國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的幾點(diǎn)思考

陳祥鑫 陳祥魯 蔡亞軍

摘 要：自從數(shù)控技術(shù)開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了前所未有的重大變革，而且發(fā)展突飛猛進(jìn)、與日俱上。文章主要論述我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)和前景，供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

數(shù)控機(jī)床是高度機(jī)電一體化的一類產(chǎn)品，對(duì)于改型頻繁的零件、精度要求過(guò)高以及要求精密復(fù)制的零件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件等十分適用。我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間的探索與研究之后，目前已經(jīng)逐漸邁入成熟期。

1 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 中高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展較快

我國(guó)數(shù)控機(jī)床在復(fù)合加工、數(shù)字化設(shè)計(jì)和五軸聯(lián)動(dòng)等一系列重要技術(shù)上取得了較大進(jìn)展，自主開(kāi)發(fā)了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床、超精密數(shù)控機(jī)床和許多高性能機(jī)床，進(jìn)而發(fā)展了一些中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地。

1.2 制造質(zhì)量以及技術(shù)水平不斷提升

數(shù)控機(jī)床的制造質(zhì)量以及人員的技術(shù)水平不斷提升，數(shù)控機(jī)床的功能也日益完善起來(lái)，其中有一些性能指標(biāo)近乎達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的水平，從而開(kāi)發(fā)出了一系列高性能功能部件樣機(jī)，其中包括有數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)、直線電視、A/C軸數(shù)控銑頭、高速主軸單元、數(shù)字化量?jī)x、高速工具系統(tǒng)等，有一部分種類的部件樣機(jī)已經(jīng)進(jìn)行小規(guī)模的生產(chǎn)[1]。

1.3 中高檔數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)獲得較滿意效果

通過(guò)我國(guó)自行研發(fā)與國(guó)外進(jìn)行有效的技術(shù)協(xié)作之后，中檔數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)的技術(shù)上更上一層樓。對(duì)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸以及多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)等問(wèn)題起到了初步解決作用。為了與數(shù)控系統(tǒng)的配套要求相適應(yīng)，于是建立主軸交流伺服控制系統(tǒng)與交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而帶來(lái)了系列化的商品。

2 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

自20世紀(jì)90年代起，我國(guó)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)由十六位拓展到三十二位，伺服系統(tǒng)也逐漸改變?yōu)榻涣魅珨?shù)字式，由封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ糜?jì)算機(jī)，如此一來(lái)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)得到了更快速的發(fā)展，主要會(huì)向著下面幾個(gè)方向發(fā)展。

2.1 高速化

隨著數(shù)控機(jī)床部件以及新型刀具的發(fā)展，我國(guó)數(shù)控機(jī)床步入高速切削階段。高速加工使用比常規(guī)加工切削要高出許多的速度，不但可以使加工效率提升，而且還能使加工時(shí)間減少，另外還可以在一定程度上提升加工精度。要想實(shí)現(xiàn)高速切削加工，高速切削機(jī)床必不可少，它具有的高精度高轉(zhuǎn)速主軸，是高速切削得以實(shí)現(xiàn)的主要條件。

2.2 精密與超精密化

未來(lái)金屬切削加工要想取得良好發(fā)展，首先要注重精密與超精密加工技術(shù)。近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床主要技術(shù)在不斷發(fā)展與創(chuàng)新，越來(lái)越精密化的伺服控制與數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)用高精度功能部件以及補(bǔ)償技術(shù)等，使高數(shù)控機(jī)床加工的運(yùn)動(dòng)精度、幾何精度不斷提升，有效降低表面粗糙程度以及使形位誤差減低。通過(guò)有關(guān)資料來(lái)看，每過(guò)八年左右，數(shù)控機(jī)床的精度就會(huì)提升一倍，從它發(fā)展到現(xiàn)在的情況來(lái)看，數(shù)控機(jī)床的加工精度已經(jīng)取得了約一百倍的提升[2]。

