數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

    為了滿足市場(chǎng)需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了滿足現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)的更高要求，當(dāng)前世界數(shù)控技術(shù)及其設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在：以下幾個(gè)方面：

    （1）高速，高效，先進(jìn)和高可靠性

    為了提高加工效率，必須首先提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)必須縮短加工時(shí)間。為了保證加工質(zhì)量，必須提高機(jī)床零件的精度，而可靠性是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的基本保證。

    ●精度高

    從精密加工到超精密加工（超精密加工）的發(fā)展是世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力于發(fā)展的方向。它的精度范圍從微米到亞微米，甚至是納米（<10nm），其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。。超精密加工主要包括超精密切削（車削，銑削），超精密磨削，超精密磨削和拋光以及超精密特殊加工（三束加工和微細(xì)電火花加工，微電解加工等）。著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精密加工技術(shù)的新要求不斷提出。新材料，新零件的出現(xiàn)以及對(duì)更精密的要求都要求超精密加工技術(shù)，新型超精密加工機(jī)床的開發(fā)以及對(duì)現(xiàn)代超精密加工技術(shù)的改進(jìn)以適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展。

    目前，對(duì)加工的高精度要求如下：普通的加工精度已經(jīng)翻了一番，達(dá)到5微米。精密加工精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，超精密加工精度已進(jìn)入納米級(jí)（0.001微米），主軸旋轉(zhuǎn)精度要求達(dá)到0.01?0.05微米，加工圓度為0.1微米，加工表面波長(zhǎng)Ra = 0.003微米等

    精度既要滿足高科技發(fā)展的需要，又要提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和可靠性，減少裝配過程中的工作量，并提高裝配效率。的加工精度從±10μm提高到±5μm，精密加工中心的加工精度從±3?5μm提高到±1?1.5微米

    ●高可靠性

    索引控制系統(tǒng)的可靠性比預(yù)期設(shè)備的可靠性高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但并非恢復(fù)到原來的狀態(tài)，它就越好，因?yàn)樗且环N商品，并且可持續(xù)性仍然很高。受到性價(jià)比的限制。對(duì)于每天工作兩班的無人工廠，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)工作和無故障率P（t）= 99％或更高，則CNC機(jī)床的平均故障時(shí)間MTBF必須大于3000小時(shí)。MTBF大于3000小時(shí)，并且由不同數(shù)量的CNC機(jī)床組成的無人化工廠的差異也很大。我們只關(guān)心一種數(shù)控機(jī)床。例如，如果主機(jī)與CNC系統(tǒng)的故障率之比為10：1（CNC的可靠性）比此時(shí)，CNC系統(tǒng)的MTBF必須大于33333.3小時(shí)，而CNC設(shè)備，主軸和驅(qū)動(dòng)器的MTBF必須大于100,000小時(shí)。

    目前，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已超過6000小時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置已超過30,000小時(shí)。

    （2）預(yù)言，智能，預(yù)言和集成性

    ●青少年，專業(yè)化和個(gè)性化

    為了適應(yīng)多品種，小批量的數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，機(jī)床結(jié)構(gòu)本身，CNC功能專用。

     ●智能

    智能的內(nèi)容包括CNC系統(tǒng)中的所有方面：

    一種。為了追求加工效率和加工質(zhì)量的智能化，例如自適應(yīng)控制，將自動(dòng)生成工藝參數(shù)。

    b。為了提高驅(qū)動(dòng)性能并利用智能連接的便利性，例如前饋控制，電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)計(jì)算，自動(dòng)負(fù)載識(shí)別，模型自動(dòng)選擇，自整定等；

    C。簡(jiǎn)化編程并簡(jiǎn)化智能操作，例如智能自動(dòng)編程，智能人機(jī)界面等；

    d。智能診斷和智能監(jiān)控的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷和維護(hù)。

    ●優(yōu)勢(shì)和集成性

    CNC機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是：從點(diǎn)（CNC單機(jī)，加工中心和CNC復(fù)合加工機(jī)床），生產(chǎn)線（FMC，F(xiàn)MS，F(xiàn)TL，F(xiàn)ML）到表面（車間的獨(dú)立制造島）替代，機(jī)體（CIMS靈活的自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)需求并快速更新產(chǎn)品的主要手段。 。是在提高系統(tǒng)可靠性和實(shí)用性的插入下，以及易于聯(lián)網(wǎng)和集成的目標(biāo)。高系統(tǒng)的方向發(fā)展；數(shù)控機(jī)床及其靈活的制造系統(tǒng)可以輕松地與CAD，CAM，CAPP和MTS連接，相互朝著信息集成的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將朝著開放，集成和智能的方向發(fā)展。

    （3）開放性

    為了滿足數(shù)控線進(jìn)入，聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)展，多品種，小批量，靈活，快速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢(shì)是架構(gòu)的開放性以及開放式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。系統(tǒng)，例如美國(guó)，歐洲共同體和日本的開發(fā)開放式CNC的計(jì)劃等。

    （4）新一代數(shù)控加工技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)

    一種。為了適應(yīng)制造自動(dòng)化的發(fā)展，為FMC，F(xiàn)MS和CIMS提供基本設(shè)備，數(shù)字控制制造系統(tǒng)必須完成通常的處理功能，還需要具有自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)裝卸，自動(dòng)換刀和自動(dòng)主軸更換頭（有時(shí)帶有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換），自動(dòng)誤差補(bǔ)償，自動(dòng)診斷，生產(chǎn)線錄入和聯(lián)網(wǎng)功能，廣泛用于機(jī)器人和物流系統(tǒng)中；

    b。FMC，F(xiàn)MS基于Web的制造，無圖紙制造技術(shù)；

    C。圍繞CNC技術(shù)和制造工藝技術(shù)，在快速成型，并行機(jī)構(gòu)機(jī)床，機(jī)器人化機(jī)床，多功能機(jī)床以及其他單元技術(shù)（例如高速電主軸，線性電動(dòng)機(jī)和軟件補(bǔ)償精度）方面取得了突破。虛擬軸CNC機(jī)床的軟件的復(fù)雜性取代了傳統(tǒng)機(jī)床機(jī)制的復(fù)雜性，為CNC機(jī)床的開發(fā)開辟辟了新領(lǐng)域；

    d。基于計(jì)算機(jī)輔助管理，工程數(shù)據(jù)庫(kù)，Internet等的制造信息支持技術(shù)和智能決策系統(tǒng)。在機(jī)械加工中實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和處理大量信息。

    e。由于使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，模糊控制技術(shù)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，機(jī)械加工正朝著虛擬制造的方向發(fā)展。