机床数控技术的现状及未来发展趋势.doc

机床数控技术的现状及未来发展趋势一、数控机床的简单介绍车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法所谓机械加工就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床数控机床就是在普通机床上发展过来的数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。当然普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单例如：从铣床发展到加工中心机床结构发生变化最主要的是加了刀库大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备主要是指数控车床和加工中心。1、数控机床的特点如下：（1）加工精度高具有稳定的加工质量；（2）可进行多坐标的联动能加工形状复杂的零件；（3）加工零件改变时一般只需要更改数控程序可节省生产准备时间机床本身的精度高、刚性大可选择有利的加工用量生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；（4）机床自动化程度高可以减轻劳动强度；（5）对操作人员的素质要求较高对维修人员的技术要求更高。2、数控机床的组成部分主机他是数控机床的主题包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置是数控机床的核心包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件用于输入数字化的零件程序并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置他是数控机床执行机构的驱动部件包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置指数控机床的一些必要的配套部件用以保证数控机床的运行如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。数控技术简称“数控”。英文：NumericalControl（NC）。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。二、国内外机床数控技术的现状1、国内数控机床技术现状我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说技术水平不高质量不佳所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整经历了几年最困难的萧条时期那时生产能力降到50%库存超过4个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场加强限制进口数控设备的审批投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关对数控设备生产起到了很大的促进作用尤其是在1999年以后国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年8月份的上海数控机床展览会和2001年4月北京国际机床展览会上也可以看到多品种产品的繁荣景象。但也反映了下列问题：（1）低技术水平的产品竞争激烈互相靠压价促销；（2）高技术水平、全功能产品主要靠进口；（3）配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口；（4）应用技术水平较低联网技术没有完全推广使用；（5）自行开发能力较差相对有较高技术水平的产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装。2、国外数控机床技术现状当前在数控机床精密化方面美国的水平最高不仅生产中小型精密机床而且由于国防和尖端技术的需要研究开发了大型精密机床。其代表产品有LLL实验室研制成功的DTM一3型精密车床和LODTM大型光学金刚石车床它们是世界公认水平最高的、达到当前技术最前沿的大型精密机床。其它国家也相应研制成功各种类似的装备如英国的Cran·field、日本的东芝机械等。（1）高速高精与多轴加工成为数控机床的主流纳米控制已经成为高速高精加工的潮流。（2）多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业。（3）机床与机器人的集成应用日趋普及且结构形式多样化应用范围扩大化运动速度高速化多传感器融合技术实用化控制功能智能化多机器人协同普及化。（4）智能化加工与监测功能不断扩充车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息分析相关数据预测机床的状态提前进行相关的维护避免事故的发生减少机床的故障率提高机床的利用率。（5）最新的机床误差检测与补偿技术能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量与传统的激光干涉仪相比对机床误差的补偿精度能够提高3～4倍同时效率得到大幅度提升。（6）最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持可以大幅度提高加工效率。（7）刀具技术发展迅速众多刀具的设计涵盖了整个加工过程并且新型刀具能够