導語：如何才能寫好一篇機床數(shù)控制造，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；電氣柜；制造技術(shù)；穩(wěn)定性；抗干擾能力 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2017）05-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.013

1 導言

數(shù)控機床電氣柜是整體數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的重要組成部分，電氣柜的品質(zhì)決定了數(shù)控運行的穩(wěn)定性和抗干擾能力。本文主要闡述的是電氣柜制造相關(guān)要求規(guī)范。

2 器件安裝規(guī)范

電氣件的型號、規(guī)格、數(shù)量及安裝位置應與設(shè)計圖紙和工藝文件一致。器件安裝前后應保持外觀潔凈、無損壞。器件安裝要水平或垂直，水平和垂直度誤差≤2mm。電盤內(nèi)器件的安裝高度應在合理范圍內(nèi)，以便于器件的安裝、連接和拆卸。

3 導線制作規(guī)范

導線的選擇原則有以下五點：

第一，導線顏色的選擇應與設(shè)計圖紙和工藝文件一致；當設(shè)計圖紙和工藝文件無明確要求時，遵循表1所示：

第三，導線線徑

第四，導線線徑≥10mm2時，線號規(guī)格為Φ1.5，使用扎帶捆綁在預絕緣端子護套下端或絕緣軟套管下端，見圖1和圖2所示：

第五，壓接端子的選擇應與導線線徑和器件連接點相匹配；斷路器、接觸器、繼電器、非彈簧式端子等器件接線應優(yōu)先采用U型端子，電機等不經(jīng)常拆卸的器件接線端子采用O型端子；保護接地必須使用O型端子。

4 配線連接規(guī)范

4.1 接線一般要求

4.1.1 連接的導線應確保絕緣層無破損。

4.1.2 導線連接的位置應與設(shè)計圖紙和工藝文件一致。

4.1.3 導線連接后應確保在可視范圍內(nèi)無導體。

4.1.4 盡量保證強電部件連接線和弱電部件連接線分離開，減少交叉，走線整齊美觀。

4.2 接線外觀要求

4.2.1 連接后的線號文字面向外。

4.2.2 配線長度應適合實際走線距離，保持直線敷設(shè)，不能因過長而迂回敷設(shè)；6mm2及以下配線長度誤差控制在20mm以內(nèi)，10mm2及以上配線長度誤差應控制在10mm以內(nèi)。

4.2.3 線槽外的導線成束采用扎帶捆綁見圖3，捆扎間隔100mm，轉(zhuǎn)角處必須捆扎；交、直流應分束捆扎，見圖4。

4.2.4 線槽內(nèi)的導線不得超過線槽空間容量的60%。

4.2.5 線槽出線時選擇就近的槽口。

4.2.6 側(cè)壁走線使用扎帶固定線束，固定間隔≤200mm，轉(zhuǎn)角處必須固定。

4.2.7 所有扎帶捆綁后應沿根部剪斷。

4.2.8 導線連接至器件的走線形式如下：

直線連接：接線點與線束在同一平面，見圖5。

弧線連接：接線點與線束不在同一平面，保證同一排器件彎曲弧度一致，見圖6。

4.3 接線安全要求

4.3.1 走線應與發(fā)熱器件保持距離，禁止在變壓器表面或電器件散熱口處走線。

4.3.2 對于柜內(nèi)不連接器件的散線終端（用戶現(xiàn)場使用），采用絕緣膠帶分別包裹各終端。

4.3.3 不經(jīng)過總電源開關(guān)切斷的電路，附近應粘貼警告標識。

4.3.4 連接時確保線號和絕緣軟套管包裹在端子壓接部分，不能套接至端子連接部分。

4.3.5 各電氣裝置接地點必須單獨引線接地，不能串聯(lián)過渡。

4.3.6 每個接地點只能連接1根導線。

4.3.7 所有柜門均應連接保護接地線，不能制作成螺旋形式。

5 成品電氣柜功能檢驗技術(shù)要求

5.1 安全要求

5.1.1 試驗前必須穿好絕緣鞋，并在被測電柜側(cè)壁張貼試驗警示標識。

5.1.2 試驗前檢測試驗用儀器、儀表功能正常。

5.1.3 通電過程確保身體各部分不接觸帶電部分、不能修改電路連接。

5.1.4 檢測完畢后要先斷開電源，再進行其他

操作。

5.2 通電前的檢測

5.2.1 確認器件的型號、規(guī)格、數(shù)量及安裝位置與布局圖紙或擺件工藝文件一致，并且無外觀損壞。

5.2.2 確認器件連接的線號與原理圖、接線圖或配線工藝文件一致，并且線號字體向外。

5.2.3 檢測進線電源電壓值原理圖要求，并連接至電氣柜總電源進線位置。

5.2.4 斷開所有電氣開關(guān)、數(shù)控系統(tǒng)部分的信號和供電連接。

5.3 短路檢測

5.3.1 檢測短路須斷開變壓器、穩(wěn)壓電源供電回路的開關(guān)。

5.3.2 檢測并確認三相供電回路的任意相間、任意相與零之間無短路；三相供電回路的任意相與交流控制回路220V、110V及24V、0V之間無短路。

5.3.3 檢測并確認交流控制回路220V與110V之間及交流控制電力路與零之間無短路。

5.3.4 檢測并確認24V與0V之間無短路。

5.4 通電后的檢測

5.4.1 檢測并確認變壓器和穩(wěn)壓電源的輸出符合產(chǎn)品原理要求。

5.4.2 按電氣原理圖控制要求逐項給定控制信號（給定信號的電壓應符合原理要求）。

5.4.3 不能同時給定互鎖信號。

5.4.4 給定信號后，觀察并確認回路中的器件動作符合原理要求；z測并確認各回路輸出端電壓符合原理要求。

5.4.5 檢測結(jié)束后恢復所有連接，斷開所有電氣開關(guān)。

6 結(jié)語

本文通過對于數(shù)控機床電氣柜制造過程制定明確的規(guī)范要求和檢測方法，有效地提升了電氣柜品質(zhì)，希望能夠為相關(guān)工作人員提供借鑒和參考。

參考文獻

[1] 機械電氣安全 機械電氣設(shè)備（第1部分）：通用技術(shù)條件（GB 5226.1-2008）[S].

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1.1數(shù)控機床的優(yōu)點

(1)自動化。車軸加工的工作在沒有引入數(shù)控機床前,一直是有專業(yè)的加工師傅手工來完成的,其加工過程中極易出現(xiàn)位置差不準確,弧面精度差,形狀不統(tǒng)一,廢品率高,成品率低等質(zhì)量問題。隨著數(shù)控機床的應用,卻完美的解決了上述問題,由于數(shù)控機床其操作系統(tǒng)是由計算機來控制的,在進行機床加工時,通過電腦編寫相應的操作程序輸入操作系統(tǒng),就可以加工出對應的零件,靈活性極強。(2)精度高。數(shù)控機床生產(chǎn)設(shè)備精度較高。比如,對新型的鐵路貨車而言,其車軸的各個直徑之間的過度是由各個半徑不同的圓弧構(gòu)成的,這是由人為控制的普通機床上不可能實現(xiàn)的精度需求,此時就必須使用數(shù)控機床來實現(xiàn)對其的加工。

1.2數(shù)控技術(shù)的應用

數(shù)控技術(shù)在加工貨車車軸零件中的應用,指的是把車軸零件的工藝參數(shù)、工藝過程、刀具的移位量、數(shù)控機床的運動等信息及參數(shù)用數(shù)控的語言編寫到程序單中,并對其進行校核的過程。數(shù)控機床編程的內(nèi)容及順序主要包括:分析車軸零件的圖樣、確定加工的工藝過程、對其進行數(shù)學處理、編寫加工程序清單、加工控制介質(zhì)、輸入程序、程序校驗、車軸工件試切。在實際應用中,對數(shù)控機床進編制程序有人工與自動兩種方式。人工編程也是自動編程的基礎(chǔ)。一般而言,對零件的加工數(shù)據(jù)與工藝等編程多為人工編程,在對復雜性較高的零件比如貨車車軸進行編制程序時多使用的是人工編制方法。

