淺談現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

王晶晶 趙繼穎

（黑龍江省貿(mào)易經(jīng)濟(jì)學(xué)校 黑龍江佳木斯 154007）

淺談現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

王晶晶 趙繼穎

（黑龍江省貿(mào)易經(jīng)濟(jì)學(xué)校 黑龍江佳木斯 154007）

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，已然成為促進(jìn)我國(guó)數(shù)控行業(yè)健康發(fā)展的重要契機(jī)，數(shù)控技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。文章通過對(duì)實(shí)際情況及現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)闡述，分析現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展方向。

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù) 發(fā)展特點(diǎn) 發(fā)展趨勢(shì)

前言

數(shù)控技術(shù)及裝備，是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的基本技能技術(shù)和最基本的裝備［1］。在全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境日益繁榮，國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，社會(huì)發(fā)展必將向科技化、現(xiàn)代化邁出一大步。計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的社會(huì)環(huán)境中，信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字化進(jìn)行控制機(jī)床運(yùn)作及加工過程的一種方法，由數(shù)控裝置、進(jìn)給裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)器等部分組成。信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及有機(jī)結(jié)合，給數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化提供了新的契機(jī)和空間。同時(shí)，積極發(fā)現(xiàn)及進(jìn)行現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)發(fā)展中所需解決的問題及改進(jìn)措施，對(duì)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，其集微電子、計(jì)算機(jī)，信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。［2］

一、現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)

效率、品質(zhì)是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的品質(zhì)和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。采用高速 CPU 芯片、RISC芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶有高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。便于滿足不同用戶的需求；群控制系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)，能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控制系統(tǒng)的效能，以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。

2.工藝復(fù)合性和多軸化

減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。

3.科學(xué)計(jì)算可視化

科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于 CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

4.朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展

所謂現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化，是指以機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)床動(dòng)作的遠(yuǎn)程控制和無人操作。這不僅僅有利于促進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部通信質(zhì)量和提升，還能夠構(gòu)建更加大范圍的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控流程的全面控制。在促進(jìn)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的過程中，NC 通信功能將成為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化全面發(fā)展的重要元素。當(dāng)然在實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)聯(lián)網(wǎng)的過程中，還應(yīng)該注意營(yíng)造一個(gè)健康安全可控的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，避免因?yàn)橥饨绲母蓴_對(duì)于實(shí)際的數(shù)控控制造成負(fù)面影響，這也是很重要的一點(diǎn)。

5.多軸聯(lián)動(dòng)加工和快速?gòu)?fù)合加工

1臺(tái) 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于 2 臺(tái) 3 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5 軸聯(lián)動(dòng)加工可比 3 軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。復(fù)合加工在保持工序集中和消除（或減少）工件重新安裝定位的總的發(fā)展趨勢(shì)中，使更多的不同加工過程復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上，從而達(dá)到減少機(jī)床和夾具，免去工序間的搬運(yùn)和儲(chǔ)存，提高工件加工精度，縮短加工周期和節(jié)約作業(yè)面積的目的。一次裝夾完成多道加工程序的復(fù)合加工機(jī)床日益受到用戶的青睞，如 WFL 車銑復(fù)合機(jī)床，具有車、鏜、銑、鉆和螺紋加工的能力，一次裝夾即可完成飛機(jī)起落架等大型圓柱形工件的車銑復(fù)合加工，是2、4 軸車削與 5 軸加工中心的完美結(jié)合。目前，國(guó)產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)多數(shù)還不支持復(fù)合加工的功能，盡管華中 8 型數(shù)控系統(tǒng)已具備車銑復(fù)合控制的能力，但僅能實(shí)現(xiàn)模擬仿真功能。復(fù)合機(jī)床代表有沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)） 有限責(zé)任公司的 VTM35014g 立式車銑磨復(fù)合加工中心，上海電氣股份機(jī)床集團(tuán)上海機(jī)床廠有限公司的H405-BE 軸套類精密復(fù)合數(shù)控磨床等。

結(jié)語(yǔ)

處于全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)代化應(yīng)該更應(yīng)該注重多方面高新科技技術(shù)的應(yīng)用，從而使得數(shù)控技術(shù)現(xiàn)代化的內(nèi)容變得更加充實(shí)，現(xiàn)代化的方式更加高端，由此更好的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)在促進(jìn)制造業(yè)全面發(fā)展方面的作用。從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，以國(guó)家的戰(zhàn)略需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)。

［1］ 中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001 巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001，（3）：18-20.

［2］ 周忠博，王紅軍，黃民.數(shù)控技術(shù)的最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.裝備制造技術(shù)，2013，（1）：82-86.

王晶晶（1986.11-），女，黑龍江省方正人，黑龍江省貿(mào)易經(jīng)濟(jì)學(xué)校教師。研究方向：數(shù)控技術(shù)方面的教學(xué)與科研。