摘要：经济型数控机床由于其结构简单、成本低、维护调试方便、运行维护信用低，近年来在国内市场得到了广泛的应用。文章着眼于经济型数控系统的优势，分析了选择其实际条件的必要性及其在未来市场发展中潜在的重要应用价值前景。
【资料图】
关键词：经济型数控机床；经济型数控系统；必要性；优点；应用；前景
随着我国科学技术的进步和经济社会条件的不断改善和发展，对我国机械产品零部件的整体质量性能和标准化生产工艺的现代化提出了更高的要求，特别强调通过设计对加工机械的形状建模和整体结构进行全面改进，以实现机械装配和产品加工全过程的高度自动化。这不仅需要大大提高设计人员自身的实际工作效率，降低生产成本，而且需要有效确保机械产品制造的整体高质量要求，这正符合中国当前的社会现实。许多自动化生产设备企业也或多或少地采用了各种自动加工机床、组合成型机床和各种专用自动加工生产线成套设备。通过生产先进的生产线设备和高度集成的自动控制设备，取得了良好的市场经济效益。在最后阶段，它将采用计算机集成制造系统技术作为其战略发展的关键方向和目标。
一、经济型数控系统的必要性
研究中国生产力和科学技术的具体形成、发展和演变，是中国独特而优越的社会生产力和技术条件的逐步发展形成的。在经济型企业数控系统中使用的伺服步进控制器系统也被几乎所有制造商广泛使用。例如，您可以直接使用8位、16位MCU或32位MCU，步进伺服电机控制器可以直接用于伺服驱动系统。大多数企业部门的系统控制器由单片机直接开环控制。这样，系统控制器的匹配和使用组合将充分发挥其自身的最大综合优势，即可以节省大量成本、经济、易于操作。近年来，随着计算机科学技术在中国的迅速普及和发展，经济型计算机的数控系统正逐步发展，以满足未来微机系统发展的需要。未来，微机硬件和配置系统将更加简单和灵活，信息资源将非常丰富。一般来说，价格相对较低，因此具有巨大的市场经济发展潜力和应用价值。通过实现计算机软硬件系统的完美无缝结合，将大大提高经济型数控系统产品的使用和经济价值。它还可以用来实现非常快速和灵活的功能。在升级普通微型工业机床制造企业和普通中小型工业机床制造加工行业的数控系统设备或升级改造系统的同时，有效、经济地改造机床。近年来，全国人民致力于自主生产、研究和推广高性能、经济的工业数控系统技术，并进行综合开发。尽管他们投入了大量昂贵的科技人力、物力和设备，以及经济和财政资源，但也取得了许多阶段性的良好成果。未来，新一代经济高速数控机床将逐渐成为中国机械制造系统的重要科技组成部分。在开发经济型数控系统平台的同时，可以更好地实现中国数控机床新品种的设计、生产、应用和新产品的开发，为国内外大型企业进行大型陈旧生产设备的改造和设计提供技术支持。
二、经济型数控机床的优点
第一，产品种类繁多。早期经济型数控机床只应用于简单的机械加工机床。现在，它已被开发和应用于其他各种2022年35期（12月）加工行业，从适应各种大中型飞机部件和各种大型辅助系统设备部件的数控开发，如各种钻控机、镗床、车床、气割机数控机床，到目前众多的汽车制造、航空航天、武器，并已应用于各种测试装备。目前，经济型数控机床还可以应用于电子医疗、印刷、化工、包装等行业。在不同行业的过程中，经济型数控机床也能充分发挥其不同的功能和效益。第二，适应性强。为了进一步满足更广泛的通用公共CNC系统用户的需求，通过不断升级和提高产品对通用经济型CNC系统技术的适应性，该产品能够完全满足通用高端CNC系统产品和通用流行的具有多样化产品功能的CNC系统技术的要求。从降低零件成本开始，我们可以实现高实用性，并满足不同产品的批量要求。只需稍微改变传统的加工制造技术，即可自动实现不同规格、不同类型零件的自动加工。经济型数控机床自动加工的数控产品通常具有较高的尺寸加工精度，这确保了加工后的数控产品的尺寸不仅在精度和尺寸上高度一致，而且及时有效地保证了企业生产和加工的CNC产品的质量。第三，价格很低。经济型工业数控系统也具有价格低廉的经济优势。其产品的最低生产成本一般不允许超过主机总成本的1/3，因此产品具有较强的市场经济适用性。