數控技術現狀及發(fā)展趨勢

專家講座課程報告題目名稱：數控技術學院：機械工程學院專業(yè)年級：機械設計制造及其自動化12級姓名：任慶賀班級學號：機制12-2-11授課教師：范久臣二Ｏ一五年十一月十三日TOC\o"1-3"\h\u206221數控技術發(fā)展現狀 14741．1國外數控技術發(fā)展現狀 1114351．2國內數控技術發(fā)展現狀 390372數控技術發(fā)展趨勢 61482．1高速、高精度化 6291652．2智能化、開放式、網絡化 7236222．3環(huán)?；?851752．4采用五軸聯動加工和復合快速力 8125142．5重視新技術標準、規(guī)范的建立 9207623對我國數控技術和產業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考 106974自身發(fā)展 101數控技術發(fā)展現狀1．1國外數控技術發(fā)展現狀20世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術進步。自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已經歷了50個年頭。數控設備涉及：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機，形成龐大的數控制造設備家族，每年全世界的產量有10～20萬臺，產值上百億美元?！笆濉皠倓傞_始，國防科工委就明確提出了在軍工公司中投入6．8億元，用于對1．2－1．8萬臺機床的數控化改造。目前，國際上最大的數控系統(tǒng)生產廠是日本FANUC公司，1年生產5萬套以上系統(tǒng)，占世界市場約40％左右，另一方面是德國的西門子公司約占15％以上，再次是德海德漢爾、西班牙發(fā)格、意大利菲地亞、法國的NUM、日本的三菱、安川。國產數控系統(tǒng)廠家主要有華中數控、北京航天機床數控集團、北京凱恩帝、北京凱奇、沈陽藝天、廣州數控、南京新方達、成都廣泰等，國產數控生產廠家規(guī)模都較小，年產都還沒有超過300～400套。國外具有世界影響力的機床公司有很多，在此重點介紹以下幾家。(1)日本山崎馬扎克公司開發(fā)出了2種可使用長鏜桿切削工件的復合加工機床，一種是以臥式車床為原型，與臥式加工中心(MC)組合而成的臥式復合加工機床“INTEGREXe一650HII”；另一種是以立式車床為原型，與立式MC組合而成的立式復合加工機床“INTEGREXe一1060V／8IIRAM”。INTEGREXeII系列裝載了MAZATROLMATRIX以及各種新功能，以MarkII為名稱，是對2l世紀的制造工廠帶來革命性沖擊的劃時代的復合加工機。其重要特點是主軸最高轉速1600r／min，快移速度40m／min，刀具庫容量40把，刀具更換時間(刀到刀)1．8s(刀具質量20kg以下)。新的臥式復合加工機床在MC端的主軸軸頭上安裝一個帶有長849mm鏜桿的“長鏜桿架”。該鏜桿架自頂端起依次由刀具、長柄和刀架組成。該鏜桿架的后端有4個固定位置，由操作人員將其裝在MC一側設計有相同固定位置的主軸軸頭上。MC一側的主軸除從機床正面觀測處在縱深方向的y軸外，尚有一個B軸(位于l，軸四周的軸)。l，軸的可動范圍為650mm，B軸的轉動范圍在1800以上。長鏜桿架與MC一側的主軸軸頭的上述動作聯動。在由車床主軸(工件主軸)固定的工件外周上可以加工任意角度的軸孔。并且還能在最后形成的軸孔內徑上切削溝槽等。而立式復合加工機床并沒有在MC主軸軸頭上安裝用于鏜桿加工的刀架，而是沿著機床立柱在主體垂直方向安裝一個供鏜桿使用的柱塞。這種柱塞具有900mm的行程，固定在鏜桿桿頭上的刀具在工件內面可達成900mm的深度。同時還配備供鉆孔加工工具專用的自動工具更換裝置(ATC)，從進料斗中準備的6種工具中選擇并固定所使用的工具的工作由ATC自動完畢。該ATC是在MC一側的ATC之外此外設計的。立式復合加工機床采用由MC主軸和鉆孔柱塞組成的“雙頭”結構。因此，在其中一方進行切削的過程中，通過讓另一方移至可動范圍之外處在待機狀態(tài)，防止兩者互相干擾。(2)美國法道VMC4020C機床是由上海法道機床有限公司嚴格按照美國法道公司的技術標準在國內組裝生產。其具有16．8kW(22．5hp)強大的主軸電動機在全轉速范圍內提供穩(wěn)定的扭矩輸出。主軸采用無齒輪雙速電子調速系統(tǒng)，更寬的調速范圍提供更好的運營特性。主軸轉速最高可達成7500r／rain。