【正文】 為了提高傳動件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動時齒輪齒面應(yīng)采用高頻感應(yīng)加熱淬火工藝以增加耐磨性。數(shù)控機(jī)床通常通過主軸的回轉(zhuǎn)與進(jìn)給軸的進(jìn)給實(shí)現(xiàn)刀具與工件的快速的相對切削運(yùn)動。(5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)：接受來自CNC對每個運(yùn)動坐標(biāo)軸分別提供的速度指令，經(jīng)速度與電流( 轉(zhuǎn)矩) 調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動。但是在造型上面略有修改，他考慮的機(jī)床的色彩，材質(zhì)，和造型方面的問題。圖42 多門數(shù)控機(jī)床設(shè)計方案三（如圖43）它的最大特點(diǎn)是中間的防護(hù)門，他用來加工一些切削量比較大，飛濺雜質(zhì)比較多的加工操作。改變傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)，是機(jī)床具有現(xiàn)代化的風(fēng)格和特色，符合現(xiàn)代審美觀點(diǎn)。當(dāng)時的日本首相中曾根康弘不得不向美國表示道歉，日本方面還花1億日元在美國的50多家報紙上整版刊登“悔罪廣告” 。到1985年，蘇聯(lián)制造出的新型潛艇噪音僅相當(dāng)于原來潛艇的10％，使美國海軍只能在20海里以內(nèi)才能偵測出來。根據(jù)合同，東芝公司必須負(fù)責(zé)4部母機(jī)的安裝、調(diào)試，直到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。高性能的機(jī)床是“巴黎統(tǒng)籌委員會” （由北約國家和日本等 5國組成）（北約：北大西洋公約組織，是美國與西歐、北美主要發(fā)達(dá)國家為實(shí)現(xiàn)防衛(wèi)協(xié)作而建立的個國際軍事集團(tuán)組織。如果真需要修改程序，應(yīng)提請工藝人員修改，再驗(yàn)證程序的正確性。這類事故不注意就會發(fā)生。操作人員要做好每天的日保養(yǎng)工作。（4）防止污染物進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)裝置內(nèi)。（1）做好數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)維護(hù)和保養(yǎng)。所以，指導(dǎo)老員工除了精心準(zhǔn)備、細(xì)心講解操作要領(lǐng)外，還應(yīng)對個別新員工進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng), 在高速加工時的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能, 在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制, 使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高, 從而達(dá)到最佳控制的目的。以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工, 正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。m（177。（2）手動方式：實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的連續(xù)和快速進(jìn)給。(2) 按照功能性質(zhì)分為物質(zhì)功能和精神功能物質(zhì)功能：加工功能，切削功能，變速功能，零件檢 測 功能精神功能：人性化設(shè)計，文 化 代 表 ， 潮 流 趨 勢 ， 情 感 懷 舊(3) 按用戶的要求分類可分為必要功能和不必要功能必要功能：機(jī)械加工功能，切削功能不必要功能：記憶功能，學(xué)習(xí)換擋。數(shù)控機(jī)床的色彩設(shè)計應(yīng)該與現(xiàn)代的流行趨勢審美觀點(diǎn)相適合，應(yīng)該吧一些流行的色彩元素加入到機(jī)床的外觀設(shè)計中來，突破傳統(tǒng)的黑白灰三種色彩。數(shù)控機(jī)床外觀的設(shè)計應(yīng)遵循以下的設(shè)計原則：①以人為本的設(shè)計原則。有一種經(jīng)過加熱和拉伸處理過的有機(jī)玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。立式機(jī)床高度大概， [21]。 操作者在調(diào)停刀具長度偏置時，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值 [20]。(3) 應(yīng)用最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平，使機(jī)床能夠加工出來形狀復(fù)雜，更有用的產(chǎn)品。(20) 使用數(shù)控機(jī)床的注意事項(xiàng)①謹(jǐn)守操作準(zhǔn)則 ②注意安全 ③非專業(yè)人員必須在專業(yè)人員的監(jiān)護(hù)下方可進(jìn)行操作(21) 數(shù)控機(jī)床的操作面板操作面板的設(shè)計必須簡單，便于操作，使用的時候符合人機(jī)。 ④操作者在調(diào)整刀具長度偏置時，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值。(4) 數(shù)控機(jī)床的顏色數(shù)控機(jī)床的顏色以黑白灰為主。這標(biāo)志著，以直線伺服為代表的第二代高速機(jī)床，已克服了直線電機(jī)的發(fā)熱、防護(hù)和成本高的缺點(diǎn)，逐步走向?qū)嵱?[18]。在實(shí)際應(yīng)用時，將初級和次級制造成不同長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。 在國外，電主軸已成為一種機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，由一些技術(shù)水平很高的專業(yè)工廠生產(chǎn)，如瑞士的FISCHER 公司、德國的GMN公司、美國的PRECISE公司、意大利的GAMFIOR 公司、日本的 NSK公司等 [16]。目前一般采取強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的方式對電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強(qiáng)制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán)，帶走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。 陶瓷球軸承是應(yīng)用廣泛且經(jīng)濟(jì)的軸承，它的陶瓷滾珠質(zhì)量輕、硬度高，可大幅度減小軸承離心力和內(nèi)部載荷，減少磨損，從而提高軸承壽命。 在2022年中國國際機(jī)床展覽會（CIMT2022）上，國內(nèi)外制造商展出了形式各異的多軸加工機(jī)床（包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等）以及可實(shí)現(xiàn)4～5軸聯(lián)動的五軸高速門式加工中心、五軸聯(lián)動高速銑削中心等 [10]。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%～80%； （3）采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運(yùn)動軌跡精度，并通過仿真預(yù)測機(jī)床的加工精度，以保證機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長期穩(wěn)定，能夠在不同運(yùn)行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量 [9]。 刀具技術(shù)發(fā)展迅速，眾多刀具的設(shè)計涵蓋了整個加工過程，并且新型刀具能夠滿足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等 [3]。發(fā)展趨勢。針對這些問題，我們一方面要加強(qiáng)一些科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和開發(fā)，另一方面也要多向國外學(xué)習(xí)和借鑒，取長補(bǔ)短，這樣才能使國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床更加完善，更加全面的發(fā)展，以下是一些發(fā)展的趨勢和方向：(1) 造型上面要符合現(xiàn)代人的審美和時尚的觀點(diǎn)。造型新穎是未來機(jī)床設(shè)計的主要方向之一，現(xiàn)代人們在追求功能滿足的前提下更下注重造型設(shè)計。安全 AbstractOn machine tool industry in today39。我們應(yīng)看清形勢，充分認(rèn)識國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國家之問的差距 [4]。 SET因素分析此表描述數(shù)控機(jī)床的SET因素分析，從社會，經(jīng)濟(jì)，技術(shù)三方面的因素解釋了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展有待于改變，設(shè)計一款創(chuàng)新型機(jī)床不僅是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，也是現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。 復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。 隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為了滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化的發(fā)展需求，數(shù)控機(jī)床的智能化程度在不斷提高。德國GMN公司和瑞士STEPTEC公司用于加工中心和銑床的電主軸全部采用了陶瓷球軸承。另外，為了減少主軸軸承的發(fā)熱，還必須對主軸軸承進(jìn)行合理的潤滑 [14]。（2）直接驅(qū)動技術(shù) 直接驅(qū)動就是將直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)（DDR）或直接驅(qū)動直線電機(jī)（DDL）直接耦合或連接到從動負(fù)載上，從而實(shí)現(xiàn)與負(fù)載的剛性耦合。