其值通常不超过原数控伺服电机系统等效配置参数的近1/4。它可以在工业生产线系统中快速应用和推广，最适合中小型普通卧式机床数控系统的数控设备改造。因此，在未来几年的快速发展过程中，只要我们能够继续保持经济型数控产品的高质量和低价格优势，它将始终在中国市场上占据更重要的地位，从而继续在国际市场上有一个长期稳定的立足点。第四，系统的安装、操作、维护和保养非常简单、灵活和方便。经济型数控系统并不局限于中国和其他国家流行的一些高端品牌数控系统。它自身的优势不仅在于它非常便宜，而且它的所有操作都非常直观、方便和易于学习。可以说，它很容易被中国最广泛企业的普通员工、实际一线员工和其他现场用户所接受。它具有很强的实用性和实际操作性，并能真正节省企业员工每年最后一次技术学习和培训的成本。同时，它也非常灵活，便于日常使用和维护。在生产和应用维护过程中不可避免地会出现一些小问题和大问题。我们没有必要邀请这么多专业的数控加工和维护技术人员对经济型数控系统的维护做出自己的判断。相反，我们可以直接等待工厂进行维护。由于这种经济型CNC系统所需的CNC系统维护和其他系统环节相对较少，结构相对简单，只有能够根据需要进行一般CNC设备维护的专业人员才能在现场直接检查和维修单个故障部件，仅更换故障部件或简单更换一些备件即可直接解决问题，这不仅大大节省了CNC设备的维护成本和其他相关成本，而且消除了延迟生产调试和安装过程的需要。企业内部调试可以直接解决，非常方便。第五，可靠性很高。由于机床在日常工业和生产操作中不可避免地会遇到各种抗干扰硬件故障和干扰软件，如电网电压波动干扰和射频脉冲干扰，在广泛使用经济型数控系统机床产品之前，人们通过正确使用设备数控系统，对各种谐波干扰问题进行了正确的预防设计，并采取科学有效的抗干扰保护措施。因此，它在机床运行过程中更可靠，即使出现在粉尘浓度高、油湿度特殊的各种运行环境系统中，工作也更安全、更稳定。第六，提供售后服务。售后服务和质量保证也是国内外许多家电制造商和分销商长期以来努力发展的另一项新技术服务。在这样一个激烈而复杂的国际市场和竞争环境中，我们不仅要比自己的硬件和软件实力更好，还要比拥有软实力的企业的服务更好。目前，所有经济型数控系统产品的制造商都在全国范围内建立了相应数量的维护和售后服务网点。
三、经济型数控系统的应用
我们始终知道，一个发达国家的制造业水平不仅取决于单个产品的水平，还取决于整个产品的综合制造工艺水平，这代表着中国未来在新型集成制造技术领域技术发展的战略方向。与传统数控机床相比，经济型数控机床能够充分实现增加产品系统尺寸稳定性和进一步提高生产过程效率的功能，实现其他普通工业机床难以独立完成的任务。在许多发达和半工业化的民族国家，近年来数控机床的快速繁荣和生产已基本启动，并进入了高普及、快速发展、持续快速稳定增长的特殊历史阶段，这一时期可以成为人们客观衡量一个工业国家数控水平和发展成就的最后一个重要参考价值标志。经济型数控机床行业的持续快速发展是避免未来中国经济新型工业化发展过快、过强的总体趋势的重要历史趋势。这就更加需要认识到，我们还应该更加努力，积极开展研发，设计和制造一种新型的现代数控机床技术，适合未来中国大型机床制造业的大规模发展，我们对传统和旧机床控制系统的一些操作结构和方法也做了很多改进，简化了一些机床的操作和控制过程，改善了许多控制系统的过时和落后，如何提高一些非常陈旧过时的机床操作控制系统和许多性能已经太差的旧机床控制系统的安全生产能力和制造效率？因为他们以前的大部分改造都失败了，或者没有进行这样的改造，他们的制造成本又变得太高了。现在我们都需要知道，数控机床系统也非常精密，大多数都能卖到数百万元。如果所有转换和更新的成本太大，那么所有的转换和更新都是不现实的。最好把所有旧的数控机床都报废或升级为更普通的旧机床。因此，我们面临着一个非常严重和复杂的新形势。在企业的生产经营过程中，对一些环节薄弱、质量差、效率低的旧工业设备进行维修改造，无疑是一项极其困难和重要的技术任务。对于计算机数控机床行业来说，它是一种在我国应用广泛、成熟的经济型数控机床。它具有许多技术优势，同时可以完全满足普通数控机床的要求。例如，通过对微机数控编程的改造，它只占用很少的人力和相对较少的投资。一般控制在10000元左右，见效快，开发周期短。基本特性不需要简单地改变原有工作机床本身的使用功能，即可完全满足加工产品的质量要求，并能大大提高机床的生产和操作效率。具有非常显著的经济效益功能和价值。
