祁　偉

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 712000)

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數(shù)控機(jī)床未來發(fā)展趨勢(shì)探討

祁偉

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 712000)

摘要：裝備制造業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)和強(qiáng)國之路建設(shè)道路中所發(fā)揮的重要作用，數(shù)控機(jī)床是最主要最基礎(chǔ)的設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。該文主要探討了數(shù)控機(jī)床向著高速高效化、自診斷、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、智能化方向發(fā)展的技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望對(duì)我國數(shù)控機(jī)床企業(yè)有所幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)控，機(jī)床，發(fā)展，趨勢(shì)

大力促進(jìn)我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化是我國經(jīng)濟(jì)生活中的一件大事，是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要方針。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。數(shù)控機(jī)床自問世以來，以其系統(tǒng)自身較傳統(tǒng)機(jī)床所具有的柔性好、精度穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、工作條件優(yōu)良、易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)等特點(diǎn)博得了廣大生產(chǎn)企業(yè)用戶的青睞。該文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床高速高效方向、模塊化方向、自診斷方向、網(wǎng)絡(luò)化方向等發(fā)展趨勢(shì)。

1高速高效高精

伴隨著新興材料的發(fā)展，行業(yè)對(duì)于高速和超高速數(shù)控機(jī)床的需求也越來越大。高速和超高速數(shù)控機(jī)床不僅可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)也可以對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床難于加工的材料進(jìn)行切削，提高加工精度。數(shù)控機(jī)床最大的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在于其主軸運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度大。現(xiàn)在使用的數(shù)控機(jī)床通常采用64bit的較高處理器，未來數(shù)控機(jī)床將廣泛采用超大規(guī)模的集成電路與多微處理器，從而實(shí)現(xiàn)較高運(yùn)算速度，使得智能專家控制系統(tǒng)和多軸控制系統(tǒng)成為可能。數(shù)控機(jī)床也可以通過自動(dòng)調(diào)節(jié)和設(shè)定工作參數(shù)，得到較高的加工精度提高設(shè)備的使用壽命和生產(chǎn)效率。最新的電容傳感器技術(shù)，精度提高20%。高速數(shù)控加工示意圖如圖1所示。

圖1　高速數(shù)控加工示意圖

2模塊化

模塊化的設(shè)計(jì)思想已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各設(shè)計(jì)行業(yè)。數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)也不例外的廣泛使用模塊制造功能各異的設(shè)備。所設(shè)計(jì)的模塊往往是通用的，企業(yè)用戶可以根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)更換所需模塊。采用模塊化思想的數(shù)控機(jī)床增加了數(shù)控機(jī)床的靈活性，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力。嚴(yán)格按照模塊化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床，不僅能有效地保障操作員和設(shè)備運(yùn)行的安全，同時(shí)也是保證數(shù)控車床能夠達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)性能、充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)；此外，模塊化的設(shè)計(jì)還有助于增強(qiáng)數(shù)控車床的使用效率，減少故障率，提高數(shù)控車床的生產(chǎn)水平。

3自診斷

隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，數(shù)控機(jī)床性能也得到了明顯的改善。在新一代的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中大量采用了模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和專家控制系統(tǒng)使數(shù)控機(jī)床性能大大改善。采用高通過數(shù)控機(jī)床自身的故障診斷程序，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床硬件設(shè)備、軟件程序和其他附屬設(shè)備進(jìn)行故障診斷和自動(dòng)預(yù)警。數(shù)控機(jī)床可以依據(jù)現(xiàn)有的故障信息，實(shí)現(xiàn)快速定位故障源，并給出故障排除建議，使用者可以通過自動(dòng)預(yù)警提示及時(shí)解決故障問題，實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù)防止和解決各種突發(fā)性事件時(shí)從而進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。

4網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與發(fā)展，在企業(yè)日常工作管理過程中網(wǎng)絡(luò)化管理模式已經(jīng)日益普及。管理者往往可以通過手中的鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的管理。數(shù)控機(jī)床作為企業(yè)生產(chǎn)的重要工具也逐漸進(jìn)行了數(shù)字化的改造。數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化推進(jìn)了柔性制造自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，使數(shù)控機(jī)床的發(fā)展更加具有信息集成化、智能化和系統(tǒng)化。

數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向也體現(xiàn)在遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障處理上。當(dāng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障后，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家不用直接親臨現(xiàn)場(chǎng)就可以通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)故障數(shù)控機(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷與故障排除，這樣不僅可以大大減少數(shù)控機(jī)床的維修成本，而且還可以大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向還表現(xiàn)在遠(yuǎn)程操作與培訓(xùn)上。可以通過把數(shù)控機(jī)床共享到網(wǎng)絡(luò)上，從而實(shí)現(xiàn)多地、多用戶的遠(yuǎn)程操作與培訓(xùn)的需要，甚至可以依靠電子商務(wù)平臺(tái)任意組成網(wǎng)上虛擬數(shù)控車間，實(shí)現(xiàn)跨地域全球性的CAD/CAM/CNC網(wǎng)絡(luò)制造。

5結(jié)語

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)與發(fā)展，數(shù)控機(jī)床發(fā)展也是突飛猛進(jìn)，高速高效方向、自診斷方向、網(wǎng)絡(luò)化方向、模塊化方向已成為數(shù)控機(jī)床未來發(fā)展的趨勢(shì)與方向。近年來，在國家863計(jì)劃和科技攻關(guān)計(jì)劃多年連續(xù)的支持下，企業(yè)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的積極性和成果也不斷豐富起來。陸續(xù)開發(fā)研制了如華中系列、航天系列、中華系列、藍(lán)天系列等數(shù)控系統(tǒng)。國內(nèi)有華中數(shù)控、航天數(shù)控等。這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)。我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的創(chuàng)新水平與產(chǎn)品設(shè)計(jì)與國外仍存在較大差距，這與我國的“世界工廠”地位是極不相稱的。我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平不能安于現(xiàn)狀，要主動(dòng)出擊抓住機(jī)遇不斷發(fā)展，加大技術(shù)引進(jìn)與吸收的能力，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，為把我國建設(shè)成為世界制造業(yè)強(qiáng)國而努力奮斗。

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Discussion on Future Development Trend of Numerical

Control Machine Tool

QI Wei

(Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，Shaanxi，China)

Abstract：The equipment manufacturing industry in our country’s economic and social construction and in the road of power，the important role played by CNC machine tools，which is the most important and most basic equipment. This paper mainly discusses the development direction of numerical control machine tools，the direction of high speed and high efficiency，the direction of the development of the self diagnosis，the direction of the network，the direction of the development of the modular and the direction of the development of the intelligent direction.

Key words：numerical control，machine tool，development，trend

中圖分類號(hào)：TG 659