直線電機(jī)可以是短初級長次級，也可以是長初級短次級。 本機(jī)床設(shè)計的目的，意義，主要思想本機(jī)床設(shè)計的主要目的是設(shè)計出造型更加美觀，使用更加人機(jī)，價格更加合理，更加節(jié)能環(huán)保的數(shù)控機(jī)床，方便更好地為人服務(wù)。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床一般顏色都比較單一，不太符合現(xiàn)代人的審美觀點(diǎn)，所以，現(xiàn)代機(jī)床的顏色急需改變，來適應(yīng)現(xiàn)代人的審美觀點(diǎn)。 (10) 數(shù)控機(jī)床使用過程中存在的問題操作者必須按照數(shù)控機(jī)床使用說明才操作機(jī)床，而且定期為機(jī)床檢查和維修，潤滑和除塵等操作。他的編程和輸入系統(tǒng)必須設(shè)定好，不能隨意改動，而且發(fā)生錯誤是能夠立即停止加工，阻止錯誤繼續(xù)發(fā)生。(4) 改善外觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)抗震性，即便在高速與運(yùn)轉(zhuǎn)下仍然能保持平穩(wěn)，減少震動。（2）尺寸參數(shù)性數(shù)控機(jī)床，要根據(jù)人體工程學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計與制作。表21數(shù)控機(jī)床尺寸表機(jī)床類型 長度（mm) 高度（mm） 最大加工直徑（mm）立式 2100 2800 400臥式 3000 270 300 材料主要是有機(jī)玻璃，還有一些是不銹鋼等等。用釘子釘進(jìn)這種有機(jī)玻璃，即使釘子穿透了，有機(jī)玻璃上也不產(chǎn)生裂紋。設(shè)計安全防護(hù)裝置時，首先要考慮人的因素，確保操作者的人身安全；②安全防護(hù)裝置必須安全可靠的原則。能夠吸引消費(fèi)者，符合人們時尚的心理。 (4) 對新型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行 “5W2H”提問： 1) WHAT數(shù)控機(jī)床創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新之處是從四個方面進(jìn)行創(chuàng)新，分別是材料方面、顏色方面、造型方面、人機(jī)方面。（3）自動方式：數(shù)控機(jī)床完成零件加工的主要工作方式。），達(dá)到了當(dāng)時的最高水平 [30]。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施, 完成多工序、多表面的復(fù)合加工。 數(shù)控機(jī)床綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密測量技術(shù)、機(jī)床技術(shù)以及液壓氣壓等技術(shù)，是典型的機(jī)電一體化的現(xiàn)代化設(shè)備。在巡視現(xiàn)場過程中，發(fā)現(xiàn)操作不規(guī)范的情況應(yīng)及時制止與糾正，以確保培訓(xùn)工作的正常進(jìn)行?？筛鶕?jù)實(shí)際情況參照各類數(shù)控設(shè)備使用說明書等，因地制宜地制定日常維護(hù)與保養(yǎng)制度。由于在加工車間的空氣中一般都會散發(fā)著油霧、灰塵、金屬切削粉末，一旦落在數(shù)控系統(tǒng)的電路板或電子器件上，將會引起元器件絕緣下降，甚至導(dǎo)致短路損壞控制系統(tǒng)，因此，嚴(yán)禁打開數(shù)控柜門進(jìn)行散熱。在加工中要密切注意機(jī)床的狀態(tài)。操作人員不應(yīng)隨意調(diào)正數(shù)控機(jī)床上的各種油壓表、氣壓表、潤滑壓力表等的參數(shù)以及打開電箱私自動作電氣裝置。對于小的機(jī)床的一般加工程序的修改，至少需要一人修改，另一人復(fù)核，以免出錯。）嚴(yán)格限制的產(chǎn)品，該委員會明文規(guī)定，具有三軸以上的數(shù)控機(jī)床屬戰(zhàn)略物資，禁止向蘇聯(lián)、東歐等共產(chǎn)主義國家出口。同時，還要訓(xùn)練蘇方的技術(shù)人員，直到他們能完全操作為止。技術(shù)突飛猛進(jìn)終于招致懷疑。這次事件的后果非常嚴(yán)重。第二步：選擇可實(shí)現(xiàn)技術(shù)。圖43 防護(hù)式數(shù)控機(jī)床設(shè)計方案四：（如圖44）這個數(shù)控機(jī)床適用于加工過程中發(fā)熱量比較大的情況，后面的部分是它的獨(dú)立的散熱箱，能夠有效及時的將產(chǎn)生的熱量排除去，這樣能保護(hù)電機(jī)，提高機(jī)床的效率。方案設(shè)計理念的確立非常的嚴(yán)謹(jǐn)，是通過市場分析調(diào)查而確定的，設(shè)計實(shí)現(xiàn)后，將會具有重大的實(shí)際價值和社會價值。 (6)機(jī)床電器部分：包括所有的電動機(jī)、電磁閥、制動器、各種開關(guān)等。隨著刀具技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、加工工藝以及生產(chǎn)效率的不斷發(fā)展，以往傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動已不能滿足生產(chǎn)的需要。