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第1篇

《數(shù)控技術(shù)》課程的目標(biāo)是：使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)的基本理論，基本知識(shí)和基本編程方法有一定的認(rèn)識(shí)，為以后從事數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)工作及開拓新的技術(shù)領(lǐng)域打下必要的基礎(chǔ)。該課程涉及的知識(shí)面廣，需要信息量大，且實(shí)踐性強(qiáng)。同時(shí)由于該課程在整個(gè)機(jī)械類課程體系中一般在最后一學(xué)期講解,相應(yīng)的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，致使學(xué)生畢業(yè)后接觸到數(shù)控加工時(shí)感覺很吃力。我校《數(shù)控技術(shù)》課程的教學(xué)采用先純理論教學(xué)，后實(shí)訓(xùn)教學(xué)的方法。講解理論時(shí)基本上使用靜止的圖片解釋復(fù)雜的電氣組成和機(jī)械組成的時(shí)空關(guān)系，而學(xué)生對(duì)機(jī)床的電氣元件和機(jī)械零件理解不深，沒有感性認(rèn)識(shí)，所以理解就很困難。例如在講述機(jī)床的電氣控制工作原理時(shí)，其復(fù)雜內(nèi)部控制以及在工作狀態(tài)下的控制關(guān)系是非常抽象的，單憑教師的口述，根本無(wú)法連貫地將元件及系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)情況展現(xiàn)，而現(xiàn)有的數(shù)控電氣實(shí)訓(xùn)設(shè)備也由于師資力量的薄弱而無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用。學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)、工作原理的理解還是存在很大的問題，對(duì)于想象能力較差的學(xué)生根本無(wú)法提高其學(xué)習(xí)的興趣，給教師的教學(xué)也帶來(lái)了很大的壓力。所以，如何提高《數(shù)控技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量，已成為我校課程教學(xué)改革研究的一個(gè)重點(diǎn)。

2《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)模式改革的幾項(xiàng)措施

2.1合企業(yè)需求和職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容

我校作為一所職業(yè)學(xué)校，學(xué)生來(lái)源廣泛，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊，對(duì)知識(shí)的理解和掌握能力有差距，這給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的難度。《數(shù)控技術(shù)》課程目前采用的教材一般先對(duì)電氣和機(jī)械部分講解，理論知識(shí)強(qiáng)調(diào)過多，到后面的電器控制回路和機(jī)械系統(tǒng)控制分析時(shí)，感覺聯(lián)系不大；同時(shí)學(xué)生基礎(chǔ)較差，對(duì)高深理論知識(shí)的理解也很有限。我校數(shù)控專業(yè)學(xué)生大多數(shù)畢業(yè)后進(jìn)入一些從事機(jī)械加工和電子產(chǎn)品生產(chǎn)的公司，而目前的《數(shù)控技術(shù)》教學(xué)數(shù)控技術(shù)理論部分的知識(shí)內(nèi)容和實(shí)踐知識(shí)部分分開在不同的學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生學(xué)完理論知識(shí)不能及時(shí)的付諸實(shí)踐，等到另外一學(xué)期上實(shí)訓(xùn)時(shí)，理論的內(nèi)容基本上都遺忘了，兩者嚴(yán)重脫節(jié)。因此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)將理論和實(shí)訓(xùn)操作部分放在同一學(xué)期內(nèi)建議分前十周后十周的教學(xué)方式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性。

2.2過程中多媒體課件的廣泛使用，提高課堂教學(xué)效果

多媒體以其全面生動(dòng)的聲、像、圖、文等綜合課程信息顛覆傳統(tǒng)的干巴巴的文字教學(xué)，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。同時(shí)，豐富多彩的多媒體課件也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此教學(xué)中應(yīng)制作大量易于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的電器和機(jī)械控制系統(tǒng)課程動(dòng)畫素材，運(yùn)用多樣的教學(xué)載體，從掛圖、教具到實(shí)物、動(dòng)畫；從板書到多媒體課件；努力營(yíng)造真實(shí)的教學(xué)環(huán)境以追求最好的教學(xué)效果。

