的设备，系统老化，精度差，且使用过程中容易出现故障，对教学效果造成较大影响。如果直接弃旧换新，就会造成浪费，这些问题急需得到解决。
一、数控车床改造的可行性及优点
随着科学技术的发展，特别是电子技术的进步，数控系统出现了跨越式的发展。而数控车床改造技术也日益成熟。这些都为职业院校数控设备的改造升级提供了可行性。同时，数控车床改造，相对于购置新设备，成本更低，节约政府采购资金；数控系统升级，可以更贴近当下生产实际，完善机床功能（比如加工程序的图形模拟），从而提高教学质量；教师通过参与机床的改造实施过程，对数控车床的结构与功能进一步熟悉，可以提高教师的科研水平和机床维修操作技能。
数控车床改造，还有如下优点：
1.投资少，交货期短
在达到同样设备技术水平情况下，改造所需费用仅为购置新机的1/3左右；由于技术升级所涉及的相关零部件全是标准件且技术要求更加明确，故交货期可缩短至2～3个月。
2.可根据实际使用情况，合理增删功能
作为旧机床的实际使用者，对相关技术要求了解透彻，但数控车床在教学上的应用与企业的应用存在一定的差别。因此，旧机床的升级改造更能发挥院校的主观能动性，因地制宜增删功能，使得产品贴合需求，做到有的放矢。
3.使用者更加了解机床结构，便于维修保养
虽然经过部分改造，但在操作使用和维修保养等方面，不再需要长时间培训，待机床改造调试完毕，便可迅速投入教学实践，一旦出现故障，也能迅速解决，减少维修成本。
二、数控车床改造的流程
数控车床的升级改造主要是对旧式数控车床进行改造。由于此类机床的数控系统比较落后，可根据旧数控车床的机械结构状况和驱动要求的大小，采用新数控系统进行改造。通过增删旧数控车床的功能，提高机床精度及安全性能。具体改造流程如下：
1.确定总体改造方案及数控系统升级
联系旧机床生产厂家，确定技术改造方案和改造后的数控系统（一般考虑应用较广的FANUC或西门子系统）。
2.判断机械零部件的使用情况
数控车床调运至厂家，完成机床的拆分与清洗，判断机械零部件的使用情况，确定哪些零部件需要更换或修配。
3.机械零部件的更换或再修配
对于数控车床来说，部分基础件可以通过再加工重新利用，比如床身通过淬火、磨削后直接利用；床头箱与床身的结合面重新磨削后的再利用。部分传动件磨损严重，需要更换，比如床头箱前后轴承的更换；X、Z轴丝杠及轴承的更换。
4.机床电气、液压系统的改造
系统升级改造，由原来的手动改为自动；一般电气元件老化比较严重，相对来说电气元件更新换代也比较快，通过更换全部电气元件成本不会太高，但各方面性能提升明显，部分下走线可以改为上走线，安全性又大大提高；限位升级改造，由原来的硬限位改为绝对位置式软限位。最后是外观美观改造，整机重新刷油漆；整机调试并出检验报告。
三、提高数控车床升级改造精度的常见方法
1.修复机床导轨精度
导轨的作用是对刀架进行承载并导向，其导向精度是机床集合精度的基础。对于数控车床来说，其导轨往往是铸铁导轨，精加工时采用刮削方式，刮研显点应为18～25点/cm2。同时，应保证的可靠性，比如手动改为自动，这样就能提高位置控制精度。
2.修复主轴精度
数控车床工作时，主轴夹持工件形成主运动，其回转精度对加工质量有重要影响，精度的提高可以通过主轴的磨削、更换主轴轴承以及轴承间隙调整达到。当主轴轴承重新装配好后，应检查主轴锥孔中心线和回转中心是否重合。
3.传动精度的提高
传动精度的保证主要取决于丝杠的传动精度，可以通过更换X、Z轴丝杠及轴承达到目的。而滚珠丝杠作为标准化、通用化的部件，以其长寿命、高刚度、高效率、无间隙等特点得以广泛应用。在滚珠丝杠的调试安装中应特别注意其预紧力，因为其决定反向间隙，而反向间隙对机床精度影响非常大，调试后，反向间隙应小于5丝。
随着数控技术的发展，数控设备也必将与时俱进，不断更新。改造升级不仅可以降低成本、缩短交货期，还给专业教师提供了难得的实践内容，一举多得。
参考文献：
一、制度基础，建立劳动定额标准化体系
劳动定额标准是在正常的劳动组织条件下，以规定的作业方法和工具，完成一项任务所需的时间。总体来讲，制定好数控加工定额标准有两个前提因素，一是技术因素，二是生产配套因素。即首先要实现数控编程的标准化和生产配套的标准，才能实现数控劳动定额的标准化。
数控编程标准化是指编程加工过程中，相关切屑参数的设定、刀具的选用和刀具切削轨迹设计思路的标准化。
数控技术是一项综合技术，除了数控机床以外还必须有相应的配套技术支持。
二、技术基础，建立典型时间标准