2.3 開(kāi)放化

數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)主要的發(fā)展方向是基于通用計(jì)算機(jī)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，這種系統(tǒng)能夠讓數(shù)控機(jī)床在各種平臺(tái)上應(yīng)用，并且還能夠和別的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互操作功能，使數(shù)控機(jī)床的兼容性大大增強(qiáng)，這類交互、開(kāi)放的數(shù)控機(jī)床有著一系列優(yōu)點(diǎn)，如便于維護(hù)以及操作便捷等，從而使數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于企業(yè)當(dāng)中。

2.4 技術(shù)集成化與復(fù)合化

未來(lái)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)還包括有技術(shù)復(fù)合與技術(shù)集成。要想使生產(chǎn)效率起到顯著提升的效果，復(fù)合加工機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，這種機(jī)床的作用主要表現(xiàn)在工件在一次裝卡過(guò)程中能夠?qū)⒑艽蟛糠只蚴撬械募庸すば蛉客瓿?，進(jìn)而能夠有效減少夾具與機(jī)床的效果，工序之間可不再儲(chǔ)存與搬運(yùn)，從而在很大程度上使工期縮短并提升工件加工的精度，從而使作業(yè)面積節(jié)約的目的達(dá)到。這種機(jī)床能夠進(jìn)行復(fù)合工序，比如銑、鏜、磨、等加工技術(shù)的復(fù)合，還可以完成別的加工類別的復(fù)合工作，這種復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展能夠在很大程度上使輔助時(shí)間縮短，從而使生產(chǎn)率得到顯著提升[3]。

2.5 智能化

智能化說(shuō)的是在工作時(shí)的智能化，結(jié)合信息、網(wǎng)絡(luò)等一些智能手段，采用人工智能自動(dòng)編程以及智能監(jiān)控在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，從而使工件的自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)換刀以及自動(dòng)找正功能得以實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)υ诩庸r(shí)期產(chǎn)生的各種故障情況自行處理，人工智能編程指的是數(shù)控機(jī)床能夠按照既定的程序加工出符合要求的零件。我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正處于迅速發(fā)展的階段，遠(yuǎn)程控制手段在數(shù)控機(jī)床發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用。

2.6 綠色化

制約人類發(fā)展的3個(gè)因素分別是資源、環(huán)境以及人口。要想機(jī)床能夠適應(yīng)環(huán)保的需要，使用微量冷卻式以及干式數(shù)控機(jī)床是很好的一種選擇[4]。數(shù)控機(jī)床的環(huán)保程度取決于冷卻液的使用、操作人員的環(huán)境以及加工材料。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)床不斷發(fā)展進(jìn)步，在國(guó)際市場(chǎng)中逐漸站穩(wěn)腳跟，趨于一個(gè)相對(duì)重要的地位，但事實(shí)表明，我國(guó)的中、高檔數(shù)控機(jī)床無(wú)論從配置方面以及可靠性方面和相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品等來(lái)看，對(duì)比國(guó)外一些國(guó)家還是顯出不足之處，所以，需要做到下列幾點(diǎn)要求：不斷完善并創(chuàng)新數(shù)控技術(shù)；加大數(shù)控專業(yè)人員的培養(yǎng)力度；將數(shù)控技術(shù)的體系建立健全；對(duì)于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)要積極吸收，借鑒其優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)。如此才能夠使我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)

[1]王立平.關(guān)于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].航空制造技術(shù)，2010，（4）：51-52.

[2]吉頌.關(guān)于國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的思考[J].中國(guó)電子商情：科技創(chuàng)新，2014，（10）：129.

[3]方榮.數(shù)控機(jī)床的電氣維修技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].工程技術(shù)：引文版，2016，（5）：223.

[4]江崇民，荀洪偉.數(shù)控車床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].機(jī)械工程師，2012，（4）：98-100.

（作者單位：浙江華鑫實(shí)業(yè)有限公司）