采用獲得專利的刀柄拉桿機構，保證刀具在強力切削中的鎖緊。無論是切削鋼件還是鋁件，都保證其有充足的動力，既可重切削又可高速切削。剮性攻絲在150～1500r／min高速下可保證螺矩和深度精度，且不須額外配備攻絲夾頭。床身采用整體鑄造，內部遍布網狀加強筋結構。重型鑄鐵的矩型導軌提供更大的接觸面，實現最佳的減振性能和剛性。伺服電動機采用世界名品BALDO電動機，高達16900N的軸推力，有著高的安全可靠性。機床所有采用直徑達成40mm的日本精工滾珠絲杠，在低速下提供工作臺的高速移動，延長絲杠壽命，允許長時間重載運營。工作臺的承載能力可達成1700kg。加高的z軸立柱，有著長達711mm的垂直行程。主軸端面到工作臺面距離可達102～813nun?？扇菁{21把刀具的全封閉刀庫，最大刀具直徑(鄰位無刀具)可達成152mill，刀具最大重量可達6．8kg。(3)CNC6132／40數控車床配備西門子(SINU—MERIK801)系統(tǒng)和交流伺服單元，采用自動刀架及手壓式潤滑系統(tǒng)。該機床床身導軌采用超音頻淬火工藝，最大工件回轉直徑為400mill，耐磨性強，精度保持性好；主軸系統(tǒng)結構先進，回轉精度高，抗振性好，主軸轉速范圍100—1600r／min，具有運營平穩(wěn)、工作可靠、精度高、功能豐富、操作方便、應用范圍廣等特點，能自動完畢開深槽、坯料去除、螺紋車削、深孔、彈性攻絲等，都可以通過固定的車削循環(huán)以及豐富的編程指令集來實現。適合于多品種、中小批量產品的加工。(4)德馬吉(DMG)公司生產的CTX310ECO通用車床其主軸驅動在無級可調情況下，轉速可達5000r／min，輸出功率為llkW，扭矩為112N·Ill，可為書51—200mm直徑范圍的高規(guī)定車削操作提供最佳的前提條件。在此，主軸上的直接測量系統(tǒng)與可供選擇的法那科或西門子提供的高端CNC控制器相結合，提供最高的定位精度。此外，在標準配置中就已擁有德馬吉的創(chuàng)新產品——1個帶有12個刀位的VDI30刀塔，其中的6個刀位可以選配動力刀具并配置C軸。除此之外，用于軸加工的可編程移動的尾座也包含在標準配置中；標準配置中還涉及在所有軸上用于保證工藝穩(wěn)定性及工件加工精度的直線滾動導軌。每根軸均配有數字驅動裝置，它使x軸的快移速度可達成24m／min，Z軸的快移速度可達成30m／min。在操控方面，無論是CTX310ECO還是CTX510ECO，都采用西門子和發(fā)那科的高科技三維CNC數控系統(tǒng)，同時還提供最大可達15英寸的彩色LCD操作顯示器，標準鍵盤和電子控制手輪。除了在任何情況下都極具說服力的硬件配置，CTX310ECO和CTX510ECO外，尚有若干在現場信息領域內支持操作人員對車床進行舒適操控的軟件，其中涉及整合在西門子控制系統(tǒng)中的ShopTum圖形化編程軟件以及法那科控制系統(tǒng)中的ManualGuidei圖形化編程軟件。ECO系列產品在操控方面的其他過人之處在于強大的刀具管理以及直觀的圖形界面設立，還具有強大的圖形界面故障診斷功能。1．2國內數控技術發(fā)展現狀我國數控技術起步于20世紀50年代末期，經歷了初期的封閉式開發(fā)階段，“六五”、“七五”期間的消化吸取、引進技術階段，“八五”期間建立國產化體系階段，“九五”期間產業(yè)化階段，現已基本掌握了現代數控技術，建立了數控開發(fā)、生產基地，培養(yǎng)了一批數控專業(yè)人才，初步形成了自己的數控產業(yè)。目前，較具規(guī)模的公司有廣州數控、航天數控、華中數控等，生產了具有中國特色的經濟型、普及型數控系統(tǒng)。經半個世紀的發(fā)展，產品的性能和可靠性有了較大的提高，逐漸被用戶認可，在市場上站穩(wěn)了腳跟。但是由于系統(tǒng)技術含量低，產生的附加值少，不具有與進口系統(tǒng)進行全面抗衡的能力，只在低端市場占有一席之地，還不能為我國數控產業(yè)起到支撐的作用，與國外相比，尚有不小的差距。重要問題有以下幾方面：(1)技術創(chuàng)新成分低、消化吸取能力局限性目前我國數控技術的研究重要還是依照國外開發(fā)的一些模式按部就班地進行。真正創(chuàng)新的成分不多，對國外技術的依賴度較高，對所引進技術的消化依舊停留在掌握已有技術和提高國產化率上，沒有完全形成產品自主開發(fā)能力和技術創(chuàng)新能力。技術引進是加快我國控技術發(fā)展的一條重要途徑，但引進的技術要實現從主線上提高我國數控技術水平，必須進行充足的消化吸取。