西門子數(shù)控在社會(huì)上的用途日益明顯，技術(shù)工程離不開發(fā)西門子數(shù)控，小編在這里向您推薦西門子數(shù)控就找泰之，下面就來(lái)介紹一下西門子數(shù)控吧。

    目前國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢(shì)如下：①新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。②開車去交流，數(shù)字化方向發(fā)展。③增強(qiáng)通信能力，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。④數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展。

國(guó)外具有世界影響力的機(jī)床公司有很多，在下面的幾大亮點(diǎn)。

   （1）日本的山崎馬扎克公司已經(jīng)開發(fā)出兩種可用于長(zhǎng)鏜桿切削機(jī)床工件，一種是臥式車床為原型，與臥式加工中心(MC)組合而成的臥式復(fù)合加工機(jī)床“INTEGREX e一650H II”；另一種是以立式車床為原型，垂直立式機(jī)床“INTEGREX EA 1060V / 8 二 RAM”的MC組合。

    INTEGREX e II系列裝載了MAZATROL MATRIX以及各種新功能，在馬克 二世的名字，是對(duì)2l世紀(jì)的制造工廠帶來(lái)革命性沖擊的劃時(shí)代的復(fù)合加工機(jī)。其主要特點(diǎn)是主軸最高轉(zhuǎn)速1 600 r／min，快速移動(dòng)40 米/分鐘，刀庫(kù)容量40，換刀時(shí)間（刀對(duì)刀）1.8 S（刀具品質(zhì)20 公斤或更少）。

    與主軸的MC頭到底長(zhǎng)849 毫米鏜桿“長(zhǎng)鏜桿架”新的水平安裝的機(jī)床。鏜桿架依次從頂部通過(guò)該工具，煎鍋和炮塔組件。該鏜桿架的后端有4個(gè)固定位置，由操作人員將其裝在MC一側(cè)設(shè)計(jì)有相同固定位置的主軸軸頭上。MC一側(cè)的主軸除從機(jī)床正面觀察處于縱深方向的y軸外，還有一個(gè)B軸（位于升，圍繞軸的軸線）。升，可動(dòng)范圍為650mm的軸，B軸的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍在1800以上。長(zhǎng)鏜桿架與MC一側(cè)的主軸軸頭的上述動(dòng)作聯(lián)動(dòng)。

    在車床心軸的軸孔（工件主軸）可以在固定工件的外周上的任何角度進(jìn)行處理。而且軸孔直徑切削溝槽等的最終形式。

而立式復(fù)合加工機(jī)床并沒有在MC主軸軸頭上安裝用于鏜桿加工的刀架，但在沿著用于鏜孔的柱塞桿的安裝的機(jī)器方向的主垂直列。這種柱塞具有900 mm的行程，固定切刀鏜桿桿頭在工件的表面可以達(dá)到900 毫米的深度。同時(shí)還配備供鉆孔加工工具專用的自動(dòng)工具更換裝置(ATC)，從進(jìn)料斗中準(zhǔn)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(dòng)完成。該ATC是在MC一側(cè)的ATC之外另外設(shè)計(jì)的。

    立式復(fù)合加工機(jī)床采用由MC主軸和鉆孔柱塞組成的“雙頭”結(jié)構(gòu)。因此，在這個(gè)過(guò)程中，其中一個(gè)切削，所以由可動(dòng)范圍比其它的待機(jī)狀態(tài)移動(dòng)時(shí)，以防止兩者之間的相互干擾。

    (2)其具有16．8 kW(22．5 hp)強(qiáng)大的主軸電動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的扭矩輸出。主軸采用無(wú)齒輪雙速電子調(diào)速系統(tǒng)，更寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供更好的經(jīng)營(yíng)特色。主軸轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到7 500 r／rain。采用了專利的手柄連桿機(jī)構(gòu)，確保工具被鎖定在重切削。無(wú)論是易切削鋼或鋁，有保證的全功率，既重切削加工，而且高速切削。竊聽在150?1 500 轉(zhuǎn)/分高的速度和深度可以保證螺旋槳的槳距的精度的切割，并不得配備額外的攻絲夾頭。床與整體鑄造，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)。重型鑄鐵的矩型導(dǎo)軌提供更大的接觸面，最佳的剛度和阻尼性能。采用世界著名的BALDO電機(jī)伺服電機(jī)，截至16 900 N軸向推力，具有很高的安全性和可靠性。機(jī)床全部采用直徑達(dá)到40 mm的日本精工滾珠絲杠，在低速下提供工作臺(tái)的高速移動(dòng)，延長(zhǎng)螺桿的壽命，允許長(zhǎng)期過(guò)載。表負(fù)載能力達(dá)1 700 公斤。加高z軸柱，有著長(zhǎng)達(dá)711mm的垂直行程。主軸鼻端至高達(dá)102?813 尼姑臺(tái)面的距離?？扇菁{21把刀具的全封閉刀庫(kù)，最大刀具直徑（鄰位無(wú)刀具）可達(dá)到152 磨，刀具最大重量可達(dá)6．8 kg。

