數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進為數(shù)控機床的技術(shù)進步提供了條件葛家。為了滿足市場的需要蟀伸，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，當前翔横，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读跷、高速、高效

　　機床向高速化方向發(fā)展禾唁，不但可大幅度提高加工效率效览、降低加工成本，數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進為數(shù)控機床的技術(shù)進步提供了條件椅洗。為了滿足市場的需要巧焕，達到現(xiàn)代制造技術(shù)對數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求捅冈，當前耍缩，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、高速舌多、高效

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

　　20世紀90年代以來，歐匾蛆、美漓客、日各國爭相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐切油。高速主軸單元(電主軸蝙斜，轉(zhuǎn)速15000－100000r/min)名惩、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)孕荠、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)了新的突破娩鹉，達到了新的技術(shù)水平。隨著超高速切削機理稚伍、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具弯予，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)的解決个曙，為開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床提供了技術(shù)基礎(chǔ)熙涤。

　　目前，在超高速加工中困檩，車削和銑削的切削速度已達到5000~8000m/min以上祠挫；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微米時悼沿，在100m/min(有的到200m/min)以上等舔，在分辨率為0.1微米時，在24m/min以上摊咨；自動換刀速度在1秒以內(nèi)恤诀；小線段插補進給速度達到12m/min。

　　2氏长、高精度
從精密加工發(fā)展到超精密加工碑肚，是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級壳荣，乃至納米級(<10nm)尔芯，其應(yīng)用范圍日趨廣泛。

　　當前吟钻，在機械加工高精度的要求下拓嗽，普通級數(shù)控機床的加工精度已由±10μm提高到±5μm；精密級加工中心的加工精度則從±3~5μm溶豌，提高到±1~1.5μm尖初，甚至更高；超精密加工精度進入納米級(0.001微米)桶淡，主軸回轉(zhuǎn)精度要求達到0.01~0.05微米纯末，加工圓度為0.1微米，加工表面粗糙度Ra=0.003微米等靴寂。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)磷蜀，主軸徑向跳動小于2μm，軸向竄動小于1μm，軸系不平衡度達到G0.4級蠕搜。

　　高速高精加工機床的進給驅(qū)動怎茫，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。此外妓灌，新興的并聯(lián)機床也易于實現(xiàn)高速進給轨蛤。

　　滾珠絲杠由于工藝成熟，應(yīng)用廣泛虫埂，不僅精度能達到較高(ISO3408 1級)祥山，而且實現(xiàn)高速化的成本也相對較低，所以迄今仍為許多高速加工機床所采用掉伏。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缝呕，加速度1.5g。

　　滾珠絲杠屬機械傳動斧散，在傳動過程中不可避免存在彈性變形诚咪、摩擦和反向間隙，相應(yīng)地造成運動滯后和其它非線性誤差啸席，為了排除這些誤差對加工精度的影響搭肠，1993年開始在機床上應(yīng)用直線電機直接驅(qū)動，由于是沒有中間環(huán)節(jié)的“零傳動”币皂，不僅運動慣量小眯华、系統(tǒng)剛度大、響應(yīng)快筋擒，可以達到很高的速度和加速度拇掺，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破卜，是高速高精加工機床特別是中赚毫、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估态，加速度2g循谨，并且還有發(fā)展余地。

　　3嗡身、高可靠性

　　隨著數(shù)控機床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的發(fā)展，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讲仰。對于每天工作兩班的無人工廠而言慕趴，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%以上鄙陡，則數(shù)控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時冕房。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)。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時耙册，而其中的數(shù)控裝置给僵、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時。

　　當前國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000小時以上详拙，驅(qū)動裝置達30000小時以上帝际，但是，可以看到距理想的目標還有差距饶辙。

　　4蹲诀、復(fù)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、上下料弃揽、安裝調(diào)整管员、換刀和主軸的升、降速上巷卵，為了盡可能降低這些無用時間溅逃，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上，因此帘衣，復(fù)合功能的機床成為近年來發(fā)展很快的機種额晶。

　　柔性制造范疇的機床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數(shù)控加工程序绿窿，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豌挫，以完成一個復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑纹轩、鉆泄艘、鏜、磨缅科、攻絲宗商、鉸孔和擴孔等多種加工工序。就棱體類零件而言耗跛，加工中心便是最典型的進行同一類工藝方法多工序復(fù)合加工的機床裕照。事實證明，機床復(fù)合加工能提高加工精度和加工效率调塌，節(jié)省占地面積特別是能縮短零件的加工周期晋南。

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