數(shù)控機(jī)床智能化精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；性能；發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控機(jī)床隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高效率、高精度、高可靠性、模塊化、智能化、高柔性、集成化、開(kāi)放性等方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的使用范圍越來(lái)越大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、航空、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)主要朝以下幾個(gè)方向發(fā)展。

一、高速、高效方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床要大幅提高加工效率，首先要提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間、降低加工成本，提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。

數(shù)控機(jī)床只有通過(guò)縮短切削時(shí)間，才可能進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率。隨著高效、大批量生產(chǎn)的需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，直線高速電動(dòng)機(jī)的推廣與應(yīng)用，開(kāi)發(fā)出許多高速、高效、高精度的數(shù)控機(jī)床以滿足航空、航天、等行業(yè)的需要。由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間周期的縮短，航空、航空、軍事等工業(yè)加工的零件不但復(fù)雜而且品種多，也需要高效的數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本的生產(chǎn)。

二、高精度方向發(fā)展

從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精密加工）是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。加工精度范圍從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（

當(dāng)前，機(jī)械加工高精度的要求如下：普通數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心則從3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.001μm）。

三、高可靠性方向發(fā)展

高可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。所以，并不是可靠性越高就越好，只要能滿足產(chǎn)品精度需要就行。

四、模塊化方向發(fā)展

為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求較高以及產(chǎn)品更新頻繁，生產(chǎn)周期要求短，品種多、批量小的特點(diǎn)，機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)控功能專業(yè)化，應(yīng)提高并優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的性能。近幾年來(lái)最明顯的發(fā)展趨勢(shì)就是個(gè)性化。

五、智能化方向發(fā)展

為提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面的智能化，如自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成等；為形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系方面的智能化，如將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD、CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體。

自適應(yīng)控制智能化，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過(guò)程中能保持最佳工作狀態(tài)。具有自診斷、自修復(fù)功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。

六、柔性化和集成化方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化發(fā)展的方向是：從點(diǎn)（數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床）、線（柔性制造單元〈FMC〉、柔性制造系統(tǒng)〈FMS〉、柔性制造生產(chǎn)線〈FML〉、專用機(jī)床或數(shù)控專用機(jī)床組成的柔性制造〈FML〉）向面（工段車間獨(dú)立制造島、自動(dòng)化工廠〈FA〉）、體（計(jì)算機(jī)集成制造〈CIMS〉、網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的趨勢(shì)發(fā)展，另一方面向?qū)嵱眯院徒?jīng)濟(jì)性方面發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的方向，是高端制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能方與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〈CAD〉、計(jì)算機(jī)輔助制造〈CAM〉機(jī)床自動(dòng)編程的編輯程序〈CAMP〉、信息系統(tǒng)〈MIS〉連接，向信息集成趨勢(shì)發(fā)展，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式趨勢(shì)發(fā)展。

七、開(kāi)放性方向發(fā)展

第2篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

【關(guān)鍵詞】模具加工；數(shù)控機(jī)床；技術(shù)

模具加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，比如它與家電行業(yè)、電子行業(yè)、汽車行業(yè)等都有很大的關(guān)聯(lián)。而模具加工離不開(kāi)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，因此，我們必須重視數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。一般而言，數(shù)控機(jī)床涉及很多的學(xué)科知識(shí)，比如自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)等。

一、關(guān)于數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床，它的全稱為數(shù)字控制機(jī)床，即Computer numerical control machine tools，它是一種帶有控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。它需要充分利用數(shù)字代碼形式的信息，用以控制刀具根據(jù)給定的工作程序、軌跡以及運(yùn)動(dòng)速度，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工目標(biāo)的機(jī)床。它的基本組成部分主要有加工程序載體、機(jī)床主體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置以及其他輔助裝置。

數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)可以從加工特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩個(gè)方面來(lái)分析。第一，加工特點(diǎn)：加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)效益好；對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)；自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低；有利于現(xiàn)代化管理；通信功能強(qiáng)。第二，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高剛度和高抗振性；高靈敏性；熱變形小；高可靠性；高進(jìn)度保持性。

二、數(shù)控機(jī)床在模具加工中的應(yīng)用

近年來(lái)，工業(yè)產(chǎn)品逐漸向多樣化和高性能化方向發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家對(duì)模具生產(chǎn)提出了更高的要求，即要在較短的時(shí)間內(nèi)提供高精度的模具。傳統(tǒng)的手工加工顯然滿足不了客戶的要求。因此，模具制造業(yè)需要不斷提高模具加工的生產(chǎn)效率，利用數(shù)控加工先進(jìn)制造技術(shù)，推動(dòng)模具加工進(jìn)入以數(shù)控加工為主的新時(shí)期。

（一）數(shù)控機(jī)床在模具加工中應(yīng)用的技術(shù)

模具零件加工的主要方法是數(shù)控機(jī)床加工，這種加工方法包含多種技術(shù)，一般有數(shù)控電火花加工、數(shù)控加工中心加工、數(shù)控線切割加工、數(shù)控車削加工等，所以一般特別適合那些運(yùn)用于小批量、復(fù)雜表面、單件、高精度的零件加工。

（二）數(shù)控機(jī)床在模具加工中應(yīng)用的范圍

數(shù)控機(jī)床在模具加工中的應(yīng)用范圍非常廣泛，這里主要從三個(gè)方面來(lái)分析。

1、加工中心

這種數(shù)控加工一般都會(huì)帶有自動(dòng)刀具交換裝置的數(shù)控鏜銑床。加工中心可以分為兩種，一種是利立式加工中心，其主軸為垂直方向；另外一種是臥式加工中心，其主軸為水平方向。

2、數(shù)控電火花成型機(jī)床

這是一種特種加工方法，它的原理是利用兩個(gè)不同極性的電極，將其放在絕緣體中，電極產(chǎn)生放電現(xiàn)象可以去除材料，最終完成加工。這種方法一般適用于那些形狀比較復(fù)雜的模具。

3、數(shù)控線切割機(jī)床

這種方法同數(shù)控電火花成型機(jī)床的原理一樣，只不過(guò)這里的電極是電極絲，采用的加工液則是去離子水。

三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向

我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)變革時(shí)期，其需求主要表現(xiàn)在汽車工業(yè)。就目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況來(lái)看，總體概況可以分為以下幾種：第一，產(chǎn)量總體規(guī)模逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)已居于世界的前列；第二，從常規(guī)的數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域來(lái)看，產(chǎn)品的技術(shù)水平有了很大的提升；第三，隨著我國(guó)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展與進(jìn)步，進(jìn)一步推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的變化，其結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出初步優(yōu)化的現(xiàn)象。

數(shù)控機(jī)床綜合了很多領(lǐng)域的新技術(shù)，就目前數(shù)控機(jī)床的發(fā)展來(lái)看，主要呈現(xiàn)出以下幾種趨勢(shì)。

（一）控制智能化

近年來(lái)，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，我國(guó)模具生產(chǎn)也日漸趨向生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化方向發(fā)展，這在一定程度上推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的智能化程度發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù)的發(fā)展，它能促使設(shè)備保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而進(jìn)一步提高了加工的精度，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供良好的保障。第二，加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇，從而提高編程效率。第三，智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù)。此外，還有智能4M數(shù)控系統(tǒng)、智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置以及智能故障回放與自修復(fù)技術(shù)等，這些都促使數(shù)控機(jī)床向控制智能化方向發(fā)展。

（二）加工過(guò)程綠色化

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)保，所以數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程也會(huì)向綠色化方向發(fā)展。比如在金切機(jī)床的發(fā)展中，需要逐步實(shí)現(xiàn)切削加工工藝的綠色化，就目前的加工過(guò)程來(lái)看，主要是依靠不使用切削液手段來(lái)實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程綠色化，因?yàn)檫@種切削液會(huì)污染環(huán)境，而且還會(huì)嚴(yán)重危害人們的身體健康。

（三）網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日漸成熟，人們?cè)跀?shù)控機(jī)床領(lǐng)域中提出了數(shù)字制造的概念。現(xiàn)在很多的用戶在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)，都要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。

此外，數(shù)控機(jī)床也開(kāi)始向高可靠性、功能復(fù)合化等方向發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著數(shù)控機(jī)床在模具加工中的廣泛運(yùn)用，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)有了很大的提升，從而保障了模具加工的質(zhì)量，促進(jìn)模具制造業(yè)的快速發(fā)展。因此，人們應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并且追求技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王成.淺談數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2010（18）.