现阶段，企业基础标准的应用尽管提高了工时水平的平衡性，但降低了标准的使用性。随着数控技术的发展，早期表格式的标准适用性已经落后，降低了定额业务人员的劳动效率，以致标准基本处于闲置状态。典型条件下工时合理消耗的状态，但在生产中实用性差。综合时间定额标准是以基础标准作为依据编制的，既有基础时间的平衡性，又提高了时间定额的综合性，但是表格数据巨大，套标查表繁琐，使用起来有一定的局限性。
三、方法基础，标准编制
典型标准的编制应当符合企业的经营特点、满足数字化管理的要求，企业特色鲜明，符合定额管理的制度化和办公自动化的要求。
编制典型标准的过程分为编标准备阶段，设计标准框架阶段，完善标准草案、标准审定修改和报批颁发三个阶段。
1.建立数学模型的过程与方法
时间定额标准的回归分析方法是分析和处理变量之间相关关系的一种数理统计方法。利用影响因素和相对应的工时消耗之间的数量依存关系，求解时间定额标准的数学分析法说明，虽然工时消耗与影响因素之间充满着矛盾运动，但在一定的生产技术组织条件下，操作者生产产品与工时消耗存在着相互影响、相互制约、相互依存的必然的相关关系。它不能用一个固定的数学表达式表达，只能用一个近似的关系式表现。
2.编制典型标准的重点与难点
一是标准水平的确定。企业标准水平的确定应当与企业的工时消耗相适应，要与所处的综合环境和管理现状相适应，不能单独追求先进的水平而降低了标准的使用性，要平衡企业和劳动者之间的利益关系，建立和谐劳动环境，科学合理地确定符合企业实际的标准水平。
二是数学模型的建立。数学模型的建立不仅是将工程的数学模型转换成劳动定额的数学模型，还要将生产现场的劳动组织、技术条件和产品结构特征融入到劳动定额标准中，形成具有劳动延续时间消耗规律的数学模型表现形式。编制的典型标准及回归完成的数学模型是否达到国内先进水平，既要有国内先进资料的参照，又要有权威部门的认定。
关键词：数控技术 计算机技术 机械机制
0 引言
数控技术是现在机械制造中被广泛推崇的新型技术，它的产生给机械制造业带来了巨大的机遇，逐渐成为提高机械制造质量和效率的重要方式。数控技术在机械制造业中广泛地使用给机械制造业的生产方式和产品结构带来了深刻的改变，机械制造业逐步向自动化、集成化发展。在机械制造中，数控技术逐渐地受到了重视。伴随着现代信息技术和计算机技术的发展，数控技术逐渐成熟。传统的机械制造技术已经难以满足对产品多样化和日益更新换代的需求。面对现代对产品多样化和高质量的要求，机械制造中的成本也相应地提高，对现代机械制造技术提出了更高的要求。如何才能提升机械制造的品质和适应现代对产品多样化的需求以及应对产品市场的多种变数，这就需要机械制造业改变传统的机械制造技术，引入现代化的数控技术，以求机械制造的水平、质量和效率提高到一个新的水平，从而适应现代市场的需求，提升其市场竞争力。
1 数控技术及其发展
数控技术通常也被称为计算机数控技术，它是指利用现代化信息技术，通过用数字化信号对设备的运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。[1]当前数控技术主要是利用计算机来完成整个程序控制的过程，计算机是实现整个数控技术的核心，它是把事先拟定好的程序存储在计算机系统中，用这个事先按照一定标准拟定好的程序来执行对机械制造设备的控制。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。
数控技术的发展先后经历了五个重要的发展时期，起先是电子管数控技术的发展时期，后来发展为晶体管数控时期，伴随着技术的革新进入到中小规模IC数控阶段，后来发展到小型计算机数控时期，随着技术革命的推进，数控技术逐渐进入到微处理器数控阶段。目前数控技术的发展已经逐步地趋向完善即主板以超大集成电路板为主，处理器以单片机或PLC为主，控制核心单元以PC机专业软件系统为主的发展模式。我国是在1958年最先使用数控技术的，最初时由一批科研机构和高等学校等来起步进行计算机数控技术的研制和开发，当时的成效比较低，发挥的作用也不是很大。改革开放以后，数控技术不断地得到重视，逐步取得了飞跃式的发展。改革开放的大门打开以后，通过引入了国外先进的技术，经过消化、吸收和改进，我国的数控技术迈入到一个新的阶段。数控技术在机械制造业中广泛地被运用，不仅在大的机械制造厂，一些小的数控加工厂迅速发展。大部分的机械制造厂实现了传统的制造技术向现代的数控技术的转型。从总体上看，我国的数控技术水平还不是很高，技术和质量都有待提高。
2 数控技术的特点
