數(shù)控機(jī)床：引領(lǐng)我國(guó)先進(jìn)制造與自動(dòng)化市場(chǎng)

當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床工業(yè)高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后得到加速發(fā)展，早已成為國(guó)際機(jī)床展上各國(guó)機(jī)床制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)奪用戶及擴(kuò)大市場(chǎng)焦點(diǎn)。

數(shù)控機(jī)床較傳統(tǒng)機(jī)床具有利用二進(jìn)制數(shù)學(xué)方式輸入，加工過(guò)程可任意編程，主軸及進(jìn)給速度可按加工工藝需要變化，且能實(shí)現(xiàn)多座標(biāo)聯(lián)動(dòng)，易加工雜曲面。對(duì)加工對(duì)象具有“易變、多變、善變”特點(diǎn)，換批調(diào)整方便，可實(shí)現(xiàn)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化需求。

數(shù)控機(jī)床利用自身硬件和軟件相組合，實(shí)現(xiàn)信息反饋、補(bǔ)償、自動(dòng)加減速等功能，可進(jìn)一步提高機(jī)床加工精度、效率、自動(dòng)化程度；是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分發(fā)揮了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)特有的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，可較易地組成各種先進(jìn)制造系統(tǒng)，如FMS、FTL、FA，甚至將來(lái)的CIMS能最大限度提高工業(yè)生產(chǎn)、勞動(dòng)生產(chǎn)率。

數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度動(dòng)態(tài)

測(cè)試技術(shù)及裝置研究

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該測(cè)試儀可對(duì)多系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。針對(duì)數(shù)控機(jī)床加工、檢測(cè)、研制、開(kāi)發(fā)了基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線以及CORBA網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)化加工管理系統(tǒng)，測(cè)試數(shù)據(jù)和圖形可通過(guò)CORBA網(wǎng)關(guān)與Intranet或Internet相連，用戶可直接在WEB網(wǎng)頁(yè)上瀏覽到相應(yīng)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)。該測(cè)試儀對(duì)數(shù)控系統(tǒng)測(cè)試可以對(duì)購(gòu)買數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家提供可靠的參考。該測(cè)試儀也是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)測(cè)試領(lǐng)域的成功研發(fā)。該測(cè)試儀綜合了前期開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試儀獨(dú)立化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化，并使用簡(jiǎn)潔、方便，該測(cè)試儀成本較低。

所處階段：成熟應(yīng)用階段

意義：該現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀如能推廣到多機(jī)使用，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值及廣闊市場(chǎng)前景，對(duì)提高我國(guó)機(jī)床加工精度也很有幫助，對(duì)普及高精度的數(shù)控裝置也大有裨益。

CK6280A、CKA6480

數(shù)控機(jī)床研究開(kāi)發(fā)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于高溫合金盤環(huán)零件加工的大功率、高強(qiáng)度、高剛性機(jī)床。完成了高強(qiáng)度、高剛性、高精度機(jī)床導(dǎo)軌、主軸箱、進(jìn)給部分設(shè)計(jì)，高性能數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床匹配設(shè)計(jì)及強(qiáng)電設(shè)計(jì)。

該產(chǎn)品主要設(shè)計(jì)參數(shù)：床身最大回轉(zhuǎn)直徑：Ф800mm，馬鞍內(nèi)最大回轉(zhuǎn)直徑：Ф1020mm，最大切削力20000N，控制聯(lián)動(dòng)X、Z兩坐標(biāo)，定位精度X軸0.014mm、Z軸0.028mm，重復(fù)定位精度X軸0.006mm、Z軸0.011mm，系統(tǒng)最小設(shè)定單位0.001mm，零件程序存儲(chǔ)容量1.5MB。

所處階段：成熟應(yīng)用階段

意義：該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同規(guī)格數(shù)控車床的空白，已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件等特殊材料、精密加工領(lǐng)域。