2.3強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目標(biāo)是通過加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué),使學(xué)生掌握基本的實(shí)訓(xùn)方法和實(shí)訓(xùn)技能,能熟練地運(yùn)用電器基本回路和機(jī)械系統(tǒng)組合滿足實(shí)際需要的數(shù)控加工系統(tǒng)以及編制數(shù)控程序和進(jìn)行加工操作。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，能加深學(xué)生對(duì)一些基本理論的理解。在理論講解過程中穿插實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生更容易更直觀地理解復(fù)雜、難懂的結(jié)構(gòu)和原理，同時(shí)在理解的基礎(chǔ)上可以引導(dǎo)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校現(xiàn)有的機(jī)械加工設(shè)備和電氣實(shí)訓(xùn)設(shè)備為我們的實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了有力保證。比如介紹機(jī)床的結(jié)構(gòu)及工作原理時(shí),由于內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，學(xué)生僅僅通過看圖和教師的講授往往不易看懂、弄明白，可以在課堂講授過程中穿行機(jī)床結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)訓(xùn)，變抽象為具體，使學(xué)生形象的了解各類零件工作的實(shí)質(zhì)。同時(shí)數(shù)控技術(shù)應(yīng)緊跟時(shí)代潮流，與時(shí)俱進(jìn)，充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)備及軟件進(jìn)行仿真加工，對(duì)復(fù)雜零件利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送通道將其輸入到數(shù)控機(jī)床內(nèi)，進(jìn)行自動(dòng)加工。

2.4建立試題庫(kù)，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，考核標(biāo)準(zhǔn)多樣化

通常在機(jī)械類專業(yè)及其它相關(guān)學(xué)科專業(yè)的班級(jí)開設(shè)《數(shù)控技術(shù)》課程，工作量由幾位老師承擔(dān)，考試一般是各任課教師各自出題，難免具有片面性，且題目保密性差，因此各班成績(jī)也無(wú)可比性，教學(xué)效果不明顯。考試的目的是通過教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的雙向互動(dòng)過程，通過考試學(xué)生、教師以及教學(xué)管理人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，進(jìn)而改進(jìn)課程教學(xué)，提高教育質(zhì)量。通常實(shí)行教考分離是比較有效的措施。因此建立試題庫(kù)并使用試題庫(kù)進(jìn)行考試是非常必要的。建立試題庫(kù)既能為課程教學(xué)改革服務(wù)，使的考試科學(xué)化、規(guī)范化，減輕教師的工作強(qiáng)度，又有利于監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量，是加強(qiáng)教學(xué)管理工作的重要手段之一。在考教分離同時(shí)還必須注重平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)考核，利用理論成績(jī)、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)和實(shí)訓(xùn)并重的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)考核方式。例如對(duì)學(xué)生平時(shí)課堂參與狀況、回答問題情況、作業(yè)完成情況，特別是實(shí)踐教學(xué)中的能力表現(xiàn)等情況進(jìn)行全面考核，記入成績(jī)。

3總結(jié)

第2篇

這個(gè)部分總課時(shí)為84學(xué)時(shí)，通過學(xué)習(xí)鑄造、焊接、鉗工、車工、銑工這些工種后，我們特意設(shè)計(jì)了一套包含這些工種的實(shí)用工具（套絲扳手和攻絲扳手）。經(jīng)過這一套零件加工，學(xué)生別學(xué)習(xí)了這些工種牽涉的各種機(jī)床使用和安全操作方法，接觸了鉆床、車床、銑床、齒輪加工機(jī)床和內(nèi)外磨床，掌握了工藝制定方法、加工方法及保證工件精度、表面粗糙度各種技術(shù)要求。在這一課題中，我們重點(diǎn)訓(xùn)練了孔加工、螺紋加工及尺寸精度控制等項(xiàng)目，每個(gè)學(xué)生逐一過關(guān)，并對(duì)學(xué)生在這些項(xiàng)目中出現(xiàn)的問題進(jìn)行答疑，找出出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因，然后按照?qǐng)D紙重新進(jìn)行加工，而對(duì)于一些次要項(xiàng)目只要求符合圖紙要求。當(dāng)學(xué)生把他們加工的零件組裝成一件能使用的產(chǎn)品時(shí)，他們的臉上都露出甜美的笑容。

二、數(shù)字加工技術(shù)訓(xùn)練

在這一課題中，我們分為兩個(gè)部分?jǐn)?shù)控車和數(shù)控銑。設(shè)計(jì)課時(shí)為56學(xué)時(shí)，在數(shù)控車中，要求學(xué)生熟練使用常用指令、熟練地編程，加工中避免出現(xiàn)不安全的冒險(xiǎn)動(dòng)作和操作。把重點(diǎn)放在高效加工工藝確定、準(zhǔn)確的走刀路線使用、程序的最佳優(yōu)化上。在這樣的訓(xùn)練后，讓學(xué)生按圖加工一個(gè)（手用千斤頂），不但包含數(shù)控車加工的內(nèi)容，還是一個(gè)很美觀的小工具。在數(shù)控銑中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)精美的（首飾盒），這個(gè)產(chǎn)品中，要求學(xué)生必須掌握平面、臺(tái)階面、內(nèi)型腔、V型槽、螺紋等項(xiàng)目的加工。要求學(xué)生考慮工件的裝夾、工藝的確定、保證獲得較高表面粗糙度的方法，最后組裝成一個(gè)小巧可愛的工藝品。

