浅谈数控机床的自主创新

人生如梦

　　数控机床的发展趋势
　　数控机床是现代制造业的关键设备，我国数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有很大差距，高档数控机床、数控系统及功能部件大多数依靠进口。我们面临一个严峻的挑战：谁来装备中围的制造业？长期依赖国外技术，我们只能是跨国公司的加工车间，而水远不能成为一个制造强国。
　　随着新材料和新工艺的出现，对数控机床的要求越来越高，数控机床已经出现与传统机床完全不同的特征和结构。数控机床的未来发展趋势主要有以下几个方面：
4 t" ]+ r1 ?& H9 T) h: F& [+ Q　　(1)高速化主轴转速为40000 r／min，最大进给速度120m/ min，最大加速度3m/s2。
　　(2)高精度主轴径跳和坐标定位精度，每8年提高一倍，正在向亚微米进军。
5 U; p3 E' I5 Z: `$ _& W　　(3)工序集约化车铣复合、完整加工，在一台机床能够加工完毕一个复杂零件。
　　(4)机床的智能化机床配置各种微型传感器，具有监控和误差自动补偿功能。
5 {4 L8 _/ T9 f. D! N- N' b- S　　(5)自主管理和通信例如加工程序仿真、作业排序、数据采集、刀具寿命管理和网络通信等。
　　(6)机床的微型化可进行各种微加工；制造微型机械的桌面工厂已经出现。
　　概括起来不外乎两点，首先是大幅度提高机床的性能和生产效率其次是机床不仅作为加工设备，而是企业增值网络中的一个节点。
" ]4 I7 T7 d+ T% Y3 T; P2 I　　刨新是一场思维革命
0 {  E5 {% a$ g. q# R% X" V3 X. Z　　创新与发明不同，创新是将科研成果转化为商业利润，创新可以是新技术的应用和已有技术集成，甚至新型外观的设计。
　　在经济全球化的背景下，很多人认为依靠合资和兼并外国企业带来的技术溢出可以更加有效地提升我国的技术创新能力。我认为，“以市场换技术”是一种宿命论和投降的思维方法，是放弃责任的意识形态表现。长此以往，最终使我国机床工业、甚至整个制造业依附外国。
5 g. Y' H9 I+ T; N  ?4 [  B　　自主创新说来容易，没有人反对，但形成共识和企业经营战略就不那么简单。回顾数控机床发展50年，技术创新需要强大的技术基础和长期不懈努力才能为市场接受.产生巨大的经济效益。
+ Y! Z/ k' G8 D　　从第一台数控机床出现到生产应用大概经历20年，30年后才成为主流产品。以直线电动机为代表的直接驱动技术也花了20年，最近几年才为市场普遍接受。因为所有新技术都有一个成熟期和经济效益问题。
　　急功近利，追求短期效益是与自主创新背道而驰的。但是，真正的核心技求是引进不来的，没有自主开发能力，水远受制于人。北京机床研究所和专业研究所的改制，以及所有高等院校都取消机床专业应该加以反思
/ T+ I  K  c; d; X* j5 D　　数控机床的创新空间何在？
　　今后5—10年，数控机床的主要创新空间大体在以下领域：(1)直接驱动技术的广泛应用。驱动电动机与执行部件之间没有中间连接元件。例如电主轴、直线电动机、电滚珠丝杠、电回转工作台等。直接驱动技术大大简化了机床的结构，加快新产品的开发过程，提高了机床的工作可靠性。
) u/ m9 F( p0 o' A; Z, W7 `　　(2)新型基础结构件设计。随着部件运动速度的提高，运动惯性的负面影响加大，需要在保证机床刚度的前提下使移动部件轻量化，才能够实现高速和高精度加工。因比，各种箱中箱结构、框架结构、焊接结构和新型材料的应用层出不穷。
' D# g! P4 p' p! q# W$ s# G　　(3)数控系统将面临重大变革，新ISO标准STEP-NC即将出台，开创无G代码编程的新时代。此外，开放式和全数字伺服驱动是大势所趋，纳米、皮米插补已经提到日程上来。
: J! L$ m3 P7 V. x4 E' C0 \　　(4)热变形误差补偿技术越来越受到重视。热源主要是电动机和摩擦副，要千方百计减少发热。热场的均匀化和恒温化也是重要技术关键。
　　(5)借助开放式数控系统，加强工作地的信息化程度，具有视像、语音和移动通信功能，纳入企业管理信息系统
3 `# c# M) L! S2 b" u6 _5 f( q　　综上所述，数控机床正处于变革时代，可创新点很多，只要加强基础研究、认真学习和消化国外技术，摈弃妄自菲薄的心态，大有可为。我国机床工业不能安于现状，当前的市场兴旺不是永恒的，必须改变观念，立足创新，迎头赶上。【MechNet】
文章关键词： 数控机床