【文章內容簡介】 傳遞的過程很難做到高效、優(yōu)質、快捷。人們期待著一種CAD/CAM/CNC的高效信息傳遞方式，這里還有較長的路要走。1 數控技術發(fā)展現狀1．1 國外數控技術發(fā)展現狀目前國外數控系統(tǒng)技術發(fā)展的總體趨勢如下：①新一代數控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結構方向發(fā)展。②驅動裝置向交流、數字化方向發(fā)展。③增強通信功能，向網絡化發(fā)展。④數控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展。國外具有世界影響力的機床公司有很多，在此重點介紹以下幾家。(1)日本山崎馬扎克公司開發(fā)出了2種可使用長鏜桿切削工件的復合加工機床，一種是以臥式車床為原型，與臥式加工中心(MC)組合而成的臥式復合加工機床“INTEGREX e一650H II”；另一種是以立式車床為原型，與立式MC組合而成的立式復合加工機床“INTEGREX e一1060V／8 II RAM”。INTEGREX e II系列裝載了MAZATROL MATRIX以及各種新功能，以Mark II為名稱，是對2l世紀的制造工廠帶來革命性沖擊的劃時代的復合加工機。其主要特點是主軸最高轉速1 600 r／min，快移速度40 m／min，刀具庫容量40把，刀具更換時間(刀到刀)1．8 s(刀具質量20 kg以下)。新的臥式復合加工機床在MC端的主軸軸頭上安裝一個帶有長849 mm鏜桿的“長鏜桿架”。該鏜桿架自頂端起依次由刀具、長柄和刀架組成。該鏜桿架的后端有4個固定位置，由操作人員將其裝在MC一側設計有相同固定位置的主軸軸頭上。MC一側的主軸除從機床正面觀察處于縱深方向的y軸外，還有一個B軸(位于l，軸四周的軸)。l，軸的可動范圍為650mm，B軸的轉動范圍在1800以上。長鏜桿架與MC一側的主軸軸頭的上述動作聯動。在由車床主軸(工件主軸)固定的工件外周上能夠加工任意角度的軸孔。而且還能在最后形成的軸孔內徑上切削溝槽等。而立式復合加工機床并沒有在MC主軸軸頭上安裝用于鏜桿加工的刀架，而是沿著機床立柱在主體垂直方向安裝一個供鏜桿使用的柱塞。這種柱塞具有900 mm的行程，固定在鏜桿桿頭上的刀具在工件內面可達到900 mm的深度。同時還配備供鉆孔加工工具專用的自動工具更換裝置(ATC)，從進料斗中準備的6種工具中選擇并固定所使用的工具的工作由ATC自動完成。該ATC是在MC一側的ATC之外另外設計的。立式復合加工機床采用由MC主軸和鉆孔柱塞組成的“雙頭”結構。因此，在其中一方進行切削的過程中，通過讓另一方移至可動范圍之外處于待機狀態(tài)，防止二者相互干擾。(2)美國法道VMC4020C機床是由上海法道機床有限公司嚴格按照美國法道公司的技術標準在國內組裝生產。其具有16．8 kW(22．5 hp)強大的主軸電動機在全轉速范圍內提供穩(wěn)定的扭矩輸出。主軸采用無齒輪雙速電子調速系統(tǒng)，更寬的調速范圍提供更好的運行特性。主軸轉速最高可達到7 500 r／rain。采用獲得專利的刀柄拉桿機構，確保刀具在強力切削中的鎖緊。無論是切削鋼件還是鋁件，都保證其有充分的動力，既可重切削又可高速切削。剮性攻絲在150～1 500 r／min高速下可保證螺矩和深度精度，且不須額外配備攻絲夾頭。床身采用整體鑄造，內部遍布網狀加強筋結構。重型鑄鐵的矩型導軌提供更大的接觸面，實現最佳的減振性能和剛性。伺服電動機采用世界名品BALDO電動機，高達16 900 N的軸推力，有著高的安全可靠性。機床全部采用直徑達到40 mm的日本精工滾珠絲杠，在低速下提供工作臺的高速移動，延長絲杠壽命，允許長時間重載運行。工作臺的承載能力可達到1 700 kg。加高的z軸立柱，有著長達711mm的垂直行程。主軸端面到工作臺面距離可達102～813 nun。可容納21把刀具的全封閉刀庫，最大刀具直徑(鄰位無刀具)可達到152 mill，刀具最大重量可達6．8 kg。(3)CNC6132／40數控車床配備西門子(SINU—MERIK 801)系統(tǒng)和交流伺服單元，采用自動刀架及手壓式潤滑系統(tǒng)。該機床床身導軌采用超音頻淬火工藝，最大工件回轉直徑為400 mill，耐磨性強，精度保持性好；主軸系統(tǒng)結構先進，回轉精度高，抗振性好，主軸轉速范圍100—1 600 r／min，具有運行平穩(wěn)、工作可靠、精度高、功能豐富、操作方便、應用范圍廣等特點，能自動完成開深槽、坯料去除、螺紋車削、深孔、彈性攻絲等，都可以通過固定的車削循環(huán)以及豐富的編程指令集來實現。