数控技术研究现状与发展趋势gfux.docx

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1、数控技术术研究现现状及发发展趋势势1国内外外数控技技术发展展状况20世纪纪人类社会最伟大的科技成果是是计算机机的发明明与应用用，计算算机及控控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造造业发展展的最重重大的技技术进步步。自从从19552年美国国第1台数控控铣床问问世至今今已经历历了50个年头头。数控控设备包包括：车车、铣、加加工中心心、镗、磨磨、冲压压、电加加工以及及各类专专机，形形成庞大大的数控控制造设设备家族族，每年年全世界界的产量量有1020万台，产产值上百百亿美元元。“十五“刚刚开开始，国国防科工工委就明明确提出出了在军工企业中投入68亿元，用于对1218万台机床的数控化改造。目前，国国

2、际上最最大的数数控系统统生产厂厂是日本本FANNUC公司，1年生产5万套以以上系统统，占世世界市场场约40左右右，其次次是德国国的西门门子公司司约占15以上上，再次是德海德汉尔、西班牙发格、意大利菲菲地亚、法法国的NUM、日本本的三菱菱、安川川。国产数控系统厂家主要有华中数控、北北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、北北京凯奇、沈阳艺天、广州数控、南南京新方达、成都广泰等，国产数控生产厂家规模都较小，年产都还没有超过300400套。近10年，数数控机床床为适应应加工技技术发展展，在以以下几个个技术领领域都有有巨大进进步。11高高速化由于高速速加工技技术普及及，机床床普遍提提高各方方面速度度，车床床

3、主轴转转速由3 00004 0000rr miin提高到8 000010 0000r miin，铣床床和加工工中心主主轴转速速由4 00008 0000rr miin提高到12 0000r miin、24 0000r miin、40 0000r miin以上快速移动速度由过去的1020mm miin提高到48mm miin、60mmmin、80mm miin、1200m miin，在提提高速度度的同时时要求提提高运动动部件起起动的加加速度，其其已由过过去一般般机床的的05G（重力力加速度度）提高高到152G，最高高可达15G，直线线电机在在机床上上开始使使用，主主轴上大大量采用用内装式式主轴电

4、电机。12高高精度化化数控机床床的定位精度已由一般的001002mmm提高到00088mm左右，亚亚微米级级机床达达到000005mmm左右，纳纳米级机机床达到到0005001m，最小小分辨率率为1nm（000000011mm）的数控系统和机床已已有产品品。数控控中两轴轴以上插插补技术术大大提提高，纳纳米级插插补使两两轴联动动出的圆圆弧都可可以达到到1的圆度度，插补补前多程程序段预读，大大提高插补质量，并可进行行自动拐拐角处理理等。13复复合加工工、新结结构机床床大量出出现如5轴55面体复合加工机床，5轴5联动加加工各类类异形零零件。也也派生出出各新颖的机机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并并联

5、铰链链机床等等。采用用特殊机机械结构，数数控的特殊运算方式，特殊编程要求。14使使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床床“如虎添添翼”如内冷钻钻头由于使高压冷却液直接冷却钻钻头切削削刃和排排除切屑屑，在钻钻深孔时大大大提高效效率。加加工钢件件切削速速度能达10000mm miin，加工工铝件能能达50000mmin。15数数控机床床的开放放性和联联网管理理数控机床床的开放性和联网管理已是使用数数控机床床的基本本要求，它它不仅是是提高数控控机床开开动率、生生产率的的必要手手段，而且且是企业合理化、最佳化利用这些制造手手段的方方法。因因此，计计算机集集成制造、网网络制造、异地诊断、虚拟制造、异行工程

6、程等等各种新技术都在数控机床基础上上发展起起来，这这必然成成为21世纪制造业业发展的的一个主主要潮流流。2数控技技术的发发展趋势势21性性能发展展方向（1）高高速高精精高效化化。速度度、精度度和效率是机机械制造造技术的的关键性性能指标标。由于采用用了高速速CPU芯片、RISC芯片、多CPUU控制系系统以及带高分辨率绝对式检测元元件的交交流数字字伺服系系统，同同时采取了改改善机床床动态、静静态特性性等有效效措施，机机床的高高速高精精高效化化已大大大提高。（2）柔柔性化。柔柔性化包包含两方方面：数数控系统本本身的柔柔性，数数控系统统采用模模块化设计，功功能覆盖盖面大，可可裁剪性性强，便便于满足不不