第3篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

隨著1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,機(jī)械加工便開(kāi)始進(jìn)入了自動(dòng)化發(fā)展的歷史時(shí)期,經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和改造過(guò)程,數(shù)控技術(shù)有了更進(jìn)一步的發(fā)展。當(dāng)前的機(jī)械加工在運(yùn)用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令達(dá)到了高效的控制過(guò)程。數(shù)字控制的機(jī)床采用數(shù)字編程精確工件的位置、角度以及速度,甚至是機(jī)械能量的流向,在二進(jìn)制數(shù)字運(yùn)算方式的計(jì)算下,以最小誤差的形式進(jìn)行機(jī)械加工。數(shù)控機(jī)床采用計(jì)算機(jī)運(yùn)算代替原來(lái)的硬件組裝控制,使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理運(yùn)算過(guò)程精細(xì)化,極大的減少了誤差。

1數(shù)控技術(shù)的當(dāng)前成就及廣泛運(yùn)用

數(shù)控技術(shù)是隨著數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工和制造領(lǐng)域的一種新型技術(shù)手段,標(biāo)志著新的生產(chǎn)力的發(fā)展方向,具有劃時(shí)代的意義。目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成就。在產(chǎn)品種類、技術(shù)水平和質(zhì)量上都較大的發(fā)展。據(jù)了解,目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在市場(chǎng)推廣的就多達(dá)一千五百種以上,在整個(gè)金屬切削和鍛壓機(jī)械中都具有有舉足輕重的地位。

首先,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。近年來(lái),我國(guó)的機(jī)床行業(yè)在國(guó)家重點(diǎn)工程,以及國(guó)防軍工建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,并且在航天航空事業(yè)中也不斷提高數(shù)字控制的精確度。SSCKZ80—5型五軸車銑復(fù)合加工中心在對(duì)航空、船舶、鐵路運(yùn)輸行業(yè)具有高技術(shù)、高精度的技術(shù)運(yùn)用,對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸和起落架的加工等關(guān)鍵性的機(jī)械加工都有較重要的作用。在其他生產(chǎn)工業(yè)方面,數(shù)控技術(shù)同樣具有較大的影響作用,通過(guò)超精密球面車床的基礎(chǔ)設(shè)備提供,促進(jìn)了照相機(jī)塑料鏡片、激光加工光路系統(tǒng)以及條形碼閱讀設(shè)備等高科技的技術(shù)加工的精細(xì)化和科學(xué)化。

其次,數(shù)字技術(shù)不斷提升。“國(guó)產(chǎn)XNZD 2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床充分吸取并聯(lián)機(jī)床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機(jī)床加工范圍大的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)兩自由度平行四邊形并聯(lián)機(jī)構(gòu)形成基礎(chǔ)龍門,在并聯(lián)平臺(tái)上附加兩自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的A、C軸擺角銑頭,配以工作臺(tái)的縱向移動(dòng),可完成五自由度的運(yùn)動(dòng)。”同時(shí),網(wǎng)絡(luò)化和集成化的數(shù)控機(jī)床創(chuàng)新是數(shù)字技術(shù)提高的表現(xiàn)之一,提高數(shù)控機(jī)床的速度和精密程度,當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)研制成功出一批速度在8000～10000r/min以上的數(shù)控機(jī)床,并且搭理推廣了CAD技術(shù)的應(yīng)用。

最后,企業(yè)的數(shù)控機(jī)械化程度大大提高。據(jù)了解,當(dāng)前洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司經(jīng)過(guò)不斷的研發(fā)和創(chuàng)新,已經(jīng)開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)了“8大類、13個(gè)系列、160多種電主軸及主軸單元”,高度的數(shù)字機(jī)械化大大減少了公司的產(chǎn)品生產(chǎn)成本,提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;另外,2004年,陜西漢江機(jī)床有限公司“共生產(chǎn)滾珠絲杠副5萬(wàn)套,滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副2萬(wàn)套,其中為數(shù)控機(jī)床配套的高精度產(chǎn)品占產(chǎn)銷量的80%以上。”結(jié)合數(shù)字資料來(lái)看,目前我國(guó)企業(yè)在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用上達(dá)到了一個(gè)較大的,是數(shù)字技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用的重要表現(xiàn)形式。

2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)盛支柱,促進(jìn)工業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新是提高工業(yè)技術(shù)的必經(jīng)之路。目前我國(guó)正處于工業(yè)化發(fā)展的中期階段,不管是汽車、鋼鐵、機(jī)械還是電子行業(yè)都對(duì)新型技術(shù)力量有較大的需求,特別是數(shù)控機(jī)床的需求量,越來(lái)越大。“據(jù)畢馬威會(huì)計(jì)事務(wù)所分析,中國(guó)已經(jīng)超過(guò)德國(guó),成為世界第一大機(jī)床市場(chǎng),2005年市場(chǎng)銷售額將達(dá)到70億美元。數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流。我國(guó)未來(lái)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)巨大,預(yù)計(jì)2010年數(shù)控機(jī)床消費(fèi)仍將超過(guò)60億美元,臺(tái)數(shù)將超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)。”

我國(guó)當(dāng)前的機(jī)械加工和制造雖然對(duì)數(shù)控技術(shù)的需求仍然與日俱增,但是對(duì)數(shù)字技術(shù)也提出了新的要求。

第一,需要更加高速、高精加工技術(shù)及裝備進(jìn)行技術(shù)生產(chǎn)。

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械加工也面臨著新的市場(chǎng)需求,特別是人們對(duì)精細(xì)化的要求也越來(lái)越高,于是高速度、高精加工技術(shù)成為必然的趨勢(shì)。機(jī)械加工和制造企業(yè)利用高新技術(shù)的生產(chǎn)力縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。像上海通用汽車公司,目前就采用了高速加工中心的生產(chǎn)線,摒棄原來(lái)的組合機(jī)床,這對(duì)通用公司來(lái)說(shuō),是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)進(jìn)步;另外,在加工精度上,近十年,數(shù)控機(jī)床的加工精度不斷提高,“由原來(lái)的10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心則從3μm～5μm,提高到1μm～1.5μm,并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。”其次,國(guó)外的數(shù)控裝置MTBF值甚至已達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)MTBF值達(dá)30000h,這些都標(biāo)志著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的可靠性不斷提高。

第二,智能化、網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控應(yīng)用系統(tǒng)將成為機(jī)械加工中的主流。

