導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)床數(shù)控制造，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣柜；制造技術(shù)；穩(wěn)定性；抗干擾能力 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

1 導(dǎo)言

數(shù)控機(jī)床電氣柜是整體數(shù)控機(jī)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(yùn)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(hào)、規(guī)格、數(shù)量及安裝位置應(yīng)與設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件一致。器件安裝前后應(yīng)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(yīng)在合理范圍內(nèi)，以便于器件的安裝、連接和拆卸。

3 導(dǎo)線制作規(guī)范

導(dǎo)線的選擇原則有以下五點(diǎn)：

第一，導(dǎo)線顏色的選擇應(yīng)與設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件一致；當(dāng)設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件無明確要求時(shí)，遵循表1所示：

第三，導(dǎo)線線徑

第四，導(dǎo)線線徑≥10mm2時(shí)，線號(hào)規(guī)格為Φ1.5，使用扎帶捆綁在預(yù)絕緣端子護(hù)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(yīng)與導(dǎo)線線徑和器件連接點(diǎn)相匹配；斷路器、接觸器、繼電器、非彈簧式端子等器件接線應(yīng)優(yōu)先采用U型端子，電機(jī)等不經(jīng)常拆卸的器件接線端子采用O型端子；保護(hù)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(dǎo)線應(yīng)確保絕緣層無破損。

4.1.2 導(dǎo)線連接的位置應(yīng)與設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件一致。

4.1.3 導(dǎo)線連接后應(yīng)確保在可視范圍內(nèi)無導(dǎo)體。

4.1.4 盡量保證強(qiáng)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(hào)文字面向外。

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

4.2.3 線槽外的導(dǎo)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(yīng)分束捆扎，見圖4。

4.2.4 線槽內(nèi)的導(dǎo)線不得超過線槽空間容量的60%。

4.2.5 線槽出線時(shí)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(yīng)沿根部剪斷。

4.2.8 導(dǎo)線連接至器件的走線形式如下：

直線連接：接線點(diǎn)與線束在同一平面，見圖5。

弧線連接：接線點(diǎn)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(yīng)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(duì)于柜內(nèi)不連接器件的散線終端（用戶現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)粘貼警告標(biāo)識(shí)。

4.3.4 連接時(shí)確保線號(hào)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(diǎn)必須單獨(dú)引線接地，不能串聯(lián)過渡。

4.3.6 每個(gè)接地點(diǎn)只能連接1根導(dǎo)線。

4.3.7 所有柜門均應(yīng)連接保護(hù)接地線，不能制作成螺旋形式。

5 成品電氣柜功能檢驗(yàn)技術(shù)要求

5.1 安全要求

5.1.1 試驗(yàn)前必須穿好絕緣鞋，并在被測(cè)電柜側(cè)壁張貼試驗(yàn)警示標(biāo)識(shí)。

5.1.2 試驗(yàn)前檢測(cè)試驗(yàn)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(cè)完畢后要先斷開電源，再進(jìn)行其他

操作。

5.2 通電前的檢測(cè)

5.2.1 確認(rèn)器件的型號(hào)、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(rèn)器件連接的線號(hào)與原理圖、接線圖或配線工藝文件一致，并且線號(hào)字體向外。

5.2.3 檢測(cè)進(jìn)線電源電壓值原理圖要求，并連接至電氣柜總電源進(jìn)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(hào)和供電連接。

5.3 短路檢測(cè)

5.3.1 檢測(cè)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(cè)并確認(rèn)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(cè)并確認(rèn)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(cè)并確認(rèn)24V與0V之間無短路。

5.4 通電后的檢測(cè)

5.4.1 檢測(cè)并確認(rèn)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(xiàng)給定控制信號(hào)（給定信號(hào)的電壓應(yīng)符合原理要求）。

5.4.3 不能同時(shí)給定互鎖信號(hào)。

5.4.4 給定信號(hào)后，觀察并確認(rèn)回路中的器件動(dòng)作符合原理要求；z測(cè)并確認(rèn)各回路輸出端電壓符合原理要求。

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

6 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)械電氣安全 機(jī)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(jī)床的優(yōu)點(diǎn)

(1)自動(dòng)化。車軸加工的工作在沒有引入數(shù)控機(jī)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(zhǔn)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(jī)床的應(yīng)用,卻完美的解決了上述問題,由于數(shù)控機(jī)床其操作系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)來控制的,在進(jìn)行機(jī)床加工時(shí),通過電腦編寫相應(yīng)的操作程序輸入操作系統(tǒng),就可以加工出對(duì)應(yīng)的零件,靈活性極強(qiáng)。(2)精度高。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)設(shè)備精度較高。比如,對(duì)新型的鐵路貨車而言,其車軸的各個(gè)直徑之間的過度是由各個(gè)半徑不同的圓弧構(gòu)成的,這是由人為控制的普通機(jī)床上不可能實(shí)現(xiàn)的精度需求,此時(shí)就必須使用數(shù)控機(jī)床來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的加工。

1.2數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)在加工貨車車軸零件中的應(yīng)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(jī)床的運(yùn)動(dòng)等信息及參數(shù)用數(shù)控的語言編寫到程序單中,并對(duì)其進(jìn)行校核的過程。數(shù)控機(jī)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(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)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(yàn)、車軸工件試切。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)編制程序有人工與自動(dòng)兩種方式。人工編程也是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。一般而言,對(duì)零件的加工數(shù)據(jù)與工藝等編程多為人工編程,在對(duì)復(fù)雜性較高的零件比如貨車車軸進(jìn)行編制程序時(shí)多使用的是人工編制方法。

2數(shù)控機(jī)床加工貨車車軸的過程分析

在對(duì)貨車的車軸進(jìn)行加工時(shí),車軸的毛坯進(jìn)行自動(dòng)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(zhǎng)度都已經(jīng)進(jìn)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(dòng)。毛坯車軸在自控加工中主要是對(duì)其進(jìn)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(jì)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(jìn)行分機(jī)床流水作業(yè),在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行精車作業(yè),作業(yè)時(shí)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(duì)貨車車軸要求的加工工藝和基本尺寸參數(shù),在數(shù)控機(jī)床中使用托架來進(jìn)行車軸定位。車軸裝夾后,以定位孔作為標(biāo)準(zhǔn)位置,數(shù)控機(jī)床的后端和前端都是活頂尖。裝夾的后尾處向前進(jìn)行并頂進(jìn)鎖死后,由主軸上撥叉來帶動(dòng)車軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由于機(jī)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(jìn)行車削時(shí)需要時(shí)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(dǎo)致車軸端面把撥叉頂死,而導(dǎo)致加工精度降低。