三、拓展創(chuàng)新加工訓(xùn)練

這一課題為28學(xué)時(shí)，起初階段我們首先介紹了三軸、五軸加工中心的使用知識(shí)和操作方法。緊接著給學(xué)生布置拓展內(nèi)容，拓展中要求學(xué)生敢于思考、敢于創(chuàng)新，只要學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)都可以設(shè)計(jì)在要加工的工件中，按照這樣的思路先設(shè)計(jì)產(chǎn)品，簡(jiǎn)述產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，再畫出CAD圖紙、擬定加工工藝及加工設(shè)備。在這些內(nèi)容基本完成后教給指導(dǎo)老師審核，在指導(dǎo)老師認(rèn)可的情況下就可以進(jìn)行產(chǎn)品加工。在這一課題中，學(xué)生的思維很活躍，有些還很先進(jìn)，符合拓展學(xué)習(xí)要求，如有的學(xué)生設(shè)計(jì)加工出西湖的“三潭”、荷蘭風(fēng)車、國(guó)際象棋……

四、實(shí)施方法及成績(jī)?cè)u(píng)定

一般把六位學(xué)生分為一組，這樣在設(shè)計(jì)中學(xué)生可以集思廣益，在操作中又可以分工合作，最終成績(jī)?cè)u(píng)定中又是“風(fēng)雨同舟”。不斷提高互相合作、患難與共的精神。如果一組成績(jī)被老師評(píng)定后，那這六個(gè)人的成績(jī)都是同一層次的。打分前，老師會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)思路、工藝、加工易難程度當(dāng)著學(xué)生的面進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于存在的問題一一給予分析解答，并指出修改思路，使學(xué)生徹底掌握最優(yōu)化的工藝和加工流程。通過我院數(shù)控11241和數(shù)控11242兩個(gè)班級(jí)的實(shí)踐，總體效果如下：

1.實(shí)訓(xùn)課時(shí)安排充分，一共178學(xué)時(shí)。

2.涉及機(jī)械加工中的所有工種，面廣量大。

3.應(yīng)用新型教學(xué)模式———拓展創(chuàng)新教學(xué)法。

4.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，發(fā)揚(yáng)集體的智慧。

第3篇

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(lái)，我國(guó)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(wú)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(wú)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(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(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(wú)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)模可編程集成電路FPGA、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(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（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(wú)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。

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.

第4篇

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；水泥劑量；集料；含水量；施工控制

目前我國(guó)各等級(jí)公路路面基層大多采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)形式，它具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抗沖刷能力等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，水泥穩(wěn)定碎石基層存在許多問題，如干縮裂縫等，本文針對(duì)這些問題，提出了控制質(zhì)量的施工方法。

1. 集料的質(zhì)量控制

集料的級(jí)配對(duì)水泥混合料的強(qiáng)度有顯著影響，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制集料的最大粒徑，碎石統(tǒng)料中大于37.5mm的石塊，要避免使其進(jìn)入攪拌機(jī)，需及時(shí)用人工剔除，同時(shí)應(yīng)控制好31.5mm以上的碎石含量和4.75mm以下的碎石含量。

為了減少水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫，應(yīng)嚴(yán)格控制原料中細(xì)集料的含量和塑性指數(shù)。通過0.075mm篩孔的顆粒含量應(yīng)控制在2%～4%范圍內(nèi)，細(xì)土無(wú)塑性指數(shù)時(shí)其含量不應(yīng)超過3%，細(xì)土的塑性指數(shù)要盡可能低，不宜大于2。

2. 水泥劑量的控制

水泥穩(wěn)定碎石施工的特點(diǎn)不同于其他半剛性材料，需保證有足夠的時(shí)間滿足施工工藝的要求，水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間在3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥。終凝時(shí)間一般要求6h～10h，夏季氣溫較高時(shí)可取高值，春秋季節(jié)氣溫較低時(shí)取低值。