2數(shù)控機床加工貨車車軸的過程分析

在對貨車的車軸進行加工時,車軸的毛坯進行自動加工的工序前已經(jīng)完成了定位成孔工序,車軸的周身部分直徑與整體長度都已經(jīng)進行過定尺,在后續(xù)的加工過程中不再需要做大范圍的改動。毛坯車軸在自控加工中主要是對其進行組裝、粗車、精車、軸頸磨削、滾壓等工序,最終使車軸滿足設(shè)計要求。其中,車軸的防塵板與輪座等部件的加工余量較大。為提高生產(chǎn)效率,可以按照加工精度來進行分機床流水作業(yè),在數(shù)控機床上進行精車作業(yè),作業(yè)時注意為后續(xù)的加工工序留有余量。

2.1確定夾裝方案

車軸加工前,首先要確定其裝夾的方案。針對貨車車軸要求的加工工藝和基本尺寸參數(shù),在數(shù)控機床中使用托架來進行車軸定位。車軸裝夾后,以定位孔作為標準位置,數(shù)控機床的后端和前端都是活頂尖。裝夾的后尾處向前進行并頂進鎖死后,由主軸上撥叉來帶動車軸進行旋轉(zhuǎn)。由于機床的中部設(shè)有托架,因此車削工序只能分步完成,先車削一端再車削另一端。在進行車削時需要時刻注意車軸前端和撥叉前處的接觸間隙,以防止由于頂尖孔的加深而導致車軸端面把撥叉頂死,而導致加工精度降低。

2.2明確進給線路

車軸加工其次還應其進給的線路,這也是整個加工過程中控制車軸運動軌跡最重要的要素之一。進給線路主要是為了確定機床的刀具從開始到加工零件之間的運行軌跡,也就是其進刀和退刀的點和路徑,這也是編制的核心內(nèi)容。合理的進給路線可以有效減少空刀的進程,從而提高機床效率。特別是在循環(huán)加工零件時,不但可以提高效率還可以延長機床刀具的使用壽命。車軸在完成粗車時,只是在車軸的中心孔位置和端面進行了定位。因此在對車軸機械能精細加工工序時,可以從車軸的兩個端面出發(fā),向車軸的中心進行加工。設(shè)定進給線路,也就是使機床按照每一個步驟的工序?qū)Τ绦虻闹噶钸M行選擇,這也是編制程序最基本的步驟。比如:直線插補、快速移動、保證速度、平面順時針移動等等指令,將這些指令合理、有序地結(jié)合起來,就可以完成對數(shù)控加工進給路線的設(shè)定。

2.3確定系統(tǒng)的坐標系

在車削車軸之前,首先要在車軸確定好加工的原點位置,并以此建一個車軸的坐標系統(tǒng)。車軸建立坐標系可以簡化編程,使尺寸換算簡單化,從而降低誤差。在實際應用中,為提高車軸的加工精度,方便編制加工程序,一般將加工的原點設(shè)定在車軸前端面和軸線的交叉點處,這樣就可以保證程序基準、組裝、設(shè)計等的統(tǒng)一。

2.4選取道具

在完成對車軸加工工序的編程后,還應考慮選擇何種刀具。因為刀具的接觸點在實際加工中不是理想化的一個點而是一個圓弧,因此在做斜面加工、倒角、圓弧切削等工序時,都會或多或少出現(xiàn)加工過量或不足的問題。因此在加工過程中需要利用對程序的設(shè)定以使用刀具來進行加工補償,通過針對不同的刀具來選擇不同的補償指令來控制刀尖的運動方式,從而避免出現(xiàn)切削不足或者過量的情況。

2.5選擇切削用量

選擇車削用量,指的是限定刀具在切削過程中的進給量、深度、速度等參數(shù)。在加工過程中應按照設(shè)計標準及工藝手冊要求選擇合適切削用量,來配合加工車軸。如要達到Ra1.7標準就要設(shè)定車削深度為0.5到0.7mm,設(shè)定進給量為0.2到0.3mm/r。需要注意的是,切削速度則需要按照車軸與車刀材料來設(shè)定。

3結(jié)語

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關(guān)鍵詞： 雙主軸 數(shù)控螺紋銑 對置結(jié)構(gòu)

隨著中國制造業(yè)的不斷升級換代，人力成本快速上升。傳統(tǒng)的螺紋制造設(shè)備效率低，人力成本高，不能形成自動化流水操作，已經(jīng)遠遠不能滿足快速、高效生產(chǎn)螺紋的需求。面對鋼鋁復合采暖散熱器在國內(nèi)的大量制造，對雙頭G1正反牙螺紋管件的需求以每日百萬計，傳統(tǒng)的數(shù)控螺紋車床車該螺紋僅為每分鐘2-3個（單頭），效率極低，迫切需要新的加工理念與設(shè)備。為了改變目前這一狀況，我們研究、設(shè)計出SXSL-2型雙頭螺紋銑專用設(shè)備。

1.總體布局

本設(shè)備為機電液一體化設(shè)計。設(shè)備采用了雙主軸對置結(jié)構(gòu)，配置自動上下料接口，方便生產(chǎn)線的組成，具有結(jié)構(gòu)緊湊、布局先進合理、操作方便等優(yōu)點。主機部分主要由左床身、右床身、左主軸箱、右主軸箱、拖板、工作臺、自動夾具、上下料口等部件組成，數(shù)控螺紋銑設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1所示。

2.設(shè)備性能特點

數(shù)控螺紋銑為臥式雙主軸數(shù)控螺紋銑，采用四軸控制，四軸可自動定位。專用夾具將螺紋管件自動夾緊，夾具體帶著螺紋件隨著拖板及工作臺做X、Y向插補運動，左右主軸箱分別實現(xiàn)Z向進給運動，左右主軸同時并一次性完成片石加熱器連接管的兩端螺紋的加工，實現(xiàn)工件裝夾后一次性完成多道工序加工，縮短原有工序二次裝夾二次加工的時間，大大提高加工效率。

數(shù)控螺紋銑選用國產(chǎn)藍天數(shù)控系統(tǒng)GJ301M，通過5.5kW的主軸電動機及皮帶傳動將動力傳遞到左右主軸上。各軸向采用進口精密級絲杠螺母副及導軌，采用高精度絲桿專用支撐軸承，并對滾珠絲桿進行預拉伸，確保絲桿傳動精度，使設(shè)備具備動態(tài)性能好、無爬行、定位精度高及性能穩(wěn)定可靠等特點。

數(shù)控螺紋銑每分鐘加工雙頭螺紋6至8個，比傳統(tǒng)設(shè)備效率大大提高五六倍，適合大批量大批次螺紋加工。一臺數(shù)控螺紋銑可抵傳統(tǒng)設(shè)備約五臺。對直徑25以上的內(nèi)螺紋效率遠遠優(yōu)于數(shù)控車床和攻絲機；對30以上的外螺紋，效率遠遠優(yōu)于數(shù)控車床；目前大螺距外螺紋數(shù)控車削速度慢，搓絲機和滾牙機無法完成甚至很難完成。數(shù)控螺紋銑對大螺距外螺紋也可以輕松快速加工。由于數(shù)控螺紋銑加工參量由控制箱自由設(shè)定，自動加工精度可控達到0.01mm，并自動檢測螺紋部件。對操作員工技能要求不高，普通員工簡單培訓即可完成高要求的螺紋加工。

與傳統(tǒng)設(shè)備比較，高效、高精度、雙頭同時加工、結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理的數(shù)控螺紋銑流水線，是全新一代螺紋加工設(shè)備，可極大節(jié)省人力成本、加工時間及大大節(jié)約加工場地，為企業(yè)帶來豐厚回報。

3.設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)

本設(shè)備各功能部件布局緊湊合理，外觀造型宜人，功能齊全，上下料方便。設(shè)備操作站采用旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，操作簡單，安全，在設(shè)計制造中解決以下關(guān)鍵問題。

（1）加工排屑。因為片石加熱器連接管兩端加工導致排屑困難，為了解決這個問題，在主軸上配置主軸中心出水功能，靠主軸中心出水將切削排除管件中心孔。片石加熱器連接管兩端內(nèi)孔螺紋為正反牙螺紋，所以，我們在選用主軸配置旋轉(zhuǎn)接頭時，對主軸旋轉(zhuǎn)接頭分別提出要求。主軸在加工過程中一個正向旋轉(zhuǎn)，一個反向旋轉(zhuǎn)，所用高速旋轉(zhuǎn)接頭一個左旋，一個右旋。主軸及主軸高速旋轉(zhuǎn)接頭均選用臺灣知名品牌，根據(jù)要求進行定制，滿足設(shè)備的技術(shù)需求。

