淺析數控機床（CNC）技術的發展動向 數控機床（CNC）正朝著高速、和高精度的方向發展，為增強市場競爭力，各國機床制造商在數控機床的設計制造中采用了許多新技術。目前這些先進技術都應用于新的數控機床（CNC）產品。 1. 網絡制造系統
zui近幾年，網絡技術已成為CNC機床加工中的主要通訊手段和控制工具，勢將形成一整套先進的網絡制造系統。例如，通過開放式CNC系統，使用遙控 診斷系統，機床在加工中若出現問題，可自動向設計部門發出信息，使問題得到及時解決。在機床CNC系統中自動存貯、迅速處理的大量加工信息，可通過網絡進 行實時傳輸、交換，包括設計數據、圖形文件、工藝資料、加工狀態等，大大提高了生產效率。目前用得zui多的還是通過網絡改善服務，給用戶以有力的等。
在IMTS2000 上，許多機床制造廠商，展出了新近開發的網絡制造系統。例如Cincinnati Machine公司，向用戶演示了編程人員、操作者和維修人員通過他們設計的開放式CNC系統和Cincinnati Machine公司的國內網絡制造中心，進行聲音或圖象的交流和傳遞，同時演示了遙控診斷系統的使用方法等，增加了用戶使用網絡制造系統的愿望和信心。據 Cincinnati Machine公司介紹，用戶只要購買所需的軟件、調制解調器、網絡用攝像機以及耳機，即可上網，不需要安裝網絡服務器。通過網上交換多種信息，大大地提高了生產效率。據IAMS公司介紹，，根據用戶所輸入的加工材料、切削刀具材料等信息，即可向用戶推薦加工中應選擇的切削速度、進給量、切削深度等，用戶可根據推薦數據進行編程和加工。有問題還可通過，保證加工順利進行。
2. 開放式CNC系統
采用開放式CNC系統，能大大提高機床的實時數據交換能力、實時響應能力和多任務并列處理能力等。日立精機機床公司開發的名為用戶接口的開放式CNC系統，能將機床CNC操作系統軟件與因特網聯接，兩者進行信息交換。該系統除具有以上優點外，還具有以下特點，是開放式CNC系統中的頂端產品：
1. 使CNC機床的功能大大提高。例如，它可使機床具有遙控診斷功能。
2. 大大提高了CNC系統的數據傳輸能力，可使CNC系統和網絡間的傳輸速度高達10MB/s。
3. 為充分發揮因特網的作用，他們還開發出HS-MOS操作碼。使用這種操作碼，用戶可根據實際需要，很方便地用VisualBasic或C語言匯編 出第三方軟件，例如遙控診斷與數據處理程序等。目前網絡制造系統和開放式CNC系統就如同電視臺與電視機，通過電視塔發射出不同頻率的信號，即能在各處電 視機上收到各種圖像和聲音。網絡制造系統就是電視臺和電視塔，而開放式CNC系統即是分布在全國各地的電視機。只要有一個設計或制造單位，根據不同的加工 零件需要，匯編出不同的加工控制程序，其它制造廠家即可從網絡制造系統中，提取所需要的控制程序，對零件進行加工。這將大改變目前的機器制造方式。
3. 直線電動機
先進的直線電動機驅動已經廣泛用于CNC銑床和CNC車床。它不僅能在f=60m/min以上進給速度的切削條件下，對零件進行高速切削和快速排屑，同時還能提高零件的加工精度。直線電動機具有能加快伺服響應速度，提高伺服控制精度和機床加工精度的特點，因而能*地擴大CNC機床的加工能力。通常的回轉 ——直線運動傳動系統，因其固有的質量、慣性、超前、滯后和振動等問題，會影響零件的加工質量。而在CNC機床上安裝直線電動機則不存在以上問題。目前， Mazak、森精機、大隈和Cincinnati Machine等公司都已將直線電動機用于新型CNC機床，使機床的進給速度達到f=60m/min以上，快速移速度達f=120m/min，機床加速度 達2g。目前，在直線電動機的使用上還存在著如承載能力小、發熱等問題，需在今后加以改進。
4. 、大功率主軸電動機
為提高機床主軸電動機的切削速度、快速響應能力和控制精度，大多數CNC機床都選擇集成式主軸AC感應主軸電動機代替以往的由皮帶或齒輪減速的分離式主軸電動機。而zui近隨著技術的進步，新開發出一種含稀有材料的*磁鐵集成式主軸電動機。由于它能更、大功率地傳遞扭矩，所以大有取代感應式集成 主軸電動機的趨勢。據Yamazen公司介紹，這種含鈮的*磁鐵集成式主軸電動機與通用的感應式集成主軸電動機相比，具有以下三個優點：
1. 傳遞扭矩大 該公司用兩種功率為N=7.46kW，轉速n=6000r/min的電動機所作的比較性試驗表明，通用的感應式集成主軸電動機傳遞的轉矩為95N·m，而含稀有材料的*磁鐵型集成式主軸電動機則能傳遞160N·m的轉矩。
2. 易于對使用中產生的溫升進行在線控制，且使用簡單的氣冷方式即可對主軸電動機進行冷卻，無須安裝昂貴的冷卻器。
3. 由于電動機選用特殊的*磁鐵材料制成，所以磁性強，電動機體積小，結構緊湊。這樣可使主軸孔直徑增大，大大提高機床的加工能力。例如車床，原來上料裝置能通過的棒料zui大直徑為52mm，現改用*磁鐵型集成式主軸電動機后，機床便能加工zui大直徑達61mm的棒料。 5. 冷卻系統
對于進行高速切削的CNC機床，各軸要在f=60m/min的進給速度下進行切削，這就會使采用滾珠絲杠的CNC機床在加工中產生高溫，嚴重影響 零件的尺寸精度和機床的定位精度。由日立精機公司開發的滾珠絲杠冷卻器，通過在中空的滾珠絲杠中傳輸冷卻液來降溫，達到冷卻絲杠和穩定加工尺寸的目的。 Makino公司開發的電子冷卻器控制系統，可監控滾珠絲杠因摩擦等產生的溫升，使滾珠絲杠溫度保持在允許范圍內。除對滾珠絲杠進行冷卻外，對高速旋轉的主軸的溫升也要嚴格控制。Yamazen公司將壓力為p=6.89MPa的冷卻液通過主軸中心孔對機床主軸、刀具及加工零件進行冷卻。它不但能保證工件、刀具不受溫升的影響，提高刀具使用壽命，還能使切屑順利排出，凈化加工環境。為了避免導軌受溫升的影響，日立公司與軸承制造商聯合開發出牌號為Eco- Eco的導軌潤滑脂，具有冷卻、潤滑效果好、無有害物質、能進行自動潤滑以及不需要設備等優點。許多廠家使用證明，它具有良好的使用效果和經濟效益。 6. 多功能加工系統
一個零件在一臺機床上完成全部加工工序是制造技術進步的必然趨勢。開發的車床都具有類似于加工中心上的4～5軸加工功能以及大功率、多功能B 軸加工系統和自動換刀裝置，使車床與加工中心之間的區別日漸減少，成為多功能加工機床。多功能機床的產生是CNC機床技術進步的標志之一。 蘇州中航長風數控科技有限公司主營產品有：線切割機床，電火花成型機，快走絲線切割，中走絲線切割，電火花線切割，電火花穿孔機，取斷絲錐機。 |
