數控車床技術發展現狀及趨勢

匡升權

南興裝備股份有限公司

數控車床技術發展現狀及趨勢

匡升權

南興裝備股份有限公司

當前的機床制造產業不僅面對著因為機械制造需求的加大而引起的設備發展的機遇，還面臨著中國加入世貿后巨大的國際競爭壓力，因此要想保證機床制造產業能夠穩定健康地向上發展，就必須要加大對數控車床技術的研究力度。本文從國內外數控車床技術的發展現狀入手，著重探討了目前我國數控車床技術發展存在的問題和未來數控車床技術發展的趨勢。

數控車床；發展現狀；未來趨勢

引言

數控車床技術的應用使機械制造產業產生了翻天覆地的變化，另一方面，經濟發展使制造業對于數控機床的需求數量進一步加大，計算機應用技術也日益滲透到工業生產中，這些因素在無形中進一步擴大了數控機床的應用領域，使其獲得持續的發展以滿足社會生產的需要。因此，對局勢做出正確的判斷并加強對數控機床的研究就變得尤為重要。

1.數控車床技術發展現狀

1.1 國外發展現狀

發達國家有相對久遠的數控機床研究歷史，他們的數控機床技術具有如下特點：高速度、高精度是其數控車床技術的主流；多任務、多軸加工的數控機床應用領域越來越廣泛；數控車床智能化，管理者能夠通過智能化加工和監測系統實時對車床工作狀況進行監測，在故障發生前將其扼殺于搖籃，提高數控機床的工作效率；現在的車床生產技術可以用很少的時間做好對機床的補償測量，相比以前傳統的測量方式大大提高了效率；多軸、多任務數控機床由目前最先進的CADCAM技術做支撐，大大提升了機床的工作效率。國外的數控機床制造企業著力點很均勻，不僅著重機床的生產制造，同時也會花費大量的精力投入研究更高精度和更高效率的數控機床，這正是我們應該借鑒學習之處。

1.2 國內發展現狀

從發展初期到目前來看，整體發展仍然處于相對落后的情況。目前我們生產的經濟性臥式數控車床價格相對較低，機械設備的費用投入相對不多，僅僅能夠支撐企業早期發展的需要。普及型數控車床和立式數控車床使我國車床制造行業獲得了大眾的認可，能夠滿足用戶的基礎需求。從中國數控車床的發展進程來看，雖然已獲得了一定的成就但是與發達國家相比還是存在一定的差距，比如說：我國低檔數控車床產能過剩而高檔產品產能卻跟不上去；我國的科技基礎不夠扎實，缺乏創新；產品質量相對較差，后續服務也跟不上。

2.目前國內數控車床技術發展呈現的問題

雖然我國近年來在數控車床技術方面有了很大發展，但與發達的技術水平相比仍存在明顯的差距，且制造的數控車床質量不穩定，產品質量水平波動較大。隨著經濟貿易全球化的發展，國外優秀的數控機床制造企業所生產的高水平數控機床涌入我國，占據了大量的市場份額。我國機床制造企業應當開始奮起追擊，改進深層次的技術問題，提高自身產品的可靠性和安全性，提高數控機床的精確度，減少與發達國家數控機床產品質量的差距。

3.未來數控車床技術發展趨勢與方向

3.1 高速、高精度化

由于直線電機技術以及高速精密滾珠絲杠等技術的迅速進步，現代數控機床正邁向高速化的道路，數控機床的主軸轉速日益變大，移動速度也逐漸加快。社會生產廠家只有對低端配置的車床和大型車床才使用交流伺服電機，一般車床均使用電主軸的結構形式。由于內置電機缺少中間傳動結構，這就造成主軸的轉動速度比傳統的主軸轉動速度高出了大概四分之一，另一方面又使輸出恒功率比能達到4-8，這就使得某一種主軸適用的工具直徑范圍變大。另外，30m ain的移動速度是利用滾動導軌時數控機床的行標，利用滑動導軌的移動速度行業標準大概是20-25m ain。由于高精度現代數控系統功能的加強，納米級以及以上更精細的控制成為了市場的主流，數控機床加工的表面水平有了很大加強。另外數控機床使用過程中的熱變形會對產品的加工精度造成影響，如何控制機床的熱變形也是當前很多機床制造廠家關注的重心。當前廠家應用最多的控制熱變形的技術手段大致如下：機床熱變形系統補償技術、液壓站和變壓器等熱阻隔、導軌和主軸箱的自主冷卻等。

3.2 多軸聯動加工及復合加工

由于社會生產中高效率的生產目標，使得廠家生產出的數控機床應該具備一次性裝夾完成盡量多道工序的功能，這就使數控機床配置動力刀塔和擁有銑削能力成為必備條件，這兩種技術可滿足普通軸類件的要求。多軸聯動加工以及復合加工正在悄無聲息地改變人們對于傳統數控機床的劃分認知?，F在的高端車床主要的復合化結構為配置雙主軸、雙刀塔等。同時配置有Y軸和B軸的數控車床則具備接近加工中心的銑削能力，可以用來加工復雜零件。

3.3 智能化、網絡化與開放化

通過計算機網絡通信技術，數控機床的制造廠家能夠建立起機床的遠程技術支持體系，實現工程狀況信息的實時傳輸、查詢和顯示，還能實現對數控機床運行狀況的遠程智能監控和診斷。由于計算機網絡的方便快捷，數控機床的使用對象能夠盡快得到機床生產商的技術支持，數控機床的制造廠家也能夠獲取大量的用戶使用數據，從而方便機床生產廠家進一步對自己的產品進行分析、改善，也有利于提高機床制造廠家的售后服務效率。

3.4 綠色化

二十一世紀以來，各行各業都將環保和節能作為自身企業謀求發展的同時越來越重視的方面，數控機床也同樣不例外，力爭要達到切削加工技術的綠色化。由于我國環境越來越惡劣，資源越來越少，制造加工過程的綠色化也日趨關鍵。企業認識到問題的嚴重性，這些年來也大大減少了冷卻液等環境有害物的使用，盡量利用干切削和半干切削來進行數控機床的生產，這就是數控機床綠色化生產的一個方面，并且目前機床制造廠家還在不斷的探索新的節能方法來加快綠色化進程。

結語

綜上所述，我國數控機床的需求量雖然很大，但總體技術水平偏低，高端產品供不應求，市場大而不強，這就為企業加強自身科研創新力度、改善自身產品順應時代發展提出了更高層次的要求。國產數控機床日后的重心應當盡力放在提升主機性能、提升數控系統和功能部件上，縮小乃至超越發達國家制造的數控機床，增強國產數控機床的可靠性和安全性，提升數控機床的工作效率和整體行業的經濟效益，提升自身企業的核心競爭力。

[1]魯國軍.數控車床更新的歷史性技術研究以及應用[J].硅谷, 2013,11:1+5.