數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進為數(shù)控機床的技術(shù)進步提供了條件。為了滿足市場的需要涎跨，達到現(xiàn)代制造技術(shù)對數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求洼冻，當前，世界數(shù)控技術(shù)及其裝備的發(fā)展主要體現(xiàn)為以下幾方面技術(shù)特征：

　　1．高速隅很、高效

　　機床向高速化方向發(fā)展撞牢，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本叔营，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度屋彪。超高速加工技術(shù)對制造業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性畜挥。

　　20世紀90年代以來仔粥，歐、美蟹但、日各國爭相開發(fā)應用新一代高速數(shù)控機床及苍，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸鹤梯，轉(zhuǎn)速15000－100000r/min)拉鳄、高速且高加/減速度的進給運動部件(快移速度60~120m/min，切削進給速度高達60m/min)犬洽、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破凳福，達到了新的技術(shù)水平。隨著超高速切削機理纪萎、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具则钩，大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅(qū)動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)(含監(jiān)控系統(tǒng))和防護裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決虹限，為開發(fā)應用新一代高速數(shù)控機床提供了技術(shù)基礎(chǔ)檀巡。

　　目前，在超高速加工中彭薪，車削和銑削的切削速度已達到5000~8000m/min以上宜恩；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在30000轉(zhuǎn)/分(有的高達10萬r/min)以上；工作臺的移動速度(進給速度)：在分辨率為1微米時夜矗，在100m/min(有的到200m/min)以上泛范，在分辨率為0.1微米時，在24m/min以上紊撕；自動換刀速度在1秒以內(nèi)罢荡；小線段插補進給速度達到12m/min。

　　2．高精度

　　從精密加工發(fā)展到超精密加工对扶，是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向区赵。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級(<10nm)浪南，其應用范圍日趨廣泛笼才。

　　當前，在機械加工高精度的要求下络凿，普通級數(shù)控機床的加工精度已由±10μm提高到±5μm骡送；精密級加工中心的加工精度則從±3~5μm，提高到±1~1.5μm喷众，甚至更高各谚；超精密加工精度進入納米級(0.001微米)紧憾，主軸回轉(zhuǎn)精度要求達到0.01~0.05微米，加工圓度為0.1微米甥鼠，加工表面粗糙度Ra=0.003微米等块生。這些機床一般都采用矢量控制的變頻驅(qū)動電主軸(電機與主軸一體化)，主軸徑向跳動小于2祄岭笔，軸向竄動小于1祄廓蒜，軸系不平衡度達到G0.4級。

　　高速高精加工機床的進給驅(qū)動钻国，主要有“回轉(zhuǎn)伺服電機加精密高速滾珠絲杠”和“直線電機直接驅(qū)動”兩種類型奴妈。此外，新興的并聯(lián)機床也易于實現(xiàn)高速進給燎称。

　　滾珠絲杠由于工藝成熟窃愿，應用廣泛，不僅精度能達到較高(ISO3408 1級)贩溉，而且實現(xiàn)高速化的成本也相對較低恨递，所以迄今仍為許多高速加工機床所采用。當前使用滾珠絲杠驅(qū)動的高速加工機床最大移動速度90m/min膨桂，加速度1.5g溺瘩。

　　滾珠絲杠屬機械傳動，在傳動過程中不可避免存在彈性變形昌腰、摩擦和反向間隙开伏，相應地造成運動滯后和其它非線性誤差，為了排除這些誤差對加工精度的影響遭商，1993年開始在機床上應用直線電機直接驅(qū)動固灵，由于是沒有中間環(huán)節(jié)的“零傳動”，不僅運動慣量小株婴、系統(tǒng)剛度大怎虫、響應快暑认，可以達到很高的速度和加速度困介，而且其行程長度理論上不受限制，定位精度在高精度位置反饋系統(tǒng)的作用下也易達到較高水平蘸际，是高速高精加工機床特別是中座哩、大型機床較理想的驅(qū)動方式。目前使用直線電機的高速高精加工機床最大快移速度已達208 m/min粮彤，加速度2g根穷，并且還有發(fā)展余地。

　　3．高可靠性

　　隨著數(shù)控機床網(wǎng)絡化應用的發(fā)展蓝漏，數(shù)控機床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商和數(shù)控機床制造商追求的目標诽怨。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在P(t)＝99%以上食云，則數(shù)控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時浩铺。我們只對一臺數(shù)控機床而言，如主機與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機高一個數(shù)量級)痒池。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時红骏，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時凉陌。

　　當前國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000小時以上星茶，驅(qū)動裝置達30000小時以上，但是埠浩，可以看到距理想的目標還有差距飒胜。

　　4、復合化

　　在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運屠伴、上下料段物、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升轧简、降速上驰坊，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上哮独，因此拳芙，復合功能的機床成為近年來發(fā)展很快的機種。

　　柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后皮璧，機床便能按照數(shù)控加工程序舟扎，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車悴务、銑睹限、鉆、鏜讯檐、磨羡疗、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序别洪。就棱體類零件而言叨恨，加工中心便是最典型的進行同一類工藝方法多工序復合加工的機床。事實證明敏栽，機床復合加工能提高加工精度和加工效率去弹，節(jié)省占地面積特別是能縮短零件的加工周期。

