數(shù)控機(jī)床分類與特色

　　數(shù)控機(jī)床有很多種；從大類上分，有專用數(shù)控機(jī)床，有通用數(shù)控機(jī)床；從加工品種上分，有加工殼體類的數(shù)控銑床、加工中心，有加工軸類的數(shù)控車床、車削中心，凸輪數(shù)控磨床等；從加工的控制要求上分，有單軸數(shù)控的數(shù)控砂帶拋光機(jī)，有五聯(lián)動(dòng)的數(shù)控切齒機(jī)、數(shù)控滾刀磨；從控制的復(fù)雜性上分，有簡(jiǎn)易數(shù)控，有多通道數(shù)控；從驅(qū)動(dòng)方式上分，有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，有直流伺服電動(dòng)機(jī)，有交流同步伺服電動(dòng)機(jī)，有交流異步伺服電動(dòng)機(jī)，有直線電動(dòng)機(jī)；從主軸驅(qū)動(dòng)方式上分，有直流主軸電動(dòng)機(jī)，有交流主軸電動(dòng)機(jī)，有交流電主軸；從位置反饋方式上分，有全閉環(huán)反饋，有半閉環(huán)反饋，有開(kāi)環(huán)控制等等。

　　數(shù)控機(jī)床的良好柔性．高調(diào)整、加工精度高，早就被汽車制造者關(guān)注，60年代就開(kāi)始進(jìn)軍汽車零部件生產(chǎn)領(lǐng)域。由于其成本高，系統(tǒng)功能及效率不理想，而一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加??；多品種生產(chǎn)最大限度滿足市場(chǎng)的多樣化需要，直到滿足每一位用戶的需要，成為汽車制造者追求的目標(biāo)，以數(shù)控機(jī)床為主體的柔性制造單元，被大量使用。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的重點(diǎn)發(fā)展方向有兩個(gè)：

　　高速數(shù)控機(jī)床，以高速度來(lái)達(dá)到高效率。目前的國(guó)際水平是主軸轉(zhuǎn)速≤25000rpm，加、減速度≤2.5g，快速移動(dòng)≤160m/min，要達(dá)到這個(gè)新的水平，數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、刀具都要有很大的改進(jìn)。機(jī)床的主軸必須使用電主軸，主軸承一般采用陶瓷軸承，難點(diǎn)是冷卻、潤(rùn)滑，使用壽命一般20,000h。驅(qū)動(dòng)一般采用直線電機(jī)加線性導(dǎo)軌（也有用靜壓導(dǎo)軌的），90m/min，1g的機(jī)床也有用大螺距雙滾珠絲桿預(yù)張緊方案的雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。機(jī)械結(jié)構(gòu)一般采用框架箱式結(jié)構(gòu)。刀具采用高硬度高耐熱刀具，刀柄采用hsk對(duì)柄。

　　以數(shù)控機(jī)床專機(jī)化或者是專用機(jī)床數(shù)控化來(lái)解決柔性和高效率的矛盾。目前，歐美汽車生產(chǎn)大多采用由高速加工中心組成的敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以100%的柔性混流多品種生產(chǎn)，由多個(gè)稱作島式的柔性加工單元組成，每個(gè)島由多臺(tái)同類機(jī)床及將機(jī)床連接起來(lái)的機(jī)械手組成，采用帶電子貯存器的隨托盤與機(jī)床進(jìn)行信息交換。值得注意的是這些設(shè)備供應(yīng)商不僅掌握了設(shè)備制造的專有技術(shù)，而且都非常重視汽車制造工藝流程的開(kāi)發(fā)，他們能夠向用戶提供交鑰匙工程，擁有自己的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。機(jī)床的可靠性指標(biāo)極為先進(jìn)，單機(jī)開(kāi)動(dòng)率達(dá)98％以上。采用這種生產(chǎn)系統(tǒng)，汽車制造廠家的新產(chǎn)品的工業(yè)化投放周期大大縮短。

　　經(jīng)過(guò)二十多年的改革開(kāi)放，在國(guó)內(nèi)汽車零部件制造領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床的使用越來(lái)越廣泛。但大多是從歐，美，日進(jìn)口機(jī)床，歐美日機(jī)床的特點(diǎn)是：可靠性好，故障率低；人機(jī)界面的設(shè)計(jì)重視人性化；帶有主動(dòng)測(cè)量及補(bǔ)償系統(tǒng)；可以提供帶自動(dòng)上下料裝置加工單元；機(jī)床設(shè)計(jì)模塊化。而國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床廠家雖然不少，但從品種看，仍然是低層次的通用數(shù)控車床較多，對(duì)于適合大批量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱，底盤主要零部件的多軸數(shù)控加工中心，品種少，并且大多沒(méi)有經(jīng)受大批量生產(chǎn)考驗(yàn)。

　　應(yīng)用情況與不足

　　近二十年，我國(guó)的機(jī)床設(shè)計(jì)造型取得了較大的發(fā)展，如果靜態(tài)的看機(jī)床外形，與國(guó)外同類產(chǎn)品看不出多大差異，但是，要適應(yīng)大批量的汽車零部件生產(chǎn)，需要機(jī)床有高的可靠性。影響機(jī)床可靠性主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是機(jī)床的設(shè)計(jì)質(zhì)量；另一個(gè)是機(jī)床部件及總成的加工及裝配的過(guò)程質(zhì)量；從某種意義上講，過(guò)程質(zhì)量對(duì)機(jī)床的可靠性影響更大。而國(guó)內(nèi)機(jī)床制造商都比較重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，一般采取合資或者采取模仿國(guó)外產(chǎn)品。但對(duì)于機(jī)床可靠性影響更大的制造過(guò)程質(zhì)量則忽視掉了。結(jié)果是我們有些廠家的樣機(jī)完成了多年，銷售出的機(jī)床小問(wèn)題不斷，故障率高，或精度達(dá)不到合同要求，服務(wù)又差，用戶滿意度非常低。所以，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品形成經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到規(guī)模銷量的不多。我想強(qiáng)調(diào)的是；重視過(guò)程質(zhì)量的控制，規(guī)范制造工藝，質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)，是獲得高可靠性機(jī)床的前提。