7、同用户户的需求求；群控控系统的的柔性，同一一群控系系统能依依据不同同生产流流程的要求，使使物料流流和信息息流自动动进行动动态调整，从从而最大大限度地地发挥群群控系统统的效能。（3）工工艺复合合性和多多轴化。以以减少工工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数数控机床床的工艺艺复合化化是指工工件在一台机机床上一一次装夹夹后，通通过自动动换刀、旋转转主轴头头或转台台等各种种措施，完完成多工序序、多表表面的复复合加工工。数控控技术轴，西西门子880系统控控制轴数数可达24轴。（4）实实时智能能化。早早期的实实时系统统通常针对对相对简简单的理理想环境境，其作作用是如何

8、调调度任务务，以确确保任务务在规定定期限内完成成。而人人工智能能则试图图用计算算模型实现人人类的各各种智能能行为。科科学技术术发展到今今天，实实时系统统和人工工智能相相互结合，人人工智能正向着具有实时响应的、更现现实的领域发展，而实时系统也朝着具有有智能行行为的、更更加复杂杂的应用用发展，由由此产生生了实时时智能控控制这一一新的领域。22功功能发展展方向221用户界界面图形形化用户界面面是数控系统与使用者之间的对话话接口。由由于不同同用户对对界面的的要求不同同，因而而开发用用户界面面的工作作量极大，用用户界面面成为计计算机软软件研制制中最困难的的部分之一。当前INTTERNNET、虚拟现实实、

9、科学学计算可可视化及及多媒体体等技术也对对用户界界面提出出了更高高要求。图图形用户界界面极大地方便了非专业用户的使用，人人们可以以通过窗窗口和菜菜单进行行操作，便便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体体动态图图形显示示、图形形模拟、图图形动态跟跟踪和仿仿真、不不同方向向的视图图和局部显示示比例缩缩放功能能的实现现。222科学计计算可视视化科学计算算可视化可用于高效处理数据和解解释数据据，使信信息交流流不再局局限于用文字字和语言言表达，而而可以直直接使用用图形、图图像、动动画等可可视信息息。可视视化技术与虚拟拟环境技技术相结结合，进进一步拓拓宽了应用领领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产

10、品设计周期、提高产品质量量、降低产品成本具有重要意义。在数数控技术术领域，可可视化技技术可用用于CADD CAAM，如自自动编程程设计、参参数自动设定、刀刀具补偿偿和刀具具管理数数据的动动态处理和和显示以及加工过程的可视化仿真演示示等。223插补和和补偿方方式多样样化多种插补补方式如如直线插插补、圆圆弧插补、圆柱柱插补、空空间椭圆圆曲面插插补、螺螺纹插补、极极坐标插补、2D2螺旋插补、NANOO插补、NURRBS插补（非非均匀有有理B样条插插补）、样样条插补补（A、B、C样条）、多项式插插补等。多多种补偿偿功能如如间隙补补偿、垂直直度补偿偿、象限限误差补补偿、螺螺距和测量系统统误差补补偿、与与

11、速度相相关的前前馈补偿、温温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点点计算的的刀具半半径补偿偿等。23体体系结构构的发展展231集成化化采用高度度集成化CPU、RISSC芯片和大规模模可编程集成电路FPGGA、E-PLD、CPLLD以及专用集成电路ASIIC芯片，可提提高数控控系统的的集成度度和软硬硬件运行速度度。应用用FPD平板显显示技术术，可提高显示示器性能能。平板板显示器器具有科科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优优点，可可实现超超大尺寸寸显示，成成为和CRRT抗衡的的新兴显显示技术术，是21世纪显示示技术的的主流。应应用先进进封装和和互连技术术，将半半导体和和表面安安装技术术融为

12、一体。通通过提高高集成电电路密度度、减少少互连长度度和数量量来降低低产品价价格，改改进性能，减减小组件尺寸，提高系统的可靠性。232模块化化硬件模块块化易于实现数控系统的集成化和和标准化。根据不同的功能需求，将基基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PPLC、输入入输出接接口、通通讯等模模块，作成标准准的系列列化产品品，通过过积木方方式进行功能能裁剪和和模块数数量的增增减，构构成不同档次次的数控控系统。233网络化化机床联网网可进行远程控制和无人化操作。通通过机床床联网，可可在任何何一台机床上对对其它机机床进行行编程、设设定、操操作、运行行，不同机床的画面可同时显示在每一台台机床的的屏幕上上。

