張馨予

數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

張馨予

（齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161005）

文章根據(jù)數(shù)控機(jī)床的具體生產(chǎn)原理，討論出數(shù)控機(jī)床技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用時的特征。然后，結(jié)合數(shù)控機(jī)床技術(shù)的生產(chǎn)特征，分析了手工生產(chǎn)與機(jī)械生產(chǎn)之間存在的關(guān)聯(lián)及使用數(shù)控生產(chǎn)時出現(xiàn)的問題。最后，提出如何提高數(shù)控生產(chǎn)效率的意見。

生產(chǎn)原理；生產(chǎn)特征；提高效率；發(fā)展趨勢

1　數(shù)控機(jī)床技術(shù)的概念

數(shù)控機(jī)床技術(shù)一共由三部分組成。第一部分為機(jī)床部分，是數(shù)控機(jī)床技術(shù)運(yùn)用的生產(chǎn)平臺，它又分別包括了基礎(chǔ)件和配套件。其中基礎(chǔ)件包括床身、立柱、導(dǎo)軌、工作臺；而配套件包括刀架、刀庫、傳動件。第二部分為數(shù)控系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床技術(shù)的操作平臺，主要包括控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、測試反饋系統(tǒng)。第三部分為外圍技術(shù)，主要包括工具技術(shù)、編程技術(shù)和管理技術(shù)。

2　數(shù)控機(jī)床技術(shù)的特點(diǎn)

（1）智能化。以往的機(jī)械生產(chǎn)任務(wù)簡單，不具有規(guī)劃、決策能力，更不具有故障自動診斷功能，對于生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型復(fù)雜化，呈曲線變化及需要建模的系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品往往存在很大的困難。然而數(shù)控機(jī)床智能化控制成功克服這一困難，不僅如此，高速高精加工的智能控制還有以下4個特點(diǎn)：①多程序段預(yù)處理；②預(yù)算道具軌跡；③由機(jī)床的機(jī)械性能，來選擇允許進(jìn)給率和最大允許加速度；④具有自適應(yīng)控制、學(xué)習(xí)控制等特殊的控制技能。

（2）網(wǎng)絡(luò)化。隨著現(xiàn)代社會的進(jìn)步，通信設(shè)備也成為機(jī)械生產(chǎn)中必要的一部分，而數(shù)控機(jī)床作為車間的生產(chǎn)的源動力，它的通信設(shè)備主要包括與車間內(nèi)部通信及與車間外部通信兩部分，其中與車間內(nèi)部通信包括：①CNC裝置與數(shù)字伺服間的通信；②與車間現(xiàn)場設(shè)備及I/O裝置通信。與車間外部通信包括：①與服務(wù)中心通信；②與另一個工廠的系統(tǒng)進(jìn)行交互通信、遠(yuǎn)程登錄、傳送和交換制造數(shù)據(jù)。

（3）微機(jī)電控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代科技中，微機(jī)電控制系統(tǒng)也被運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床使用當(dāng)中。它采用了非常精密的微加工和晶片鍵合技術(shù)，融合了硅體微加工，硅表面微加工技術(shù)，同時運(yùn)用高分辨率的傳感器，使得該系統(tǒng)具有極高的加工精度。

（4）數(shù)字化。數(shù)字化是整個數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，它通過DNC技術(shù)連接CNC與通信網(wǎng)絡(luò)，將實(shí)際生產(chǎn)的過程虛擬化，從而使人通過這些虛擬信息來控制機(jī)床生產(chǎn)。

3　我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

（1）我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)的現(xiàn)狀。隨著社會科技發(fā)展，社會需求量大，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)越來越不可缺失，而數(shù)控機(jī)床技術(shù)也成為工業(yè)生產(chǎn)的潮流。數(shù)控機(jī)床技術(shù)于1948年美國帕森斯公司提出由計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想，在1949年開始數(shù)控機(jī)床的研究，并在1952年制作出世界第一臺數(shù)控機(jī)床，在1957年正式投入使用，而我國與1958年起開始研究數(shù)控機(jī)床技術(shù)。并與我國“六五”期間開始引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，建立起國產(chǎn)化體系階段。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在我國基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，包括從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分已具備進(jìn)行商品化開發(fā)，部分技術(shù)已經(jīng)商品化、產(chǎn)業(yè)化。