網(wǎng)絡(luò)化是時(shí)代的需要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)是21世紀(jì)生產(chǎn)生活的主要代名詞,因此,毋庸置疑,網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控裝備將是機(jī)械加工和制造的主流。網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)促進(jìn)了機(jī)械加工生產(chǎn)線和制造系統(tǒng)信息集成的需要,是實(shí)現(xiàn)新的數(shù)控車床虛擬化、敏捷化的關(guān)鍵。在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產(chǎn)控制中心,簡(jiǎn)稱CPC);日本大隈(Okuma)機(jī)床公司展出“IT plaza”(信息技術(shù)廣場(chǎng),簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng));德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開(kāi)放制造環(huán)境,簡(jiǎn)稱OME)等,反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

而智能化則建立在數(shù)字技術(shù)的精細(xì)化和系統(tǒng)化上,為了促進(jìn)機(jī)械加工效率的智能化和質(zhì)量的進(jìn)一步提高,利用自動(dòng)識(shí)別的負(fù)載模型和量身定制的運(yùn)算方式進(jìn)行計(jì)算。在加工過(guò)程中,簡(jiǎn)化編程和操作,進(jìn)行智能化的人機(jī)界面操作,智能監(jiān)控以及及時(shí)的系統(tǒng)診斷和維修。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述,我國(guó)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,逐步達(dá)到了精細(xì)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化地要求,隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展必將有更深層次的提高,也將更進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。但是,隨著數(shù)控技術(shù)的需求量和質(zhì)量要求提高,必然也將面臨各種各樣的問(wèn)題,在數(shù)控領(lǐng)域還有很多亟待解決的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].價(jià)值工程,2011(3),2011.

第4篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;國(guó)內(nèi)外;發(fā)展;趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)08-0317-01

近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。

1 數(shù)控(NC)階段(1952年-1970年)

早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低,對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理作用還不大,不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路“搭”成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng),被稱為硬件連接數(shù)控,簡(jiǎn)稱為數(shù)控(NC)。隨著電子元器件的發(fā)展,這個(gè)階段歷經(jīng)了三代:

(1)1952年的第一代――電子管階段

(2)1959年的第二代――晶體管階段

(3)1965年的第三代――小規(guī)模集成電路階段

2 計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(1970年-現(xiàn)在)

到1970年,通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過(guò)來(lái)作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件,從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段。到1971年,美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件――運(yùn)算器和控制器,采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上,稱之為微處理器,又可稱為中央處理單元(簡(jiǎn)稱CPU)。到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng),控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕,不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過(guò)多處理器結(jié)構(gòu)來(lái)解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件,故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。到了1990年,PC機(jī)的性能已發(fā)展到很高的階段,可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段。計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代:

(1)1970年的第四代――小型計(jì)算機(jī)階段

(2)1974年的第五代――微處理器階段

(3)1990年的第六代――基于PC階段

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革,國(guó)外各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資,對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn),對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體,機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù),無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn),傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程,因此,對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

當(dāng)今數(shù)控機(jī)床呈現(xiàn)從以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì):

(1)高速高精高效化。

速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)和帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

柔性化包含數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性和群控系統(tǒng)的柔性。數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;而群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化。

數(shù)控技術(shù)的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工;數(shù)控技術(shù)的多軸化是以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。

(4)實(shí)時(shí)智能化。

科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展,由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能化控制這一新的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]徐國(guó)威.國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及應(yīng)用概況[J].維普資訊.

第5篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)　現(xiàn)狀　發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)具有可以解決高精度復(fù)雜零件加工問(wèn)題；可以為產(chǎn)品增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率；可以降低成本、提高生產(chǎn)安全；可以自動(dòng)編程、減輕工人負(fù)擔(dān)等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè)。

1　我國(guó)數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1　數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地初步形成　如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠，在攻關(guān)成果和技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了一批數(shù)控廠家。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地，包括若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠等，如州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)等。

1.2　基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)　我國(guó)大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，掌握了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

2　存在的問(wèn)題

2.1　數(shù)控系統(tǒng)和功能部件發(fā)展滯后　數(shù)控系統(tǒng)和功能部件發(fā)展滯后已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國(guó)產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率只有35%，而高檔數(shù)控系統(tǒng)95%以上依靠進(jìn)口。功能部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總體占有率約為30%，其中高檔功能部件市場(chǎng)占有率更低。臺(tái)灣地區(qū)品牌功能部件約占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的50%，其余20%為歐盟、日本等品牌產(chǎn)品。據(jù)國(guó)家海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年我國(guó)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)金額達(dá)18.1億美元，機(jī)床附件（含功能部件和夾具）類產(chǎn)品達(dá)16.2億美元。

2.2　高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)仍有較大差距　以高速、高精、復(fù)合、智能等為特征的高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)雖然已經(jīng)取得明顯進(jìn)步，一批共性、基礎(chǔ)技術(shù)和新產(chǎn)品研發(fā)也有了新的進(jìn)展，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還存在較大差距。有些關(guān)鍵技術(shù)，如：高速高精運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)綜合補(bǔ)償技術(shù)、多軸聯(lián)動(dòng)和復(fù)合加工技術(shù)、智能化技術(shù)、高精度直驅(qū)技術(shù)、可靠性技術(shù)等尚需進(jìn)一步突破，有些重大技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化還有一段路程。以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研發(fā)體系尚未真正建立，行業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展缺乏高新技術(shù)支撐。

2.3　自主開(kāi)發(fā)能力薄弱，自主品牌缺乏綜合競(jìng)爭(zhēng)力　當(dāng)前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床企業(yè)自主開(kāi)發(fā)能力建設(shè)存在著研發(fā)基礎(chǔ)薄弱、研發(fā)資金使用效率低、持續(xù)投入能力不足、缺乏關(guān)鍵性技術(shù)儲(chǔ)備和重大技術(shù)突破、人才結(jié)構(gòu)不均衡、零部件支撐能力弱、缺乏完整產(chǎn)業(yè)研究開(kāi)發(fā)體系等問(wèn)題。

3　我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1　高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)　為縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。為此，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一，日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，加工的零部件多為薄壁和薄筋，要對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工，必須保證高切削速度和切削力很小的情況下，這樣這樣才能使這些剛度很差，材料為鋁或鋁合金達(dá)到很好的切割效果。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高，機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件聯(lián)結(jié)方式拼裝，這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10年來(lái)，超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.01μm），精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm。在可靠性方面，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，主要是為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工。

3.2　智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)　智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面，21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。包括：智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修；如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等，為簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化；如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載、自動(dòng)選定模型、自整定等，主要是為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化；如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成，這樣做主要是為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化。

所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），面向機(jī)床廠家和最終用戶，形成系列化，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，目前數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心，除此之外，還有結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)等。

數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如日本山崎馬扎克（Mazak）公司的“CyberProduction　Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC）；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司的“IT　plaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng)）；德國(guó)西門子（Siemens）公司的Open　Manufacturing　Environment（開(kāi)放制造環(huán)境，簡(jiǎn)稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

3.3　5軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展　采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于兩臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

3.4　自動(dòng)編程技術(shù)的應(yīng)用　數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)受到廣泛關(guān)注，各國(guó)的專家學(xué)者都在潛心研究自動(dòng)編程系統(tǒng)。數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上按事先編制好的程序，對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工的一種加工工藝方法，零件加工的最終效果直接取決于數(shù)控程序編制的效率和準(zhǔn)確率。數(shù)控編程是目前提高加工精度、表面加工質(zhì)量、加工效率以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化最重要的一環(huán)，在制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。數(shù)控編程分為手工編程和自動(dòng)編程，對(duì)于那些程序量大、軌跡計(jì)算復(fù)雜的零件，根本不可能采用手工編程，即使能編制出加工程序，其低下的效率亦根本不能滿足市場(chǎng)的需求。受飛速發(fā)展的技術(shù)革命的巨大沖擊，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方式發(fā)生了根本性的變化，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期越來(lái)越短，逐漸向小批量、多品種、高精高效加工的方向發(fā)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的推廣和計(jì)算機(jī)數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程勢(shì)在必行。自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)代替編程人員完成編程工作，自動(dòng)生成加工指令，解決一些人工編程難以解決的難題，充分利用計(jì)算機(jī)計(jì)算速度快而準(zhǔn)的特點(diǎn)，可極大地提高編程的效率和準(zhǔn)確率。