13、3智能化化新一代PCNNC数控系统当前开发发研究适应于复杂制造过程的、具具有闭环控制体系结构的、智能化新一代代PCNNC数控系系统已成成为可能能。智能化新新一代PCNNC数控系统将计算机智能技技术、网络技术、CADD CAAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具具补偿、动动态仿真真等高新新技术融融于一体，形形成严密密的制造造过程闭闭环控制制体系。4展望制定符合合中国国情的总体发展战略，确立立与国际际接轨的发展道路，对21世纪我国国数控技术与产业的发展至关重要。本本章对数数控技术术和产业业发展趋趋势的分析，对对我国数数控领域域存在的的问题进进行研究的的基础上上，对21世纪我我国数控控技

14、术和产产业的发发展途径径进行了了探讨，提提出了以科科技创新新为先导导，以商商品化为为主干，以管管理和营销为重点，以技术支持和服务为为后盾，坚坚持可持持续发展展道路的的总体发展展战略。在在此基础础上，研研究了发发展新型数数控系统、数控功能部件、数控机床整机机等的具具体技术术途径。衷心希望望，我国科技界、产业界和教育界通通力合作作，把握握好知识识经济带带来的难得机机遇，迎迎接竞争争全球化化带来的的严峻挑战，使使我国数数控技术术和产业业最终走走向世界的的前列。数控技术术和数控控机床是是制造业业现代化化的基础础，是一一个国家家综合国国力的重重要体现现。我国国在从制制造大国国向制造造强国转转变的过过程中

15、，大大力发展展数控技技术具有有重要意意义。我我国数控控技术的的现状表表现在以以下几个个方面：1 数控控系统的的硬件技技术发展展迅速随着着集成电电路及计计算机技技术的迅迅猛发展展，给数数控硬件件技术的的更新换换代注入入新的活活力，现现代数控控系统普普遍采用用超大规规模集成成电路(VLSSI)、专专用芯片片(ASSIC)及数字字信号处处理(DDSP)技术。在在电气装装联上广广泛采用用表面安安装(SSMT)、三维维高密度度(thhreee diimennsioonall hiigh dennsitty)技技术，极极大地提提高系统统的可靠靠性。高高速高性性能存储储技术，比比如闪烁烁存储(flaash

16、memmoryy)，移移动存储储(PCCMCIIA ccardd)等极极大地方方便用户户。薄膜膜晶体管管液晶显显示器(TFTTLCDD)技术术使得显显示装置置趋于平平板化，更更便于机机电一体体化安装装并改善善人机界界面。作作为数控控系统核核心的处处理器广广泛采用用“位以上上的高速速RISSC CCPU，保保证高速速、高精精度的数数控加工工。2 体系系结构向向开放式式发展开放放式数控控的讨论论已有好好些年了了，但是是应该看看到，对对于开放放式结构构至今没没有一致致性的定定义。某某些用户户认为开开放式表表示能够够接受当当地使用用的通信信协议;而另一一些用户户认为开开放式意意味着所所有控制制器操作作

17、界面完完全一致致;对机床床应用工工程师而而言，开开放式意意味着对对刀架移移动、传传感器和和逻辑控控制有标标准的输输入/输出接接口;对大公公司和大大学的研研究工程程师来说说，开放放式意味味着以上上这些均均来自随随即拿来来就用的的积木块块。由于于来自最最终用户户和集成成商(机床厂厂)的压力力，开放放式结构构的开发发工作正正在向前前发展并并将持续续下去。目目前的一一个积极极成果即即是基于于PC的CNCC，即PCC-baasedd。3 实时时操作系系统进入入CNCC 严格意意义上说说，数控控控制软软件中包包含着实实时操作作系统的的思想，例例如任务务调度、存存储器管管理、中中断处理理等，但但这种技技术是

18、隐隐含的，是是和数控控应用程程序比如如插补，伺伺服、译译码等混混合的。每每一个数数控系统统都是独独特的，不不透明的的。这种种情况对对于最终终用户和和系统集集成商而而言带来来诸多不不便。在在开放式式数控呼呼声日益益高涨的的今天，研研究实时时操作系系统在CCNC软软件中的的应用是是顺理成成章的事事。特别别是最近近嵌入式式实时操操作系统统的技术术发展迅迅猛，这这对于数数控控制制软件的的开发将将产生革革命性的的影响。选选择一个个合适的的商用嵌嵌入式实实时操作作系统，将将插补、伺伺服、译译码、数数据处理理等数控控应用软软件往上上“挂”，最终终移植到到一个硬硬件环境境中去，形形成最终终使用户户满意的的数控

