一绢掰、引言

　　現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中睬罗，中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來(lái)越高鲁僚，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速提高炊苫，傳統(tǒng)的普通機(jī)床已經(jīng)越來(lái)越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，而數(shù)控機(jī)床具有高精度冰沙、高效率侨艾、一機(jī)多用，可以完成復(fù)雜型面加工的特點(diǎn)拓挥，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中唠梨，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，硬件幾乎能通用侥啤，從而使其更具加工柔性当叭，功能更加強(qiáng)大。

　　制造業(yè)的竟?fàn)幰褟脑缙诮档蛣趧?dòng)力成本弦蜀、產(chǎn)品成本室午，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟?fàn)帲l(fā)展到全面滿足顧客要求栋负、積極開發(fā)新產(chǎn)品的竟?fàn)幙琢猓瑢⒚媾R知識(shí)——技術(shù)——產(chǎn)品的更新周期越來(lái)越短，產(chǎn)品批量越來(lái)越小倒忌，而對(duì)質(zhì)量撕星、性能的要求更高，同時(shí)社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)涉床、綠色制造的意識(shí)不斷加強(qiáng)唧窄。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得竟?fàn)幒蜕妗l(fā)展的主要手段迅忆。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和制造自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密究惨，作為自動(dòng)化柔性生產(chǎn)重要基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)機(jī)床中所占比例將越來(lái)越多。

　　二皿港、數(shù)控平磨現(xiàn)狀及主要數(shù)控系統(tǒng)

　　平面磨床相對(duì)于車床荧关、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚，因?yàn)樗鼘?duì)數(shù)控系統(tǒng)的特殊要求褂傀。近十幾年來(lái)，借助CNC技術(shù)加勤，磨床上砂輪的連續(xù)修整仙辟，自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)交換砂輪鳄梅，多工作臺(tái)叠国，自動(dòng)傳送和裝夾工件等操作功能得以實(shí)現(xiàn)未檩，數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。在近年漢諾威粟焊、東京冤狡、芝加哥、及國(guó)內(nèi)等大型機(jī)床展覽會(huì)上项棠，CNC磨床在整個(gè)磨床展品中已占大多數(shù)悲雳，如德國(guó)BLOHM公司，ELB公司等著名磨床制造廠已經(jīng)不再生產(chǎn)普通磨床香追，日本的岡本俊瞬、日興等公司也成批生產(chǎn)全功能CNC平磨，在開發(fā)高檔數(shù)控平磨的同時(shí)带漆，積極發(fā)展中兑蹈、低檔數(shù)控平磨。

　　前幾年德國(guó)ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標(biāo)CNC成型磨床狐绽，其垂直和橫向?yàn)閿?shù)控軸污祭，縱向?yàn)橐簤嚎刂疲拜喰拚捎冒惭b在工作臺(tái)上的金剛石滾輪躺冕，適用范圍較廣慨蜒；SUPER-BRILLIANT系列是三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床，床身用天然花崗巖制成抑琳，幾何精度極高候塞，導(dǎo)軌用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)械驅(qū)動(dòng)無(wú)反沖果嗜，從而保證工件有較好的表面光潔度季键；BRILLIANT-FUTURE為以上二個(gè)系列的改進(jìn)產(chǎn)品，床身用人造花崗巖制作补颗，縱向用靜壓導(dǎo)軌可都，齒形帶傳動(dòng)，垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌蚓耽，滾珠絲杠傳動(dòng)渠牲，三軸CNC控制AC伺服電機(jī)，0.5μm的測(cè)量分辯率步悠。同時(shí)ELB公司開發(fā)了具有當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品签杈，即以機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元，CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心鼎兽，控制軸最多可達(dá)到24軸答姥，另外由于全面推行模塊化設(shè)計(jì)，使專用磨床制造周期縮短谚咬，ELB公司還開發(fā)了多種高效專用磨床鹦付，如SFVG100/2專用磨床尚粘，具有可傾斜磨頭，連續(xù)修整敲长，緩進(jìn)給郎嫁，斜切入磨削功能，用十一根CNC控制軸爬账，如同一臺(tái)磨加工中心源相。英國(guó)JONES&SHIPMAN公司與美國(guó)A-B公司開發(fā)了A-B8600數(shù)控系統(tǒng)用于FORMAT5型數(shù)控平磨，由CNC控制液壓閥窟怪，驅(qū)動(dòng)縱向可調(diào)速運(yùn)動(dòng)肺倾，橫向與磨頭進(jìn)給用滾珠絲杠副，直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)嫡笔，間斷式砂輪修整圈咬，CRT圖形模擬顯示。同時(shí)還可以配用其他型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)辞仇，以滿足不同用戶的要求鹏汁。