（2）我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景。雖然我國已基本掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，但是對比于外國還是存在一定的差距，如精確度、穩(wěn)定性、可靠性等。然而隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)的重要性，我國也越來越注重數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。2010年10月，國務(wù)院出臺《加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的決定》明確指出要積極發(fā)展數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，高檔數(shù)控機(jī)床成為發(fā)展中的重中之重。根據(jù)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”專項(xiàng)規(guī)劃，到2020年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備將占國有比例80%。隨著國家的不斷改

革，對人才的不斷培養(yǎng)及升華，相信只要我們努力奮斗、堅(jiān)持不懈，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)會縮小與國外數(shù)控機(jī)床技術(shù)的差距，從而成為一個數(shù)控強(qiáng)國。

4　數(shù)控機(jī)床技術(shù)的運(yùn)用

機(jī)床是對國民經(jīng)濟(jì)、綜合國力和國防建設(shè)具有重大影響的裝備行業(yè)，自從1949年人類開始研究數(shù)控機(jī)床技術(shù)至現(xiàn)在，66年期間，機(jī)床技術(shù)已被廣泛運(yùn)用。在工業(yè)高度發(fā)達(dá)的一些國家中，數(shù)控機(jī)床制造廠中的生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床量達(dá)到20%以上。而在我國，自從開始引進(jìn)并吸收數(shù)控技術(shù)，至1995年，我國機(jī)床產(chǎn)量數(shù)控化率就達(dá)到了6%～8%，而機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率更是達(dá)到了20%～25%，為我國企業(yè)機(jī)床使用率提供了前提條件。

5　數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）智能化。智能化包括在數(shù)控機(jī)床的各個方面，它的發(fā)展主要包括加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，提高性能使用連接方面的智能化，簡化編程、簡化操作的智能化，方便監(jiān)控、方便系統(tǒng)診斷及維修的智能化。

（2）高速、高效、高精度、高可靠性發(fā)展。高速、高效、高精度、高可靠性是現(xiàn)代或者是以后數(shù)控機(jī)床發(fā)展的一個重要發(fā)展發(fā)向。隨著科技的發(fā)展，社會需求工業(yè)產(chǎn)品越來越多，使數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)更加高速、更加高效、更加高精度、更加高可靠性，不僅有助于企業(yè)提高加工效率，還能降低成本，同時還可以提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，增加機(jī)械使用壽命，是數(shù)控機(jī)床技術(shù)適應(yīng)現(xiàn)代化科技發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。

6　結(jié)語

數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代社會工業(yè)生產(chǎn)的必不可少的生產(chǎn)技術(shù)。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)也將沿著更高速、更高效、更高精度、更高可靠性的、更具有智能化的方向不斷進(jìn)步，在不久的將來，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)一定會有更好的發(fā)展。

［1］段冶.數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢初探［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（1）：120-120.

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The Application and Development of the Numerical Control Machine Tool Technology

ZHNANG Xin-yu
（Qiqihar NO.2 Machine Tool Group CO.，LTD.，Qiqihar，Heilongjiang 161005，China）

This paper according to the production characteristics of the NC machine too1 techno1ogy，ana1yzes the corre1ation between manua1 and mechanica1 production and prob1ems when using CNC production.Fina11y，the paper puts forward measures to improve the efficiency of numerica1 contro1 production.

production princip1e；Production characteristics；improve the efficiency；deve1opment trend

TG659

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2095-980X（2016）03-0035-01

2016-03-16

張馨予（1982-），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士研究生，工程師，主要研究方向：技術(shù)管理。