19、系系统，也也就是个个性化的的CNCC系统，这这将是开开放式数数控的主主要方向向。4 现场场总线技技术开始始广泛使使用现场总总线(ffielld bbus)实质上上是工控控网络中中的低档档产品。因因为底层层设备通通信有以以下特点点。1)通信环环境恶劣劣，可能能受到温温度、湿湿度变化化、尘埃埃、电压压波动、机机械振动动和电磁磁场干扰扰等因素素影响。2)信息传递主要是设备与设备之间，故对通信可靠性要求高。3)通信内容和时间一般可以预先设定，随机、自发产生的信息相对较少，这可使通信协议大大简化。4)由于有较多的监控信息，实时性要求高。5)要求有一定的故障诊断和容错能力，以防止不必要的系统故障。6)距离

20、短，频度高。5 PLLC功能能继续增增强可编程程控制器器(PLLC)在在数控机机床上主主要完成成MSTT功能(辅助功功能)，即除除了主运运动以外外的辅助助功能，但但目前PPLC在在数控机机床上的的功能正正在逐渐渐扩大，例例如：11)可通通过报警警文本编编辑产生生个性化化的诊断断页面。2)PLC直接控制坐标轴。3)在系统配置和初始化时发挥作用，这个作用对西门子系统的PLC最为明显。6 CNNC的通通讯、网网络功能能不断扩扩大从早期期的DNNC，RS2232、4222和4855一直到到目前的的MAPP，EtIIlemmet等等，数控控机床的的网络通通讯功能能在不断断增强。为为解决大大容量零零件加工

21、工程序的的传递和和存储，一一是可采采用DNNC中的的前端机机进行分分配和传传输，即即形成DDNC主主机一前前端机.CNCC的三层模模式。而而一台前前端机可可控制多多台CNNC。另另外一种种，对于于带PCCMC认认卡的CNNC系统统，可利利用该存存储卡传传递加工工程序(一张卡卡为58M)。第二二种最简简单的方方法可利利用CNNC和后后台编辑辑功能，在在切削时时同时传传递零件件加工程程序。7 数字字式交流流伺服成成为主流流数数字式交交流伺服服系统体体积小，性性能好，调调试方便便，克服服了过去去模拟伺伺服系统统用电位位器调节节的不便便。通过过数字设设定可优优化速度度、电流流环，可可进行转转矩限制制，

22、进行行加减速速控制，另另外可以以和外部部计算机机通讯，备备份伺服服参数，并并在上位位机显示示电流、扭扭矩波形形，便于于观察。8 数控控系统开开发环境境越来越越友好数控控系统如如何安装装在一台台机床上上，这就就是数控控系统的的开发环环境。除除了硬件件联结之之外主要要有两个个方面的的问题，一一个是PPLC梯梯形图的的编写。另另一个是是机床参参数的确确定。前前者主要要解决辅辅助功能能的匹配配，比如如机床冷冷却、润润滑、主主轴正、反反转以及及机床操操作面板板的适配配。而后后者主要要匹配机机床的主主运动，例例如进给给速度，加加减速，行行程限制制等。这这里主要要介绍PPLC梯梯形图的的开发问问题。早早期的

23、数数控机床床的梯形形图是由由CNCC工程师师根据机机床的功功能编写写的。编编译完以以后再插插入到数数控软件件中去，随随着数控控技术的的普及，原原先由数数控系统统制造商商垄断的的接口软软件开发发已转移移到机床床厂或数数控集成成商。用用户可根根据CNNC制造造商提供供的集成成方法和和文件自自行开发发，大大大促进了了数控技技术的发发展和普普及。现现在为了了减轻机机床厂和和系统集集成商编编写梯形形图的负负担，西西门子公公司在8802DD系统中中提供了了PLCC应用程程序实例例和子程程序库说说明，最最终用户户在编写写梯形图图时，只只要利用用参数调调用就可可以完成成梯形图图的编写写，大大大方便了了用户并并

24、节约了了时间。9 数控控相关技技术和社社会服务务体系正正在逐步步完善数控控相关技技术，首首推CAAD/CCAM，目目前商用用的CAD/CAMM软件十十分丰富富，UGG-III，Proo/E，Sollidwworkks，Massterrcamm等已十十分普遍遍。并将将工艺设设计(CCAPPP)内容容融合进进去，给给用户提提供典型型工艺方方案以供供选择。所所生成的的数控零零件加工工程序更更符合实实际需要要。目前前存在的的普遍问问题是CCAD/CAMM软件产产生的二二进制文文件(刀位文文件)均要经经过后置置处理转转化为字字符串文文件，供供给数控控机床使使用。而而这些零零件加工工程序一一进入数数控系统