　　目前，隨半導(dǎo)體集成度的不斷提高板拂，新推出的系統(tǒng)在外型上越來(lái)越小磕艺，結(jié)構(gòu)上越來(lái)越緊湊，功能上增加了遠(yuǎn)程通訊嬉竞，遠(yuǎn)程診斷光叉，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)等等；操作界面向WINDOWS系統(tǒng)＊近挚躯，增加鼠標(biāo)强衡，搖控器等操作件。FANUC公司今年主要推出18I码荔、16I漩勤、20I、21I系統(tǒng)缩搅，SIEMENS是840D越败、810D、802D均為結(jié)構(gòu)緊湊型系統(tǒng)硼瓣。還有一些廠商如：臺(tái)灣精密機(jī)械研究發(fā)展中心開發(fā)的PA8000NT系列CNC控制器究飞，就使用了WINDOWS NC操作系統(tǒng)，和NT即時(shí)多工處理核心堂鲤，單節(jié)程序處理速度達(dá)2000塊/秒噪猾，單節(jié)預(yù)讀處理數(shù)可達(dá)1000塊，具有AART（預(yù)適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)）及參數(shù)最佳化學(xué)習(xí)功能筑累，可使跟隨誤差趨近于零袱蜡，軟件加工路徑濾波器可降低切削過(guò)程中，因加速度變化過(guò)大所產(chǎn)生的機(jī)械共振疗刮，從而改善表面粗糙度吞瘸；配用伺服靈活，具備+忿迷、-10V類比伺服界面械与，同時(shí)提供國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的SERCOS數(shù)字伺服通訊界面；PLC程序設(shè)計(jì)有梯形圖纫惰、結(jié)構(gòu)語(yǔ)句梅柑、功能塊、指令碼瓢疤、流程圖等五種語(yǔ)法脯牛，便于設(shè)計(jì)、溝通和維護(hù)窥窜；具有計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊仪彪，即時(shí)遠(yuǎn)程維護(hù)功能；控制軸和主軸最多可擴(kuò)展到64軸划烫，I/O點(diǎn)可擴(kuò)展到792/528點(diǎn)蒲坐，采用奔騰處理器，高速PLC處理速度達(dá)到25K黄锤。

　　世界上除有名的SIEMENS搪缨、FANUC等數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)廠已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)了許多適用于平面或成型磨削的系統(tǒng)外，一些平磨生產(chǎn)廠本身也積極開發(fā)了適用于其磨床的數(shù)控系統(tǒng)鸵熟。主要有：

　　西門子公司的SINUMERIK 840D 系統(tǒng)副编，該系統(tǒng)具有二十多根伺服軸，坐標(biāo)連續(xù)行程控制旅赢，手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入或通過(guò)外部計(jì)算機(jī)輸入齿桃，遠(yuǎn)程診斷，可隨砂輪直徑減小而變化行程煮盼，砂輪修整量自動(dòng)補(bǔ)償短纵，滾珠絲杠間隙誤差補(bǔ)償?shù)取?