同時(shí)還規(guī)定水泥的最大劑量通常為5%～6%，以減少水泥穩(wěn)定土基層的干縮裂縫，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)水泥劑量超過6%后，隨著劑量增加。混合料的最大干縮應(yīng)變逐漸增大，基層容易產(chǎn)生干縮裂縫。

因此，為改善水穩(wěn)基層的縮裂性，宜在水穩(wěn)碎石層中摻入水泥用量10%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，以減少基層對(duì)油面面層的反射裂紋。

3. 最佳含水量的控制

混合料含水量的大小對(duì)混合料的強(qiáng)度和干縮應(yīng)變有很大影響，含水量過小，難以碾壓密實(shí)，影響混合料的強(qiáng)度，且容易產(chǎn)生松散、起皮、裂紋等質(zhì)量缺陷；含水量過大，碾壓時(shí)容易產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象，混合料壓不實(shí)，同時(shí)，混合料大量蒸發(fā)散失水分，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的干縮裂縫。實(shí)踐證明，拌制混合料含水量宜略大于最佳含水量，一般可控制大于1%～2%左右，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪后碾壓時(shí)的含水量不小于最佳含水量（控制不大于最佳含水量的1%為宜）。

4. 混合料拌和的控制

混合料的拌制質(zhì)量是保證基層施工的基礎(chǔ)，是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在拌和過程中：一是要保證混合料配合比的準(zhǔn)確性和均勻性；二是要嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間；三是要避免混合料在裝料過程中發(fā)生集料離析現(xiàn)象。

為確保混合料配合比的準(zhǔn)確性和均勻性，應(yīng)在拌和前對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，合理控制細(xì)料倉(cāng)、中料倉(cāng)、粗料倉(cāng)和水泥料倉(cāng)的輸料機(jī)轉(zhuǎn)速，倉(cāng)門保持正常全開，達(dá)到按配合比要求匹配、均衡進(jìn)料拌和。

拌和時(shí)間對(duì)混合料的離析有較大影響，攪拌時(shí)間太短，各組成材料不能充分混合；攪拌時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使水分散失，并造成粗集料下沉。因此，當(dāng)攪拌機(jī)連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。

5. 混合料攤鋪的控制

攤鋪前，應(yīng)將下承層清掃干凈，充分灑水濕潤(rùn)，并始終保持下承層表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪，規(guī)范施工，保證攤鋪效果。攤鋪過程中，要隨時(shí)用水準(zhǔn)儀對(duì)松鋪層高程、壓實(shí)后高程進(jìn)行跟蹤測(cè)量檢驗(yàn)，對(duì)明顯厚度不足或偏高的及時(shí)進(jìn)行處理，確保基層的高程、厚度、平整度符合設(shè)計(jì)要求。

需注意的是在攤鋪時(shí)應(yīng)確保基層平整度。第一次攤鋪后進(jìn)行靜壓，發(fā)現(xiàn)不平整時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)料，邊壓邊補(bǔ)，并要保證基層的攤鋪厚度。

6. 碾壓控制

混合料碾壓是確保水泥穩(wěn)定碎石基層獲得足夠密度和強(qiáng)度的重要施工工序，水泥穩(wěn)定碎石混合料壓實(shí)效果的好壞取決于兩個(gè)方面：混合料含水量的控制；壓實(shí)機(jī)械、壓實(shí)工藝的選擇。

混合料碾壓分為初壓和終壓兩個(gè)階段。初壓是先用輕型兩輪壓路機(jī)跟在攤鋪機(jī)后面及時(shí)進(jìn)行靜壓、輕碾，待基本成型并對(duì)標(biāo)高、橫坡進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)整后再用重型振動(dòng)壓路機(jī)、三輪壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)繼續(xù)碾壓密實(shí)。如采用18t～20t重型振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，每層壓實(shí)厚度不超過20cm；用12t～15t三輪壓路機(jī)時(shí)，每層壓實(shí)厚度不超過15cm。

施工中要由專人對(duì)壓實(shí)進(jìn)行監(jiān)管，一邊壓實(shí)，一邊檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容包括厚度、寬度、壓實(shí)度、含水量、平整度以及集料的級(jí)配等。

