数控机床制造业将朝着6个方向发展

数控机床是机床制造业重要基础装备，因此它的发展一直备受人们关注。近年来我国机床制造业既面临着制造装备发展的良机,也遭遇到市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。目前
，世界先进制造技术不断兴起

，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求
。当今数控机床正在朝着以下几个方向发展。

　　1.可靠性最大化

　　数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片


，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路
，以减少元器件的数量





，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化
、标准化和通用化及系列化
，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序



，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示
，及时排除故障
；利用容错技术

，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复




；利用各种测试

、监控技术



，当生产超程






、刀损
、干扰
、断电等各种意外时


，自动进行相应的保护


。

　　2.控制系统小型化

　　数控系统小型化便于将机
、电装置结合为一体
。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板

，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装



，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上

，更便于对数控机床的操作使用



。

数控机床制造业将朝着6个方向发展（图片来自百度图片）　　

　　3.智能化　　

　　现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化
，自动调节工作参数


，使加工过程中能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率

。具有自诊断

、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断




、检查
。一旦出现故障时

，立即采用停机等措施，并进行故障报警

，提示发生故障的部位




、原因等

。还可以自动使故障模块脱机

，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求
，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统

。

　　4.数控编程自动化

　　目前CAD／CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用



，是数控技术发展的新趋势


。它是利用CAD绘制的零件加工图样







，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序
，以实现CAD与CAM的集成








。随着CIMS技术的发展

，当前又出现了CAD／CAPP／CAM集成的全自动编程方式，它与CAD／CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。

　　5.高速度


、高精度化

　　速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量

。目前，数控系统采用位数
、频率更高的处理器
，以提高系统的基本运算速度
。同时

，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力
，即提高插补运算的速度和精度
。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越






。采用前馈控制技术
，使追踪滞后误差大大减小



，从而改善拐角切削的加工精度。

　　6.多功能化

　　配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削
、镗削、钻削

、车削
、铰孔、扩孔

、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式

，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制
，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网




，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。

　　为适应超高速加工的要求


，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式


，实现了变频电动机与机床主轴一体化
，主轴电机的轴承采用磁浮轴承


、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式
。

　　数控机床以其卓越的柔性自动化的性能

、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河

，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术



。另一方面



，通过持续的研究

，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。