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數(shù)控機(jī)床行業(yè)前景范文第1篇

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展前景 改革措施

數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools）是用數(shù)字代碼形式的信息（程序指令），控制刀具按給定的工作程序、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)床，簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床。

一、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展過(guò)程

數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，自上世紀(jì)50年代以來(lái)，世界數(shù)控機(jī)床主要經(jīng)歷了數(shù)控NC（Numerical Control）和計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC（Computer Numerical Control）兩個(gè)階段六個(gè)年代。其過(guò)程大致如下：

1.數(shù)控NC階段主要經(jīng)歷了三代。

第1代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代初，系統(tǒng)全部采用電子管元件，邏輯運(yùn)算與控制采用硬件電路完成。

第2代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)為標(biāo)志。

第3代數(shù)控系統(tǒng)，始于60年代中期，由于小規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，其體積變小，功耗降低，可靠性提高，推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC階段經(jīng)歷了三代。

第4代數(shù)控系統(tǒng)，始于70年代，當(dāng)首個(gè)采用小型計(jì)算機(jī)的CNC裝置在芝加哥展覽會(huì)上露面時(shí)，標(biāo)志著CNC技術(shù)的問世。

第5代數(shù)控系統(tǒng)，70年代后期，中、大規(guī)模集成電路技術(shù)取得巨大成就，促使價(jià)格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片產(chǎn)生，并逐步應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。

第6代數(shù)控系統(tǒng)，始于90年代初，受通用微機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的影響，數(shù)控系統(tǒng)正朝著以個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）為基礎(chǔ)，開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向進(jìn)一步發(fā)展。

二、數(shù)控機(jī)械的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。

1.對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。

在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，通過(guò)重新編制程序，可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，也可以加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)及試制新產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床還能自動(dòng)加工精密復(fù)雜的表面（如螺旋表面）。

2.加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。

目前，數(shù)控機(jī)床控制的刀具和工作臺(tái)最小移動(dòng)量達(dá)0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到很高的加工精度。此外，數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免生產(chǎn)者的人為操作誤差，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。

3.生產(chǎn)效率高。

由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的移動(dòng)部件的空行程運(yùn)動(dòng)速度快，所以工件的裝夾時(shí)間、輔助時(shí)間比一般機(jī)床少。當(dāng)在加工中心上進(jìn)行加工時(shí)一臺(tái)機(jī)床實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率提高明顯。

4.自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)人員不需要進(jìn)行復(fù)雜的重復(fù)性手工操作，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度，提高加工效率。

三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展前景

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越快，數(shù)控機(jī)床正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化、模塊化和智能化方向發(fā)展。

1.高性能。

隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集中控制，甚至遠(yuǎn)距離遙控。

2.高精度。

數(shù)控機(jī)床本身的精度和加工件的精度越來(lái)越高，而精度的保持性要好。

3.高速度。

數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)行速度將大大加快。

4.高柔性。

數(shù)控機(jī)床的柔性化將向自動(dòng)化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機(jī)集成柔性制造系統(tǒng)。

5.模塊化。

數(shù)控機(jī)床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。

四、數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問題

我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下方面。

1.核心零部件大量依靠進(jìn)口。

經(jīng)過(guò)近二十多年的技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和創(chuàng)新，中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展令人矚目，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床功能部件的生產(chǎn)已經(jīng)具備一定的規(guī)模。但是，據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，近年來(lái)我國(guó)一直是世界機(jī)床第一消費(fèi)國(guó)和第一進(jìn)口國(guó)。但是，機(jī)床行業(yè)迅速發(fā)展的背后，一個(gè)不能忽視的事實(shí)是，我國(guó)關(guān)鍵零部件生產(chǎn)依然受制于人，出現(xiàn)利潤(rùn)不高、產(chǎn)品缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力的局面。

2.產(chǎn)品水平不高。

首先，精度普遍不夠高，對(duì)于國(guó)產(chǎn)加工中心刀庫(kù)機(jī)械手、數(shù)控車床刀架，用戶不放心，定位精度，特別是重復(fù)定位精度有待提高。只有少數(shù)產(chǎn)品達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)的定位精度；其次，高精度、靜剛度主機(jī)結(jié)構(gòu)和整機(jī)性能開發(fā)有差距；再次，產(chǎn)品在主軸轉(zhuǎn)速、快移速度、換刀速度、加速度等機(jī)床性能指標(biāo)上與國(guó)外有較大差距。

五、下一步努力方向

為了縮小與世界先進(jìn)水平的差距，相關(guān)專家建議機(jī)床企業(yè)應(yīng)在以下幾個(gè)方面著力研究。

1.跟蹤國(guó)際水平，使數(shù)控機(jī)床向高效、高精方面發(fā)展。

2.多品種制造，滿足不同層次的用戶。

3.模塊化設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)。

數(shù)控機(jī)床使用范圍越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)容量越來(lái)越大，但競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇，只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]王立平.關(guān)于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的幾點(diǎn)思考，航空制造技術(shù)，2010（04）.

[2]劉小敏，王元生.我國(guó)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2006（8）.

[3]楊冰.論我國(guó)數(shù)控技術(shù)當(dāng)前存在的主要問題、發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)策，江蘇?建湖，科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2006（11）.