2.2明確進(jìn)給線路

車軸加工其次還應(yīng)其進(jìn)給的線路,這也是整個(gè)加工過程中控制車軸運(yùn)動(dòng)軌跡最重要的要素之一。進(jìn)給線路主要是為了確定機(jī)床的刀具從開始到加工零件之間的運(yùn)行軌跡,也就是其進(jìn)刀和退刀的點(diǎn)和路徑,這也是編制的核心內(nèi)容。合理的進(jìn)給路線可以有效減少空刀的進(jìn)程,從而提高機(jī)床效率。特別是在循環(huán)加工零件時(shí),不但可以提高效率還可以延長(zhǎng)機(jī)床刀具的使用壽命。車軸在完成粗車時(shí),只是在車軸的中心孔位置和端面進(jìn)行了定位。因此在對(duì)車軸機(jī)械能精細(xì)加工工序時(shí),可以從車軸的兩個(gè)端面出發(fā),向車軸的中心進(jìn)行加工。設(shè)定進(jìn)給線路,也就是使機(jī)床按照每一個(gè)步驟的工序?qū)Τ绦虻闹噶钸M(jìn)行選擇,這也是編制程序最基本的步驟。比如:直線插補(bǔ)、快速移動(dòng)、保證速度、平面順時(shí)針移動(dòng)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(duì)數(shù)控加工進(jìn)給路線的設(shè)定。

2.3確定系統(tǒng)的坐標(biāo)系

在車削車軸之前,首先要在車軸確定好加工的原點(diǎn)位置,并以此建一個(gè)車軸的坐標(biāo)系統(tǒng)。車軸建立坐標(biāo)系可以簡(jiǎn)化編程,使尺寸換算簡(jiǎn)單化,從而降低誤差。在實(shí)際應(yīng)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(diǎn)設(shè)定在車軸前端面和軸線的交叉點(diǎn)處,這樣就可以保證程序基準(zhǔn)、組裝、設(shè)計(jì)等的統(tǒng)一。

2.4選取道具

在完成對(duì)車軸加工工序的編程后,還應(yīng)考慮選擇何種刀具。因?yàn)榈毒叩慕佑|點(diǎn)在實(shí)際加工中不是理想化的一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)圓弧,因此在做斜面加工、倒角、圓弧切削等工序時(shí),都會(huì)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(duì)程序的設(shè)定以使用刀具來進(jìn)行加工補(bǔ)償,通過針對(duì)不同的刀具來選擇不同的補(bǔ)償指令來控制刀尖的運(yùn)動(dòng)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(jìn)給量、深度、速度等參數(shù)。在加工過程中應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及工藝手冊(cè)要求選擇合適切削用量,來配合加工車軸。如要達(dá)到Ra1.7標(biāo)準(zhǔn)就要設(shè)定車削深度為0.5到0.7mm,設(shè)定進(jìn)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(duì)置結(jié)構(gòu)

隨著中國(guó)制造業(yè)的不斷升級(jí)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(dòng)化流水操作，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速、高效生產(chǎn)螺紋的需求。面對(duì)鋼鋁復(fù)合采暖散熱器在國(guó)內(nèi)的大量制造，對(duì)雙頭G1正反牙螺紋管件的需求以每日百萬計(jì)，傳統(tǒng)的數(shù)控螺紋車床車該螺紋僅為每分鐘2-3個(gè)（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(jì)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(jī)電液一體化設(shè)計(jì)。設(shè)備采用了雙主軸對(duì)置結(jié)構(gòu)，配置自動(dòng)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(jìn)合理、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。主機(jī)部分主要由左床身、右床身、左主軸箱、右主軸箱、拖板、工作臺(tái)、自動(dòng)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(diǎn)

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(dòng)定位。專用夾具將螺紋管件自動(dòng)夾緊，夾具體帶著螺紋件隨著拖板及工作臺(tái)做X、Y向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，左右主軸箱分別實(shí)現(xiàn)Z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，左右主軸同時(shí)并一次性完成片石加熱器連接管的兩端螺紋的加工，實(shí)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(shí)間，大大提高加工效率。

數(shù)控螺紋銑選用國(guó)產(chǎn)藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)GJ301M，通過5.5kW的主軸電動(dòng)機(jī)及皮帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到左右主軸上。各軸向采用進(jìn)口精密級(jí)絲杠螺母副及導(dǎo)軌，采用高精度絲桿專用支撐軸承，并對(duì)滾珠絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸，確保絲桿傳動(dòng)精度，使設(shè)備具備動(dòng)態(tài)性能好、無爬行、定位精度高及性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

數(shù)控螺紋銑每分鐘加工雙頭螺紋6至8個(gè)，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(tái)數(shù)控螺紋銑可抵傳統(tǒng)設(shè)備約五臺(tái)。對(duì)直徑25以上的內(nèi)螺紋效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于數(shù)控車床和攻絲機(jī)；對(duì)30以上的外螺紋，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)和滾牙機(jī)無法完成甚至很難完成。數(shù)控螺紋銑對(duì)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(dòng)加工精度可控達(dá)到0.01mm，并自動(dòng)檢測(cè)螺紋部件。對(duì)操作員工技能要求不高，普通員工簡(jiǎn)單培訓(xùn)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(shí)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(shí)間及大大節(jié)約加工場(chǎng)地，為企業(yè)帶來豐厚回報(bào)。

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(jiǎn)單，安全，在設(shè)計(jì)制造中解決以下關(guān)鍵問題。

（1）加工排屑。因?yàn)槠訜崞鬟B接管兩端加工導(dǎo)致排屑困難，為了解決這個(gè)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?cè)谶x用主軸配置旋轉(zhuǎn)接頭時(shí)，對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)接頭分別提出要求。主軸在加工過程中一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)，一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)，所用高速旋轉(zhuǎn)接頭一個(gè)左旋，一個(gè)右旋。主軸及主軸高速旋轉(zhuǎn)接頭均選用臺(tái)灣知名品牌，根據(jù)要求進(jìn)行定制，滿足設(shè)備的技術(shù)需求。

（2）左右主軸同軸度。為實(shí)現(xiàn)片石加熱器連接管兩端內(nèi)孔螺紋的同時(shí)加工，本設(shè)備的左右主軸同軸對(duì)置，并且雙主軸可在軸向移動(dòng)中進(jìn)行工件的上下料。由于工件的兩端螺紋的同時(shí)加工，這就對(duì)左右主軸的同軸度、主軸轉(zhuǎn)速的同步及Z向進(jìn)給同步提出很高的要求，同軸度允差≤0.01mm。為解決這個(gè)問題，設(shè)計(jì)時(shí)，在左右床身加工時(shí)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(zhǔn)面的一致性要求。裝配過程以左右床身導(dǎo)軌安裝靠面為基準(zhǔn)，通過修配基準(zhǔn)靠面，從而達(dá)到左右主軸的同軸要求；主軸轉(zhuǎn)速及Z向進(jìn)給要求同步，為解決兩主軸轉(zhuǎn)速及Z向進(jìn)給同步問題，設(shè)計(jì)時(shí)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(dòng)夾具。為了能快速便捷的與自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)接，必須實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝夾。因?yàn)殡p主軸對(duì)置結(jié)構(gòu)，雙主軸同時(shí)加工，所以對(duì)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(jìn)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(dòng)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(dǎo)致工件在加工過程中受切屑力的影響發(fā)生震動(dòng)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(chǎng)考驗(yàn)證明，性能可靠穩(wěn)定，完全滿足客戶需求，得到客戶好評(píng)。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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[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(jí)改造 精度