（2）左右主軸同軸度。為實現(xiàn)片石加熱器連接管兩端內(nèi)孔螺紋的同時加工，本設(shè)備的左右主軸同軸對置，并且雙主軸可在軸向移動中進行工件的上下料。由于工件的兩端螺紋的同時加工，這就對左右主軸的同軸度、主軸轉(zhuǎn)速的同步及Z向進給同步提出很高的要求，同軸度允差≤0.01mm。為解決這個問題，設(shè)計時，在左右床身加工時采用連接座、左右床身組合加工；左、右主軸箱一次裝夾，一次性加工；通過一次裝夾加工，保證左右主軸箱安裝基準面的一致性要求。裝配過程以左右床身導軌安裝靠面為基準，通過修配基準靠面，從而達到左右主軸的同軸要求；主軸轉(zhuǎn)速及Z向進給要求同步，為解決兩主軸轉(zhuǎn)速及Z向進給同步問題，設(shè)計時分別在左右主軸及主軸箱上安裝分辨率為1024的增量式編碼器，用于速度反饋。

（3）自動夾具。為了能快速便捷的與自動化生產(chǎn)線對接，必須實現(xiàn)工件的自動裝夾。因為雙主軸對置結(jié)構(gòu)，雙主軸同時加工，所以對夾具的夾緊要求比較高。夾具結(jié)構(gòu)如圖2所示。工件自進料道落下，取料氣缸伸出與夾緊塊配合夾緊工件，夾緊氣缸伸出，取料氣缸同步退回，將工件推送到V型塊所在的工作位。工件到位夾緊后，工件就位指令反饋給系統(tǒng)，其他各軸配合完成工件的兩端螺紋加工。零件加工完畢，夾緊氣缸退回，工件自動落至出料盤。在此過程中，夾緊氣缸的出力要求比較大，夾緊氣缸如果力道不夠，將導致工件在加工過程中受切屑力的影響發(fā)生震動及跑位，工件及刀具容易遭到損壞。

4.結(jié)語

該產(chǎn)品經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場考驗證明，性能可靠穩(wěn)定，完全滿足客戶需求，得到客戶好評。本產(chǎn)品不僅減少了制造零件種類，優(yōu)化了零件的加工工藝，使產(chǎn)品成本得到有效控制，而且占地面積小，提高了客戶及我公司產(chǎn)品的市場競爭力。

參考文獻：

[1]李才兒.單向螺紋銑刀發(fā)加工大直徑螺紋.新技術(shù)新工藝，2013.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 升級改造 精度

數(shù)控專業(yè)是一個較大的專業(yè)。為了培養(yǎng)學生的實際操作能力，數(shù)控車床的數(shù)量較多。而隨著時間的推移以及專業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床往往新舊并存，早期的設(shè)備，系統(tǒng)老化，精度差，且使用過程中容易出現(xiàn)故障，對教學效果造成較大影響。如果直接棄舊換新，就會造成浪費，這些問題急需得到解決。

一、數(shù)控車床改造的可行性及優(yōu)點

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)的進步，數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。而數(shù)控車床改造技術(shù)也日益成熟。這些都為職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的改造升級提供了可行性。同時，數(shù)控車床改造，相對于購置新設(shè)備，成本更低，節(jié)約政府采購資金；數(shù)控系統(tǒng)升級，可以更貼近當下生產(chǎn)實際，完善機床功能（比如加工程序的圖形模擬），從而提高教學質(zhì)量；教師通過參與機床的改造實施過程，對數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與功能進一步熟悉，可以提高教師的科研水平和機床維修操作技能。

數(shù)控車床改造，還有如下優(yōu)點：

1.投資少，交貨期短

在達到同樣設(shè)備技術(shù)水平情況下，改造所需費用僅為購置新機的1/3左右；由于技術(shù)升級所涉及的相關(guān)零部件全是標準件且技術(shù)要求更加明確，故交貨期可縮短至2～3個月。

2.可根據(jù)實際使用情況，合理增刪功能

作為舊機床的實際使用者，對相關(guān)技術(shù)要求了解透徹，但數(shù)控車床在教學上的應用與企業(yè)的應用存在一定的差別。因此，舊機床的升級改造更能發(fā)揮院校的主觀能動性，因地制宜增刪功能，使得產(chǎn)品貼合需求，做到有的放矢。

3.使用者更加了解機床結(jié)構(gòu)，便于維修保養(yǎng)

雖然經(jīng)過部分改造，但在操作使用和維修保養(yǎng)等方面，不再需要長時間培訓，待機床改造調(diào)試完畢，便可迅速投入教學實踐，一旦出現(xiàn)故障，也能迅速解決，減少維修成本。

二、數(shù)控車床改造的流程

數(shù)控車床的升級改造主要是對舊式數(shù)控車床進行改造。由于此類機床的數(shù)控系統(tǒng)比較落后，可根據(jù)舊數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)狀況和驅(qū)動要求的大小，采用新數(shù)控系統(tǒng)進行改造。通過增刪舊數(shù)控車床的功能，提高機床精度及安全性能。具體改造流程如下：

1.確定總體改造方案及數(shù)控系統(tǒng)升級

聯(lián)系舊機床生產(chǎn)廠家，確定技術(shù)改造方案和改造后的數(shù)控系統(tǒng)（一般考慮應用較廣的FANUC或西門子系統(tǒng)）。

2.判斷機械零部件的使用情況

數(shù)控車床調(diào)運至廠家，完成機床的拆分與清洗，判斷機械零部件的使用情況，確定哪些零部件需要更換或修配。

3.機械零部件的更換或再修配

對于數(shù)控車床來說，部分基礎(chǔ)件可以通過再加工重新利用，比如床身通過淬火、磨削后直接利用；床頭箱與床身的結(jié)合面重新磨削后的再利用。部分傳動件磨損嚴重，需要更換，比如床頭箱前后軸承的更換；X、Z軸絲杠及軸承的更換。

4.機床電氣、液壓系統(tǒng)的改造

系統(tǒng)升級改造，由原來的手動改為自動；一般電氣元件老化比較嚴重，相對來說電氣元件更新?lián)Q代也比較快，通過更換全部電氣元件成本不會太高，但各方面性能提升明顯，部分下走線可以改為上走線，安全性又大大提高；限位升級改造，由原來的硬限位改為絕對位置式軟限位。最后是外觀美觀改造，整機重新刷油漆；整機調(diào)試并出檢驗報告。

三、提高數(shù)控車床升級改造精度的常見方法

1.修復機床導軌精度

導軌的作用是對刀架進行承載并導向，其導向精度是機床集合精度的基礎(chǔ)。對于數(shù)控車床來說，其導軌往往是鑄鐵導軌，精加工時采用刮削方式，刮研顯點應為18～25點/cm2。同時，應保證的可靠性，比如手動改為自動，這樣就能提高位置控制精度。

2.修復主軸精度

數(shù)控車床工作時，主軸夾持工件形成主運動，其回轉(zhuǎn)精度對加工質(zhì)量有重要影響，精度的提高可以通過主軸的磨削、更換主軸軸承以及軸承間隙調(diào)整達到。當主軸軸承重新裝配好后，應檢查主軸錐孔中心線和回轉(zhuǎn)中心是否重合。

3.傳動精度的提高

傳動精度的保證主要取決于絲杠的傳動精度，可以通過更換X、Z軸絲杠及軸承達到目的。而滾珠絲杠作為標準化、通用化的部件，以其長壽命、高剛度、高效率、無間隙等特點得以廣泛應用。在滾珠絲杠的調(diào)試安裝中應特別注意其預緊力，因為其決定反向間隙，而反向間隙對機床精度影響非常大，調(diào)試后，反向間隙應小于5絲。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控設(shè)備也必將與時俱進，不斷更新。改造升級不僅可以降低成本、縮短交貨期，還給專業(yè)教師提供了難得的實踐內(nèi)容，一舉多得。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：發(fā)展;趨勢;現(xiàn)狀;方向;數(shù)控機床

引言

數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是各個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國數(shù)控技術(shù)與世界先進國家。相比還有一定的差距，因此了解數(shù)控技術(shù)國內(nèi)外的發(fā)展狀況對我國數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展有非常重要的意義。