四、经济型数控机床的发展趋势
未来，中国机床经济技术和专用数控系统行业的总体技术体系发展应始终遵循系统工作的总体方针，既强调机床技术的强通用性，又强调行业的弱专用性，具有较强的通用性和实用性，并对行业的强普及性和提高适用性提出了进一步关注机床技术体系产品功能的相对开放性。客户的服务范围主要集中在新型镗床的生产和配套设备的加工安装，辅以现有常规机床的改造升级或改造技术的升级，并逐步将发展空间扩大到原普通车床行业以外的生产所需的机床产品，以及各类机床的其他配套机床，以及其他普通机床行业的制造和生产需要市场外销售的补充，以及其他相关机电技术和集成机电系统产品。电气控制和主机部分应注重开发多功能、易于维护和操作、高可靠性的电气可靠性，以进一步全面提高电气控制系统及其自身设备的技术性能价格比。在控制和驱动系统的电源部分，应能进一步向大功率三相混合式步进电机的驱动、变转矩多级伺服电机细分伺服电机的驱动以及大功率发电机的驱动系统等方面发展，以进一步提高平稳性，电气控制和驱动系统整个系统性能的稳定性和可靠性。经济型工业数控系统技术研究与开发的关键研究方向之一是：产品可靠性高，加工和使用易于控制，多功能，实现广泛的现代工业设计、工业场地和操作应用环境，最适合中国现阶段的最特定阶段。其中，提高新产品的设计、开发和可靠性始终是制约国内经济生产企业数控系统研发和生产的最重要、最关键的三个基本问题。我国经济数控系统领域的学科发展也应着眼于系统的普遍性和行业的特殊性，考虑联合推进应用和应用提升，共同创新发展，加强学术系统领域的研究和开放创新。这主要是基于更新机床配置的技术，以及通过升级现有的新旧机床，实现机床集成在机床车削行业以外其他行业的跨越式发展目标的主要战略目标。研究开发新型智能数控系统，以充分满足机床工业技术现代化发展水平的目标要求，开发工艺快速、操作方便的生产工艺要求。经济型数控系统产品的经济发展和应用潜力仍然很大。此外，企业还努力自主开发新型步进伺服步进电机系统或伺服步进电动机控制器、新型主轴同步调速电机控制器和同步变速驱动系统，开发多样化的伺服主机。因此，在伺服主机的应用领域中，需要简单、易于控制和操作。高可靠性、高性能和实用多功能迅速发展，提高国内经济型工业数控系统市场的性价比。为了进一步适应中国工业社会现代化大发展，确保整个系统稳定可靠的运行性能，从而为中国未来发展的高速经济数控机床技术创造丰富多彩、优越的技术条件，实现更加丰富、高效的数控机床技术，更广阔、无限的应用和发展空间。
五、结语
经济型工业数控机床的开发和研究必须满足现阶段中国生产的实际需要。本文着重总结和分析了一系列重要的实用优势和创新优势，全面、系统地阐述了经济型工业数控机床的发展必要性和趋势，将在未来工业中真正得到广泛应用和推广。因此，有必要进一步加大对经济型工业生产CNC系统核心技术的研发投入，使其成果能够快速、更好地服务于现阶段中国的主要工业制造业。通过其易于学习的操作，它可以实现真正高效和低成本的生产。为加快中国整体经济水平的稳步提高和现代化发展做出应有贡献，为中国现代制造技术产品未来在国际市场上的竞争力快速发展奠定基础。
参考文献：
[1]朱道明,雷攀.嵌入式经济型数控系统的设计[J].装备制造技术,2012(02):85-87.
[2]赵保刚.经济型数控系统的开发与应用[J].产业与科技论坛,2011,10(24):74.
[3]刘建康.基于ARM+FPGA的嵌入式数控系统硬件设计[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.
[4]冯健.基于ARM的嵌入式数控系统硬件平台设计[D].武汉:华中科技大学,2012.
作者:肖克铨 单位:福建省三明市高级技工学校