數(shù)控機(jī)床行業(yè)前景范文第2篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；伺服系統(tǒng)；故障診斷；維修處理

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控機(jī)床是裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，作為裝備制造領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的代表，被廣泛應(yīng)用于裝備制造行業(yè)。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，提升了裝備制造業(yè)的自動(dòng)化、信息化和現(xiàn)代化水平，為裝備制造行業(yè)帶來(lái)了廣闊的發(fā)展前景。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由于擔(dān)負(fù)著控制信息處理和控制機(jī)床執(zhí)行部件工作的重要系統(tǒng)，其故障的診斷分析和維修處理技術(shù)也一直受到裝備制造行業(yè)的普遍重視。

1 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制，通過(guò)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)對(duì)數(shù)控裝置指令信息接收、放大、整形處理，能夠?qū)⒖刂破鞯拿钷D(zhuǎn)換為機(jī)床執(zhí)行部件的位移運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的切削加工。數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)裝置要求具有良好的快速反應(yīng)性能，準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號(hào)，執(zhí)行來(lái)自數(shù)控裝置的指令，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分，由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)組成。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中伺服系統(tǒng)是將控制器的數(shù)字命令轉(zhuǎn)換為具體加工的重要環(huán)節(jié)，因此伺服系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，對(duì)工件的加工和處理更有重要作用。伺服系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)、工件的加工質(zhì)量，為了在保證數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工精度、準(zhǔn)確度的前提下提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，對(duì)伺服系統(tǒng)的故障預(yù)防、診斷和分析一直是數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中的重點(diǎn)問題。

2 進(jìn)給數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的常見故障診斷與維修處理

2.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障類型

進(jìn)給伺服系統(tǒng)由于其涉及的元件較多且功能復(fù)雜，因而進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障類型也較為多樣。筆者通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障的總結(jié)和分析，其故障主要有以下幾種類型。報(bào)警：報(bào)警主要是由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)量超過(guò)軟件設(shè)定的限位或限位開關(guān)決定的硬限位時(shí)發(fā)生的超程報(bào)警。另外，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大時(shí)，由于正反運(yùn)動(dòng)的過(guò)于頻繁和進(jìn)給傳動(dòng)鏈狀態(tài)不良也會(huì)發(fā)生報(bào)警。當(dāng)伺服系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，預(yù)示著伺服系統(tǒng)的工作出現(xiàn)問題，工作人員需要及時(shí)進(jìn)行停機(jī)檢查，避免數(shù)控機(jī)床故障處理不及時(shí)造成零件質(zhì)量問題并對(duì)數(shù)控機(jī)床帶來(lái)物理性損壞。竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)：竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)常見的故障，一旦竄動(dòng)、爬行和振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)械加工精度和準(zhǔn)確度的下降，給零件質(zhì)量帶來(lái)影響。竄動(dòng)大多是由于測(cè)速裝置故障導(dǎo)致的測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定或者速度控制信號(hào)不穩(wěn)定導(dǎo)致的，除此之外接線端子的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致竄動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。爬行發(fā)生的主要原因是傳動(dòng)鏈的狀態(tài)不良，伺服增益過(guò)低和外加負(fù)載過(guò)大等導(dǎo)致。振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生大多是由于進(jìn)給速度太快或進(jìn)給加速度過(guò)大導(dǎo)致的。位置誤差和漂移：位置誤差是由于伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允許誤差范圍時(shí)導(dǎo)致，位置誤差包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。漂移是指數(shù)控機(jī)床的指令值為零時(shí)，坐標(biāo)軸仍然繼續(xù)移動(dòng)的現(xiàn)象，位置誤差和漂移不僅會(huì)影響工件的加工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生撞車事故，給數(shù)控機(jī)床帶來(lái)物理?yè)p傷?；貐⒖键c(diǎn)故障：機(jī)床回參考點(diǎn)故障一般表現(xiàn)為找不到參考點(diǎn)或者找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩類，回參考點(diǎn)故障大多是由于參考點(diǎn)減速開關(guān)接收信息故障或信號(hào)失效導(dǎo)致的。

2.2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障的維修處理

進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障，一般可通過(guò)參考操作說(shuō)明排除，如果遇到參考操作說(shuō)明無(wú)法排除的故障則需要具體問題具體分析解決。當(dāng)振動(dòng)故障發(fā)生時(shí)可以對(duì)機(jī)械安裝進(jìn)行檢查和調(diào)整，并保證伺服電機(jī)速度和位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性，由于數(shù)控伺服系統(tǒng)中電子元件較多，因此還需要檢查有無(wú)外部干擾影響，并且對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的參數(shù)進(jìn)行排查，通過(guò)檢查確定故障類型，如果是機(jī)械故障則對(duì)機(jī)械故障予以及時(shí)解決，如果是電氣故障則需要具體確認(rèn)發(fā)生問題的位置，通過(guò)維修或者元器件更換等手段對(duì)伺服系統(tǒng)故障進(jìn)行維修處理。如果發(fā)生無(wú)法回參考點(diǎn)的現(xiàn)象，首先可以檢查回參考點(diǎn)減速開關(guān)信號(hào)是否準(zhǔn)確有效，并根據(jù)回參考點(diǎn)減速開關(guān)信號(hào)的問題采用原理分析法或追蹤法分析等方法判斷位置并及時(shí)的維修和處理。

3 主軸伺服系統(tǒng)故障分析及處理

3.1 主軸伺服系統(tǒng)的故障類型

直流主軸伺服系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)為停轉(zhuǎn)、速度異常、電機(jī)振動(dòng)和主電路過(guò)電流報(bào)警等。交流主軸伺服系統(tǒng)容易發(fā)生的故障主要表現(xiàn)為電機(jī)過(guò)勢(shì)、熔絲熔斷等，引發(fā)該類故障的主要原因時(shí)由于電機(jī)超載、接觸不良或者冷卻裝置損壞導(dǎo)致的部分元件阻抗過(guò)高或者數(shù)控機(jī)床的浪涌吸收器發(fā)生故障。

