數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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1、論數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)引言想從20世紀(jì)中期數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)效率高，減輕了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高精度的機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適于加工多品種小批量零件，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜精度要求較高的零件，需要頻繁改型的零件，價(jià)格昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件，要求精密復(fù)制的零件，需要縮短生產(chǎn)周期的急需要零件的要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際接軌,進(jìn)入

2、了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到進(jìn)入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加快推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適合生產(chǎn)加工的需求，本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床高速化高精度化，復(fù)合化，智能化，開(kāi)放化，網(wǎng)絡(luò)化，多軸化，綠色化等發(fā)展趨勢(shì)，并提出了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，高速化隨著汽車(chē)，國(guó)防，航空，航天等工業(yè)的高速發(fā)展及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對(duì)

3、數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來(lái)越高。1?主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)）主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000Vmin,2?進(jìn)給率：在分辨率為O.Olun時(shí)，最大進(jìn)給率達(dá)到240Nmin且可獲得復(fù)雜成型面的精確加工。3?運(yùn)算精度：微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速，高精度方向發(fā)展提供了保障。4?換刀速度：目前國(guó)外先進(jìn)加工中心的刀具交換時(shí)間普遍提高。高精度化數(shù)控機(jī)床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，熱變形以及對(duì)振動(dòng)的檢測(cè)和補(bǔ)償越來(lái)越獲得重視。1?提高CNC系統(tǒng)控制精度，采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC系統(tǒng)精度細(xì)化，并采用高分辨率

4、位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（口本以開(kāi)發(fā)裝有106脈沖I轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器的交流伺服電機(jī)，其位置檢測(cè)精度可達(dá)0—0.1UMI脈沖），位置伺服機(jī)系統(tǒng)采用前饋控制與非線(xiàn)性控制等方法。2.采用誤差補(bǔ)償技術(shù)，采用反向間隙補(bǔ)償，絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具補(bǔ)償技術(shù)，對(duì)設(shè)備的加工具技術(shù)熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償,研究結(jié)果表明,綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)和應(yīng)用可將加工減少60%—80%,3.采用網(wǎng)格解碼器檢查機(jī)提高加工中心的運(yùn)行軌跡精度，并通用仿真預(yù)測(cè)機(jī)床的加工精度，以保證機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長(zhǎng)期穩(wěn)定，能夠在不同運(yùn)行條件下完成個(gè)種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。功能復(fù)合化

5、復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類(lèi)。工藝復(fù)合型機(jī)床如鎮(zhèn)銃鉆復(fù)合——復(fù)合加工中心等，T序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加T的復(fù)合機(jī)床和多主軸車(chē)削中心等。采用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工。減少了工件裝卸；更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及屮間過(guò)程屮產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場(chǎng)反應(yīng)能力，相對(duì)于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。加工過(guò)程的復(fù)合化也導(dǎo)致了機(jī)床向模具化，多軸化發(fā)展，德國(guó)INDEX公司最新推出的車(chē)削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠完成車(chē)削，銃

6、削，鉆削，滾齒，磨削，激光，熱處理等多種工序，可完成復(fù)雜零件的全部加工，隨著現(xiàn)代化機(jī)械加工要求不斷提高，大量的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床越來(lái)越受到各大企業(yè)的歡迎，車(chē)削加工中心的模塊，在2005年中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，國(guó)內(nèi)外制造上展出了形式各異的多軸加工機(jī)床，以及可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)的高速門(mén)式加工中心。