4　結(jié)束語(yǔ)

在今后的發(fā)展中，應(yīng)重點(diǎn)攻克數(shù)控系統(tǒng)、功能部件的核心關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備的自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)、功能部件協(xié)同發(fā)展，重型、超重型裝備與精細(xì)裝備統(tǒng)籌部署，打造完整產(chǎn)業(yè)鏈。提高國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率，提高數(shù)控機(jī)床主機(jī)的可靠性，滿足我國(guó)航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等重點(diǎn)領(lǐng)域所需的高端裝備。

參考文獻(xiàn)：

[1]琚素英.我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略思考[J].山西焦煤科技，2007，6.

第6篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 11-0000-03

On the Development of Numerical Control Technology and Automation Machinery

Lin Yinxiang

(Jinshan University of Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou350007,China)

Abstract:With China's rapid economic development,businesses there have been increasing trend.Machine automation,intelligent,network,

increasingly high demand for mechanical and electrical integration,and further promote the automation.

Keywords:Automation;Development trends;Technology

一、引言

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)也出現(xiàn)了與日俱增的趨勢(shì)。機(jī)械自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)電一體化等要求越來(lái)越高，更進(jìn)一步促進(jìn)了自動(dòng)化發(fā)展。目前我國(guó)的自動(dòng)化制造水平已有大幅度的提升，機(jī)械自動(dòng)化、智能化等逐漸替代了以前的手工操作，這也同時(shí)加快了自動(dòng)化的前進(jìn)步伐。

機(jī)械自動(dòng)化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是新一代生產(chǎn)技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等的技術(shù)基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，它的成果正在不斷的滲透到機(jī)械制造的各個(gè)領(lǐng)域中，先后出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)直接數(shù)控（DNC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等高級(jí)自動(dòng)化制造技術(shù)。而這些高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)都是以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的。這些新一代的生產(chǎn)技術(shù)代表了制造業(yè)的發(fā)展方向與未來(lái)。

我國(guó)和世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，都把發(fā)展數(shù)控技術(shù)作為制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)，將數(shù)控技術(shù)向深度和廣度發(fā)展列入科技發(fā)展的重要內(nèi)容，所以把握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)與自動(dòng)化機(jī)械制造具有重要的意義。本文就數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨向與機(jī)械制造自動(dòng)化進(jìn)行淺析。

二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向主要是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、復(fù)合化、智能化和開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。主要發(fā)展動(dòng)向是研制開(kāi)發(fā)軟，硬件都具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的智能化通用數(shù)控裝置。德國(guó)SIEMENS推出的SINUMERIK8400系統(tǒng)、美國(guó)CINCINNATI的A2100系統(tǒng)、HP公司的OAC500系統(tǒng)及日本FANUC的180/210系統(tǒng)等是典型的代表，這些產(chǎn)品都是以32位微處理器核心，能實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)。

（一）高速化與高精度化

要達(dá)到數(shù)控設(shè)備高速化，首先要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在讀入加工指令數(shù)據(jù)后，可以高速處理并計(jì)算出伺服系統(tǒng)的移動(dòng)量，而且要求伺服系統(tǒng)能高速做出反應(yīng)。其次，為了能在極短的空行程內(nèi)達(dá)到高速度和高行程速度的情況下保持高定位精度，必須具備高加（減）速度和高精度的位置檢測(cè)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。此外，主軸轉(zhuǎn)速、刀具交換、進(jìn)給量、托盤交換等各種關(guān)鍵組成部分要能實(shí)現(xiàn)高速化，并需要重新考慮設(shè)備的全部特性，即實(shí)現(xiàn)從基本結(jié)構(gòu)到刀架的一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程。

采用32位微處理器，是提高CNC速度的有效手段，已漸漸成為國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家的必要選擇，其主頻可達(dá)到幾十至幾百兆。如日本FANUC的15/16/18/21系類CNC，其最大的進(jìn)給速度可達(dá)120m/min。

在高速化的數(shù)控設(shè)備中，提高主軸轉(zhuǎn)速一直是重點(diǎn)。高速加工的趨勢(shì)和對(duì)高速主軸的需求將繼續(xù)下去。主軸高速化主要采用內(nèi)裝式主軸電動(dòng)機(jī)，使主軸驅(qū)動(dòng)不必通過(guò)變速箱，直接把電動(dòng)機(jī)與主軸連成一體后轉(zhuǎn)入主軸部件，從而達(dá)到大大提高主軸轉(zhuǎn)速的目的。目前機(jī)械傳動(dòng)的主要方法仍然是滾珠絲桿傳動(dòng)，有研究表明滾珠絲桿在1g加速度下，在臥式機(jī)床上能穩(wěn)定可靠的工作，若再提高0.5g則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。采用直線電動(dòng)機(jī)技術(shù)可以很好解決這個(gè)問(wèn)題。例如：在臥式加工中心使用直線滾珠導(dǎo)軌，可使切削進(jìn)給速度高于箱式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，剛度和磨損壽命高于傳動(dòng)的滾珠導(dǎo)軌。

提高數(shù)控設(shè)備的加工精度，一般通過(guò)減少數(shù)控系統(tǒng)的制造誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來(lái)達(dá)到。在減少數(shù)控系統(tǒng)控制誤差方面，常采用提高系統(tǒng)的分辨率，及微小的程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精度化，提高位置精度。而位置伺服系統(tǒng)常用前饋控制與非線性控制方法提高加工精度。在采用補(bǔ)償技術(shù)方面，除了齒輪隙補(bǔ)償、絲桿螺距補(bǔ)償?shù)牡毒哐a(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)外，近年來(lái)設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差補(bǔ)償?shù)木C合補(bǔ)償技術(shù)已成為研究的熱點(diǎn)課題。科學(xué)研究表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可減少加工誤差%60~%80。由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和主軸轉(zhuǎn)度的較大提高，已開(kāi)發(fā)出具有真正零跟蹤誤差的現(xiàn)代數(shù)控裝置，能滿足現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的工作要求，使機(jī)床可以進(jìn)行進(jìn)給速度和高精度加工。

（二）復(fù)合化

復(fù)合化包含工序復(fù)合化和功能復(fù)合化。工件在一臺(tái)設(shè)備上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀等各種措施，來(lái)完成多種工序（如車、銑、鏜、鉆）和表面的加工。達(dá)到替代多機(jī)床和多裝夾的加工，減少裝卸時(shí)間，節(jié)省工件搬運(yùn)時(shí)間的目的，提高每臺(tái)機(jī)床的加工能力，減少半成品庫(kù)存量，又能保證和提高興位精度，從而打破了傳統(tǒng)的工序界限和分開(kāi)加工的工藝規(guī)程。從近期發(fā)展趨勢(shì)看，加工中心主要是通過(guò)主軸頭的立臥自動(dòng)轉(zhuǎn)換和數(shù)控工作臺(tái)來(lái)完成五面和任意方位上的加工。另外，磨削或車削復(fù)合加工中心也呈現(xiàn)出上升的勢(shì)頭。

