對數(shù)控機床的認識

王春雁，石 生

黑龍江哈爾濱電氣集團阿城繼電器有限責任公司，黑龍江哈爾濱 150302

對數(shù)控機床的認識

王春雁，石 生

黑龍江哈爾濱電氣集團阿城繼電器有限責任公司，黑龍江哈爾濱 150302

數(shù)控機床是由字母和數(shù)字代碼組成的計算機語言也就是程序指令，由這個程序指令控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。它既可以加工簡單零件，又可以直接加工復雜型面零件，中小批量零件，還可以加工精度要求高，形狀又較復雜的工件。數(shù)控機床加工是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。因此，機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志之一。

數(shù)控機床；切削加工；程序指令；數(shù)據(jù)信息

0 引言

隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械加工能力的不斷加強，對產(chǎn)品的精度要求越來越高，對零件加工工藝的規(guī)范化不斷提高。普通的加工能力已經(jīng)不能滿足在短周期內更換新產(chǎn)品的需求。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業(yè)。在這種情況下，只有數(shù)控機床才能滿足需求，因此它已經(jīng)占據(jù)機械行業(yè)的最顯眼地位。

在機械行業(yè)中，有很多制造機械的機器，也有很多能夠制造機器的機器。如車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等等，它們是機械行業(yè)發(fā)展的基礎，也叫“母機”。因此機床行業(yè)位居“工具母機”的特殊地位。也正因為這樣，它才對機械工業(yè)中各行各業(yè)的升級具有特殊重要的意義。所以，機床行業(yè)的發(fā)展既取決于中國機械全行業(yè)總體發(fā)展趨勢，同時又影響著全行業(yè)的健康發(fā)展。數(shù)控機臺又是機械行業(yè)的基本生產(chǎn)設備，它的發(fā)展狀況會直接影響到一個國家的現(xiàn)代化水平。因此，它的數(shù)量和質量將是衡量一個國家發(fā)達程度的重要標志之一。

1 數(shù)控機床的類型

數(shù)控機床大體有數(shù)控車削，數(shù)控銑削，數(shù)控鉆床，數(shù)控加工中心。其它的還有數(shù)控線切割、數(shù)控插齒、數(shù)控工具磨、數(shù)控雕刻機、數(shù)控折彎機、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床等等。

還可以將數(shù)控機床分為普通數(shù)控機床和加工中心兩大類。

一類是普通數(shù)控機床。它一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現(xiàn)數(shù)字控制的自動化機床，如數(shù)控銑、數(shù)控車、數(shù)控鉆、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。普通數(shù)控機床在自動化程度上還不夠完善，刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。

另一類是數(shù)控加工中心。它是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床，它將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將其大部分加工面進行銑、鏜、鉆、擴、鉸及攻螺紋等多工序加工一次完成。由于加工中心能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，所以它適用于產(chǎn)品更換頻繁、零件形狀復雜、精度要求高、生產(chǎn)批量不大而生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品。

我國的金屬板材加工行業(yè)也是不容忽視的加工行業(yè)，在社會發(fā)展中也占據(jù)著相當重要的地位。為了更快更好的發(fā)展我國的金屬板材加工行業(yè)，將數(shù)控壓力機、數(shù)控剪板機和數(shù)控折彎機等應用到這個行業(yè)中。

還有測繪用的數(shù)控多坐標測量機，繪圖用的自動繪圖機，工業(yè)機器人等。

2 數(shù)控機床的特點

1）數(shù)控機床與普通機床相比，它可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工。而且它的加工精度高，加工穩(wěn)定可靠，高柔性，高生產(chǎn)率，勞動條件好，有利于管理現(xiàn)代化，但它的投資大，使用費用高，生產(chǎn)準備工作復雜，維修困難等特點；

2）降低了操作人員的勞動強度。在普通機床上加工一個零件需要更換多次夾具，而在數(shù)控機床上就可以只裝夾一次就夠了；

3）數(shù)控機床生產(chǎn)效率高。如果加工零件數(shù)量較多，而且形狀簡單。可以將多個零件重疊放置，比如5件、10件。一次加工完成，直至加工結束。這樣，在數(shù)控機床上加工1次零件的時間，是在普通機床上加工1次零件的時間1/10或更少。一次加工數(shù)量是普通機床的10倍或更多；

4）降低人為誤差，質量可靠，節(jié)省生產(chǎn)時間；

5）減少用工數(shù)量。一人看管一臺機器，還可以一人看管兩臺機器。

4 數(shù)控系統(tǒng)的類型

各行各業(yè)的數(shù)控機床品種眾多，其數(shù)控系統(tǒng)也有很多：如fanuc數(shù)控系統(tǒng)、西門子數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、三菱數(shù)控系統(tǒng)等等。無論有多少種數(shù)控系統(tǒng)，歸根結底都是將零件輪廓信息、轉速信息、進給速度等信息，通過譯碼器變成計算機可以識別的二進制數(shù)據(jù)形式，存儲在存儲器中。如發(fā)現(xiàn)不可識別的信息或語法錯誤等情況，以報警的形式提示用戶修改。