數(shù)控專業(yè)是一個(gè)較大的專業(yè)。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，數(shù)控車床的數(shù)量較多。而隨著時(shí)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(duì)教學(xué)效果造成較大影響。如果直接棄舊換新，就會(huì)造成浪費(fèi)，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(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)的進(jìn)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(jí)提供了可行性。同時(shí)，數(shù)控車床改造，相對(duì)于購(gòu)置新設(shè)備，成本更低，節(jié)約政府采購(gòu)資金；數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)，可以更貼近當(dāng)下生產(chǎn)實(shí)際，完善機(jī)床功能（比如加工程序的圖形模擬），從而提高教學(xué)質(zhì)量；教師通過參與機(jī)床的改造實(shí)施過程，對(duì)數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)一步熟悉，可以提高教師的科研水平和機(jī)床維修操作技能。

數(shù)控車床改造，還有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.投資少，交貨期短

在達(dá)到同樣設(shè)備技術(shù)水平情況下，改造所需費(fèi)用僅為購(gòu)置新機(jī)的1/3左右；由于技術(shù)升級(jí)所涉及的相關(guān)零部件全是標(biāo)準(zhǔn)件且技術(shù)要求更加明確，故交貨期可縮短至2～3個(gè)月。

2.可根據(jù)實(shí)際使用情況，合理增刪功能

作為舊機(jī)床的實(shí)際使用者，對(duì)相關(guān)技術(shù)要求了解透徹，但數(shù)控車床在教學(xué)上的應(yīng)用與企業(yè)的應(yīng)用存在一定的差別。因此，舊機(jī)床的升級(jí)改造更能發(fā)揮院校的主觀能動(dòng)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(jī)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(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)，待機(jī)床改造調(diào)試完畢，便可迅速投入教學(xué)實(shí)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(jí)改造主要是對(duì)舊式數(shù)控車床進(jìn)行改造。由于此類機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)比較落后，可根據(jù)舊數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)狀況和驅(qū)動(dòng)要求的大小，采用新數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過增刪舊數(shù)控車床的功能，提高機(jī)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(jí)

聯(lián)系舊機(jī)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(yīng)用較廣的FANUC或西門子系統(tǒng)）。

2.判斷機(jī)械零部件的使用情況

數(shù)控車床調(diào)運(yùn)至廠家，完成機(jī)床的拆分與清洗，判斷機(jī)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(jī)械零部件的更換或再修配

對(duì)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(dòng)件磨損嚴(yán)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(jī)床電氣、液壓系統(tǒng)的改造

系統(tǒng)升級(jí)改造，由原來的手動(dòng)改為自動(dòng)；一般電氣元件老化比較嚴(yán)重，相對(duì)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(huì)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(jí)改造，由原來的硬限位改為絕對(duì)位置式軟限位。最后是外觀美觀改造，整機(jī)重新刷油漆；整機(jī)調(diào)試并出檢驗(yàn)報(bào)告。

三、提高數(shù)控車床升級(jí)改造精度的常見方法

1.修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度

導(dǎo)軌的作用是對(duì)刀架進(jìn)行承載并導(dǎo)向，其導(dǎo)向精度是機(jī)床集合精度的基礎(chǔ)。對(duì)于數(shù)控車床來說，其導(dǎo)軌往往是鑄鐵導(dǎo)軌，精加工時(shí)采用刮削方式，刮研顯點(diǎn)應(yīng)為18～25點(diǎn)/cm2。同時(shí)，應(yīng)保證的可靠性，比如手動(dòng)改為自動(dòng)，這樣就能提高位置控制精度。

2.修復(fù)主軸精度

數(shù)控車床工作時(shí)，主軸夾持工件形成主運(yùn)動(dòng)，其回轉(zhuǎn)精度對(duì)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(dá)到。當(dāng)主軸軸承重新裝配好后，應(yīng)檢查主軸錐孔中心線和回轉(zhuǎn)中心是否重合。

3.傳動(dòng)精度的提高

傳動(dòng)精度的保證主要取決于絲杠的傳動(dòng)精度，可以通過更換X、Z軸絲杠及軸承達(dá)到目的。而滾珠絲杠作為標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的部件，以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、無間隙等特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用。在滾珠絲杠的調(diào)試安裝中應(yīng)特別注意其預(yù)緊力，因?yàn)槠錄Q定反向間隙，而反向間隙對(duì)機(jī)床精度影響非常大，調(diào)試后，反向間隙應(yīng)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(shí)俱進(jìn)，不斷更新。改造升級(jí)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(shí)踐內(nèi)容，一舉多得。

參考文獻(xiàn)：

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

引言

數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是各個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國(guó)數(shù)控技術(shù)與世界先進(jìn)國(guó)家。相比還有一定的差距，因此了解數(shù)控技術(shù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)我國(guó)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(jiǎn)稱NC即NumericalContro1）應(yīng)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給NC技術(shù)帶來了新的活力。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的主流設(shè)備，是體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平、現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)工藝水平的重要標(biāo)志，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生、國(guó)防尖端建設(shè)的戰(zhàn)略物資。因此世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(shì)

根據(jù)2004年10月，完成的《數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床大致發(fā)展趨勢(shì)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(jī)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(jī)、LM直線滾動(dòng)系統(tǒng)等）主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15，000r/min以上。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。

1.2設(shè)計(jì)、制造綠色化

綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)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(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：綠色材料設(shè)計(jì);可拆卸性設(shè)計(jì);節(jié)能性設(shè)計(jì);可回收性設(shè)計(jì);模塊化設(shè)計(jì);綠色包裝設(shè)計(jì)等。綠色制造是一個(gè)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(fù)合化與系統(tǒng)化

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

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(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)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(jì)算機(jī)進(jìn)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(chǎng)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(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)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(guó)內(nèi)用戶在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)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(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)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(biāo)。對(duì)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(jī)床的平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）就必須大于3000h。如主機(jī)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(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí)），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(dòng)等的MTBF就必須大于105h。對(duì)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(fù)合化方向發(fā)展

在零件加工過程中，有大量的無用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、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(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此具有復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來發(fā)展很快的機(jī)種。柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序自動(dòng)進(jìn)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(gè)復(fù)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(dòng)化方向發(fā)展