（三）智能化

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并未適應(yīng)制造業(yè)生產(chǎn)高度柔性化、自動(dòng)化的需要，數(shù)控設(shè)備的智能化程度在不斷提高，形成了以下四種較成熟的人工智能。

1.應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)對(duì)自己有影響的信息，并自動(dòng)連續(xù)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。如：可通過(guò)監(jiān)控切削過(guò)程的刀具磨損、破損、切屑形態(tài)、切切削力及零件加工質(zhì)量等，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，以提高加工精度和減小工件表面粗糙度。

2.智能交流伺服系統(tǒng)

這種驅(qū)動(dòng)裝置可以自動(dòng)識(shí)別電動(dòng)機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。目前已開(kāi)始研究能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能伺服系統(tǒng)包括智能化主軸交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置。

第7篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

[關(guān)鍵詞]態(tài)化、智能化、客戶化。

中圖分類號(hào)：F426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）18-0230-02

The Development And Innovation Of CNC Machine Tools Industry

SUN Ying

（Sichuan Vocational and Technical College of Communications ，Chengdu 611130， China.）

[Abstract]With the development of science and technology and the social economy， CNC machine tools is developing toward ecologization intellectualization and customization.This paper introduces innovation and new thought of CNC machine tools in the control system， driving system and structural design.

[Key words] ecologization intellectualization and customization.

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展，用戶需求多樣化，環(huán)境保護(hù)意識(shí)強(qiáng)化的壓力下，未來(lái)數(shù)控機(jī)床將體現(xiàn)三個(gè)特征：①生態(tài)化。機(jī)床作為制造業(yè)的能耗產(chǎn)品，必須體現(xiàn)節(jié)能減排和生態(tài)設(shè)計(jì)。②智能化。未來(lái)智能化的機(jī)床具備思考、自適應(yīng)和最優(yōu)加工的高智商。③客戶化。采用模塊化、可重構(gòu)和柔性化的解決方案，使機(jī)床可滿足千變?nèi)f化用戶需求。目前，數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新和新技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在機(jī)床結(jié)構(gòu)配置、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)，以及能源和生態(tài)設(shè)計(jì)等多方面，涉及的技術(shù)領(lǐng)域越來(lái)越廣。

1 機(jī)床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置

1.1 機(jī)床設(shè)計(jì)的新方法

傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)是機(jī)電分離設(shè)計(jì)。由于數(shù)控機(jī)床高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化設(shè)備，其動(dòng)態(tài)性能很大部分取決于機(jī)電耦合共同效應(yīng)，因此，現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)的新思路是在機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就應(yīng)用多體機(jī)電耦合仿真技術(shù)和有限元分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

德國(guó)斯圖加特大學(xué)機(jī)床控制研究所提出了機(jī)床硬件在環(huán)（Hardware in the Loop）和多剛體耦合的機(jī)電一體化仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床數(shù)學(xué)模型的集成仿真。仿真時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其特性通過(guò)三維動(dòng)畫和曲線顯示，得到機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性，并進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床的匹配驗(yàn)證及控制參數(shù)的優(yōu)化。還可將機(jī)床切削加工的物理過(guò)程融入仿真驗(yàn)證中，并預(yù)測(cè)工件的表面質(zhì)量和加工過(guò)程的穩(wěn)定性。機(jī)電一體化集成設(shè)計(jì)有效解決了機(jī)床與系統(tǒng)的匹配問(wèn)題，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，大大縮短了設(shè)計(jì)周期。

1.2 機(jī)床結(jié)構(gòu)配置的創(chuàng)新

機(jī)床結(jié)構(gòu)配置主要取決于機(jī)床的運(yùn)動(dòng)組合，對(duì)應(yīng)于一種運(yùn)動(dòng)組合可能有多種結(jié)構(gòu)配置方案。機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到機(jī)床整體性能的提升。機(jī)床結(jié)構(gòu)配置的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)件的輕量化、功能的復(fù)合度高、整體結(jié)構(gòu)的模塊化等。下面例舉兩個(gè)結(jié)構(gòu)配置創(chuàng)新的案例。

（1）虛擬軸配置

德國(guó)Alfing公司的AS600機(jī)床采用模塊化結(jié)構(gòu)配置和零機(jī)械傳動(dòng)方案。機(jī)床由底座和立柱、回轉(zhuǎn)工件臺(tái)、托盤交換裝置、刀具交換裝置4大模塊組成。機(jī)床的X軸為虛擬軸，X軸的移動(dòng)由Y軸移動(dòng)和X軸旋轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成。如圖1所示，在封閉框架的立柱中配置上下移動(dòng)的滑座，實(shí)現(xiàn)Y軸運(yùn)動(dòng)，滑座下方的主軸滑枕可伸縮，實(shí)現(xiàn)Z軸運(yùn)動(dòng)。而X軸的移動(dòng)則是由Y軸和主軸滑枕繞滑座中心的轉(zhuǎn)角相互配合實(shí)現(xiàn)，即 ，其最大行程達(dá)650mm，這種虛擬軸的配置簡(jiǎn)化了機(jī)床結(jié)構(gòu)。

（2）復(fù)合配置

MAG自動(dòng)化集團(tuán)Hessapp 公司的DVT系列立式車床采用倒置與正置復(fù)合的結(jié)構(gòu)配置。如圖2所示，倒置結(jié)構(gòu)是工件裝夾在主軸上，從上面移向刀具并完成兩個(gè)方面的進(jìn)給，配置固定不移動(dòng)的轉(zhuǎn)塔刀架。倒置加工時(shí)產(chǎn)生的切屑和冷液能及時(shí)墜落到廢料箱，可提高加工精度和降低熱量。同時(shí)，倒置的主軸兼作裝卸機(jī)械手，可將工件由機(jī)械夾爪放置在傳送帶上。可見(jiàn)，倒置式立車是縮短輔助時(shí)間、提高生產(chǎn)速度的新型結(jié)構(gòu)配置。

2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及技術(shù)熱點(diǎn)

2.1 主軸單元

隨著高速加工的普及，電主軸和主軸單元的智能化成為發(fā)展創(chuàng)新的目標(biāo)。

（1）電主軸及關(guān)鍵問(wèn)題的解決

電主軸將主軸單元的機(jī)電兩部件的結(jié)構(gòu)和功能集成為一體，是高端數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)高速和高效加工的重要結(jié)構(gòu)。

不過(guò)，電主軸在帶給機(jī)床高速性能的同時(shí)，自身也存在諸多需解決的問(wèn)題，最突出的是熱量。電主軸的轉(zhuǎn)速大多在10 000 r/min以上，其中，軸承和電機(jī)繞組是主要的高溫?zé)嵩础p少熱量的主要解決方案是：軸承采用油―氣系統(tǒng)，從外環(huán)油孔以脈沖油的方式向滾珠噴射微量油―氣混合物，以、清潔和冷卻軸承。電機(jī)繞組則采用強(qiáng)制氣冷或水冷系統(tǒng)減小熱量的產(chǎn)生，其中，以水冷的效果較好。

（2）主軸單元的智能化

主軸在高速加工時(shí)，由于溫度變化和慣性力的影響都會(huì)產(chǎn)生微小的Z軸位移。對(duì)亞微米級(jí)或納米級(jí)的精密加工而言，這種位移是不容忽視的，必須加以補(bǔ)償。目前，主軸單元的智能化創(chuàng)新體現(xiàn)在主軸單元采用各種傳感器，開(kāi)發(fā)對(duì)工況進(jìn)行時(shí)實(shí)監(jiān)控、預(yù)警、可視化同，以及精準(zhǔn)的補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/p>