3.2 主軸伺服系統(tǒng)常見故障的維修處理

主軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)首先要確定主軸系統(tǒng)出現(xiàn)故障的類型及位置。當(dāng)主軸電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)首先需要確定數(shù)控系統(tǒng)是否有信號(hào)輸出，再對(duì)I/O狀態(tài)進(jìn)行觀察，并確定是否滿足主軸的啟動(dòng)條件。如果伺服電機(jī)帶有電磁制動(dòng)，還需要確定是否釋放了電磁制動(dòng)。如果主軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異常，首先要對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，確保機(jī)床的動(dòng)作無(wú)異常。如果機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)異常則需要對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)器的電纜連接、主軸驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)指示燈等進(jìn)行檢查，并分析是否主軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)問題。如果以上原因均被排除，則很有可能是控制板出現(xiàn)故障。當(dāng)主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)過(guò)大時(shí)，多數(shù)是由于主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分故障導(dǎo)致，針對(duì)這種問題我們要根據(jù)電氣原理圖對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)與各處電氣連接進(jìn)行全面檢查，確定故障部位并予以維修和處理。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中最為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的平穩(wěn)運(yùn)行和機(jī)械零件加工精度具有重要影響。當(dāng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，首先要根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障類型，再通過(guò)一定的技術(shù)手段對(duì)故障位置進(jìn)行排查，當(dāng)確定故障原因和位置后，針對(duì)故障的類型進(jìn)行合理的維修處理，提升數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證數(shù)控機(jī)床所生產(chǎn)的工件質(zhì)量，并提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

數(shù)控機(jī)床行業(yè)前景范文第3篇

機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段，機(jī)械制造的工作母機(jī)，是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，主要應(yīng)用領(lǐng)域是船舶、工程機(jī)械、軍工、農(nóng)機(jī)、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車、汽車等行業(yè)。在船舶、工程機(jī)械等行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張壓力的推動(dòng)之下，機(jī)床工業(yè)正迎來(lái)快速發(fā)展階段。

就最近幾年的發(fā)展情況看，在機(jī)床工業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)中，船舶、工程機(jī)械、重型機(jī)械、軍工是發(fā)展最快的行業(yè)，這些行業(yè)的企業(yè)在從產(chǎn)能閑置發(fā)展到滿產(chǎn)超產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)機(jī)床設(shè)備的更新?lián)Q代和小規(guī)模添置需求帶動(dòng)了機(jī)床工業(yè)穩(wěn)定中速增長(zhǎng)；當(dāng)前各大造船公司、工程機(jī)械公司的產(chǎn)能利用率基本都在100％以上，尤其是造船行業(yè)，手持訂單遠(yuǎn)超當(dāng)前產(chǎn)能。生產(chǎn)任務(wù)已經(jīng)排到了2011年，擴(kuò)大產(chǎn)能已成為必然，擴(kuò)產(chǎn)必須的生產(chǎn)設(shè)備尤其是機(jī)床設(shè)備的需求量將迎來(lái)加速增長(zhǎng)，其他如汽車、電力設(shè)備的需求也將維持穩(wěn)定增長(zhǎng)。

二、各機(jī)械子行業(yè)交替推動(dòng)機(jī)床工業(yè)發(fā)展。大型重型機(jī)床速度遠(yuǎn)快于中小型機(jī)床

機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，為汽車、船舶、軍工、工程機(jī)械等各個(gè)裝備制造產(chǎn)業(yè)提供裝備，因此與宏觀經(jīng)濟(jì)、特別是制造領(lǐng)域的固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。同時(shí)機(jī)床行業(yè)的直接下游是機(jī)械制造，因此機(jī)床行業(yè)與機(jī)械制造業(yè)的關(guān)系更為密切。機(jī)床工業(yè)給其下游多個(gè)機(jī)械制造子行業(yè)提品，因此不同時(shí)期，各裝備制造子行業(yè)有繁榮，有衰退，而機(jī)床工業(yè)發(fā)展比其下游行業(yè)要相對(duì)穩(wěn)健。在各個(gè)不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，各個(gè)子行業(yè)交替成為推動(dòng)機(jī)床行業(yè)發(fā)展的主動(dòng)力，機(jī)床行業(yè)將跟隨發(fā)展最快的子行業(yè)增長(zhǎng)。

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，船舶、工程機(jī)械，重型機(jī)械、石化生產(chǎn)設(shè)備等重型設(shè)備是發(fā)展最快和增長(zhǎng)前景最為明確的下游行業(yè)，汽車工業(yè)雖然整體盈利水平增長(zhǎng)跟不上產(chǎn)量增長(zhǎng)，但產(chǎn)銷量的增長(zhǎng)還是比較明朗的，因此汽車工業(yè)對(duì)機(jī)床的需求仍將穩(wěn)定增長(zhǎng)。

重型工業(yè)發(fā)展是此輪中國(guó)經(jīng)濟(jì)繁榮的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，成為拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要力量，中國(guó)目前正處于重型機(jī)械、重化工業(yè)發(fā)展階段的中段，這一階段還將持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，重型機(jī)械行業(yè)發(fā)展應(yīng)該快于輕型、中型機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展，相對(duì)應(yīng)地其所推動(dòng)的大型、重型機(jī)床行業(yè)的發(fā)展速度將遠(yuǎn)快于中小型機(jī)床，因此我們更看好大型、重型機(jī)床行業(yè)的發(fā)展前景。

