時(shí)間：2023-08-08 17:10:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高檔數(shù)控機(jī)床技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床裝備的核心關(guān)鍵部件。特別是對(duì)于國(guó)防工業(yè)急需的高檔數(shù)控機(jī)床，高檔數(shù)控系統(tǒng)是決定機(jī)床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素，而國(guó)外對(duì)我國(guó)至今仍封鎖限制，成為制約我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。
21世紀(jì)將是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的黃金時(shí)期，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展將進(jìn)一步拉動(dòng)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)數(shù)控機(jī)床需求將達(dá)10萬臺(tái)以上，40％以上為中高檔型，消費(fèi)將達(dá)到60-70億美元，將為國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的市場(chǎng)空間。
二、我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的現(xiàn)狀
（一）數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)細(xì)分
我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)分為三種型級(jí)，即經(jīng)濟(jì)型、普及型和高級(jí)型。這是根據(jù)我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)需求的實(shí)際情況，按技術(shù)應(yīng)用不同領(lǐng)域和復(fù)雜程度進(jìn)行的階段性標(biāo)準(zhǔn)來劃分的。
在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)由于適應(yīng)我國(guó)用戶的實(shí)際使用水平和機(jī)床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求，得到了廣大用戶的認(rèn)同，已形成了規(guī)模優(yōu)勢(shì)，目前約占到我國(guó)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)的60%左右。
國(guó)產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率不斷提高，但外國(guó)品牌依然占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)逐步形成了以航天數(shù)控集團(tuán)、機(jī)電集團(tuán)、華中數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控等以生產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)為主的國(guó)有企業(yè)，以及北京-法那科、西門子數(shù)控（南京）有限公司等合資企業(yè)的基本力量。從技術(shù)水平上比較，國(guó)產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能并不差，價(jià)格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢(shì)，可靠性與國(guó)外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小，但依然是國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最難開拓的市場(chǎng)領(lǐng)域。
在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外相比，確實(shí)還存在比較大的差距。雖然國(guó)產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證還不全面。國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，還表現(xiàn)在產(chǎn)品的系列化不全，如伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)從小到大各種規(guī)格，國(guó)外都有，而我們的規(guī)格有限；在高速（快速進(jìn)給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能上，國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)與國(guó)外系統(tǒng)有較大差距。我國(guó)進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國(guó)西門子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場(chǎng)的占有率超過80%。在國(guó)內(nèi)尚無自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高端數(shù)控系統(tǒng)替代的前提下，西門子和發(fā)那科擁有絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。加上高性能數(shù)控系統(tǒng)具有超越經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略意義，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)出口我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)始終有所限制，甚至像五軸聯(lián)動(dòng)以上的高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品絕對(duì)禁止向我國(guó)出口。
（二）我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)
國(guó)家“十二五”期間的目標(biāo)是：建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系，具有自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，使我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。創(chuàng)建國(guó)產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)70%以上，具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力；國(guó)產(chǎn)高檔系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%以上，主要品種基本實(shí)現(xiàn)自給，推動(dòng)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化。
結(jié)合我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)與數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，不難看出，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)已趨于飽和，且競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈，由于技術(shù)水平相差不大，因此多為價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。在普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)已逐步形成幾家大企業(yè)的壟斷現(xiàn)象，并且國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)已在市場(chǎng)上占統(tǒng)治地位，很難進(jìn)入。而在國(guó)內(nèi)，高檔數(shù)控系統(tǒng)目前只占整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的約2%，市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊，雖然目前大部分的高檔數(shù)控系統(tǒng)是國(guó)外產(chǎn)品，但依然有大片市場(chǎng)等待開發(fā)。競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)是平等的，并且有國(guó)家政策的支持與鼓勵(lì)，數(shù)控系統(tǒng)廠商只有抓住這一契機(jī)，才能不斷發(fā)展自己的技術(shù)，擴(kuò)大市場(chǎng)，為國(guó)家高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)需求分析
（一）高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)應(yīng)用
高檔數(shù)控系統(tǒng)可以應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)，也可以對(duì)原有的數(shù)控機(jī)床或非數(shù)控機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)、改造。其具體的應(yīng)用市場(chǎng)為機(jī)電行業(yè)，包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型電站設(shè)備、石化和冶金設(shè)備、汽車制造等都是我國(guó)機(jī)床業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)，都離不開高檔機(jī)床，為機(jī)床業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
（二）數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的現(xiàn)狀
數(shù)控機(jī)床是利用硬件和軟件相結(jié)合，是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分利用了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高端技術(shù)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠共有100多家，其中能批量生產(chǎn)的企業(yè)有42家(國(guó)有企業(yè)30家，民營(yíng)企業(yè)5家，合資、獨(dú)資企業(yè)7家)，平均年產(chǎn)量40-50臺(tái)，幾家重點(diǎn)企業(yè)年產(chǎn)量可達(dá)400-700臺(tái)。
1、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。我國(guó)數(shù)控機(jī)床20世紀(jì)80年代以來有了迅速發(fā)展，平均年產(chǎn)量增長(zhǎng)20%以上；數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)量從1990年的2588臺(tái)增長(zhǎng)至1996年的18000臺(tái)；目前已是世界數(shù)控機(jī)床第三進(jìn)口大國(guó)。進(jìn)入90年代以來，我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)都經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變機(jī)制的艱苦磨礪過程。由于市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化，使得1997年數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)量下降到14329臺(tái)。同時(shí)由于進(jìn)口減少，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率上升到45.9%；正是由于結(jié)構(gòu)的變化，才有可能形成產(chǎn)量下降、市場(chǎng)占有率提高的局面。近期，國(guó)家為擴(kuò)大內(nèi)需，通過加大技改投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的措施來拉動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)。在各個(gè)主要市場(chǎng)看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴(kuò)展，轎車個(gè)人購買已成為主流。這些行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了機(jī)床工具的需求。其次是軍工等需求穩(wěn)步上升，在航空、兵器等領(lǐng)域，改造將繼續(xù)增加，設(shè)備需求將進(jìn)一步深化和擴(kuò)大。民營(yíng)企業(yè)將進(jìn)一步滲透到制造業(yè)和輕工業(yè)，其技術(shù)水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執(zhí)行期的高峰，國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)工程、重點(diǎn)任務(wù)全面鋪開，市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出較高的增長(zhǎng)，進(jìn)一步拉動(dòng)企業(yè)的技術(shù)改造和設(shè)備更新。近年啟動(dòng)和續(xù)建的重大工程有：三峽右岸的發(fā)電機(jī)組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進(jìn)工程，南水北調(diào)工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長(zhǎng)沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會(huì)對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來市場(chǎng)的需求，而這些產(chǎn)業(yè)直接或間接都會(huì)使機(jī)床工具行業(yè)的市場(chǎng)增加份額和力度，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的市場(chǎng)機(jī)遇。
2、國(guó)際市場(chǎng)需求。從近幾年我國(guó)機(jī)床出口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，數(shù)控機(jī)床的出口量和出口平均單價(jià)逐年上升，國(guó)際機(jī)床市場(chǎng)的消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床，目前世界數(shù)控機(jī)床消費(fèi)趨勢(shì)已從初期以數(shù)控電加工機(jī)床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機(jī)床、成套設(shè)備為主，這正是我國(guó)機(jī)床行業(yè)的弱項(xiàng)。“八五”期間，我國(guó)機(jī)床工具產(chǎn)品出口開始向全方位、多元化發(fā)展。近幾年機(jī)床出口多元化發(fā)展趨勢(shì)更加明顯，由于受東南亞金融危機(jī)的影響，1998年我國(guó)東南亞出口額大幅降低，但同時(shí)開始向南美、中東、荷蘭擴(kuò)展，對(duì)英國(guó)、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國(guó)機(jī)床產(chǎn)品出口的主要市場(chǎng)，占我國(guó)出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機(jī)床消費(fèi)國(guó)（地區(qū)）中，只有我國(guó)臺(tái)灣和意大利的機(jī)床消費(fèi)額是負(fù)增長(zhǎng)和零增長(zhǎng)，其余都是正增長(zhǎng)。2005年我國(guó)的機(jī)床消費(fèi)額高達(dá)109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續(xù)四年名列世界首位。世界機(jī)床市場(chǎng)整體消費(fèi)的增加同時(shí)預(yù)示了數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的市場(chǎng)容量不斷增加，為高檔數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的市場(chǎng)投放空間。
四、市場(chǎng)規(guī)模預(yù)算
由于機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)需求年均增長(zhǎng)30％，根據(jù)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的預(yù)計(jì)，未來5年我國(guó)數(shù)控機(jī)床需求的年均增速在30％以上。
雖然國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求很大，但對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和消費(fèi)需求依然處于低水平，從2004年的數(shù)據(jù)看，高檔數(shù)控系統(tǒng)占整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)量比例為1.5%，比2002年上升了1個(gè)百分點(diǎn)。
另外，由于技術(shù)等方面的原因，國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率非常小，2006年，國(guó)外公司在我國(guó)銷售高檔數(shù)控系統(tǒng)約占市場(chǎng)份額的99.5％。這就要求國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)廠商必須生產(chǎn)質(zhì)量可靠，價(jià)格適中的高檔數(shù)控系統(tǒng)，才能與強(qiáng)勁的外國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng).根據(jù)市場(chǎng)分析，可以做出未來五年我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)如表1所示。