數(shù)控機(jī)床多媒體教學(xué)軟件

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該軟件建立了虛擬三維數(shù)控機(jī)床及其控制面板，采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼進(jìn)行編程。使用該軟件，學(xué)生就像在操作一臺(tái)真正的數(shù)控機(jī)床—手動(dòng)操作、對(duì)刀、編程及進(jìn)行數(shù)控加工，在直觀的動(dòng)畫環(huán)境下，輕松地學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的操作、編程與加工。該軟件將研究人員多年開(kāi)發(fā)、應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)融為一體，使用簡(jiǎn)潔，畫面逼真，真正實(shí)現(xiàn)了“Windows平臺(tái)下三維仿真數(shù)控模擬加工”。

所處階段：中期階段

意義：該軟件可以安裝在機(jī)房的計(jì)算機(jī)上，學(xué)生每人一臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；教師也可以使用該軟件輔以多媒體投影儀進(jìn)行課堂教學(xué)，取得良好的教學(xué)效果。

數(shù)控機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)集成控制系統(tǒng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：針對(duì)專用數(shù)控機(jī)床數(shù)控加工多軸聯(lián)動(dòng)集成控制系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)研究，包括控制系統(tǒng)的硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、集成控制技術(shù)、空間包絡(luò)自動(dòng)編程等多項(xiàng)核心技術(shù)。研制了以Windows為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以具有高性能伺服運(yùn)動(dòng)的DSP控制器為控制核心、以通用工業(yè)PC機(jī)為管理核心的多功能集成數(shù)控系統(tǒng)。

所處階段：初期階段

意義：該類集成數(shù)控系統(tǒng)是與通用數(shù)控系統(tǒng)不同技術(shù)類型的新一類數(shù)控系統(tǒng)，在多種專用及特種數(shù)控機(jī)床上將彌補(bǔ)通用數(shù)控系統(tǒng)的不足，滿足了螺桿數(shù)控加工行業(yè)的發(fā)展需求，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

高速數(shù)控機(jī)床大功率

電主軸單元技術(shù)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目研制了數(shù)控機(jī)床用大功率、高速陶瓷軸承電主軸單元樣機(jī)；研究了數(shù)控機(jī)床電主軸單元的設(shè)計(jì)方法、制造工藝及精密裝配技術(shù)；完善和提高電主軸用高精度氮化硅陶瓷球軸承的制造技術(shù)；研究了高速電主軸單元的潤(rùn)滑技術(shù)、內(nèi)冷卻技術(shù)；研究了電主軸動(dòng)靜態(tài)性能及其電主軸動(dòng)平衡技術(shù)；研制了基于PMAC－PC的零件圓度誤差測(cè)量系統(tǒng)；設(shè)計(jì)了精密加工系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圓及非圓零件的精密加工。

所處階段：成熟應(yīng)用階段

意義：該成果為高速高效機(jī)床主軸系統(tǒng)及自動(dòng)化生產(chǎn)線提供關(guān)鍵性基礎(chǔ)部件；為主機(jī)廠提高國(guó)產(chǎn)化率、降低成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力做出了貢獻(xiàn)；對(duì)我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床的研制開(kāi)發(fā)工作以及機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)步和理論發(fā)展都具有十分重要意義。

大型鏜銑數(shù)控機(jī)床及關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目通過(guò)采用液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，液壓缸由比例電磁閥控制，根據(jù)滑枕懸伸長(zhǎng)短動(dòng)態(tài)調(diào)整平衡力，解決了滑枕懸伸下垂這一難題，使滑枕移動(dòng)直線度控制在全行程內(nèi)0.02mm；產(chǎn)品傳動(dòng)部件采用滾珠絲杠副，移動(dòng)部件采用矩形滑動(dòng)鋼導(dǎo)軌，導(dǎo)軌正面貼塑，并配有滾動(dòng)卸荷機(jī)構(gòu)，側(cè)面采用線性滾動(dòng)體導(dǎo)向，導(dǎo)軌為滾動(dòng)–滑動(dòng)復(fù)合導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)了較高的定位精度；采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)部件采用雙蝸輪蝸桿消隙傳動(dòng)，精密定心軸承定位和支撐，回轉(zhuǎn)圓導(dǎo)軌采用聚四氟乙烯導(dǎo)軌板，為滾動(dòng)–滑動(dòng)復(fù)合導(dǎo)軌；自動(dòng)萬(wàn)能銑頭由液壓缸實(shí)現(xiàn)牙盤的脫開(kāi)與嚙合來(lái)完成A/C軸的自動(dòng)定位，A/C軸具有角度記憶功能。

