【文章內容簡介】 以達到１μ的圓度，插補前多程序段預讀，大大提高插補質量，并可進行自動拐角處理等。 （３） 復合加工、新結構機床大量出現 如５軸５面體復合加工機床，５軸５聯動加工各類異形零 件。也派生出各新穎的機床結構，包括６軸虛擬軸機床，串并聯鉸鏈機床等。采用特殊機械結構，數控的特殊運算方式，特殊編程要求。 （４） 使用各種高效特殊功能的刀具使數控機床“如虎添翼”。如內冷鉆頭由于使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時大大提高效率。加工鋼件切削速度能達１０００ｍ／ｍｉｎ，加工鋁件能達５０００ｍ／ｍｉｎ。 （５） 數控機床的開放性和聯網管理，已是使用數控機床的基本要求，它不僅是提高數控機床開動率、生產率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。 因此，計算機集成制造、網絡制造、異地診斷、虛擬制造、異行工程等等各種新技術都在數控機床基礎上發(fā)展起來，這必然成為２１世紀制造業(yè)發(fā)展的一個主要潮流。 7 從目前世界上數控技術及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。 1 .高速、高精加工技術及裝備的新趨勢 效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為 5 大現代制造技術之一，國際生產工程學會（ CIRP）將其確定為 21 世紀的中心研究方向之一。 在轎車工業(yè)領域，年產 30 萬輛的生產節(jié)拍是 40 秒 /輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 從 EMO2021 展會情況來看，高速 加工中心 進給速度可達 80m/min，甚至更高，空 運行速度可達 100m/min 左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床 。美國 CINCINNATI 公司的 HyperMach機床進給速度最大達 60m/min，快速為 100m/min，加速度達 2g，主軸轉速已達 60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普 通銑床加工需 8h；德國 DMG 公司的 雙主軸 車床的主軸速度及加速度分別達 12021r/mm 和 1g。 在加工精度方面，近 10 年來，普通級數控機床的加工精度已由 10μ m 提高到 5μ m，精密級加工中心則從 3～ 5μ m，提高到 1～ m，并且超精密加工精度已開始進入納米級 ( m)。 在可靠性方面，國外數控裝置的 MTBF 值已達 6 000h 以上，伺服系統(tǒng)的 MTBF 值達到 30000h 以上，表現出非常高的可靠性。 為了實現高速、高精加工，與之配套的 功能部件 如 電主軸 、直線電機得到了 快速的發(fā)展，應用領域進一步擴大。 8 2. 5 軸聯動加工和 復合加工 機床快速發(fā)展 采用 5 軸聯動對三維曲面零件的加工，可用 刀 具 最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為， 1 臺 5 軸聯動機床的效率可以等于 2 臺 3 軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料 銑刀 進行高速銑削淬硬鋼零件時， 5 軸聯動加工可比 3 軸聯動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因 5 軸聯動 數控系統(tǒng) 、主機結構復雜等原因，其價格要比 3 軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了 5 軸聯動機床的發(fā)展。 當前由于電主軸的出現，使得實現 5 軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型 5 軸聯動機床和復合加工機床（含 5 面加工機床）的發(fā)展。 在 EMO2021展會上，新日本工機的 5 面加工機床采用復合主軸頭，可實現 4 個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和 倒錐孔的加工。德國 DMG公司展出 DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下 5 面加工和 5 軸聯動加工，可由 CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM 直接或間接控制。 3. 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 21 世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維 修等。 為解決傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)封閉性和數控應用軟件的產業(yè)化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統(tǒng)進行研究，如美國的 NGC(The Next Generation WorkStation/Machine Control)、歐共體的 OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的 OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的 9 ONC(Open Numerical Control System)等。數控系統(tǒng)開放化已經成為數控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數控系統(tǒng)就是數控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數控系統(tǒng)功能庫以及數控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。 網絡化數控裝備是近兩年國際 著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在 EMO2021 展中，日本山崎 馬扎 克 （ Mazak)公司展出的“ CyberProduction Center”（智能生產控制中心，簡稱 CP