【正文】 為了提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)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(guò)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(duì)切削運(yùn)動(dòng)。(5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)：接受來(lái)自CNC對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。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(wèn)題。圖42 多門(mén)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)方案三（如圖43）它的最大特點(diǎn)是中間的防護(hù)門(mén)，他用來(lái)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(guān)點(diǎn)。當(dāng)時(shí)的日本首相中曾根康弘不得不向美國(guó)表示道歉，日本方面還花1億日元在美國(guó)的50多家報(bào)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(lái)潛艇的10％，使美國(guó)海軍只能在20海里以?xún)?nèi)才能偵測(cè)出來(lái)。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(huì)” （由北約國(guó)家和日本等 5國(guó)組成）（北約：北大西洋公約組織，是美國(guó)與西歐、北美主要發(fā)達(dá)國(guó)家為實(shí)現(xiàn)防衛(wèi)協(xié)作而建立的個(gè)國(guó)際軍事集團(tuán)組織。如果真需要修改程序，應(yīng)提請(qǐng)工藝人員修改，再驗(yàn)證程序的正確性。這類(lèi)事故不注意就會(huì)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(duì)個(gè)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(zhuān)家系統(tǒng)、故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)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(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)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(shí)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(dòng)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(cè) 功能精神功能：人性化設(shè)計(jì)，文 化 代 表 ， 潮 流 趨 勢(shì) ， 情 感 懷 舊(3) 按用戶(hù)的要求分類(lèi)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(jì)應(yīng)該與現(xiàn)代的流行趨勢(shì)審美觀(guān)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(guān)設(shè)計(jì)中來(lái)，突破傳統(tǒng)的黑白灰三種色彩。數(shù)控機(jī)床外觀(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下的設(shè)計(jì)原則：①以人為本的設(shè)計(jì)原則。有一種經(jīng)過(guò)加熱和拉伸處理過(guò)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(zhǎng)度偏置時(shí)，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(lái)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(zhuān)業(yè)人員必須在專(zhuān)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(jì)必須簡(jiǎn)單，便于操作，使用的時(shí)候符合人機(jī)。 ④操作者在調(diào)整刀具長(zhǎng)度偏置時(shí)，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(xiàn)伺服為代表的第二代高速機(jī)床，已克服了直線(xiàn)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(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同長(zhǎng)度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。 在國(guó)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(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)生產(chǎn)，如瑞士的FISCHER 公司、德國(guó)的GMN公司、美國(guó)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(duì)電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即將經(jīng)過(guò)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(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2022）上，國(guó)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(dòng)的五軸高速門(mén)式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)軌跡精度，并通過(guò)仿真預(yù)測(cè)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(zhǎng)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(jì)涵蓋了整個(gè)加工過(guò)程，并且新型刀具能夠滿(mǎn)足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。由此可以看出國(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)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(shì)。針對(duì)這些問(wèn)題，我們一方面要加強(qiáng)一些科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)，另一方面也要多向國(guó)外學(xué)習(xí)和借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短，這樣才能使國(guó)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(shì)和方向：(1) 造型上面要符合現(xiàn)代人的審美和時(shí)尚的觀(guān)點(diǎn)。造型新穎是未來(lái)機(jī)床設(shè)計(jì)的主要方向之一，現(xiàn)代人們?cè)谧非蠊δ軡M(mǎn)足的前提下更下注重造型設(shè)計(jì)。安全 AbstractOn machine tool industry in today39。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)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(guó)家之問(wèn)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(huì)，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(jì)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(huì)發(fā)展的需要。 復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)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(mǎn)足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)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(guó)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(duì)主軸軸承進(jìn)行合理的潤(rùn)滑 [14]。（2）直接驅(qū)動(dòng)技術(shù) 直接驅(qū)動(dòng)就是將直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)（DDR）或直接驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)電機(jī)（DDL）直接耦合或連接到從動(dòng)負(fù)載上，從而實(shí)現(xiàn)與負(fù)載的剛性耦合。直線(xiàn)電機(jī)可以是短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)，也可以是長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)。 本機(jī)床設(shè)計(jì)的目的，意義，主要思想本機(jī)床設(shè)計(jì)的主要目的是設(shè)計(jì)出造型更加美觀(guān)，使用更加人機(jī)，價(jià)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(guān)點(diǎn)，所以，現(xiàn)代機(jī)床的顏色急需改變，來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代人的審美觀(guān)點(diǎn)。 (10) 數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程中存在的問(wèn)題操作者必須按照數(shù)控機(jī)床使用說(shuō)明才操作機(jī)床，而且定期為機(jī)床檢查和維修，潤(rùn)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(dòng)，而且發(fā)生錯(cuò)誤是能夠立即停止加工，阻止錯(cuò)誤繼續(xù)發(fā)生。(4) 改善外觀(guān)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(dòng)。（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(jì)與制作。表21數(shù)控機(jī)床尺寸表機(jī)床類(lèi)型 長(zhǎng)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(jì)安全防護(hù)裝置時(shí)，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(shí)尚的心理。 (4) 對(duì)新型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行 “5W2H”提問(wèn)： 1) WHAT數(shù)控機(jī)床創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新之處是從四個(gè)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(dòng)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(shí)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(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)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(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)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(chǎng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)操作不規(guī)范的情況應(yīng)及時(shí)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(lèi)數(shù)控設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)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(chē)間的空氣中一般都會(huì)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(huì)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(kāi)數(shù)控柜門(mén)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(rùn)滑壓力表等的參數(shù)以及打開(kāi)電箱私自動(dòng)作電氣裝置。對(duì)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(cuò)。）嚴(yán)格限制的產(chǎn)品，該委員會(huì)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(guó)家出口。同時(shí)，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(jì)方案四：（如圖44）這個(gè)數(shù)控機(jī)床適用于加工過(guò)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(shí)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(jì)理念的確立非常的嚴(yán)謹(jǐn)，是通過(guò)市場(chǎng)分析調(diào)查而確定的，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，將會(huì)具有重大的實(shí)際價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。 (6)機(jī)床電器部分：包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開(kāi)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(dòng)已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。最后一級(jí)一般用斜齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)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(dòng)通常是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不像進(jìn)給驅(qū)動(dòng)需要絲杠或其它直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 (4)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：接受來(lái)自 CNC的驅(qū)動(dòng)指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩 (功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)多次考慮與思量，最終確定方案一為初步設(shè)計(jì)實(shí)施方案。圖41綠色外殼數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)方案二：（如圖42）數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，由于某種需要要對(duì)機(jī)床內(nèi)部進(jìn)行操作，這樣傳統(tǒng)的雙門(mén)結(jié)構(gòu)就很難實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在設(shè)計(jì)一款四門(mén)機(jī)床，能解決這一問(wèn)題，據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)。從機(jī)床的外觀(guān)、材質(zhì)、顏色和功能的方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在以后的幾個(gè)月里，美國(guó)朝野群情激憤，再三譴責(zé)日本，并對(duì)東芝公司進(jìn)行了制裁。蘇聯(lián)軍方如獲至寶這四臺(tái)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(guó)一下子失去了原有的優(yōu)勢(shì)，而這些設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的軍艦和潛艇，后來(lái)也有相當(dāng)部分加入了直接面對(duì)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(jì)算機(jī)控制的高精度機(jī)床才行。對(duì)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(dòng)方向無(wú)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(guān)數(shù)控機(jī)床 圖311 工作中的機(jī)床 圖312 員工正在檢測(cè) 圖313 機(jī)床的日常檢測(cè) 圖314 機(jī)床的潤(rùn)滑 圖315 機(jī)床的故障維修 圖 316 工作臺(tái)的檢測(cè) 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(duì)該機(jī)床進(jìn)行專(zhuān)題的操作培訓(xùn), 操作人員要學(xué)習(xí)該機(jī)床的使用說(shuō)明書(shū),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(wú)老化、漏油、漏氣現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)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(lèi)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(lèi)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(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)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(zhuān)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?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)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(duì)加工路線(xiàn)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(dòng)返回參考點(diǎn)，建立機(jī)床坐標(biāo)系。 功能分類(lèi)(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(lái)防止人進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)與外露的高速運(yùn)動(dòng)或傳