《浅谈数控技术的发展趋势.docxVIP

浅谈数控技术的发展趋势摘要：随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。随着这些技术的应用以及加工对象的多样化和复杂化，数控技术向功能复合化、高精度化、高速化、控制智能化、系统化、体系开放化、驱动并联化、极端化(大型化和微型化)、新型功能部件、高可靠性、加工过程绿色的方向发展。航空航天、汽车、能源和医疗四个重点应用领域四大产业的发展将对先进制造技术的应用和机床工业调整产生重大影响，我国的数控技术还必须解决产业结构调整、可靠性问题、关键功能部件问题、产业结构重组等问题，缩小和国际水平的差距。关键词：复合机床 超精密加工和高速加工机床 开放化 柔性化 集成化 开放网络化 驱动并联化 智能化 极端化国外数控技术的发展：云计算，利用Internet网络计算机资源，以代替购买自用计算机；叠加制造，应用激光堆积方法，即应用激光使粒状物质按层状适时堆积成零件，叠加制造可用于融模制造、印刷、立体照相等；纳米技术和微制造，采用微型金属机床进行加工；机器人与自动化，数控机床与机器人的集成柔性单元，强调可靠性、实用性、使用效益和环境要求。 1、加工中心、复合机床：日本马扎克公司机床采用滚柱直线导轨；DMG公司的车铣复合加工机床，复合车铣和转台全部采用直驱技术；MORISEI公司立式复合机床，具有热补偿冷却系统，带有自动送料装置；SPECHT500HNC公司的车铣复合立式加工中心，附带有液氮装置，以冷却加工刀具和工件；Makino公司的卧式加工中心，主轴采用智能控制技术，主轴有冷却系统，可与Makino公司自产的工业机器人自动化单元（MMC-R）集成使用。（2）、超精密加工和高速加工机床：YASDA 公司的精密微加工中心，采用直线电机驱动，亚微米级精度；Sodick公司的高速加工中心，三坐标直线电机驱动，桥式高刚度机床结构，蓝色激光测量系统，高速高转矩，高速硬切削 。 （3）、数控磨床：瓦尔特公司的工具磨床采用直线电机驱动，机床可以夹持0.50mm~12.7mm范围内的工件，并且可以内装FANUC 的自动上下料机械手来提高自动化程度，X2轴可以实现在工具磨削前自动对中功能 。（4）、数控车床：哈挺公司的“超精密”车削中心，其X、Z轴重复定位精度达0.76um， 零件表面粗糙度零件圆度0.25um，径向公差3um，分辨率0.0001mm，刀塔分度重复定位精度1.52um。该机床使用BMT-45模块化动力刀盘，刀具径向跳动仅为 3um，可对零件进行一次装卡完全加工；Hembrug公司的车削中心，机床滑板和主轴都采用静动压轴承，床身采用天然花岗石材料，具有极佳的吸震性、刚性和热稳定性，加工零件的几何精度可以达到2um，表面粗糙度最高可以达到 0.1um，主轴径向跳动也仅为 0.1 um。（4）、数控系统：Fanuc公司的30i/31i/32i/35i-ModelB数控系统，在 ModelB 系列上Fanuc将CNC到主轴的信号线改为FSSB光缆，极大提高了传输速度和抗干扰性能，该系统增加触摸屏控制面板和嵌入以太网。国内数控现状：产业规模高速发展，高端产品滞后，功能部件国产化水平低。数控机床在我国的具有以下几方面的发展趋势：⑴高速、高精效化:采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带有高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等措施，提高机床的高速高精高效化。⑵功能复合化和多轴化：复合机床根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等，以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工；数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。⑶实时智能化：智能化是指工作过程智能化，利用计算机、信息 、网络等智能化技术，对数控机床加工过程配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前反馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制等加工过程智能监控，可以实现工件装夹定位自动找正刀具直径和长度误差测量，加工过程刀具磨损和破损诊断，零件装卸物流监控，自动进行补偿，调整自动更换刀具等，智能监控系统对机床的机械、电气、液压系统出现故障自动诊断、报警、故障显示等，直至停机处理。（4）驱动并联化：并联运动机床在机床主轴（一般为动平台）与机座（一般为静平台）之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支