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1、我国数控机床技术发展与展望★专稿SpecialPaper*7r我国数控机床技术发展与展望DevelopmentandoutlookofChina'SCNCmachinetooltechnologies中国机械工业联合会科技工作部李冬茹，十五”期间，通过国家相关计划的支持，我国在中高档数控机床关键技术研究方面有了较大突破•创造了一自主知识产权的研究成果和核心技术,打破国外的技术封锁，在五轴联动加工机床,车铳复合加工机床，｝口工机床，纳米级分辨率数控车床等重大数控装备上均有突破•开发出多种中档数控机床产
2、品，多轴控制的戈数控系统等实现了商品化.各类功能部件，如转塔刀架，电主轴，刀库，滚珠丝杠等发展迅速，数控机床K水平，质量水平，可靠性,外观及工艺水平等取得了长足进步，促进了数控机床产品的结构升级和产业化.斗技创新取得了一批原创生技术成果”十五”期间，通过科技创在数控机床领域取得了一批原技成果，其中具有代表性的有：一.图1北京机床所研制的超精密球面加工机床球面和整球零件的超精密加工，加工超精密半球时，表面粗糙度R加.0025lxm.同时,通过大量有针对性的工艺试验，摸索出了较完整的球体超精密加工的工艺
3、技术，为批量生产奠定了基础.该类设备也可服务于如透镜模具，照相机塑料镜片，条形码阅读设备，激光加工机光路系统用聚焦反射镜等高技术产品（见图1）.1.2数控砂带凸轮轴磨床上海机床厂有限公司在周勤之院士的带领下，研制的采用共扼原理的数控砂带八轮轴成形磨床，可同时加工所有的凸轮型面（见图2）.1.3金属板料无模成型制造系统由吉林工业大学研制成功的金展板料无模成型制造系统,以多点成形技术为核心，利用计算机控制系列规则排列的冲头点阵，通过调整冲头高度形成所需的成形曲面，代替模具实现金屈板壳类件的无模，快速，数
4、字化成形•通过攻克快速调形机构及其控制系统，柔性压边，起皱与压痕控制及回弹补图2上海机床厂研制的数控砂带凸轮轴磨床偿等关键技术，开发出分段成形，反复成形，多道成形，闭环成形以及薄板多点成形等新工艺，研制出3150kN,2000kN,630kN和200kN四种规格的无模多点成形集成系统及配套的CAD/CAM专用软件，并WMEM1期2006年2月在长春轨道客车股份有限公司使用多点成形系统首次实现了流线形火车头覆盖件的无模多点成形.1.4大型龙门式五轴联动混联机床由齐齐哈尔二机床集团，清华大学和哈尔滨电机
5、厂有限公司”产学研用”密切合作开发的XNZD2415大型龙门式五轴联动混联机床，是我国在并联机床研究方面的一个突破•该机床取得了4项国家发明专利，结合串联结构与并联结构的优点，采用双柱龙门工作台移动式，用直线驱动实现虚拟空间坐标位置变换，结构简单，多自由度运动能力强，具有较高的柔性和丁艺集成度.并联运动采用两组平行四边形机构,A/C摆角铳头采用双蜗杆消隙机构驱动，交叉滚柱轴承支撑,刚度高，保证了主轴进给刚度及精度，实现A轴转角-105.,C轴连续转角0~400.,可实现叶片，导叶等复杂空间曲面的加工
6、.由清华大学开发的基于RT-Linux的数控系统采用高精度控制算法，应用数控后置处理系统将标准刀位文件转换为标准加工代码.南于混联机床的主运动集中在并联构件上二，运动部件质量轻，运动速度快,可以完成高速切削加图3XNZD2415龙门式混联机床加工大型水轮机叶片工•相比之下，机床重量可降低四分之一，制造周期可以缩短40%.XNZD2415型数控龙门混联机床通过在哈尔滨电机厂水电分厂近两年时间的生产应用，在加工水轮机叶片和导叶曲面中，表明该机床性能可以满足加工要求（见图3）.由哈尔滨量具刃具集团，哈尔滨
7、工业大学联合开发的并联机床采用典型的并联机构加一卧置（或立置）数控转台,形成并，串联的七轴联动机床,能实现五坐标联动.在并联机床装自动刀库，在机床上可自动标定及在线检测•目前已有4台用于哈尔滨汽轮机厂的叶片加工.上述新型结构机床在牛产实际中的应用，标志着我国自主开发的混并联结构机床开始步入实用阶段.1.5纳米精度微型数控磨床纳米精度微型数控磨床是上海机床厂有限公司与国外合作开发的具有国际水平的外圆磨床.该机床的床身采用整体式大理石结构，具有精度高，抗震性好的特点•机床主轴转速达到60000r/min
8、,砂轮架轴采用空气密封冷却系统,机床长度150mm,砂轮架进给50mm,采用最小直径可达0.2mm的金刚石砂轮，可满足高精度小孔，槽，台阶面的加工，尤其适合小型液压阀芯的超精密磨削，是目前国内生产的精度最高，规格最小的磨床.1.6磁悬浮轴承高速主轴单元山东大学研制了具有自主知识产权的内装式电机驱动磁悬浮轴承高速主轴单元样机.山东大学通过采用遗传算法对电磁轴承进行了多B标优化设计，开展了磁悬浮轴承的仿真研究，磁悬浮轴承起浮试验，转速试验，轴承刚度测试以及★专稿Speci