五、結(jié)論與建議
隨著市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，21世紀(jì)將成為我國(guó)發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕佳時(shí)期，提高我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和競(jìng)爭(zhēng)力將大力推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，這將是政府與企業(yè)共同努力的結(jié)果。
在政府政策方面，應(yīng)充分利用國(guó)防軍工行業(yè)與機(jī)床制造行業(yè)的合作平臺(tái)，率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的高檔數(shù)控系統(tǒng)。優(yōu)先立項(xiàng)支持選用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的首臺(tái)首套高端數(shù)控機(jī)床裝備的研制，并在項(xiàng)目中分配專門經(jīng)費(fèi)支持所配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，推動(dòng)自主研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用驗(yàn)證和市場(chǎng)推廣。在使用財(cái)政性資金采購數(shù)控機(jī)床的項(xiàng)目中，標(biāo)書中不要指定國(guó)外系統(tǒng)，給國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品建立公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。在滿足同等的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。同時(shí)，支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)廠、數(shù)控機(jī)床廠和職業(yè)院校建立“數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)與服務(wù)中心”，為數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)者培訓(xùn)操作使用、工藝編程、維護(hù)維修人員。另外，政府也可以在技術(shù)改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強(qiáng)高檔數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)綜合實(shí)力。
在企業(yè)自身方面，應(yīng)加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)等核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，集我國(guó)家的財(cái)力支持建立由研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、系統(tǒng)廠組成的技術(shù)聯(lián)盟和研發(fā)平臺(tái)，共同開展數(shù)控系統(tǒng)共性與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加速制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)推廣和共享，實(shí)現(xiàn)我國(guó)數(shù)控廠商的共同發(fā)展。
總之，國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系到我國(guó)的產(chǎn)業(yè)安全和國(guó)防安全，加速產(chǎn)業(yè)化步伐，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機(jī)床及其功能部件的研發(fā)和市場(chǎng)開拓，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，提高競(jìng)爭(zhēng)力是我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的努力方向，我們相信在國(guó)家的政策和措施的支持下，在全行業(yè)自身的不斷努力下，高檔數(shù)控系統(tǒng)一定會(huì)有更好的發(fā)展。
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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
高檔數(shù)控系統(tǒng)改造企業(yè)進(jìn)口設(shè)備
成果介紹：該項(xiàng)目是針對(duì)我國(guó)國(guó)有大中型企業(yè)現(xiàn)狀和中科院沈陽計(jì)算所高檔數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行的一項(xiàng)企業(yè)改造的系統(tǒng)工程。該項(xiàng)目投入少，產(chǎn)出大，符合我國(guó)國(guó)情，對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，加速企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高生產(chǎn)力具有積極的意義。該項(xiàng)目在執(zhí)行過程中，不但完成了鞍山高壓容器廠的用于生產(chǎn)高壓氣瓶進(jìn)口生產(chǎn)線的技術(shù)改造，而且完成了沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司從日本東芝公司引進(jìn)的BMC-10B(5)五坐標(biāo)加工中心數(shù)控系統(tǒng)的改造、鞍山鋼鐵集團(tuán)公司無縫鋼管廠的進(jìn)口車絲生產(chǎn)線的改造。
該項(xiàng)目控制技術(shù)，采用全新的先進(jìn)的控制系統(tǒng)和方法，即用高檔數(shù)控系統(tǒng)控制全液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)，其技術(shù)難度在于把傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)用數(shù)控系統(tǒng)來控制，并保證其穩(wěn)定性和精度。這是一新的課題，經(jīng)過努力探索出一套參數(shù)匹配與修調(diào)的規(guī)律，滿足了高精度鋼瓶生產(chǎn)的需求。這是本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)所在。沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司的BMC－10B(5)日本東芝五坐標(biāo)加工中心數(shù)控系統(tǒng)更新改造，是在藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)床工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，解決大行程反饋控制、二軸的同步軸控制等關(guān)鍵技術(shù)，改造后的機(jī)床精度明顯提高。該項(xiàng)目為黎明公司盤活企業(yè)資產(chǎn)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)楦脑斓募庸ぶ行氖嵌衷O(shè)備，一臺(tái)50萬美元，改造費(fèi)40多萬元人民幣，只相當(dāng)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)價(jià)的10％，投入生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件加工，每件部件就價(jià)值幾十萬元人民幣。
NC數(shù)控系統(tǒng)
成果介紹：：我國(guó)制造業(yè)正面臨著“擋不住，出不去”的十分嚴(yán)峻的形勢(shì)。國(guó)外企業(yè)正在瞄準(zhǔn)中國(guó)這個(gè)巨大市場(chǎng)，大量高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊著中國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)制造業(yè)正承受著國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的巨大壓力。數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備和基礎(chǔ)設(shè)施，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際貿(mào)易中，是個(gè)高附加值和高利潤(rùn)的重要高新技術(shù)產(chǎn)品，它是關(guān)系到國(guó)家綜合國(guó)力和國(guó)家戰(zhàn)略地位的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。沈陽計(jì)算所等單位，在多年研發(fā)的基礎(chǔ)上，在數(shù)控系統(tǒng)、伺服/主軸系統(tǒng)等方面，已具有一定的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，并出口俄羅斯，通過進(jìn)一步的攻關(guān)，使國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)的主要份額，并使傳統(tǒng)的機(jī)床行業(yè)發(fā)展成高新技術(shù)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)。
該項(xiàng)目是利用各自的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行技術(shù)合作，合作開發(fā)面向俄羅斯市場(chǎng)的數(shù)控產(chǎn)品和用于中國(guó)市場(chǎng)尤其是數(shù)控化改造的系列數(shù)控產(chǎn)品，開發(fā)NC100―6軸高檔數(shù)控系統(tǒng)、NC110―16軸高檔數(shù)控系統(tǒng)和NC200―4＋1軸中高檔數(shù)控系統(tǒng)及SFC數(shù)控滑臺(tái)。采用新一代開放式體系結(jié)構(gòu)。
硬件平臺(tái)建立在486IPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上，采用總線轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要模板、接口的標(biāo)準(zhǔn)化；軟件平臺(tái)建立在實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)上，集成PC技術(shù)、NC成熟技術(shù)以及用戶擴(kuò)展功能。
近年來，俄羅斯的經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇，機(jī)械行業(yè)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的需求逐年增加。世界各國(guó)的知名數(shù)控生產(chǎn)廠商都紛紛瞄向俄羅斯市場(chǎng)，計(jì)算所NC系列數(shù)控系統(tǒng)由于具有較好的性能價(jià)格比，在俄羅斯市場(chǎng)備受歡迎。同時(shí)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，尤其是在機(jī)床數(shù)控化改造方面，NC系列數(shù)控系統(tǒng)已大顯身手，國(guó)內(nèi)需求量急劇增加。
應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。
藍(lán)天系列高檔數(shù)控系統(tǒng)
成果介紹：：該系統(tǒng)可與有關(guān)機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的高級(jí)機(jī)床配套成高檔數(shù)控機(jī)床，也可直接裝備有關(guān)機(jī)械加工制造業(yè)最終用戶的加工中心、車削中心、數(shù)控車/銑/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以進(jìn)行高精尖產(chǎn)品加工，還可用于國(guó)有大中型企業(yè)的國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口生產(chǎn)設(shè)備控制裝置的技術(shù)改造。
合作方式：可提品和技術(shù)，可進(jìn)行技術(shù)支持與服務(wù)。
產(chǎn)品性能：藍(lán)天系列高檔數(shù)控系統(tǒng)，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四個(gè)系列十幾個(gè)型號(hào)，其中LT-8500和LT-3200系列是在國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)和中科院重大項(xiàng)目中取得的重大科技成果。該系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自動(dòng)實(shí)時(shí)地控制各種高級(jí)機(jī)床進(jìn)行各類復(fù)雜零件的加工。該系統(tǒng)解決了先進(jìn)的縮小化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件自主版權(quán)和高可靠性等長(zhǎng)期困擾我國(guó)數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)，不但使我國(guó)的高檔數(shù)控技術(shù)從無到有，而且達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。系統(tǒng)的兼容性指標(biāo)符合國(guó)家有關(guān)部門驗(yàn)收條例的要求，并且達(dá)到國(guó)際IEC1000-4標(biāo)準(zhǔn)。
該系統(tǒng)可根據(jù)需要自動(dòng)生成，多過程（≤5）、多軸控制（≤17）、多軸聯(lián)動(dòng)（≤8）、多種工藝（T、M、G）、多CPU（主、軸、網(wǎng)絡(luò)）配置，PMC和網(wǎng)絡(luò)軟件。具有多種先進(jìn)的插補(bǔ)算法、豐富的編程手段和很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能。
以LT-8520/8530高檔數(shù)控系統(tǒng)為例，其主要性能和技術(shù)指標(biāo)是：1.多CPU功能分布。可多至4個(gè)（系統(tǒng)總線主設(shè)備），一個(gè)SYS CPU，3個(gè) NC CPU，80286/80287芯片；2.多過程。可多至5個(gè)同時(shí)性獨(dú)立加工過程，過程間可同步；3.多軸控制：按目前13槽機(jī)箱，每一過程可控制多至15個(gè)軸（8個(gè)坐標(biāo)軸、6個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)軸、1個(gè)主軸）；4.多軸聯(lián)動(dòng)：每一過程可多至8個(gè)聯(lián)動(dòng)軸（8個(gè)坐標(biāo)軸）；5.最大編程尺寸：±99999.9999mm；6.最小編程分辨率：±0.0001mm；7.最大編程快速進(jìn)給率：100m/min；8.最大切削進(jìn)給率：48/min（當(dāng)1μm時(shí)），4.8/min(當(dāng)0.1μm時(shí)）。
進(jìn)口機(jī)床的數(shù)控化技術(shù)改造
成果介紹：：針對(duì)引進(jìn)的大型進(jìn)口立式車床多年使用情況和機(jī)床本身的機(jī)械、電氣、液壓特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化更新改造，用先進(jìn)的CNC控制技術(shù)提高機(jī)床的質(zhì)量和檔次，用CNC集成編程技術(shù)開發(fā)ATC等軟件提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，針對(duì)機(jī)床不同的工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)控化市場(chǎng)潛力很大。機(jī)床數(shù)控化改造，能夠達(dá)到少投資，見效快的目的，是一項(xiàng)新興起的行業(yè)，具有極大的市場(chǎng)前景。
合作方式：提品與技術(shù)服務(wù)。
產(chǎn)品性能：主要包括：基于原機(jī)床X、Z軸機(jī)械部分采用齒輪齒條傳動(dòng)，采用感應(yīng)同步尺作為全閉環(huán)位置反饋元件，接口方式選用鑒相式動(dòng)尺激勵(lì)定尺反饋，脈沖當(dāng)量0•25μm；手動(dòng)操作和數(shù)控操作相互獨(dú)立、可以任選一種方式，即手動(dòng)操作可以不依賴于數(shù)控系統(tǒng)；開發(fā)機(jī)床刀庫運(yùn)動(dòng)及換刀等輔助動(dòng)作的軟件邏輯程序，實(shí)施一次裝卡多次換刀切削。改造后機(jī)床的整體技術(shù)性能改進(jìn)很大，達(dá)到同類進(jìn)口新機(jī)床水平。
主要技術(shù)指標(biāo)：控制系統(tǒng)藍(lán)天7501數(shù)控系統(tǒng)；CNC控制X、Z軸，控制精度0.1μm，脈沖當(dāng)量0.25μm ；X軸定位精度：在全行程2100mm為0.01mm，Z軸全行程為0•01mm；12位刀庫的隨機(jī)交換，重復(fù)換刀精度小于0.01mm；GTL 、G代碼、參數(shù)編程。
SFC系列數(shù)控滑臺(tái)
成果介紹：SFC系列數(shù)控滑臺(tái)，通過省部級(jí)技術(shù)成果和新產(chǎn)品鑒定，獲國(guó)家專利授權(quán)，被列入2001年度國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品。被譽(yù)為是“填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平”的高新技術(shù)產(chǎn)品。
可廣泛應(yīng)用于各種普通機(jī)床、鉆床、六角車床和管子車床的數(shù)控化改造。普通機(jī)床安裝數(shù)控滑臺(tái)后，可加工圓錐表面、圓弧曲線表面、高精度錐螺紋等各種形狀復(fù)雜的零部件。
