吉頌

引言：本文簡要分析了國內(nèi)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢，同時指出了國內(nèi)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問題及改進(jìn)辦法。

21世紀(jì)以來，中國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國內(nèi)加工制造業(yè)的技術(shù)變革，已經(jīng)成為社會關(guān)注的問題。為了提高加工制造業(yè)的生產(chǎn)效率及質(zhì)量，必須要普及數(shù)控的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)可以運用其科學(xué)的技術(shù)排除機(jī)械生產(chǎn)中的問題，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)水平的發(fā)展。

對比起西方發(fā)達(dá)國家成熟的機(jī)械制造業(yè)，中國的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展相對比較滯后，因此在發(fā)展中國機(jī)械制造業(yè)的同時更要學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)的理念，引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式向現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用造就了現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式，西方發(fā)達(dá)的國家對數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用廣泛，通過研發(fā)高性能的計算機(jī)處理器系統(tǒng)對機(jī)床進(jìn)行控制，令生產(chǎn)的管理更為便捷，節(jié)約了的大量的寶貴的生產(chǎn)時間，更提高了產(chǎn)品的規(guī)范性和質(zhì)量，獲得了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

中國的數(shù)控技術(shù)發(fā)展受到了時代的限制，早年因為對數(shù)控技術(shù)的了解不深，數(shù)控技術(shù)沒有應(yīng)用到實際生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，以至于當(dāng)時國民生產(chǎn)效率低下。伴隨社會的進(jìn)步以及生產(chǎn)方式的發(fā)展，使得該技術(shù)重新重視起來。同時中國也成立了專門的數(shù)控技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，并取得了很顯著的研究成果。

隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自在20世紀(jì)80年代以來，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也更加成熟穩(wěn)健，在機(jī)械加工行業(yè)中發(fā)揮了極其重要的作用，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量，促進(jìn)了中國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

展望未來，在中國的機(jī)械制造領(lǐng)域，只有不斷地提高數(shù)控技術(shù)的智能化，數(shù)控技術(shù)的才能向著更為廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，才能適應(yīng)新時代的發(fā)展趨勢，也才能滿足社會的發(fā)展需求。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍離不開汽車制造業(yè)以及航空制造業(yè)等，這些零部件的制造都屬于精密型加工，數(shù)控技術(shù)則對其生產(chǎn)過程能夠進(jìn)行有效的精確性及規(guī)范化控制。 但是由于汽車和航空產(chǎn)品零部件的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料多種多樣、加工精度要求嚴(yán)格，即使一點微小的誤差也能造成嚴(yán)重的生命和財產(chǎn)損失，傳統(tǒng)的人工操作及生產(chǎn)流程很難保證加工產(chǎn)品的規(guī)范性和精密性，而數(shù)控技術(shù)可以極大地避免出現(xiàn)以上問題，提高制造的精密性，這也是現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。

對多軸聯(lián)動機(jī)床及和復(fù)合型機(jī)床的發(fā)展需求：隨著汽車、航空產(chǎn)品性能的提高，對零件加工精度的要求也逐步提高，復(fù)雜曲面表面的精度誤差從早期的±（0.2～0.35）mm已經(jīng)提高到±（0.08～0.12）mm，表面粗糙度則從Ra6.4～1.6提高到Ra1.6～0.8。其中典型的發(fā)動機(jī)零件，既要保證零件的表面精細(xì)，又要保證加工的位置和形狀誤差，要求一次裝卡并定位加工成型，只有多軸聯(lián)動的復(fù)合型加工中心，才能滿足其加工要求。目前，對于航空零部件，五軸聯(lián)動的數(shù)控銑床以及具有五坐標(biāo)聯(lián)動控制、轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床等復(fù)合設(shè)備的需求增加。

采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。

總之，數(shù)控技術(shù)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心，數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其數(shù)控裝備的整體水平關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合實力的水平。中國只有采取切實可行的競爭方案，建立起完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系，提高中國的自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平，才能使中國的機(jī)械制造企業(yè)在國際化競爭中處于先進(jìn)之列。

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（作者單位：惠州工程技術(shù)學(xué)校）