淺談有關數(shù)控機床的幾點思考

數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發(fā)展，機電一體化技術迅猛發(fā)展，數(shù)控機床在企業(yè)普遍應用，對生產(chǎn)線操作人員的知識和能力要求越來越高。
一、數(shù)控機床的優(yōu)點與缺點
(一)數(shù)控機床的優(yōu)點
對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數(shù)控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數(shù)控機床也能實現(xiàn)自動加工。
加工精度高，加工質量穩(wěn)定。目前，數(shù)控機床控制的刀具和工作臺更小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機床達到很高的加工精度。此外，數(shù)控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質量穩(wěn)定。

生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用更佳切削用量，提高了數(shù)控機床的切削效率，節(jié)省了機動時間。與普通機床相比，數(shù)控機床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。
良好的經(jīng)濟效益。使用數(shù)控機床進行單件、小批量生產(chǎn)時，可節(jié)省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費用；同時還能節(jié)省工裝設計、制造費用；數(shù)控機床加工精度高，質量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進一步下降。此外，數(shù)控機床還可實現(xiàn)一機多用，所以數(shù)控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經(jīng)濟效益。
自動化程度高。數(shù)控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數(shù)，同時有利于現(xiàn)代化管理，可向更的制造系統(tǒng)發(fā)展。
(二)數(shù)控機床的缺點
數(shù)控機床的主要缺點價格較高，設備投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。
二、數(shù)控機床的種類
數(shù)控機床的種類很多，主要分類
按工藝用途分類。按工藝用途，數(shù)控機床可分類如下。普通數(shù)控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。加工中心機床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數(shù)控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
按運動方式分類。按運動方式，數(shù)控機床可分類點位控制數(shù)控機床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機床：數(shù)控系統(tǒng)能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續(xù)相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。
按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控機床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。
按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟性數(shù)控機床。經(jīng)濟性數(shù)控機床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高端數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能齊全，價格較貴。
  　三、數(shù)控機床控制技術的發(fā)展
機械設備更早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備更基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現(xiàn)了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統(tǒng)和交流調速系統(tǒng)不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統(tǒng)。
在20世紀的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術的發(fā)展及應用，在20世紀70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業(yè)控制。
隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、計算機群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的階段，可實現(xiàn)產(chǎn)品從設計到制造的全部自動化。
綜上所述，機械設備控制技術的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
四、數(shù)控機床控制技術的發(fā)展趨勢
生產(chǎn)技術的發(fā)展對產(chǎn)品性能要求越來越高，產(chǎn)品改型頻繁，采用多品種小批量生產(chǎn)方式的企業(yè)越來越多，這就要求數(shù)控機床向高速化、高招度化、復合化、系統(tǒng)化、智能化發(fā)展。
高速化和高精度化。數(shù)控系統(tǒng)智能化、信息化。數(shù)控系統(tǒng)開放化。