三、高精密機(jī)床壁壘很高

機(jī)床行業(yè)作為精密機(jī)械制造業(yè)，發(fā)展特點(diǎn)是循序漸進(jìn)，逐步累積，產(chǎn)品性能很難在短時(shí)間內(nèi)取得爆發(fā)式進(jìn)展。如同其它制造業(yè)一樣，基于亞洲國(guó)家的成本優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)機(jī)床工業(yè)有向亞洲新興國(guó)家轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，但這種趨勢(shì)發(fā)展的速度比較緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它類機(jī)械設(shè)備制造業(yè)，這主要也是因?yàn)闄C(jī)床工業(yè)技術(shù)和工藝提高的難度很高。當(dāng)然我們認(rèn)為這種轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。

高精機(jī)床是先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯的行業(yè)，技術(shù)與工藝非常嚴(yán)苛，每提高一步都需要很豐富的技術(shù)、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對(duì)于后發(fā)的國(guó)家和企業(yè)來(lái)說(shuō)很難彌補(bǔ)，這也是我國(guó)機(jī)床工業(yè)長(zhǎng)期落后，貿(mào)易逆差居高不下的重要原因。這與我國(guó)其他行業(yè)特別是其他機(jī)械子行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，產(chǎn)品開始大規(guī)模出口的形勢(shì)形成了鮮明對(duì)比。相對(duì)于其他機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，我國(guó)管理部門對(duì)機(jī)床行業(yè)的重視和扶持力度是相當(dāng)大的，但是機(jī)床行業(yè)的逆差水平是所有機(jī)械類子行業(yè)中最高的，這充分說(shuō)明了高精機(jī)床提高的難度。

正因?yàn)楦呔珯C(jī)床行業(yè)提高難度大，所以機(jī)床行業(yè)先進(jìn)國(guó)家對(duì)本國(guó)機(jī)床企業(yè)保護(hù)的力度也比其他行業(yè)要大，西方國(guó)家對(duì)我國(guó)機(jī)床業(yè)不僅在技術(shù)上嚴(yán)格限制轉(zhuǎn)讓，而且基于政治原因在高精機(jī)床產(chǎn)品上也對(duì)我國(guó)實(shí)施限制和禁運(yùn)。高精機(jī)床是當(dāng)前為數(shù)不多的西方國(guó)家對(duì)我國(guó)采取限制和禁運(yùn)措施的產(chǎn)品。

當(dāng)然機(jī)床行業(yè)這種高壁壘特點(diǎn)確實(shí)給國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)發(fā)展制造了障礙，但這也成為國(guó)內(nèi)高精機(jī)床行業(yè)龍頭企業(yè)的保護(hù)墻和后發(fā)企業(yè)的進(jìn)入壁壘，龍頭機(jī)床企業(yè)相對(duì)國(guó)內(nèi)后發(fā)企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)會(huì)維持很長(zhǎng)一段時(shí)期。

四、中國(guó)機(jī)床工業(yè)取得很大進(jìn)步

機(jī)床是裝備工業(yè)的基礎(chǔ)，生產(chǎn)裝備的裝備，機(jī)床工業(yè)是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)一不重視機(jī)床工業(yè)。我國(guó)機(jī)床工業(yè)經(jīng)過(guò)多年艱苦努力，建立起較大的規(guī)模和較完整的體系，奠定了有利的技術(shù)基礎(chǔ)，具備相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)實(shí)力。整體上說(shuō)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來(lái)，世界機(jī)床工業(yè)由歐洲向亞洲新興國(guó)家轉(zhuǎn)移趨勢(shì)，雖然緩慢但難以逆轉(zhuǎn)。

“十五”以來(lái)，我國(guó)機(jī)床消費(fèi)連創(chuàng)紀(jì)錄，大陸市場(chǎng)機(jī)床消費(fèi)總額(國(guó)內(nèi)產(chǎn)品銷售產(chǎn)值十進(jìn)口額一出口額)和進(jìn)口額已連續(xù)5年居世界第一，成為令全球矚目的機(jī)床消費(fèi)大國(guó)。2006年中國(guó)大陸市場(chǎng)機(jī)床消費(fèi)額達(dá)131.1億美元，同比增長(zhǎng)約20％；機(jī)床進(jìn)口72.4億美元，同比增長(zhǎng)11.55％，增幅比上年同期提高1.7個(gè)百分點(diǎn)。中國(guó)機(jī)床消費(fèi)額占全球機(jī)床銷售總額的比重已達(dá)到20％以上，為機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。世界機(jī)床消費(fèi)位列二、三、四名的日本約占15％，美國(guó)約占11.6％，德國(guó)約占10.6％。

作為一個(gè)世界上發(fā)揮重要作用的大國(guó)，我國(guó)必須從各個(gè)方面確保國(guó)家的獨(dú)立自主地位。我國(guó)機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品種類齊全，可生產(chǎn)品種已經(jīng)超過(guò)3600種，基本已經(jīng)無(wú)空白領(lǐng)域，大部分滿足了我國(guó)裝備制造業(yè)對(duì)機(jī)床的需求。

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)床市場(chǎng)需求非常旺盛，2003年至2006年之間，銷售收入增長(zhǎng)率分別為21％、21％、17％，27％，而數(shù)控機(jī)床更是以50％以上的速度增長(zhǎng)。機(jī)床工具行業(yè)整體銷售收入連年以20％以上的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，從目前的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)需求旺盛趨勢(shì)還將延續(xù)。在技術(shù)含量較高的金屬切削機(jī)床方面，機(jī)床產(chǎn)量連年上升，年復(fù)合增長(zhǎng)率22％以上，數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量上升幅度更快，數(shù)控金切機(jī)床比例穩(wěn)步增長(zhǎng)，2001年中國(guó)數(shù)控金切機(jī)床比例只有9％，到2007年上半年已經(jīng)達(dá)到了20％。由于我國(guó)目前正處于工業(yè)化初期，很多金屬加工產(chǎn)品要求的精度并不要求很高，加上我國(guó)勞動(dòng)力成本低廉，因此低端普通機(jī)床仍然有一定的市場(chǎng)銷路。

