王春雁，石 生

黑龍江哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150302

對(duì)數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí)

王春雁，石 生

黑龍江哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150302

數(shù)控機(jī)床是由字母和數(shù)字代碼組成的計(jì)算機(jī)語言也就是程序指令，由這個(gè)程序指令控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床，簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床。它既可以加工簡(jiǎn)單零件，又可以直接加工復(fù)雜型面零件，中小批量零件，還可以加工精度要求高，形狀又較復(fù)雜的工件。數(shù)控機(jī)床加工是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。因此，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。

數(shù)控機(jī)床；切削加工；程序指令；數(shù)據(jù)信息

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械加工能力的不斷加強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品的精度要求越來越高，對(duì)零件加工工藝的規(guī)范化不斷提高。普通的加工能力已經(jīng)不能滿足在短周期內(nèi)更換新產(chǎn)品的需求。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業(yè)。在這種情況下，只有數(shù)控機(jī)床才能滿足需求，因此它已經(jīng)占據(jù)機(jī)械行業(yè)的最顯眼地位。

在機(jī)械行業(yè)中，有很多制造機(jī)械的機(jī)器，也有很多能夠制造機(jī)器的機(jī)器。如車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等等，它們是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也叫“母機(jī)”。因此機(jī)床行業(yè)位居“工具母機(jī)”的特殊地位。也正因?yàn)檫@樣，它才對(duì)機(jī)械工業(yè)中各行各業(yè)的升級(jí)具有特殊重要的意義。所以，機(jī)床行業(yè)的發(fā)展既取決于中國(guó)機(jī)械全行業(yè)總體發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)又影響著全行業(yè)的健康發(fā)展。數(shù)控機(jī)臺(tái)又是機(jī)械行業(yè)的基本生產(chǎn)設(shè)備，它的發(fā)展?fàn)顩r會(huì)直接影響到一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化水平。因此，它的數(shù)量和質(zhì)量將是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志之一。

1 數(shù)控機(jī)床的類型

數(shù)控機(jī)床大體有數(shù)控車削，數(shù)控銑削，數(shù)控鉆床，數(shù)控加工中心。其它的還有數(shù)控線切割、數(shù)控插齒、數(shù)控工具磨、數(shù)控雕刻機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床等等。

還可以將數(shù)控機(jī)床分為普通數(shù)控機(jī)床和加工中心兩大類。

一類是普通數(shù)控機(jī)床。它一般指在加工工藝過程中的一個(gè)工序上實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的自動(dòng)化機(jī)床，如數(shù)控銑、數(shù)控車、數(shù)控鉆、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。普通數(shù)控機(jī)床在自動(dòng)化程度上還不夠完善，刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。

另一類是數(shù)控加工中心。它是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將其大部分加工面進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸及攻螺紋等多工序加工一次完成。由于加工中心能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，所以它適用于產(chǎn)品更換頻繁、零件形狀復(fù)雜、精度要求高、生產(chǎn)批量不大而生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品。

我國(guó)的金屬板材加工行業(yè)也是不容忽視的加工行業(yè)，在社會(huì)發(fā)展中也占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。為了更快更好的發(fā)展我國(guó)的金屬板材加工行業(yè)，將數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等應(yīng)用到這個(gè)行業(yè)中。

還有測(cè)繪用的數(shù)控多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，繪圖用的自動(dòng)繪圖機(jī)，工業(yè)機(jī)器人等。

2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

1）數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，它可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件的加工。而且它的加工精度高，加工穩(wěn)定可靠，高柔性，高生產(chǎn)率，勞動(dòng)條件好，有利于管理現(xiàn)代化，但它的投資大，使用費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)雜，維修困難等特點(diǎn)；

2）降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在普通機(jī)床上加工一個(gè)零件需要更換多次夾具，而在數(shù)控機(jī)床上就可以只裝夾一次就夠了；

3）數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率高。如果加工零件數(shù)量較多，而且形狀簡(jiǎn)單。可以將多個(gè)零件重疊放置，比如5件、10件。一次加工完成，直至加工結(jié)束。這樣，在數(shù)控機(jī)床上加工1次零件的時(shí)間，是在普通機(jī)床上加工1次零件的時(shí)間1/10或更少。一次加工數(shù)量是普通機(jī)床的10倍或更多；

4）降低人為誤差，質(zhì)量可靠，節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間；

5）減少用工數(shù)量。一人看管一臺(tái)機(jī)器，還可以一人看管兩臺(tái)機(jī)器。

4 數(shù)控系統(tǒng)的類型

各行各業(yè)的數(shù)控機(jī)床品種眾多，其數(shù)控系統(tǒng)也有很多：如fanuc數(shù)控系統(tǒng)、西門子數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、三菱數(shù)控系統(tǒng)等等。無論有多少種數(shù)控系統(tǒng)，歸根結(jié)底都是將零件輪廓信息、轉(zhuǎn)速信息、進(jìn)給速度等信息，通過譯碼器變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。如發(fā)現(xiàn)不可識(shí)別的信息或語法錯(cuò)誤等情況，以報(bào)警的形式提示用戶修改。

