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数控机床发展趋势
日期：2010年06月03 来源：沈阳机床集团 关键字：数控机床
数控机床发展趋势
1．高速、高效、高精度、高可靠性
要提高加工效率，必须提高切削和进给速度，缩短加工时间；要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的基本保证。为此，必须有高性能的数控装置作保证。
(1)高速、高效。机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本．而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具、大功率高速电主轴、高加／减速度直线电机驱动进给部件以及高性能控制系统(含监控系统)和防护装置等一系列技术领域中关键技术的解决，高速主轴单元(电主轴，转速15000一100000r／，min)、高速且高加／减速度的进给运动部件(快移速度60～120m／Illin，切削进给速度高达60n∥商n)、高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破．达到了新的技术水平。
依靠快速、准确的数字量传递技术，对高性能的机床执行部件进行高精密度、高响应速度的实时处理，车削和铣削的切削速度已达到5000～8000m／Illin以上；主轴转数在30000i／一以上(有的高达100000L，…)；工作台的移动速度(进给速度)，在分辨率为l岬时，在100m／min以上(有的达到200m／IⅡiⅡ)，在分辨率为O 1¨m时，在24m,，111111以上；自动换刀速度在l s以内；小线段插补进给速度达到12m／一。
(2)高精度。从精密加工发展到超精密加工(特高精度加工)，是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级((10nm)，其应用范围日趋广泛。超精密加工主要包括超精密切削(车、铣)、超精密磨削、超精密研磨抛光以及超精密特种加工(三束加工及微细电火花加工、微细电解加工和各种复合加工等)。
当前，机械加工高精度的要求如下：普通的加工精度提高了一倍，达到5ILrn；精密加工精度提高了两个数量级，超精密加工精度进人纳米级(o 001“m)，主轴回转精度要求达到o 0l～o 05p．m，加工圆度为0 1岬，加工表面粗糙度R。=0 003“m等。
随着高新技术的发展和对机电产品性能与质量要求的提高，机床用户对机床加工精度的要求也越来越高，普通级数控机床的加工精度已由±10¨m提高到±5岬，精密级加工中心的加工精度则从±(3—5)p．trl提高到±(1—1 5)“皿。
(3)高可靠性。是指数控系统的可靠性要高于被控设备的可靠性一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，应该是适度可靠。
2．模块化、智能化、柔性化和集成化
为了适应数控机床多品种、小批量的特点，机床结构模块化，数控功能专门化，机床性能价格比显著提高，并加快柔性化、个性化是近年来特别明显的发展趋势。
智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：追求加工效率和加工质量方面的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载、自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；智能诊断、智能监控方面的内容，方便系统的诊断及维修等。
数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：一方面，从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMc、FMS、兀L、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(cIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展；另一方面，向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为前提．以易于联网和集成为目标；注重加强单元技术的开拓、完善；cNc单机向高精度、高速度和高柔性方向发展；数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、cAM、cAPF’、MTS联结，向信息集成方向发展；网络系统向开放、集成和智能化方向发展。
3．开放性
为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求。最重要的发展趋势是体系结构的开放性，设计生产开放式的数控系统。
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