產(chǎn)品性能：SFC系列數(shù)控滑臺(tái)，是根據(jù)國(guó)內(nèi)大批普通機(jī)床設(shè)備數(shù)控化更新改造的需要而開發(fā)出的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一種獨(dú)立的機(jī)電一體化控制裝置，是用于普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的配套設(shè)備。該產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)，具有淬火的鋼導(dǎo)軌和由滾珠絲杠傳動(dòng)的X軸、Z軸滑板等功能，精度高，剛性好，壽命長(zhǎng)。安裝、調(diào)試和使用簡(jiǎn)便。一臺(tái)普通機(jī)床安裝該裝置后，既是手動(dòng)的普通機(jī)床，又是簡(jiǎn)易的自動(dòng)數(shù)控機(jī)床，不但實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)兩用”，而且性能高、成本低、無風(fēng)險(xiǎn)。是機(jī)床數(shù)控改造中的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
SS-9501T經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)
成果介紹:SS-9501T經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)，用于控制經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。系統(tǒng)處理速度快、控制精度高，具有快速定位、兩軸直線/圓弧插補(bǔ)，公英制單頭、多頭螺紋加工，機(jī)械原點(diǎn)、相對(duì)原點(diǎn)/坐標(biāo)變換，絕對(duì)、增量或混合編程方式，手動(dòng)、自動(dòng)加工方式和空運(yùn)行方式，刀具補(bǔ)償、絲杠間隙補(bǔ)償?shù)裙δ埽煌瑫r(shí)具有實(shí)時(shí)倍率修調(diào)、坐標(biāo)位置保持、柔性齒輪比、標(biāo)準(zhǔn)RS-232通訊和系統(tǒng)I/O狀態(tài)顯示等功能。系統(tǒng)硬件上的信號(hào)傳遞全部實(shí)現(xiàn)硬連接，首次采用4個(gè)CPU，設(shè)計(jì)合理可靠性高，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可維護(hù)性好。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，流程清晰，便于增加或裁減系統(tǒng)功能，以滿于不同的控制需要。系統(tǒng)的電磁兼容性指標(biāo)符合國(guó)家有關(guān)部門驗(yàn)收條例的要求，并且達(dá)到國(guó)際IEC1000-4標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)可與經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床配套，也可直接裝備工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。
該系統(tǒng)性能價(jià)格比和工程化及商品化程度較高，控制功能完全可以滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的實(shí)際需要，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。
統(tǒng)及數(shù)控加工中心開發(fā)
該成果包括：(1)開放式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)的系列化研究。由于國(guó)內(nèi)高中檔數(shù)控機(jī)床絕大部分依賴進(jìn)口控制器，其中95%來自國(guó)外，這一現(xiàn)狀限制了國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。本開發(fā)團(tuán)隊(duì)數(shù)控系統(tǒng)的工作雖取得成效，但是產(chǎn)品的系列化程度遠(yuǎn)未滿足市場(chǎng)需求，因此，我們將其列為首要的研究?jī)?nèi)容。
(2)開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)的系列化研究。軟件平臺(tái)的研究最重要的就是保證控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的平臺(tái)無關(guān)性，并且要滿足網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求。
(3）高度開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究。追蹤和研究美國(guó)開放式模塊化結(jié)構(gòu)控制器(OMAC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí)參考美、日、歐的流行標(biāo)準(zhǔn)，如SOSAS和OSACA等，提出我國(guó)的開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并用面向?qū)ο螅∣O）的理論、方法及特定領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)（DSSA）開發(fā)方法建立其軟件參考模型。
(4)加工過程的智能控制理論與方法。采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)自適應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)（A3ART），實(shí)時(shí)地控制機(jī)床的進(jìn)給速度與主軸速度，在最佳狀態(tài)滿足高速與高精度要求，防止進(jìn)給率變化引起的機(jī)械振動(dòng)，發(fā)揮機(jī)床的最大生產(chǎn)率。采用模糊控制、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等人工智能技術(shù)（AI）技術(shù)，在人機(jī)界面、加工過程、診斷過程等方面提高CNC系統(tǒng)的智能化程度，提高生產(chǎn)率。例如，自動(dòng)生成最佳的CNC系統(tǒng)配置、工藝參數(shù)配置與PLC配置的關(guān)鍵參數(shù)；實(shí)時(shí)補(bǔ)償加工過程，因機(jī)床運(yùn)動(dòng)、周圍環(huán)境條件和各類其它因素變化引起的誤差；減少機(jī)床空轉(zhuǎn)，發(fā)揮最大生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本；增加自學(xué)習(xí)功能等。該成果在多家企業(yè)應(yīng)用。
高速高精鏜銑加工中心用數(shù)控系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)
1.開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究
追蹤和研究美國(guó)開放式模塊化結(jié)構(gòu)控制器(OMAC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí)參考美、日、歐的流行標(biāo)準(zhǔn)（如SOSAS和OSACA等）以及我國(guó)正在制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并用面向?qū)ο螅∣O）的理論、方法及特定領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)（DSSA）開發(fā)方法建立其軟件參考模型。
2.開放式數(shù)控系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的研究開發(fā)
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)研究
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模板開發(fā)與配置：標(biāo)準(zhǔn)工控 CPU模板，SOC技術(shù)及基于SOC的控制模板，數(shù)控接口設(shè)備板等。
數(shù)控軟件系統(tǒng)的模塊化、組件化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法
應(yīng)用程序接口（API）及人機(jī)界面生成軟件等
典型加工工藝應(yīng)用軟件：如M（銑），T（車）加工工藝軟件，鏜銑（加工中心）工藝軟件，TC（車削中心）工藝軟件等。
3.嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的研究開發(fā)。基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境來開發(fā)嵌入式的工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)控和其他工控系統(tǒng)的主流開發(fā)模式。
4.構(gòu)建高速高精度運(yùn)動(dòng)控制算法庫。核心算法構(gòu)件化，實(shí)現(xiàn)算法軟件的組件化，通過構(gòu)件庫的建立，減少傳統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)中的重復(fù)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，探索一種新型控制器軟件的生產(chǎn)模式。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)床工業(yè)；現(xiàn)狀；發(fā)展規(guī)律；驅(qū)動(dòng)因素
中國(guó)作為全球的制造業(yè)大國(guó)，裝備制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很大的比重。伴隨中國(guó)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程，裝備工業(yè)有了迅猛發(fā)展，作為裝備制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，機(jī)床行業(yè)備受重視，機(jī)床工業(yè)無論地位、產(chǎn)值、技術(shù)、市場(chǎng)等各個(gè)方面均有了飛速發(fā)展，但和國(guó)際機(jī)床行業(yè)強(qiáng)國(guó)德國(guó)、日本比較還有一定差距，伴隨我國(guó)科學(xué)、技術(shù)進(jìn)步和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，機(jī)床行業(yè)具有光輝的發(fā)展前景。本文主要從中國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素上分析機(jī)床工業(yè)的發(fā)展前景。
一、國(guó)際機(jī)床行業(yè)的發(fā)展規(guī)律和現(xiàn)狀
1、機(jī)床工業(yè)的生產(chǎn)狀況
全球28個(gè)主要機(jī)床生產(chǎn)國(guó)家和地區(qū)2012年產(chǎn)值為932億美元，中國(guó)約占30%，位居第一位。機(jī)床生產(chǎn)前8位國(guó)家和地區(qū)依次是中國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、瑞士、美國(guó)、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣。進(jìn)入世界機(jī)床產(chǎn)值最大20家企業(yè)中，日本和德國(guó)最多，分別達(dá)6家，中國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)排在其后，分別有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、歐、亞三洲機(jī)床生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。
2、全球機(jī)床行業(yè)的消費(fèi)情況
中、德、日、美、意是世界機(jī)床重點(diǎn)消費(fèi)大國(guó)，占全球消費(fèi)總量的73%。2013年中國(guó)機(jī)床消費(fèi)381億美元，漲幅近12%，占全球消費(fèi)量的30%，仍然居世界第一，其中中國(guó)金屬加工機(jī)床消費(fèi)則占據(jù)全球市場(chǎng)的45%。美國(guó)、德國(guó)、日本機(jī)床消費(fèi)增長(zhǎng)已成定勢(shì)，而且以中高檔數(shù)控機(jī)床為消費(fèi)主流。以歐元計(jì)算，各地區(qū)占比基本未變，亞洲占全球機(jī)床產(chǎn)值的57.7%，歐洲占比為34.7%，美洲占比為7.6%。其中2012年前十位機(jī)床消費(fèi)國(guó)占全球市場(chǎng)80%。
3、全球機(jī)床行業(yè)的特點(diǎn)和分布格局
歐美機(jī)床企業(yè)集團(tuán)化趨勢(shì)加強(qiáng)，控制著機(jī)床行業(yè)高端技術(shù)。美國(guó)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展高精尖機(jī)床技術(shù)，生產(chǎn)飛機(jī)、宇航、汽車工業(yè)所需高精度、高效、高自動(dòng)化、高性能機(jī)床。德國(guó)企業(yè)對(duì)加工工藝研究投資不遺余力，尤以重型機(jī)床、大型精密機(jī)床著稱，精度及使用壽命最好。瑞士機(jī)床企業(yè)以中小精密機(jī)床技術(shù)著稱于世，擅長(zhǎng)將現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床系統(tǒng)。意大利機(jī)床企業(yè)擅長(zhǎng)生產(chǎn)單臺(tái)定制，個(gè)性化顯著的機(jī)床，機(jī)床的柔性化程度高。韓國(guó)、日本、臺(tái)灣擅長(zhǎng)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較強(qiáng)的中高檔機(jī)床，其中日本企業(yè)對(duì)機(jī)床壽命設(shè)計(jì)有特別的獨(dú)到技術(shù)。
4、機(jī)床行業(yè)在全球進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要理論依據(jù)是比較優(yōu)勢(shì)，由于各個(gè)國(guó)家的勞動(dòng)力成本、產(chǎn)業(yè)配套、法律法規(guī)、教育體系等各個(gè)方面的不同，同樣的產(chǎn)品在各個(gè)國(guó)家中成本有明顯差異，而發(fā)展中國(guó)家在制造業(yè)和一些低端產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢(shì)，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的理想目的地。發(fā)達(dá)國(guó)家將傳統(tǒng)成熟產(chǎn)業(yè)有計(jì)劃、有步驟地向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。造船行業(yè)、港口機(jī)械、工程機(jī)械等勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)含量較低、運(yùn)輸成本高、環(huán)保壓力大等因素成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要轉(zhuǎn)移領(lǐng)域。中國(guó)機(jī)床行業(yè)由于中國(guó)的第一消費(fèi)大國(guó)地位和生產(chǎn)成本、人員工資、工業(yè)配套等因素成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一大國(guó)。高端制造主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家，高端裝備制造不但體現(xiàn)在技術(shù)檔次高、系統(tǒng)復(fù)雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術(shù)參數(shù)，更體現(xiàn)在售后服務(wù)復(fù)雜和更新?lián)Q代快。總體表現(xiàn)為：投入巨大、成套復(fù)雜，規(guī)模龐大、研發(fā)周期長(zhǎng)等方面。所以國(guó)內(nèi)在重型設(shè)備等方面進(jìn)步明顯，比如港口機(jī)械、船舶、發(fā)電設(shè)備等，而精密機(jī)械等方面突破較慢。
二、我國(guó)機(jī)床行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
在國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的拉動(dòng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)國(guó)際化促動(dòng)下，中國(guó)機(jī)床行業(yè)從2002年（入關(guān)后）起，機(jī)床消費(fèi)總量呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)，“十五”以來，我國(guó)市場(chǎng)機(jī)床消費(fèi)總額、進(jìn)口額已連續(xù)居世界第一，數(shù)控機(jī)床更是以兩位數(shù)以上的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，成為排名第一的機(jī)床消費(fèi)大國(guó)。2012年機(jī)床全行業(yè)總產(chǎn)值為8000億元。預(yù)計(jì)2015年年消費(fèi)額將近8500億元左右。國(guó)內(nèi)機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化，世界機(jī)床制造基地移地中國(guó)化成為大趨勢(shì)，國(guó)家建立裝備制造業(yè)基地如上海、沈陽、大連、浙江等。目前我國(guó)機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，滿足各個(gè)行業(yè)的基本需求，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中需要的裝備制造業(yè)機(jī)床，我國(guó)均能自行生產(chǎn)，基本沒有空白。
1、我國(guó)機(jī)床工業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律
中國(guó)機(jī)床消費(fèi)總量呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)，消費(fèi)的增長(zhǎng)導(dǎo)致了進(jìn)口的快速增長(zhǎng)，消費(fèi)增長(zhǎng)主要是受到固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨國(guó)公司加大對(duì)中國(guó)投資建廠和合資生產(chǎn)的影響。這也是我國(guó)裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路線圖和升級(jí)進(jìn)化過程，作為制造業(yè)核心的機(jī)床也經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，機(jī)床行業(yè)形成了低端到高端的歷史發(fā)展進(jìn)程。
