王東升

摘 要 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是各個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國數(shù)控技術(shù)與世界先進(jìn)國家相比還有一定的差距，因此了解數(shù)控技術(shù)國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)我國數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展有非常重要的意義。它的發(fā)展和應(yīng)用開創(chuàng)了制造業(yè)的新時(shí)代，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大的變化。本文主要講述了數(shù)控車床在我國的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 數(shù)控車床 發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控車床集計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，傳感測(cè)量，機(jī)械制造，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的變化，尤其是近年來.微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)控車床有了新的發(fā)展方向。國內(nèi)數(shù)控車床大致發(fā)展方向表現(xiàn)在以下方面：

1智能化、高速化、高精度化方向

新一代數(shù)控車床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm，即一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm以下，就是超高精度機(jī)床。隨著計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達(dá)到微米級(jí)。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。

2復(fù)合化、系統(tǒng)化方向

工件一次裝夾，能進(jìn)行多種工序復(fù)合加工，可大大地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是車床一貫追求的。由于產(chǎn)品開發(fā)周期愈來愈短，對(duì)制造速度的要求也相應(yīng)提高，車床也朝高效能發(fā)展。車床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。

在零件加工過程中，有大量的無用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升速、降速上，為了盡可能降低這些無用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此具有復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來發(fā)展很快的機(jī)種。車床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，車床便能按照數(shù)控加工程序自動(dòng)進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部加工工序以達(dá)到系統(tǒng)化加工。

3網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性方向

數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其他控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國際先進(jìn)車床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來越多的國內(nèi)用戶在進(jìn)口數(shù)控車床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)向面的方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，同時(shí)注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開拓、完善，向信息集成方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。隨著數(shù)控車床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。

4多軸聯(lián)動(dòng)化方向

加工自由曲面時(shí)，三軸聯(lián)動(dòng)控制的車床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而五軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削三維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控車床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)。

5設(shè)計(jì)制造綠色化方向

綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控車床在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：綠色材料設(shè)計(jì)、可拆卸性設(shè)計(jì)、節(jié)能性設(shè)計(jì)、可回收性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、綠色包裝設(shè)計(jì)等。數(shù)控車床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)，加大綠色設(shè)計(jì)與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。

我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，力爭早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造、從制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

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