　　西門子3G系統(tǒng)是專為磨削加工而開發(fā)的，裝有用來(lái)人機(jī)對(duì)話的操作提示裝置僵控，在軸線傾斜時(shí)香到，也可進(jìn)行直線和圓弧插補(bǔ)，在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)行循環(huán)报破，如主軸擺動(dòng)悠就，用外部信號(hào)中斷執(zhí)行程序，砂輪切入，砂輪修整等專用準(zhǔn)備功能阴应，編制固定循環(huán)程序棺莱。其不僅能使用外部測(cè)量裝置（開關(guān)信號(hào)），還能當(dāng)連接上一個(gè)合適的測(cè)量頭時(shí)能直接去控制裝置與最終尺寸進(jìn)行比較姚沽。

　　美國(guó)ALLEY-BRANDLY公司生產(chǎn)的8400CNC陕券、8600CNC數(shù)控系列，適用于車床蟹助、銑床和磨床欧舒，其8400CNC最多可控制6根伺服軸，任2軸可進(jìn)行圓弧插補(bǔ)捉痰，任3軸可進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)阐拭，6軸直線插補(bǔ)。8600CNC系列最多能控制17個(gè)坐標(biāo)湖吭，包括8個(gè)參與插補(bǔ)軸掺厦，8個(gè)位控制軸及1個(gè)主軸，具有圖形顯示毙驯，擴(kuò)展分支程序倒堕，顯示加工時(shí)間，高速程序校驗(yàn)爆价，刀具壽命監(jiān)測(cè)等功能垦巴。

　　日本FANUC公司開發(fā)了OG高速高性能數(shù)控系統(tǒng)，其中O-GSG適用于平面磨床铭段，可根據(jù)磨削零件不同形狀骤宣，有四種不同的磨削方法，具有砂輪軸角度傾斜控制功能序愚，荒磨憔披、粗磨、精磨爸吮、無(wú)火花磨削一整套磨削循環(huán)芬膝，砂輪滾壓修整后位置補(bǔ)償功能，修整器相對(duì)于被修整輪法線方向控制功能形娇，修整滾輪外緣圓弧半徑補(bǔ)償功能锰霜，砂輪形狀圖形顯示功能及磨削參數(shù)顯示等，系統(tǒng)最小設(shè)定單位0.1μm桐早，屬“緊湊”型數(shù)控系統(tǒng)谊某，價(jià)格較低。

　　另外還有如德國(guó)ELB公司與大學(xué)聯(lián)合研制的UNICON系統(tǒng)箕但。日本大隈鐵工所OSP5000G-G订岗，OSP30-NF等自行開發(fā)的平面和成型磨削數(shù)控系統(tǒng)，其OSP5000G-G最多可控制9個(gè)坐標(biāo)，其中6個(gè)坐標(biāo)可聯(lián)動(dòng)囊骆，帶12英寸彩顯雪奠，人機(jī)對(duì)話編程，自動(dòng)確定切削系數(shù)屋问，可采用軟盤輸入串篓，納入FMS系統(tǒng)，最小脈沖當(dāng)量籍囱、移動(dòng)當(dāng)量和檢測(cè)當(dāng)量均為0.1μm，平磨上還采用了感應(yīng)同步器全閉環(huán)方式茶括。

　　還有的平磨制造廠雖采用數(shù)控主機(jī)廠的系統(tǒng)烤脾，但自行開發(fā)軟件，使用之更適合平面和成型磨削诅福，如德國(guó)JUNG公司以西門子SINUMERIK 810 為基礎(chǔ)匾委，采用該公司專用軟件，用JUNG KONTUR 編程語(yǔ)言對(duì)砂輪進(jìn)行成型修整氓润，并有圖形輔助操作功能赂乐。日本岡本公司在FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)硬件上，開發(fā)了OPL語(yǔ)言用于磨削加工咖气，等等挨措。

