數控機床技術及發展趨勢探析

王德健++俞貴玲

摘 要：科技的快速發展對數控機床的技術特點要求越來越嚴密，數控機床自動化、智能化、網絡化已經成為一個熱點話題。針對制造行業來講，數控機床屬于不可缺少的一種關鍵性設備，其會對我國社會經濟的發展產生重要的影響。本文闡述了數控機床技術現狀并分析了將來的發展趨勢。

關鍵詞：數控機床；新技術；趨勢

0 引言

在世界經濟一體化進程加快的影響下，各個國家間呈現出越來越激烈的競爭，并且這為企業的良好發展提供了契機，尤其是制造行業應當把握住機會實現更好的發展。應用數控機床技術促進了制造行業的發展，數控機床技術的特點是質量高、生產效率高，因此能夠為企業帶來理想的經濟效益。

1 數控機床的組成部分和特點

通常而言，數控機床的組成部分是：（1）主機，其屬于數控機床的主體，數控機床的機械部件是主軸、立柱、機床身等，其作用是為了對機械部件進行切削加工；（2）數控設備，其屬于數控機床的核心部分，主要有軟件和硬件（紙帶閱讀機、鍵盒、CRT顯示器、印刷電路板），用以將數字化零件程序輸入，且存儲輸入信息、插補運算、變換數據，以及進行一系列的控制；（3）驅動設備，其屬于數控機床執行的驅動部分，主要有進給電機、主軸電機、進給單元，以及驅動單元組成。基于數控設備的控制，借助電液伺服系統或電氣完成進給與主軸驅動。在幾個進給聯動的情況下，能夠加工空間曲線、平面曲線、直線，定位；（4）輔助設備，其指的是數控機床的一部分配件，確保數控機床的監測、照明、潤滑、排屑、冷卻等，這主要有監控檢測設備、刀具設備、數控分度頭、數控轉臺、交換工作臺、排屑設備、氣動設備，液壓設備等等；（5）編程和其它的一些附屬裝置，其主要作用是存儲和編制零件程序。

在數控單元當中包括數控機床的監控與操作部分，其屬于數控機床的核心。相比較于普通的機床，數控機床的特點是：（1）生產效率高（通常是普通機床的幾倍）、機床的剛性大，精度高；（2）加工精度高、加工質量穩定；（3）機床的自動化能力強、能夠使工人的勞動強度減輕；（4）能夠實施多坐標聯動，可以對復雜形狀的零件進行加工；（5）在改變加工零件的情況下，通常僅僅要求對數控程序進行改變，如此能夠使生產準備的時間減少；（6）需要操作工作者和維修工作者都具備較高的素質。

2 數控機床新技術的特性

（1）在數控機床中應用新型智能化的機器人。在最初的階段，智能機器人的工作主要是裝卸搬運，在日益進步的科學技術影響下，新型的智能機器人業已具備視覺與觸覺的功能，可以憑借感官完成一些人工方面的事項。應用一些智能機器人不但使大量的物力和人力節省，而且也使大量的費用減少。

（2）復合加工技術的應用。復合加工業已由初期的鉆、車等加工步驟向加工齒面、削磨內外圓，以及表面助理轉變。

（3）直驅技術的應用。功率和扭矩較大的直線點擊重點用在重載機床與高速機床，這不但使高定位精度和快速度實現，而且力矩電機會代替普通的機械傳動。在國際機械制造領域當中，業已出現相似的成功例子，接下來的發展就是推廣與普及。

（4）應用綠色機床技術。學術界很長一段時間以來探究的重點就是綠色機床。在注重數控機床高精度和高速度的過程中也應當重視它的環保性。機床的環保會對人們的健康產生直接性的影響，怎樣節能減排以及確保工作者身體健康以及提高工作效率，這是綠色機床的根本所在。

3 數控機床技術的發展趨勢

（1）高精度。各個工業大國都十分注重提升數控機床的加工精度，通常來講，數控機床的加工精度涵蓋數控機床生產的幾何精度和數控機床應用的加工精度。在提高數控機床穩定性以及應用補償技術和輔助策略的基礎上能夠大大地提高數控機床的精度。

（2）高穩定性。針對數控系統和數控機床的制造商來講，其非常重視的一個問題是數控機床的穩定性，如果一臺數控機床的穩定性能非常高，就會使數控機床的事故率大大地降低，這不但有利于制造工作的順利進行，而且有利于生產效率的大大提升。為此，衡量數控機床質量的一個關鍵性指標是數控機床的穩定性。

（3）高效性。具體來講，高效性是指大大地提高數控機床的運行速度，這一是能夠確保產品的質量，實現運行效率的提升，二是能夠使投入的費用降低，在生產的過程中普遍性地應用零件的高速加工。

（4）智能化。針對各種領域的生產過程而言，一致的理想是智能化。應用一種模擬網絡化監控與數字化網絡技術，憑借電子計算機編制本來人工操作的運行程序為一種既定的模式，且以機器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言，應用智能化重點包括智能維修、智能分析，以及智能監控。

（5）網絡化。網絡化數控機床的網絡化又稱“e-制造”，是把數控系統通過網絡連接和網絡控制，在計算機上操作使用，虛擬設計、虛擬制造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代機床發展的重要趨勢。

4 結論

總之，數控加工技術對于制造業的重要性不言而喻， 其對一國經濟、國防、綜合實力和國際地位的推動作用是十分突出的。針對制造領域的重要性來講，數控加工技術舉足輕重。其有利于國家綜合實力、國防經濟，以及國際地位的提升，當前形勢下，一個非常顯著的問題是我國的制造領域的發展不夠先進，依舊滯后于西方發達國家，這就要求進一步地探究數控加工這種機械制造技術。在對新型技術引進的過程中也應當不斷地創新，進而不再依賴于發達國家的數控技術，自主研發有著國際先進能力的數控機床技術，從而使我國逐步地轉變成為世界性的制造業強國。

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作者簡介：王德健（1985-），男，山東滕州人，助理工程師。endprint