7. 養(yǎng)生控制

第5篇

實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的指導(dǎo)思想是堅(jiān)持“理論教學(xué)與實(shí)踐能力培養(yǎng)相結(jié)合”的原則，注重課堂教學(xué)和工程實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容緊跟“數(shù)控技術(shù)”的新技術(shù)、新裝備及其發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)中既傳授基本知識(shí)，又注重基本技能、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將“理論是基礎(chǔ)，實(shí)踐是保證，應(yīng)用是重點(diǎn)”［1］的教學(xué)理念貫穿于實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)之中，逐步形成一個(gè)由“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)、數(shù)控技能培訓(xùn)、數(shù)控競(jìng)賽、數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)”等九個(gè)環(huán)節(jié)組成的實(shí)踐教學(xué)體系，如圖1所示。實(shí)踐教學(xué)按照“傳承性，階梯性，連續(xù)性，創(chuàng)新性”的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)踐教學(xué)中，按照工程實(shí)踐教育、認(rèn)識(shí)與訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐、技能培訓(xùn)與課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)五個(gè)層次，形成階段化、模塊化的教學(xué)過程，將工程實(shí)踐能力培養(yǎng)由淺入深、循序漸進(jìn)，貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系中的各環(huán)節(jié)及其內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系分五個(gè)層次貫穿于整個(gè)本科教學(xué)的全過程:

第一層次:學(xué)科教授做學(xué)科講座，觀看數(shù)控加工錄像資料，參觀學(xué)校教學(xué)設(shè)施，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。

第二層次:校內(nèi)外結(jié)合，開展認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí)，進(jìn)行機(jī)械工程認(rèn)識(shí)與訓(xùn)練。

第三層次:實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合，進(jìn)行數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)。

第四層次:將數(shù)控技能培訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)控實(shí)踐知識(shí)分析問題和解決問題的能力;并組織學(xué)生參加數(shù)控大賽、進(jìn)行數(shù)控技能訓(xùn)練。

第五層次:開展廣泛的創(chuàng)新活動(dòng)，并通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

2．1認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

新生入校的第一學(xué)期，組織學(xué)生觀看數(shù)控加工錄像資料，請(qǐng)專家教授進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)講座，組織學(xué)生參觀學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)控教學(xué)設(shè)備，在校外工廠參觀先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備及數(shù)控加工過程，使學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的興趣。

2．2金工實(shí)習(xí)

學(xué)生金工實(shí)習(xí)的過程中，設(shè)置數(shù)控機(jī)床操作和自動(dòng)編程等兩個(gè)數(shù)控技術(shù)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目。在數(shù)控機(jī)床操作項(xiàng)目中利用教學(xué)型數(shù)控機(jī)床所含有的簡(jiǎn)易自動(dòng)編程軟件，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)加工圖案，然后自動(dòng)生成加工程序，再在蠟塊或有機(jī)玻璃上雕刻出所設(shè)計(jì)的圖像，這樣極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在自動(dòng)編程項(xiàng)目中要求學(xué)生在CAXA制造工程師軟件中完成三維實(shí)體造型，然后根據(jù)教師提示完成加工工藝設(shè)置，生成數(shù)控加工刀具路徑，最后生成數(shù)控加工程序。完成比較好的程序還可以上傳到數(shù)控機(jī)床上，加工出零件來(lái)。

2．3課程實(shí)驗(yàn)

通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí)，學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)建立了一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，第三學(xué)年開設(shè)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用課程，在課程中開設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。課程實(shí)驗(yàn)開設(shè)數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床操作等四個(gè)基本實(shí)驗(yàn)。數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)通過對(duì)工業(yè)用數(shù)控機(jī)床觀察，了解數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床、DK77型數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成型機(jī)等)的基本結(jié)構(gòu)、加工對(duì)象及其用途;了解FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng);掌握數(shù)控機(jī)床(如SK50數(shù)控車床、XK715D數(shù)控立式銑床等)的坐標(biāo)系建立、基本運(yùn)動(dòng)和回零操作。數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)通過對(duì)華中數(shù)控生產(chǎn)的HED－21S數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的拆裝調(diào)試，要求學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、基本組成和應(yīng)用;了解數(shù)控系統(tǒng)常用部件的原理與作用;熟悉常見數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的連接與基本調(diào)試操作。數(shù)控編程實(shí)驗(yàn)通過在浙大辰光軟件和宇龍數(shù)控仿真模擬軟件上完成指定零件的數(shù)控加工程序編制與調(diào)試，使學(xué)生掌握數(shù)控加工程序的手工編制方法與程序調(diào)試技巧。數(shù)控機(jī)床操作實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)CGM4300B數(shù)控銑床的操作，在蠟塊上加工零件，使學(xué)生了解數(shù)控銑床的基本特點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系的建立;掌握數(shù)控機(jī)床常規(guī)操作方法，重點(diǎn)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床回零操作、手動(dòng)對(duì)刀操作、工件坐標(biāo)系設(shè)定、程序輸入與編輯、程序調(diào)試、自動(dòng)加工等操作。

