我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備，簡(jiǎn)要介紹了數(shù)控機(jī)床的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)展我國(guó)數(shù)控機(jī)床裝備技術(shù)、對(duì)提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力有著重要作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；性能；發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控機(jī)床隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高效率、高精度、高可靠性、模塊化、智能化、高柔性、集成化、開(kāi)放性等方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的使用范圍越來(lái)越大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、航空、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)主要朝以下幾個(gè)方向發(fā)展。

一、高速、高效方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床要大幅提高加工效率，首先要提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間、降低加工成本，提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。

數(shù)控機(jī)床只有通過(guò)縮短切削時(shí)間，才可能進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率。隨著高效、大批量生產(chǎn)的需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，直線高速電動(dòng)機(jī)的推廣與應(yīng)用，開(kāi)發(fā)出許多高速、高效、高精度的數(shù)控機(jī)床以滿足航空、航天、等行業(yè)的需要。由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間周期的縮短，航空、航空、軍事等工業(yè)加工的零件不但復(fù)雜而且品種多，也需要高效的數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本的生產(chǎn)。

二、高精度方向發(fā)展

從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精密加工）是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。加工精度范圍從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（<10nm），其應(yīng)用范圍日益廣泛。

當(dāng)前，機(jī)械加工高精度的要求如下：普通數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心則從3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.001μm）。

三、高可靠性方向發(fā)展

高可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。所以，并不是可靠性越高就越好，只要能滿足產(chǎn)品精度需要就行。

四、模塊化方向發(fā)展

為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求較高以及產(chǎn)品更新頻繁，生產(chǎn)周期要求短，品種多、批量小的特點(diǎn)，機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)控功能專業(yè)化，應(yīng)提高并優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的性能。近幾年來(lái)最明顯的發(fā)展趨勢(shì)就是個(gè)性化。

五、智能化方向發(fā)展

為提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面的智能化，如自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成等；為形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系方面的智能化，如將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD、CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體。

自適應(yīng)控制智能化，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過(guò)程中能保持最佳工作狀態(tài)。具有自診斷、自修復(fù)功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。

六、柔性化和集成化方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化發(fā)展的方向是：從點(diǎn)（數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床）、線（柔性制造單元〈FMC〉、柔性制造系統(tǒng)〈FMS〉、柔性制造生產(chǎn)線〈FML〉、專用機(jī)床或數(shù)控專用機(jī)床組成的柔性制造〈FML〉）向面（工段車間獨(dú)立制造島、自動(dòng)化工廠〈FA〉）、體（計(jì)算機(jī)集成制造〈CIMS〉、網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的趨勢(shì)發(fā)展，另一方面向?qū)嵱眯院徒?jīng)濟(jì)性方面發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的方向，是高端制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能方與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〈CAD〉、計(jì)算機(jī)輔助制造〈CAM〉機(jī)床自動(dòng)編程的編輯程序〈CAMP〉、信息系統(tǒng)〈MIS〉連接，向信息集成趨勢(shì)發(fā)展，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式趨勢(shì)發(fā)展。

七、開(kāi)放性方向發(fā)展

為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展是體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性，設(shè)計(jì)生產(chǎn)開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)。

總之，雖然我國(guó)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)發(fā)展很快，但與美、德、日等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)還有一定的差距，特別是一些高精端數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平差距還有擴(kuò)大的趨勢(shì)。

編輯 薛直艷