25、统后又还还原二进进制文件件以供插插补等运运算。这这种信息息传递的的过程很很难做到到高效、优优质、快快捷。人人们期待待着一种种CADD/CAAM/CCNC的的高效信信息传递递方式，这这里还有有较长的的路要走走。1数控技技术发展展现状11国国外数控控技术发发展现状状目前国外外数控系系统技术术发展的的总体趋趋势如下下：新一代代数控系系统向PC化和开开放式体体系结构构方向发发展。驱动装装置向交交流、数数字化方方向发展展。增强通通信功能能，向网网络化发发展。数控系系统在控控制性能能上向智智能化发发展。国外具有有世界影影响力的的机床公公司有很很多，在在此重点点介绍以以下几家家。(1)日日本山崎崎马扎克克公

26、司开开发出了2种可使使用长镗镗杆切削削工件的的复合加加工机床床，一种种是以卧卧式车床床为原型型，与卧卧式加工工中心(MCC)组合而而成的卧卧式复合合加工机机床“INTTEGRREX e一6500H III”；另一一种是以以立式车车床为原原型，与与立式MC组合而而成的立立式复合合加工机机床“INTTEGRREX e一10660V8 III RRAM”。INTEEGREEX ee III系列装装载了MAZZATRROL MATTRIXX以及各各种新功功能，以以Marrk III为名称称，是对对2l世纪的的制造工工厂带来来革命性性冲击的的划时代代的复合合加工机机。其主主要特点点是主轴轴最高转转速1

27、6600 rmin，快移移速度40 mmin，刀具具库容量量40把，刀刀具更换换时间(刀到刀)18 ss(刀具质质量20 kg以下)。新的卧式式复合加加工机床床在MC端的主主轴轴头头上安装装一个带带有长8499 mmm镗杆的的“长镗杆杆架”。该镗镗杆架自自顶端起起依次由由刀具、长长柄和刀刀架组成成。该镗镗杆架的的后端有有4个固定定位置，由由操作人人员将其其装在MC一侧设设计有相相同固定定位置的的主轴轴轴头上。MC一侧的的主轴除除从机床床正面观观察处于于纵深方方向的y轴外，还还有一个个B轴(位于l，轴四四周的轴轴)。l，轴的的可动范范围为6500mm，B轴的转转动范围围在18000以上。长长镗杆

28、架架与MC一侧的的主轴轴轴头的上上述动作作联动。在由车床床主轴(工件主主轴)固定的的工件外外周上能能够加工工任意角角度的轴轴孔。而而且还能能在最后后形成的的轴孔内内径上切切削沟槽槽等。而立式复复合加工工机床并并没有在在MC主轴轴轴头上安安装用于于镗杆加加工的刀刀架，而而是沿着着机床立立柱在主主体垂直直方向安安装一个个供镗杆杆使用的的柱塞。这这种柱塞塞具有9000 mmm的行程程，固定定在镗杆杆杆头上上的刀具具在工件件内面可可达到9000 mmm的深度度。同时时还配备备供钻孔孔加工工工具专用用的自动动工具更更换装置置(ATTC)，从进进料斗中中准备的的6种工具具中选择择并固定定所使用用的工具具的

29、工作作由ATC自动完完成。该该ATC是在MC一侧的ATC之外另另外设计计的。立式复合合加工机机床采用用由MC主轴和和钻孔柱柱塞组成成的“双头”结构。因因此，在在其中一一方进行行切削的的过程中中，通过过让另一一方移至至可动范范围之外外处于待待机状态态，防止止二者相相互干扰扰。(2)美美国法道道VMC440200C机床是由由上海法法道机床床有限公公司严格格按照美美国法道道公司的的技术标标准在国国内组装装生产。其其具有168 kkW(2225 hhp)强大的的主轴电电动机在在全转速速范围内内提供稳稳定的扭扭矩输出出。主轴轴采用无无齿轮双双速电子子调速系系统，更更宽的调调速范围围提供更更好的运运行特性

30、性。主轴轴转速最最高可达达到7 5500 rraiin。采用用获得专专利的刀刀柄拉杆杆机构，确确保刀具具在强力力切削中中的锁紧紧。无论论是切削削钢件还还是铝件件，都保保证其有有充分的的动力，既既可重切切削又可可高速切切削。剐剐性攻丝丝在1501 5500 rmin高速下下可保证证螺矩和和深度精精度，且且不须额额外配备备攻丝夹夹头。床床身采用用整体铸铸造，内内部遍布布网状加加强筋结结构。重重型铸铁铁的矩型型导轨提提供更大大的接触触面，实实现最佳佳的减振振性能和和刚性。伺伺服电动动机采用用世界名名品BALLDO电动机机，高达达16 9000 N的轴推推力，有有着高的的安全可可靠性。机机床全部部采用

