關于國內數控機床技術發展趨勢的思考

吉頌

引言：本文簡要分析了國內數控機床技術的發展趨勢，同時指出了國內數控機床發展中存在的問題及改進辦法。

21世紀以來，中國的經濟飛速發展，國內加工制造業的技術變革，已經成為社會關注的問題。為了提高加工制造業的生產效率及質量，必須要普及數控的應用。數控技術可以運用其科學的技術排除機械生產中的問題，促進機械行業生產水平的發展。

對比起西方發達國家成熟的機械制造業，中國的機械制造業發展相對比較滯后，因此在發展中國機械制造業的同時更要學習國外的先進的理念，引進先進的機械生產技術，實現傳統的機械生產模式向現代化的生產模式的轉變。

數控技術的應用造就了現代化的生產模式，西方發達的國家對數控機床的應用廣泛，通過研發高性能的計算機處理器系統對機床進行控制，令生產的管理更為便捷，節約了的大量的寶貴的生產時間，更提高了產品的規范性和質量，獲得了更多的經濟效益。

中國的數控技術發展受到了時代的限制，早年因為對數控技術的了解不深，數控技術沒有應用到實際生產領域當中，以至于當時國民生產效率低下。伴隨社會的進步以及生產方式的發展，使得該技術重新重視起來。同時中國也成立了專門的數控技術研究機構，并取得了很顯著的研究成果。

隨著中國科學技術的不斷發展，自在20世紀80年代以來，數控技術的應用也更加成熟穩健，在機械加工行業中發揮了極其重要的作用，提高了產品加工質量，促進了中國機械制造業的發展。

展望未來，在中國的機械制造領域，只有不斷地提高數控技術的智能化，數控技術的才能向著更為廣泛的領域發展，才能適應新時代的發展趨勢，也才能滿足社會的發展需求。數控技術的應用范圍離不開汽車制造業以及航空制造業等，這些零部件的制造都屬于精密型加工，數控技術則對其生產過程能夠進行有效的精確性及規范化控制。 但是由于汽車和航空產品零部件的形狀結構復雜、材料多種多樣、加工精度要求嚴格，即使一點微小的誤差也能造成嚴重的生命和財產損失，傳統的人工操作及生產流程很難保證加工產品的規范性和精密性，而數控技術可以極大地避免出現以上問題，提高制造的精密性，這也是現代化生產的發展趨勢。

對多軸聯動機床及和復合型機床的發展需求：隨著汽車、航空產品性能的提高，對零件加工精度的要求也逐步提高，復雜曲面表面的精度誤差從早期的±（0.2～0.35）mm已經提高到±（0.08～0.12）mm，表面粗糙度則從Ra6.4～1.6提高到Ra1.6～0.8。其中典型的發動機零件，既要保證零件的表面精細，又要保證加工的位置和形狀誤差，要求一次裝卡并定位加工成型，只有多軸聯動的復合型加工中心，才能滿足其加工要求。目前，對于航空零部件，五軸聯動的數控銑床以及具有五坐標聯動控制、轉臺結構的數控機床等復合設備的需求增加。

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。

總之，數控技術已成為先進制造技術的核心，數控技術是機械加工自動化的基礎，是數控機床的核心技術，其數控裝備的整體水平關系到國家戰略地位和體現國家綜合實力的水平。中國只有采取切實可行的競爭方案，建立起完備的高檔數控系統的自主創新體系，提高中國的自主設計、開發和成套生產能力，創建國產自主品牌產品，提高中國高檔數控系統總體技術水平，才能使中國的機械制造企業在國際化競爭中處于先進之列。

參考文獻

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[2]胡家元.淺談數控技術與產業發展途徑【J】，科技創新導報，2010（12）.

（作者單位：惠州工程技術學校）