消化吸取的力度不強，不僅無法擺脫對國外技術的依賴，并且還會導致對國外技術依賴性增強的反作用。(2)技術創(chuàng)新環(huán)境不完善我國尚未形成有助于公司技術創(chuàng)新的競爭環(huán)境。公司技術創(chuàng)新的動力來源于對經濟利益的追求和外部市場的競爭壓力，其技術創(chuàng)新意識不強。公司還沒有建立良好的技術創(chuàng)新機制，絕大部分公司的技術創(chuàng)新組織仍處在一種分散狀態(tài)，很難取得高水平的科研成果。(3)產品可靠性、穩(wěn)定性不高可靠性的指標一般采用平均無端障時間(MTBF，單位為h)，國外數控系統(tǒng)平均無端障時間在10000h以上，國產數控系統(tǒng)平均無端障時間僅為3000—6000h。這使得可靠性、穩(wěn)定性上就與國外技術相差很大，必然影響產品的市場占有率。(4)網絡化限度不夠我國數控技術的網絡化限度不夠，目前重要用于NC程序傳送，采用紙帶閱讀器、串口通訊技術，其集成化、遠程故障排除、網絡化水平有限。(5)體系結構不夠“開放”大部分數控產品體系結構不夠開放，用戶接口不完善，少數具有開放功能的產品又不能形成真正的產品，只是停留在實驗、試制階段。用戶不能根據自己的需要將積累的技術經驗融入到系統(tǒng)中，無形中流失了很多對數控技術改善、創(chuàng)新和完善的資源。針對以上存在的局限性，國內機床公司廠家作出了很大的努力。目前，較具規(guī)模的公司有廣州數控、航天數控、華中數控等，生產了具有中國特色的經濟型、普及型數控系統(tǒng)。下面作簡樸的介紹。(1)華中“世紀星”數控系統(tǒng)在功能和配置方面遠優(yōu)于國外普及型數控系統(tǒng)。特別是在多軸(9軸)聯動、三維圖形顯示、動態(tài)仿真、大容量程序內存、雙向螺距補償、漢字界面、網絡功能、開放體系結構、哪彩色腳糕LWO豁f貉-。＼，一平昂-朋洲Repons綜述薄形顯示器等配置方面，已達成國外高檔系統(tǒng)(如FANUC18、SIMENSE一840)的水平。眾所周知，國外的高檔數控系統(tǒng)價格非常昂貴，如意大利Fidia仿形數控系統(tǒng)價格為60一70萬元人民幣，英國的雷尼紹仿形測頭價格高達28萬元人民幣；德國Walter的數控工具磨床，僅一種刀具的編程軟件即需l萬美元。而華中數控與菲地亞相同檔次的仿形數控系統(tǒng)價格約僅為其1／3。此外，若進口五軸聯動以上的數控系統(tǒng)，還受到西方政府的管制，要對最終用戶和最終用途進行調查，限制其使用，若認為與軍事工業(yè)有關，則不予批準。即使我國民用工業(yè)能購進口這類設備，其價格也非常昂貴，僅一套CNC單元價格高達20多萬元人民幣，而華中數控五軸CNC，價格約為其1／4。此外開放式、網絡化已成為當今數控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。華中“世紀星”系列數控系統(tǒng)涉及世紀星HNC一18i、HNC一19i、HNC一2I和HNC一22四個系列產品，均采用工業(yè)微機(IPC)作為硬件平臺的開放式體系結構的創(chuàng)新技術路線，充足運用PC軟、硬件的豐富資源，通過軟件技術的創(chuàng)新，實現數控技術的突破。通過工業(yè)PC的先進技術和低成本保證數控系統(tǒng)的高性價比和可靠性。并充足運用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領域的最新成果，如大容量存儲器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息互換、聯網通訊等技術，使數控系統(tǒng)可以隨著PC技術的發(fā)展而發(fā)展，從而長期保持技術上的優(yōu)勢。(2)廣州數控生產的GSK983M系統(tǒng)是中高檔數控系統(tǒng)產品，該系統(tǒng)最多可實現5軸4聯動，可實現高速高精閉環(huán)加工，最高移動速度達24m／mim，精度達?？蓪崿F12種固定循環(huán)，空間螺旋線插補，刀補C，螺補，用戶宏A／B，比例縮放，坐標系旋轉等等功能；內嵌式PMC，192／128個I／0點，5000步容量，梯圖編程，大大方便和簡化機床強電設計并可由用戶自行二次開發(fā)?？蓪崿FDNC加工，程序及參數傳輸功能，極大方便于加工程序備份保存和機床調整。圖形顯示，中／英文菜單，后臺編輯；配備10．4英寸TFT液晶顯示器。