31、直直径达到到40 mm的日本本精工滚滚珠丝杠杠，在低低速下提提供工作作台的高高速移动动，延长长丝杠寿寿命，允允许长时时间重载载运行。工工作台的的承载能能力可达达到1 7700 kg。加高高的z轴立柱柱，有着着长达7111mm的垂直直行程。主主轴端面面到工作作台面距距离可达达1028133 nuun。可容容纳21把刀具具的全封封闭刀库库，最大大刀具直直径(邻位无无刀具)可达到1522 miill，刀具具最大重重量可达达68 kkg。(3)CCNC66132240数控车车床配备备西门子子(SIINUMERRIK 8011)系统和和交流伺伺服单元元，采用用自动刀刀架及手手压式润润滑系统统。该机机床床

32、身身导轨采采用超音音频淬火火工艺，最最大工件件回转直直径为4000 miill，耐磨磨性强，精精度保持持性好；主轴系系统结构构先进，回回转精度度高，抗抗振性好好，主轴轴转速范范围1001 6600 rmin，具有有运行平平稳、工工作可靠靠、精度度高、功功能丰富富、操作作方便、应应用范围围广等特特点，能能自动完完成开深深槽、坯坯料去除除、螺纹纹车削、深深孔、弹弹性攻丝丝等，都都可以通通过固定定的车削削循环以以及丰富富的编程程指令集集来实现现。适合合于多品品种、中中小批量量产品的的加工。(4)德德马吉(DMMG)公司生生产的CTXX 3110 EECO通用车车床其主主轴驱动动在无级级可调情情况下，

33、转转速可达达5 0000rrmin，输出出功率为为ll kW，扭矩矩为1122 NIlll，可为为书512000 mmm直径范范围的高高要求车车削操作作提供最最佳的前前提条件件。在此此，主轴轴上的直直接测量量系统与与可供选选择的法法那科或或西门子子提供的的高端CNC控制器器相结合合，提供供最高的的定位精精度。此外，在在标准配配置中就就已拥有有德马吉吉的创新新产品1个带有12个刀位位的VDII 300刀塔，其其中的6个刀位位可以选选配动力力刀具并并配置C轴。除除此之外外，用于于轴加工工的可编编程移动动的尾座座也包含含在标准准配置中中；标准准配置中中还包括括在所有有轴上用用于保证证工艺稳稳定性及及

34、工件加加工精度度的直线线滚动导导轨。每每根轴均均配有数数字驱动动装置，它它使x轴的快快移速度度可达到到24 mmin，Z轴的快快移速度度可达到到30 mmin。在操控方方面，无无论是CTXX 3110 EECO还是CTXX 5110ECCO，都采采用西门门子和发发那科的的高科技技三维CNC数控系系统，同同时还提提供最大大可达15英寸的的彩色LCD操作显显示器，标标准键盘盘和电子子控制手手轮。除除了在任任何情况况下都极极具说服服力的硬硬件配置置，CTXX 3110 EECO和CTXX5100 ECCO外，还有有若干在在现场信信息领域域内支持持操作人人员对车车床进行行舒适操操控的软软件，其其中包括

35、括整合在在西门子子控制系系统中的的ShoopTuum图形化化编程软软件以及及法那科科控制系系统中的的Mannuall Guuidee i图形化化编程软软件。ECO系列产产品在操操控方面面的其他他过人之之处在于于强大的的刀具管管理以及及直观的的图形界界面设置置，还具具有强大大的图形形界面故故障诊断断功能。12国国内数控控技术发发展现状状我国数控控技术起起步于20世纪50年代末末期，经经历了初初期的封封闭式开开发阶段段，“六五”、“七五”期间的的消化吸吸收、引引进技术术阶段，“八五”期间建建立国产产化体系系阶段，“九五”期间产产业化阶阶段，现现已基本本掌握了了现代数数控技术术，建立立了数控控开发、