    (3)CNC6132／40數(shù)控車床配備西門子(SINU—MERIK 801)系統(tǒng)和交流伺服單元，自動(dòng)對(duì)刀和手壓潤(rùn)滑系統(tǒng)。該機(jī)床床身導(dǎo)軌采用超音頻淬火工藝，最大工件回轉(zhuǎn)直徑為400 mill，耐磨損，精度保持性好；主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)，回轉(zhuǎn)精度高，良好的抗振性，主軸轉(zhuǎn)速范圍100-1 600 轉(zhuǎn)/分，已順利運(yùn)行，可靠，精度高，功能豐富，操作方便，具有廣泛的應(yīng)用范圍，可以自動(dòng)打開深槽，空白已刪除螺紋車削，深，柔性攻絲等。都可以通過(guò)固定的車削循環(huán)以及豐富的編程指令集來(lái)實(shí)現(xiàn)。適用于多品種，加工小批量的產(chǎn)品。

    (4)德馬吉(DMG)公司生產(chǎn)的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅(qū)動(dòng)在無(wú)級(jí)可調(diào)情況下，轉(zhuǎn)速可達(dá)5 000r／min，的LL 千瓦的輸出功率，扭矩112 N·生病，對(duì)于書，要求車削操作的51-200 毫米直徑范圍提供最好的條件。在這種情況下，主軸上的直接測(cè)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(jié)合，提供最高的精度。

另外，在標(biāo)準(zhǔn)配置中就已擁有德馬吉的創(chuàng)新產(chǎn)品——1個(gè)帶有12個(gè)刀位的VDI 30刀塔，其中的6個(gè)刀位可以選配動(dòng)力刀具并配置C軸。另外，用于軸加工的可編程移動(dòng)的尾座也包含在標(biāo)準(zhǔn)配置中；標(biāo)準(zhǔn)配置中還包括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(dòng)導(dǎo)軌。每個(gè)軸都配有數(shù)字式驅(qū)動(dòng)器它使多達(dá)24 米/分鐘x軸快移速度，Z軸快移速度高達(dá)30 米/分鐘。

在操控方面，無(wú)論是CTX 310 ECO還是CTX 510ECO，都采用西門子和發(fā)那科的高科技三維CNC數(shù)控系統(tǒng)，它還提供了多達(dá)15英寸彩色液晶操作顯示屏，標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤和電子控制手輪。在任何情況下，除了引人注目的硬件配置，CTX 310 ECO和CTX510 ECO外，還有若干在現(xiàn)場(chǎng)信息領(lǐng)域內(nèi)支持操作人員對(duì)車床進(jìn)行舒適操控的軟件，其中包括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Manual Guide i圖形化編程軟件。ECO系列產(chǎn)品在操控方面的其他過(guò)人之處在于強(qiáng)大的刀具管理以及直觀的圖形界面設(shè)置，還具有強(qiáng)大的圖形界面故障診斷功能。

1．2 國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

    我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代末期，經(jīng)歷了封閉開發(fā)的早期階段，“規(guī)劃綱要”，消化和“七五”期間的吸收，舞臺(tái)技術(shù)引進(jìn)的，“八五”期間建立國(guó)產(chǎn)化體系階段，工業(yè)化階段“九五”期間基本掌握了現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，建立了數(shù)控的發(fā)展，生產(chǎn)基地，數(shù)控培養(yǎng)了一批專業(yè)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。目前，規(guī)模較大的企業(yè)葛蘭素史克，航天數(shù)控，華中數(shù)控，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)有中國(guó)特色，普及型數(shù)控系統(tǒng)。發(fā)展半世紀(jì)后，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，逐漸被認(rèn)可的用戶，一個(gè)企業(yè)在市場(chǎng)上站住腳。然而，由于技術(shù)含量低的系統(tǒng)，產(chǎn)生較少的附加值，沒有與全面導(dǎo)入系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)的能力，僅放置在低端市場(chǎng)，不能玩我們的數(shù)控產(chǎn)業(yè)的支撐作用，與其他國(guó)家相比，有不小的差距。主要問(wèn)題有以下幾方面：