所處階段：中期階段

意義：該產(chǎn)品總體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，將為企業(yè)帶來(lái)明顯經(jīng)濟(jì)效益。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及其在數(shù)控機(jī)床制造行業(yè)應(yīng)用

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目主要是關(guān)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及其在數(shù)控機(jī)床制造行業(yè)的應(yīng)用，在鍛壓數(shù)控加工設(shè)備的制造中，采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程管理，圖檔管理，而且可以加強(qiáng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的保密與安全性，同時(shí)為企業(yè)信息化提供集成平臺(tái)，項(xiàng)目所應(yīng)用的產(chǎn)品集聚了我國(guó)數(shù)控設(shè)備制造企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)和應(yīng)用特色技術(shù)，尤其是在與三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用方面突破國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理僅基于二維圖紙數(shù)據(jù)的應(yīng)用局限。

所處階段：中期階段

意義：項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)我國(guó)制造業(yè)信息化工程，制造業(yè)信息化自主軟件的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床制造行業(yè)的信息化應(yīng)用均具有十分重要意義和技術(shù)供鑒價(jià)值。

基于嵌入式技術(shù)的數(shù)控機(jī)床群控系統(tǒng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了基于嵌入式技術(shù)的數(shù)控機(jī)床群控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以開(kāi)放的以太網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，采用嵌入式工控計(jì)算機(jī)技術(shù)為DNC終端樞紐，為企業(yè)搭建數(shù)控生產(chǎn)的信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了CAPP系統(tǒng)、刀具管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)等資源的有效集成。該系統(tǒng)按中心總服務(wù)器和車間服務(wù)器兩級(jí)進(jìn)行配置，每臺(tái)數(shù)控機(jī)床配備一臺(tái)DNC智能終端，便于升級(jí)擴(kuò)展；可實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控系統(tǒng)包括FANUC、三菱、HEIDENHEIN等。

所處階段：成熟應(yīng)用階段

意義：該項(xiàng)目對(duì)機(jī)械加工車間的自動(dòng)化及集成化生產(chǎn)管理方面有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

開(kāi)放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)與數(shù)控機(jī)床配套產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該產(chǎn)品為首次獨(dú)立開(kāi)發(fā)完成的開(kāi)放式、全功能數(shù)控系統(tǒng)。在軟硬件的設(shè)計(jì)上應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化原則，將PC與運(yùn)動(dòng)控制卡相結(jié)合，使產(chǎn)品具有開(kāi)放性，便于用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展和二次開(kāi)發(fā)；采用圖形化軟功能鍵菜單，屏蔽與主菜單當(dāng)前功能不相關(guān)的操作，使得機(jī)車面板操作按鈕減少，界面簡(jiǎn)潔友好，易學(xué)易操作；將多媒體技術(shù)融合到數(shù)控系統(tǒng)的使用、操作、培訓(xùn)、維護(hù)和故障診斷中，借助于文本、聲音、圖像和動(dòng)畫，改善數(shù)控系統(tǒng)的可操作性和可維性，有效降低用戶的難度，降低使用成本。

所處階段：初期階段

意義：該系統(tǒng)與濟(jì)南一機(jī)床MJ－50數(shù)控車床聯(lián)機(jī)調(diào)試后，實(shí)現(xiàn)了全功能數(shù)控車床的各種功能，機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定可靠。