具有低價格、高性能、高可靠性，等等優(yōu)點，較適合用于銑床和小型加工中心。其加工穩(wěn)定性在國產系統(tǒng)中占有一定的優(yōu)勢，該系統(tǒng)已被國內絕大多數機床廠家認可。(3)北京航天數控系統(tǒng)有限公司最新推出的CASNUC2100E數控系統(tǒng)是一個將PCI04板嵌入到控制系統(tǒng)中的一體化的車、銑床閉環(huán)數控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將控制系統(tǒng)、顯示面板、操作面板集于一體，結構緊湊，易于安裝；彩色LCD顯示，具有功能全面、性能可靠、連接簡樸、性價比高等優(yōu)點。CASNUC2100E數控系統(tǒng)合用于車床、銑床、鉆床、磨床等4軸以下的機械設備控制。(4)凱奇數控開發(fā)的NC一110系統(tǒng)采用開放式結構，模塊化設計，嵌入式PC機．可跟蹤PC機的技術發(fā)展，不斷豐富系統(tǒng)的功能，保持系統(tǒng)的高解決速度。該系統(tǒng)通過廣泛的國際、國內合作，能為用戶提供最佳的軟硬件配置方案和合理的性能價格比。系統(tǒng)可進行多過程控制，大容量程序存儲，內藏PLC控制器，提供充足的I／O點。系統(tǒng)采用一體化設計，使用維修方便，并通過嚴格的國內外電磁兼容性和環(huán)境實驗、檢測，具有高可靠性。軟件功能強大，可控制多種機床，如車床、銑床、各種類型加工中心、磨床等。該系列產品已在國內外得到廣泛應用。(5)由齊齊哈爾二機床集團、清華大學和哈爾濱電機廠有限公司“產學研用”密切合作開發(fā)的XNZD2415大型龍門式五軸聯動混聯機床，是我國在并聯機床研究方面的一個突破。該機床結合串聯結構與并聯結構的優(yōu)點，采用雙柱龍門工作臺移動式，用直線驅動實現虛擬空間坐標位置變換。結構簡樸，多自由度運動能力強，具有較高的柔性和工藝集成度。并聯運動采用兩組平行四邊形機構，A／C擺角銑頭采用雙蝸桿消隙機構驅動，交叉滾柱軸承支撐，剛度高，保證了主軸進給剛度及精度，實現A軸轉角±1050、C軸連續(xù)轉角O～4000，可實現葉片、導葉等復雜空間曲面的加工。由清華大學開發(fā)的基于RT—Linux的數控系統(tǒng)采用高精度控制算法，應用數控后置解決系統(tǒng)將標準刀位文獻轉換為標準加工代碼。(6)山東大學研制的具有自主知識產權的內裝式電動機驅動的磁懸浮軸承高速主軸單元樣機。通過采用遺傳算法對電磁軸承進行了多目的優(yōu)化設計，開展了磁懸浮軸承的仿真研究、軸承剛度測試以及工業(yè)磨削實驗、磁懸浮軸承起浮實驗等。該主軸單元樣機的最高轉速達成34000r／rain，剛度達645．9N／p,m，回轉精度達0．0015mm。數字控制器采用DSPTMS320VC33為系統(tǒng)硬件平臺，PC機監(jiān)視狀態(tài)實時顯示。通過在濟南四機數控機床有限公司研制的J4K一095數控內外圓復合磨床上進行磨削實驗，目前磨出的鋼件內孔表面粗糙度為0．89p,m。(7)南京數控機床公司開發(fā)的高效、大型車削單兀是國內重機、軍工和航天等行業(yè)急需的設備。通過大型車削加工單元的研制，主軸最大輸出扭矩達2500N·m，主軸最高轉速2500r／min，可適合大扭矩切削。高加工效率。同時對主軸的加工工藝，軸單元的動平衡，主軸箱體孔的研磨工藝，軸承與主軸和箱體孔的眄己合，主軸軸承的預加負荷及溫升控制進行了大量的實驗，保證主軸單元規(guī)定的技術規(guī)定。采用模塊化設計。針對加工不同零件實現不同的模塊組合，使機床具有較寬合用范圍。此外還針對兵器和航天行業(yè)典型的彈體類零件的特點和規(guī)定設計了龍門式上下料機械手。(8)武漢重型機床廠研制的CKX53160型數控單柱移動立式銑車床，加工直徑16m，加工高度6．3in，工作臺承重550t并可精確分度，規(guī)定工件一次裝卡完畢車、銑、鏜、鉆、攻絲、磨削所有加工工序，制造難度大。該機床的試制成功，保證了三峽電站550t巨型水輪機轉輪的加工。武漢重型機床廠研制開發(fā)的重型七軸五聯動車銑復合加工機床，最大加工高度2000lllm，最大加工直徑8000mm，承重100t，具有五聯動車、銑復合加工，在線測量等功能，可實現工作臺自動精確分度，能一次裝卡完畢螺旋槳的所有工序的加工，是我國首臺自行研制的大型螺旋槳數控五軸聯動加工機床，并達成當代國際先進水平。