加工自由曲面時(shí)，三軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參與切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而五軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)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(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)。

2.結(jié)語

目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。中國(guó)作為一個(gè)制造大國(guó)，主要還是依靠勞動(dòng)力、價(jià)格、資源等方面的比較優(yōu)勢(shì)，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國(guó)外同行的差距還很大。中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，努力縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造、從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：國(guó)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(hào)：TG502文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 前言

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),是推動(dòng)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步的主要力量。我國(guó)制造業(yè)水平與發(fā)達(dá)國(guó)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(jī)床的數(shù)控化率。購(gòu)置數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的途徑,對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造,也是提高機(jī)床數(shù)控化率的重要途徑之一。機(jī)床數(shù)控化改造,是在機(jī)床上增加數(shù)控裝置,使其具有一定的自動(dòng)化能力,以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。它是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要提出,并隨著機(jī)床行業(yè)以及技術(shù)的不斷進(jìn)步而發(fā)展起來的,它的內(nèi)容是應(yīng)用成熟的數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)生產(chǎn)的具體要求為目的,對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,并安裝新部件、新裝置、新附件,用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的工作,提高機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo),使之全部或局部達(dá)到新數(shù)控機(jī)床的水平。

2 數(shù)控化改造的內(nèi)容

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

2 . 1 精度的恢復(fù)和機(jī)械傳動(dòng)部分的改進(jìn)

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

2. 2 選定數(shù)控系統(tǒng)

根據(jù)要進(jìn)行數(shù)控化改造機(jī)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(shí),除了考慮各項(xiàng)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(jià)格比來選取,并適當(dāng)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(jī)床中相同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng),對(duì)今后操作、編程、維修等都帶來較大的方便。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選取,也按改造數(shù)控機(jī)床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),改造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。

當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司比較多,國(guó)外的公司如SIEMENS公司、FANUC公司、國(guó)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(jìn)口系統(tǒng)較國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)性能穩(wěn)定,但價(jià)格昂貴,將其用于機(jī)床改造,有些得不償失。國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)在目前市場(chǎng)上有各種經(jīng)濟(jì)型和標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)。其中,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,技術(shù)易于掌握及制造成本低等優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)性能相對(duì)較差,可靠性不高;另外,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)制造成本越來越低,售價(jià)也在不斷降低,所以在系統(tǒng)選擇上一般可以考慮國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)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(shí),應(yīng)了解系統(tǒng)的控制軸數(shù),特別是聯(lián)動(dòng)軸數(shù)。因?yàn)檫@與數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格有直接關(guān)系。對(duì)只需點(diǎn)位控制的機(jī)床,就不要求控制聯(lián)動(dòng)軸,有需要進(jìn)行輪廓控制的場(chǎng)合,才需要選用有聯(lián)動(dòng)功能的系統(tǒng)。例如,改造鉆床時(shí),可選兩個(gè)控制軸的點(diǎn)位控制系統(tǒng),不要求兩軸聯(lián)動(dòng);改裝車床時(shí),則需要兩軸聯(lián)動(dòng);改裝要加工空間曲面的銑床時(shí),則需要三軸聯(lián)動(dòng)。

2. 3 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(dòng)控制單元、執(zhí)行元件和機(jī)床組成。閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)由執(zhí)行元件、驅(qū)動(dòng)控制單元、機(jī)床以及反饋檢測(cè)單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。在普通機(jī)床的數(shù)控化改造中一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。交流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速方便,體積小,目前廣泛用于數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相比, 其精度高、價(jià)格昂貴,考慮到改造本身是經(jīng)濟(jì)型改造,因此一般選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置。檢測(cè)反饋單元一般用光柵、脈沖編碼器等。在選擇驅(qū)動(dòng)裝置時(shí),一定要考慮其運(yùn)轉(zhuǎn)性能與電動(dòng)機(jī)的匹配,同時(shí)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(guó)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(dòng)器,如廣州數(shù)控適配DA98系列驅(qū)動(dòng)器,華中適配HSV系列驅(qū)動(dòng)器,FANUC(發(fā)那科)本身開發(fā)了集成程度很高的多軸驅(qū)動(dòng)器,所以一般優(yōu)先考慮配套的驅(qū)動(dòng)器。

2 . 4 電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造時(shí),原機(jī)床的電氣控制部分一般只能報(bào)廢,重新按數(shù)控化改造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)電控制部分設(shè)計(jì)中要特別注意的是,數(shù)控系統(tǒng)各接口信號(hào)的特點(diǎn)和形式要相配,并且在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量簡(jiǎn)化強(qiáng)電控制線路。

在電氣控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)中,應(yīng)該遵循:機(jī)床在滿足控制要求的前提下,設(shè)計(jì)方案力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo),力求控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、車床使用與維修方便。機(jī)床中的主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、刀架電動(dòng)機(jī)等均需系統(tǒng)自動(dòng)控制。數(shù)控機(jī)床中電氣控制系統(tǒng)除了對(duì)機(jī)床輔助運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作控制外,還包括對(duì)保護(hù)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(jī)床傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有體積小、功能強(qiáng)、通用性和靈活性強(qiáng)、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。

2. 5 整機(jī)聯(lián)接調(diào)試

舊機(jī)床上述各個(gè)部件的改造過程完成后,就可對(duì)組裝后改造機(jī)床各個(gè)部件進(jìn)行調(diào)試。一般先對(duì)電氣控制部分進(jìn)行調(diào)試,看單個(gè)動(dòng)作是否正常,然后再進(jìn)機(jī)調(diào)試階段。

3 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

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

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)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(guó)機(jī)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(yùn)用到機(jī)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(jī)床的操作人員,技工學(xué)校就是培養(yǎng)這些技術(shù)人員的搖籃。

如何為技工學(xué)校的學(xué)生上好數(shù)控機(jī)床第一課?我從以下三個(gè)方面入手:

1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展過程。什么是數(shù)控機(jī)床?數(shù)字控制機(jī)床(Numerical Control Machine Tools)簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床,這是一種將數(shù)字計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床的控制技術(shù)。它把機(jī)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(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào),控制機(jī)床的動(dòng)作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)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(dòng)化機(jī)床,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子、精密測(cè)量和機(jī)床結(jié)構(gòu)等方面的最新成就。