最后一級一般用斜齒輪傳動，使傳動平穩(wěn)。數(shù)控機(jī)床加工精度的提高與主軸系統(tǒng)的精度密切相關(guān)。機(jī)床主軸的工作運(yùn)動通常是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不像進(jìn)給驅(qū)動需要絲杠或其它直線運(yùn)動裝置作往復(fù)運(yùn)動。 (4)主軸驅(qū)動系統(tǒng)：接受來自 CNC的驅(qū)動指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩 (功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動主電動機(jī)轉(zhuǎn)動。經(jīng)過多次考慮與思量，最終確定方案一為初步設(shè)計實(shí)施方案。圖41綠色外殼數(shù)控機(jī)床設(shè)計方案二：（如圖42）數(shù)控機(jī)床在加工時，由于某種需要要對機(jī)床內(nèi)部進(jìn)行操作，這樣傳統(tǒng)的雙門結(jié)構(gòu)就很難實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在設(shè)計一款四門機(jī)床，能解決這一問題，據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)。從機(jī)床的外觀、材質(zhì)、顏色和功能的方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。在以后的幾個月里，美國朝野群情激憤，再三譴責(zé)日本，并對東芝公司進(jìn)行了制裁。蘇聯(lián)軍方如獲至寶這四臺精密機(jī)床順利到達(dá)蘇聯(lián)并很快發(fā)揮作用。因?yàn)檫@些技術(shù)的應(yīng)用在海軍艦艇方面使北約和美國一下子失去了原有的優(yōu)勢，而這些設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)出來的軍艦和潛艇，后來也有相當(dāng)部分加入了直接面對日本的蘇聯(lián)紅旗太平洋艦隊(duì)。要消除潛艇噪音，必須制造出先進(jìn)的螺旋槳，而這必須要有計算機(jī)控制的高精度機(jī)床才行。對于成熟的加工程序，操作人員不應(yīng)隨意修改程序。操作人員在機(jī)床回到“ 機(jī)床參考點(diǎn) ”、“工件零點(diǎn)”操作前，必須確定各座標(biāo)軸的運(yùn)動方向無障礙物，方可操作，以免碰撞。 圖39 員工正在操作機(jī)床 圖310 多人參觀數(shù)控機(jī)床 圖311 工作中的機(jī)床 圖312 員工正在檢測 圖313 機(jī)床的日常檢測 圖314 機(jī)床的潤滑 圖315 機(jī)床的故障維修 圖 316 工作臺的檢測 圖 317 機(jī)床使用習(xí)慣 圖 318 機(jī)床的使用習(xí)慣操作人員不僅要有資格證,在上崗操作前還需接受對該機(jī)床進(jìn)行專題的操作培訓(xùn), 操作人員要學(xué)習(xí)該機(jī)床的使用說明書,熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn),弄清和掌握操作面板的功能和作用,嚴(yán)禁盲目操作和誤操作。經(jīng)常檢查液壓、氣壓工作部分是否正常，管道有無老化、漏油、漏氣現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問題及時解決。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過長時間的應(yīng)用后性能降低，電子元器件老化甚至于損壞，有些機(jī)械部件更是磨損較大，為使數(shù)控機(jī)床發(fā)揮更大效益，防止各類故障的發(fā)生，特別是重大惡性事故的發(fā)生，就應(yīng)做好日常數(shù)控系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)。據(jù)調(diào)查，在培訓(xùn)中發(fā)生的各類事故，有很大一部分是新員工操作不當(dāng)引起的。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域, 實(shí)時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展: 自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。③工藝復(fù)合性和多軸化。他們在制造飛機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動機(jī)翼時，利用全數(shù)字電子計算機(jī)對機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到177。 功能實(shí)現(xiàn)方式（1）回參考點(diǎn)方式：實(shí)現(xiàn)手動返回參考點(diǎn)，建立機(jī)床坐標(biāo)系。 功能分類(1) 按照功能重要性分為主要功能和次要功能主要功能：加工零件，切削零件次要功能：學(xué)習(xí)，參考。該裝置是安裝在數(shù)控機(jī)床上的防護(hù)罩，是用來防止人進(jìn)入危險區(qū)與外露的高速運(yùn)動或傳