    (1)技術(shù)創(chuàng)新成分低、消化吸收能力不足目前我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究主要還是依照國(guó)外開發(fā)的一些模式按部就班地進(jìn)行。很少有真正創(chuàng)新的成分，對(duì)國(guó)外技術(shù)依存度高，對(duì)所引進(jìn)技術(shù)的消化依舊停留在掌握已有技術(shù)和提高國(guó)產(chǎn)化率上，沒有完全形成獨(dú)立的產(chǎn)品開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。技術(shù)引進(jìn)是加快我國(guó)控技術(shù)發(fā)展的一條重要途徑，但引進(jìn)技術(shù)，以提高我們的數(shù)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基本的水平，必須在充分消化和吸收。消化吸收力度不強(qiáng)，不但無(wú)法擺脫對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴，而且還會(huì)造成對(duì)國(guó)外技術(shù)依賴性增強(qiáng)的反作用。

    (2)技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境不完善我國(guó)尚未形成有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力來(lái)源于對(duì)經(jīng)濟(jì)利益的追求和外部市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，其技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)。企業(yè)還沒有建立良好的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，絕大部分企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新組織仍處于一種分散狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)的科學(xué)研究的高水平。

   （3）可靠性，穩(wěn)定性不常用的高可靠性平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF指標(biāo)，單位小時(shí)），國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間在10 000 h以上，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間僅為3 000-6 000 小時(shí)。這使得可靠性，穩(wěn)定性上就與國(guó)外技術(shù)相差很大，不可避免地影響到產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率。

    (4)網(wǎng)絡(luò)化程度不夠我國(guó)數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化程度不夠，NC程序主要用于傳輸，使用紙帶閱讀機(jī)，串行通信技術(shù)，它的集成，遠(yuǎn)程故障排除，有限的網(wǎng)絡(luò)水平。

   （5）架構(gòu)是不夠的“開放”最開放的體系結(jié)構(gòu)數(shù)控產(chǎn)品是不夠的，用戶界面是不完美的，少數(shù)具有開放功能的產(chǎn)品又不能形成真正的產(chǎn)品，僅僅停留在試驗(yàn)中，審判階段。用戶不能根據(jù)自己的需要將積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)融入到系統(tǒng)中，數(shù)控?zé)o形中失去了很多技術(shù)改進(jìn)，創(chuàng)新和改進(jìn)的資源。

    針對(duì)上述存在的不足，國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)制造商已經(jīng)作出了巨大努力。目前，規(guī)模較大的企業(yè)葛蘭素史克，航天數(shù)控，華中數(shù)控，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)有中國(guó)特色，普及型數(shù)控系統(tǒng)。下面簡(jiǎn)單介紹一下。

    (1)華中“世紀(jì)星”數(shù)控系統(tǒng)在功能和配置方面遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)外普及型數(shù)控系統(tǒng)。特別地，多軸線（軸9）聯(lián)動(dòng)，三維圖形顯示，動(dòng)態(tài)模擬，大容量程序存儲(chǔ)器，雙向螺距補(bǔ)償，中國(guó)的界面，網(wǎng)絡(luò)功能，開放式體系結(jié)構(gòu)，哪種顏色的浣熊腳蛋糕LWO豁一平昂-朋洲Repons綜述薄形顯示器等配置方面，已達(dá)到國(guó)外高檔系統(tǒng)(如FANUC18、SIMENSE一840)的水平。

    我們都知道，高檔數(shù)控系統(tǒng)在國(guó)外的價(jià)格是非常昂貴的，如意大利Fidia仿形數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格為60一70萬(wàn)元人民幣，英國(guó)的雷尼紹仿形測(cè)頭價(jià)格高達(dá)28萬(wàn)元人民幣；德國(guó)Walter的數(shù)控工具磨床，只有一個(gè)編程軟件工具，它需要一萬(wàn)塊錢升。數(shù)控中亞和菲律賓在同檔次的數(shù)控系統(tǒng)剖析它的價(jià)格僅為1/3左右。另外，如果導(dǎo)入超過(guò)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，西方政府也受到監(jiān)管，對(duì)最終用戶和最終用途調(diào)查限制其使用，如果你仔細(xì)想想軍工，不獲批準(zhǔn)。即使我國(guó)民用工業(yè)能購(gòu)進(jìn)口這類設(shè)備，它的價(jià)格是非常昂貴的，只有CNC裝置的價(jià)格高達(dá)20多萬(wàn)元，華中數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控，價(jià)格大約是1/4。