瑞士GFAC集團(tuán)Step-Tec公司開(kāi)發(fā)了具有高智能化的電主軸intelliSTEP 智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)由三維振動(dòng)測(cè)量V3D傳感器、RFID工況記錄、優(yōu)化模塊SMD20和工況分析軟件SDS組成，可以控制和優(yōu)化電主軸的工況，如主軸端軸向位移、溫度、振動(dòng)、刀具拉桿位置等。

其中，振動(dòng)控制Vibroset 3D技術(shù)是在電主軸的前軸承附近安裝了基于MEMS技術(shù)的加速度傳感器，作為機(jī)床主軸的“黑匣子”。三維的加速度計(jì)實(shí)時(shí)記錄3個(gè)軸（X，Y，Z）的加速度值，最高可達(dá)±50 mm/s2。在故障發(fā)生時(shí)，能再現(xiàn)主軸的工況，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控系統(tǒng)，借助SDS分析軟件找出故障的原因，有助于主軸單元有針對(duì)性的改進(jìn)與優(yōu)化。

2.2 進(jìn)給系統(tǒng)

未來(lái)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)創(chuàng)新體現(xiàn)在降低能源消耗，發(fā)展模擬仿真軟件工具，提高機(jī)床的可重構(gòu)性等方面。

（1）直線電機(jī)

直線電機(jī)將進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)電兩部件的結(jié)構(gòu)和功能集成為一體。由于直線電機(jī)的一階固有頻率僅取決于電機(jī)的電氣特性，以目前技術(shù)水平推算，其一階固有頻率約為165 Hz，遠(yuǎn)高于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了“零”機(jī)械傳動(dòng)，因此，直線電機(jī)實(shí)現(xiàn)了加速快、速度高、定位準(zhǔn)、伺服帶寬大和可靠性等優(yōu)點(diǎn)，成為高端數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

不過(guò)，值得注意的是直線電機(jī)的加速性只有在承載量較小時(shí)優(yōu)于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，直線電機(jī)的價(jià)格大約是伺服電機(jī)的3倍，因此，滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)方案的成本僅為直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的75%。

（2）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)

目前，針對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的易磨損、振動(dòng)、壽命低、速度低等現(xiàn)狀，有以下幾個(gè)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用。

① 低預(yù)緊力螺母結(jié)構(gòu)

滾珠絲杠螺母采用預(yù)緊來(lái)消除間隙，但降低了滾珠絲杠精度、最大荷載和壽命。解決這一矛盾的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，是在一對(duì)滾珠螺母和中間墊片之間，加入兩個(gè)彈性墊圈。測(cè)試顯示，此技術(shù)使3 kN預(yù)緊力可與無(wú)此技術(shù)的5.5 kN預(yù)緊力等效，滾珠絲杠的壽命可由0.4×109轉(zhuǎn)提升至1.8×109轉(zhuǎn)。

② 導(dǎo)軌阻尼裝置

滾珠絲杠螺母的一階固有頻率限制了進(jìn)給裝置的最高速度。解決此問(wèn)題的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，是在工作臺(tái)上增加類似線性導(dǎo)軌滑塊的制動(dòng)裝置（即主動(dòng)阻尼裝置），如圖3所示 。通過(guò)控制系統(tǒng)產(chǎn)生指令，利用壓電陶瓷壓向?qū)к壱栽黾幽Σ粒瑥亩淖冏枘嵝裕瓜到y(tǒng)在一階固有頻率處的振幅大幅降低。研究表明，此技術(shù)使進(jìn)給系統(tǒng)的最高變向頻率由8 Hz提升至16 Hz。

③ 柔性滾珠絲杠軸承

提高滾珠絲杠系統(tǒng)變向頻率的另一創(chuàng)新，是通過(guò)改良絲杠軸承來(lái)改善滾珠絲杠系統(tǒng)的動(dòng)力特性。解決方案有被動(dòng)和主動(dòng)模式兩種。被動(dòng)模式是將固定軸承改為柔性材料制造，此材料只有絲杠剛性1%，使絲杠可軸向伸縮，以改變進(jìn)給系統(tǒng)的阻尼性。主動(dòng)模式是在絲杠軸承殼內(nèi)安裝壓電陶瓷，由控制系統(tǒng)產(chǎn)生指令，使壓電陶瓷向支承絲杠的滾珠軸承外圈施加軸向壓力，以改變進(jìn)給系統(tǒng)的阻尼性。

3 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢(shì)

航空航天、精密模具、微電子產(chǎn)品等行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工的軌跡精度和表面質(zhì)量提出了很高要求。為適應(yīng)行業(yè)需求，數(shù)控系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)控制策略、運(yùn)算精度及運(yùn)算速度等方面的重大突破。

1.高精度插補(bǔ)及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)

目前，中高端數(shù)控系統(tǒng)已廣泛采用納米插補(bǔ)及運(yùn)動(dòng)控制，甚至精密到了皮米。納米插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制要求插補(bǔ)運(yùn)算周期至少應(yīng)控制在100μs級(jí)，編碼器的分辨率達(dá)到每轉(zhuǎn)百萬(wàn)線以上。高精密插補(bǔ)運(yùn)算不僅解決了軌跡計(jì)算精度的問(wèn)題，還涉及到前瞻平滑處理、減小運(yùn)算周期、提升伺服動(dòng)態(tài)響應(yīng)及精度，以及提高編碼器分辨率等先進(jìn)技術(shù)。如FANUC 30i和三菱M700系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了納米插補(bǔ)運(yùn)算，安德龍的Antronic 3060實(shí)現(xiàn)了皮米插補(bǔ)運(yùn)算，西門子828D采用了80位浮點(diǎn)計(jì)算精度進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)已采用NURBS樣條插補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效曲面加工。樣條插補(bǔ)通過(guò)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)控制，不頻繁改變運(yùn)動(dòng)方向，有效避免了不必要加速和制動(dòng)，效能節(jié)約可達(dá)60%。如西門子的“精優(yōu)曲面”技術(shù)，F(xiàn)ANUC的納米平滑技術(shù)，以及海德漢通過(guò)定義加工時(shí)間、精度和粗糙度的不同優(yōu)先策略來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的曲面加工。

2.網(wǎng)絡(luò)化全數(shù)字系統(tǒng)體系

為了提高系統(tǒng)的運(yùn)算能力、控制速度、可靠性和適應(yīng)性，各種實(shí)時(shí)總線技術(shù)廣泛應(yīng)用于控制體系中。總線技術(shù)將Soft PLC和安全協(xié)議整合在一起，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)間的連接，使機(jī)床多通道多軸聯(lián)動(dòng)復(fù)雜控制成為可能。如西門子840D可擴(kuò)展控制軸31個(gè)、10個(gè)通道以及10個(gè)工作方式組。廣泛應(yīng)用的專用總線有：FANUC的FSSB、西門子的Drive-CLiQ，海德漢的HSCI和意大利FIDIA的FFB；標(biāo)準(zhǔn)總線有：博世力士樂(lè)的SERCOS 和三菱的CC-LINK等。