36、生生产基地地，培养养了一批批数控专专业人才才，初步步形成了了自己的的数控产产业。目目前，较较具规模模的企业业有广州州数控、航航天数控控、华中中数控等等，生产产了具有有中国特特色的经经济型、普普及型数数控系统统。经半半个世纪纪的发展展，产品品的性能能和可靠靠性有了了较大的的提高，逐逐渐被用用户认可可，在市市场上站站稳了脚脚跟。但但是由于于系统技技术含量量低，产产生的附附加值少少，不具具备与进进口系统统进行全全面抗衡衡的能力力，只在在低端市市场占有有一席之之地，还还不能为为我国数数控产业业起到支支撑的作作用，与与国外相相比，还还有不小小的差距距。主要要问题有有以下几几方面：(1)技技术创新新成分低

37、低、消化化吸收能能力不足足目前我我国数控控技术的的研究主主要还是是依照国国外开发发的一些些模式按按部就班班地进行行。真正正创新的的成分不不多，对对国外技技术的依依赖度较较高，对对所引进进技术的的消化依依旧停留留在掌握握已有技技术和提提高国产产化率上上，没有有完全形形成产品品自主开开发能力力和技术术创新能能力。技技术引进进是加快快我国控控技术发发展的一一条重要要途径，但但引进的的技术要要实现从从根本上上提高我我国数控控技术水水平，必必须进行行充分的的消化吸吸收。消消化吸收收的力度度不强，不不但无法法摆脱对对国外技技术的依依赖，而而且还会会造成对对国外技技术依赖赖性增强强的反作作用。(2)技技术创

38、新新环境不不完善我我国尚未未形成有有利于企企业技术术创新的的竞争环环境。企企业技术术创新的的动力来来源于对对经济利利益的追追求和外外部市场场的竞争争压力，其其技术创创新意识识不强。企企业还没没有建立立良好的的技术创创新机制制，绝大大部分企企业的技技术创新新组织仍仍处于一一种分散散状态，很很难取得得高水平平的科研研成果。(3)产产品可靠靠性、稳稳定性不不高可靠靠性的指指标一般般采用平平均无故故障时间间(MTTBF，单位位为h)，国外外数控系系统平均均无故障障时间在在10 0000 h以上，国国产数控控系统平平均无故故障时间间仅为3 00006 0000 h。这使使得可靠靠性、稳稳定性上上就与国国

39、外技术术相差很很大，必必然影响响产品的的市场占占有率。(4)网网络化程程度不够够我国数数控技术术的网络络化程度度不够，目目前主要要用于NC程序传传送，采采用纸带带阅读器器、串口口通讯技技术，其其集成化化、远程程故障排排除、网网络化水水平有限限。(5)体体系结构构不够“开放”大部分分数控产产品体系系结构不不够开放放，用户户接口不不完善，少少数具有有开放功功能的产产品又不不能形成成真正的的产品，只只是停留留在试验验、试制制阶段。用用户不能能根据自自己的需需要将积积累的技技术经验验融入到到系统中中，无形形中流失失了很多多对数控控技术改改进、创创新和完完善的资资源。针对以上上存在的的不足，国国内机床床

40、公司厂厂家作出出了很大大的努力力。目前前，较具具规模的的企业有有广州数数控、航航天数控控、华中中数控等等，生产产了具有有中国特特色的经经济型、普普及型数数控系统统。下面面作简单单的介绍绍。(1)华华中“世纪星”数控系系统在功功能和配配置方面面远优于于国外普普及型数数控系统统。特别别是在多多轴(9轴)联动、三三维图形形显示、动动态仿真真、大容容量程序序内存、双双向螺距距补偿、汉汉字界面面、网络络功能、开开放体系系结构、哪哪彩色脚脚糕LWO豁f貉-。，一平平昂-朋洲Repponss综述薄薄形显示示器等配配置方面面，已达达到国外外高档系系统(如FANNUC118、SIMMENSSE一8400)的水平

41、平。众所周知知，国外外的高档档数控系系统价格格非常昂昂贵，如如意大利利Fiddia仿形数数控系统统价格为为60一70万元人人民币，英英国的雷雷尼绍仿仿形测头头价格高高达28万元人人民币；德国Wallterr的数控控工具磨磨床，仅仅一种刀刀具的编编程软件件即需l万美元元。而华华中数控控与菲地地亚相同同档次的的仿形数数控系统统价格约约仅为其其13。此外外，若进进口五轴轴联动以以上的数数控系统统，还受受到西方方政府的的管制，要要对最终终用户和和最终用用途进行行调查，限限制其使使用，若若认为与与军事工工业有关关，则不不予批准准。即使使我国民民用工业业能购进进口这类类设备，其其价格也也非常昂昂贵，仅仅一