數(shù)控技術(shù)（簡稱NC即NumericalContro1）應用于生產(chǎn)中已有二十多年的歷史了，它使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的變化，尤其是近年來.微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展給NC技術(shù)帶來了新的活力。數(shù)控機床是現(xiàn)代制造業(yè)的主流設(shè)備，是體現(xiàn)現(xiàn)代機床技術(shù)水平、現(xiàn)代機械制造業(yè)工藝水平的重要標志，是關(guān)系國計民生、國防尖端建設(shè)的戰(zhàn)略物資。因此世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。

1.數(shù)控車床的發(fā)展趨勢

根據(jù)2004年10月，完成的《數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃》。國內(nèi)數(shù)控機床大致發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下幾方面：

1.1智能、高速、高精度化

新一代數(shù)控機床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部（如電主軸、直線電機、LM直線滾動系統(tǒng)等）主軸轉(zhuǎn)速達15，000r/min以上。計算機技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計算機系統(tǒng)及其應用軟件的復雜化，帶來了機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化，數(shù)控機床的智能化程度日趨提高。

1.2設(shè)計、制造綠色化

綠色設(shè)計是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用和回收等整個生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進設(shè)計理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機床在設(shè)計時要考慮：綠色材料設(shè)計;可拆卸性設(shè)計;節(jié)能性設(shè)計;可回收性設(shè)計;模塊化設(shè)計;綠色包裝設(shè)計等。綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，通過綠色生產(chǎn)過程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。

1.3復合化與系統(tǒng)化

工件一次裝夾，能進行多種工序復合加工，可大大地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是機床一貫追求的。由于產(chǎn)品開發(fā)周期愈來愈短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發(fā)展。機床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。

1.4數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展

隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。

1.5數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其他控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂的Intranet技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“E一制造”，是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來越多的國內(nèi)用戶在進口數(shù)控機床時要求具有遠程通訊服務(wù)等功能。

1.6數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展

隨著數(shù)控機床網(wǎng)絡(luò)化應用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16h內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在99%以上，則數(shù)控機床的平均無故障運行時間（MTBF）就必須大于3000h。如主機與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10：l（數(shù)控的可靠比主機高一個數(shù)量級），數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于3h，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于105h。對整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。

1.7數(shù)控系統(tǒng)向復合化方向發(fā)展

在零件加工過程中，有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升速、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上，因此具有復合功能的機床成為近年來發(fā)展很快的機種。柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數(shù)控加工程序自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部加工工序。

1.8數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動化方向發(fā)展

加工自由曲面時，三軸聯(lián)動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參與切削，進而對工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而五軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削三維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當前的一個開發(fā)熱點。

2.結(jié)語

目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，主要還是依靠勞動力、價格、資源等方面的比較優(yōu)勢，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國外同行的差距還很大。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應該抓住機會不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，努力縮短與發(fā)達國家之間的差距。力爭早日實現(xiàn)數(shù)控機床產(chǎn)品從低端到高端、從初級產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造、從制造大國到制造強國的轉(zhuǎn)變。

參考文獻：

[1]王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機床.北京：國防工業(yè)出版社，2003

篇6

關(guān)鍵詞:數(shù)控化改造；數(shù)控系統(tǒng)；伺服系統(tǒng)

中圖分類號：TG502文獻標識碼： A 文章編號：

1 前言

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),是推動國家技術(shù)進步的主要力量。我國制造業(yè)水平與發(fā)達國家相比,總體水平偏低,為改變這種落后狀況,必須提高制造業(yè)的裝備水平,特別是機床的數(shù)控化率。購置數(shù)控機床是提高數(shù)控化率的途徑,對舊機床進行數(shù)控化改造,也是提高機床數(shù)控化率的重要途徑之一。機床數(shù)控化改造,是在機床上增加數(shù)控裝置,使其具有一定的自動化能力,以實現(xiàn)預定的加工工藝目標。它是根據(jù)生產(chǎn)實際需要提出,并隨著機床行業(yè)以及技術(shù)的不斷進步而發(fā)展起來的,它的內(nèi)容是應用成熟的數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗,以適應生產(chǎn)的具體要求為目的,對現(xiàn)有機床的局部結(jié)構(gòu)進行改造,并安裝新部件、新裝置、新附件,用計算機控制機床的工作,提高機床的技術(shù)性能指標,使之全部或局部達到新數(shù)控機床的水平。

2 數(shù)控化改造的內(nèi)容

機床數(shù)控化改造是指以可使用的普通舊機床作為毛坯,通過改造手段將其改造為具有數(shù)控機床功能的、且與同類新數(shù)控機床性能相近的數(shù)控機床,其改造的主要內(nèi)容如下:

2 . 1 精度的恢復和機械傳動部分的改進

隨著機床使用年數(shù)的增加,機床的機械傳動部件,如導軌、絲杠、軸承等都有不同程度的磨損。因此,機床改造過程中首要任務(wù)是對舊機床進行類似于通常的機床大修,以恢復機床精度,達到新機床的制造標準。但是機床數(shù)控化后對機床精度的要求與普通機床的大修是有區(qū)別的,即整個機床精度的恢復與機械傳動部分的改進,都要為滿足數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點和數(shù)控自動化加工的要求來進行。數(shù)控機床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)和進給驅(qū)動系統(tǒng)分別采用交、直流主軸電動機和伺服電動機驅(qū)動。這兩類電動機調(diào)速范圍大,并可無極變速,因此使主軸箱、進給變速箱及其傳動系統(tǒng)大為簡化。由電動機直接連接主軸或滾珠絲杠。目前數(shù)控機床進給系統(tǒng)中常用的機械傳動裝置主要有滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸母條和預加載荷雙齒輪齒條三種。機床采用的導軌是新材料低摩擦因數(shù)的導軌,如滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌。另外,在機床上還要加一些輔助裝置,如冷卻系統(tǒng)、空氣過濾器、自動換刀裝置、排屑裝置等。

2. 2 選定數(shù)控系統(tǒng)

根據(jù)要進行數(shù)控化改造機床的控制要求,選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)是至關(guān)重要的。選擇時,除了考慮各項功能滿足要求外,還一定要確保系統(tǒng)工作可靠性。一般以性能價格比來選取,并適當考慮售后服務(wù)和故障維修等有關(guān)情況。如選用企業(yè)內(nèi)已有數(shù)控機床中相同型號的數(shù)控系統(tǒng),對今后操作、編程、維修等都帶來較大的方便。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的選取,也按改造數(shù)控機床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng),改造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。

當前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司比較多,國外的公司如SIEMENS公司、FANUC公司、國內(nèi)的公司如廣州數(shù)控GSK公司、華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司等。一般,進口系統(tǒng)較國產(chǎn)系統(tǒng)性能穩(wěn)定,但價格昂貴,將其用于機床改造,有些得不償失。國產(chǎn)系統(tǒng)在目前市場上有各種經(jīng)濟型和標準型數(shù)控系統(tǒng)供應。其中,經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,技術(shù)易于掌握及制造成本低等優(yōu)點,系統(tǒng)性能相對較差,可靠性不高;另外,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,標準型數(shù)控系統(tǒng)制造成本越來越低,售價也在不斷降低,所以在系統(tǒng)選擇上一般可以考慮國產(chǎn)標準型數(shù)控系統(tǒng),例如廣州數(shù)控系統(tǒng)或華中數(shù)控系統(tǒng)。

在選擇數(shù)控系統(tǒng)時,應了解系統(tǒng)的控制軸數(shù),特別是聯(lián)動軸數(shù)。因為這與數(shù)控系統(tǒng)的價格有直接關(guān)系。對只需點位控制的機床,就不要求控制聯(lián)動軸,有需要進行輪廓控制的場合,才需要選用有聯(lián)動功能的系統(tǒng)。例如,改造鉆床時,可選兩個控制軸的點位控制系統(tǒng),不要求兩軸聯(lián)動;改裝車床時,則需要兩軸聯(lián)動;改裝要加工空間曲面的銑床時,則需要三軸聯(lián)動。