2．4數(shù)控工藝技能培訓(xùn)

數(shù)控高級(jí)人才的培養(yǎng)，必須十分注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，我們?cè)谡n余時(shí)間，充分利用學(xué)校現(xiàn)有的資源，對(duì)學(xué)有余力且對(duì)其感興趣的學(xué)生進(jìn)行120學(xué)時(shí)的數(shù)控加工工藝培訓(xùn)，培訓(xùn)分為數(shù)控工藝分析、自動(dòng)編程軟件(CAXA制造工程師)的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床操作等三個(gè)方面。數(shù)控工藝培訓(xùn)要求學(xué)生通過培訓(xùn)具有基本零件的工序劃分、刀具卡具的選擇、工藝基準(zhǔn)的制定、切削用量的選擇和切削液的選擇等數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì)能力。自動(dòng)編程軟件的應(yīng)用要求學(xué)生通過培訓(xùn)，掌握功能齊全的實(shí)用型自動(dòng)編程軟件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自動(dòng)編程軟件，利用這些軟件編制較為復(fù)雜的零件或模具加工程序，同時(shí)具有駕馭目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的集成度高的諸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM軟件的能力。數(shù)控機(jī)床操作培訓(xùn)要求學(xué)生熟練掌握數(shù)控機(jī)床的各種基本操作，掌握加工程序的輸入與加工程序調(diào)試，掌握自動(dòng)編程后的程序傳輸方法，掌握在線加工方法。總之，通過數(shù)控培訓(xùn)增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。數(shù)控技能培訓(xùn)將數(shù)控技術(shù)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

2．5數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控加工編程課程設(shè)計(jì)

為加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)控技術(shù)實(shí)踐能力，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)在學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用與數(shù)控加工工藝等課程后，安排數(shù)控加工工藝分析與數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生從零件圖的識(shí)圖開始，通過數(shù)控加工工藝分析和設(shè)計(jì)，選擇刀具、卡具(包括專用卡具的設(shè)計(jì))，然后編寫數(shù)控加工程序，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，最后操作數(shù)控機(jī)床，加工出要求的零件來(lái)。課程設(shè)計(jì)兩周時(shí)間，要求每個(gè)學(xué)生零件圖都不相同。課程設(shè)計(jì)開設(shè)后收到了良好的效果，達(dá)到了預(yù)期的目的。

2．6數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

重視創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，大力發(fā)掘資源，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，根據(jù)不同年級(jí)的特點(diǎn)，分層次開展開放性數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，要求學(xué)生根據(jù)學(xué)校現(xiàn)有的設(shè)備狀況及自身的理論知識(shí)與教師一起設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步完善設(shè)計(jì)內(nèi)容。數(shù)控創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)基本上圍繞三個(gè)方面進(jìn)行，一是圍繞產(chǎn)品建模、系統(tǒng)仿真、NC代碼生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅慵臄?shù)控加工進(jìn)行;二是圍繞數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)建、普通機(jī)床的數(shù)控化改造、專用機(jī)床控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行，三是圍繞數(shù)控機(jī)床的故障分析與數(shù)控機(jī)床的維護(hù)維修等內(nèi)容開展。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2．7生產(chǎn)實(shí)習(xí)

我們始終將生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)視為強(qiáng)化教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的最有效手段。對(duì)高層次數(shù)控人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地一般選擇在數(shù)控機(jī)床制造廠。要十分重視實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，對(duì)已建成完善的實(shí)習(xí)教學(xué)基地，實(shí)現(xiàn)制度化的管理。為學(xué)生的實(shí)踐能力的提高搭建一個(gè)更好的平臺(tái)。

學(xué)生在實(shí)習(xí)基地實(shí)習(xí)內(nèi)容一般分為兩大部分，一是在數(shù)控機(jī)床組裝車間了解數(shù)控機(jī)床的裝配調(diào)試，包括電器部分裝配調(diào)試和機(jī)械部分裝配調(diào)試。二是在零部件制造車間掌握數(shù)控機(jī)床主要零部件的制造工藝過程，了解數(shù)控制造廠的工藝設(shè)計(jì)規(guī)程，掌握典型零件的數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序的編制。三是跟隨數(shù)控機(jī)床維修人員進(jìn)行售后服務(wù)，掌握數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的基本方法。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理，更加了解數(shù)控加工工藝分析的方法和數(shù)控加工程序編制。更加強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力。