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

1959年,由于在計(jì)算機(jī)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(jìn)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(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù)的發(fā)展,小型計(jì)算機(jī)的價(jià)格急劇下降,激烈地沖擊著市場(chǎng)。數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家認(rèn)識(shí)到,采用小型計(jì)算機(jī)來取代專用控制計(jì)算機(jī),經(jīng)濟(jì)上是合算的,許多功能可以依靠編制專用程序存在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中,構(gòu)成所謂控制軟件而加以實(shí)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(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是日新月異的,就在1970年前后,美國(guó)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(gè)行業(yè),數(shù)控技術(shù)也不例外。我們把以微處理機(jī)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(yùn)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(guó)信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)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(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)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(duì)我國(guó)實(shí)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(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)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(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,如數(shù)控機(jī)床等。其技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域:①機(jī)械制造技術(shù);②信息處理、加工、傳輸技術(shù);③自動(dòng)控制技術(shù);④伺服驅(qū)動(dòng)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(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)國(guó)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(shì),如:橋式三、五坐標(biāo)高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動(dòng)式五座標(biāo)AC擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動(dòng)式三座標(biāo)數(shù)控龍門銑床等。

2.如何學(xué)好數(shù)控技術(shù)。數(shù)控專業(yè)是機(jī)械制造技術(shù)、電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的專業(yè),培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)需要,德、智、體、美全面發(fā)展,具有較扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),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(shí)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(jì)與制造、CAD/CAM技術(shù)等多個(gè)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(hù)以及生產(chǎn)組織和管理等方面工作的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。

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

2.1 要掌握機(jī)加工知識(shí)。在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)初步掌握普通機(jī)床的加工工藝,裝夾、定位,加工工序的安排等。這樣對(duì)普通的技工學(xué)校學(xué)生要求就高了很多,要想學(xué)好數(shù)控機(jī)床的加工,在理論和實(shí)踐兩方面都要有大量的積累。建議同學(xué)先多了解數(shù)控機(jī)床的信息知識(shí),增加興趣。

2.2 要了解電氣控制技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是電氣自動(dòng)化程度非常高的設(shè)備,如進(jìn)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(jiǎn)單的故障也難以排除,因此更談不上利用數(shù)控機(jī)床加工出合格的工件。

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

2.4 要會(huì)簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)編程。數(shù)控機(jī)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(jì)算機(jī)輸入指令來進(jìn)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(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)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(jì)算機(jī)來指揮機(jī)床進(jìn)行機(jī)加工作業(yè)的。不懂得指令的含義或不會(huì)把指令變成程序就無法指揮數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)加工。

2.5 要能運(yùn)用計(jì)算機(jī)辦公技術(shù)(CAD/CAM)。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)主要是為了適應(yīng)越來越復(fù)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(jì)已無法完成,即使設(shè)計(jì)出來,它的圖紙也難以識(shí)別。如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、各種汽輪機(jī)等。這些復(fù)雜的工件都需要使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助加工(CAM)。如果不了解CAD/CAM等常規(guī)的知識(shí)也無法熟練操作數(shù)控機(jī)床。

3.數(shù)控加工未來前景。

3.1 人才缺乏,人才寶貴(我國(guó)材料科學(xué)研究領(lǐng)先,但機(jī)加工技術(shù)落后)。目前,我國(guó)制造業(yè)已開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),但掌握數(shù)控技術(shù)的機(jī)電復(fù)臺(tái)型人才奇缺,其中僅數(shù)控機(jī)床的操作、編程、維修人員就短缺60多萬人。我國(guó)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(jī)械、電子、信息和管理等學(xué)科于一體的新興交叉學(xué)科,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對(duì)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)提出了新的要求,高起點(diǎn)地培養(yǎng)從事數(shù)控加工、模具制造、CAD/CAM技術(shù)的機(jī)電復(fù)合型人才,以滿足制造業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求。

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

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比較,有以下優(yōu)點(diǎn):

①自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度。

②對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng),可以適合加工普通機(jī)床無法完成的復(fù)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(duì)人員的依賴性小。

④易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò),容易實(shí)現(xiàn)群控。

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

篇8

這幾年來，機(jī)床行業(yè)向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供了一大批先進(jìn)適用的數(shù)控機(jī)床。向航天等國(guó)防尖端、造船、大型發(fā)電設(shè)備制造、冶金設(shè)備制造、機(jī)車車輛制造等重要用戶提供了一批高質(zhì)量的數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元。如武漢重型機(jī)床廠和北京第二機(jī)床廠分別與大連理工大學(xué)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(dòng)和四軸聯(lián)動(dòng)控制的數(shù)控立車和數(shù)控鏜銑床、為打破國(guó)外限制，發(fā)展國(guó)家航天事業(yè)作出了貢獻(xiàn)。

研華ARK系列嵌入式工控機(jī)在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：采用嵌入工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)控機(jī)床具有廣泛的適應(yīng)性，利用其滿足客戶需求的計(jì)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(jī)的機(jī)床在加工對(duì)象改變時(shí)只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù)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(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。

趨勢(shì)意義：實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)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(jī)系統(tǒng)ARK系列將為我國(guó)制造業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)!

新型四軸數(shù)控車床

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求而開發(fā)的新產(chǎn)品MJ―860DT四軸數(shù)控車床。該機(jī)是一種采用雙液壓臥式回輪刀架面對(duì)面同軸線對(duì)置安裝的四軸數(shù)控車床，液壓尾座套筒縱向編程移動(dòng)，有效解決了在車削長(zhǎng)套筒類零件并采用內(nèi)漲式夾具時(shí)的快速裝夾效率問題。該機(jī)床具有強(qiáng)大的金屬去除能力和高效加工效率，特別適宜長(zhǎng)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(shì)意義：以重切削、高剛性、高效率為其顯著特點(diǎn)。該機(jī)床的開發(fā)成功填補(bǔ)了國(guó)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(xiàng)目簡(jiǎn)介：線路板數(shù)控銑床的銑技術(shù)包括選擇走刀方向、補(bǔ)償方法、定位方法、框架的結(jié)構(gòu)、下刀點(diǎn)。都是保證銑加工精度的重要方面。系統(tǒng)介紹走刀方向、補(bǔ)償方法，定位方法和下刀點(diǎn)，框架及下刀點(diǎn)等。當(dāng)銑刀切入板材時(shí)，有一個(gè)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(duì)于工藝制定人員也十分重要，一般在線路板前期制作時(shí)就應(yīng)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(diǎn)和加工順序選擇的好，能使框架保持最大的強(qiáng)度最快的速度。選擇的不好，框架容易變形而使印制板報(bào)廢。

趨勢(shì)意義：國(guó)內(nèi)先進(jìn)

機(jī)床主軸制動(dòng)控制方式的改進(jìn)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：對(duì)機(jī)床主軸制動(dòng)控制方式進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，判斷主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，不采用延時(shí)2．5s，即認(rèn)定主軸電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)的控制方式，而是實(shí)時(shí)監(jiān)控主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)低于一定轉(zhuǎn)速時(shí)，立即發(fā)出主軸停止完了信號(hào)。PLC實(shí)現(xiàn)主軸能耗制動(dòng)的控制方法。