3.基于STEP-NC的集成

基于G代碼程序控制的數(shù)控系統(tǒng)是被動(dòng)的軌跡和邏輯控制的“控制者”。目前，以零件加工特征為基礎(chǔ)的STEP-NC技術(shù)，使數(shù)控系統(tǒng)成為加工任務(wù)自主規(guī)劃的智者。基于STEP-NC技術(shù)的集成系統(tǒng)的工作流程是：首先由CAD系統(tǒng)生成STEP文檔，通過(guò)AP203接口轉(zhuǎn)化為STEP-NC后，輸入到CAM系統(tǒng)，再借助零件加工特征及工藝模型生成STEP-NC加工程序。此后，由數(shù)控系統(tǒng)自主決定如何加工，并指揮機(jī)床完成相應(yīng)加工。同時(shí)，機(jī)床的工況及時(shí)反饋回?cái)?shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整加工參數(shù)和策略，輸入至CAM系統(tǒng)，對(duì)STEP-NC編程產(chǎn)生影響。可見(jiàn)，基于STEP-NC技術(shù)的集成系統(tǒng)使數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自主規(guī)劃、實(shí)時(shí)調(diào)整的智能化全過(guò)程。

4.開(kāi)放式的客戶化應(yīng)用系統(tǒng)

隨著加工零件的復(fù)雜化、個(gè)性化，高端數(shù)控系統(tǒng)的客戶化占有比例超過(guò)了75%。客戶化應(yīng)用要求數(shù)控系統(tǒng)能對(duì)機(jī)床制造商和最終用戶開(kāi)放。為此，開(kāi)放式的客戶化應(yīng)用系統(tǒng)成為用戶期望的數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它擁有標(biāo)準(zhǔn)化的軟硬件體系結(jié)構(gòu)、方便擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)功能和客戶化應(yīng)用軟件等特點(diǎn)，以適應(yīng)個(gè)性化要求，并體現(xiàn)出可移植性、可重組性、互操作性等特征。

4 機(jī)床的節(jié)能與生態(tài)設(shè)計(jì)

作為大能源消耗的機(jī)床要想具有可持續(xù)發(fā)展的前景，必須強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排和提高能效。綠色制造、生態(tài)設(shè)計(jì)是未來(lái)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的新方向。

機(jī)床對(duì)環(huán)境的影響主要源于耗電所產(chǎn)生的溫室氣體排放量和碳?xì)淙剂希渲校苯佑糜诩庸さ暮碾娏績(jī)H占總量的25%，可見(jiàn)，提高機(jī)床的能效具有很大潛力空間。不過(guò)，要注意的是機(jī)床的耗電不是一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過(guò)程，特別是換刀、工作臺(tái)起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)峰值。

為此，德國(guó)力士樂(lè)公司提出了機(jī)床節(jié)能的全面解決方案4EE（Four Energy Efficiency，4EE ），涉及以下4方面：①采用高能效的部件。如采用效率達(dá)95%～97%的永磁同步電機(jī)、直線電機(jī) 和力矩電機(jī)等直接驅(qū)動(dòng)方式，減少機(jī)械傳動(dòng)，可提高效能潛力達(dá)50%。②實(shí)現(xiàn)能源再利用。如儲(chǔ)存電機(jī)制動(dòng)期間的過(guò)剩能量，以便在需要時(shí)提供短時(shí)間的大能量，可節(jié)能潛力達(dá)80%。③按需使用能源。如采用變頻液壓泵和冷卻液泵，按需提供能源，可節(jié)能潛力達(dá)20%～80%。④能源系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)仿真、項(xiàng)目規(guī)劃和咨詢，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的總體概況分析，以及利用智能控制器實(shí)現(xiàn)工藝流程的最優(yōu)化。

又如德國(guó)因代克斯INDEX公司的R200車銑加工中心實(shí)施提高能效的主要措施有：①優(yōu)化機(jī)床部件重量；②配置能量再生裝置；③對(duì)于耗能大的能源裝置設(shè)置待機(jī)模式；④采用優(yōu)化匹配的材料和小摩擦系數(shù)的軸承；⑤采用智能化冷卻系統(tǒng)。其中，智能化冷卻新方法在確保機(jī)床獲得正常冷卻的同時(shí)，將運(yùn)行中的廢熱進(jìn)行回收，用于車間供暖或其他需要熱源的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

數(shù)控裝備的創(chuàng)新不僅是機(jī)床行業(yè)本身發(fā)展的需要，更能帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)將在創(chuàng)新中不斷發(fā)展。生態(tài)機(jī)床、聰明機(jī)床和個(gè)性化機(jī)床將引領(lǐng)數(shù)控裝備的發(fā)展方向，成為主流產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史 

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前后一共經(jīng)歷了硬件數(shù)控時(shí)代和軟件數(shù)控時(shí)代兩個(gè)階段，硬件數(shù)控時(shí)代起自1952年的電子管時(shí)代，最終發(fā)展到1965年小規(guī)模的集成電路時(shí)代。軟件數(shù)控時(shí)代從1970年的小型計(jì)算機(jī)開(kāi)始，經(jīng)歷微處理時(shí)展到基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的數(shù)控時(shí)代。 

當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成主要包括三個(gè)基本構(gòu)件——機(jī)床主體，數(shù)控裝置和伺服機(jī)構(gòu)。其中伺服機(jī)構(gòu)通過(guò)依靠先進(jìn)傳感器，調(diào)速裝置等技術(shù)，經(jīng)歷了開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)三個(gè)發(fā)展階段，從而使機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定性得到質(zhì)的提高。而數(shù)控裝置包括程序讀入裝置，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、直線控制和連續(xù)軌跡控制。 

2 數(shù)控技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 

當(dāng)前我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家比較仍存在不小的差距。主要體現(xiàn)在技術(shù)含量不高、低端產(chǎn)品過(guò)剩、高端產(chǎn)品不足、自有獨(dú)創(chuàng)技術(shù)缺乏，高質(zhì)量的功能部件仍然依靠進(jìn)口或者靠合資生產(chǎn)。比如我國(guó)機(jī)床數(shù)量已達(dá)300萬(wàn)臺(tái)高居世界第一，但數(shù)控化率才僅僅不到2%，大大低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。這已成為我國(guó)走向高端制造業(yè)的現(xiàn)實(shí)瓶頸。 

在國(guó)外，目前絕大多數(shù)國(guó)外生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，已廣泛采用了32的系統(tǒng)，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床由于受到進(jìn)口技術(shù)的限制，大多采用的是16的系統(tǒng)。這就使得國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在功能上就先天不足，與國(guó)外數(shù)控機(jī)床相比，有明顯的差距。不論是加工中心或是數(shù)控車削中心，這類新型的數(shù)控設(shè)備均顯示出能滿足許多復(fù)雜零件在批量生產(chǎn)中的強(qiáng)大的生產(chǎn)力，一般均具有4～5軸連動(dòng)，一次裝夾可進(jìn)行多面加工的功能。特別是隨著計(jì)算機(jī)在機(jī)器制造的各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，機(jī)床設(shè)備越來(lái)越趨向柔性化、智能化、多功能化。 

3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，主要體現(xiàn)為以下發(fā)展趨勢(shì)： 

3.1 性能發(fā)展趨勢(shì) 

第一智能控制。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域智能控制已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向，智能控制更體現(xiàn)為實(shí)時(shí)智能控制，模糊控制，學(xué)習(xí)控制，網(wǎng)絡(luò)控制能領(lǐng)域。比如在數(shù)控系統(tǒng)中往往包含有故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)，刀具自動(dòng)管理系統(tǒng)，編程專家系統(tǒng)等多個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的提前預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)反饋，事后修正等多項(xiàng)功能。 

第二工藝合成化。現(xiàn)在的數(shù)控技術(shù)共建往往通過(guò)各種自動(dòng)化技術(shù)，完成多工序、多表面的復(fù)雜加工過(guò)程。特別是伴隨人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)智能化復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。西門子著名的880系統(tǒng)控制軸數(shù)已經(jīng)可以達(dá)到驚人的24軸，讓人嘆為觀止。 