五、國(guó)產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化率逐年提高

數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過(guò)程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動(dòng)關(guān)停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過(guò)控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比有很多無(wú)可比擬優(yōu)點(diǎn)：1、適合于復(fù)雜異形零件的加工；2、加工精度高；3、加工穩(wěn)定可靠；4、高柔性，加工對(duì)象改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，5、高生產(chǎn)率；6、勞動(dòng)條件好，機(jī)床自動(dòng)化程度高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境較好。

缺點(diǎn)是：1、投資大，使用費(fèi)用高；2、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)雜；3、維修困難，數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求很高。歐洲、美國(guó)、日本的機(jī)床業(yè)都很重視數(shù)控化，目前歐美日的金屬切削機(jī)床的產(chǎn)值數(shù)控化率均在80％以上，數(shù)量數(shù)控化率也在60％以上。

我國(guó)數(shù)控機(jī)床開發(fā)晚，起點(diǎn)低，前期發(fā)展緩慢。數(shù)控系統(tǒng)裝置是數(shù)控機(jī)床的神經(jīng)中樞，是長(zhǎng)期阻礙中國(guó)數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！熬盼濉币院髧?guó)家有關(guān)部門明確發(fā)展以pc為平臺(tái)的數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)“九五”的攻關(guān)，現(xiàn)在框架上已初步完成。解決了多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的技術(shù)難題。從過(guò)去的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)達(dá)到了最多可達(dá)入坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，打破了國(guó)外對(duì)我國(guó)的技術(shù)“限制”。同時(shí)，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)已具備批量生產(chǎn)能力，市場(chǎng)品牌也在逐步樹立，正在改變國(guó)際強(qiáng)手在中國(guó)市場(chǎng)上奇貨可居的壟斷局面。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展的我國(guó)數(shù)控機(jī)床已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，遠(yuǎn)高于普通機(jī)床的發(fā)展速度，2002年國(guó)產(chǎn)數(shù)控金屬切削機(jī)床24803臺(tái)，06年達(dá)到了82024臺(tái)，數(shù)量數(shù)控化率從9％提高到了20％，產(chǎn)值數(shù)控化率為44％。

但是總體來(lái)說(shuō)我國(guó)數(shù)控金切機(jī)床還是相對(duì)比較落后，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率低，基本依賴進(jìn)口，這是導(dǎo)致我國(guó)金屬加工、金屬切削機(jī)床的貿(mào)易逆差連年上升的重要原因。我國(guó)數(shù)控金切機(jī)床消費(fèi)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依存度長(zhǎng)期維持在70％以上，如何發(fā)展我國(guó)數(shù)控金切機(jī)床，是我國(guó)機(jī)床業(yè)界的重要任務(wù)，同時(shí)也是我國(guó)機(jī)床擴(kuò)張和增長(zhǎng)的重大機(jī)會(huì)。

六、對(duì)進(jìn)口機(jī)床依存度仍然很高

長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)機(jī)床工業(yè)取得了很大發(fā)展，但是相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)床工業(yè)我們?nèi)匀宦浜螅饕诩庸ぞ?、穩(wěn)定性、無(wú)故障時(shí)間上與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距，而且數(shù)控化率偏低，雖然我國(guó)大陸機(jī)床主機(jī)的銷售收入增長(zhǎng)很快，但進(jìn)口增長(zhǎng)也很快，進(jìn)出口逆差有逐年擴(kuò)大趨勢(shì)，只是在07年上半年，進(jìn)出口逆差有稍稍縮小的跡象，總體而言，我國(guó)對(duì)進(jìn)口機(jī)床的依存度較高，一直維持在50％以上。這其中，數(shù)控金切機(jī)床對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依存度很高是重要原因。我國(guó)數(shù)控金切機(jī)床對(duì)進(jìn)口存度達(dá)到了70％，可以說(shuō)基本依賴進(jìn)口。

造成這種局面的主要原因是我國(guó)機(jī)床產(chǎn)品，尤其是高精機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的性能、質(zhì)量、穩(wěn)定性落后，而且提高速度緩慢；另一個(gè)原因是國(guó)內(nèi)對(duì)機(jī)床行業(yè)的保護(hù)力度還不到位。前些年為了吸引外資，對(duì)外商直接投資企業(yè)購(gòu)買外國(guó)設(shè)備免稅。近年來(lái)，政府已經(jīng)對(duì)這些政策進(jìn)行了修改，外商投資企業(yè)進(jìn)口機(jī)床的免稅條款已經(jīng)廢除，而且國(guó)內(nèi)企業(yè)的固定資產(chǎn)投資購(gòu)買國(guó)產(chǎn)設(shè)備可以抵稅。這些措施有力地支持了國(guó)產(chǎn)機(jī)床業(yè)的發(fā)展。

當(dāng)然我國(guó)機(jī)床行業(yè)對(duì)進(jìn)口度高，也從側(cè)面說(shuō)明了機(jī)床行業(yè)提高的速度較慢，很難取得爆發(fā)性的飛躍，行業(yè)壁壘非常高，因此國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)，在技術(shù)和產(chǎn)品性能上優(yōu)勢(shì)將保持很長(zhǎng)一段時(shí)間，其他后來(lái)者很難在短時(shí)間內(nèi)超越。同時(shí)對(duì)外依存度高也給予了我國(guó)機(jī)床行業(yè)較大的發(fā)展空間。

數(shù)控機(jī)床行業(yè)前景范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 機(jī)床;數(shù)控化;改造

