近20年來荔寞，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展思劳，先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟呆细，對(duì)數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求。那么數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)如何呢臭挽？以下是2015年我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析：

1.向高速度捂襟、高精度方向發(fā)展

速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次埋哟、產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和在市場上的競爭能力笆豁。

在加工精度方面郎汪，近10年來赤赊，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煞赢，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)（0.001μm）抛计。加工精度的提高不僅在于采用了滾珠絲杠副、靜壓導(dǎo)軌照筑、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌嫡澄、磁浮導(dǎo)軌等部件，提高了CNC系統(tǒng)的控制精度诽矩，應(yīng)用了高分辨率位置檢測裝置改擂，而且也在于使用了各種誤差補(bǔ)償技術(shù)，如絲杠螺距誤差補(bǔ)償租触、刀具誤差補(bǔ)償胶棕、熱變形誤差補(bǔ)償、空間誤差綜合補(bǔ)償?shù)取?/p>

在加工速度方面蔽宜，高速加工源于20世紀(jì)90年代初水亮，以電主軸和直線電機(jī)的應(yīng)用為特征，使主軸轉(zhuǎn)速大大提高苫颤，進(jìn)給速度達(dá)60m／min以上枢菇，進(jìn)給加速度和減速度達(dá)到1~2g以上奏散，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)100000r/min以上。高速進(jìn)給要求數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算速度快噩拼、采樣周期短剩喧，還要求數(shù)控系統(tǒng)具有足夠的超前路徑加（減）速優(yōu)化預(yù)處理能力（前瞻處理），有些系統(tǒng)可提前處理5000個(gè)程序段据块。為保證加工速度码邻，高檔數(shù)控系統(tǒng)可在每秒內(nèi)進(jìn)行2000~10000次進(jìn)給速度的改變。

2.向柔性化另假、功能集成化方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)像屋，朝單元柔性化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，如出現(xiàn)了數(shù)控多軸加工中心边篮、換刀換箱式加工中心等具有柔性的高效加工設(shè)備己莺；出現(xiàn)了由多臺(tái)數(shù)控機(jī)床組成底層加工設(shè)備的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell，F(xiàn)MC）戈轿、柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem凌受，F(xiàn)MS）、柔性加工線（FlexibleManufacturingLine思杯，F(xiàn)ML）胜蛉。

在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上，自動(dòng)換刀裝置色乾、自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置等已成為基本裝置誊册。隨著數(shù)控機(jī)床向柔性化方向的發(fā)展，功能集成化更多地體現(xiàn)在：工件自動(dòng)裝卸圾框，工件自動(dòng)定位窘吟，刀具自動(dòng)對(duì)刀，工件自動(dòng)測量與補(bǔ)償残团，集鉆蠕蹋、車、鏜画眯、銑阔渔、磨為一體的“萬能加工”和集裝卸、加工灌当、測量為一體的“完整加工”等您风。

3.向智能化方向發(fā)展

隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展临辨。在新一代的數(shù)控系統(tǒng)中买臣，由于采用“進(jìn)化計(jì)算”（EvolutionaryComputation）、“模糊系統(tǒng)”（FuzzySystem）和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”（NeuralNetwork）等控制機(jī)理筏拢，性能大大提高术陶，具有加工過程的自適應(yīng)控制凑懂、負(fù)載自動(dòng)識(shí)別、工藝參數(shù)自生成、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、智能診斷总放、智能監(jiān)控等功能唁底。

（1）引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)由于在實(shí)際加工過程中楣颠，影響加工精度因素較多，如工件余量不均勻、材料硬度不均勻、刀具磨損扫夜、工件變形、機(jī)床熱變形等驰徊。這些因素事先難以預(yù)知笤闯，以致在實(shí)際加工中，很難用最佳參數(shù)進(jìn)行切削棍厂。引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)的目的是使加工系統(tǒng)能根據(jù)切削條件的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)切削用量等參數(shù)颗味，使加工過程保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度牺弹，同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率鹃改。

（2）故障自診斷、自修復(fù)功能在系統(tǒng)整個(gè)工作狀態(tài)中砸新，利用數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝程序隨時(shí)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷侦萍、自檢查。一旦出現(xiàn)故障叛榆，立即采用停機(jī)等措施喂惜，并進(jìn)行故障報(bào)警鄙骏，提示發(fā)生故障的部位和原因等码遥，并利用“冗余”技術(shù)，自動(dòng)使故障模塊脫機(jī)碗冈，接通備用模塊班粥。

