[精品]数控技巧及装备的长大趋势

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1、数控技术及装备的发展趋势［摘要］简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的儿点看法。［关键词］数控技术发展一、数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带來了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重婆行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起著越來越重要的作用，因为

2、这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势來看，其主要研究热点有以下儿个方血［1〜4］。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质最是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极人地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此口木先端技术研究会将其列为5人现代制造技术乙一，国际生产工程学会（CTRP）将其确定为21世纪的中心研究方向乙一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的垂点问题在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很

3、差,材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法來制造机翼、机身等大型零件來替代多个零件通过众多的钏钉、螺钊和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都対加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EM02001展会情况來看，高速加工中心进给速度可达SOm/min,甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。F1前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经釆用以高速加工中心组成的牛.产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach

4、机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/mino加工一-薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在-•般高速铳床加工需3h,在普通铳床加工需8h；徳国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/niin和lg。在加工梢度方面，近10年來，普通级数控机床的加工楮度已由10um提高到5um,楷密级加工中心则从3〜5um,提高到1〜1.5um,并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01Um）。在可靠性方血，国外数控装置的MTBF值己达6OOOh以上，伺服系统的MTBF值达到300

5、00h以上，表现出非常高的町靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、肓•线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩人。1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而R效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铳刀进行高速铳削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，•其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床

6、的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构人为简化，其制造难度和成木人幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EM02001展会上，新LI木T机的5面加T机床采用复合主轴头，可实现4个垂肓平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加T可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM肓接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当

7、代数控系统发展的主要趋势21

8、比纪的数控装备将是具侑一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质最方面的智能化，如加工过程的白适应控制，工艺参数H动生成；为捉高驱动性能及使川连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载白动选定模型、白整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的白动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(TheNext

9、GenerationWork-Station/MachineControl)、欧