　　5瓦轧、多軸化

　　隨著5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的普及毛溅，5軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當前的一個開發(fā)熱點袭澎，由于在加工自由曲面時，5軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單关灰，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速鸿铐，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3軸聯(lián)動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削芬过，因此胞仅，5軸聯(lián)動機床以其無可替代的性能優(yōu)勢已經(jīng)成為各大機床廠家積極開發(fā)和競爭的焦點。

　　最近佣今，國外還在研究6軸聯(lián)動控制使用非旋轉(zhuǎn)刀具的加工中心唁映，雖然其加工形狀不受限制且切深可以很薄，但加工效率太低一時尚難實用化靠汁。

　　6蜂大、智能化

　　智能化是21世紀制造技術(shù)發(fā)展的一個大方向。智能加工是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡控制蝶怔、模糊控制奶浦、數(shù)字化網(wǎng)絡技術(shù)和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的智能活動踢星，以解決加工過程許多不確定性的澳叉、要由人工干預才能解決的問題。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：

　　為追求加工效率和加工質(zhì)量的智能化沐悦，如自適應控制成洗，工藝參數(shù)自動生成；

　　為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化藏否，如前饋控制瓶殃、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型副签、自整定等遥椿；

　　簡化編程、簡化操作的智能化淆储，如智能化的自動編程舶卧，智能化的人機界面等；

　　智能診斷灯彩、智能監(jiān)控浪熙，方便系統(tǒng)的診斷及維修等桃镐。

　　世界上正在進行研究的智能化切削加工系統(tǒng)很多阵蔚，其中日本智能化數(shù)控裝置研究會針對鉆削的智能加工方案具有代表性。

　　7杈鸵、 網(wǎng)絡化

　　數(shù)控機床的網(wǎng)絡化扶免，主要指機床通過所配裝的數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡控制努墩。數(shù)控機床一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部紧视，這就是所謂Internet/Intranet技術(shù)引晌。

　　隨著網(wǎng)絡技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念硝荚。數(shù)字制造赌骏，又稱“e-制造”，是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一焙蹭，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式晒杈。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來越多的國內(nèi)用戶在進口數(shù)控機床時要求具有遠程通訊服務等功能孔厉。機械制造企業(yè)在普遍采用CAD/CAM的基礎(chǔ)上拯钻，越加廣泛地使用數(shù)控加工設備。數(shù)控應用軟件日趨豐富和具有“人性化”撰豺。虛擬設計粪般、虛擬制造等高端技術(shù)也越來越多地為工程技術(shù)人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件污桦，正在成為當代機床發(fā)展的重要趨勢亩歹。在數(shù)字制造的目標下，通過流程再造和信息化改造凡橱，ERP等一批先進企業(yè)管理軟件已經(jīng)脫穎而出捆憎，為企業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益。

　　8梭纹、柔性化

　　數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點(數(shù)控單機躲惰、加工中心和數(shù)控復合加工機床)、線(FMC晶襟、FMS驳达、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島笼肴、FA)缆瑟、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展峦爪，另一方面向注重應用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展嫁慌。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢辅蜡，是先進制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)爆始。其重點是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為前提迅撑，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標门贫；注重加強單元技術(shù)的開拓沥萄、完善；CNC單機向高精度玷秋、高速度和高柔性方向發(fā)展冒窍；數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM豺鼻、CAPP综液、MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展儒飒；網(wǎng)絡系統(tǒng)向開放意乓、集成和智能化方向發(fā)展。

　　9约素、綠色化

　　21世紀的金切機床必須把環(huán)保和節(jié)能放在重要位置届良，即要實現(xiàn)切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上圣猎，這主要是因為切削液既污染環(huán)境和危害工人健康士葫，又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行送悔，但也包括在特殊氣體氛圍中(氮氣中慢显、冷風中或采用干式靜電冷卻技術(shù))不使用切削液進行的切削。不過欠啤，對于某些加工方式和工件組合荚藻，完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用，故又出現(xiàn)了使用極微量潤滑(MQL)的準干切削称桶。目前在歐洲的大批量機械加工中硬碳，已有10~15%的加工使用了干和準干切削。對于面向多種加工方法/工件組合的加工中心之類的機床來說枚甫，主要是采用準干切削祈前，通常是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經(jīng)由機床主軸與工具內(nèi)的中空通道噴向切削區(qū)。在各類金切機床中胎拥，采用干切削最多的是滾齒機誓享。

　　總之，數(shù)控機床技術(shù)的進步和發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件角术，促使制造業(yè)向著高效灰铅、優(yōu)質(zhì)以及人性化的方向發(fā)展〕纸幔可以預見概栗，隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展和數(shù)控機床的廣泛應用，制造業(yè)將迎來一次足以撼動傳統(tǒng)制造業(yè)模式的深刻革命。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)枚冗，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享缓溅，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責蛇损，也不構(gòu)成任何其他建議赁温。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳淤齐，對此類作品本站僅提供交流平臺股囊，不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻更啄、圖片稚疹、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知祭务，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容内狗，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn义锥。