數(shù)控機床技術及發(fā)展趨勢探析

葛中辰

摘 要：數(shù)控技術主要是指將工業(yè)制造業(yè)中機器、機床技術以及所有生產加工過程以數(shù)字化性質為依據進行的智能化技術控制，這項基礎性技術在運用過程中將工業(yè)制造技術、現(xiàn)代化控制技術、現(xiàn)代化網絡技術、先進的計算機技術、機電技術以及傳感技術等專業(yè)科學技術融為一體，其技術程度的好換直接決定著國家工業(yè)經濟發(fā)展水平，由此可見數(shù)控技術在現(xiàn)代化工業(yè)制造中的重要性。

關鍵詞：數(shù)控機床；技術；發(fā)展；生產效率；生產質量

科學技術的發(fā)展以及生產力一般均需要在制造業(yè)中有所體現(xiàn)，例如與人們生活相關的辦公、衣、食、住、行等。若能夠提高制造業(yè)的發(fā)展水平，則相應的能夠提高工業(yè)國家自身的綜合實力和國際地位，促使其在當前激烈的市場競爭中占據一席之地。數(shù)控機床和數(shù)控技術屬于比較先進的、典型的生產設備與技術，當前已經被諸多發(fā)達國家所重視，且列入其戰(zhàn)略物資發(fā)展模式中，然而我國在此方面卻難以與其相匹敵?；诖?，我國必須要對當前的數(shù)控機床關鍵技術、未來發(fā)展趨勢等作出詳細分析，以便提高自身的工業(yè)制造水平，提高國際影響力。

一、數(shù)控機床應用關鍵技術

（一）五軸聯(lián)動技術

現(xiàn)階段，比較高檔的機床采用的都是五軸聯(lián)動技術，并且應用該技術的機床在航空航天、精密儀器加工和船舶制造行業(yè)有著廣泛的應用，并很好的促進了這些領域的發(fā)展。五軸聯(lián)動技術比較難，應用范圍較大，一般采用的是“3+2”的結構來制造機床。應用五軸聯(lián)動技術，能夠同時實現(xiàn)X/Y/Z三個軸的運動和兩個軸的回轉，節(jié)省了大量加工時間，為工作人員提供了方便。五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工中心比較多，主要有：臥式加工中心、搖籃式加工中心和立式加工中心，其中立式加工中心有依靠主軸回轉和工作臺回轉軸兩種實現(xiàn)方式。臥式加工中心還具有主軸頭擺動和工作臺旋轉相互結合的結構。

（二）直線電機進給驅動技術

數(shù)控機床的關鍵技術還包括直線電機進給驅動技術，其中直線電機能夠把電能轉換成機械能，而且在轉換的過程中不需要任何中間裝置。直線電機結構簡單、產生的噪聲小、機械磨損情況較少、工作較快。交流直線電機一般應用在精度較高的數(shù)控機床上，按照工作原理可以分為兩種，一種是永磁直線同步電機，另一種是直線感應電機，直線感應電機一般分為圓筒型和平面型兩種，不同的行程場合選擇的直線感應電機結構是不同的。在小直線行程場合，一般采用的圓筒型結構，而在長行程場合一般選擇平面型結構。直線電機進給驅動技術所需要的成本資金較小，不容易受到外界環(huán)境影響，而且還能夠很好的抵抗電磁干擾。

（三）誤差補償技術

誤差補償技術主要用于消除產品加工誤差，提高產品質量，實現(xiàn)高精度加工。數(shù)控機床一般由床身、主軸和導軌等部分組成，其中每一部分都很有可能產生誤差，對數(shù)控機床進行誤差補償，需要找出產生誤差的具體部位。誤差補償技術一般分為誤差測量技術、補償實施技術和誤差建模技術。其中無償測量技術可以分為間接誤差辨識、直接誤差測量。誤差建?？梢苑譃檎`差元素建模和誤差綜合建模。相同的是，這兩種誤差補償技術都是合理對誤差進行補償，根據時間尺寸，可以把誤差補償分為離線誤差補償和實時誤差補償。離線直線補償就是根據測量的誤差對機床進行誤差補償，離線補償只是針對機床穩(wěn)定的誤差。在生產環(huán)節(jié)重點產生的誤差很容易受到溫度等因素的影響，在這種情況下就要進行實時補償。

二、數(shù)控機床技術的發(fā)展趨勢

（一）趨于智能化

當前諸多國家均比較重視數(shù)控機床及其技術開放智能化的研究。所謂數(shù)控機床開放性，主要是指其在同一個操作平臺上，終端用戶與生產商均能夠對其數(shù)據結構進行調整，以便滿足生產加工的不同控制系統(tǒng)要求，實現(xiàn)不同檔次、不同品種的數(shù)控機床加工，更加專業(yè)化和個性化。開放智能化可以與我國的工業(yè)相結合，從數(shù)字工廠逐漸發(fā)展成為智能工程，建立獨立的網絡與服務器，實現(xiàn)各個層級之間的有效溝通與互聯(lián)。因此，數(shù)控機床及其技術的智能化可以體現(xiàn)在提高數(shù)控加工的質量與效率、增加加工自適應控制、自動生成工藝參數(shù)、簡化操作與編程等方面。與此同時，亦要能夠相應的縮短數(shù)控機床維護與檢修時間。

（二）趨向于信息化

隨著信息化和網絡化這些新特點在當今社會不斷呈現(xiàn)，數(shù)控技術發(fā)展也在向著信息化和網絡化靠近。信息化和網絡化的發(fā)展趨勢可以實現(xiàn)不同區(qū)域數(shù)控機床的聯(lián)網功能，通過遠程控制或者不需要人控制就能完成數(shù)控機床和數(shù)控技術的工作，使需要數(shù)控技術的行業(yè)更新自身發(fā)展模式的同時，還有效的滿足了行業(yè)對數(shù)控技術信息化的需求。

三、結語

隨著科學技術的發(fā)展，我國數(shù)控技術必須改變傳統(tǒng)的發(fā)展方向，實現(xiàn)技術創(chuàng)新，以科技創(chuàng)新為先導，以商品化為主干，將管理和營銷作為數(shù)控技術發(fā)展的重點，統(tǒng)一附加售后服務的支撐，在可持續(xù)發(fā)展的思想基礎上，堅持走發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)的道路，以此提升我國制造行業(yè)的技術水平，改變我國的技術發(fā)展現(xiàn)狀，縮小同國外技術發(fā)展之間的差距，加快我國數(shù)控領域的現(xiàn)代化步伐。

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