2數控技術發(fā)展趨勢在現代制造系統(tǒng)中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息解決、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。工業(yè)發(fā)達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè)，并且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑。數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，其技術范圍覆蓋很多領域：①機械制造技術；②信息解決、加工、傳輸技術；③自動控制技術；④伺服驅動技術；⑤傳感器技術；⑥軟件技術等。從目前世界上數控技術發(fā)展的趨勢來看，其重要研究熱點有以下幾個方面。2．1高速、高精度化高速切削加工不僅可以提高生產效率，并且可以改善加工質量，所以自20世紀90年代初以來，便成為機床技術重要的發(fā)展方向。各國相繼推出了許多主軸轉速10000r／rain至60000r／min以上的加工中心和數控銑床。高速切削加工正與硬切削加工、于切削和準干切削加工以及超精密切削加工相結合；正從銑削向車、鉆、鏜等其他工藝擴展；正向較大切削負荷方向發(fā)展。高速加工對機床和功能部件的規(guī)定是：主軸功能部件的速度應能達成12000～40000r／min；工作臺最高進給速度應達成40～60m／min；加速度達成lg；高剛性的機械部件結構；高穩(wěn)定、高剛度、冷卻良好的高速主軸；精確的熱補償系統(tǒng)；高速解決能力的控制系統(tǒng)(具有NURBS插補功能和預解決能力的控制系統(tǒng))。瑞士的米克朗(MIKRON)公司生產的HSM立式加工中心，它在主軸轉速為30000r／min(12．5kW)、進給速度40m／min、加速度17m／s2的情況下，實現平穩(wěn)運營；日本安田公司生產的YBM950V型立式加工中心，其主軸在20000～30000r／min高速運轉時，仍十分平穩(wěn)，銑削平面的粗糙度可達0．4斗m。國產數控機床及其功能部件無論在技術參數上，還是在各種動態(tài)指標上，與工業(yè)發(fā)達國家的同類產品均存在一定差距。目前，國內沈陽機床集團在引進技術的基礎上成功開發(fā)出BW60HS／I型系列高速臥式加工中心，并已批量進入市場。該機采用電主軸，主軸最高轉速16000r／min，由零至最高轉速的時間為ls，快速移動速度60m／min。寧江集團開發(fā)的高速加工中心主軸轉速高達40000r／min。當前，在數控機床精密化方面，美國的水平最高，不僅生產中小型精密機床，并且由于國防和尖端技術的需要，研究開發(fā)了大型精密機床。其代表產品有LLL實驗室研制成功的DTM一3型精密車床和LODTM大型光學金剛石車床，它們是世界公認水平最高的、達成當前技術最前沿的大型精密機床。其它國家也相應研制成功各種類似的裝備，如英國的Cran·field、日本的東芝機械等。近年來我國對超精密機床的研制也一直在進行。北京機床研究所研制成功了JCS一027型超精密車床、JCS一03型超精密銑床、JCS一035型數控超精密車床等。2．2智能化、開放式、網絡化2l世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內容涉及在數控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電動機參數的自適應運算、自動辨認負載、自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、specidRepons綜述能化的人機界面等；尚有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。日本MAZAK株式會社的日本工廠是世界上為數不多的智能管理的代表。整個工廠實行計算機網絡智能化管理。智能生產中心通過機床的數控系統(tǒng)、生產線上的網絡管理Pc機、立體倉庫的計算機進行管理。智能生產中心由CAM—WARE輔助制造編程系統(tǒng)、智能化日程管理系統(tǒng)、智能化工具管理系統(tǒng)、智能化監(jiān)控系統(tǒng)組成。馬扎克公司在中國的公司，生產現場的數控機床用以太網并與智能生產中心相連。在此基礎上再借助以太網與公司上層的CAD／MRP(EPR)等系統(tǒng)聯接，實現整個公司的信息集成，建立了智能網絡化工廠。