5 數(shù)控機床的工作原理

編程人員根據(jù)圖紙和工藝要求在計算機上編寫加工程序。通過連接計算機和數(shù)控加工設備的數(shù)據(jù)傳輸線，應用數(shù)據(jù)傳輸軟件，將編寫好的程序由計算機傳送到設備存儲器中。

操作人員把需要加工的零件通過夾具、壓板等工具固定好后，安裝好刀具，檢查潤滑油、冷卻油是否足量，檢查程序里給出的主軸轉速、進給速度是否合適，一切工作準備就緒后，就可以按照圖紙中的工藝要求加工出合格的產(chǎn)品了。

6 數(shù)控機床與人們的生活息息相關

電能是人們日常生活必不可少的能源之一。水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、風力發(fā)電甚至還利用了自然能源，比如說太陽能發(fā)電、海水高度差發(fā)電等等。

能源問題是國家戰(zhàn)略問題，我國一直注重電力設備的制造。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國電力設備制造水平已經(jīng)位居世界前列，我國的電工裝備制造企業(yè)能夠勝任智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。數(shù)控機床應用在電力發(fā)展行業(yè)上也需要更上一層樓。

隨著人們生活水平不斷提高，人們的需求日益增多。增大了發(fā)電行業(yè)的裝機容量，發(fā)電設備必然會進一步發(fā)展，葉片發(fā)電機組做出不可磨滅的貢獻。它是由每一個葉片零件組裝成的。而葉片零件的加工則是由數(shù)控機床來完成的。數(shù)控銑床，數(shù)控磨床，數(shù)控加工中心，數(shù)控車床等等。我國數(shù)控機床產(chǎn)品已延伸到成套、復合領域。數(shù)控系統(tǒng)裝置是數(shù)控機床的神經(jīng)中樞，我國從上世紀90年代末開始，掌握基于通用32位工業(yè)控制機開放體系結構，一舉登上當代同一起跑線，開發(fā)出能與加工中心、復合車削機床及齒輪機床配套的數(shù)控系統(tǒng)，特別是能控制五軸聯(lián)動和具備網(wǎng)絡化遠程監(jiān)測、診斷、操作功能的數(shù)控系統(tǒng)，并開發(fā)出弧齒錐齒輪數(shù)控加工。

總體來講，我國機床產(chǎn)業(yè)進入轉型期后，發(fā)展順利，自主創(chuàng)新能力提升，整體產(chǎn)業(yè)實力有了質的飛躍。

7 數(shù)控設備制造業(yè)已成為中國工業(yè)的主導行業(yè)

在中國，機床行業(yè)已進入了創(chuàng)新活動的活躍期。中國的創(chuàng)新資源逐漸成熟，在某些領域已經(jīng)到了由技術模仿跟蹤轉向主要依靠自主創(chuàng)新求發(fā)展，進而在產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點上挑戰(zhàn)全球。我國有條件由一個技術消費國轉變?yōu)榧夹g創(chuàng)新國，帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級，由低端制造轉向產(chǎn)業(yè)鏈，培育出一批批具有全球競爭力的企業(yè)和企業(yè)集團，進一步提高國家競爭力。

機床，是裝備工業(yè)的母機，關系到國家整體實力，要率先取得更大的突破。國內一批裝備制造的領軍型企業(yè)，經(jīng)過多年的積累和進步，具備了相當?shù)幕A，應該有信心、有志氣完成這個突破。這是國家的期望、民族的希望和企業(yè)的社會責任。

8 我國數(shù)控機床行業(yè)的未來發(fā)展趨勢

在中國機械工業(yè)中，機床行業(yè)位居“工具母機”的特殊地位，其水平也對機械工業(yè)中各行各業(yè)的升級具有特殊重要的意義。因此，機床行業(yè)的發(fā)展既取決于中國機械全行業(yè)總體發(fā)展形勢，同時又影響著全行業(yè)的健康發(fā)展。

我國生產(chǎn)的數(shù)控機床不但在品種數(shù)量上有了很大的發(fā)展，而且在產(chǎn)品的技術水平和質量上也不斷提高。五軸聯(lián)動高檔數(shù)控龍門鏜銑床、五軸聯(lián)動高檔數(shù)控車削中心，是造船、電力、航空等行業(yè)急需的關鍵設備，近年來我國已開發(fā)研制成功，且作為成熟商品走向市場。我國數(shù)控機床通過多年的努力，在機床的外觀造型、制造質量、產(chǎn)品可靠性和售前售后服務等方面也都有較大的改進和提高，進一步得到了各界用戶的信任，從而贏得了越來越多的用戶，隨著數(shù)控機床技術水平和檔次的不斷提高，為國家重點工程和國防建設提供數(shù)控裝備和成套設備的能力，也有明顯的提高。

機床行業(yè)將以國家“信息化帶動工業(yè)化”為契機，用信息技術和復合技術提高數(shù)控機床的性能和關鍵功能配套產(chǎn)品水平，加快產(chǎn)品結構調整，通過引進先進技術、合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營，實現(xiàn)與國際接軌的跨越式發(fā)展。

TH18

A

1674-6708（2013）83-0025-02