数控技术和机床的未来发展

现代数控机床的技术领域已经覆盖了包括电子技术、数字技术、自动控制技术、机械制造技术等多门类学科。随着生产技术的发展，对产品的性能要求不断提高，作为现代制造业主要装备的数控机床，不断采用新技术成就，朝着高速化、高精度化、高可靠性、智能化、功能复合化、柔性化等方向发展。

1.高速化

一方面，现代数控机床高速加工主轴转速达到10万转/min，进给速度达到60 m/min，有效地节省了加工时间，提高了生产率。另一方面，新一代数控系统采用开放式体系结构，开放式体系结构可以大量采用通用微机的先进技术和数字伺服系统技术等，使得数控机床插补运算速度大幅度提升、对电机的高速伺服控制得到改善。

2.高精度化

数控金属切削机床的加工精度已从原来的丝级（0.01 mm）提升到目前的微米级（0.001 mm），有些品种已达到0.05μm。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm，形状精度可达0.01μm。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级（0.001μm）。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度和振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低几何误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米级、纳米级超精加工时代。

3.高可靠性

新型数控系统通过采用专用芯片的方法提高集成度，通过使用表面封装技术等提高系统硬件质量，通过增强故障自诊断、自恢复、保持功能等提高数控机床的可靠性。

衡量可靠性的一项重要指标是平均无故障工作时间（MTBF）。一些先进数控系统的MTBF在80000小时以上，伺服系统的MTBF在50000小时以上。(www.xing528.com)

4.智能化

数控机床的智能化技术有了新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。例如，自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床振动功能等进入了实用化阶段，智能化提升了数控机床的功能和品质。

5.功能复合化

随着数控机床技术的进步，复合加工技术日趋成熟，复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”“一次装夹，完全加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展呈现出多样化的态势。

6.柔性化

机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活、柔性线的功能得到进一步扩展、柔性线得到进一步缩短、柔性线的效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成的多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。