高效數(shù)控加工是數(shù)控加工領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢迈叫，是繼高速切削厢钧、高速加工之后悄然興起的新觀點(diǎn)荆责。高效數(shù)控加工體現(xiàn)的是高的加工效能饰躲、加工性能牙咏、加工效率，也可以被描述為對整個(gè)加工制造流程的優(yōu)化處理嘹裂，目的是實(shí)現(xiàn)最低的成本投入與更高的生產(chǎn)產(chǎn)出妄壶。高效數(shù)控加工不是過分強(qiáng)調(diào)最快的切削速度或最高的加工質(zhì)量摔握，而是提高單位時(shí)間的金屬去除率，降低加工時(shí)間達(dá)到降低成本的目的丁寄。

　　目前氨淌，在高效數(shù)控加工領(lǐng)域存在2個(gè)努力的方向。第一伊磺，高效刀具的研制和加工工藝的深入研究與應(yīng)用盛正，通過修改和調(diào)整工藝參數(shù)達(dá)到在同等機(jī)床類型條件下，盡可能地減少加工時(shí)間屑埋，著重發(fā)揮機(jī)床的潛能矢骚，但這種方式受機(jī)床設(shè)備本身性能約束，當(dāng)工藝參數(shù)或刀具已經(jīng)將加工效率提到極致的時(shí)候肤俱，只有更換加工設(shè)備才能夠進(jìn)一步提高加工效率灿打。第二，高效加工機(jī)床設(shè)備的研制和應(yīng)用父历。通過研制與開發(fā)更高性能的機(jī)床設(shè)備杏兰、輔助功能設(shè)備，提升機(jī)床本身固有能限斩却，可以選擇更高指標(biāo)工藝參數(shù)和刀具秀毡，從根本上提升零件的加工效能比，實(shí)現(xiàn)零件的高效加工召摔。

　　高效數(shù)控加工特點(diǎn)

　　1 大扭矩重載加工設(shè)備

　　在能源智精、運(yùn)輸領(lǐng)域，重載大型加工設(shè)備發(fā)揮著高效加工的重要作用际终，如大型水輪機(jī)葉片丙卧、大型船用螺旋槳葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸誓呆、柴油機(jī)缸體洪鸭、風(fēng)電齒輪箱、工程機(jī)械等大型零部件仑扑。該類零部件的特點(diǎn)是：工件尺寸大览爵，自重大，如傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸最重可達(dá)上百噸镇饮，毛坯余量較大蜓竹。再如難加工材料的大扭矩加工，航空領(lǐng)域飛機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件储藐、連接件等鈦合金和高強(qiáng)度合金鋼的加工俱济，為了提高加工效率，只有選擇重載大扭矩加工機(jī)床，才能實(shí)現(xiàn)高金屬去除率的高效加工蛛碌。

　　2 輕質(zhì)合金高效加工設(shè)備

　　在航空航天俊啼、高速機(jī)車等鋁合金零部件的加工領(lǐng)域，該類零部件的特點(diǎn)是被去除材料占整個(gè)坯料的70%～95%左医，如此高的切削比重，需要主軸轉(zhuǎn)速在6000～40000r/min同木，切削速度2000～5000m/min男鳞，金屬去除率30～40kg/h，主軸功率達(dá)到30～80kW膏逮，來滿足該類零部件的高效加工拣壮。

　　3 高自動(dòng)化輔助設(shè)備和加工工具

　　這里的加工工具不僅僅指切削刀具，還包括較高自動(dòng)化程度琢刮、高定位性能的工藝工裝卡具呈缴，性能穩(wěn)定的擴(kuò)展功能附件（擴(kuò)展銑頭、復(fù)合刀具等）耍烙，物料輸送裝置酌峻，高自由度機(jī)器人集成系統(tǒng)等，這些輔助設(shè)備及加工工具是保證機(jī)床高效加工的前提條件扼希，只有這些條件具備了坊阎，才能真正減少加工準(zhǔn)備時(shí)間。

　　高效數(shù)控加工當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀

　　高效數(shù)控加工的實(shí)現(xiàn)必須依托于高性能的機(jī)床設(shè)備工殖、高性能的加工工具及完備的輔助系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)惶政。為了滿足高效加工技術(shù)的需要，加工刀具是必不可少的環(huán)節(jié)矮男，同時(shí)與之相應(yīng)的機(jī)床加工設(shè)備也顯得更為重要移必。在當(dāng)前的國際制造領(lǐng)域內(nèi)，仍然是國外發(fā)達(dá)國家掌握著高效加工工具和高效加工設(shè)備的核心技術(shù)毡鉴，包括機(jī)床主機(jī)與輔助功能設(shè)備的設(shè)計(jì)崔泵、分析、裝配制造猪瞬，關(guān)鍵零部件的制造與應(yīng)用（如絲杠管削、大扭矩主軸、高速電主軸撑螺、力矩電機(jī)含思、直線導(dǎo)軌、光柵尺甘晤、自動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)）含潘，高檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，特別是五軸聯(lián)動(dòng)及多軸控制系統(tǒng)的開發(fā)與可靠應(yīng)用等等线婚。