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

數(shù)控刨床自動(dòng)對(duì)刀和刀具磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：研究了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的自動(dòng)對(duì)刀和刀具磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置。數(shù)控刨床自動(dòng)對(duì)刀和刀具磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，由對(duì)刀塊、絕緣體和底座三部分組成。整個(gè)裝置由底座通過螺釘固定在工作臺(tái)上。對(duì)刀裝置與工作臺(tái)一起通過x向的伺服電機(jī)做水平方向的移動(dòng)，刀具由z向伺服電機(jī)控制做上下移動(dòng)。對(duì)刀塊和底座各有一個(gè)接線端。該對(duì)刀方法具有對(duì)刀裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便的特點(diǎn)，可以同時(shí)解決刀具的自動(dòng)對(duì)刀和刀具磨損的自動(dòng)補(bǔ)償問題，且對(duì)刀和刀具磨損補(bǔ)償?shù)木雀摺＃?/p>

趨勢(shì)意義：該對(duì)刀方法具有很強(qiáng)的使用性，在刨床數(shù)控系統(tǒng)中有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。該對(duì)刀方法已在作者研制的刨床數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)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(xiàng)目簡(jiǎn)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(biāo)包括：控制軸數(shù)32個(gè)；聯(lián)動(dòng)8軸以上，實(shí)現(xiàn)5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)；6個(gè)通道；具有16位模擬量伺服接口等15項(xiàng)先進(jìn)功能。全數(shù)字總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)在中國(guó)機(jī)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(gè)第一：數(shù)控系統(tǒng)的全集成配套；實(shí)際加工工件的總線式數(shù)控加工中心；完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)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(shì)意義：遼寧省科學(xué)技術(shù)廳和中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)組織行業(yè)專家對(duì)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(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高檔機(jī)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(xiàng)目簡(jiǎn)介：采用先進(jìn)電主軸技術(shù)的QTN 100―Ⅱ，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)6000rpm，可適應(yīng)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(jī)以實(shí)現(xiàn)快速而無震動(dòng)的加減速，其x軸和z軸的快速移動(dòng)速度分別達(dá)30m／rain和33m／min。該機(jī)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(jī)驅(qū)動(dòng)的智能尾架，不但可以方便準(zhǔn)確地對(duì)位置進(jìn)行自動(dòng)控制，還能對(duì)尾座的推力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。?QTN 100―Ⅱ配備有刀具測(cè)量裝置，可通過使用棒料送料器實(shí)現(xiàn)成套零件的加工、自動(dòng)工件收集器等自動(dòng)化功能選項(xiàng)。此外，機(jī)床還配置了MAZAK公司最新的MAZATROL MATRIX數(shù)控系統(tǒng)，采用人機(jī)對(duì)話式的編程方式，具有干涉檢查、智能安全保護(hù)、震動(dòng)抑制和聲音提醒等功能。

趨勢(shì)意義：國(guó)際先進(jìn)

大型零件國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)線開發(fā)研究

篇9

采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國(guó)北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對(duì)加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到±0.0381mm（±0.0015in），達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。

1952年，麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。

這臺(tái)機(jī)床是一臺(tái)試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國(guó)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(guó)家，如德國(guó)、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。

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

然而，由于當(dāng)時(shí)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(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)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(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國(guó)卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機(jī)床在刀庫(kù)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(dòng)選擇刀具，并通過機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)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(guó)首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)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(jìn)行開發(fā)及應(yīng)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(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱為CNC機(jī)床），進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。

80年代，國(guó)際上出現(xiàn)了1～4臺(tái)加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)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(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到FMS或更高級(jí)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(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。

所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)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(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)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(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)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(jìn)行切削的。1797年，英國(guó)機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó)人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床；1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車床；1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車床，不久他又制成三軸自動(dòng)車床；20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)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(shí)，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(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)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(dòng)車床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。

多刀半自動(dòng)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(dòng)完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復(fù)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(tái)上，刀架在橫粱或立柱上移動(dòng)。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(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn)，適用于工程車、船舶或移動(dòng)修理站

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

我國(guó)的數(shù)控磨床水平不錯(cuò)，每年都有大量出口，因?yàn)樗?jiǎn)單，基本屬于勞動(dòng)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(jī)床，可以讓復(fù)雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機(jī)上的一個(gè)復(fù)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(gè)月干，其中還有報(bào)廢的，最新的復(fù)合數(shù)控機(jī)床幾天甚至幾個(gè)小時(shí)就全干好了，而且精度比你設(shè)計(jì)的還高。零件精度高就意味著壽命長(zhǎng)，可靠性好。

由普通發(fā)展到數(shù)控，一個(gè)人頂原來的十個(gè)，在精度上，更是沒法說，適應(yīng)性上，零件變了，換個(gè)程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時(shí)會(huì)車渦輪、蝸桿，沒個(gè)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(huì)編程，把參數(shù)輸進(jìn)去就可以了，很簡(jiǎn)單，剛畢業(yè)的技校學(xué)生都會(huì)，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。

自美國(guó)在50年代末搞出世界一臺(tái)數(shù)控車床后，機(jī)床制造業(yè)就進(jìn)入了數(shù)控時(shí)代，中國(guó)在六十年代也搞出了第一代數(shù)控機(jī)床，但后來中國(guó)進(jìn)入了什么年代，大家都知道。等80年代我們?cè)偃タ词澜绲臄?shù)控機(jī)床水平，差距就是20年了，其實(shí)奮起直追還有希望，但國(guó)營(yíng)工廠不思進(jìn)取，到了90年代，我們?cè)偃タ词澜缢剑延?0年的差距了。中國(guó)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(gè)例子來講：比如，生產(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個(gè)專用生產(chǎn)線，用多臺(tái)專用機(jī)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(bào)廢了，生產(chǎn)人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國(guó)營(yíng)工廠一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當(dāng)時(shí)搞商品經(jīng)濟(jì)，這些廠不能迅速適應(yīng)市場(chǎng)，經(jīng)營(yíng)就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗。現(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(yīng)起來就快。專業(yè)機(jī)床的路子已經(jīng)到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當(dāng)年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯(lián)了幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進(jìn)螺旋槳上的制造，上了一個(gè)檔次，讓美國(guó)的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國(guó)要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯(lián)的機(jī)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(guó)搞出了世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，但數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，還是要數(shù)德國(guó)。德國(guó)本來在機(jī)械方面就是世界第一，數(shù)控機(jī)床無非就是搞機(jī)電一體化，機(jī)械方面德國(guó)已沒問題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國(guó)的電子系統(tǒng)工業(yè)本來就強(qiáng)大，所以在上世紀(jì)六、七十年代，德國(guó)就執(zhí)機(jī)床界的牛耳了。