2. 3 伺服系統(tǒng)設(shè)計

伺服系統(tǒng)分為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)三種。開環(huán)控制系統(tǒng)主要由驅(qū)動控制單元、執(zhí)行元件和機床組成。閉環(huán)伺服驅(qū)動由執(zhí)行元件、驅(qū)動控制單元、機床以及反饋檢測單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。在普通機床的數(shù)控化改造中一般采用步進電動機和交流伺服電動機。交流伺服電動機調(diào)速方便,體積小,目前廣泛用于數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)。與步進電動機相比, 其精度高、價格昂貴,考慮到改造本身是經(jīng)濟型改造,因此一般選用步進電動機作為驅(qū)動裝置。檢測反饋單元一般用光柵、脈沖編碼器等。在選擇驅(qū)動裝置時,一定要考慮其運轉(zhuǎn)性能與電動機的匹配,同時也要考慮其接口數(shù)據(jù)與數(shù)控裝置接口數(shù)據(jù)的匹配。目前國內(nèi)外的數(shù)控系統(tǒng)廠家,都開發(fā)了與自己系統(tǒng)配套的驅(qū)動器,如廣州數(shù)控適配DA98系列驅(qū)動器,華中適配HSV系列驅(qū)動器,FANUC(發(fā)那科)本身開發(fā)了集成程度很高的多軸驅(qū)動器,所以一般優(yōu)先考慮配套的驅(qū)動器。

2 . 4 電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計

在進行機床數(shù)控化改造時,原機床的電氣控制部分一般只能報廢,重新按數(shù)控化改造要求進行設(shè)計制作。數(shù)控機床的強電控制部分設(shè)計中要特別注意的是,數(shù)控系統(tǒng)各接口信號的特點和形式要相配,并且在設(shè)計過程中應盡量簡化強電控制線路。

在電氣控制系統(tǒng)的改造設(shè)計中,應該遵循:機床在滿足控制要求的前提下,設(shè)計方案力求簡單、經(jīng)濟,不宜盲目追求自動化和高指標,力求控制系統(tǒng)操作簡單、車床使用與維修方便。機床中的主軸電動機、冷卻泵電動機、刀架電動機等均需系統(tǒng)自動控制。數(shù)控機床中電氣控制系統(tǒng)除了對機床輔助運動和輔助動作控制外,還包括對保護開關(guān)、各種行程、極限開關(guān)的控制, 以及在操作盤上所有按鍵、操作指示燈等的控制。改造后的電氣控制系統(tǒng),不僅保留了機床傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點,同時具有體積小、功能強、通用性和靈活性強、使用維護方便等特點。

2. 5 整機聯(lián)接調(diào)試

舊機床上述各個部件的改造過程完成后,就可對組裝后改造機床各個部件進行調(diào)試。一般先對電氣控制部分進行調(diào)試,看單個動作是否正常,然后再進機調(diào)試階段。

3 結(jié)語

由于機床數(shù)控化改造有多種方案,機床類型不同,改造的內(nèi)容也不同,所以上述機床改造內(nèi)容并非一成不變,而要根據(jù)實際情況選取合適的方式,以使普通機床數(shù)控化改造后的性能與新的同類數(shù)控機床相近或相同。另外,在機床數(shù)控化改造完成后,還應注意培訓數(shù)控機床的操作人員和編程人員,以使改造后的數(shù)控機床能夠盡快發(fā)揮作用。

參考文獻

[1] 羅永順.機床數(shù)控化改造技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社.

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床 培養(yǎng)興趣 未來前景

The first class of the numerical control machine

Wang Yurong

【Abstract】The first lesson of the numerical control machine should be started from cultivating students’ interest, how to learn well the numerical control and the future foreground of the numerical control machine, elucidated the developing course of the numerical control machine and the wide use of the numerical controlling technology. Teachers should lead students to master the knowledge on the machine, know about the electric control technology, to be good at the operating skill, to do some simple programme and to apply the computer office technology. Collecting knowledge can prepare for learning well the numerical control machining and look into the future of it.

【Keywords】Numerical control machine Cultivating interest Future foreground

隨著我國機加工業(yè)向大規(guī)模集約化的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)越來越多的運用到機床,這樣就需要大批數(shù)控加工的技術(shù)人員、編程的技術(shù)人員以及數(shù)控機床的操作人員,技工學校就是培養(yǎng)這些技術(shù)人員的搖籃。

如何為技工學校的學生上好數(shù)控機床第一課?我從以下三個方面入手:

1.培養(yǎng)學生學習興趣。

1.1 數(shù)控機床的發(fā)展過程。什么是數(shù)控機床?數(shù)字控制機床(Numerical Control Machine Tools)簡稱數(shù)控機床,這是一種將數(shù)字計算技術(shù)應用于機床的控制技術(shù)。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示,通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。

數(shù)控機床綜合應用了自動控制、計算機、微電子、精密測量和機床結(jié)構(gòu)等方面的最新成就。

從1952年至今,數(shù)控機床按照控制機的發(fā)展,已經(jīng)歷了五代。

1959年,由于在計算機行業(yè)中研制出晶體管元件,因而在數(shù)控系統(tǒng)中廣泛采用晶體管和印刷電路板,從而跨入了第二代。

1965年,出現(xiàn)小規(guī)模集成電路,由于它體積小、功耗低,使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進一步提高,數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。

以上三代系統(tǒng),都是采用專用控制計算機的硬接線數(shù)控系統(tǒng),我們稱之為硬線系統(tǒng),統(tǒng)稱為普通數(shù)控系統(tǒng)(NC)。

隨著計算技術(shù)的發(fā)展,小型計算機的價格急劇下降,激烈地沖擊著市場。數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家認識到,采用小型計算機來取代專用控制計算機,經(jīng)濟上是合算的,許多功能可以依靠編制專用程序存在計算機的存儲器中,構(gòu)成所謂控制軟件而加以實現(xiàn),提高了系統(tǒng)的可靠性和功能特色。這種數(shù)控系統(tǒng),稱為第四代系統(tǒng),即計算機數(shù)控系統(tǒng)(CNC)。

計算機技術(shù)的發(fā)展是日新月異的,就在1970年前后,美國英特爾(Intel)公司開發(fā)和使用了四位微處理器,微處理芯片滲透到各個行業(yè),數(shù)控技術(shù)也不例外。我們把以微處理機技術(shù)為特征的數(shù)控系統(tǒng)稱為第五代系統(tǒng)(MNC)。

1.2 數(shù)控技術(shù)的廣泛運用。數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對市場的適應能力和競爭能力。工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,如數(shù)控機床等。其技術(shù)涉及多個領(lǐng)域:①機械制造技術(shù);②信息處理、加工、傳輸技術(shù);③自動控制技術(shù);④伺服驅(qū)動技術(shù);⑥傳感器技術(shù);⑥軟件技術(shù)等。

數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大,對國計民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用,這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢,如:橋式三、五坐標高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動式五座標AC擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動式三座標數(shù)控龍門銑床等。

2.如何學好數(shù)控技術(shù)。數(shù)控專業(yè)是機械制造技術(shù)、電子技術(shù)與計算機應用技術(shù)相結(jié)合的專業(yè),培養(yǎng)適應現(xiàn)代制造業(yè)需要,德、智、體、美全面發(fā)展,具有較扎實的基礎(chǔ)理論知識,熟練掌握各種專業(yè)技能,職業(yè)素質(zhì)優(yōu)良,專業(yè)技術(shù)適用,實踐能力突出,能在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域面向數(shù)控加工、模具設(shè)計與制造、CAD/CAM技術(shù)等多個不同方向發(fā)展,在生產(chǎn)第一線從事數(shù)控設(shè)備的操作、編程維護以及生產(chǎn)組織和管理等方面工作的高等技術(shù)應用型人才。

在學習數(shù)控機床前,先積累一些必備的知識,要求較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的基本理論知識,主要包括機械制圖、工程力學、機械基礎(chǔ)、車工工藝學、工件的裝夾與定位、機械設(shè)計理論與制造技術(shù)、電工電子技術(shù)、計算機應用技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)等學科的基礎(chǔ)理論和應用知識。

2.1 要掌握機加工知識。在學習時應初步掌握普通機床的加工工藝,裝夾、定位,加工工序的安排等。這樣對普通的技工學校學生要求就高了很多,要想學好數(shù)控機床的加工,在理論和實踐兩方面都要有大量的積累。建議同學先多了解數(shù)控機床的信息知識,增加興趣。

