數控機床制造業(yè)將朝著6個方向發(fā)展

　　數控機床是機床制造業(yè)重要基礎裝備，因此它的發(fā)展一直備受人們關注。近年來我國機床制造業(yè)既面臨著制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到市場競爭的壓力。從技術層面上來講，加速推進數控技術將是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關鍵。1797年，英國人莫茲利創(chuàng)制成的車床由絲杠傳動刀架，能實現機動進給和車削螺紋，這是機床結構的一次重大變革。目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性制造系統的迅速發(fā)展和計算機集成系統的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著以下幾個方向發(fā)展。

1.可靠性

數控機床的可靠性一直是用戶關心的主要指標。數控系統將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產批量，又便于組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術，對重要部件采用“冗余”設計，以實現故障自恢復；利用各種測試、監(jiān)控技術，當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。隨著CIMS技術的發(fā)展，當前又出現了CAD／CAPP／CAM集成的全自動編程方式，它與CAD／CAM系統編程的最1大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與，直接從系統內的CAPP數據庫獲得。

機械原理-概述

不同的機器往往由有限的幾種常用機構組成，如內燃機、壓縮機和沖床等的主體機構都是曲柄滑塊機構。這些機構的運動不同于一般力學上的運動，它只與其幾何約束有關，而與其受力、構件質量和時間無關。1875年 ，德國的 F.勒洛把上述共性問題從一般力學中獨立出來，編著了《理論運動學》一書，創(chuàng)立了機構學的基礎。書中提出的許多概念、觀點和研究方法至今仍在沿用。1841年，英國的R.威利斯發(fā)表《機構學原理》。19世紀中葉以來，機械動力學也逐步形成。柔性制造技術及其應用系統當中，相關裝置設備的連接可以通過應用自動化物流系統的方式實現。進入20世紀，出現了把機構學和機械動力學合在一起研究的機械原理。1934年，中國的劉仙洲所著《機械原理》一書出版。1969年，在波蘭成立了國際機構和機器原理協會，簡稱IFTOMM。

機構學的研究對象是機器中的各種常用機構，如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、螺旋機構和間歇運動機構（如棘輪機構、槽輪機構等）以及組合機構等。它的研究內容是機構結構的組成原理和運動確定性，以及機構的運動分析和綜合。并聯機床作為一種新型的加工設備，已成為當前機床技術的一個重要研究方向，受到了國際機床行業(yè)的高度重視，被認為是“自發(fā)明數控技術以來在機床行業(yè)中最有意義的進步”和“21世紀新一代數控加工設備”。機構學在研究機構的運動時僅從幾何的觀點出發(fā)，而不考慮力對運動的影響。

機械動力學的研究對象是機器或機器的組合。研究內容是確定機器在已知力作用下的真實運動規(guī)律及其調節(jié)、摩擦力和機械效率、慣性力的平衡等問題。

按機械原理的傳統研究方式，一般不考慮構件接觸面間的間隙、構件的彈性或溫差變形以及制造和裝配等所引起的誤差。這對低速運轉的機械一般是可行的。但隨著機械向高速方向發(fā)展，還必須研究由上述因素引起的運動變化。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。因而從40年始，又提出了機構精1確度問題。由于航天技術以及機械手和工業(yè)機器人的飛速發(fā)展，機構精1確度問題已越來越引起人們的重視，并已成為機械原理的不可缺少的一個組成部分。