数控机床的发展趋势

    为了满足市场需求和科学技术的发展，为了满足现代制造技术对数控技术的更高要求，当前世界数控技术及其设备的发展趋势主要体现在：以下几个方面：

    （1）高速，高效，先进和高可靠性

    为了提高加工效率，必须首先提高切削和进给速度，同时必须缩短加工时间。为了保证加工质量，必须提高机床零件的精度，而可靠性是实现上述目标的基本保证。

    ●精度高

    从精密加工到超精密加工（超精密加工）的发展是世界工业强国致力于发展的方向。它的精度范围从微米到亚微米，甚至是纳米（<10nm），其应用范围也越来越广泛。。超精密加工主要包括超精密切削（车削，铣削），超精密磨削，超精密磨削和抛光以及超精密特殊加工（三束加工和微细电火花加工，微电解加工等）。着现代科学技术的发展，对超精密加工技术的新要求不断提出。新材料，新零件的出现以及对更精密的要求都要求超精密加工技术，新型超精密加工机床的开发以及对现代超精密加工技术的改进以适应现代技术的发展。

    目前，对加工的高精度要求如下：普通的加工精度已经翻了一番，达到5微米。精密加工精度提高了两个数量级，超精密加工精度已进入纳米级（0.001微米），主轴旋转精度要求达到0.01〜0.05微米，加工圆度为0.1微米，加工表面波长Ra = 0.003微米等

    精度既要满足高科技发展的需要，又要提高普通机电产品的性能，质量和可靠性，减少装配过程中的工作量，并提高装配效率。的加工精度从±10μm提高到±5μm，精密加工中心的加工精度从±3〜5μm提高到±1〜1.5微米

    ●高可靠性

    索引控制系统的可靠性比预期设备的可靠性高一个数量级以上，但并非恢复到原来的状态，它就越好，因为它是一种商品，并且可持续性仍然很高。受到性价比的限制。对于每天工作两班的无人工厂，如果要求在16小时内连续工作和无故障率P（t）= 99％或更高，则CNC机床的平均故障时间MTBF必须大于3000小时。MTBF大于3000小时，并且由不同数量的CNC机床组成的无人化工厂的差异也很大。我们只关心一种数控机床。例如，如果主机与CNC系统的故障率之比为10：1（CNC的可靠性）比此时，CNC系统的MTBF必须大于33333.3小时，而CNC设备，主轴和驱动器的MTBF必须大于100,000小时。

    目前，国外数控装置的MTBF值已超过6000小时，驱动装置已超过30,000小时。

    （2）预言，智能，预言和集成性

    ●青少年，专业化和个性化

    为了适应多品种，小批量的数控机床的特点，机床结构本身，CNC功能专用。

     ●智能

    智能的内容包括CNC系统中的所有方面：

    一种。为了追求加工效率和加工质量的智能化，例如自适应控制，将自动生成工艺参数。

    b。为了提高驱动性能并利用智能连接的便利性，例如前馈控制，电动机参数的自适应计算，自动负载识别，模型自动选择，自整定等；

    C。简化编程并简化智能操作，例如智能自动编程，智能人机界面等；

    d。智能诊断和智能监控的内容，方便系统的诊断和维护。

    ●优势和集成性

    CNC机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点（CNC单机，加工中心和CNC复合加工机床），生产线（FMC，FMS，FTL，FML）到表面（车间的独立制造岛）替代，机体（CIMS灵活的自动化技术是制造业适应动态市场需求并快速更新产品的主要手段。 。是在提高系统可靠性和实用性的插入下，以及易于联网和集成的目标。高系统的方向发展；数控机床及其灵活的制造系统可以轻松地与CAD，CAM，CAPP和MTS连接，相互朝着信息集成的方向发展。网络系统将朝着开放，集成和智能的方向发展。

    （3）开放性

    为了满足数控线进入，联网，扩展，多品种，小批量，灵活，快速发展的要求，最重要的发展趋势是架构的开放性以及开放式数控系统的设计与生产。系统，例如美国，欧洲共同体和日本的开发开放式CNC的计划等。

    （4）新一代数控加工技术和设备的出现

    一种。为了适应制造自动化的发展，为FMC，FMS和CIMS提供基本设备，数字控制制造系统必须完成通常的处理功能，还需要具有自动测量，自动装卸，自动换刀和自动主轴更换头（有时带有坐标转换），自动误差补偿，自动诊断，生产线录入和联网功能，广泛用于机器人和物流系统中；

    b。FMC，FMS基于Web的制造，无图纸制造技术；

    C。围绕CNC技术和制造工艺技术，在快速成型，并行机构机床，机器人化机床，多功能机床以及其他单元技术（例如高速电主轴，线性电动机和软件补偿精度）方面取得了突破。虚拟轴CNC机床的软件的复杂性取代了传统机床机制的复杂性，为CNC机床的开发开辟辟了新领域；

    d。基于计算机辅助管理，工程数据库，Internet等的制造信息支持技术和智能决策系统。在机械加工中实时存储和处理大量信息。

    e。由于使用了神经网络控制技术，模糊控制技术和数字网络技术，机械加工正朝着虚拟制造的方向发展。