為解決傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)封閉性和數控應用軟件的產業(yè)化生產存在的問題，目前許多國家對開放式數控系統(tǒng)進行研究，如美國的NGC、歐共體的OSACA、日本的OSEC，中國的ONC等。數控系統(tǒng)開放化已經成為數控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數控系統(tǒng)就是數控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運營平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增長或剪裁結構對象(數控功能)，形成系列化。并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運營平臺、數控系統(tǒng)功能庫以及數控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統(tǒng)、制造公司對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如靈敏制造、虛擬公司、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EM0200l展中，日本山崎馬扎克公司展出的“Cyber-ProductionCenter”(智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈機床公司展出的“ITplaza”(信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子公司展出的“OpenManufac—tufingEnvironment”(開放式制造環(huán)境，簡稱OME)等，反映了數控機床加工向網絡化方向發(fā)展的趨勢。2．3環(huán)?；S著人們環(huán)境保護意識的加強，對環(huán)保的規(guī)定越來越高。不僅規(guī)定在機床制造過程中不產生對環(huán)境的污染，也規(guī)定在機床的使用過程中不產生二次污染。在這種形勢下，裝備制造領域對機床提出了無冷卻液、無潤滑液、無氣味的環(huán)保規(guī)定，機床的排屑、除塵等裝置也發(fā)生了深刻的變化。上述綠色加工工藝愈來愈受到機械制造業(yè)的重視。目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10％一15％的加工實行了干切削或準干切削。美國HARDING的QUEST系列車床、德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術；日本富士公司的數控車床采用了冷風冷卻技術。2．4采用五軸聯動加工和復合快速力采用五軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅粗糙度好，并且效率也大幅度提高。一般認為，1臺五軸聯動機床的效率可以等于2臺三軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼工件時，五軸聯動加工可比三軸聯動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因五軸聯動數控系統(tǒng)、主機結構復雜等因素，其價格要比三軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了五軸聯動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現，使得實現五軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度減少，數控系統(tǒng)的價格差距縮小，因此促進了復合主軸頭類型五軸聯動機床和復合加工機床(含五面加工機床)的發(fā)展。在EM02023展會上，新日本工機的五面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得五面加工和五軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下五面加工和五軸聯動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD／CAM