（3）刀具壽命自動(dòng)檢測和自動(dòng)換刀功能利用紅外、聲發(fā)射怪褐、激光等檢測手段溜勃，對(duì)刀具和工件進(jìn)行檢測。發(fā)現(xiàn)工件超差蝠欲、刀具磨損和破損等廉丽，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警、自動(dòng)補(bǔ)償或更換刀具妻味，確保產(chǎn)品質(zhì)量正压。

（4）模式識(shí)別技術(shù)應(yīng)用圖像識(shí)別和聲控技術(shù)欣福，使機(jī)床自己辨識(shí)圖樣，按照自然語言命令進(jìn)行加工焦履。

（5）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前已研究能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)拓劝，包括智能化主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳運(yùn)行嘉裤。

4.向高可靠性方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標(biāo)郑临，它主要取決于數(shù)控系統(tǒng)各伺服驅(qū)動(dòng)單元的可靠性。為提高可靠性屑宠，目前主要采取以下措施：

（1）采用更高集成度的電路芯片厢洞，采用大規(guī)模或超大規(guī)模的專用及混合式集成電路典奉，以減少元器件的數(shù)量犀变，提高可靠性。

（2）通過硬件功能軟件化秋柄，以適應(yīng)各種控制功能的要求考叽，同時(shí)通過硬件結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化主渤、通用化及系列化连碎，提高硬件的生產(chǎn)批量和質(zhì)量。

（3）增強(qiáng)故障自診斷瘪叉、自恢復(fù)和保護(hù)功能弧哥，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷药扒、報(bào)警榆眷。當(dāng)發(fā)生加工超程、刀損隙殴、干擾屡旺、斷電等各種意外時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)掷栋。

5.向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足柔性生產(chǎn)線端制、柔性制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求邦鲫，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式灸叼，如敏捷制造（AgileManufacturing，AM）庆捺、虛擬企業(yè)（VirtualEnterprise古今，VE）、全球制造（GlobalManufacturing，GM）的基礎(chǔ)單元捉腥。目前先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)為用戶提供了強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)能力蚁堤，除了具有RS232C接口外，還帶有遠(yuǎn)程緩沖功能的DNC接口但狭，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床間的數(shù)據(jù)通信和直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制披诗。有的已配備與工業(yè)局域網(wǎng)通信的功能以及網(wǎng)絡(luò)接口，促進(jìn)了系統(tǒng)集成化和信息綜合化立磁，使遠(yuǎn)程在線編程呈队、遠(yuǎn)程仿真、遠(yuǎn)程操作唱歧、遠(yuǎn)程監(jiān)控及遠(yuǎn)程故障診斷成為可能宪摧。

6.向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展

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多年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)烙凝，即采用G连欲、M代碼對(duì)加工過程進(jìn)行描述，顯然宠录，這種面向過程的描述方法已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要椅损。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC）祸麸，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制吉挎，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)制造過程椭斜，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化氨固。

7.向驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化方向發(fā)展

并聯(lián)機(jī)床（又稱虛擬軸機(jī)床）是20世紀(jì)最具革命性的機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的突破，引起了普遍關(guān)注揣煤。并聯(lián)機(jī)床（參見圖1-7）由基座解瀑、平臺(tái)、多根可伸縮桿件組成凉适，每根桿件的兩端通過球面支承分別將運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與基座相連蛛蒙，并由伺服電機(jī)和滾珠絲杠按數(shù)控指令實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)主軸部件或工作臺(tái)部件作任意軌跡的運(yùn)動(dòng)恨锚。并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單但數(shù)學(xué)復(fù)雜宇驾，整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)牽涉到相當(dāng)龐大的數(shù)學(xué)運(yùn)算倍靡，因此并聯(lián)機(jī)床是一種知識(shí)密集型機(jī)構(gòu)猴伶。并聯(lián)機(jī)床與傳統(tǒng)串聯(lián)式機(jī)床相比具有高剛度、高承載能力塌西、高速度他挎、高精度、重量輕、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單办桨、制造成本低筹淫、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用呢撞。

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