    也開放，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢(shì)。中央“世紀(jì)星”系列數(shù)控系統(tǒng)包括世紀(jì)星HNC一18I，HNC一19I，HNC一2I和HNC一22四個(gè)系列產(chǎn)品，均采用工業(yè)微機(jī)(IPC)作為硬件平臺(tái)的開放式體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新技術(shù)路線，充分利用PC軟件硬件資源豐富，通過(guò)軟件技術(shù)的創(chuàng)新，數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)和低成本的數(shù)控系統(tǒng)，工業(yè)PC，以確保成本效益和可靠的。并充分利用通用微機(jī)已有軟硬件資源和分享計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新成果，如大容量?jī)?nèi)存，高分辨率的彩色顯示屏，多媒體信息交換網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)，使數(shù)控系統(tǒng)可以伴隨PC技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，因此，長(zhǎng)期技術(shù)面優(yōu)勢(shì)。

   （2）葛蘭素史克公司生產(chǎn)的GSK983M系統(tǒng)是高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)5軸聯(lián)動(dòng)4，可實(shí)現(xiàn)高速高精度的閉環(huán)處理，最高移動(dòng)速度達(dá)24 m／mim，精度可達(dá)。可以實(shí)現(xiàn)12種固定循環(huán)，空間螺旋線插補(bǔ)，刀具補(bǔ)償C，搞砸了，用戶宏A / B，縮放，坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)等等功能；內(nèi)嵌式PMC，128分之192I / O點(diǎn)步驟5 000的容量，梯形圖編程，大大方便和簡(jiǎn)化機(jī)床強(qiáng)電設(shè)計(jì)并可由用戶自行二次開發(fā)。DNC加工即可實(shí)現(xiàn)，程序和參數(shù)的傳遞函數(shù)，極大方便于加工程序備份保存和機(jī)床調(diào)整。圖形，中國(guó)/英文菜單，后臺(tái)編輯；配備10．4英寸TFT液晶顯示器。低價(jià)格，高性能可靠性高，等等優(yōu)點(diǎn)，較適合用于銑床和小型加工中心。其加工穩(wěn)定性占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)制度，該系統(tǒng)已被國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)機(jī)床廠家認(rèn)可。

    (3)北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司最新推出的CASNUC2100E數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)將PCI04板嵌入到控制系統(tǒng)中的一體化的車、閉環(huán)數(shù)控銑床系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)控制系統(tǒng)，一種顯示面板，操作面板集于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝；彩色LCD顯示，有一個(gè)全功能的，性能可靠，一個(gè)簡(jiǎn)單的連接的成本優(yōu)勢(shì)。CASNUC 2100E數(shù)控系統(tǒng)適用于車床、銑削，鉆井，磨床等4軸以下的機(jī)械設(shè)備控制。

   （4）開發(fā)凱奇數(shù)控?cái)?shù)控110系統(tǒng)采用開放式架構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，嵌入式PC機(jī)．可跟蹤PC機(jī)的技術(shù)發(fā)展，以往功能豐富的系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的高的處理速度。該系統(tǒng)已廣泛的國(guó)際，國(guó)內(nèi)合作，要為用戶提供最好的軟件和硬件的配置程序和合理的性能價(jià)格比。該系統(tǒng)可以是多進(jìn)程控制，該程序的存儲(chǔ)容量，內(nèi)置PLC控制器，提供足夠的I / O點(diǎn)。采用一體化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，易于維護(hù)，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的國(guó)內(nèi)外電磁兼容性和環(huán)境試驗(yàn)、檢測(cè)，具有高可靠性。

功能強(qiáng)大的軟件可以控制各種工具，如車床，銑削，各類加工中心，磨床。該系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