適合于多品種、中小批量產品的加工。(4)德馬吉(DMG)公司生產的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅動在無級可調情況下，轉速可達5 000r／min，輸出功率為ll kW，扭矩為112 NIll，可為書51—200 mm直徑范圍的高要求車削操作提供最佳的前提條件。在此，主軸上的直接測量系統(tǒng)與可供選擇的法那科或西門子提供的高端CNC控制器相結合，提供最高的定位精度。此外，在標準配置中就已擁有德馬吉的創(chuàng)新產品——1個帶有12個刀位的VDI 30刀塔，其中的6個刀位可以選配動力刀具并配置C軸。除此之外，用于軸加工的可編程移動的尾座也包含在標準配置中；標準配置中還包括在所有軸上用于保證工藝穩(wěn)定性及工件加工精度的直線滾動導軌。每根軸均配有數字驅動裝置，它使x軸的快移速度可達到24 m／min，Z軸的快移速度可達到30 m／min。在操控方面，無論是CTX 310 ECO還是CTX 510ECO，都采用西門子和發(fā)那科的高科技三維CNC數控系統(tǒng)，同時還提供最大可達15英寸的彩色LCD操作顯示器，標準鍵盤和電子控制手輪。除了在任何情況下都極具說服力的硬件配置，CTX 310 ECO和CTX510 ECO外，還有若干在現場信息領域內支持操作人員對車床進行舒適操控的軟件，其中包括整合在西門子控制系統(tǒng)中的ShopTum圖形化編程軟件以及法那科控制系統(tǒng)中的Manual Guide i圖形化編程軟件。ECO系列產品在操控方面的其他過人之處在于強大的刀具管理以及直觀的圖形界面設置，還具有強大的圖形界面故障診斷功能。1．2 國內數控技術發(fā)展現狀我國數控技術起步于20世紀50年代末期，經歷了初期的封閉式開發(fā)階段，“六五”、“七五”期間的消化吸收、引進技術階段，“八五”期間建立國產化體系階段，“九五”期間產業(yè)化階段，現已基本掌握了現代數控技術，建立了數控開發(fā)、生產基地，培養(yǎng)了一批數控專業(yè)人才，初步形成了自己的數控產業(yè)。目前，較具規(guī)模的企業(yè)有廣州數控、航天數控、華中數控等，生產了具有中國特色的經濟型、普及型數控系統(tǒng)。經半個世紀的發(fā)展，產品的性能和可靠性有了較大的提高，逐漸被用戶認可，在市場上站穩(wěn)了腳跟。但是由于系統(tǒng)技術含量低，產生的附加值少，不具備與進口系統(tǒng)進行全面抗衡的能力，只在低端市場占有一席之地，還不能為我國數控產業(yè)起到支撐的作用，與國外相比，還有不小的差距。主要問題有以下幾方面：(1)技術創(chuàng)新成分低、消化吸收能力不足目前我國數控技術的研究主要還是依照國外開發(fā)的一些模式按部就班地進行。真正創(chuàng)新的成分不多，對國外技術的依賴度較高，對所引進技術的消化依舊停留在掌握已有技術和提高國產化率上，沒有完全形成產品自主開發(fā)能力和技術創(chuàng)新能力。技術引進是加快我國控技術發(fā)展的一條重要途徑，但引進的技術要實現從根本上提高我國數控技術水平，必須進行充分的消化吸收。消化吸收的力度不強，不但無法擺脫對國外技術的依賴，而且還會造成對國外技術依賴性增強的反作用。(2)技術創(chuàng)新環(huán)境不完善我國尚未形成有利于企業(yè)技術創(chuàng)新的競爭環(huán)境。企業(yè)技術創(chuàng)新的動力來源于對經濟利益的追求和外部市場的競爭壓力，其技術創(chuàng)新意識不強。企業(yè)還沒有建立良好的技術創(chuàng)新機制，絕大部分企業(yè)的技術創(chuàng)新組織仍處于一種分散狀態(tài)，很難取得高水平的科研成果。(3)產品可靠性、穩(wěn)定性不高可靠性的指標一般采用平均無故障時間(MTBF，單位為h)，國外數控系統(tǒng)平均無故障時間在10 000 h以上，國產數控系統(tǒng)平均無故障時間僅為3 000—6 000 h。這使得可靠性、穩(wěn)定性上就與國外技術相差很大，必然影響產品的市場占有率。(4)網絡化程度不夠我國數控技術的網絡化程度不夠，目前主要用于NC程序傳送，采用紙帶閱讀器、串口通訊技術，其集成化、遠程故障排除、網絡化水平有限。 (5)體系結構不夠“開放” 大部分數控產品體系結構不夠開放，用戶接口不完善，少數具有開放功能的產品又不能形成真正的產品，只是停留在試驗、試制階段。用戶不能根據自己的需要將積累的技術經驗