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數控機床是機床制造業(yè)重要基礎裝備，因此它的發(fā)展一直備受人們關(guān)注。近年來(lái)我國機床制造業(yè)既面臨著(zhù)制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到市場(chǎng)競爭的壓力。從技術(shù)層面上來(lái)講，加速推進(jìn)數控技術(shù)將是解決機床制造業(yè)持續發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。目前，世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應用，柔性制造系統的迅速發(fā)展和計算機集成系統的不斷成熟，對數控加工技術(shù)提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著(zhù)以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1.可靠性最大化
數控機床的可靠性一直是用戶(hù)最關(guān)心的主要指標。數控系統將采用更高集成度的電路芯片，利用大規?；虺笠幠５膶?zhuān)用及混合式集成電路，以減少元器件的數量，來(lái)提高可靠性。通過(guò)硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時(shí)采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產(chǎn)批量，又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關(guān)。還通過(guò)自動(dòng)運行啟動(dòng)診斷、在線(xiàn)診斷、離線(xiàn)診斷等多種診斷程序，實(shí)現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進(jìn)行故障診斷和報警。利用報警提示，及時(shí)排除故障；利用容錯技術(shù)，對重要部件采用“冗余”設計，以實(shí)現故障自恢復；利用各種測試、監控技術(shù)，當生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行相應的保護。
2.控制系統小型化
數控系統小型化便于將機、電裝置結合為一體。目前主要采用超大規模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規?？s小系統的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線(xiàn)管，將使數控操作系統進(jìn)一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上，更便于對數控機床的操作使用。
3.智能化
現代數控機床將引進(jìn)自適應控制技術(shù)，根據切削條件的變化，自動(dòng)調節工作參數，使加工過(guò)程中能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統隨時(shí)對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進(jìn)行自診斷、檢查。一旦出現故障時(shí)，立即采用停機等措施，并進(jìn)行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無(wú)人化工作環(huán)境的要求。為實(shí)現更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能專(zhuān)家診斷系統。
4.數控編程自動(dòng)化
目前CAD／CAM圖形交互式自動(dòng)編程已得到較多的應用，是數控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計算機內的刀具軌跡數據進(jìn)行計算和后置處理，從而自動(dòng)生成NC零件加工程序，以實(shí)現CAD與CAM的集成。隨著(zhù)CIMS技術(shù)的發(fā)展，當前又出現了CAD／CAPP／CAM集成的全自動(dòng)編程方式，它與CAD／CAM系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與，直接從系統內的CAPP數據庫獲得。
5.高速度、高精度化
速度和精度是數控機床的兩個(gè)重要指標，它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，數控系統采用位數、頻率更高的處理器，以提高系統的基本運算速度。同時(shí)，采用超大規模的集成電路和多微處理器結構，以提高系統的數據處理能力，即提高插補運算的速度和精度。并采用直線(xiàn)電動(dòng)機直接驅動(dòng)機床工作臺的直線(xiàn)伺服進(jìn)給方式，其高速度和動(dòng)態(tài)響應特性相當優(yōu)越。采用前饋控制技術(shù)，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。
6.多功能化
配有自動(dòng)換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類(lèi)加工中心，能在同一臺機床上同時(shí)實(shí)現銑削、鏜削、鉆削、車(chē)削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現代數控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時(shí)對一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工。數控系統由于采用了多CPU結構和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制，實(shí)現所謂的“前臺加工，后臺編輯”。為了適應柔性制造系統和計算機集成系統的要求，數控系統具有遠距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現數控機床之間的數據通信，也可以直接對多臺數控機床進(jìn)行控制。
為適應超高速加工的要求，數控機床采用主軸電動(dòng)機與機床主軸合二為一的結構形式，實(shí)現了變頻電動(dòng)機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動(dòng)靜壓軸承或陶瓷滾動(dòng)軸承等形式。
數控機床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開(kāi)創(chuàng )了機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河，因此數控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)。另一方面，通過(guò)持續的研究，信息技術(shù)的深化應用促進(jìn)了數控機床的進(jìn)一步提升。