2．8數(shù)控競(jìng)賽

利用校團(tuán)委在校內(nèi)組織數(shù)控大賽或與兄弟院校的數(shù)控對(duì)抗賽，組織學(xué)生參加兩年一屆的六部委舉辦的全國(guó)數(shù)控技能大賽，促使學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，克服了學(xué)生理論學(xué)習(xí)的盲目性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，更有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。

2．9畢業(yè)設(shè)計(jì)

通過理論、實(shí)踐、培訓(xùn)、創(chuàng)新四位一體的教學(xué)過程，把數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)融為一體，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中將這些知識(shí)綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。學(xué)校高度重視學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，所有指導(dǎo)教師深入現(xiàn)場(chǎng)獲得了第一手資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，精心遴選題目，提供給學(xué)生科學(xué)、合理的論文題目。為部分學(xué)生選配現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員為畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師。要求學(xué)生除查閱資料外，用一定的時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)去學(xué)習(xí)、調(diào)研。有條件的時(shí)候，學(xué)生可直接在現(xiàn)場(chǎng)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過各種方式將畢業(yè)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合，收到良好的效果。

3結(jié)語(yǔ)

第6篇

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。

1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會(huì)情況來(lái)看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。

在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。

為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國(guó)的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國(guó)的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“ITplaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

1.4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

1.4.1關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。我國(guó)在2000年也開始進(jìn)行中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

1.4.2關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約50％）。

目前，歐美國(guó)家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(SuperModel)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

2對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)

我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國(guó)家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。

縱觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來(lái)看取得了以下成績(jī)。

a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。

c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國(guó)外對(duì)比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。從國(guó)際上來(lái)看，對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。

a.技術(shù)水平上，與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。

b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)差；可靠性不高，商品化程度不足；國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。

c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。

a.認(rèn)識(shí)方面。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。

c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。

d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。

3對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1戰(zhàn)略考慮

我國(guó)是制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場(chǎng)為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

我們應(yīng)站在國(guó)家安全戰(zhàn)略的高度來(lái)重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國(guó)就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國(guó)防安全看，西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。

3.2發(fā)展策略

從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高我國(guó)制造裝備業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國(guó)制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國(guó)家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國(guó)家之急需。

在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：18-20.

［2］梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：21-28.

第7篇

【論文摘要】：隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革，是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外情況，分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1.引言

數(shù)控技術(shù)是一門集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)。它是為適應(yīng)高精度、高速度、復(fù)雜零件的加工而出現(xiàn)的，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機(jī)床裝備的靈魂和核心，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和廣闊的應(yīng)用前景。

2.國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。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。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)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(wú)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(wú)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，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

3.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，主要有如下幾個(gè)方面：

3.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)

盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。[

3.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

3.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。

目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào).2007.

[2]董淳.數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化.2006.

第8篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)

一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

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(lái)，我國(guó)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(wú)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(wú)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(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(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(wú)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)模可編程集成電路FPGA、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(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（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(wú)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。

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.

第9篇

(1)路基排水的控制。由于公路的路基很容易被雨水侵蝕而軟化，導(dǎo)致公路的路基下沉、滑坡甚至是坍塌，解決水損害問題簡(jiǎn)單有效的辦法是對(duì)路基的排水工作進(jìn)行控制。當(dāng)雨水天氣長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)時(shí)，公路的路基很難避免雨水的侵蝕，所以需要路基排水系統(tǒng)的通暢，盡可能減小路基的損耗。為保證公路路基排水的通暢，在進(jìn)行公路路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，觀察路基周圍原有的排水系統(tǒng)，切不能顧此失彼，為了建造新的路基排水系統(tǒng)而造成原有的排水系統(tǒng)損壞，沒有徹底解決路基被積水侵蝕的問題。在公路路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還要注意留有足夠的設(shè)盈量，最大限度的保證雨水排出系統(tǒng)的通暢。

(2)路基壓實(shí)度的控制。公路路基進(jìn)行壓實(shí)工作時(shí)，不僅要保證公路路基土層內(nèi)有合適的含水量從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路基壓實(shí)度的控制，而且還要注意在施工過程中對(duì)碾壓質(zhì)量的控制。

(3)土層含水量的控制。為了土層在施工過程中實(shí)現(xiàn)最大密實(shí)度，則需要確保公路路基含水量的適宜。所以，施工過程中對(duì)土層含水量的嚴(yán)格控制便尤為關(guān)鍵。比如說(shuō)，當(dāng)路基的含水量過高時(shí)，就需要適當(dāng)?shù)娘L(fēng)干晾曬，等到路基含水量下降到合適程度再進(jìn)行碾壓。同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的施工背景下需要盡可能的保護(hù)路基土層免于日曬雨淋，這樣才能夠把環(huán)境氣候?qū)β坊翆雍康挠绊懡档阶畹汀?/p>

