數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展過程(編輯修改稿)
2025-07-20 20:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 獲得最大功效和穩(wěn)定的加工精度。在上世紀(jì)80年代，雖然美國(guó)曾提出智能化雛形的適應(yīng)控制機(jī)床，但由于受到自動(dòng)化檢測(cè)、控制和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)的制約，除了在控制因素較簡(jiǎn)單的電加工機(jī)床和注塑機(jī)上得到應(yīng)用外，總體上進(jìn)展較為緩慢。但是進(jìn)入本世紀(jì)后，由于信息技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新一代智能型數(shù)控系統(tǒng)，它具有強(qiáng)大的信息分析處理能力和優(yōu)化控制的功能。其次微機(jī)電系統(tǒng)型傳感器技術(shù)的應(yīng)用，以及機(jī)床結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、熱誤差等機(jī)理的深入研究，可實(shí)施在多信息融合下的優(yōu)化重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)地優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的集約制造。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床技術(shù)含量中所占比重越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的復(fù)雜化同時(shí)帶來(lái)機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。通過賦予機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化功能，使機(jī)床的遠(yuǎn)程通訊、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程故障排除和維護(hù)、遠(yuǎn)程服務(wù)成為可能。日本MAZAK公司的日本工廠是世界上為數(shù)不多的智能管理的代表。整個(gè)工廠實(shí)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能化管理。2006年的美國(guó)IMTS和日本JIMTOF國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，日本MAZAK公司展出智能機(jī)床具有自動(dòng)抑制振動(dòng)、優(yōu)化控制熱位移、防止碰撞的智能安全防護(hù)以及語(yǔ)音提示等四大智能。日本OKUMA公司也推出了稱之為Thinc的智能化數(shù)字控制系統(tǒng)，它可以在不需人的干預(yù)下做出“聰明”決策，并通過自學(xué)習(xí)功能使其功能不斷優(yōu)化增長(zhǎng)。，使機(jī)床的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）增長(zhǎng)。此外，美國(guó)辛辛那提公司開發(fā)的自動(dòng)平衡裝置以及瑞士MIKRON公司研發(fā)的高級(jí)工藝控制系統(tǒng)有助于提高切削性能和效率。這些事例說明智能機(jī)床已取得了突破性的進(jìn)展，預(yù)計(jì)在今后的若干年內(nèi)年內(nèi)它將在不斷完善的基礎(chǔ)上逐步推廣應(yīng)用，成為高檔數(shù)控機(jī)床的一個(gè)主要技術(shù)發(fā)展方向。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高。不僅要求機(jī)床在制造過程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染，也要求機(jī)床在使用過程中不產(chǎn)生二次污染。在這種形勢(shì)下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C(jī)床提出了無(wú)冷卻、無(wú)潤(rùn)滑、無(wú)氣味的環(huán)保要求，機(jī)床的排屑、除塵等裝置也發(fā)生了深刻的變化。綠色加工工藝愈來(lái)愈受到機(jī)械制造業(yè)的重視，目前在歐洲的大批量機(jī)械加工中，已有10％～15％的加工實(shí)行了干切削或準(zhǔn)干切削。美國(guó)HARDING的QUEST系列車床、德國(guó)HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術(shù)；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術(shù)；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風(fēng)冷卻技術(shù)。我國(guó)干切削技術(shù)的研究也已起步。成都工具研究所、山東工業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)等單位對(duì)超硬刀具材料（如陶瓷、立方氮化硼、金剛石等）及刀具涂層技術(shù)進(jìn)行過系統(tǒng)的研究，并取得了不少的研究成果。北京機(jī)床研究所最近開發(fā)成功的KT系列加工中心已能實(shí)現(xiàn)高速干切削。機(jī)床產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）》將“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”確定為16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一。通過國(guó)家相關(guān)計(jì)劃的支持，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果和核心技術(shù)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ，在五軸聯(lián)動(dòng)、復(fù)合加工、數(shù)字化設(shè)計(jì)以及高速加工等一批關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，自主開發(fā)了包括大型、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床，精密及超精密數(shù)控機(jī)床以及一大批專門化、高性能機(jī)床，并形成了一批中高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地。 、制造質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高，功能逐步完善，部分性能指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平，形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功能部件。開發(fā)出了高速主軸單元、高速滾珠絲杠、重載直線導(dǎo)軌、高速導(dǎo)軌防護(hù)裝置、直線電機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)、刀庫(kù)與機(jī)械手、A/C軸數(shù)控銑頭、高速工具系統(tǒng)、數(shù)字化量?jī)x等高性能功能部件樣機(jī)，其中有的品種已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。 。通過自主研發(fā)或與國(guó)外開展技術(shù)合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)上取得明顯進(jìn)展。初步解決了多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)難題。為適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的配套要求，相繼開發(fā)出交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和主軸交流伺服控制系統(tǒng)，并形成了系列化產(chǎn)品。
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