5 數(shù)控機(jī)床的工作原理

編程人員根據(jù)圖紙和工藝要求在計(jì)算機(jī)上編寫加工程序。通過連接計(jì)算機(jī)和數(shù)控加工設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸線，應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸軟件，將編寫好的程序由計(jì)算機(jī)傳送到設(shè)備存儲(chǔ)器中。

操作人員把需要加工的零件通過夾具、壓板等工具固定好后，安裝好刀具，檢查潤(rùn)滑油、冷卻油是否足量，檢查程序里給出的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度是否合適，一切工作準(zhǔn)備就緒后，就可以按照?qǐng)D紙中的工藝要求加工出合格的產(chǎn)品了。

6 數(shù)控機(jī)床與人們的生活息息相關(guān)

電能是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚哪茉粗弧ＫΠl(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電甚至還利用了自然能源，比如說太陽能發(fā)電、海水高度差發(fā)電等等。

能源問題是國(guó)家戰(zhàn)略問題，我國(guó)一直注重電力設(shè)備的制造。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國(guó)電力設(shè)備制造水平已經(jīng)位居世界前列，我國(guó)的電工裝備制造企業(yè)能夠勝任智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用在電力發(fā)展行業(yè)上也需要更上一層樓。

隨著人們生活水平不斷提高，人們的需求日益增多。增大了發(fā)電行業(yè)的裝機(jī)容量，發(fā)電設(shè)備必然會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，葉片發(fā)電機(jī)組做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。它是由每一個(gè)葉片零件組裝成的。而葉片零件的加工則是由數(shù)控機(jī)床來完成的。數(shù)控銑床，數(shù)控磨床，數(shù)控加工中心，數(shù)控車床等等。我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品已延伸到成套、復(fù)合領(lǐng)域。數(shù)控系統(tǒng)裝置是數(shù)控機(jī)床的神經(jīng)中樞，我國(guó)從上世紀(jì)90年代末開始，掌握基于通用32位工業(yè)控制機(jī)開放體系結(jié)構(gòu)，一舉登上當(dāng)代同一起跑線，開發(fā)出能與加工中心、復(fù)合車削機(jī)床及齒輪機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)，特別是能控制五軸聯(lián)動(dòng)和具備網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷、操作功能的數(shù)控系統(tǒng)，并開發(fā)出弧齒錐齒輪數(shù)控加工。

總體來講，我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)入轉(zhuǎn)型期后，發(fā)展順利，自主創(chuàng)新能力提升，整體產(chǎn)業(yè)實(shí)力有了質(zhì)的飛躍。

7 數(shù)控設(shè)備制造業(yè)已成為中國(guó)工業(yè)的主導(dǎo)行業(yè)

在中國(guó)，機(jī)床行業(yè)已進(jìn)入了創(chuàng)新活動(dòng)的活躍期。中國(guó)的創(chuàng)新資源逐漸成熟，在某些領(lǐng)域已經(jīng)到了由技術(shù)模仿跟蹤轉(zhuǎn)向主要依靠自主創(chuàng)新求發(fā)展，進(jìn)而在產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)上挑戰(zhàn)全球。我國(guó)有條件由一個(gè)技術(shù)消費(fèi)國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)創(chuàng)新國(guó)，帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級(jí)，由低端制造轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)鏈，培育出一批批具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)，進(jìn)一步提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。

機(jī)床，是裝備工業(yè)的母機(jī)，關(guān)系到國(guó)家整體實(shí)力，要率先取得更大的突破。國(guó)內(nèi)一批裝備制造的領(lǐng)軍型企業(yè)，經(jīng)過多年的積累和進(jìn)步，具備了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)該有信心、有志氣完成這個(gè)突破。這是國(guó)家的期望、民族的希望和企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。

8 我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)

在中國(guó)機(jī)械工業(yè)中，機(jī)床行業(yè)位居“工具母機(jī)”的特殊地位，其水平也對(duì)機(jī)械工業(yè)中各行各業(yè)的升級(jí)具有特殊重要的意義。因此，機(jī)床行業(yè)的發(fā)展既取決于中國(guó)機(jī)械全行業(yè)總體發(fā)展形勢(shì)，同時(shí)又影響著全行業(yè)的健康發(fā)展。

我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床不但在品種數(shù)量上有了很大的發(fā)展，而且在產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量上也不斷提高。五軸聯(lián)動(dòng)高檔數(shù)控龍門鏜銑床、五軸聯(lián)動(dòng)高檔數(shù)控車削中心，是造船、電力、航空等行業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備，近年來我國(guó)已開發(fā)研制成功，且作為成熟商品走向市場(chǎng)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床通過多年的努力，在機(jī)床的外觀造型、制造質(zhì)量、產(chǎn)品可靠性和售前售后服務(wù)等方面也都有較大的改進(jìn)和提高，進(jìn)一步得到了各界用戶的信任，從而贏得了越來越多的用戶，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平和檔次的不斷提高，為國(guó)家重點(diǎn)工程和國(guó)防建設(shè)提供數(shù)控裝備和成套設(shè)備的能力，也有明顯的提高。

機(jī)床行業(yè)將以國(guó)家“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”為契機(jī)，用信息技術(shù)和復(fù)合技術(shù)提高數(shù)控機(jī)床的性能和關(guān)鍵功能配套產(chǎn)品水平，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌的跨越式發(fā)展。

TH18

A

1674-6708（2013）83-0025-02