2、我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題
國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)面臨的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理問題突出。首先是粗加工機(jī)床占總產(chǎn)量的40%以上，機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率低（32.7%），其次，數(shù)控機(jī)床低檔產(chǎn)品所占比例高（75%），數(shù)控化水平與國(guó)際差距較大。國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床高、中、低檔比例為3：22：75。國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床基本滿足了國(guó)內(nèi)需求，中檔數(shù)控機(jī)床具備了一定的生產(chǎn)能力，小批量的國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床已投入使用。
國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)存在的問題是：機(jī)床精度普遍較低，缺少剛度實(shí)驗(yàn)，很少采用軟件補(bǔ)償、溫度變形補(bǔ)償、高速主軸系統(tǒng)動(dòng)平衡技術(shù)等保證定位精度，僅有少數(shù)幾種產(chǎn)品可達(dá)歐洲標(biāo)準(zhǔn)定位精度；基礎(chǔ)材料性能弱，很少普及高強(qiáng)度密烘鑄鐵（樹脂砂技術(shù)），無重大新材料開發(fā)；機(jī)床結(jié)構(gòu)開發(fā)性能差，高速機(jī)床需要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)剛性，減輕移動(dòng)件重量，機(jī)床整體結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力差；技術(shù)差距大，國(guó)外普及的遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)、交鑰匙工程、高速機(jī)床硬切削、干切削及其機(jī)理研究空白，基本無切削軟件包供應(yīng)；關(guān)鍵配套件性能不足，電主軸、高速滾珠絲杠副、直線電機(jī)、高速高精度數(shù)控系統(tǒng)，高精度位置檢測(cè)系統(tǒng)等普遍處于低水平狀態(tài)。
3、機(jī)床行業(yè)的市場(chǎng)分析
（1） 普通制造業(yè)。普通機(jī)械加工業(yè)中五金、電力設(shè)備、模具加工、礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、建材設(shè)備、石油化工設(shè)備是帶動(dòng)機(jī)床消費(fèi)增長(zhǎng)的主要因素。
（2）汽車行業(yè)。汽車工業(yè)對(duì)機(jī)床裝備的需求具有多層次、寬領(lǐng)域、快節(jié)奏、高質(zhì)量、數(shù)量大的特點(diǎn)，柔性加工生產(chǎn)線、各種數(shù)控專用機(jī)床將是日后國(guó)內(nèi)機(jī)床工業(yè)向汽車工業(yè)領(lǐng)域滲透的重點(diǎn)。中國(guó)汽車零部件配套行業(yè)的實(shí)力與主機(jī)廠的需求差距還相當(dāng)大，汽車配套企業(yè)必須擴(kuò)充、提高裝備能力，才能謀求其未來的生存發(fā)展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業(yè)。航空、航天、船舶、軍工產(chǎn)業(yè)是高端機(jī)床市場(chǎng)需求的大戶。隨著國(guó)家綜合國(guó)力的增強(qiáng)和國(guó)防現(xiàn)代化的升級(jí)，國(guó)家將會(huì)加大對(duì)國(guó)防裝備的投入（預(yù)計(jì)由目前占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)業(yè)是精密機(jī)床的主要市場(chǎng)。電子信息技術(shù)水平是國(guó)家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。我國(guó)電子信息行業(yè)近幾年固定資產(chǎn)投資規(guī)模以年均16%速度增長(zhǎng)。
4、數(shù)控機(jī)床是機(jī)床發(fā)展的主流
國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可供品種超過1500余種，特別是五軸（及以上）聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成功開發(fā)，包括最關(guān)鍵的萬能自動(dòng)鏜銑頭在內(nèi)，只是精度、性能與國(guó)際水平還有差距。技術(shù)差距主要體現(xiàn)在整體加工精度、高速運(yùn)行穩(wěn)定性、持續(xù)無故障運(yùn)行時(shí)間、后勤遠(yuǎn)程維護(hù)等與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距。核心部件數(shù)控化率不高，自動(dòng)化程度低。數(shù)控機(jī)床的性能主要由關(guān)鍵功能件所決定，數(shù)控機(jī)床價(jià)值的60%由關(guān)鍵功能件所決定，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床功能件產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，集中度小，產(chǎn)品性能水平與國(guó)外差距較大。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口，中高檔機(jī)床用的數(shù)控系統(tǒng)、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫機(jī)械手、全功能數(shù)控刀架、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和高速防護(hù)裝置等，很多是以進(jìn)口為主。
三、機(jī)床行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素
1、國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策支持
機(jī)床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心，2010年10月，國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確指出，要積極發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，其中高檔數(shù)控機(jī)床成為了發(fā)展的重中之重。在“十二五”規(guī)劃中，明確提出要重點(diǎn)發(fā)展四大主機(jī)（金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)床、鑄造機(jī)械、木工機(jī)床）。高端裝備制造業(yè)升級(jí)換代，和工業(yè)化、重工化的歷史發(fā)展機(jī)遇將在很大程度上推動(dòng)機(jī)床行業(yè)快速增長(zhǎng)。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等相關(guān)行業(yè)所需要的高檔數(shù)控機(jī)床的大部分供應(yīng)將立足國(guó)內(nèi)，未來我國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業(yè)和工業(yè)化、信息化的興起，機(jī)床行業(yè)發(fā)展后勁十足，前景廣闊
經(jīng)過多年的積累和技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)特備是裝備制造業(yè)獲得快速發(fā)展，中國(guó)目前已經(jīng)成為世界主要的機(jī)械裝備生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)家，技術(shù)含量和工藝水平大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)H次于美國(guó)、日本和德國(guó)，領(lǐng)先于意大利和英國(guó)。我國(guó)裝備制造業(yè)的快速發(fā)展和國(guó)家崛起，必然導(dǎo)致基礎(chǔ)工業(yè)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展。
3、機(jī)床行業(yè)高速發(fā)展具有一定穩(wěn)定性
隨著高速、高效、高精度機(jī)床的技術(shù)成熟和大批量生產(chǎn)，歐美、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)機(jī)床更新?lián)Q代加速，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和世界制造業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，未來國(guó)內(nèi)產(chǎn)品方向重點(diǎn)是高度數(shù)控化、高效、精密、大型化、功能復(fù)合化。預(yù)計(jì)十二五期間，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床增長(zhǎng)率保持在30%以上，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。中高檔數(shù)控機(jī)床將成為市場(chǎng)消費(fèi)的主流。機(jī)床行業(yè)的重點(diǎn)用戶分布在電力工業(yè)、航空、航天工業(yè)、造船工業(yè)、鐵路機(jī)車工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和汽車工業(yè)七大行業(yè)領(lǐng)域，隨著中高檔數(shù)控產(chǎn)量提高，該行業(yè)收益水平將進(jìn)一步提高。同時(shí)隨著機(jī)床行業(yè)體制改革和國(guó)家政策支持力度加大，行業(yè)贏利水平必將大幅度提高。同相關(guān)行業(yè)比較，機(jī)床行業(yè)的毛利率較高，尤其高于普通機(jī)械加工行業(yè)水平。隨著機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率的提高，該行業(yè)收益水平將進(jìn)一步提高，機(jī)床用戶分布廣泛，各個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的差異化、各個(gè)行業(yè)發(fā)展的差異性、機(jī)床產(chǎn)品的差異性和技術(shù)更新的快速性，使得機(jī)床行業(yè)的發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。中國(guó)機(jī)床不會(huì)出現(xiàn)明顯的行業(yè)跟隨周期。目前約有30%機(jī)床提供給汽車、工程機(jī)械等相關(guān)行業(yè)，20%供給軍工、輪船、IT等行業(yè)，50%供給通用機(jī)械加工行業(yè)。機(jī)床用戶分布廣泛，各個(gè)行業(yè)發(fā)展的差異性和不均衡性將使得中國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。
4、大規(guī)模的基本建設(shè)是機(jī)床工業(yè)高速發(fā)展的保證
中國(guó)大規(guī)模的港口建設(shè)，特別是集裝箱港口建設(shè)推動(dòng)中國(guó)的集裝箱、集裝箱起重機(jī)行業(yè)快速崛起，并一舉奠定了全球行業(yè)的主導(dǎo)地位。目前國(guó)內(nèi)集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國(guó)國(guó)內(nèi)投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機(jī)場(chǎng)、港口、場(chǎng)館、住宅建設(shè)仍將是全球最活躍的區(qū)域，工程項(xiàng)目難度大，相應(yīng)的消耗施工機(jī)械強(qiáng)度將保持穩(wěn)定。超高壓輸變電項(xiàng)目、鐵路提速、國(guó)油國(guó)運(yùn)、航空航天領(lǐng)域國(guó)家采購等使得國(guó)內(nèi)需求仍構(gòu)成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產(chǎn)投資和汽車、航空航天、模具等工業(yè)的發(fā)展是刺激機(jī)床行業(yè)起飛的主要因素。我國(guó)固定資產(chǎn)每投入100億元，將會(huì)帶動(dòng)0.8―1.1億元的機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)額，轎車產(chǎn)量每增減1%，數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量就變動(dòng)0.54%。發(fā)電設(shè)備、船舶、冶金等大型和重型工業(yè)也是機(jī)床的主要消費(fèi)者。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：關(guān)鍵功能部件；可抗性；數(shù)控機(jī)床；作用
前言
隨著我國(guó)科技與企業(yè)的不斷發(fā)展，極大地促進(jìn)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步上升，基于這種趨勢(shì)，對(duì)于關(guān)鍵功能部件管理又有了新的定義，令其變成不僅是所有管理機(jī)制內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系的核心，更是影響和決定著其他管理類型發(fā)展的主要因素。但由于我國(guó)目前的數(shù)控機(jī)床項(xiàng)目技術(shù)發(fā)展較快，關(guān)鍵功能部件管理的革新難以跟上時(shí)代變化的步伐，導(dǎo)致對(duì)于關(guān)鍵功能部件管理主要概念理解的空白化和偏解化，也因此牽制了數(shù)控機(jī)床項(xiàng)目技術(shù)的規(guī)劃。本文通過對(duì)關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估中的作用進(jìn)行討論，以期在解決數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估方面的問題時(shí)提供相應(yīng)的幫助，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)乃至國(guó)家的長(zhǎng)久發(fā)展。
1.關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估中的重要意義
數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)是為國(guó)防軍提供基礎(chǔ)裝備和裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在裝備制造業(yè)中占有著相當(dāng)重要的地位，目前的世界綜合制造實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)中，數(shù)控機(jī)床的性能水平的高低以及數(shù)控機(jī)床的擁有量成為了最主要的競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目之一，它的發(fā)展水平對(duì)一個(gè)國(guó)家乃至民族來說，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)家安全的穩(wěn)定都有著一定的現(xiàn)實(shí)意義，其作為新時(shí)代下的制造業(yè)主流加工設(shè)備，已經(jīng)深程度的影響到了國(guó)家機(jī)械工業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力[1]。
由于我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈條到目前來說還并不是很完善，對(duì)于其關(guān)鍵功能部件的制造技術(shù)水平還比較低，并且精度保持性以及性能可靠性還不夠高，而關(guān)鍵功能部件的行業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍較小，在技術(shù)設(shè)備與生產(chǎn)上力量還比較薄弱，這就導(dǎo)致了產(chǎn)品的可靠性難以提高，進(jìn)而影響到了數(shù)控機(jī)床評(píng)估的可靠性。
2.關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估中的作用
與關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估中的重要意義相比，關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估中的作用又有著不同之處，其主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：
2.1關(guān)鍵功能部件的合理化管理可以有效地確定可靠性指標(biāo)
關(guān)鍵部件的合理化管理對(duì)于數(shù)控機(jī)床可靠性指標(biāo)的確定有著相當(dāng)重要的影響，在國(guó)內(nèi)，目前還沒有建立起數(shù)控機(jī)床評(píng)價(jià)可靠性指標(biāo)的體系，主要表現(xiàn)在沒有明確的給出針對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)可靠性定義。只有設(shè)立關(guān)鍵功能部件的可靠性指標(biāo)，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床評(píng)估的可靠性，為此必須建立起科學(xué)完整的可靠性指標(biāo)確立方法以及指標(biāo)體系[2]。
2.2關(guān)鍵功能部件管理能夠完善數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估系統(tǒng)
在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估的時(shí)候，需要對(duì)關(guān)鍵功能部件進(jìn)行調(diào)查，在這一過程中，就顯示出了科學(xué)合理關(guān)鍵部件管理的重要性了，只有對(duì)這些關(guān)鍵功能部件進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)以及計(jì)算，才能夠?qū)?shí)際的數(shù)據(jù)傳達(dá)到數(shù)控機(jī)床的可靠性評(píng)估系統(tǒng)中，進(jìn)而完善數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估系統(tǒng)。