当前数控技术主要是利用计算机来完成整个程序控制的过程，计算机是实现整个数控技术的核心，它是把事先拟定好的程序存储在计算机系统中，用这个事先按照一定标准拟定好的程序来执行对机械制造设备的控制。数控技术是实现制造过程自动化的基础，是自动化柔性系统的核心，是现代集成制造系统的重要组成部分。数控技术作为现代机械制造中的一种新型的技术，具有传统机械制造技术无法比拟的优点，在现代机械制造业中的运用，把机械装备的工作效率、产品的质量和稳定性、可靠性等提高到了一个新的水平。传统的机械制造技术在现代化信息技术的革命下显得苍白无力，逐渐地失去了原有的优势和地位。计算机数控技术与传统的机械制造技术相比，其特点主要体现在以下几个方面：[2]
①数控技术可以高质量高效率地完成传统机床难以完成的对复杂零部件和曲型面形状物体的加工。
②数控技术可以方便地改变加工工艺参数，比如切削用量、数据等，并且有利于换批加工产品和新产品的研制和开发。
③数控技术能够实现把装上的工件一次完成多道工序的生产和加工，从而确保高质量高精准地完成加工程序并且还可以减少加工的时间。
④数控技术采用模块化标准工具，既减少换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平。
⑤通过利用现代计算机技术，随着计算机技术的发展和技术的革新，数控技术会不断地向前发展并被广泛应用。
3 数控技术在机械制造中的应用
数控技术是现在机械制造中被广泛推崇的新型技术，它的产生给机械制造业带来了巨大的机遇，逐渐成为提高机械制造质量和效率的重要方式。数控技术在机械制造业中广泛地使用给机械制造业的生产方式和产品结构带来了深刻的改变，机械制造业逐步向自动化、集成化发展。在机械制造中，数控技术逐渐地受到了重视。
3.1 数控技术在汽车工业领域中的应用
伴随着我国经济的发展，人民对汽车这种消费品需求逐渐增长，近些年来，汽车工业在我国得到了前所未有的发展，在发展的过程中对传统的汽车制造技术提出了新的挑战，随着计算机数控技术的发展，传统的汽车制造技术已经难以满足消费者对汽车产品的需求，因此，数控技术逐渐被引入到了汽车工业领域。数控技术的引入在某种程度上大大加快了汽车相关配件的生产和新产品的研制开发。计算机数控技术集高质量、高效率和高标准于一体，不仅满足了消费者对汽车产品的需求，而且使汽车产品的质量得到了提高。数控技术的应用给整个汽车工业带来了新的变革，汽车零部件的生产逐步向规模化、集成化发展，汽车工业领域实现了质的飞跃。
3.2 数控技术在煤矿机械中的应用
众所周知，我国不仅是一个煤炭资源丰富的大国，而且还是一个利用煤炭资源的大国。因此，我们需要建造一批高质量、高标准的煤矿机械设备，以便可以使煤炭资料得到高效率、高质量的开采利用。在日趋激烈的市场竞争环境下，煤矿企业如何赢得生存，关键要看是否进行了技术革新，应用了新的先进的技术设备。这就要求煤矿企业变更观念、革新技术，提高员工的素质和技能。数控技术具有高质量、高标准和高效率的优势，已经逐渐地在煤矿领域得到应用。充分考虑到煤矿机械的特点，不可能完全采用大量的数控机床加工设备。因此，在现有的煤矿设备的基础上进行改造，逐步引入一批适应煤矿机械制造的新型的数控机床设备，以便高质量、高效率、高标准地实现煤矿机械制造的转型。
3.3 数控技术在工业生产领域中的运用
传统的工业生产领域一般是靠人的力量来实现对产品的加工生产的，这种传统的工作不仅浪费了大量的人力、物力和财力，而且还不利于产品质量的提升。工业领域中的生产一般是由控制设备系统、驱动系统和执行任务系统构成的。[3]数控技术主要是应用现代计算机技术，将机器设备运用到生产线上，可以完成在恶劣的环境下人工无法完成的生产工序，在很大程度上提高了产品生产的质量，确保了生产安全和员工的人身安全。数控技术的控制系统主要是由人提前按照一定的标准做成的程序，在具体的运用过程中，数控机械设备会按照事先拟好的程序要求来进行工序的加工和生产，当某一部分出现错误时会报警并且可以得到及时的更正，以确保产品的质量。
4 结语
数控技术是现在机械制造中被广泛推崇的新型技术，它的产生给机械制造业带来了巨大的机遇，逐渐成为提高机械制造质量和效率的重要方式。数控技术在机械制造业中广泛地使用给机械制造业的生产方式和产品结构带来了深刻的改变，机械制造业逐步向自动化、集成化发展。伴随着社会的发展，技术的革新，数控技术会在更广泛的领域得到运用。
参考文献：
[1]李冬梅.数控技术在机械制造中的应用与发展[J].中国科技信息，2006（10）：140.
（1）数控技术的概念