　　在重載機(jī)床領(lǐng)域比較出色的國外機(jī)床制造商遏弱，如Schiess盆均、Couburg、Siegen等差齐，隨著中國制造業(yè)對重載機(jī)床的需求日益旺盛依堆，上述廠商的產(chǎn)品依然占據(jù)著舉足輕重的地位，他們的產(chǎn)品和技術(shù)仍然屬于國際領(lǐng)先气弥。隨著市場需求的變化驮荚，國內(nèi)重型機(jī)床行業(yè)競爭格局相繼發(fā)生變化，生產(chǎn)廠家由原來的幾家發(fā)展到幾十家给措，且產(chǎn)品技術(shù)水平發(fā)展很快兆送，與國外的產(chǎn)品相比好爬，差距越來越小趴拧。我國重型機(jī)床行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步受到世界同行的高度重視，較知名的國內(nèi)廠商有沈陽機(jī)床衔系、武漢重型圃匙、齊一榴蜻、齊二、北一炎蹬、上重就餐、濟(jì)二等十多家，其中齊二已經(jīng)開發(fā)出世界上最大的落地銑鏜加工中心故觅，主軸直徑達(dá)到320mm厂庇，可以實(shí)現(xiàn)更大的加工扭矩。

　　在高速及五軸加工領(lǐng)域比較出色的國外機(jī)床制造商输吏，如美國的MAG权旷、HAAS、英格索爾等贯溅，德國的茲默曼拄氯、Chiron、DMG它浅、Hermle译柏、SPINNER等，西班牙的尼古拉斯·克雷亞姐霍、ZAYER等鄙麦，意大利的JOBS、FPT等镊折，日本的MAZAK胯府、OKUMA、MITSHUI SEIKI、MAKINO等痪猛；這些國外發(fā)達(dá)國家的機(jī)床都能保證較穩(wěn)定的可靠性占赤、加工精度以及較高的加工性能。而國內(nèi)高速及五軸機(jī)床基本還處于起步階段算换，雖然機(jī)床總量較大嫩玻，但基本屬于中低端產(chǎn)品，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)分析手段落后客惨，加工制造工藝落后尘腕，整機(jī)可靠性不高，機(jī)床加工性能不夠穩(wěn)定嘶遏，大型機(jī)床溫度補(bǔ)償及振動(dòng)抑制手段落后等。

　　當(dāng)前行業(yè)存在問題

　　雖然我國的整體制造業(yè)水平有了較大幅度的提升被紊，但與國際一流強(qiáng)國之間還有著較大的差距宰爆，主要表現(xiàn)在以下方面。

　∷糠隆（1）自主創(chuàng)新能力不夠蟆豫。

　　國內(nèi)高效數(shù)控加工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)仍然處于發(fā)展的初級階段，依然以仿造為主懒闷，而且只模仿了外形十减，缺少內(nèi)在。即使能夠保證在外形上愤估、結(jié)構(gòu)上的一致帮辟，但設(shè)計(jì)思想、制造工藝和裝配工藝難以模仿玩焰，多數(shù)情況下不能制造出真正高性能的加工設(shè)備由驹。

　　（2）高端設(shè)備過分依賴進(jìn)口昔园。

　　真正能夠穩(wěn)定運(yùn)行的高效加工設(shè)備以國外設(shè)備為主蔓榄，仍然是國外發(fā)達(dá)國家引領(lǐng)高效加工的技術(shù)潮流，同時(shí)發(fā)達(dá)國家之間總能夠保證知識(shí)共享默刚、技術(shù)共享甥郑，而對發(fā)展中國家仍然采取技術(shù)封鎖或限制，以至于我國在研究起點(diǎn)較低荤西、發(fā)展時(shí)間較晚的狀況下澜搅，只能自己靠自己，發(fā)展之路仍然漫長饲肪。