普通機(jī)床是目前使用最廣泛的機(jī)床之一,其技術(shù)參數(shù)范圍廣,加工范圍較廣,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且自動(dòng)化程度低,生產(chǎn)效率低,不適用于精密、形狀復(fù)雜零件的加工。我國(guó)從20世紀(jì)50年代末至現(xiàn)在已陸續(xù)制造了一批數(shù)控機(jī)床,70～80年代中期,又陸續(xù)引進(jìn)了一批外國(guó)數(shù)控機(jī)床,隨著產(chǎn)品的變化和發(fā)展,普通機(jī)床的功能已不能滿足要求。

一、普通機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

就目前的現(xiàn)況而言舊機(jī)床主要表現(xiàn)在設(shè)備老化陳舊、自動(dòng)化水平低、技術(shù)水平落后、勞動(dòng)生產(chǎn)率低,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)力的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床則具有普通機(jī)床所不具備的優(yōu)點(diǎn),如:加工精度高,產(chǎn)品的穩(wěn)定強(qiáng);加工零件范圍廣,能適應(yīng)單件、形狀復(fù)雜、精度要求較高的零件生產(chǎn);能有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。對(duì)我國(guó)企業(yè)而言采用,面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),采用先進(jìn)的工藝設(shè)備,已經(jīng)成為我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì),也是企業(yè)走出困境、提升水平,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的必由之路。

二、數(shù)控機(jī)床以及再生改造的內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)控機(jī)床以及再生改造的內(nèi)容包括:首先是恢復(fù)原功能,對(duì)原機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù);其次是翻新,為提高精度、效率和自動(dòng)化程度,對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新,對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工,恢復(fù)原精度;對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新;最后是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù),在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。改造中的關(guān)鍵技術(shù)主要是指:正確估計(jì)現(xiàn)有機(jī)床的剩余價(jià)值組成數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分的使用壽命相差很大。一些主要機(jī)械大件(如床身、立柱和主軸箱等)使用壽命可達(dá)10年以上;一些頻繁運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件(如滾珠絲杠副)可保持運(yùn)動(dòng)精度的壽命約5年;一套數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命可達(dá)10年,而易損電器元件(如行程開關(guān))卻只有兩年。由于數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)控系統(tǒng)在制造廠的生產(chǎn),壽命為五六年。在數(shù)控機(jī)床的使用后期要尋找已損壞元器件的外購(gòu)件將是很困難,甚至為此不得不放棄整個(gè)系統(tǒng)。在對(duì)舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造時(shí),必須仔細(xì)分析這臺(tái)機(jī)床哪些部分還可利用,哪些必須更新,甚至可以進(jìn)行折價(jià)比較。一般要求可利用的剩余價(jià)值不應(yīng)低于總價(jià)值的三分之一,改造后的機(jī)床綜合性能終究比一臺(tái)新機(jī)床差些。上述原則還可以確定機(jī)床改造后要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和改造后的規(guī)模水平。一般來(lái)說(shuō),舊數(shù)控機(jī)床中剩余價(jià)值較大的還在機(jī)械部分及配套附件,數(shù)控系統(tǒng)往往都需要更新。

三、我國(guó)機(jī)床數(shù)控化推進(jìn)工程應(yīng)采取的對(duì)策

1.政府應(yīng)加大扶持宣傳力度。進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)控改造,首先需要政府大力宣傳,形成一個(gè)聲勢(shì)浩大的氣氛;其次也需要政府在政策和資金上大力的支持。德國(guó)政府在這方面就做了大量努力,如德國(guó)政府在1991年?yáng)|、西德統(tǒng)一后,從1994年到1997年共投資500萬(wàn)馬克,對(duì)原東德普遍落后的設(shè)備進(jìn)行改造,迅速改變了東部地區(qū)生產(chǎn)水平落后的面貌。我國(guó)機(jī)床數(shù)控化推進(jìn)工程的主要道路還是靠對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造,在數(shù)控化改造中政府的支持可以多種形式,如政府直接投資,對(duì)一些重點(diǎn)企業(yè)、骨干企業(yè)的普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造;又如政策支持,給予企業(yè)低息貸款、減稅、免稅等;再者就是政府出面組織、牽頭。這些形式都會(huì)給企業(yè)的數(shù)控化改造提供有力的支持。

2.注重?cái)?shù)控技術(shù)人員的培訓(xùn)。數(shù)控操作人員、特別是維護(hù)人員匱乏是制約我國(guó)機(jī)床數(shù)控化進(jìn)程的一大障礙,各企業(yè)在進(jìn)行數(shù)控改造的同時(shí),應(yīng)注重?cái)?shù)控技術(shù)人員的培訓(xùn)。應(yīng)從整體上提高數(shù)控操作人員的素質(zhì),讓數(shù)控操作人員既能進(jìn)行數(shù)控編程,又能操作機(jī)床,還能進(jìn)行機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù),把他們培養(yǎng)成熟練的數(shù)控技術(shù)工人。各企業(yè)既要舍得花錢進(jìn)行硬件的改造,又要舍得花錢進(jìn)行諸如人員培訓(xùn)等軟件的建設(shè)。

3.開發(fā)高速、高精度、高效率加工中心等關(guān)鍵技術(shù)。在對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造的同時(shí),應(yīng)順應(yīng)國(guó)際數(shù)控機(jī)床發(fā)展的潮流,大力發(fā)展我國(guó)的數(shù)控機(jī)床。各企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與高校和科研單位的合作,開發(fā)具有高速、高精度、高效率加工中心等先進(jìn)數(shù)控設(shè)備以及一些特殊專用數(shù)控設(shè)備,可以促進(jìn)本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。

