黃 琴

成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 611130

0 引言

數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了30年的跌宕起伏，已經(jīng)進(jìn)入成熟期。

1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀及改進(jìn)措施

我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于20世紀(jì)50年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)3年成為世界機(jī)床消費(fèi)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，國(guó)產(chǎn)機(jī)床市場(chǎng)占有率連年下降，1999年是33.6%，2003年僅占27.7%。1999年機(jī)床進(jìn)口額為8.78億美元（7624臺(tái)），2003年達(dá)27.1億美元（23320臺(tái)），相當(dāng)于同年國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值的2.7倍。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。

我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。

1.1 加大人才培養(yǎng)力度

從我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展形式來(lái)看，迫切需要培養(yǎng)兩類(lèi)數(shù)控技術(shù)人才：第一種是精通數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的人員，他們具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，能夠不斷改進(jìn)數(shù)孔機(jī)床的性能，不斷提高能效比和加工精度等；第二種是精通數(shù)控系統(tǒng)電氣的人員，他們能夠改進(jìn)現(xiàn)有的加工功能、加工工種、加工效率等甚至設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的新功能。我國(guó)應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)的加大人才培養(yǎng)力度，為我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。

1.2 不斷創(chuàng)新改進(jìn)

國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)，從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件與發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)品有一定差距。近幾年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、海內(nèi)外并購(gòu)重組以及國(guó)外采購(gòu)等獲得了一些先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，但缺乏對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技術(shù)的研究，忽視了自主開(kāi)發(fā)能力的培育，需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，不斷縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床在同行業(yè)內(nèi)的地位。

1.3 制造水平與管理手段依然落后

一些國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，工藝水平和管理效率低下使得企業(yè)無(wú)法形成足夠生產(chǎn)規(guī)模，有的對(duì)先進(jìn)高效刀具缺乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，從而阻礙我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。甚至加工手段基本以普通機(jī)床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠手工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進(jìn)度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。因此，我們?cè)谝M(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)自身工藝技術(shù)改造和管理水平的提升。

2 數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的發(fā)展前景

隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的飛快發(fā)展，我國(guó)在“十一五”時(shí)期已基本確定數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)及重點(diǎn)，未來(lái)5年的突破重點(diǎn)是：大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件。

“十一五”我國(guó)數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)：一是重點(diǎn)發(fā)展關(guān)鍵功能部件和數(shù)控系統(tǒng)，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品升級(jí)奠定基礎(chǔ)。主要發(fā)展項(xiàng)目包括中高檔數(shù)控系統(tǒng)、高速主軸及其伺服單元、高性能刀庫(kù)及機(jī)械手、全功能數(shù)控刀架和數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)等；二是高精度數(shù)字化測(cè)量?jī)x器和數(shù)控刀具；三是滿(mǎn)足國(guó)家重點(diǎn)工程需要，實(shí)施高級(jí)型數(shù)控機(jī)床示范工程。重點(diǎn)發(fā)展的高級(jí)數(shù)控機(jī)床范圍有：高速、精密數(shù)控車(chē)床，車(chē)削中心類(lèi)及四軸以上聯(lián)動(dòng)的復(fù)合加工機(jī)床；高速、高精度數(shù)控銑鏜床及立臥式加工中心；重型、超重型數(shù)控機(jī)床；數(shù)控磨床；數(shù)控電加工機(jī)床；數(shù)控專(zhuān)用機(jī)床及生產(chǎn)線(xiàn)等。

3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益廣泛，進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動(dòng)編程系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。隨著這些技術(shù)的應(yīng)用以及加工對(duì)象的多樣化和復(fù)雜化，數(shù)控技術(shù)向功能復(fù)合化、高精度化、高速化、控制智能化、系統(tǒng)化、體系開(kāi)放化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、極端化(大型化和微型化)、新型功能部件、高可靠性、加工過(guò)程綠色化的方向發(fā)展，本文對(duì)其中2種進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

3.1 功能復(fù)合化

復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類(lèi)。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合——加工中心、車(chē)銑復(fù)合——車(chē)削中心、銑鏜鉆車(chē)復(fù)合——復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車(chē)削中心等。

3.2 驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化

并聯(lián)機(jī)床作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，在機(jī)床主軸（一般為動(dòng)平臺(tái)）與機(jī)座（一般為靜平臺(tái)）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能，更能滿(mǎn)足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

[1]王立平.關(guān)于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].航空制造技術(shù)，2010(4).

[2]楊學(xué)桐.發(fā)展數(shù)控機(jī)床功能部件是當(dāng)務(wù)之急[J].機(jī)械工程師，2006(9).

[3]劉又午，章青，趙小松，張志飛.先進(jìn)制造技術(shù)的重要課題[D].制造業(yè)與未來(lái)中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集，2002.

[4]王健民，王金城，張玉洲.我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展?fàn)顩r分析[J].天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1997(2).