    (5)由齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)、清華大學(xué)和哈爾濱電機(jī)廠有限公司“產(chǎn)學(xué)研用”密切合作開發(fā)的XNZD2415大型龍門式五軸聯(lián)動(dòng)混聯(lián)機(jī)床，在我們的并聯(lián)機(jī)床研究的一個(gè)突破。該機(jī)結(jié)合了串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，采用兩列移動(dòng)龍門架表，用直線驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)虛擬空間坐標(biāo)位置變換。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多自由度運(yùn)動(dòng)能力，具有靈活性和流程的整合程度高。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)采用兩組平行四邊形機(jī)構(gòu)，阿/傾斜角度銑頭采用雙消隙蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，交叉滾子軸承，剛度，確保剛性和精密主軸進(jìn)給，軸角達(dá)到±1050，C軸連續(xù)角O?4000，葉子可以實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)向葉片等復(fù)雜的空間曲面加工。由清華大學(xué)開發(fā)的基于RT—Linux的數(shù)控系統(tǒng)采用高精度控制算法，NC后置處理應(yīng)用程序標(biāo)準(zhǔn)的刀位文件系統(tǒng)將被轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的處理代碼。

   （6），山東大學(xué)，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)高速磁浮軸承主軸單元樣機(jī)。通過(guò)采用遺傳算法對(duì)電磁軸承進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了磁懸浮軸承，軸承剛度測(cè)試以及工業(yè)磨削試驗(yàn)、磁軸承的浮動(dòng)實(shí)驗(yàn)。主軸單元樣機(jī)的最高時(shí)速達(dá)到了34 000 轉(zhuǎn)/雨，剛度達(dá)645．9 N／p,m，回轉(zhuǎn)精度達(dá)0．001 5 mm。使用DSPTMS320VC33硬件平臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)字控制器，電腦，監(jiān)控實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示。通過(guò)在濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司研制的J4K一095數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床上進(jìn)行磨削試驗(yàn)，目前，鋼孔表面粗糙度磨削0.89 P，M。

   （7）南京數(shù)控機(jī)床研制的高效，吳是唯一主要轉(zhuǎn)向重型機(jī)械，軍事和航空航天等行業(yè)急需的設(shè)備。通過(guò)大型單位發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，主軸最大輸出扭矩達(dá)2 500N·m，主軸最高轉(zhuǎn)速2 500 r／min，可適合高扭矩切削。加工效率高。而主軸的加工工藝，軸單元的平衡，主軸孔套銑工藝，主軸軸承和箱體有孔拋媚眼在一起，主軸軸承的預(yù)加負(fù)荷及溫升控制進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，確保主軸單元規(guī)定的技術(shù)要求。模塊化設(shè)計(jì)。針對(duì)加工不同零件實(shí)現(xiàn)不同的模塊組合，使本機(jī)具有廣泛的適用范圍。此外還針對(duì)兵器和航天行業(yè)典型的彈體類零件的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)了龍門式上下料機(jī)械手。

   (8)武漢重型機(jī)床廠研制的CKX53160型數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床，加工直徑16 M，工作高度6.3 中，工作臺(tái)承重550 t并可精確分度，要求完成一個(gè)工件夾緊車，銑削，無(wú)聊，鉆井，攻絲，所有的磨削加工工序中，制造困難。本機(jī)的試制成功保證了三峽電站550 t巨型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的加工。武漢重型機(jī)床廠研制開發(fā)的重型七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工機(jī)床，2 000lllm最大高度，最大直徑為8 000 毫米，負(fù)載100 T，聯(lián)動(dòng)與五車，銑削，在線測(cè)量功能，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精確分度表，能一次裝卡完成螺旋槳的全部工序的加工，是我國(guó)首臺(tái)自行研制的大型螺旋槳數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床，并達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平。

2 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

    在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是一項(xiàng)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)之一，具有精度高，高效率，靈活的自動(dòng)化功能，柔性自動(dòng)化的制造業(yè)，整合，智力起著舉足輕重的作用。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，為了提高制造能力和水平提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。工業(yè)國(guó)家和CNC數(shù)控技術(shù)及裝備將被列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，并在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面的封鎖和對(duì)中國(guó)限制性政策。因此，努力開發(fā)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)為核心的制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：①機(jī)械制造技術(shù)；②信息處理、加工，傳輸技術(shù)；③自動(dòng)控制技術(shù)；④伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；⑤傳感器技術(shù)；⑥軟件技術(shù)等。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