　　當(dāng)今直線電機(jī)、動(dòng)平衡等技術(shù)崩溪、工藝的日益發(fā)展應(yīng)有浅役，又大大提高了機(jī)床的工效，適宜的測(cè)量技術(shù)應(yīng)用對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)利用伶唯，增強(qiáng)機(jī)床的電氣自動(dòng)控制功能如虎添翼觉既。

　　三、國(guó)內(nèi)數(shù)控平磨的發(fā)展

　　我國(guó)從80年代開始生產(chǎn)數(shù)控平面磨床乳幸，各開發(fā)廠家分別走過(guò)了自行研制瞪讼，與大學(xué)及科研單位合作開發(fā)至直接引進(jìn)成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路。例如：杭州機(jī)床廠是一家具有五十年歷史粹断，專業(yè)生產(chǎn)平面磨床的制造廠杆麸，它從80年代中期開始生產(chǎn)數(shù)控平磨，先后開發(fā)生產(chǎn)了MGK7132臥軸矩臺(tái)高精度平磨韵慷，MK7130系列普通數(shù)控平磨碘淘，MLK7140數(shù)控緩進(jìn)給成型磨，MGK7120惰渐、MK7163闰幽、MK7150臥軸矩臺(tái)數(shù)控平磨，MKY7760立軸數(shù)控雙端面磨，MKY7660屯贺、MKY7650/101臥軸數(shù)控雙端面磨渣碌，以及HZ-K1610，HZ-K2010摸进，HZ-050 CNC饰样，HZ-KD2010、HZ-K3015挽晌、HZ-K3020菲瓶、HZ-K4020等專用數(shù)控龍門式平面與導(dǎo)軌磨床。數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用畏梆，有與大專院校及科研單位合作研制的單板機(jī)系統(tǒng)您宪，也有自行開發(fā)的以單片機(jī)為主機(jī)的簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)，及采用數(shù)控主機(jī)廠生產(chǎn)的成熟數(shù)控系統(tǒng)等奠涌。

　　其生產(chǎn)的MGK7120高精度平磨宪巨，采用了日本FANUC公司的POWER MATE-D雙軸數(shù)控系統(tǒng)，控制磨頭進(jìn)給溜畅，最小進(jìn)給量0.1μm捏卓，具有自動(dòng)完成磨削循環(huán)功能。

　　MKY7650/101全自動(dòng)數(shù)控雙端面磨床是與意大利VIOTTO公司技術(shù)合作產(chǎn)品慈格，采用西門子SIMATIC S5-115U可編程控制器控制怠晴，CRT顯示，機(jī)床的左峦椰、右磨頭由二軸直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)龄寞，機(jī)床能進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)磨削循環(huán)選擇。配有意大利馬爾波斯E9型測(cè)量系統(tǒng)汤功，二個(gè)測(cè)量頭物邑，一個(gè)測(cè)量砂輪，將砂輪磨損量反饋給控制系統(tǒng)吟芜，進(jìn)行砂輪補(bǔ)償耻覆；另一個(gè)測(cè)量頭測(cè)量磨削后的工件，并將測(cè)量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)夯榛，由伺服電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償進(jìn)給营慷；左、右磨頭用VIOTTO光柵作位置測(cè)量控制杯岩，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)從工件上料到磨削完畢的全閉環(huán)和全自動(dòng)加工朽慕。

　　HZ-050CNC數(shù)控直線滾動(dòng)導(dǎo)軌專用磨床，是為上海市科技結(jié)合生產(chǎn)重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目第三次科技攻關(guān)項(xiàng)目而開發(fā)的專用磨床测脯。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能盹挑，它采用了美國(guó)A-B公司生產(chǎn)的8400MP數(shù)控系統(tǒng)赃慰，機(jī)床有7根數(shù)控軸，X假刘、Y纪尊、Z三根磨頭進(jìn)給軸和U、V判哥、W三根砂輪修整軸由系統(tǒng)直接控制献雅，另一軸Q為臥式砂輪橫向進(jìn)給（磨削平面用）通過(guò)SLC可編程控制器加IMC定位模塊，由系統(tǒng)I/O口輸入8400MP主機(jī)塌计，控制其位置挺身，具有在磨削中連續(xù)修整砂輪或間隙式砂輪修整補(bǔ)償進(jìn)給等自動(dòng)加工能力。