從以上分析可知,發(fā)展數(shù)控機(jī)床和進(jìn)行數(shù)控改造在我國(guó)有著廣泛的市場(chǎng)和前景,每臺(tái)機(jī)床的改造都要根據(jù)用戶單位自身經(jīng)濟(jì)能力確定投入的財(cái)力進(jìn)行分析,確定最佳的改造方案。加大普通機(jī)床數(shù)控化改造力度,不僅能提升我國(guó)工業(yè)裝備水平,也提高了我國(guó)機(jī)床制造水平,加強(qiáng)了我國(guó)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力。

參考文獻(xiàn)

數(shù)控機(jī)床行業(yè)前景范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 高速切削技術(shù) 加工工藝研究

中圖分類號(hào)：TG66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0112-02

近年來(lái)，隨著科技、經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展機(jī)械制造業(yè)也出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展態(tài)勢(shì)，數(shù)控機(jī)床的加工工藝也從傳統(tǒng)加工工藝發(fā)展到了引進(jìn)高速切削加工的模式，高速切削加工不僅降低了加工表面的粗糙程度，保證了加工質(zhì)量，而且大大提高了加工的效率。數(shù)控機(jī)床的高速切削加工是現(xiàn)代加工工藝提升的代表，如何能讓這種加工工藝在數(shù)控機(jī)床的操作中更加高效地發(fā)揮作用，需要在未來(lái)的工作中進(jìn)行深入探討與研究。影響數(shù)控機(jī)床高速切削技術(shù)的關(guān)鍵因素包括高速主軸、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高速切削刀具技術(shù)、高速切削工藝、高速機(jī)床的床身、立柱和工作臺(tái)，這些因素在加工過(guò)程中是需要特別關(guān)注的，把握好所有操作細(xì)節(jié)便會(huì)提高加工質(zhì)量，節(jié)省技術(shù)成本。本文對(duì)數(shù)控機(jī)床加工工藝進(jìn)行了研究，高速切削技術(shù)的操作機(jī)理及加工工藝是本文探討的主題，筆者還對(duì)影響高速切削技術(shù)的各種因素進(jìn)行了分析，并展望了高速切削技術(shù)的應(yīng)用前景。

1 數(shù)控機(jī)場(chǎng)具有高速加工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高速加工突破了傳統(tǒng)意義上對(duì)切削原理的認(rèn)識(shí)。有資料表明，如果在切削速度超過(guò)600 m/min的速度以后繼續(xù)增加切削速度，切削速度不升反降，工件會(huì)將切削過(guò)程中產(chǎn)生并進(jìn)入將切削的熱量帶走，這個(gè)觀點(diǎn)已經(jīng)被國(guó)外高速加工實(shí)驗(yàn)證實(shí)。測(cè)試證明在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)條件的應(yīng)用情況下，工件在進(jìn)行切削時(shí)溫度不會(huì)升高3 ℃以上。如此相對(duì)應(yīng)，金屬切除率已定的情況下，實(shí)際切削實(shí)力在切削速度達(dá)到一定速度后基本保持不變。工件在進(jìn)過(guò)高度切削的理想加工后，切屑變形及其收縮加工的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用對(duì)航空制造業(yè)有著重要的意義。各種相關(guān)要素之間要相互協(xié)調(diào)才能構(gòu)成高速加工系統(tǒng)，它綜合了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，機(jī)床廠商因此大力進(jìn)行開發(fā)并推出各種關(guān)于高速加工的新技術(shù)設(shè)備。

高速切削技術(shù)可以加工較為薄壁的零件，對(duì)一些脆性材料也可以進(jìn)行加工，原因與切削速度快有直接的關(guān)系。高速切削深度及厚度都相對(duì)小很多，切削量也非常少，切削力大大減弱，因此在加工薄壁零件、脆性材料等非常適合，并且速度的提升使同一時(shí)間內(nèi)加工的量增加，帶來(lái)了加工效率的提高。同時(shí)加工精度也受其高速加工的影響，在減少切削熱、內(nèi)應(yīng)力和熱變形等因素后，加工的精度自然有所很大程度上的提高。加工工件表面的粗糙程度也較傳統(tǒng)工藝有很大降低，這與高轉(zhuǎn)速減少加工過(guò)程中的振動(dòng)有關(guān)，振動(dòng)減少后加工表面不再像以前一樣粗糙，增加了工件的美觀程度。

1.1 數(shù)控高速加工機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)

想要高速切削加工得到良好實(shí)現(xiàn)，高速機(jī)床是前提和關(guān)鍵。而高速機(jī)床的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn)：（1）高轉(zhuǎn)速主軸要具有高精度；（2）使用的軸向進(jìn)給系統(tǒng)的主軸要擁有高控制精度可以提供進(jìn)給速度和進(jìn)給加速度。分述如下。

（1）高速主軸。高速切削的最關(guān)鍵零件之一就是高速主軸?，F(xiàn)在使用10000～20000 r/軸轉(zhuǎn)速的加工中心得到廣泛普及，并且開始進(jìn)行主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)100000r/min、200000r/min、250000 r/min實(shí)用高速主軸的研發(fā)。主軸零件在主軸高轉(zhuǎn)速的情況下，受離心力作用發(fā)生震動(dòng)和變形，所以要嚴(yán)格控制因?yàn)橹鬏S高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦和大功率內(nèi)裝電機(jī)產(chǎn)生的熱量所引發(fā)的高溫和變形。因此高速主軸的性能要滿足以下要求：①高轉(zhuǎn)速及其范圍；②剛性要強(qiáng)且回轉(zhuǎn)精度夠高；③熱穩(wěn)定性比較良好；④功率夠大；⑤和冷卻系統(tǒng)要足夠先進(jìn)；⑥株洲檢測(cè)系統(tǒng)要夠可靠。