2.1 速度，高精度化

    高速切削加工不僅可以提高生產(chǎn)效率，并能提高加工質(zhì)量，因此，自20世紀(jì)90年代初，便成為機(jī)床技術(shù)重要的發(fā)展方向。各國(guó)相繼推出了許多主軸轉(zhuǎn)速10 000 r／rain至60 000 r／min以上的加工中心和數(shù)控銑床。用硬切削高速加工工作，于切削和準(zhǔn)干切削加工以及超精密切削加工相結(jié)合；正從銑削向車、鉆井，鏜等其他工藝擴(kuò)展；正向較大切削負(fù)荷方向發(fā)展。

高速加工對(duì)機(jī)床和功能部件的要求是：主軸功能部件的速度應(yīng)能達(dá)到12 000～40 000 r／min；工作臺(tái)最高進(jìn)給速度應(yīng)達(dá)到40～60 m／min；加速度達(dá)到lg；高剛性的機(jī)械部件結(jié)構(gòu)；高穩(wěn)定、高剛度，冷卻良好的高速主軸；精確的熱補(bǔ)償系統(tǒng)；高速處理能力的控制系統(tǒng)(具有NURBS插補(bǔ)功能和預(yù)處理能力的控制系統(tǒng))。

    瑞士的米克朗(MIKRON)公司生產(chǎn)的HSM立式加工中心，它的30 000 轉(zhuǎn)/分（12.5 千瓦）主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度40 米/分鐘，根據(jù)情況17 M/S2加速，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行；日本安田公司生產(chǎn)的YBM950V型立式加工中心，其主軸在20 000～30 000 r／min高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還是很穩(wěn)定的，粗糙度銑平面上漲0.4斗米。

    國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其功能在技術(shù)參數(shù)方面，或者在各種動(dòng)態(tài)指標(biāo)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的同類產(chǎn)品均存在一定差距。目前，國(guó)內(nèi)沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上成功開發(fā)出BW60HS／I型系列高速臥式加工中心，并已進(jìn)入批量市場(chǎng)。該機(jī)采用電主軸，主軸最高轉(zhuǎn)速16 000 r／min，由零至最高轉(zhuǎn)速的時(shí)間為l s，快速移動(dòng)速度60 m／min。剛組開發(fā)的高達(dá)40 000 轉(zhuǎn)/分的高速加工中心主軸轉(zhuǎn)速。

    目前，在精密數(shù)控機(jī)床方面，美國(guó)最高水平，不僅生產(chǎn)中小型精密機(jī)床，而且由于國(guó)防和尖端技術(shù)的需要，研究大型精密機(jī)床和發(fā)展。其代表產(chǎn)品有LLL實(shí)驗(yàn)室研制成功的DTM一3型精密車床和LODTM大型光學(xué)金剛石車床，他們是世界公認(rèn)的最高水平，達(dá)到當(dāng)前技術(shù)最前沿的大型精密機(jī)床。其他國(guó)家已經(jīng)成功地開發(fā)出了相應(yīng)的各種同類設(shè)備，如英國(guó)的Cran·field、日本東芝機(jī)械。近年來(lái)我國(guó)對(duì)超精密機(jī)床的研制也一直在進(jìn)行。北京機(jī)床研究所研制成功了JCS一027型超精密車床、JCS一03超精密銑床，JCS一035型數(shù)控超精密車床等。

2.2 智能化，開放，網(wǎng)絡(luò)化

    2l世紀(jì)的數(shù)控裝備將是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，自適應(yīng)過(guò)程控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，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)選擇模式自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化的智能操作方面，作為智能化的自動(dòng)編程，specid Repons綜述能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控內(nèi)容易于診斷和修復(fù)系統(tǒng)等。日本MAZAK株式會(huì)社的日本工廠是世界上為數(shù)不多的智能管理的代表。整個(gè)工廠實(shí)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能化管理。智能生產(chǎn)中心通過(guò)機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、電腦網(wǎng)絡(luò)管理生產(chǎn)線的機(jī)器，計(jì)算機(jī)倉(cāng)庫(kù)管理。智能生產(chǎn)中心由CAM—WARE輔助制造編程系統(tǒng)、智能化調(diào)度管理系統(tǒng)，智能刀具管理系統(tǒng)，智能監(jiān)控系統(tǒng)。馬扎克企業(yè)在中國(guó)，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)基地，并連接到以太網(wǎng)的智能生產(chǎn)中心。在此基礎(chǔ)上，然后用以太網(wǎng)和企業(yè)級(jí)的CAD / MRP（EPR）系統(tǒng)連接，為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)范圍內(nèi)的信息集成，建立智能化工廠的網(wǎng)絡(luò)。

