中國數(shù)控機床發(fā)展日新月異

　　數(shù)控機床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。

　　(1)提高CNC系統(tǒng)控制精度：采用高速插補技術(shù)，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給，使CNC控制單位精細化，并采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度(日本已開發(fā)裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器的交流伺服電機，其位置檢測精度可達到0.01μm/脈沖)，位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法;

　　(2)采用誤差補償技術(shù)：采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù)，對設(shè)備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。研究結(jié)果表明，綜合誤差補償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%～80%;

　　(3)采用網(wǎng)格檢查和提高加工中心的運動軌跡精度，并通過仿1真預(yù)測機床的加工精度，以保證機床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長期穩(wěn)定，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。

數(shù)控機床制造業(yè)將朝著6個方向發(fā)展

2.控制系統(tǒng)小型化

數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機、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)?？s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)進一步小型化。數(shù)控編程自動化目前CAD／CAM圖形交互式自動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。這樣可以方便地將它安裝在機床設(shè)備上，更便于對數(shù)控機床的操作使用。

3.智能化

現(xiàn)代數(shù)控機床將引進自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持1佳工作狀態(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，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。如：西門子公司生產(chǎn)的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機床以及動態(tài)性能和運動精度要求高的機床等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能診斷系統(tǒng)。

機械原理-概述

不同的機器往往由有限的幾種常用機構(gòu)組成，如內(nèi)燃機、壓縮機和沖床等的主體機構(gòu)都是曲柄滑塊機構(gòu)。這些機構(gòu)的運動不同于一般力學(xué)上的運動，它只與其幾何約束有關(guān)，而與其受力、構(gòu)件質(zhì)量和時間無關(guān)。1875年 ，德國的 F.勒洛把上述共性問題從一般力學(xué)中獨立出來，編著了《理論運動學(xué)》一書，創(chuàng)立了機構(gòu)學(xué)的基礎(chǔ)。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(gòu)學(xué)原理》。19世紀中葉以來，機械動力學(xué)也逐步形成。機構(gòu)學(xué)在研究機構(gòu)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。進入20世紀，出現(xiàn)了把機構(gòu)學(xué)和機械動力學(xué)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(gòu)和機器原理協(xié)會，簡稱IFTOMM。

機構(gòu)學(xué)的研究對象是機器中的各種常用機構(gòu)，如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)（如棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)等）以及組合機構(gòu)等。它的研究內(nèi)容是機構(gòu)結(jié)構(gòu)的組成原理和運動確定性，以及機構(gòu)的運動分析和綜合。由于航天技術(shù)以及機械手和工業(yè)機器人的飛速發(fā)展，機構(gòu)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。機構(gòu)學(xué)在研究機構(gòu)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(xué)的研究對象是機器或機器的組合。研究內(nèi)容是確定機器在已知力作用下的真實運動規(guī)律及其調(diào)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(tǒng)研究方式，一般不考慮構(gòu)件接觸面間的間隙、構(gòu)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(zhuǎn)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。柔性制造技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)裝置設(shè)備的連接可以通過應(yīng)用自動化物流系統(tǒng)的方式實現(xiàn)。因而從40年始，又提出了機構(gòu)精1確度問題。由于航天技術(shù)以及機械手和工業(yè)機器人的飛速發(fā)展，機構(gòu)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。