簡述數(shù)控加工系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展

1、簡述數(shù)控加工系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展 摘要:數(shù)控系統(tǒng)自1952年問世以來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，已經(jīng)經(jīng)過了六次換代，早起的數(shù)控系統(tǒng)僅用于數(shù)控機床，自從出現(xiàn)了計算機數(shù)控系統(tǒng)后，數(shù)控系統(tǒng)不僅普遍用于數(shù)控機床，而且在電火花線切割、電火花成型、高壓水射流切割、激光切割、快速原型制造和機器人等自動化控制領域也獲得了越來越廣泛的運用?，F(xiàn)代制造技術正朝著高效率、高速度、高精度、高集成和高智能方向發(fā)展，加工智能化和虛擬制造已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的組成部分和發(fā)展方向，并成為提高產(chǎn)品國際競爭力的關鍵技術。 關鍵詞：數(shù)控加工系統(tǒng);現(xiàn)狀 引言 數(shù)字控制是用數(shù)字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的一種方法，是一種自動控制

2、技術。即用數(shù)字信息表示機床和刀具的運動參數(shù)，并將這些數(shù)字信息送入計算機，通過計算機控制機床，使被加工零件和刀具之間產(chǎn)生符合要求的相對運動，從而實現(xiàn)對零件的加工，簡稱為數(shù)控(NC)。模具數(shù)控加工技術是一種特殊的、多用途及柔性的自動化技術，是綜合運用了微電子、計算機、自動控制、自動檢測和精密機械等多學科的最新技術成果而發(fā)展起來的，它的誕生和發(fā)展標志著模具制造業(yè)進入了一個數(shù)字化的新時代，其目的是為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和科技發(fā)展的需要。 1.數(shù)控電火花加工技術發(fā)展的基本現(xiàn)狀 1.1數(shù)控電火花加工技術正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發(fā)展。如今新型數(shù)控電火花機床層出不窮，如瑞士阿奇、瑞士夏米爾、

3、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等機床在這方面技術都有了全面的提高。 精密化 電火花加工的精密核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。時下數(shù)控電火花機床加工的精度已有全面提高，尺寸加工要求可達2-3m、底面拐角R值可小于0.03mm，最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3m。 智能化 智能控制技術的出現(xiàn)把數(shù)控電火花加工推向了新的發(fā)展高度。新型數(shù)控電火花機床采用了智能控制技術。 自動化 目前最先進的數(shù)控電火花機床在配有電極庫和標準電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，整個電火花加工過程便能日以赴繼地自動運轉，幾乎無需人工操作。 高效化 現(xiàn)代加工的要求為數(shù)控電火花加工

4、技術提供了最佳的加工模式，即要求在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機外殼、家電制品、電器用品、電子儀表等領域，都要求將大面積（例如100100mm）工件的放電時間大幅度縮短，同時又要降低粗糙度。從原來的Ra0.8m改進到Ra0.25m，使放電后不必再進行手工拋光處理。這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質(zhì)，使用粉末加工設備可達到要求。 2.正確選擇對刀點方法 編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點可選在零件上的某一點，也可選擇零件外（機床上或夾具）的某一點，但無論選在什么地方，所選擇的對刀點又必須與零件的定位基準有一定的坐標尺寸關系。 3.減少誤差累加

5、數(shù)控機床在加工過程中不可避免會有誤差，并且誤差在加工中會累積疊加（簡稱累加），當達到一定數(shù)值時，會引起機床定位誤差和移動誤差，從而影響加工精度。在編制程序時可采取以下措施來盡量減少誤差累加，提高加工精度。 3.1編程時，數(shù)據(jù)的表示有絕對值和相對值兩種方式，絕對方式編程以某一固定點（工件坐標原點）為基準，每一段程序和整個加工過程都以此為基準。而相對值方式編程，是以前一點為基準。合理地選擇用絕對值或相對值編程對工件的精度是起到?jīng)Q定性作用的，這要依據(jù)機床的性能和工件的特點及刀具的特性等因素來決定。 4.數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 4.1 高速化 隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的

6、應用，對數(shù)控機床加工的高速化要求越來越高。 4.2 高精度化 數(shù)控機床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。 4.3 功能復合化 復合機床的含義是指在一臺機床上實現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結構特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型機床如鏜銑鉆復合加工中心、車銑復合車削中心、銑鏜鉆車復合復合加工 4.4 控制智能化 隨著人工智能技術的發(fā)展，為了滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化的發(fā)展需求，數(shù)控機床的智能化程度在不斷提高。 4.5 驅(qū)動并聯(lián)化 并聯(lián)運動機床克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、

7、刀具只能沿固定導軌進給、作業(yè)自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機構驅(qū)動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現(xiàn)多坐標聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點。 4.6 極端化(大型化和微型化) 國防、航空、航天事業(yè)的發(fā)展和能源等基礎產(chǎn)業(yè)裝備的大型化需要大型且性能良好的數(shù)控機床的支撐。 4.7高可靠性 數(shù)控機床與傳統(tǒng)機床相比，增加了數(shù)控系統(tǒng)和相應的監(jiān)控裝置等，應用了大量的電氣、液壓和機電裝置，易于導致出現(xiàn)失效的概率

8、增大；工業(yè)電網(wǎng)電壓的波動和干擾對數(shù)控機床的可靠性極為不利，而數(shù)控機床加工的零件型面較為復雜，加工周期長，要求平均無故障時間在2萬小時以上。 4.8加工過程綠色化 隨著日趨嚴格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環(huán)境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機床不斷出現(xiàn)，并在不斷發(fā)展當中。 4.9多媒體技術的應用 多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對用戶界面提出了圖形化的要求。 5.結束語 中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應該抓住機會不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進技術，加大技術創(chuàng)新與人才培訓力度，提高企業(yè)綜合服務能力。力爭早日實現(xiàn)數(shù)控機床產(chǎn)品從低端到高端、從初級產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉變，實現(xiàn)從中國