2.2 要了解電氣控制技術(shù)。數(shù)控機床是電氣自動化程度非常高的設(shè)備,如進刀量、加工量等全部依靠的是編碼器控制,各種定位等主要依靠光、電、磁等各種傳感器控制。不掌握足夠的電氣控制技術(shù)不僅難以正確操作設(shè)備,就是一些簡單的故障也難以排除,因此更談不上利用數(shù)控機床加工出合格的工件。

2.3 要熟練計算機操作技術(shù)。目前,最新的數(shù)控機床都是利用微型計算機控制和操作的。其操作系統(tǒng)使用的就是計算機操作系統(tǒng),不掌握一定的計算機操作技術(shù)根本談不上去學習和使用數(shù)控機床。因此學習和使用數(shù)控機床首先必須具備的條件就是會熟練使用計算機操作系統(tǒng)。

2.4 要會簡單計算機編程。數(shù)控機床所加工的工件形狀和工件的加工步驟以及加工順序全部依靠給計算機輸入指令來進行操作的,這些指令就是通過編寫操作程序來完成的。因此學習數(shù)控機床首先要熟記各種操作指令,然后根據(jù)加工工件的要求和加工的順序?qū)⒅噶罹帉懗刹僮鞒绦?這些操作程序就是通過計算機來指揮機床進行機加工作業(yè)的。不懂得指令的含義或不會把指令變成程序就無法指揮數(shù)控機床進行機加工。

2.5 要能運用計算機辦公技術(shù)(CAD/CAM)。數(shù)控機床的出現(xiàn)主要是為了適應越來越復雜的加工工件要求的,而目前很多工件用常規(guī)的人工設(shè)計已無法完成,即使設(shè)計出來,它的圖紙也難以識別。如飛機發(fā)動機、各種汽輪機等。這些復雜的工件都需要使用計算機輔助設(shè)計(CAD)和計算機輔助加工(CAM)。如果不了解CAD/CAM等常規(guī)的知識也無法熟練操作數(shù)控機床。

3.數(shù)控加工未來前景。

3.1 人才缺乏,人才寶貴(我國材料科學研究領(lǐng)先,但機加工技術(shù)落后)。目前,我國制造業(yè)已開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù),但掌握數(shù)控技術(shù)的機電復臺型人才奇缺,其中僅數(shù)控機床的操作、編程、維修人員就短缺60多萬人。我國數(shù)控技術(shù)人才不僅數(shù)量上奇缺,數(shù)控技術(shù)是集機械、電子、信息和管理等學科于一體的新興交叉學科,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對人才的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)提出了新的要求,高起點地培養(yǎng)從事數(shù)控加工、模具制造、CAD/CAM技術(shù)的機電復合型人才,以滿足制造業(yè)發(fā)展對人才的需求。

3.2 未來普通機床逐步向數(shù)控機床發(fā)展。未來的機加工技術(shù)將越來越向高效、復雜化、高精度方向發(fā)展。普通機床已無法完成其加工要求,這樣一來,普通機床將逐步被數(shù)控機床所取代。

數(shù)控機床與普通機床相比較,有以下優(yōu)點:

①自動化程度高,具有很高的生產(chǎn)效率,而且可以大大降低工人的勞動強度。

②對加工對象的適應性強,可以適合加工普通機床無法完成的復雜工件。

③加工精度高,質(zhì)量穩(wěn)定,不受操作工人的情緒影響,對人員的依賴性小。

④易于建立與計算機間的通信聯(lián)絡(luò),容易實現(xiàn)群控。

最經(jīng)濟的是普通機床可以改裝為數(shù)控機床,這樣由普通機床向數(shù)控機床發(fā)展的步伐又可更快一步。

篇8

這幾年來，機床行業(yè)向國民經(jīng)濟各部門提供了一大批先進適用的數(shù)控機床。向航天等國防尖端、造船、大型發(fā)電設(shè)備制造、冶金設(shè)備制造、機車車輛制造等重要用戶提供了一批高質(zhì)量的數(shù)控機床和柔性制造單元。如武漢重型機床廠和北京第二機床廠分別與大連理工大學合作，先后為航天部門提供了大型數(shù)字化仿形三軸聯(lián)動和四軸聯(lián)動控制的數(shù)控立車和數(shù)控鏜銑床、為打破國外限制，發(fā)展國家航天事業(yè)作出了貢獻。

研華ARK系列嵌入式工控機在數(shù)控機床系統(tǒng)中的應用

項目簡介：采用嵌入工業(yè)計算機技術(shù)的數(shù)控機床具有廣泛的適應性，利用其滿足客戶需求的計算能力以及具有的網(wǎng)絡(luò)控制能力，使內(nèi)嵌嵌入式工控機的機床在加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟效果隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。

趨勢意義：實現(xiàn)數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后，將在數(shù)控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。滿足客戶需要的嵌入式工控機系統(tǒng)ARK系列將為我國制造業(yè)作出更大的貢獻!

新型四軸數(shù)控車床

項目簡介：根據(jù)國內(nèi)外市場需求而開發(fā)的新產(chǎn)品MJ―860DT四軸數(shù)控車床。該機是一種采用雙液壓臥式回輪刀架面對面同軸線對置安裝的四軸數(shù)控車床，液壓尾座套筒縱向編程移動，有效解決了在車削長套筒類零件并采用內(nèi)漲式夾具時的快速裝夾效率問題。該機床具有強大的金屬去除能力和高效加工效率，特別適宜長軸類零件和軍工行業(yè)大型彈體零件的高效、精密車削。

趨勢意義：以重切削、高剛性、高效率為其顯著特點。該機床的開發(fā)成功填補了國內(nèi)此類數(shù)控車床產(chǎn)品的空白。

線路板數(shù)控銑床的銑技術(shù)

項目簡介：線路板數(shù)控銑床的銑技術(shù)包括選擇走刀方向、補償方法、定位方法、框架的結(jié)構(gòu)、下刀點。都是保證銑加工精度的重要方面。系統(tǒng)介紹走刀方向、補償方法，定位方法和下刀點，框架及下刀點等。當銑刀切入板材時，有一個被切削面總是迎著銑刀的切削刃，而另一面總是逆著銑刀的切削刃。定位方法可分為兩種；一是內(nèi)定位，二是外定位。定位對于工藝制定人員也十分重要，一般在線路板前期制作時就應確定定位的方案。內(nèi)定位是通用的方法。所謂內(nèi)定位是選擇印制板內(nèi)的安裝孔，插撥孔或其它非金屬化孔作為定位孔。下刀點和加工順序選擇的好，能使框架保持最大的強度最快的速度。選擇的不好，框架容易變形而使印制板報廢。

趨勢意義：國內(nèi)先進

機床主軸制動控制方式的改進設(shè)計

項目簡介：對機床主軸制動控制方式進行了改進設(shè)計，判斷主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，不采用延時2．5s，即認定主軸電動機停止旋轉(zhuǎn)的控制方式，而是實時監(jiān)控主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，當主軸旋轉(zhuǎn)低于一定轉(zhuǎn)速時，立即發(fā)出主軸停止完了信號。PLC實現(xiàn)主軸能耗制動的控制方法。

趨勢意義：采用改進的控制方式用PLC控制機床主軸的制動，能夠可靠地判別機床主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，避免了機床的誤動作，節(jié)約了主軸加工的輔助時間，使機床的保護性能更趨于完善。

數(shù)控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償方法

項目簡介：研究了結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的自動對刀和刀具磨損自動補償裝置。數(shù)控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償裝置結(jié)構(gòu)非常簡單，由對刀塊、絕緣體和底座三部分組成。整個裝置由底座通過螺釘固定在工作臺上。對刀裝置與工作臺一起通過x向的伺服電機做水平方向的移動，刀具由z向伺服電機控制做上下移動。對刀塊和底座各有一個接線端。該對刀方法具有對刀裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作方便的特點，可以同時解決刀具的自動對刀和刀具磨損的自動補償問題，且對刀和刀具磨損補償?shù)木雀?。?/p>

趨勢意義：該對刀方法具有很強的使用性，在刨床數(shù)控系統(tǒng)中有較高的推廣應用價值。該對刀方法已在作者研制的刨床數(shù)控系統(tǒng)中應用，并取得了很好的使用效果。

全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)