第三高效化。效率是機(jī)械技術(shù)核心的指標(biāo)，伴隨伺服系統(tǒng)高速芯片，多 CPU技術(shù)應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的高速度、高精度已顯著提高，效率也有了質(zhì)的飛躍。為了便于滿足不同用戶的需求；群控制系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)，能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控制系統(tǒng)的效能，以減少工序。 

3.2 功能發(fā)展趨勢(shì) 

用戶界面人性化設(shè)計(jì)。眾所周知作為數(shù)控系統(tǒng)和使用者之間的對(duì)話紐帶，由于用戶不同，用戶界面也千差萬(wàn)別，開(kāi)發(fā)用戶界面是一項(xiàng)繁瑣的工作。當(dāng)前圖形界面廣泛使用，大大提高了界面的人性化設(shè)計(jì)，通過(guò)藍(lán)圖和快速編程，3D彩色動(dòng)態(tài)界面，各類虛擬仿真技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)各類視圖的不同方向和角度的真實(shí)模擬和大小的多層縮放。這些可視化的發(fā)展使人機(jī)交流進(jìn)入了圖像動(dòng)畫時(shí)代，而不是過(guò)去呆板的文字語(yǔ)言表達(dá)。 

當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用使數(shù)控技術(shù)進(jìn)入了新的時(shí)代。特別是可視化技術(shù)和虛擬環(huán)境技術(shù)的結(jié)合，如無(wú)圖紙技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)等對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品額成品，減少設(shè)計(jì)的周期有重要的價(jià)值。 

此外多媒體技術(shù)應(yīng)用化，多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著客觀的意義。 

3.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì) 

數(shù)控技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面也有了顯著的發(fā)展。通過(guò)互連技術(shù)和封裝技術(shù)的結(jié)合，降低了數(shù)控車床的互連的數(shù)量和長(zhǎng)度，改進(jìn)了數(shù)控車床的組件尺寸，降低了產(chǎn)品的價(jià)格，提高了系統(tǒng)的安全和可靠性。 

此外通過(guò)硬件模塊化，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車床系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。根據(jù)不同的功能，將各種功能模塊做成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)各類模塊的組合，如通信模塊、儲(chǔ)存器模塊、伺服模塊等，實(shí)現(xiàn)各類檔次的數(shù)控車床產(chǎn)品類型。而加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD、伺服控制等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、無(wú)人化。 

4 結(jié)語(yǔ) 

總之，數(shù)控技術(shù)日新月異，當(dāng)前我國(guó)正在推進(jìn)2030年制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，數(shù)控技術(shù)占據(jù)著基礎(chǔ)的作用，結(jié)合“十三五”規(guī)劃，對(duì)當(dāng)前的數(shù)控發(fā)展技術(shù)和方向進(jìn)行分析，確定我國(guó)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，引領(lǐng)我國(guó)今后若干年的數(shù)控技術(shù)發(fā)展。我們應(yīng)堅(jiān)持質(zhì)量為本，創(chuàng)新為基，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的總方針，有所為有所不為，研究發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機(jī)床整機(jī)等數(shù)控基礎(chǔ)技術(shù)，提升我國(guó)制造業(yè)的技術(shù)水平，使我國(guó)制造業(yè)真正走向高端。 

[參考文獻(xiàn)] 

[1] 黃曉靈.淺談數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].湘潮（下半月），2010（10）. 

[2] 吳旭.淺論數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].南方農(nóng)機(jī)，2012（01）. 

[3] 高華新.關(guān)于數(shù)控技術(shù)發(fā)展探析[J].裝備制造，2010（01）. 

第9篇：數(shù)控機(jī)床智能化范文

【關(guān)鍵詞】FMS；NC；RPM；機(jī)械設(shè)計(jì)制造

數(shù)控技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)，快速原型制造技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造中主流應(yīng)用技術(shù)，特別是三種技術(shù)與其他技術(shù)的混合應(yīng)用對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)生了不可估量的作用，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的改進(jìn)和創(chuàng)新有巨大作用。

一、數(shù)控技術(shù)（NC）發(fā)展歷程

數(shù)控技術(shù)（NC）指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)通常是與位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量相關(guān)開(kāi)關(guān)量。數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算誕生了這項(xiàng)技術(shù)。特別是1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世，成為世界機(jī)械工業(yè)史劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化領(lǐng)域一份子，隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和不斷發(fā)展，對(duì)汽車輕紡船舶等制造領(lǐng)域起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)楝F(xiàn)展的趨勢(shì)是裝備的數(shù)字化，控制的自動(dòng)化和人工的高效率化。高速、高精加工技術(shù)極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min，極大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度由10 m提高到了5 m，精密級(jí)加工中心從3 m～5 m提高到1 m～1.5 m，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.01 m）。國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。當(dāng)代數(shù)控裝備具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化和簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化。

二、柔性技術(shù)（FMS）發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的已經(jīng)成為公司創(chuàng)造效益的重要保證。產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度高，這對(duì)產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)提出了很高的要求，但是柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高，構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益；多品種、小批量生產(chǎn)的加工形式在相似的情況下，頻繁的調(diào)整工夾具會(huì)使工藝穩(wěn)定難度增大，生產(chǎn)效率勢(shì)受到影響。這為柔性制造系統(tǒng)的提出和建立做出了鋪墊。柔性制造指在計(jì)算機(jī)支持下，能適應(yīng)加工對(duì)象變化的制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)有三種類型：柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線。柔性制造系統(tǒng)包括自動(dòng)加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)解決了機(jī)械制造高自動(dòng)化與高柔性化之間的矛盾。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備利用率高、在制品減少80%左右、生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量高、運(yùn)行靈活和產(chǎn)品應(yīng)變能力大。下圖是柔性制造系統(tǒng)的流程圖。

三、快速原型技術(shù)（RPM）發(fā)展歷程

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，快速原型技術(shù)（RPM）主要用于快速概念設(shè)計(jì)原型制造、快速模具原型制造、快速功能測(cè)試原型制造及快速功能零件制造。快速概念設(shè)計(jì)原型制造和快速模原型制造由于計(jì)算機(jī)和cad、solidworks等設(shè)計(jì)和建模軟件的不斷發(fā)展以及社會(huì)中機(jī)械的需求，這兩個(gè)方面將是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。快速測(cè)試型制造使用范圍有限，只能輔助快速概念設(shè)計(jì)原型制造。快速功能零件制造的技術(shù)難度很大，當(dāng)前的技術(shù)不支持該功能，因此只能作為研究方向看待。由于大型模具的制造難度大以及RPM在模具制造方面的優(yōu)勢(shì)，可以知道將來(lái)快速原型技術(shù)將在大型制造中占很大的比重。為了是RPM得到普及和發(fā)展，我們必須追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性；RPM設(shè)備的使用外設(shè)化，操作智能化，從而使RPM設(shè)備的安裝和使用變得非常簡(jiǎn)單，不需專門的操作人員；必須使RPM行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，融合整個(gè)產(chǎn)品制造體系。

數(shù)控技術(shù)（NC），柔性制造系統(tǒng)（FMS），快速原型制造技術(shù)（RPM）是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的重要的技術(shù)，但是這些技術(shù)在當(dāng)前的科技發(fā)展的條件下并不成熟，因此需要機(jī)械設(shè)計(jì)的人才投身到這些領(lǐng)域進(jìn)行研究，從而使這些技術(shù)更快更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)