2.3合理的關(guān)鍵功能部件管理能夠減少數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估的誤差
由于關(guān)鍵功能部件管理的系統(tǒng)化以及規(guī)范化，能夠完全呈現(xiàn)出實(shí)際數(shù)控機(jī)床工作運(yùn)行的證實(shí)情況，這就減少數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估的誤差。
3.關(guān)鍵功能部件管理的發(fā)展前景
現(xiàn)今，我國(guó)關(guān)鍵功能部件管理體制正處于新舊交替的中間地帶，主要有兩個(gè)較為明顯的特點(diǎn)。第一點(diǎn)，不同的數(shù)控機(jī)床企業(yè)體制的發(fā)展，標(biāo)志著關(guān)鍵功能部件管理的基礎(chǔ)初步形成以及自主化程度的提高，其運(yùn)行體制的特點(diǎn)是在新時(shí)代的首要條件下作為運(yùn)行主體的政府仍然起著較為重要的指導(dǎo)和管理的作用，雖然數(shù)控機(jī)床相關(guān)的各個(gè)企業(yè)得到了較為長(zhǎng)足的發(fā)展，但由于關(guān)鍵功能部件管理手段的不夠合理以及管理權(quán)限的不夠明確，加之這些企業(yè)及機(jī)構(gòu)之間缺乏橫向的合作與聯(lián)系，使得在運(yùn)行中的某些程度上表現(xiàn)出自我發(fā)展的無序性，特別是在較大型的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)上，不得不依靠于政府相關(guān)部門的技術(shù)支持與管理幫助，以管理客體的方式存在于基層企業(yè)數(shù)控機(jī)床管理體系中，在某些程度上極大地限制了我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵功能部件管理方面的發(fā)展[3]。第二點(diǎn)，在建國(guó)后的長(zhǎng)期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制為背景的前提下，形成了政府包辦數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件管理的做法和單位制的關(guān)鍵功能部件管理形式，依然以較大的慣性影響著整個(gè)關(guān)鍵功能部件管理體系；但現(xiàn)今我國(guó)已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題的嚴(yán)重性，并且采取了相應(yīng)的措施，這就使得數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件管理具有更加良好的發(fā)展前景。
4.結(jié)論
關(guān)鍵功能部件的管理是現(xiàn)今數(shù)控機(jī)床最重要的依據(jù)，其實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際的和諧統(tǒng)一。堅(jiān)持合理科學(xué)的關(guān)鍵功能部件管理模式，把使用和培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的人作為整個(gè)管理活動(dòng)的中心，并在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，將相關(guān)管理人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行全面的提高使得關(guān)鍵部件管理模式得到進(jìn)一步完善，進(jìn)而有效的提高數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估的準(zhǔn)確率以及合理性，實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估和企業(yè)管理機(jī)構(gòu)的的二者和諧統(tǒng)一，對(duì)于全面推進(jìn)企業(yè)的管理工作發(fā)展都有著重要的實(shí)際意義和理論意義，為我國(guó)工業(yè)方面的發(fā)展打開了一個(gè)良好的開端。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；發(fā)展過程；趨勢(shì)；應(yīng)用分析
中圖分類號(hào)： TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有高精度、高效率等特點(diǎn)，擁有微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)及控制技術(shù)的功能，為了在越來越激烈的全球巿場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，各發(fā)達(dá)國(guó)家均對(duì)不同的工業(yè)項(xiàng)目投入巨資，以發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)。而我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)代制造業(yè)的轉(zhuǎn)型過程中起到了基礎(chǔ)性的作用，是國(guó)家工業(yè)和國(guó)防工業(yè)的重要手段，關(guān)系到我國(guó)在世界上的戰(zhàn)略地位，更體現(xiàn)了我國(guó)的綜合國(guó)力水平。
1、數(shù)控技術(shù)概念及發(fā)展現(xiàn)狀
1.1國(guó)際數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
所謂數(shù)控技術(shù)，是一種集機(jī)、電、液、光、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)為一體的知識(shí)密集型技術(shù)，它是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。數(shù)控技術(shù)還是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低直接關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位。數(shù)控機(jī)床隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，早已成為一個(gè)國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要標(biāo)志，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展高度重視，競(jìng)相發(fā)展高精、高效、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1.2我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床可以大致分為經(jīng)濟(jì)型機(jī)床、普及型機(jī)床、高檔型機(jī)床三種類型。經(jīng)濟(jì)型機(jī)床基本都是開環(huán)控制；普及型機(jī)床采用半閉環(huán)控制技術(shù)，分辨率可達(dá)到1微米；高檔型機(jī)床采用閉環(huán)控制，同時(shí)具有高精度、高速度、復(fù)合化，具有各種補(bǔ)償功能、新控制功能、自動(dòng)診斷，分辨率可以達(dá)到0.1微米，計(jì)算機(jī)能夠代替人進(jìn)行編程。
自2000年，在市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床以年均30%的速度增長(zhǎng)，從2003年開始，中國(guó)連續(xù)7年成為全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，目前是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。同時(shí)中國(guó)也是世界最大的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)。在2010年，世界28個(gè)機(jī)床生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)值超過660億美元，其中中國(guó)、日本、德國(guó)位列全球機(jī)床生產(chǎn)的前三位，分別占全球市場(chǎng)份額的32%、18%和15%。在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床基本都是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品不管是從質(zhì)量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機(jī)床用戶的需要。
2、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
2.1追求高速高精度控制是數(shù)控技術(shù)發(fā)展永恒的目標(biāo)
數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出了更高要求，其中高速高精度運(yùn)動(dòng)控制成為現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，已得到國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注，并從理論方法到實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐，有效推動(dòng)了高檔數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步，滿足了現(xiàn)代航空、汽車以及模具制造業(yè)等對(duì)零件形狀、加工精度、表面質(zhì)量和加工效率等不斷提高的要求，高速高精度數(shù)控加工已成為主流切削加工方式。
為達(dá)到高速高效加工，如何保證在機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的前提下，實(shí)現(xiàn)以過渡過程時(shí)間最短為目標(biāo)的最優(yōu)加減速控制規(guī)律，使機(jī)床具有滿足高速加工要求的加減速特性，是加減速研究的關(guān)鍵問題。加減速控制方法可以歸納為傳統(tǒng)加減速法和柔性加減速法：傳統(tǒng)加減速法有梯形加減速法和指數(shù)加減速法等方法；柔性加減速法有三角函數(shù)加減速法、S曲線加減速法和多項(xiàng)式加減速法等。傳統(tǒng)的梯形和指數(shù)加減速由于存在加速度突變而影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，柔性加減速由于加速度連續(xù)，在高速加工中倍受關(guān)注。
另外伴隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，采用高性能CPU、存儲(chǔ)器等集成化標(biāo)準(zhǔn)化模塊，改善了機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性，提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力、提高反饋和控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分辨率等，保障了機(jī)床的高速高精高效化。
2.2柔性化是提高數(shù)控加工效率的有效手段
柔性化分為兩方面，數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。這兩方面都可以降低生產(chǎn)成本，大幅度提到產(chǎn)品的加工效率。
2.3智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已占據(jù)了數(shù)控技術(shù)的主導(dǎo)
數(shù)控機(jī)床發(fā)展到今天，軟件在其中的作用已越來越顯著，然而研發(fā)消耗的精力與消耗的成本也越來越高，由于數(shù)控系統(tǒng)中的軟件大多都是嵌入式軟件，與硬件有著緊密關(guān)系并且運(yùn)行在特定的硬件環(huán)境中，使得整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的性能、智能化水平的高低及可靠行的優(yōu)劣等都是由硬件環(huán)境及軟件共同決定的，更好的開發(fā)與完善軟件的性能，也是挺高數(shù)控機(jī)床品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。
2.4環(huán)保節(jié)能成為新的課題
隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)環(huán)保的要求越來越高。不僅要求在機(jī)床制造過程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染，也要求在機(jī)床的使用過程中不產(chǎn)生二次污染。在這種形勢(shì)下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C(jī)床提出了無冷卻液、無液、無氣味的環(huán)保要求，機(jī)床的排屑、除塵等裝置也發(fā)生了深刻的變化。綠色加工工藝愈來愈受到機(jī)械制造業(yè)的重視。目前在歐洲的大批量機(jī)械加工中，已有10％一15％的加工實(shí)行了干切削或準(zhǔn)干切削。我國(guó)在改造自然和社會(huì)發(fā)展方面取得了輝煌的成就，但與此同時(shí)，生態(tài)破壞與環(huán)境污染對(duì)國(guó)民的生存和我國(guó)的發(fā)展已構(gòu)成了很大的威脅。因此保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和持續(xù)增長(zhǎng)，是個(gè)緊迫而艱巨的任務(wù)。數(shù)控行業(yè)也正朝著更加高效和環(huán)保的方向發(fā)展，為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)事業(yè)承擔(dān)起一份應(yīng)盡的責(zé)任。
3、我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向
我國(guó)數(shù)控機(jī)床在過去十幾年的發(fā)展中進(jìn)步是巨大的，然而事實(shí)上，由于國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)的起點(diǎn)都很低，導(dǎo)致了企業(yè)的技術(shù)水平相對(duì)落后，再加上數(shù)控技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)封鎖和低價(jià)傾銷的競(jìng)爭(zhēng)策略，使國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)原理、元器件及應(yīng)用技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大，但迫于企業(yè)生存的壓力，有兩方面桎梏束縛了我國(guó)數(shù)控技術(shù)前進(jìn)的步伐，其一低端產(chǎn)能過剩，另一方面高端產(chǎn)能明顯不足。
數(shù)控機(jī)床的水平、品種和生產(chǎn)能力，直接反映了國(guó)家綜合實(shí)力。在制造業(yè)向數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型過程中，對(duì)于設(shè)備組成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面質(zhì)量等，尤其是在一些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如航天、通信等。市場(chǎng)技術(shù)需求的轉(zhuǎn)變，對(duì)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，迫使我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在高速化、復(fù)合化、精密化、多軸化等方面取得大的突破，不斷增強(qiáng)我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床的競(jìng)爭(zhēng)力，才能牢牢抓住制造業(yè)轉(zhuǎn)型中的良好機(jī)遇。
提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的競(jìng)爭(zhēng)力，筆者認(rèn)為應(yīng)做好如下三方面：
3.1注重人才培養(yǎng)，提高研發(fā)能力。
數(shù)控機(jī)床行業(yè)是具有高技術(shù)含量的行業(yè)，對(duì)于我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的局面，很大程度在于基礎(chǔ)研究不夠，很多企業(yè)只關(guān)心制造機(jī)床，卻沒有研發(fā)能力。我國(guó)現(xiàn)在工程教育的非工程化，使得我們培養(yǎng)出來的人才，工程實(shí)踐知識(shí)較少，創(chuàng)新能力較弱，從技術(shù)上就受制于人。
3.2開發(fā)核心技術(shù)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前很多機(jī)床制造企業(yè)在遇到市場(chǎng)壓力下，首先想到的是降價(jià)，而不是去想辦法提高產(chǎn)品附加值。過分追求降低成本，造成配套品質(zhì)下降，惡性價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)效益不好，贏利有限，使企業(yè)減弱再發(fā)展能力。
3.3加大政策扶持，提供專項(xiàng)幫助。
數(shù)控技術(shù)直接反映了國(guó)家的綜合實(shí)力，國(guó)家政策對(duì)于數(shù)控機(jī)床行業(yè)的技術(shù)發(fā)展有著重要影響。雖然國(guó)家分別在2005年和2011年就數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展出臺(tái)了專項(xiàng)規(guī)劃，但支持力度仍明顯不足，因此，國(guó)家政策的扶持力度還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
4、結(jié)束語
當(dāng)今世界各國(guó)制造業(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)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是其中相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳成．實(shí)現(xiàn)高速數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)的研究．機(jī)械工程與自動(dòng)化，2009.
