提高国产数控机床设计可靠性的主要途径

老兵学磨

　　数控机床主要由数控系统、伺服系统、机床本体三大部分组成。数控机床的设计可靠性，主要取决于数控系统的设计可靠性。现代数控机床的数控系统，趋向于采用模块化硬件的结构形式。根据不同机床的数控功能需要，可选择不同功能的模块进行组合。在优化、通用化、标准化的原则指导下，进行功能模块的设计与制造，能大大地提高数控系统的可旅性。目前我国设计开发的数控系统，其功能还循进一步完善，除直接用于加工的功能外，还应包括人机对话功能，机床故障自诊断功能，机床保护功能，刀具管理功能等.这些功能的配备，既能降低机床使用与维护方面的复杂性，又能极大地提高数控机床使用的可靠性。“九五”期间，我国数控机床骨干制造企业联合完成了国家重点科研项目《数控技术与装配工程化的研究》课题，以提高数控机床设计可靠性为抓手，积极消化吸收FANUC、SIENIENS等国外数控系统的先进技术，使国产数控机床的MTBF值提高到大于400小时，己接近国外数控机床的可霏性。
　　伺服系统是数控系统和机床本体间的电传动联系环节，随着数控系统可靠性的迅速提高，而数控机床的最高运动速度，跟踪及定位精度，零件加工的质量、生产率及工作可霏性等技术指标，往往又主要决定于伺服系统的动态和静态性能，可见提高伺服系统的设计可布性对提高数控机床整机的可靠性有着孟要惫义。目前，伺服技术取得了重大的突破，交流驱动取代了直流驱动、数字控制取代了模拟控制，产生了交流数字驱动系统。特别是DSP的推广和应用，可使伺服系统的计算速度提高，采样时间减少，调试方便、柔性增强，可旅性大大提高。
　　数控机床的机床本体(主要是机械传动结构及功能部件)的设计可靠性在很大程度上也决定了整机的可靠性。我国历来只重视主机的设计和制造，造成我国数控机床的功能部件(如滚珠丝杆，滚动导轨，数控车床转塔刀架，加工中心刀库和机械手)，要么质量差、可靠性不及国外名牌，要么还是空白。为此，我国应该大力开展功能部件的设计和研究。发展功能部件产业，对于精密机械部件性质的功能部件，如高速滚珠丝杆、高速滚动导轨、刀库和机械手等，要在短期内争取在质量、性能、可霏性上赶上和超过国外名牌产品。此外，还要把技术发展远比机床落后的数控机床刀具产业上去，开展新颖刀具材料的研究，设计新颖的数控机床刀具，提高刀具耐用度，延长数控机床的精度保持时间。
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