　〈乱稀（3）關(guān)鍵功能部件水平普遍較低。

　　加工設(shè)備要保證其高效性，首先用于設(shè)備的關(guān)鍵部件必須具備較高的性能嘁汞。絲杠呕漾、導(dǎo)軌、主軸凰侈、光柵尺锋力、齒輪齒條、蝸輪蝸桿等郎丰，這些關(guān)鍵部件雖然在國內(nèi)都能夠生產(chǎn)吩饶，但也僅限于生產(chǎn)，沒有真正掌握該類零部件的核心技術(shù)洛惹，核心技術(shù)仍然被發(fā)達(dá)國家掌握唯乃。暫不考慮產(chǎn)品的高附加值問題，一旦發(fā)生國別間的貿(mào)易糾紛或經(jīng)濟(jì)封鎖奋构，這些只限于“生產(chǎn)”的“制造”就會(huì)迅速萎靡壳影，這樣就會(huì)直接影響到國家的工業(yè)基礎(chǔ)，后果將不堪設(shè)想弥臼。

　　(4)加工工藝及裝配工藝落后宴咧。

　　曾經(jīng)有位國外機(jī)床企業(yè)的經(jīng)理對我們說過，“即使我把所有的機(jī)床圖紙都交給你們径缅，你們也做不出跟我們一樣好的設(shè)備”掺栅。暫不談這句話的用意，但這句話的確表明了一個(gè)事實(shí)：我們的制造工藝和裝配工藝比較落后纳猪。在高檔機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造方面氧卧，我們忽視了加工工藝和裝配工藝的作用，同時(shí)也忽視了對這些工藝的研究氏堤。

　〖俪（5）研究體系力量薄弱。

　　國內(nèi)制造企業(yè)基礎(chǔ)研究儲(chǔ)備不足丽猬，研發(fā)力量薄弱宿饱，沒有可持續(xù)發(fā)展和可繼承的研究儲(chǔ)備機(jī)制，很少能提供真正的核心研究成果脚祟；基礎(chǔ)研究與當(dāng)前國際發(fā)展趨勢嚴(yán)重脫節(jié)丐吹，過多地依賴于“拿來主義”，嚴(yán)重影響了基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合烂攒。國內(nèi)還存在對專業(yè)人才的重視程度不夠性聚、人才培養(yǎng)機(jī)制仍不夠健全、缺少可持續(xù)發(fā)展的人才競爭機(jī)制筝贮，不能持續(xù)發(fā)揮人才的特長等問題饶粪。人才是企業(yè)最寶貴的財(cái)富苗隔，然而技術(shù)人才往往不被重視，導(dǎo)致人才流失或相關(guān)技術(shù)斷檔镰鹤。

　　關(guān)于高效加工解決方案的幾點(diǎn)建議

　　從企業(yè)長期發(fā)展的角度來講溺六，以下幾點(diǎn)應(yīng)該注意：

　　（1）應(yīng)該更注重專業(yè)化方向的發(fā)展达华，做到在制造業(yè)的某個(gè)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先伪给，加強(qiáng)精益化管理思想培養(yǎng)。

　∩够础（2）注重人才培養(yǎng)盲如，建立良好的人才培養(yǎng)機(jī)制，創(chuàng)建良好的人才交流平臺(tái)敲霍，注重專業(yè)人才的培養(yǎng)（高級研發(fā)人員和高級技工培養(yǎng)）俊马。

　　（3）建立講實(shí)效的人才研發(fā)隊(duì)伍肩杈，與高校建立實(shí)效的合作關(guān)系柴我，優(yōu)勢互補(bǔ)。

　》嫣瘛（4）著重核心技術(shù)的發(fā)展與儲(chǔ)備屯换，增強(qiáng)專利意識(shí)和高檔專利技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化编丘。

　∮胙А（5）規(guī)范行業(yè)間企業(yè)競爭制度，由不良競爭向企業(yè)間協(xié)作發(fā)展嘉抓。

　　從技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的角度來講應(yīng)該注意：

　∷魇亍（1）著重研究國際領(lǐng)域先進(jìn)機(jī)床、先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)的研究抑片。

　÷逊稹（2）著重先進(jìn)切削工藝，先進(jìn)處理軟件议乐、刀庫轉(zhuǎn)臺(tái)等自動(dòng)化輔助裝置的新技術(shù)研究奥憎。

　　（3）著重關(guān)鍵核心零部件的研發(fā)忙坡、制造及關(guān)鍵材料的研究眉藤。

　　（4）著重發(fā)展基于制造商的核心附加值技術(shù)及基于用戶需求的解決方案的研究邪笆，如沈陽機(jī)床針對國內(nèi)航空行業(yè)而開發(fā)的高效AB雙擺頭五軸聯(lián)動(dòng)加工中心琴邻，具備大扭矩?cái)[軸、高功率電主軸熏尉，可以實(shí)現(xiàn)鋁合金的高效加工赂燎，通過模塊化配置機(jī)械主軸可以實(shí)現(xiàn)大扭矩鈦合金加工工藝需求飞熙。

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