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數(shù)控技術(shù)對(duì)數(shù)控車床的重要影響
數(shù)控技術(shù)對(duì)數(shù)控車床的重要影響作者/ 張少敏
摘 要：數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）發(fā)展也起著越來(lái)越重要的作用
關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；數(shù)控車床；發(fā)展；應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字化信息對(duì)某一對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)，采用數(shù)控技術(shù)的控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)，裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。當(dāng)前，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)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。
一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向
當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)是供需集中、高速高精度化及方便使用。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，柔性制造系統(tǒng)（FMS），計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），自動(dòng)化無(wú)人加工車間（FA）等智能化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化的制造技術(shù)，已成為當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。
1. 柔性制造系統(tǒng)（Flexibie Manu facu tu ring System）
是由一個(gè)物料運(yùn)輸系統(tǒng)將所有的數(shù)控設(shè)備連接起來(lái)形成的控制系統(tǒng)，其中的設(shè)備不局限于機(jī)械加工，還可以是電加工、激光加工、熱處理、沖壓剪切設(shè)備以及裝配、檢驗(yàn)等設(shè)備。柔性制造系統(tǒng)由中央計(jì)算機(jī)集中控制，還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)固定加工順序的隨機(jī)自動(dòng)制造。
柔性制造系統(tǒng)一般由加工、物流、信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成，每一個(gè)子系統(tǒng)還可以由分系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)中的加工設(shè)備根據(jù)預(yù)期生產(chǎn)中要完成的不同工序來(lái)配置。
2. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System）是采用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助管理集成在一起，將制造工廠全部生產(chǎn)活動(dòng)所需的各種分散自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)集成起來(lái)，將制造過(guò)程中的物料流和信息流組成一個(gè)協(xié)調(diào)平衡的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。
目前CIMS技術(shù)得到廣泛的重視，美國(guó)、歐盟、日本都將此技術(shù)列入科技發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)將CIMS確定為自動(dòng)化研究領(lǐng)域的主題之一。
3. 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展，其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計(jì)算機(jī)、微處理和基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的圖形交互式編程系統(tǒng)（WOP，又稱面向車間編程），這種編程方式不使用G、M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個(gè)圖形塊以及相應(yīng)參數(shù)作為加工指令，形成加工程序，與傳統(tǒng)加工時(shí)的思維方式類似。圖形交互編程方法在制定標(biāo)準(zhǔn)后，有可能成為各種型號(hào)的數(shù)控機(jī)床統(tǒng)一的編程方法。
二、數(shù)控技術(shù)在數(shù)控車床上的應(yīng)用
1. 加工精度高
目前數(shù)控車床的脈沖當(dāng)量（即每輸出一個(gè)脈沖后數(shù)控刀具相應(yīng)的進(jìn)給移動(dòng)量）可以達(dá)到1μm，有的甚至可以達(dá)到0.1μm。移動(dòng)部件的傳動(dòng)絲杠的反向間隙及螺距誤差可以有數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，因此數(shù)控車床重復(fù)定位精度在0.01mm內(nèi)。
2. 生產(chǎn)效率高
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床最快可達(dá)25m/min以上，快速移動(dòng)可使空運(yùn)行的輔助時(shí)間大大減少，這些良好的條件為生產(chǎn)率提高提供了可靠的保證。
3. 適應(yīng)性強(qiáng)
在數(shù)控技術(shù)上加工新的零件時(shí)，只需編制、輸入加工程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，這就為單件、小批以及是試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。它縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，而且縮短了大量工藝裝備費(fèi)用。
4. 操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕
數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了安放控制介質(zhì)或操作鍵盤(pán)，裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均大為減輕，勞動(dòng)強(qiáng)度也得到相應(yīng)的改善。
5.良好的經(jīng)濟(jì)效益
使用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)分?jǐn)傇诿總�(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)用是較昂貴的，但在單間、小批量生產(chǎn)情況下，可以節(jié)省許多其他方面的費(fèi)用，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
6. 易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)
由于數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息，因此它易于計(jì)算機(jī)建立通信網(wǎng)絡(luò)，便于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)連接，從而形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。
7. 有利于現(xiàn)代化管理
采用數(shù)控車床加工，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出加工工時(shí)，并能夠有效地簡(jiǎn)化工、夾、量具及成品、半成品零件的管理工作。
總之，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需的數(shù)字化已是現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部。CIMT2001巡禮[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001（3）。
[2]梁訓(xùn)，王宣，周延佑。機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001（3）。
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