（2）快速進(jìn)給系統(tǒng)。高速切削時(shí)，為了保持刀具每齒進(jìn)給量基本不變，隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)給速度也必須大幅度地提高。目前高速切削進(jìn)給速度已高達(dá)50～120 m/min，要實(shí)現(xiàn)并準(zhǔn)確控制這樣的進(jìn)給速度對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌、滾珠絲杠、伺服系統(tǒng)、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等提出了新的要求。而且，由于機(jī)床上直線運(yùn)動(dòng)行程一般較短，高速加工機(jī)床必須實(shí)現(xiàn)較高的進(jìn)給加減速才有意義。為了適應(yīng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)高速化的要求，在高速加工機(jī)床上主要采用如下措施：①采用新型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌中球軸承與鋼導(dǎo)軌之間接觸面積很小，其摩擦系數(shù)僅為槽式導(dǎo)軌的1/20左右，而且使用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌后，“爬行”現(xiàn)象可大大減少；②高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用小螺距大尺寸高質(zhì)量滾珠絲杠或粗螺距多頭滾珠絲杠，其目的是在不降低精度的前提下獲得較高的進(jìn)給速度和進(jìn)給加減速度；③高速進(jìn)給伺服系統(tǒng)已發(fā)展為數(shù)字化、智能化和軟件化，高速切削機(jī)床己開始采用全數(shù)字交流伺服電機(jī)和控制技術(shù)；④為了盡量減少工作臺(tái)重量但又不損失剛度，高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)通常采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；⑤為提高進(jìn)給速度，更先進(jìn)、更高速的直線電機(jī)己經(jīng)發(fā)展起來(lái)。直線電機(jī)消除了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙、彈性變形等問題，減少了傳動(dòng)摩擦力，幾乎沒有反向間隙。直線電機(jī)具有高加、減速特性，加速度可達(dá)2 g，為傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的10～20倍，進(jìn)給速度為傳統(tǒng)的4～5倍，采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有單位面積推力大、易產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)不需要維護(hù)等明顯優(yōu)點(diǎn)。

（3）高速切削刀具技術(shù)。①刀具材料。刀具在數(shù)控機(jī)床高速切削技術(shù)中使用，將要滿足下列要求，例如：良好的機(jī)械性能、較高的熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抵御沖擊能力、耐磨損等，并且要具有較小和加工材料的親和力。②刀具結(jié)構(gòu)。為了確保加工人員及數(shù)控機(jī)床的安全性，高速切削刀具的機(jī)構(gòu)要有嚴(yán)格的要求，必須同時(shí)滿足靜平衡和動(dòng)平衡兩種要求。動(dòng)平衡對(duì)大直徑或盤類的刀具要求相對(duì)于小直徑的刀具要嚴(yán)格很多，刀具外伸較長(zhǎng)必須動(dòng)平衡。要求進(jìn)行平衡的元件為刀具、主軸和夾頭，刀具和夾頭組合、刀具與主軸也要進(jìn)行平衡。雖然目前對(duì)刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行平衡的要求比較嚴(yán)格，但是統(tǒng)一的平衡標(biāo)準(zhǔn)并不明確，這需要在以后的高速切削技術(shù)加以制定及明確。③刀具的幾何參數(shù)。高速切削刀的加工質(zhì)量、刀具的耐用度等因素都與刀具的幾何參數(shù)有直接的關(guān)系。④刀柄系統(tǒng)。刀柄系統(tǒng)影響刀具和主軸的連接剛性，必須隨高速切削技術(shù)的發(fā)展而不斷提高質(zhì)量。

（4）高速切削工藝。數(shù)控機(jī)床高速切削技術(shù)和傳統(tǒng)的工藝有著較為明顯的不同之處，傳統(tǒng)加工技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求，高速加工是新切削方式的代表，為提高加工精細(xì)度、提高加工效率、降低加工成本等做出了巨大的貢獻(xiàn)。需要在以后的數(shù)控機(jī)床加工中不斷完善加工細(xì)節(jié)，改進(jìn)相關(guān)技術(shù)。

2 數(shù)控機(jī)床高速加工的發(fā)展前景

目前數(shù)控機(jī)床高速加工技術(shù)受到先進(jìn)數(shù)控生產(chǎn)線的引領(lǐng)，在機(jī)械制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r良好，相關(guān)機(jī)械制造行業(yè)很多都引進(jìn)了高速加工技術(shù)。但是引進(jìn)的比例相對(duì)較小，國(guó)家和企業(yè)對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度相對(duì)較淺，投入的關(guān)注、資金以及政策等較少，未能對(duì)該技術(shù)與本企業(yè)的工藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，高速加工技術(shù)運(yùn)用程度還是不夠普遍。在未來(lái)，隨著高速加工技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，必然會(huì)對(duì)機(jī)械制造相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生更為廣泛的影響，國(guó)家、企業(yè)對(duì)高速加工技術(shù)的關(guān)注會(huì)更加密切，引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)更為普遍，利用高速加工技術(shù)為本企業(yè)創(chuàng)造更多的價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝有著其獨(dú)特地技術(shù)優(yōu)勢(shì)，切削原理是現(xiàn)代切削技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，提高了加工質(zhì)量，確保了加工精度，節(jié)約了加工成本。高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)科學(xué)及實(shí)操性非常強(qiáng)，為數(shù)控機(jī)床高速加工工藝的操作提供了有利支持。在未來(lái)高速加工技術(shù)將會(huì)不斷得到完善，更多的應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中去，為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李彥.數(shù)控機(jī)床高速電主軸技術(shù)及應(yīng)用[J].精密制造與自動(dòng)化，2011，3.