[2] 鄒慶華．?dāng)?shù)控高效加工理論研究．機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2010.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 直線電機(jī)
直線電動(dòng)機(jī)是近些年來國(guó)內(nèi)外積極研究的新型電機(jī)之一。它是一種不需要中間轉(zhuǎn)換裝置，而能直接作直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)械。如今，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)不斷的更新，已達(dá)到成熟的階段，被廣泛應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床，這是因?yàn)榧夹g(shù)具有精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應(yīng)速度快、節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)，而且使機(jī)器布置更加緊湊，結(jié)構(gòu)多變，易于實(shí)現(xiàn)高剛性，提高了機(jī)床的整體性能而倍受人們關(guān)注。隨著高速加工技術(shù)的快速發(fā)展，要求越來越高的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，促使直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究力度在逐步加快。因此，本研究不僅是符合直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)向更高、更快的發(fā)展趨勢(shì)，又能滿足市場(chǎng)廣大的需求，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，所以我們應(yīng)加緊步伐追趕。
1.直線電機(jī)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用的現(xiàn)狀
為了提高生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，高速和超高速加工技術(shù)已成為機(jī)床發(fā)展的一大趨勢(shì)，直線電機(jī)具有反應(yīng)靈敏，速度快，重量輕，傳動(dòng)系統(tǒng)速度可提高到40～ 50m/min以上的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”傳輸方式可達(dá)30m/min最高速度，加速度僅為3m/s2。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)，它的速度比傳統(tǒng)的傳輸模式快30倍，加速比是傳統(tǒng)的傳輸模式的10倍，最大為10g；剛性升高了7倍；無反向工作死區(qū)是直線電機(jī)的最大特點(diǎn)；因其電機(jī)慣量小，所以由它構(gòu)成的直線伺服系統(tǒng)可以達(dá)到更高的頻率響應(yīng)。
1993年，一臺(tái)型號(hào) HSC 240的加工中心是世界上第一臺(tái)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)的高速加工中心，由德國(guó)Z公司研發(fā)而成，其主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到24000r/min，60m/min的進(jìn)給速度更是讓人驚訝，加速度則是達(dá)到的1g，當(dāng)進(jìn)給速度保持在20m/min時(shí)，輪廓精度可保持為0.004mm。其后，日本也成功制造出包括超高速小型加工中心、超精密鏡面加工機(jī)床等[1]。
在中國(guó)，以清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等為代表的多家院校及研究所也一直致力于研發(fā)更快更好的直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)，通過校企聯(lián)合等模式應(yīng)用實(shí)踐中，為此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，并取得了很大的進(jìn)展。但我們也必須正視自己存在缺陷，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，當(dāng)前中國(guó)的經(jīng)濟(jì)型機(jī)床行仍然是太多，產(chǎn)品技術(shù)含量不高，具有較高技術(shù)含量的高檔數(shù)控機(jī)床較少，技術(shù)水平與世界先進(jìn)國(guó)家還有很大的差距。因此，我們需要增加對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，以趕上國(guó)際先進(jìn)水平，制作出適合中國(guó)國(guó)情的高檔直線電機(jī)及其控制系統(tǒng)和其他附屬產(chǎn)品，以滿足高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的需求，提高自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
2.應(yīng)用難點(diǎn)的分析
2.1.如何防磁抗干擾
由于直線電機(jī)的磁場(chǎng)是敞開式的，金屬粉塵、切屑粉末等各種磁性材料很容易被電機(jī)磁場(chǎng)吸入而干擾其正常工作，甚至損壞電機(jī)，所以要對(duì)其進(jìn)行隔磁處理。此外，還需要考慮機(jī)床冷卻液，油，電纜的保護(hù)，信號(hào)線屏蔽，負(fù)載擾動(dòng)和系統(tǒng)控制。由于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)省去了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，所以電機(jī)直接承受著各種干擾力，同時(shí)，該直線電機(jī)的端部效應(yīng)也為系統(tǒng)的控制增加了一定的難度，因此控制器必須有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的穩(wěn)定性[2]。
2.2.發(fā)熱問題
在工作狀態(tài)下的直線電動(dòng)機(jī)，由于線圈的功率損耗，將產(chǎn)生很多的熱量，如果空間的驅(qū)動(dòng)部分很小，將使電機(jī)動(dòng)子溫度急劇升高，而動(dòng)子通常在機(jī)床導(dǎo)軌附近，過多的熱量會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌溫度變化大，導(dǎo)致軌道變形，從而影響機(jī)床的工作精度。因此，我們必須采取有效措施來冷卻，將溫度控制在可接受的范圍內(nèi)，保證電機(jī)的正常使用。
2.3.減少磁力
目前，直線電機(jī)的定子大多數(shù)是稀土永磁體，而稀土永磁體對(duì)鐵磁性材料的吸力及其強(qiáng)大，且對(duì)鐵磁性材料有極高的磁化能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，直線電機(jī)的永磁定子法向磁力為電機(jī)可以提供連續(xù)的推力的10倍，并且定子的磁力與電機(jī)動(dòng)子是否通電無關(guān)。磁吸力存在于定子與動(dòng)子之間及定子與安裝件之間。平行的導(dǎo)軌是單馬達(dá)裝置經(jīng)常使用的方式，此方法使磁吸力大部分集中在導(dǎo)軌上，產(chǎn)生更大的變形，影響數(shù)控機(jī)床的加工精度，又導(dǎo)致了導(dǎo)軌和滑塊之間的壓力，增大了滑動(dòng)摩擦力，會(huì)影響推力的不穩(wěn)定，影響機(jī)床動(dòng)態(tài)性能。因此，合理降低電機(jī)的磁場(chǎng)力將是一個(gè)突出的問題。
3.優(yōu)化直線電機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
3.1.冷卻方式優(yōu)化
常用水冷卻措施，將液體注入直線電機(jī)動(dòng)子內(nèi)，液體經(jīng)過動(dòng)子線圈繞組旁的冷卻水套迂回流出，將動(dòng)子產(chǎn)生大量的熱帶走，達(dá)到冷卻。在實(shí)際應(yīng)用中，具體冷卻參數(shù)的確定將視電機(jī)參數(shù)及其要求來確定。
3.2.加強(qiáng)隔磁與防護(hù)
避免直線電機(jī)的磁效應(yīng)強(qiáng)帶來不利影響，必須采取隔離磁處理。把防護(hù)罩安裝在定子表面，或由直線電機(jī)磁場(chǎng)的折疊密封保護(hù)套完全封閉起來；也可以在驅(qū)動(dòng)部分安裝在內(nèi)部噴氣裝置，從內(nèi)到外噴射空氣，從而達(dá)到灰塵、切屑粉末不被吸入的效果。此外，其它部件所需信號(hào)電纜及動(dòng)力電纜等雖然具有屏蔽膜，仍要遠(yuǎn)離直線電機(jī)磁場(chǎng)區(qū)域，避免磁場(chǎng)給控制系統(tǒng)帶來干擾。為了使控制系統(tǒng)保持穩(wěn)定性，其設(shè)計(jì)必須使用閉環(huán)控制。
3.3.保證定子和動(dòng)子的間距
定子動(dòng)子的間距小，并且表面要求平行，當(dāng)行程較遠(yuǎn)時(shí)，在加工中很難保證。因此，可在動(dòng)子與移動(dòng)部件間加裝 10～20mm 厚墊片，不僅可以降低磁吸連接部件的動(dòng)力，同時(shí)調(diào)整方便，采用配磨法進(jìn)行調(diào)整，保證定子與動(dòng)子間的平行及間隙。
4.小結(jié)
從機(jī)床的未來的發(fā)展方向，直線電機(jī)無論作為功能部件還是其相關(guān)技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用，都應(yīng)重視起來。相關(guān)領(lǐng)域的研究應(yīng)是企業(yè)或相關(guān)部門根據(jù)實(shí)際情況而定，從全局角度考慮發(fā)展直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制的機(jī)床產(chǎn)品，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，占領(lǐng)高檔數(shù)控機(jī)床的重要制高點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]郭瑤瑤.機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用永磁直線電機(jī)法向吸力的研究[J].中國(guó)機(jī)械工程，2007（10）：1174-1177.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 控制技術(shù)
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在企業(yè)普遍應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)線操作人員的知識(shí)和能力要求越來越高。
一、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
(一)數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)
對(duì)零件的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，只需更換加工程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對(duì)那些普通機(jī)床很難加工或無法加工的精密復(fù)雜表面(如螺旋表面)，數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。
加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。目前，數(shù)控機(jī)床控制的刀具和工作臺(tái)最小移動(dòng)量(脈沖當(dāng)量)普遍達(dá)到0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到很高的加工精度。此外，數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，從主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此在加工時(shí)可選用最佳切削用量，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。
良好的經(jīng)濟(jì)效益。使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可節(jié)省劃線工時(shí)，減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省直接生產(chǎn)費(fèi)用；同時(shí)還能節(jié)省工裝設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。此外，數(shù)控機(jī)床還可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，所以數(shù)控機(jī)床雖然價(jià)格較高，仍可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
自動(dòng)化程度高。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員的人數(shù)，同時(shí)有利于現(xiàn)代化管理，可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。
(二)數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床的主要缺點(diǎn)如下：價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對(duì)操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí)。手工編程的工作量大。
二、數(shù)控機(jī)床的種類
數(shù)控機(jī)床的種類很多，主要分類如下：
按工藝用途分類。按工藝用途，數(shù)控機(jī)床可分類如下。普通數(shù)控機(jī)床：這種分類方式與普通機(jī)床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。加工中心機(jī)床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機(jī)床，它可在一次裝夾后進(jìn)行多種工序加工。
按運(yùn)動(dòng)方式分類。按運(yùn)動(dòng)方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線，而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制。這類機(jī)床主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足加工的要求。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。
按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。
按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床價(jià)格便宜，適用于自動(dòng)化程度要求不高的場(chǎng)合。中檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能較全，價(jià)格適中，應(yīng)用較廣。高檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能齊全，價(jià)格較貴。
三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展
機(jī)械設(shè)備最早的控制裝置是手動(dòng)控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國(guó)機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀(jì)奶年代至50年代，出現(xiàn)了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運(yùn)性能大為改善，而且減少了機(jī)械設(shè)備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
在20世紀(jì)的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計(jì)算機(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普通應(yīng)用于工業(yè)控制。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益廣泛，井進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動(dòng)編程系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造一體化是機(jī)械制造一體化的高級(jí)階段，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全部自動(dòng)化。
綜上所述，機(jī)械設(shè)備控制技術(shù)的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù)，已顯示出并將越來越顯示出強(qiáng)大的威力。
四、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 控制技術(shù)
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在企業(yè)普遍應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)線操作人員的知識(shí)和能力要求越來越高。
一、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