2公路路基施工質(zhì)量控制措施

(1)要做好施工組織計(jì)劃。施工前必須要做好整體的規(guī)劃工作。結(jié)合相關(guān)的路基施工工程量和施工時(shí)間要求來(lái)對(duì)整個(gè)施工工作進(jìn)行合理的劃分，包括施工段的前后順序以及完成的時(shí)間要求，確定合理的施工計(jì)劃和進(jìn)度安排。在施工過程中還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況及時(shí)的對(duì)人員、設(shè)備以及原料的配置進(jìn)行調(diào)整，確保整個(gè)路基施工工作高效進(jìn)行。(2)完善制度、加強(qiáng)管理。為了保障路基施工質(zhì)量，相關(guān)政府部門應(yīng)該加快路基施工質(zhì)量的相關(guān)法律、規(guī)定的形成，督促路基施工人員在施工過程中的每一步都嚴(yán)格按照國(guó)家法律法規(guī)完成，一旦發(fā)現(xiàn)與偷工減料的現(xiàn)象必定嚴(yán)懲不貸。這樣，才能提高施工質(zhì)量，杜絕返工現(xiàn)象。

3工程實(shí)例分析

(1)工程概述。某公路項(xiàng)目沿線土壤類型主要是潮土以及水稻土。特別需要說(shuō)明的是除了上述土壤外，該高速公路的部分地區(qū)還有膨脹土以及軟土，這兩中土壤的存在嚴(yán)重影響了高速公路路基的穩(wěn)定性，要求公路路基設(shè)計(jì)管理人員在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到這兩種土壤的影響，進(jìn)行更加科學(xué)的設(shè)計(jì)，得出有效而合理的施工方案，確保該段高速公路的施工質(zhì)量。

(2)施工準(zhǔn)備。在對(duì)該段高速公路路基施工前需要做好以下準(zhǔn)備:第一，做好路基放樣工作。首先公路路基施工工作人員需要通過恢復(fù)路線中樁從而明確路基的樁界限，然后施工工作人員需要對(duì)路塹頂部、邊溝和截水溝的具置進(jìn)行確定，這兩項(xiàng)工作的順利完成是保證施工安全，保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。第二，路基施工準(zhǔn)備工作。在路基施工工作正式開始前還需要對(duì)原材料進(jìn)行檢查，對(duì)需要用到的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維修，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校正，從而保障施工過程的順利進(jìn)行。第三，排水準(zhǔn)備工作。為了減少水侵蝕對(duì)路基的影響，在施工開始前就應(yīng)該進(jìn)行邊溝以及截水溝的開挖工作，從而及時(shí)的將施工用水排出路基。

(3)路塹開挖。路基開挖的處理工作有多種處理方法。此次施工路基開挖方式選擇挖掘機(jī)直接開挖的方法，為了在施工中能夠順利的將施工用水排出，從而減小路基施工的危險(xiǎn)系數(shù)，要求施工人員在挖方達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行排水溝施工工作。并且，為防止挖方過程中塌方現(xiàn)象的發(fā)生，在挖方的同時(shí)，要求施工人員對(duì)挖方路段的土壤密度進(jìn)行實(shí)時(shí)勘測(cè)。路基的壓實(shí)工作以重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)衡量，要求施工人員按照設(shè)計(jì)要求對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)處理。具體壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為:確保路基頂面以下350毫米的壓實(shí)度超過百分之九十七。對(duì)于部分軟土路段，相關(guān)工作人員為了施工安全，沒有完全按照設(shè)計(jì)圖紙要求將軟土、膨脹土路段的路塹挖掘到設(shè)計(jì)高度，而是預(yù)留了0．3到0．6毫米的厚度，等到整個(gè)路塹挖掘工作完成再進(jìn)行處理。下面將整個(gè)路塹開挖流程圖用圖表表示出。

(4)路基填方。此次施工中，路基填方工作采用分層攤鋪的施工方法。分層攤鋪主要指的是以路基面的平行線為準(zhǔn)對(duì)路基進(jìn)行分層攤鋪。為保證填土的厚度，分層攤鋪的過程要求測(cè)量每一層的填土厚度。施工過程中需要控制施工層數(shù)不能太多，同時(shí)也要保證每一層的填料厚度超過0．6米。

4結(jié)束語(yǔ)