数控技术是在传统机械加工技术的基础上，采用数字控制技术来进一步提高机械加工的质量，并且结合传统机械制造技术、计算机技术与网络通信技术等进行机械加工运动。较传统机械加工技术来说，其不但具有高准度与高效率，同时还具备柔性自动化等优点，国内现在对数控技术的应用主要是预先编制好程序，再通过控制程序来控制设备，一般采用计算机进行控制。
（2）数控加工技术的主要特点
数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数，因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外，像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等，利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具，在换刀与安装方面都节省了很多时间，同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。
2数控技术在机械加工技术中的应用意义
（1）数控技术在机械加工技术中的应用
提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用，对机床控制力有了很大程度上的提高，进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备，充分发挥了机床设备的功能，同时使机床设备的操作更加简单，通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法，并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行，不但保证了机械加工的质量，同时也使机床设备更具高效化。
（2）数控技术在机械加工技术中的应用
推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助，通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效，为进一步发展汽车制造业提供了技术保障，在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率，同时强化了汽车进行机械加工的效果，使原本复杂的操作更加简单，提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。
3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果
（1）重视对数控技术的应用
近些年来，数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中，但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此，要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中，首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义，给予充分的重视。同时，积极组织数控技术相关知识的培训，提高工作人员数控技术水平，结合数控技术的实际操作与理论知识，以便更好的发挥数控技术的优势，提高机械加工的质量与效率。
（2）在机械加工过程中实现自动编程
一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定，这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此，应注重对数控技术有效性的应用，尽快实现自动编程，使用计算机来替代人工操作，不但可保证加工质量，同时提高机械加工制造的效率，实现人力与物力的合理化配置，为加工企业节约制造成本，进一步推动机械制造业的发展。
（3）合理改进并更新机械加工中的原有设备
在全球经济发展的推动下，我国工业大力发展，数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中，而时代新形势对机械加工的要求越来越高，因此，应当积极创新数控技术，大力倡导经济型数控机床的发展，以保证数控机床的稳定性与高效性。同时，对机械加工中的原有设备应当进行合理改进，提升机械加工的技术水平，完善数控技术的应用，提高我国机械制造业的生产水平。
（4）实现数控技术的智能化与网络化发展
