数控机床的发展趋势.docx

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1、数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势班级：机制134姓名：金天伦学号：20130127516数控机床的发展趋势我国作为制造业大国，数控机床的快速发展至关重要，为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高要求，当前数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面：一、高速化目前，数控机床的发展趋势从常规的加工切削速度转向了高速加工切削。这种技术的革新是通过改变主轴的转速而实现的，这种高速的主轴转动从几千转速提高到几十万转速，高速切削的换刀时间也随之变得越来越快、准。高速化的数控机床能够实现企业一线对原材料零部件的加工

2、效率的提高，同时增强了加工的精密度。下面是查找到的目前高速化机床的有关参数：（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；（2）进给率：在分辨率为0.01m时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工；（3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1m、0.01m时仍能获得高达24～240m/min的进给速度（4）换刀速度：目前国外先进

3、加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。从上面数据可以看到超高速机床发展的迅速，高速的机床可以充分发6数控机床的发展趋势挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。二、高精度化从精密加工发展到超精密加工(特高精度加工)，是世界各工业强国致力发展的方向，我国数控机床高精度化高速发展但仍然是一个需要重视的方向。

4、近lO多年来，普通级数控机床的加工精度已由±lOum提高到±5um，精密级加工中心的加工精度则从±3-5um，提高到±1-1.5um精密与超精密化的数控机床在几何和尺寸方面的误差率减少到最低，减少了零部件在加工过程中由于机器振动带来的错位误差，改善了零部件加工时的粗糙度。如今提高加工精度的先进方法大致有下列几种：（1）提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01m

5、/脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；（2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%～80%；（3）采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，6数控机床的发展趋势使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。三、复合化复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根

6、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。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。数控机床的功能复合化的发展，以其复合加工实现了一次装夹后完成各种复杂零件的全部加工，从而减少了不创造价值的辅助时间，提高了机床的效率和

7、加工精度，降低了生产制造成本，提高了生产的柔性。复合功能的机床是近年来发展很快的机种，其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔和扩孔等多种操作工序。四、智能化智能化是未来工业化发展的主要方向，智能化的发展是提高生产力的有效途径，数控系统中智能化发展主要的方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化；还有如智能化的自动编程、智能化的人机界面等，及智能诊断、智能监控方面的内容，方便系统的诊断及维修等为6数控机床的发展趋势提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化：下面是查找的目前关于数控机床智能化的先进技术：（1）加工过程自适应控制技术：通

8、过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态，并根据这