　　HZ-KD2010六軸數(shù)控龍門式雙磨頭平面磨床夺荒，采用FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)瞒渠，用四根CNC軸分別控制兩個(gè)磨頭的橫向和垂直進(jìn)給，用一根PMC軸控制周邊磨頭的砂輪修整器金剛筆進(jìn)給技扼，另一根PMC軸控制萬(wàn)能磨頭的分度旋轉(zhuǎn)。充分利用了系統(tǒng)性能嫩痰，降低生產(chǎn)成本剿吻，提高了機(jī)床的性價(jià)比。

　　四串纺、杭州機(jī)床廠數(shù)控磨床的發(fā)展展望

　　杭州機(jī)床廠數(shù)控磨床發(fā)展到現(xiàn)在丽旅，已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)膶?shí)力，作為主機(jī)生產(chǎn)廠纺棺，杭州機(jī)床廠的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)有開發(fā)榄笙，已經(jīng)走過(guò)了從完全依賴系統(tǒng)供應(yīng)商到自己初步具有一般開發(fā)能力的過(guò)程，但數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用尚在提高機(jī)械傳動(dòng)鏈性能助苫、替代機(jī)械手輪晶聂、簡(jiǎn)單加工循環(huán)階段，與先進(jìn)水平相比条馍，還有著許多差距顶恍，在機(jī)床的精度、自動(dòng)化功能寓鳄、加工效率蔼处、可用性等方面都有許多需要提高、突破的問(wèn)題跛孕，有待解決铭能。我認(rèn)為應(yīng)該對(duì)廠目前生產(chǎn)的各類產(chǎn)品的各種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的使用工藝加以總結(jié)舟鲁，分析其長(zhǎng)短得失励螺，產(chǎn)品究競(jìng)要實(shí)現(xiàn)怎樣的自動(dòng)功能串锁，如何逐步發(fā)展有個(gè)規(guī)劃，以利學(xué)習(xí)和工作邪蛔；重視數(shù)控軟件的開發(fā)急黎，有條件引進(jìn)技術(shù)或外派學(xué)習(xí)，跟上發(fā)展潮流侧到，硬件上結(jié)合市場(chǎng)需要勃教，在產(chǎn)品制造中將新技術(shù)、新功能逐項(xiàng)實(shí)踐應(yīng)用匠抗，以縮小與世界先進(jìn)水平的差距故源。

　　隨著數(shù)控系統(tǒng)性能與可＊性的提高，價(jià)格更趨合理汞贸，使數(shù)控磨床與普通磨床的比價(jià)為廣大用戶所接受绳军，同時(shí)隨著先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中的要求提高，數(shù)控磨床的使用也將越來(lái)越廣泛矢腻。數(shù)控平磨及其它磨床將向加工柔性更好的高檔磨加工中心和更加高效的專用數(shù)控磨床方向發(fā)展门驾。我們相信伴隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)革命的深入多柑，數(shù)控磨床在其智能化奶是、系統(tǒng)信息控制等方面，將會(huì)有很大的進(jìn)步平俘。如何緊跟歷史前進(jìn)的步伐宋泊，找到適合于我們自己特點(diǎn)的發(fā)展道路，尋找技術(shù)進(jìn)步的突破點(diǎn)猴豁，是我們工作的重點(diǎn)湃改，因?yàn)檫@是關(guān)系到企業(yè)未來(lái)發(fā)展及生存的關(guān)鍵問(wèn)題。

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