(一)數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)
對(duì)零件的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，只需更換加工程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對(duì)那些普通機(jī)床很難加工或無法加工的精密復(fù)雜表面(如螺旋表面)，數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。
加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。目前，數(shù)控機(jī)床控制的刀具和工作臺(tái)最小移動(dòng)量(脈沖當(dāng)量)普遍達(dá)到0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到很高的加工精度。此外，數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，從主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此在加工時(shí)可選用最佳切削用量，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。
良好的經(jīng)濟(jì)效益。使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可節(jié)省劃線工時(shí)，減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省直接生產(chǎn)費(fèi)用；同時(shí)還能節(jié)省工裝設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。此外，數(shù)控機(jī)床還可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，所以數(shù)控機(jī)床雖然價(jià)格較高，仍可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
自動(dòng)化程度高。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員的人數(shù)，同時(shí)有利于現(xiàn)代化管理，可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。
(二)數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床的主要缺點(diǎn)如下：價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對(duì)操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí)。手工編程的工作量大。
二、數(shù)控機(jī)床的種類
數(shù)控機(jī)床的種類很多，主要分類如下：
按工藝用途分類。按工藝用途，數(shù)控機(jī)床可分類如下。普通數(shù)控機(jī)床：這種分類方式與普通機(jī)床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。加工中心機(jī)床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機(jī)床，它可在一次裝夾后進(jìn)行多種工序加工。
按運(yùn)動(dòng)方式分類。按運(yùn)動(dòng)方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線，而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制。這類機(jī)床主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足加工的要求。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。
按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。
按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床價(jià)格便宜，適用于自動(dòng)化程度要求不高的場(chǎng)合。中檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能較全，價(jià)格適中，應(yīng)用較廣。高檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能齊全，價(jià)格較貴。
三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展
機(jī)械設(shè)備最早的控制裝置是手動(dòng)控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國(guó)機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀(jì)奶年代至50年代，出現(xiàn)了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運(yùn)性能大為改善，而且減少了機(jī)械設(shè)備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
在20世紀(jì)的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計(jì)算機(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普通應(yīng)用于工業(yè)控制。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益廣泛，井進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動(dòng)編程系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造一體化是機(jī)械制造一體化的高級(jí)階段，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全部自動(dòng)化。
綜上所述，機(jī)械設(shè)備控制技術(shù)的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù)，已顯示出并將越來越顯示出強(qiáng)大的威力。
四、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外機(jī)床平均無故障時(shí)間（MTBF）都在1000小時(shí)以上，而國(guó)產(chǎn)的大多在500小時(shí)徘徊。
國(guó)產(chǎn)機(jī)床在品種、質(zhì)量、可靠性等方面存在著較大的差距和不足，與進(jìn)口機(jī)床難以分庭抗禮。
機(jī)床行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，目前我國(guó)機(jī)床消費(fèi)和進(jìn)口均是世界第一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)步發(fā)展，“中國(guó)制造”的旋風(fēng)愈刮愈烈，投資和出口的浪潮方興未艾，我國(guó)機(jī)床市場(chǎng)的容量擴(kuò)張歷歷在目，可以預(yù)見的未來，世界第一機(jī)床消費(fèi)大國(guó)的地位仍將牢不可破。
這兩年，日本、我國(guó)臺(tái)灣省、歐洲、美國(guó)、韓國(guó)的數(shù)控機(jī)床品牌已對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)床市場(chǎng)發(fā)出了咄咄逼人的攻勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年自日本進(jìn)口的機(jī)床就達(dá)到19.7億美元，增長(zhǎng)58.8%，自臺(tái)灣進(jìn)口12.1億美元，排在第二位，僅從上述兩個(gè)市場(chǎng)進(jìn)口的機(jī)床就占到當(dāng)年進(jìn)口總值的53.7%。另外自德國(guó)進(jìn)口8.6億美元，增長(zhǎng)51.6%，自美國(guó)進(jìn)口4.8億美元，增長(zhǎng)75.3%。
巨大的市場(chǎng)容量并沒有練就出一流的生產(chǎn)能力，隨著進(jìn)口機(jī)床持續(xù)快速增長(zhǎng)，我國(guó)機(jī)床行業(yè)脆弱的競(jìng)爭(zhēng)力一覽無余。1999年我國(guó)機(jī)床進(jìn)口為15.1億美元，之后直線上升，到2004年進(jìn)口值已達(dá)到59.2億美元，是1999年的4倍;而2004年出口值只有5.4億美元，不及當(dāng)年進(jìn)口的十分之一，進(jìn)出口逆差達(dá)到53.8億美元，比2003年又增加了16.3億美元。逆差不斷擴(kuò)大一方面表明我國(guó)機(jī)械制造業(yè)固定資產(chǎn)投資產(chǎn)生的需求在不斷升溫，技術(shù)改造的力度在不斷加大;另一方面也反映了國(guó)產(chǎn)機(jī)床在品種、質(zhì)量、可靠性等方面與進(jìn)口機(jī)床難以分庭抗禮，存在著較大的差距和不足。
機(jī)床的逆差背后透視差距，機(jī)床行業(yè)的進(jìn)出口狀況，折射出了我國(guó)機(jī)床行業(yè)面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮，難以高枕無憂，行業(yè)本身核心競(jìng)爭(zhēng)力的水平難以跟上整體國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。我國(guó)的機(jī)床技術(shù)指標(biāo)、加工精度和可靠性在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于下風(fēng)是不爭(zhēng)的事實(shí):
一是結(jié)構(gòu)差距。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)集中度低，普及型數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)能力小，生產(chǎn)中低檔數(shù)控機(jī)床的企業(yè)多，生產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床的少，功能部件發(fā)展滯后，產(chǎn)業(yè)化程度低。我國(guó)進(jìn)口機(jī)床以技術(shù)含量較高的數(shù)控機(jī)床和加工中心唱主角，出口則以普通機(jī)床為主。2004年，我國(guó)共進(jìn)口立、臥式加工中心7168臺(tái)，價(jià)值7.9億美元，分別增長(zhǎng)59.2%和50.1%;進(jìn)口數(shù)控車床4.6億美元，是普通車床的5.8倍;進(jìn)口數(shù)控銑床3億美元，是普通銑床的5.1倍;進(jìn)口數(shù)控鏜床是普通鏜床的6.2倍。與此相反，2004年出口的立、臥式加工中心只有101臺(tái)，僅262萬美元，不及進(jìn)口金額的千分之三;出口數(shù)控車床0.3億美元，不及普通車床出口的三分之一;出口數(shù)控銑床175萬美元，只相當(dāng)于普通銑床出口的9%;出口數(shù)控鏜床只相當(dāng)于普通鏜床的40%。
二是價(jià)格差距。我國(guó)進(jìn)口機(jī)床的均價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于出口均價(jià)。2004年數(shù)控車床的進(jìn)口平均價(jià)格為5.7萬美元/臺(tái)，是同期出口數(shù)控車床均價(jià)的4倍;數(shù)控銑床進(jìn)口均價(jià)為8.5萬美元/臺(tái)，是同期出口數(shù)控銑床均價(jià)的5倍;立式加工中心進(jìn)口均價(jià)為7.4萬美元/臺(tái)，是同期出口立式加工中心均價(jià)的2.7倍。
三是技術(shù)差距。雖然近年來我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的一些關(guān)鍵技術(shù)取得了重大突破，但是總體技術(shù)、工藝和性能仍然落后。國(guó)外機(jī)床平均無故障時(shí)間（MTBF）都在1000小時(shí)以上，而國(guó)產(chǎn)的大多在500小時(shí)徘徊。我國(guó)汽車及零部件制造業(yè)、航空制造業(yè)、模具制造業(yè)的快速發(fā)展是機(jī)床消費(fèi)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?guó)內(nèi)目前以數(shù)控機(jī)床為代表的高技術(shù)產(chǎn)品無論在品種、性能、質(zhì)量和可靠性上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的需要，造成國(guó)產(chǎn)機(jī)床競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，市場(chǎng)占有率不斷下降。
正視差距，才能迎頭趕上。要想中國(guó)的機(jī)床發(fā)展能夠高枕無憂，必須因地制宜地打造自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。一是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，繼續(xù)發(fā)揮現(xiàn)有的比較優(yōu)勢(shì)，加大普通機(jī)床和普及型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展;二是要邊學(xué)邊打，通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，讓更多的外國(guó)機(jī)床廠商在我國(guó)建廠或設(shè)立代表處，憑借“技術(shù)外溢”效應(yīng)提高我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展?jié)撃?三是要猛追狠打，依靠科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，提高機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和服務(wù)水平，積極開拓新市場(chǎng)，創(chuàng)立自己的品牌。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控 機(jī)床 管理 維修
隨著我國(guó)制造企業(yè)技術(shù)裝備的升級(jí)，中、高檔數(shù)控機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛了。隨之而來的是如何充分保證設(shè)備的有效利用率，設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要盡快將設(shè)備恢復(fù)正常使用。因此，在日常車間管理中，數(shù)控機(jī)床設(shè)備管理與維修就變得越來重要了。數(shù)控機(jī)床管理是一項(xiàng)十分豐富的綜合工程，既要有科學(xué)的設(shè)備管理，又要有好的設(shè)備維修。
數(shù)控機(jī)床的主體機(jī)構(gòu)有以下特點(diǎn)：1）由于采用了高性能的無級(jí)變速主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床的極限傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，傳動(dòng)鏈也大大縮短；2）為適應(yīng)連續(xù)的自動(dòng)化加工和提高加工生產(chǎn)率，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動(dòng)態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小；3）為減小摩擦、消除傳動(dòng)間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠副和滾動(dòng)導(dǎo)軌、消隙齒輪傳動(dòng)副等；4）為了改善勞動(dòng)條件、減少輔助時(shí)間、改善操作性、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，采用了刀具自動(dòng)夾緊裝置、刀庫與自動(dòng)換刀裝置及自動(dòng)排屑裝置等輔助裝置。
一、需要復(fù)合型人才對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行管理與維修
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，其控制系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，因此它對(duì)設(shè)備管理與維修人員素質(zhì)方面提出了比普通設(shè)備更高的要求。
數(shù)控系統(tǒng)的說明書一般都較多，有操作、連接、編程、功能說明、冗編程、安裝調(diào)試、維修手冊(cè)等。要認(rèn)真學(xué)習(xí)與維修有關(guān)的部分，同時(shí)由于配套的說明書、資料往往使用原文資料，數(shù)控系統(tǒng)的報(bào)警文本顯示亦以外文居多。這就要求維修人員必須掌握一定的專業(yè)外語基礎(chǔ)。
維修人員必須能熟練的操作數(shù)控機(jī)床，在維修過程中，維修人員有時(shí)要進(jìn)入一般操作者無法進(jìn)行的特殊操作方式，如：進(jìn)行機(jī)床參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整、利用？編程器監(jiān)控、通過計(jì)算機(jī)以及軟件聯(lián)機(jī)調(diào)試等。此外，分析判斷故障原因過程中，往往還需要編制相應(yīng)的加工程序，對(duì)機(jī)床進(jìn)行必要的運(yùn)行試驗(yàn)與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個(gè)高水平的管理與維修人員，其操作機(jī)床的水平應(yīng)比操作人員更高，運(yùn)用編程指令的能力應(yīng)比編程人員更強(qiáng)。