但日本人的強(qiáng)項(xiàng)就是仿造，從上世紀(jì)70年代起，日本大量從德國(guó)引進(jìn)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(guó)，成為世界第一大數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)，直到現(xiàn)在還是。他們?cè)跈C(jī)床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機(jī)床復(fù)合（一機(jī)多種功能）化方面，是世界第一。數(shù)控機(jī)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(jìn)電機(jī)，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機(jī)?，F(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機(jī)和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯控制軟件，交流伺服電機(jī)我們國(guó)家目前還沒有誰能制造，這是一個(gè)光學(xué)、機(jī)械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機(jī)床的各軸運(yùn)動(dòng)，而這些軸是用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，一般的系統(tǒng)能同時(shí)控制3軸，高級(jí)系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國(guó)家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒實(shí)用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機(jī)床，100％進(jìn)口。

機(jī)床是一個(gè)國(guó)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(guó)內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進(jìn)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(guó)內(nèi)的各大機(jī)床廠，數(shù)控系統(tǒng)100％外購(gòu)，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(guó)西門子的系統(tǒng)，但比較少。德國(guó)西門子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國(guó)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(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國(guó)人很不重視中國(guó)，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(guó)產(chǎn)高級(jí)數(shù)控機(jī)床而言，其利潤(rùn)的主體是被外國(guó)人拿走了，中國(guó)只是掙了一個(gè)辛苦錢。

美國(guó)為什么沒有能成為數(shù)控機(jī)床制造大國(guó)呢？這個(gè)和他們當(dāng)時(shí)制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當(dāng)時(shí)美國(guó)的勞動(dòng)力貴，買比制造劃算。機(jī)床屬于投資大，見效慢，回報(bào)率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國(guó)情況。但后來美國(guó)發(fā)現(xiàn)，機(jī)床屬于戰(zhàn)略物資，沒有它，飛機(jī)、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(jī)床廠，規(guī)定了一些單位只能買國(guó)產(chǎn)設(shè)備，就是貴也得買，這就為美國(guó)保留了一些數(shù)控機(jī)床行業(yè)。美國(guó)機(jī)床在世界上沒有什么競(jìng)爭(zhēng)力。

歐洲的機(jī)床，除德國(guó)外，瑞士的也很好，要說超高精密機(jī)床，瑞士的相當(dāng)好，但價(jià)格也是天價(jià)。一般用戶用不起。意大利、英國(guó)、法國(guó)屬于二流，中國(guó)很少買他們的機(jī)床。西班牙為了讓中國(guó)進(jìn)口他們的機(jī)床，不惜貸款給中國(guó)，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國(guó)、臺(tái)灣的數(shù)控機(jī)床制造能力比大陸地區(qū)略強(qiáng)，不過水平差不多。他們也是在上世紀(jì)90年代引進(jìn)日本技術(shù)發(fā)展的。韓國(guó)應(yīng)該好一點(diǎn)，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)控系統(tǒng)，但進(jìn)口到中國(guó)的機(jī)床，應(yīng)我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對(duì)他們的系統(tǒng)信不過。韓國(guó)數(shù)控機(jī)床主要有兩家：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國(guó)設(shè)有合資企業(yè)。臺(tái)灣機(jī)床和我們大體一樣，自己造機(jī)械部分，系統(tǒng)采購(gòu)日本的。但他們的機(jī)床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實(shí)他們比我們國(guó)產(chǎn)的要好一點(diǎn)。但我們自己的差，我們還能容忍，臺(tái)灣的機(jī)床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺(tái)灣最主要的幾家機(jī)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(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)中，也打著“國(guó)產(chǎn)”的旗號(hào)。

近來隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也引起了世界一些主要機(jī)床廠商的注意，2000年，日本最大的機(jī)床制造商“馬扎克”在中國(guó)銀川設(shè)立了一家數(shù)控機(jī)床合資廠，據(jù)說制造水平相當(dāng)高，號(hào)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(jī)床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控股公司，德國(guó)的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。

目前，國(guó)家制定了一些政策，鼓勵(lì)國(guó)民使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，各廠家也在努力追趕。國(guó)內(nèi)買機(jī)床最多的是軍工企業(yè)，一個(gè)購(gòu)買計(jì)劃里，80％是進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)機(jī)床滿足不了需要。今后五年內(nèi)，這個(gè)趨勢(shì)不會(huì)改變。不過就目前國(guó)內(nèi)的需要來講，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床目前能滿足中低檔產(chǎn)品的訂貨。

美、德、日三國(guó)是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。因其社會(huì)條件不同，各有特點(diǎn)。

1.美國(guó)的數(shù)控發(fā)展史

美國(guó)政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，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(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)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(guó)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(dòng)化所需的自動(dòng)線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國(guó)生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。

2.德國(guó)的數(shù)控發(fā)展史

德國(guó)政府一貫重視機(jī)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(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對(duì)數(shù)控機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)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?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競(jìng)相采用。

3.日本的數(shù)控發(fā)展史

日本政府對(duì)機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國(guó)，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國(guó)，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過美國(guó)(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，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(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)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(chǎng)上占50%，在國(guó)內(nèi)約占70%，對(duì)加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。

4.我國(guó)的現(xiàn)狀

我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，中國(guó)于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)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(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，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(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)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(jī)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(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國(guó)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(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問的差距。 

 在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國(guó)外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)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(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)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(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國(guó)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(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問的差距。

2003年開始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國(guó)家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5－8％，目前預(yù)計(jì)是15－20％之間。一、什么是數(shù)控機(jī)床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)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(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過來的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫(kù)，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(guó)目前各種門類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后10－15年，但如果國(guó)家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機(jī)床集團(tuán)收購(gòu)了德國(guó)西思機(jī)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(jī)床公司也從德國(guó)引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購(gòu)買日本著名的機(jī)床制造商池貝。，近幾年隨著中國(guó)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(jì)不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)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(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國(guó)和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來，德國(guó)的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國(guó)的機(jī)床業(yè)一般。中國(guó)大陸、韓國(guó)。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)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(jī)、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(guó)西門子、日本三菱；其余還有法國(guó)扭姆、西班牙凡高等。國(guó)內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國(guó)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(jìn)口。華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)，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(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國(guó)內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)也不錯(cuò)。我們國(guó)家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。

