廣東數控機床制造業(yè)將朝著6個方向發(fā)展

近幾年國際、國內機床展表明，數控機床正朝著高速度、高精度、高性能、多軸化、復合化、高柔性化和模塊化等方向發(fā)展。復合化的目標是在一臺機床上利用一次裝夾完成大部分或全部切削加工，以保證工件的位置精度，提高加工效率。高性能:隨著數控系統(tǒng)集成度的增強，數控機床也實現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。高精度:數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。

數控機床是機床制造業(yè)重要基礎裝備，因此它的發(fā)展一直備受人們關注。近年來我國機床制造業(yè)既面臨著制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到市場競爭的壓力。從技術層面上來講，加速推進數控技術將是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關鍵。目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著以下幾個方向發(fā)展。

  

1.可靠性zui大化

數控機床的可靠性一直是用戶zui關心的主要指標。數控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產批量，又便于組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統(tǒng)內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術，對重要部件采用“冗余”設計，以實現故障自恢復；利用各種測試、監(jiān)控技術，當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。

  

2.控制系統(tǒng)小型化

數控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)?？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數控操作系統(tǒng)進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上，更便于對數控機床的操作使用。

  

3.智能化

現代數控機床將引進自適應控制技術，根據切削條件的變化，自動調節(jié)工作參數，使加工過程中能保持zui佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修復功能，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。

  

4.數控編程自動化

目前CAD／CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數控技術發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和后置處理，從而自動生成NC零件加工程序，以實現CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發(fā)展，當前又出現了CAD／CAPP／CAM集成的全自動編程方式，它與CAD／CAM系統(tǒng)編程的zui大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內的CAPP數據庫獲得。

  

5.高速度、高精度化

速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產品質量。目前，數控系統(tǒng)采用位數、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運算速度。同時，采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結構，以提高系統(tǒng)的數據處理能力，即提高插補運算的速度和精度。并采用直線電動機直接驅動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態(tài)響應特性相當優(yōu)越。采用前饋控制技術，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。

  

6.多功能化

配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現代數控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統(tǒng)由于采用了多CPU結構和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現所謂的“前臺加工，后臺編輯”。為了適應柔性制造系統(tǒng)和計算機集成系統(tǒng)的要求，數控系統(tǒng)具有遠距離串行接口，甚至可以聯(lián)網，實現數控機床之間的數據通信，也可以直接對多臺數控機床進行控制。

  

為適應超高速加工的要求，數控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式，實現了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜承或陶瓷滾動軸承等形式。

數控機床以其的柔性自動化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機械產品向機電一體化發(fā)展的先河，因此數控技術成為先進制造技術中的一項核心技術。另一方面，通過持續(xù)的研究，信息技術的深化應用促進了數控機床的進一步提升。 http://1-tat.cn.com