二、加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)管理和技術(shù)管理
對(duì)于企業(yè)來說，數(shù)控機(jī)床的擁有是企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力體現(xiàn)，最大限度地利用數(shù)控機(jī)床，對(duì)企業(yè)提高效率和競(jìng)爭(zhēng)力都是十分有益的。只有保持完好的技術(shù)狀態(tài)，才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效用。制定相應(yīng)的管理制度，使設(shè)備管理更加規(guī)范化和系統(tǒng)化，建立建全數(shù)控設(shè)備維護(hù)檔案及交接班記錄，將數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行情況及故障情況詳細(xì)記錄，特別是對(duì)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)間、部位、原因、解決方法和解決過程予以詳細(xì)的記錄和存檔，以便在今后的操作、維修工作中參考借鑒。
對(duì)于新購置的數(shù)控機(jī)床，在安裝、調(diào)試和驗(yàn)收時(shí)要嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)照合同、技術(shù)協(xié)議逐項(xiàng)檢查。機(jī)床調(diào)試完成后，利用接口對(duì)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸做為備用，以防機(jī)床參數(shù)丟失。對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作者、管理及維修人員進(jìn)給培訓(xùn)，培訓(xùn)方式可以采取多種形式，如參加權(quán)威部門舉辦的學(xué)習(xí)班，內(nèi)部辦學(xué)習(xí)班，以及到數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)廠家進(jìn)行設(shè)備操作技術(shù)和維修保養(yǎng)技術(shù)培訓(xùn)。
三、加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng)
在數(shù)控機(jī)床的日常管理中，預(yù)防性維修是一項(xiàng)十分重要而積極的工作。正確使用數(shù)控機(jī)床是減少設(shè)備故障、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵，它在預(yù)防性維修中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有三分之一的故障是人為造成的，而且日常性維護(hù)是由操作者進(jìn)行的，因此必須提高操作者的維護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高素質(zhì)，盡快掌握數(shù)控機(jī)床的性能，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，使設(shè)備運(yùn)行在合理的工作狀態(tài)之中。
操作者為了保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，每天應(yīng)該檢查所有的防護(hù)板、罩殼和門操作是否適當(dāng)、在整個(gè)行程中步進(jìn)每一個(gè)軸，觀察運(yùn)行是否平滑、確保所有軸的限位開關(guān)正常工作并調(diào)整到相應(yīng)的限位位置、檢查導(dǎo)軌是否有劃傷或過度磨損的跡象、檢查導(dǎo)軌清潔器沒有被損壞、觸摸導(dǎo)軌檢查是否適當(dāng)。數(shù)控機(jī)床的比普通設(shè)備復(fù)雜得多，對(duì)它的維護(hù)、保養(yǎng)工作要求也比較高。積極做好故障和事故預(yù)防，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態(tài)之中，從而可以減少一切可避免的損失。
四、數(shù)控機(jī)床的常用檢修方法
數(shù)控機(jī)床維修是一項(xiàng)很復(fù)雜、技術(shù)含量很高的一項(xiàng)工作，數(shù)控機(jī)床與普通設(shè)備有較大的差別。一般數(shù)控系統(tǒng)都有自診斷功能，根據(jù)系統(tǒng)自診斷各種報(bào)警信息，通過說明書進(jìn)行分析以確定故障范圍，定位故障元器件。數(shù)控系統(tǒng)的軟故障是指控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件和札程序。有的系統(tǒng)把它們寫在中插在主機(jī)板上，有的駐留在硬盤上。當(dāng)故障發(fā)生后，維修人員一般不要急于動(dòng)手，先與操作人員進(jìn)行充分的溝通，再仔細(xì)詢問故障發(fā)生時(shí)機(jī)床處在什么工作狀態(tài)、表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的后果、是否是誤操作，故障能否再現(xiàn)等，這樣有助于維修人員快速分析和判斷故障原因。
五、結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備，它的發(fā)展是信息技術(shù)與制造技術(shù)結(jié)合的結(jié)果，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效性，就必須正確的操作和精心的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)、定期的檢修，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，才能提高企業(yè)的效率。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床；刀具選型；加工效率
中圖分類號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）58-0063-02
數(shù)控機(jī)床是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過多年來的發(fā)展，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)形成規(guī)模宏大、門類齊全、具有一定技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系。尤其在“十一五”期間，數(shù)控機(jī)床得到長(zhǎng)足發(fā)展，重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新能力進(jìn)一步提高，部分產(chǎn)品技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率已經(jīng)躍居世界前列，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升。但是，不可否認(rèn)的是，作為數(shù)控機(jī)床大國(guó)，產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)、基礎(chǔ)制造水平滯后、自主創(chuàng)新能力薄弱等問題依然存在。這種狀況，已經(jīng)不可避免地對(duì)我國(guó)機(jī)械工業(yè)近期運(yùn)行態(tài)勢(shì)產(chǎn)生了消極影響：今年上半年，機(jī)械工業(yè)運(yùn)行呈現(xiàn)明顯增速回落現(xiàn)象，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入同比下降，前五個(gè)月產(chǎn)銷增速趨緩，對(duì)外貿(mào)易出現(xiàn)持續(xù)逆差。機(jī)械工業(yè)上述這些發(fā)展新動(dòng)向，市場(chǎng)內(nèi)在機(jī)制傳遞的這些新信號(hào)，前瞻性地預(yù)警：我國(guó)要在“十二五”期間實(shí)現(xiàn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，變“制造大國(guó)”為“制造強(qiáng)國(guó)”，必須加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，大力發(fā)展高端裝備。
1 制約數(shù)控機(jī)床加工效率的因素分析
目前制約我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要因素，一是產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)與世界先進(jìn)水平相比有明顯差距，主要表現(xiàn)在自動(dòng)化和智能化的程度不高，適應(yīng)極端環(huán)境如超高（低）溫、超高壓、超高速、高腐蝕、高輻射、高磨損的能力不強(qiáng)；二是產(chǎn)品質(zhì)量與世界先進(jìn)水平相比有明顯差距，突出表現(xiàn)在質(zhì)量保障體系不完善，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性差，某些產(chǎn)品在性能指標(biāo)上技術(shù)含量較高但成熟度低，不能滿足用戶要求，可信度差。
1.1 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平不高
數(shù)控設(shè)備在中國(guó)制造業(yè)中已經(jīng)有了較長(zhǎng)的使用時(shí)間，雖然，有嚴(yán)格的數(shù)控機(jī)床操作規(guī)范、良好的機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)。但是其本身的精度損失是不可避免的，為了控制產(chǎn)品的加工質(zhì)量，我們定期對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維修，明確每臺(tái)設(shè)備的加工精度，明確每臺(tái)設(shè)備的加工任務(wù) 、對(duì)于大批量成批生產(chǎn)的零件加工工廠，應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分粗、精加工的設(shè)備使用，因?yàn)榇旨庸r(shí)追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工則相反，要求高的加工精度。而粗加工時(shí)對(duì)設(shè)備的精度損害是最嚴(yán)重的，因此我們將使用年限較長(zhǎng)、精度最差的設(shè)備定為專用的粗加工設(shè)備，新設(shè)備和精度好的設(shè)備定為精加工設(shè)備，做到對(duì)現(xiàn)有設(shè)備資源的合理搭配、明確分工，將機(jī)床對(duì)加工質(zhì)量的影響降到了最低，同時(shí)又保護(hù)了昂貴的數(shù)摔設(shè)備，延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。
1.2 操刀次數(shù)及位置不合理
我們?cè)谟脭?shù)控機(jī)床生產(chǎn)大量的機(jī)械部件的過程中，都是在確保了實(shí)際所加工的所有部件的質(zhì)量的前提下，才不斷地提升整個(gè)生產(chǎn)效率，以保證整個(gè)加工過程中的可持續(xù)性和穩(wěn)定性。在銑削數(shù)控批量生產(chǎn)的過程中，一定要選擇一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)便適宜的換刀方式，這樣就能夠節(jié)約具體換刀的時(shí)間。同時(shí)還能縮少機(jī)床的磨損率，從而進(jìn)一步地降低了整個(gè)生產(chǎn)的成本。
2 提高數(shù)控加工效率的措施
2.1 優(yōu)化數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)
要提高數(shù)控機(jī)床的加工效率不可能一蹴而就，必須下大力氣提高基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)元器件研發(fā)以及系統(tǒng)的集成水平，加強(qiáng)高新技術(shù)的成套裝備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)要突破高檔工作母機(jī)、高端測(cè)控系統(tǒng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、特種專用以及優(yōu)質(zhì)原材料這四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)一步地提高鑄造、焊接、鍛壓、熱處理等一些比較基礎(chǔ)的工藝水平，例如高端液壓件的毛坯鑄造技術(shù)等等。同時(shí)還要強(qiáng)化核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，強(qiáng)化行業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)研究，集中力量開發(fā)并實(shí)施科技攻關(guān)重大專項(xiàng)，提升重大技術(shù)裝備集成創(chuàng)新能力。通過自主創(chuàng)新攻克重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)難題，掌握核心關(guān)鍵技術(shù)。
2.2 加大投資力度促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
加大投資調(diào)結(jié)構(gòu)、促升級(jí)、求發(fā)展，決定了數(shù)控機(jī)床的明天和未來。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來全國(guó)數(shù)控機(jī)床企業(yè)用于自身發(fā)展所完成的全部固定資產(chǎn)投資中，90%左右是自籌資金，國(guó)家預(yù)算僅占不到0.5%。但是，在這些固定資產(chǎn)投資過程中，存在著重外延擴(kuò)張輕內(nèi)涵提升、重加工制造輕研發(fā)試驗(yàn)、重成套主機(jī)輕配套基礎(chǔ)、重眼前利益輕長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展以及跟風(fēng)趨同多、注重特色少等嚴(yán)重問題。所以，使用自籌資金發(fā)展高端裝備，調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，必須慎之又慎，切忌盲目投資，一哄而上。畢竟提高數(shù)控機(jī)床加工效率的條件要求很高，盲目發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)很大，一定要根據(jù)自身能力，揚(yáng)長(zhǎng)避短，突出重點(diǎn)。
2.3 成組技術(shù)原理提高生產(chǎn)率
最近這兩年，成組技術(shù)逐漸成為了數(shù)控機(jī)床提高生成效率的一條可選之路。當(dāng)一些生產(chǎn)廠家已實(shí)現(xiàn)了所用零部件的編碼與分組，就完全可以為所有的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行具體的零件分組，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的檢索指令，之后通過這些具體的檢索指令，就能夠從諸多的零件中準(zhǔn)確地檢索出一些具體能夠適于加工的部件或組件。加工中心也比較適合一些多品種、中小批量的零件生產(chǎn)，加工中心有一個(gè)很大的刀庫容量，因?yàn)榈稁熘械牡毒弑容^繁雜，其型號(hào)、材料、規(guī)格各有不同，每一種道具都有著自己的固定位置，什么時(shí)間開始更換，具體更換哪種刀具，所有這些都會(huì)直接影響到生產(chǎn)加工的整個(gè)效率。為了縮短更換刀具的周期和次數(shù)，為進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的實(shí)際使用壽命，最好的辦法就是給每一組的工件配備一個(gè)獨(dú)特的成組刀具。成組刀具具體加工的不在是一種單一的零件，而是有多種不同的零件進(jìn)行組成，這樣就可以大大減小換刀時(shí)間。
2.4 提升和改進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)素質(zhì)
提高機(jī)床加工效率的本質(zhì)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，在高端裝備制造業(yè)的強(qiáng)力牽引拉動(dòng)下，傳統(tǒng)機(jī)床加工的發(fā)展方向?qū)?huì)更加明確。傳統(tǒng)機(jī)床加工的發(fā)展不僅為數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提供了系統(tǒng)配套條件和環(huán)境的支撐，而且將加速全行業(yè)的由大變強(qiáng)。因此，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)與提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)必須統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)，兩者不可偏廢。無論是數(shù)控機(jī)床還是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，都必須把大力提高產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性作為企業(yè)發(fā)展的重中之重。
3 結(jié)論
綜上所述，隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，想要提高數(shù)控機(jī)床的加工效率。應(yīng)從多方面著手，比如采用新型性能優(yōu)良的切削液和高效率的冷卻、方法，降低切削力和切削溫度，改善刀具的受熱情況，延長(zhǎng)刀具壽命，以及采用新材料刀具，優(yōu)化加工性能等各種渠道及方法來提高加工效率。
參考文獻(xiàn)