項目簡介：全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)的主要技術(shù)指標包括：控制軸數(shù)32個；聯(lián)動8軸以上，實現(xiàn)5坐標聯(lián)動；6個通道；具有16位模擬量伺服接口等15項先進功能。全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)在中國機床產(chǎn)業(yè)與數(shù)控系統(tǒng)制造技術(shù)方面創(chuàng)造了多個第一：數(shù)控系統(tǒng)的全集成配套；實際加工工件的總線式數(shù)控加工中心；完全自主知識產(chǎn)權(quán)和國產(chǎn)化；加工層管理層的網(wǎng)絡(luò)化操作；采用最少硬件的開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)。

趨勢意義：遼寧省科學技術(shù)廳和中國機床工具工業(yè)協(xié)會組織行業(yè)專家對上述成果作出鑒定，結(jié)論是全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)具有國際先進水平，填補了國內(nèi)高檔機床數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)空白。

高速高精度的全功能數(shù)控車床QTNl00―Ⅱ

項目簡介：采用先進電主軸技術(shù)的QTN 100―Ⅱ，主軸轉(zhuǎn)速達6000rpm，可適應從低速重載切削到高速高功率的切削；它采用了平滑高增益的伺服控制和高效能的AC伺服電機以實現(xiàn)快速而無震動的加減速，其x軸和z軸的快速移動速度分別達30m／rain和33m／min。該機床配置高速高精度的12位刀塔，高速的刀具交換大幅提高了生產(chǎn)效率，其刀塔單步分度僅需0．18秒。而且，由伺服電機驅(qū)動的智能尾架，不但可以方便準確地對位置進行自動控制，還能對尾座的推力進行自動調(diào)整。?QTN 100―Ⅱ配備有刀具測量裝置，可通過使用棒料送料器實現(xiàn)成套零件的加工、自動工件收集器等自動化功能選項。此外，機床還配置了MAZAK公司最新的MAZATROL MATRIX數(shù)控系統(tǒng)，采用人機對話式的編程方式，具有干涉檢查、智能安全保護、震動抑制和聲音提醒等功能。

趨勢意義：國際先進

大型零件國產(chǎn)數(shù)控機床加工生產(chǎn)線開發(fā)研究

篇9

采用數(shù)字技術(shù)進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現(xiàn)的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉(zhuǎn)動機翼時，利用全數(shù)字電子計算機對機翼加工路徑進行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。

1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同時控制三軸的運動。這臺數(shù)控機床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機床。

這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來。

在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機床。

數(shù)控機床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因為數(shù)控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。

然而，由于當時的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。

到了1960年以后，點位控制的數(shù)控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數(shù)控機床中，85%是點位控制的機床。

數(shù)控機床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機床，它能實現(xiàn)工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。

1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發(fā)及應用。1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機床，使數(shù)控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數(shù)字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數(shù)控機床的普及應用和大力發(fā)展。

80年代，國際上出現(xiàn)了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用。

目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。

所以機床數(shù)控技術(shù)，被認為是現(xiàn)代機械自動化的基礎(chǔ)技術(shù)。

那什么是車床呢？據(jù)資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床；1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。

車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。

普通車床的加工對象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。

轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。

自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。

多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高3～5倍。

仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型

立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。

鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅(qū)動的小砂輪鏟磨齒面。

專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯(lián)合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點，適用于工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術(shù)和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什么復雜性和科技含量。

我國的數(shù)控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬于勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發(fā)展為數(shù)控車床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數(shù)控機床幾天甚至幾個小時就全干好了，而且精度比你設(shè)計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發(fā)展到數(shù)控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很?，F(xiàn)在用數(shù)控設(shè)備，只要你會編程，把參數(shù)輸進去就可以了，很簡單，剛畢業(yè)的技校學生都會，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數(shù)控車床后，機床制造業(yè)就進入了數(shù)控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數(shù)控機床，但后來中國進入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數(shù)控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯(lián)的路子，什么叫蘇聯(lián)的路子，舉個例子來講：比如，生產(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個專用生產(chǎn)線，用多臺專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數(shù)發(fā)生了變化，這條線就報廢了，生產(chǎn)人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經(jīng)濟，這些廠不能迅速適應市場，經(jīng)營就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗?，F(xiàn)代的生產(chǎn)也有大批量生產(chǎn)，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設(shè)備是數(shù)控的，適應起來就快。專業(yè)機床的路子已經(jīng)到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯(lián)了幾臺五軸聯(lián)動的數(shù)控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯(lián)的機床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數(shù)控機床，但數(shù)控機床的發(fā)展，還是要數(shù)德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數(shù)控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國的電子系統(tǒng)工業(yè)本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執(zhí)機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術(shù)，消化后大量仿造，經(jīng)過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數(shù)控機床生產(chǎn)國，直到現(xiàn)在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數(shù)控機床的核心就在數(shù)控系統(tǒng)方面，日本目前在系統(tǒng)方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統(tǒng)用步進電機，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機?，F(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅(qū)動的，一般的系統(tǒng)能同時控制3軸，高級系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說系統(tǒng)，就是國內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點的數(shù)控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內(nèi)的各大機床廠，數(shù)控系統(tǒng)100％外購，各廠家一般都買日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80％以上，也有德國西門子的系統(tǒng)，但比較少。德國西門子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國系統(tǒng)不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性不夠，西門子系統(tǒng)的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來西門子系統(tǒng)改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統(tǒng)漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產(chǎn)高級數(shù)控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什么沒有能成為數(shù)控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當時美國的勞動力貴，買比制造劃算。機床屬于投資大，見效慢，回報率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國情況。但后來美國發(fā)現(xiàn)，機床屬于戰(zhàn)略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規(guī)定了一些單位只能買國產(chǎn)設(shè)備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數(shù)控機床行業(yè)。美國機床在世界上沒有什么競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、臺灣的數(shù)控機床制造能力比大陸地區(qū)略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術(shù)發(fā)展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)控系統(tǒng)，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對他們的系統(tǒng)信不過。韓國數(shù)控機床主要有兩家：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國設(shè)有合資企業(yè)。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統(tǒng)采購日本的。但他們的機床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產(chǎn)的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內(nèi)的競爭中，也打著“國產(chǎn)”的旗號。

近來隨著中國的經(jīng)濟發(fā)展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設(shè)立了一家數(shù)控機床合資廠，據(jù)說制造水平相當高，號稱“智能化、網(wǎng)絡(luò)化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺數(shù)控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產(chǎn)數(shù)控機床，各廠家也在努力追趕。國內(nèi)買機床最多的是軍工企業(yè)，一個購買計劃里，80％是進口，國產(chǎn)機床滿足不了需要。今后五年內(nèi)，這個趨勢不會改變。不過就目前國內(nèi)的需要來講，我國的數(shù)控機床目前能滿足中低檔產(chǎn)品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數(shù)控機床科研、設(shè)計、制造和使用上，技術(shù)最先進、經(jīng)驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

1.美國的數(shù)控發(fā)展史

美國政府重視機床工業(yè)，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數(shù)控機床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機床的主機設(shè)計、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應用技術(shù)，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數(shù)控機床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進的日本超過，并大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。

2.德國的數(shù)控發(fā)展史

德國政府一貫重視機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數(shù)控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學科研部門緊密合作，對數(shù)控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機床質(zhì)量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機床。德國特別重視數(shù)控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之數(shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。

3.日本的數(shù)控發(fā)展史

日本政府對機床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發(fā)展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機床技術(shù)上學習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數(shù)控機床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數(shù)控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過600人，月產(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內(nèi)約占70%，對加速日本和世界數(shù)控機床的發(fā)展起了重大促進作用。

4.我國的現(xiàn)狀

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，中國于1958年研制出第一臺數(shù)控機床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機床特點、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進數(shù)控機床先進技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。 

 在20余年間，數(shù)控機床的設(shè)計和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓一批設(shè)計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床，使設(shè)計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術(shù)的差距；通過利用國外先進元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機床，供應國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足，努力發(fā)展先進技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。

2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數(shù)控機床進口國。目前正在提高機械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國家機械加工設(shè)備數(shù)控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數(shù)控機床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機床，數(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機床就成了數(shù)控機床。當然，普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車床和加工中心。我國目前各種門類的數(shù)控機床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術(shù)。上海一家企業(yè)購買日本著名的機床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向六個方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國的機床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。三、數(shù)控系統(tǒng) 由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口。華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機床業(yè)進軍，但機床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機床廠的簡易數(shù)控系統(tǒng)也不錯。我們國家機床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。

