淺論數控車床的發展方向

王東升

摘 要 數控技術和數控裝備是各個國家工業現代化的重要基礎。我國數控技術與世界先進國家相比還有一定的差距，因此了解數控技術國內外的發展狀況對我國數控領域的發展有非常重要的意義。它的發展和應用開創了制造業的新時代，改變了制造業的生產方式、產業結構、管理方式，使世界制造業的格局發生了巨大的變化。本文主要講述了數控車床在我國的發展方向。

關鍵詞 數控車床 發展方向

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

數控車床集計算機技術，電子技術，自動控制技術，傳感測量，機械制造，是典型的機電一體化產品。它使傳統的制造業發生了質的變化，尤其是近年來.微電子技術和計算機技術的發展使得數控車床有了新的發展方向。國內數控車床大致發展方向表現在以下方面：

1智能化、高速化、高精度化方向

新一代數控車床為提高生產效率，向超高速方向發展。計算機技術及其軟件控制技術在機床產品技術中占的比重越來越大，計算機系統及其應用軟件的復雜化，帶來了機床系統及其硬件結構的簡化，數控機床的智能化程度日趨提高。一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm，即一臺高精度機床，在0.005mm以下，就是超高精度機床。隨著計算機輔助制造系統的發展，精密度已達到微米級。隨著人工智能在計算機領域的滲透和發展，數控系統引入了自適應控制、模糊系統和神經網絡的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統，使自診斷和故障監控功能更趨完善。

2復合化、系統化方向

工件一次裝夾，能進行多種工序復合加工，可大大地提高生產效率和加工精度，是車床一貫追求的。由于產品開發周期愈來愈短，對制造速度的要求也相應提高，車床也朝高效能發展。車床已逐漸發展成為系統化產品，用一臺電腦控制一條生產線的作業。產品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復合化已是不可避免的發展趨勢。

在零件加工過程中，有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升速、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上，因此具有復合功能的機床成為近年來發展很快的機種。車床復合加工概念是指將工件一次裝夾后，車床便能按照數控加工程序自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部加工工序以達到系統化加工。

3網絡化、高可靠性方向

數控系統的網絡化，主要指數控系統與外部的其他控制系統或計算機進行網絡連接和網絡控制。數控系統一般首先面向生產現場和企業內部的局域網，然后再經由因特網通向企業外部。隨著網絡技術的成熟和發展，最近業界又提出了數字制造的概念。數字制造是機械制造企業現代化的標志之一，也是國際先進車床制造商當今標準配置的供貨方式。隨著信息化技術的大量采用，越來越多的國內用戶在進口數控車床時要求具有遠程通訊服務等功能。數控系統的網絡化進一步促進了柔性自動化制造技術的發展，現代柔性制造系統從點向面的方向發展。柔性自動化技術以易于聯網和集成為目標，同時注重加強單元技術的開拓、完善，向信息集成方向發展，網絡系統向開放、集成和智能化方向發展。隨著數控車床網絡化應用廣泛，數控系統的高可靠性已經成為數控系統制造商追求的目標。

4多軸聯動化方向

加工自由曲面時，三軸聯動控制的車床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進而對工件的加工質量造成破壞性影響，而五軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削三維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多軸聯動控制的加工中心和數控車床已經成為當前的一個開發熱點。

5設計制造綠色化方向

綠色設計是一種綜合考慮了產品設計、制造、使用和回收等整個生命周期的環境特性和資源效率的先進設計理論和方法。它在不犧牲產品功能、質量和成本的前提下，系統考慮產品開發、制造及其活動對環境的影響，從而使得產品在整個生命周期中對環境的負面影響最小，資源利用率最高。數控車床在設計時要考慮：綠色材料設計、可拆卸性設計、節能性設計、可回收性設計、模塊化設計、綠色包裝設計等。數控車床作為裝備制造業的核心，能否順應環保趨勢，加大綠色設計與制造的研制，將是影響經濟發展的重要因素之一。

我國數控產業不能安于現狀，應該抓住機會不斷發展，努力發展自己的先進技術，加大技術創新與人才培訓力度，提高企業綜合服務能力，力爭早日實現數控車床產品從低端到高端、從初級產品加工到高精尖產品制造的轉變，實現從中國制造到中國創造、從制造大國到制造強國的轉變。

參考文獻

[1] 王愛玲.現代數控機床[M].北京：國防工業出版社，2003.

[2] 鄧奕，現代數控機床及應用[M].北京：國防工業出版社，2008.