四、機(jī)床精度1、機(jī)械加工機(jī)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(fù)定位精度等5種。2、機(jī)床精度體系：目前我們國(guó)家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系：德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)GB，國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差不多。3、看一臺(tái)機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機(jī)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(jī)床廠商在我國(guó)的投資情況1、2000年，世界最大的專業(yè)機(jī)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(jī)床公司”的機(jī)床公司，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心和車銑復(fù)合中心。機(jī)床質(zhì)量不錯(cuò)，目前效益良好，年產(chǎn)600臺(tái)，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺(tái)。2、2003年，德國(guó)著名的機(jī)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(tái)左右。3、2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺(tái)，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國(guó)大宇在山東青島投資建廠，目前生產(chǎn)能力不知。5、臺(tái)灣省的著名機(jī)床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產(chǎn)能力800臺(tái)。5、民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入機(jī)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(tái)。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機(jī)廠商海天公司投資生產(chǎn)機(jī)床，主要是從日本引進(jìn)技術(shù)，目前剛開始，起點(diǎn)比較高。3．2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實(shí)老板是中國(guó)人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數(shù)控車床，水平相當(dāng)不錯(cuò)。六、軍工企業(yè)技改情況軍工企業(yè)得到國(guó)家撥款開始于當(dāng)年“大使館被炸”，后來臺(tái)灣上臺(tái)后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購(gòu)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(jìn)數(shù)控機(jī)床。也從國(guó)內(nèi)機(jī)床廠哪里采購(gòu)了大批普通數(shù)控機(jī)床，國(guó)內(nèi)機(jī)床廠商為了迎接這次大技改，也引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)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(huì)上一個(gè)臺(tái)階。 其實(shí)，總書記掌權(quán)以來，已經(jīng)把國(guó)防事業(yè)提到了和經(jīng)濟(jì)發(fā)展一樣的高度上，他說，我們要建立和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的國(guó)防能力，相信再過10年，隨著我國(guó)國(guó)防工業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展，我們國(guó)家會(huì)誕生世界水平的機(jī)床制造商，也將會(huì)超越日本，成為世界第一機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)。

參考文獻(xiàn)：

1.《機(jī)床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)》黃勇陳子辰浙江大學(xué)

5.《中國(guó)機(jī)械工程》

6.《數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用》作者：李佳

7.《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》2001年第30卷第1期

8《機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào)》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

10.機(jī)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(duì)機(jī)械產(chǎn)品的精度要求越來越高。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)大大增強(qiáng)了機(jī)械制造的能力，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn)。數(shù)控機(jī)床搭配了可程序化控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在驅(qū)動(dòng)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(zhǔn)、快速地完成更為復(fù)雜、精密的零件加工。數(shù)控機(jī)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(jī)械制造的能力和生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床雖然有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但在加工過程中也會(huì)受到一些因素干擾，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1、數(shù)控機(jī)床的工作原理

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

數(shù)控機(jī)床在工作時(shí)，主要是按照相應(yīng)的順序?qū)Υ庸すぜM(jìn)行處理，結(jié)合參數(shù)和數(shù)控要求的數(shù)控語言，對(duì)加工程序進(jìn)行編制，之后輸入，計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制）裝置中，對(duì)加工程序進(jìn)行進(jìn)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(dòng)機(jī)床部件推動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于零件的加工。

2、數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素

由數(shù)控機(jī)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(jī)床本身所具有的機(jī)械精度，一是機(jī)床所配備的伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)精度。綜合實(shí)踐來分析，在眾多影響數(shù)控加工精度的因素中：機(jī)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(cè)誤差所占比例約為1/6。

2.1伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)因素

通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的原理分析可知，伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的中樞控制部分，主要是通過將驅(qū)動(dòng)機(jī)床的部件轉(zhuǎn)化為零件進(jìn)行加工。伺服系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)又是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠完成的，絲杠的傳動(dòng)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(jìn)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(hào)需要反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有短暫的空轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一空轉(zhuǎn)現(xiàn)象會(huì)引起反向間隙誤差，進(jìn)而影響數(shù)控加工精度。此外數(shù)控設(shè)備在傳動(dòng)過程中容易受到外界振動(dòng)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(jī)床的加工過程靠的是刀具在程序控制下完成對(duì)產(chǎn)品的切削、銑磨等，以最終完成對(duì)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(shí)，車刀的軸線會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的偏差，如果不對(duì)偏差加以考慮，當(dāng)主偏角不斷減小時(shí)偏差會(huì)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(duì)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(duì)刀具產(chǎn)生的位移長(zhǎng)度進(jìn)行修正。此外，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(jī)床的加工精度，需要在編程時(shí)進(jìn)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(duì)加工質(zhì)量的影響是直接的，對(duì)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(yīng)從機(jī)床的設(shè)計(jì)階段就采取相應(yīng)的措施，如采用動(dòng)態(tài)性能優(yōu)越的驅(qū)動(dòng)裝置，增強(qiáng)伺服裝置的抗壓、抗載能力等。當(dāng)數(shù)控設(shè)備的伺服裝置選定后，還應(yīng)該在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置方面進(jìn)行優(yōu)化，可以選擇盡可能高的位置環(huán)增益，以保證各進(jìn)給軸的位置開環(huán)增益相等。伺服系統(tǒng)對(duì)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(shí)停止位置的準(zhǔn)確性，只是在時(shí)間上實(shí)際位置達(dá)到指令位置有些滯后，但不影響精度。②當(dāng)各進(jìn)給軸位置開環(huán)增益不相等時(shí)，以45°時(shí)加工誤差最大。③加工圓弧時(shí)，為抑制伺服系統(tǒng)引起的輪廓加工誤差，首先應(yīng)設(shè)置各進(jìn)給軸位置開環(huán)增益相等，且盡可能大。

3.2提高床身導(dǎo)軌的幾何精度

現(xiàn)代科技在機(jī)械制造行業(yè)的廣泛應(yīng)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(shì)。數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也對(duì)數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)提出了相應(yīng)的要求，比如數(shù)控機(jī)床底座鑄件的重量及承重、承壓要求，數(shù)控導(dǎo)軌的精度、抗壓、防震設(shè)計(jì)等。一般來說，全功能數(shù)控車床為了保證各方面功能實(shí)現(xiàn)，會(huì)使用斜床造型來簡(jiǎn)化鑄件整體結(jié)構(gòu)，降低機(jī)床自身重量。基于力學(xué)角度考慮，采用斜床后的機(jī)床多采用封閉式筒形結(jié)構(gòu)，如此會(huì)大大提升機(jī)床整體的抗扭與抗彎強(qiáng)度，以確保設(shè)備在復(fù)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(dòng)速度來看，隨著速度的加快要求導(dǎo)軌具備更好的抗負(fù)荷能力；為了保證數(shù)控車床在高負(fù)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(dòng)導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)，以確保導(dǎo)軌獲得最佳的幾何精度。

4、結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床的加工精度是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件，如何進(jìn)一步確保數(shù)控加工精度已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的課題。隨著我國(guó)機(jī)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(duì)不同原因引起的加工誤差采取對(duì)應(yīng)的措施，以最大程度的保證數(shù)控加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]夏瑩.數(shù)控機(jī)床加工精度影響因素分析及對(duì)策研究[J].科技傳播，2013（12）：98-99.

[2]丁美玲.數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素分析及對(duì)策[J].機(jī)電信息，2014（15）：75-77.