    為了解決傳統(tǒng)的封閉和CNC數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用軟件生產(chǎn)問(wèn)題目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如果美國(guó)NGC，歐盟OSACA，日本的OSEC，中國(guó)的ONC等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的平臺(tái)上運(yùn)行，對(duì)于機(jī)床制造商和最終用戶，通過(guò)改變，增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能)，形成系列。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，快速實(shí)現(xiàn)不同品種，不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成了知名品牌具有鮮明的個(gè)性。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范，配置規(guī)范，操作平臺(tái)，數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)和功能的數(shù)控系統(tǒng)的核心軟件開發(fā)工具，如目前的研究。

    網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將極大地滿足生產(chǎn)線，制造系統(tǒng)，制造企業(yè)集成信息的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)，全球制造基地單元。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)，正如EM0200l展覽，日本山崎馬扎克公司展出的“Cyber-Production Center”(智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈機(jī)床公司展出的“IT plaza”(信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門子公司展出的“Open Manufac—tufing Environment”(開放式制造環(huán)境，短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)。

2.3 環(huán)保

    隨著人們環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)增加對(duì)環(huán)保的要求。不僅要求在機(jī)床制造過(guò)程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染，也要求在機(jī)床的使用過(guò)程中不產(chǎn)生二次污染。在這種情況下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C(jī)床提出了無(wú)冷卻液、沒有潤(rùn)滑液，無(wú)味的環(huán)保要求，機(jī)芯片，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(lái)愈受到機(jī)械制造業(yè)的重視。目前在歐洲的大批量機(jī)械加工中，10％以上的處理的15％實(shí)施了準(zhǔn)干式切削或干切削。美國(guó)哈丁的QUEST系列車床，德國(guó)HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術(shù)；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術(shù)；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風(fēng)冷卻技術(shù)。

使用復(fù)雜的五軸加工和快速力量2.4 

    使用零件的三維曲面軸加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅粗糙度良好，和效率大大提高。一般情況下，1臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)三軸聯(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)行高速銑削淬硬鋼工件時(shí)，五軸加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效率。但在過(guò)去，由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，主機(jī)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的原因，它的價(jià)格比三軸數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，再加上編程難度比較大，受限制的五軸機(jī)床的發(fā)展。

    由于主軸電流出現(xiàn)使得復(fù)雜的五軸加工主軸頭結(jié)構(gòu)的實(shí)施簡(jiǎn)化，制造難度和成本顯著降低，數(shù)控系統(tǒng)縮小價(jià)格差距，因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含五面加工機(jī)床)的發(fā)展。

關(guān)于EM02001秀，新日本工機(jī)的五面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使五面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)德馬吉展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下五面加工和五軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD／CAM直接或間接控制。

    我們的機(jī)床才剛剛起步，主要銑削加工。國(guó)內(nèi)首臺(tái)復(fù)合加工機(jī)床是由沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)與德國(guó)MAX—MULLER公司合作生產(chǎn)的車銑復(fù)合中心。

2.5 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立規(guī)范

    如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可擴(kuò)展性，美國(guó)，歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA，OSEC）的研究和開發(fā)，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)l臨。在2000年也開始了我們的研究，中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架。

    STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這是一個(gè)開放式數(shù)控技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。其次，STEP-NC的數(shù)控系統(tǒng)還可以大大減少加工圖紙（約75％），加工編程時(shí)間（約35％）和處理時(shí)間（約50％）。

    歐美國(guó)家非常重視STEP—NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP—NC的IMS計(jì)戈Ⅱ(1999．1．1—2001．12．31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的20個(gè)CAD／CAM／CAPP／CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)的STEP TOOLS公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，已開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過(guò)程。這種新的數(shù)據(jù)交換格式已在配備了SIE—MENS、FIDIA以及歐洲OSACA—NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

3 的數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略思考

    我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，中國(guó)的制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們有資源，環(huán)境，市場(chǎng)價(jià)格，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國(guó)際“加工中心”和“組裝中心”，而不是掌握了制造中心的地位的核心技術(shù)，這樣將會(huì)嚴(yán)重影Ⅱ向我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。我們應(yīng)該站在高度重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題的國(guó)家安全戰(zhàn)略首先，從社會(huì)保障的角度來(lái)看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展可提高人民的生活水平，同時(shí)也緩解就業(yè)壓力，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。