數(shù)控機(jī)床技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探析

葛中辰

摘 要：數(shù)控技術(shù)主要是指將工業(yè)制造業(yè)中機(jī)器、機(jī)床技術(shù)以及所有生產(chǎn)加工過(guò)程以數(shù)字化性質(zhì)為依據(jù)進(jìn)行的智能化技術(shù)控制，這項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中將工業(yè)制造技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)、現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電技術(shù)以及傳感技術(shù)等專業(yè)科學(xué)技術(shù)融為一體，其技術(shù)程度的好換直接決定著國(guó)家工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，由此可見(jiàn)數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)制造中的重要性。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；技術(shù)；發(fā)展；生產(chǎn)效率；生產(chǎn)質(zhì)量

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)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(guān)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(yīng)的能夠提高工業(yè)國(guó)家自身的綜合實(shí)力和國(guó)際地位，促使其在當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地。數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)屬于比較先進(jìn)的、典型的生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)，當(dāng)前已經(jīng)被諸多發(fā)達(dá)國(guó)家所重視，且列入其戰(zhàn)略物資發(fā)展模式中，然而我國(guó)在此方面卻難以與其相匹敵?；诖?，我國(guó)必須要對(duì)當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等作出詳細(xì)分析，以便提高自身的工業(yè)制造水平，提高國(guó)際影響力。

一、數(shù)控機(jī)床應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

（一）五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)

現(xiàn)階段，比較高檔的機(jī)床采用的都是五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)，并且應(yīng)用該技術(shù)的機(jī)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(yīng)用，并很好的促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展。五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)比較難，應(yīng)用范圍較大，一般采用的是“3+2”的結(jié)構(gòu)來(lái)制造機(jī)床。應(yīng)用五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)X/Y/Z三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)軸的回轉(zhuǎn)，節(jié)省了大量加工時(shí)間，為工作人員提供了方便。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸兩種實(shí)現(xiàn)方式。臥式加工中心還具有主軸頭擺動(dòng)和工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)。

（二）直線電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)技術(shù)

數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)還包括直線電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其中直線電機(jī)能夠把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，而且在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中不需要任何中間裝置。直線電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)生的噪聲小、機(jī)械磨損情況較少、工作較快。交流直線電機(jī)一般應(yīng)用在精度較高的數(shù)控機(jī)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(jī)，另一種是直線感應(yīng)電機(jī)，直線感應(yīng)電機(jī)一般分為圓筒型和平面型兩種，不同的行程場(chǎng)合選擇的直線感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)是不同的。在小直線行程場(chǎng)合，一般采用的圓筒型結(jié)構(gòu)，而在長(zhǎng)行程場(chǎng)合一般選擇平面型結(jié)構(gòu)。直線電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)技術(shù)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(bǔ)償技術(shù)

誤差補(bǔ)償技術(shù)主要用于消除產(chǎn)品加工誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高精度加工。數(shù)控機(jī)床一般由床身、主軸和導(dǎo)軌等部分組成，其中每一部分都很有可能產(chǎn)生誤差，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償，需要找出產(chǎn)生誤差的具體部位。誤差補(bǔ)償技術(shù)一般分為誤差測(cè)量技術(shù)、補(bǔ)償實(shí)施技術(shù)和誤差建模技術(shù)。其中無(wú)償測(cè)量技術(shù)可以分為間接誤差辨識(shí)、直接誤差測(cè)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(bǔ)償技術(shù)都是合理對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)時(shí)間尺寸，可以把誤差補(bǔ)償分為離線誤差補(bǔ)償和實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償。離線直線補(bǔ)償就是根據(jù)測(cè)量的誤差對(duì)機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償，離線補(bǔ)償只是針對(duì)機(jī)床穩(wěn)定的誤差。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)重點(diǎn)產(chǎn)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(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

二、數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）趨于智能化

當(dāng)前諸多國(guó)家均比較重視數(shù)控機(jī)床及其技術(shù)開(kāi)放智能化的研究。所謂數(shù)控機(jī)床開(kāi)放性，主要是指其在同一個(gè)操作平臺(tái)上，終端用戶與生產(chǎn)商均能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以便滿足生產(chǎn)加工的不同控制系統(tǒng)要求，實(shí)現(xiàn)不同檔次、不同品種的數(shù)控機(jī)床加工，更加專業(yè)化和個(gè)性化。開(kāi)放智能化可以與我國(guó)的工業(yè)相結(jié)合，從數(shù)字工廠逐漸發(fā)展成為智能工程，建立獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)各個(gè)層級(jí)之間的有效溝通與互聯(lián)。因此，數(shù)控機(jī)床及其技術(shù)的智能化可以體現(xiàn)在提高數(shù)控加工的質(zhì)量與效率、增加加工自適應(yīng)控制、自動(dòng)生成工藝參數(shù)、簡(jiǎn)化操作與編程等方面。與此同時(shí)，亦要能夠相應(yīng)的縮短數(shù)控機(jī)床維護(hù)與檢修時(shí)間。

（二）趨向于信息化

隨著信息化和網(wǎng)絡(luò)化這些新特點(diǎn)在當(dāng)今社會(huì)不斷呈現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)發(fā)展也在向著信息化和網(wǎng)絡(luò)化靠近。信息化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)功能，通過(guò)遠(yuǎn)程控制或者不需要人控制就能完成數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)的工作，使需要數(shù)控技術(shù)的行業(yè)更新自身發(fā)展模式的同時(shí)，還有效的滿足了行業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)信息化的需求。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)數(shù)控技術(shù)必須改變傳統(tǒng)的發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以商品化為主干，將管理和營(yíng)銷作為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，統(tǒng)一附加售后服務(wù)的支撐，在可持續(xù)發(fā)展的思想基礎(chǔ)上，堅(jiān)持走發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)的道路，以此提升我國(guó)制造行業(yè)的技術(shù)水平，改變我國(guó)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，縮小同國(guó)外技術(shù)發(fā)展之間的差距，加快我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域的現(xiàn)代化步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓昊錚.數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，

04：118-120+124.

[2]李襲桐，薛迪.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，

07：102.

[3]張峻琿.淺析我國(guó)數(shù)控技術(shù)的最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2017，

03：220.

[4]陸斌.我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，17：87.

[5]張曉紅.數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，20：295.endprint