数控机床的发展趋势-阅读报告

数控机床的发展趋势

（阅读报告）

一、期刊名：

1. 关于数控机床发展的几点思考(黄琴)

2. 浅析数控机床的发展趋势（许龙）

3. 浅析数控机床的发展趋势及国内形势（郑冬喜邹传平）

4. 谈我国数控机床的发展趋势（安胜）

5.浅谈数控机床的自主创新（张曙）

二、出版社：中国知网期刊、博硕论文

三、页数：共8页PDF文档

四、内容要义：

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数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。

一、数控机床的现状

数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历了30 年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1500 种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴（坐标）联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。（1）高速高精与多轴加工成为数控机床的主流，纳米控制已经成为高速高精加工的潮流，提供编程和操作导航，实现系统操作的可视性和操作性，系统提供了刚性攻丝、大型机床控制、双检安全等功能。（2）多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业。（3）智能化加工与监测功能不断扩充，车间的加工

监测与管理可实时获取机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床的状态，提前进行相关的维护，避免事故的发生，减少机床的故障率，提高机床的利用率。

二、数控机床的发展趋势

高速度、高精度、高可靠性、高柔性机床向高速化方向发展，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。新一代高速数控机床，具有高速主轴单元（电主轴，转速15000 － 100000r/min）、

高速且高加/ 减速度的进给运动部件（快移速60~120m/min，切削进给速度高达60m/min）、高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平，自动换刀速度在1 秒以内。从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工业强国致力发展的方向。当前，机械加工高精度的要求如下：普通的加工精度提高了一倍，达到5微米；精密加工精度提高了两个数量级，超精密加工精度进入纳米级（微米），主轴回转精度要求达到~

微米，加工圆度为微米，加工表面粗糙度Ra= 微米等。在可靠性方面，国外数控装置的均无故障运行时间MTBF 值已达6000h 以上，伺服系统的MTBF 值达到30000h 以上，表现出非常高的可靠性。采用柔性自动化设备或系统，是

提高加工精度和效率，缩短生产周期，适应市场变化需求和提高竞争能力的有效手段。数控机床在提高单机柔性化的同时，朝着多元柔性化和系统柔性化方向发展，如并联机床、柔性制造线、柔性制造系统等。

智能化、网络化、复合化、绿色化早在80 年代初期FANUC 公司推出的FS15系列，称之为人工智能CNC 系统，主要是在故障诊断方面采用了专家系统。系统利用推理软件，根据存储在系统中的知识库的经验，分析及查找故障原因。最近FANUC 公司又在开展被称为面向21 世纪的课题—智能化制造系统IMS，将无缝地把世界范围熟练工人的技术窍

门组合进行生产系统中去。随着工业技术发展，一种被称为智能闭环加工ICLP 技术被采用。这种技术是利用传感器获得适时的信息，以增强制造者取得最佳产品的能力。网络化数控设备是近几年国际机床博览会的新亮点，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的要求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础党员。国内外一些著名数控机床＆数控系统制造公司都推出了相关新概念的样机，如日本山崎马扎克（Mazak）公司的CPC（Cyber-ProductionCenter），日本大隈(Okuma)公司推出IT 广场

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等。复合机床的含义是在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点，可以分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型为跨加工类别的复合机床，包括不同加工方法和工艺的复合，如车铣中心、激光铣削加工机床、冲压与激光切割复合、金属烧结与镜面切削复合等。工序复合型应用刀具自动交换装置、主轴立卧转换头、双摆铣头、多主轴头和多回转刀架等配置，增加工件在一次安装下的加工工序数，如多面多轴联动加工的复合机床和主副双主轴车削中心等。21 世纪的金切机床必须实现切削加工工艺的绿色化，目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。而对于某些加工方式和

工件组合，完全不使用切削液的干切削目前尚难与实际应用，故出现了使用极微量润滑的准干切削。目前在欧洲的大批量机械加工中，已有10~15% 的加工使用了干和准干切削。对

于面向多种加工方法/ 工件组合的加工中心之类的机床来说，主要是采用准干切削，通常是让极微量的切削油与压缩空气的混合物经由机床主轴与工具内的中空通道喷向切削区。

三、数控机床的自主创新

创新与发明不同, 创新是将科研成果转化为商业利润, 创

新可以是新技术的应用和巳有技术集成, 甚至新型外观的

设计。在经济全球化的背景下, 很多人认为依靠合资和兼并外国企业带来的技术溢出可以更加有效地提升我国的技术

创新能力。但是“以市场换技术”是一种宿命论和投降的思维方法, 是放弃责任的意识形态表现。长期以往, 最终使我国机床工业、甚至整个制造业依附外国。自主创新说来容易, 没有人反对, 但形成共识和企业经营战略就不那么简单。回顾数控机床发展5 0 年, 技术创新需要强大的技术基础和长期不懈努力才能为市场接受, 产生巨大的经济效益。从第一台数控机床出现到生产应用大概经历2 0 年,3 0 年

后才成为主流产品。以直线电动机为代表的直接驱动技术也花了2 0 年, 最近几年才为市场普遍接受所有新技术都有一个和经济效益问题。急功近利, 追求益是与自主创新背的。