四、機床精度1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定位精度等5種。2、機床精度體系：目前我們國家內(nèi)承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。3、看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統(tǒng)計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業(yè)機床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質(zhì)量不錯，目前效益良好，年產(chǎn)600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺。2、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產(chǎn)數(shù)控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產(chǎn)能力不知。5、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺。5、民營企業(yè)進入機床行業(yè)情況1、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產(chǎn)機床，主要是從日本引進技術(shù)，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數(shù)控車床，水平相當不錯。六、軍工企業(yè)技改情況軍工企業(yè)得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購買普通設(shè)備。尤其是近3年來，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進數(shù)控機床。也從國內(nèi)機床廠哪里采購了大批普通數(shù)控機床，國內(nèi)機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術(shù)，爭取軍工企業(yè)的高端訂單。聽在軍工企業(yè)的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實，總書記掌權(quán)以來，已經(jīng)把國防事業(yè)提到了和經(jīng)濟發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)濟發(fā)展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產(chǎn)大國。

參考文獻：

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5.《中國機械工程》

6.《數(shù)控機床及應用》作者：李佳

7.《機械設(shè)計與制造工程》2001年第30卷第1期

8《機電新產(chǎn)品導報》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

10.機械》2007年第34卷第8期

篇10

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工；加工精度；影響因素

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，對機械產(chǎn)品的精度要求越來越高。數(shù)控機床的出現(xiàn)大大增強了機械制造的能力，為經(jīng)濟和社會進步做出了重大貢獻。數(shù)控機床搭配了可程序化控制的自動控制系統(tǒng)，在驅(qū)動方式和加工結(jié)構(gòu)等功能方面都有較大幅度的改變，能夠更加精準、快速地完成更為復雜、精密的零件加工。數(shù)控機床在加工的過程中能夠更大程度上保證產(chǎn)品輸出質(zhì)量，并提高加工速度，整體上提高了機械制造的能力和生產(chǎn)效率。數(shù)控機床雖然有著諸多優(yōu)點，但在加工過程中也會受到一些因素干擾，進而對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1、數(shù)控機床的工作原理

數(shù)控機床在很大程度上提高了機床加工的精度和效率，同時裝有可編程控制的自動化系統(tǒng)和多工位刀塔，能夠進行多種復雜、精密的零件加工，具有實用性強、加工精度高、自動化程度高等特點，數(shù)控機床的工作原理如圖1所示。

數(shù)控機床在工作時，主要是按照相應的順序?qū)Υ庸すぜM行處理，結(jié)合參數(shù)和數(shù)控要求的數(shù)控語言，對加工程序進行編制，之后輸入，計算機數(shù)字化控制）裝置中，對加工程序進行進一步的處理和完善，之后向系統(tǒng)發(fā)出命令，由系統(tǒng)驅(qū)動機床部件推動刀具運動，從而實現(xiàn)對于零件的加工。

2、數(shù)控機床加工精度的影響因素

由數(shù)控機床的組成可以知道，通常情況下影響數(shù)控加工精度的主要因素包括兩部分，一是機床本身所具有的機械精度，一是機床所配備的伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動精度。綜合實踐來分析，在眾多影響數(shù)控加工精度的因素中：機床本身制造誤差大約占到1/2，設(shè)備加工過程中誤差所占比例約為1/3，檢測誤差所占比例約為1/6。

2.1伺服系統(tǒng)驅(qū)動因素

通過對數(shù)控機床的原理分析可知，伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的中樞控制部分，主要是通過將驅(qū)動機床的部件轉(zhuǎn)化為零件進行加工。伺服系統(tǒng)的功能實現(xiàn)又是通過電機驅(qū)動絲杠完成的，絲杠的傳動精度就成為伺服系統(tǒng)的控制精度。數(shù)控加工設(shè)備通常采用半閉環(huán)控制伺服進給系統(tǒng)控制，在產(chǎn)品加工過程中，絲杠收到伺服系統(tǒng)信號需要反向運轉(zhuǎn)時會有短暫的空轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一空轉(zhuǎn)現(xiàn)象會引起反向間隙誤差，進而影響數(shù)控加工精度。此外數(shù)控設(shè)備在傳動過程中容易受到外界振動和載荷的影響，繼而出現(xiàn)彈性形變，引發(fā)彈性間隙誤差。

2.2刀具參數(shù)變化因素

數(shù)控機床的加工過程靠的是刀具在程序控制下完成對產(chǎn)品的切削、銑磨等，以最終完成對產(chǎn)品的加工過程。在車刀切削的過程中，車刀存在主偏角和刀尖圓弧半徑，在切削棒料零件時，車刀的軸線會產(chǎn)生細微的偏差，如果不對偏差加以考慮，當主偏角不斷減小時偏差會不斷增大。因此，在數(shù)控設(shè)備加工過程中刀具的參數(shù)對于加工精度也有著一定的影響，需要在程序編程的過程中按照產(chǎn)品的特征，將刀具軸線所產(chǎn)生的偏差加以分析，對刀具產(chǎn)生的位移長度進行修正。此外，在數(shù)控機床運轉(zhuǎn)時，車刀的刀尖圓弧半徑、主偏角、刀尖與零件中心的高度偏差等都可能影響數(shù)控機床的加工精度，需要在編程時進行考慮和分析。

3、提高數(shù)控加工精度的措施

3.1伺服系統(tǒng)誤差及抑制

數(shù)控加工過程中伺服系統(tǒng)的精確度對加工質(zhì)量的影響是直接的，對于伺服系統(tǒng)方面引起的誤差必須高度重視。為了更好地抑制伺服系統(tǒng)誤差，應從機床的設(shè)計階段就采取相應的措施，如采用動態(tài)性能優(yōu)越的驅(qū)動裝置，增強伺服裝置的抗壓、抗載能力等。當數(shù)控設(shè)備的伺服裝置選定后，還應該在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置方面進行優(yōu)化，可以選擇盡可能高的位置環(huán)增益，以保證各進給軸的位置開環(huán)增益相等。伺服系統(tǒng)對直線、圓弧加工的影響及抑制方法：①速度誤差不影響單軸直線加工時停止位置的準確性，只是在時間上實際位置達到指令位置有些滯后，但不影響精度。②當各進給軸位置開環(huán)增益不相等時，以45°時加工誤差最大。③加工圓弧時，為抑制伺服系統(tǒng)引起的輪廓加工誤差，首先應設(shè)置各進給軸位置開環(huán)增益相等，且盡可能大。

3.2提高床身導軌的幾何精度

現(xiàn)代科技在機械制造行業(yè)的廣泛應用，數(shù)控加工設(shè)備也逐漸呈現(xiàn)出高速、高效、高精度的趨勢。數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的同時也對數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)提出了相應的要求，比如數(shù)控機床底座鑄件的重量及承重、承壓要求，數(shù)控導軌的精度、抗壓、防震設(shè)計等。一般來說，全功能數(shù)控車床為了保證各方面功能實現(xiàn)，會使用斜床造型來簡化鑄件整體結(jié)構(gòu)，降低機床自身重量?；诹W角度考慮，采用斜床后的機床多采用封閉式筒形結(jié)構(gòu)，如此會大大提升機床整體的抗扭與抗彎強度，以確保設(shè)備在復雜的工況作業(yè)下，能夠始終維持良好的穩(wěn)定性。再者，從刀位的的移動速度來看，隨著速度的加快要求導軌具備更好的抗負荷能力；為了保證數(shù)控車床在高負荷切削的條件下?lián)碛辛己玫木缺３中院洼^高的剛性，可以采用鑲鋼滑動導軌副結(jié)構(gòu)，以確保導軌獲得最佳的幾何精度。

4、結(jié)束語

數(shù)控機床的加工精度是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件，如何進一步確保數(shù)控加工精度已經(jīng)成為機械制造業(yè)重點關(guān)注的課題。隨著我國機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工設(shè)備作為其中重要的生產(chǎn)設(shè)備，在制造業(yè)中占有重要的地位。數(shù)控加工過程中，影響其加工精度的因素眾多，需要針對不同原因引起的加工誤差采取對應的措施，以最大程度的保證數(shù)控加工質(zhì)量。

參考文獻

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