隨著科技日益成熟發(fā)展的當(dāng)下,,超高速切削,、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟,,對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求?,F(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床行業(yè),將向著以下6個(gè)趨勢(shì),。
1,、多功能化。配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫容量可達(dá)100把以上)的各類加工中心,,能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削,、鏜削、鉆削,、車削,、鉸孔、擴(kuò)孔,、攻螺紋等多種工序加工,,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸,、多面體切削,即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工,。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級(jí)中斷控制方式,,即可在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制,實(shí)現(xiàn)所謂的“前臺(tái)加工,,后臺(tái)編輯”,。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的要求,數(shù)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)距離串行接口,,甚至可以聯(lián)網(wǎng),,實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信,也可以直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制,。
2,、高速度、高精度化,。速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo),,它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前,,數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器,,以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度,。同時(shí),采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu),,以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,,即提高插補(bǔ)運(yùn)算的速度和精度。并采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的直線伺服進(jìn)給方式,,其高速度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性相當(dāng)*,。采用前饋控制技術(shù),使追蹤滯后誤差大大減小,,從而改善拐角切削的加工精度,。
為適應(yīng)超高速加工的要求,數(shù)控機(jī)床采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式,,實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸一體化,,主軸電機(jī)的軸承采用磁浮軸承、液體動(dòng)靜承或陶瓷滾動(dòng)軸承等形式,。目前,,陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應(yīng)用。
3,、智能化?,F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù),,根據(jù)切削條件的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù),,使加工過程中能保持工作狀態(tài),,從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率,。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。一旦出現(xiàn)故障時(shí),,立即采用停機(jī)等措施,,并進(jìn)行故障報(bào)警,提示發(fā)生故障的部位,、原因等,。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī),而接通備用模塊,,以確保無人化工作環(huán)境的要求,。為實(shí)現(xiàn)更高的故障診斷要求,其發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能診斷系統(tǒng),。
4,、數(shù)控編程自動(dòng)化。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,,目前CAD/CAM圖形交互式自動(dòng)編程已得到較多的應(yīng)用,,是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣,,再經(jīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理,,從而自動(dòng)生成NC零件加工程序,以實(shí)現(xiàn)CAD與CAM的集成,。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展,,當(dāng)前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動(dòng)編程方式,它與CAD/CAM系統(tǒng)編程的大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與,,直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得,。
5、可靠性大化,。數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶關(guān)心的主要指標(biāo),。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片,利用大規(guī)?;虺笠?guī)模的及混合式集成電路,,以減少元器件的數(shù)量,,來提高可靠性。通過硬件功能軟件化,,以適應(yīng)各種控制功能的要求,,同時(shí)采用硬件結(jié)構(gòu)機(jī)床本體的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化及系列化,,使得既提高硬件生產(chǎn)批量,,又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關(guān)。還通過自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷,、在線診斷,、離線診斷等多種診斷程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件,、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,。利用報(bào)警提示,及時(shí)排除故障,;利用容錯(cuò)技術(shù),,對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù),;利用各種測(cè)試,、監(jiān)控技術(shù),當(dāng)生產(chǎn)超程,、刀損,、干擾、斷電等各種意外時(shí),,自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。
6,、控制系統(tǒng)小型化,。數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī)、電裝置結(jié)合為一體,。目前主要采用超大規(guī)模集成元件,、多層印刷電路板,采用三維安裝方法,,使電子元器件得以高密度安裝,,較大規(guī)模縮小系統(tǒng)的占有空間,。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管,,將使數(shù)控操作系統(tǒng)進(jìn)一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機(jī)床設(shè)備上,,更便于對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作使用,。