淺析我國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀

摘要：文章簡(jiǎn)要敘述了五軸數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀，并闡述了我國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床的研究進(jìn)展以及技術(shù)水平，最后對(duì)未來(lái)我國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的描述。

關(guān)鍵詞：五軸；數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）26-0112-02

機(jī)床作為當(dāng)前機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的主要設(shè)備，在某種意義能夠代表了一個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)水平的高與低，機(jī)床設(shè)備不但同家的航空工業(yè)、船舶制造、軍工產(chǎn)業(yè)、科研技術(shù)、精密器械等設(shè)備制造行業(yè)有著非常大的關(guān)系，而且還與人們的日常生活等方方面面密不可分。從某種意義上來(lái)講，如果一個(gè)國(guó)家沒(méi)有制造業(yè)的支撐，這個(gè)國(guó)家就很難真正的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的建設(shè)。而五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是目前世界上最先進(jìn)的機(jī)床設(shè)備，如果國(guó)家擁有五軸數(shù)控機(jī)床則象征著國(guó)家目前的機(jī)床制造業(yè)的處在世界上最先進(jìn)的水準(zhǔn)，在數(shù)控機(jī)床的制造技術(shù)上處于領(lǐng)先的地位，所以對(duì)于五軸數(shù)控機(jī)床的研制一直以來(lái)都是世界各制造大國(guó)不遺余力的研發(fā)重點(diǎn)展對(duì)象。

1 重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 高速、精密加工技術(shù)

1.2 高智能化技術(shù)

五軸機(jī)床的智能化技術(shù)將使未來(lái)發(fā)展最主要的方向之一當(dāng)前的智能數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)已經(jīng)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動(dòng)調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動(dòng)退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測(cè)和自動(dòng)補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過(guò)程自動(dòng)消除機(jī)床震動(dòng)等功能進(jìn)入了實(shí)用化階段，智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。未來(lái)的發(fā)展將結(jié)合電子信息技術(shù)及先進(jìn)控制理論，更大程度的提升五軸機(jī)床的職能化程度。

1.3 控制及動(dòng)作部件的改進(jìn)

數(shù)控機(jī)床的性能指標(biāo)要依靠與其主要的功能部件性能，其主要功能部件的性能好壞直接影響數(shù)控及創(chuàng)的技術(shù)參數(shù)和性能水平，所以提升功能部件性能使其不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并結(jié)合五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行應(yīng)用，是未來(lái)數(shù)控機(jī)床獲得質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵技術(shù)。如全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置，高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機(jī)、直線電機(jī)，高性能的直線滾動(dòng)組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。

2 國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床的發(fā)展

數(shù)控機(jī)床現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛的成為其他制造行業(yè)的必要設(shè)備，而且技術(shù)發(fā)展也相當(dāng)快速，令人驚嘆。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。它集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是發(fā)電、船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業(yè)和軍工部門(mén)迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備。國(guó)際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的標(biāo)志。國(guó)外為解決多面體零件加工問(wèn)題，所以開(kāi)發(fā)出了五軸數(shù)控機(jī)床，隨著科技的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也逐漸的向高端化復(fù)雜化進(jìn)行發(fā)展，在原有數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上又增加了新型功能，新型的數(shù)控技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)車床功能還能夠進(jìn)行銑削加工。國(guó)外五軸數(shù)控機(jī)床的研發(fā)和使用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床工作效率大幅增加的效果，其工作效率相當(dāng)于某些大型的自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作效率，在節(jié)約設(shè)備的占地空間的同時(shí)也節(jié)約了機(jī)械生產(chǎn)廠家的投資預(yù)算。我國(guó)的五軸數(shù)控機(jī)床行業(yè)與國(guó)外行業(yè)相比仍然存在的主要不足，如表1所示。

目前我國(guó)已經(jīng)有很多的機(jī)械制造集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)出五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速機(jī)床，其技術(shù)已達(dá)到世界頂極加工設(shè)備水平，并且與傳統(tǒng)的五軸機(jī)床相比，具有聯(lián)動(dòng)、高速的特點(diǎn)。每臺(tái)售價(jià)超過(guò)1 000萬(wàn)元，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于航天業(yè)、機(jī)械元件設(shè)備業(yè)、中大型沖壓射出模具、游艇外形業(yè)、復(fù)合材料加工業(yè)等。自從全國(guó)首臺(tái)自制五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的正式啟用，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，為我國(guó)機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)搶占國(guó)際市場(chǎng)制高點(diǎn)，同時(shí)機(jī)床制造企業(yè)也實(shí)現(xiàn)了由高端產(chǎn)品制造商向高端設(shè)備制造商的轉(zhuǎn)型，加快推進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展和新型工業(yè)化進(jìn)程產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷快速發(fā)展我們有理由相信，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床一定會(huì)加快實(shí)現(xiàn)由研發(fā)試制向定型量產(chǎn)的華麗轉(zhuǎn)型，我國(guó)的機(jī)床制造企業(yè)也將成為世界機(jī)床制造業(yè)中領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)備和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)商。

3 中國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展方向

我國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床在結(jié)合國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)也要走出有自身的特色的發(fā)展道路，其關(guān)鍵是就在于要加大企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，注重以機(jī)床制造企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)研發(fā)體系建設(shè)。

①國(guó)家重點(diǎn)扶持機(jī)床制造企業(yè)，促進(jìn)企業(yè)形成技術(shù)創(chuàng)新體系。我國(guó)五軸數(shù)控機(jī)床的研發(fā)和制造目前仍處于起步階段，所以未來(lái)我國(guó)將根據(jù)五軸數(shù)控機(jī)床發(fā)展形勢(shì)，在機(jī)床行業(yè)有計(jì)劃地建立面向汽車行業(yè)的自動(dòng)化裝備，組建大型精密復(fù)合沖壓成形機(jī)床、超精密磨削、特種加工、高檔數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)性能試驗(yàn)中心等機(jī)床制造研究中心，鞏固和發(fā)展機(jī)床制造企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)體系的建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)積極研發(fā)和制造高速精密的五軸數(shù)控機(jī)床的項(xiàng)目實(shí)施。

②迎合市場(chǎng)需求走出具有企業(yè)特色的技術(shù)道路。機(jī)床制造企業(yè)在五軸數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)立項(xiàng)要以市場(chǎng)用戶的實(shí)際需求為依據(jù)，共性和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和功能部件的開(kāi)發(fā)要以主機(jī)發(fā)展為牽引，以滿足市場(chǎng)需求為根本目的。加強(qiáng)五軸數(shù)控機(jī)床共性和關(guān)鍵技術(shù)如高速化技術(shù)、智能化技術(shù)、復(fù)合化技術(shù)和環(huán)保技術(shù)等的攻關(guān)，共性和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)必須要以高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展為主攻目標(biāo)，提高整機(jī)可靠性和產(chǎn)業(yè)化水平。

③積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。通過(guò)引進(jìn)技術(shù)消化創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和原始創(chuàng)新等方式，掌握當(dāng)代數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展品種，提高自主開(kāi)發(fā)能力，提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件的配套能力，特別是要提高在國(guó)產(chǎn)中、高檔數(shù)控機(jī)床中的配套能力。并以國(guó)家重點(diǎn)工程為依托，加速國(guó)產(chǎn)五軸數(shù)控機(jī)床的推廣。

4 結(jié) 語(yǔ)

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