42、套CNC单元价价格高达达20多万元元人民币币，而华华中数控控五轴CNC，价格格约为其其14。另外开放放式、网网络化已已成为当当今数控控系统发发展的主主要趋势势。华中中“世纪星”系列数数控系统统包括世世纪星HNC一18i、HNC一19i、HNC一2I和HNC一22四个系系列产品品，均采采用工业业微机(IPPC)作为硬硬件平台台的开放放式体系系结构的的创新技技术路线线，充分分利用PC软、硬硬件的丰丰富资源源，通过过软件技技术的创创新，实实现数控控技术的的突破。通通过工业业PC的先进进技术和和低成本本保证数数控系统统的高性性价比和和可靠性性。并充充分利用用通用微微机已有有软硬件件资源和和分享计计算机

43、领领域的最最新成果果，如大大容量存存储器、高高分辨率率彩色显显示器、多多媒体信信息交换换、联网网通讯等等技术，使使数控系系统可以以伴随PC技术的的发展而而发展，从从而长期期保持技技术上的的优势。(2)广广州数控控生产的的GSKK9833M系统是是中高档档数控系系统产品品，该系系统最多多可实现现5轴4联动，可可实现高高速高精精闭环加加工，最最高移动动速度达达24 mmim，精度度达。可可实现12种固定定循环，空空间螺旋旋线插补补，刀补补C，螺补补，用户户宏AB，比例例缩放，坐坐标系旋旋转等等等功能；内嵌式式PMC，192128个I0点，5 0000步容量量，梯图图编程，大大大方便便和简化化机床强

44、强电设计计并可由由用户自自行二次次开发。可可实现DNC加工，程程序及参参数传输输功能，极极大方便便于加工工程序备备份保存存和机床床调整。图图形显示示，中英文菜菜单，后后台编辑辑；配备备104英寸TFT液晶显显示器。具具有低价价格、高高性能、高高可靠性性，等等等优点，较较适合用用于铣床床和小型型加工中中心。其其加工稳稳定性在在国产系系统中占占有一定定的优势势，该系系统已被被国内绝绝大多数数机床厂厂家认可可。(3)北北京航天天数控系系统有限限公司最最新推出出的CASSNUCC21000E数控系系统是一一个将PCII04板嵌入入到控制制系统中中的一体体化的车车、铣床床闭环数数控系统统。该系系统是将将

45、控制系系统、显显示面板板、操作作面板集集于一体体，结构构紧凑，易易于安装装；彩色色LCD显示，具具有功能能全面、性性能可靠靠、连接接简单、性性价比高高等优点点。CASSNUCC 21100EE数控系系统适用用于车床床、铣床床、钻床床、磨床床等4轴以下下的机械械设备控控制。(4)凯凯奇数控控开发的的NC一110系统采采用开放放式结构构，模块块化设计计，嵌入入式PC机可可跟踪PC机的技技术发展展，不断断丰富系系统的功功能，保保持系统统的高处处理速度度。该系系统经过过广泛的的国际、国国内合作作，能为为用户提提供最佳佳的软硬硬件配置置方案和和合理的的性能价价格比。系系统可进进行多过过程控制制，大容容量

46、程序序存储，内内藏PLC控制器器，提供供充足的的IO点。系系统采用用一体化化设计，使使用维修修方便，并并经过严严格的国国内外电电磁兼容容性和环环境试验验、检测测，具有有高可靠靠性。软件功能能强大，可可控制多多种机床床，如车车床、铣铣床、各各种类型型加工中中心、磨磨床等。该该系列产产品已在在国内外外得到广广泛应用用。(5)由由齐齐哈哈尔二机机床集团团、清华华大学和和哈尔滨滨电机厂厂有限公公司“产学研研用”密切合合作开发发的XNZZD24415大型龙龙门式五五轴联动动混联机机床，是是我国在在并联机机床研究究方面的的一个突突破。该该机床结结合串联联结构与与并联结结构的优优点，采采用双柱柱龙门工工作台

47、移移动式，用用直线驱驱动实现现虚拟空空间坐标标位置变变换。结结构简单单，多自自由度运运动能力力强，具具有较高高的柔性性和工艺艺集成度度。并联联运动采采用两组组平行四四边形机机构，AC摆角铣铣头采用用双蜗杆杆消隙机机构驱动动，交叉叉滚柱轴轴承支撑撑，刚度度高，保保证了主主轴进给给刚度及及精度，实实现A轴转角10050、C轴连续续转角O40000，可实实现叶片片、导叶叶等复杂杂空间曲曲面的加加工。由由清华大大学开发发的基于于RTLinnux的数控控系统采采用高精精度控制制算法，应应用数控控后置处处理系统统将标准准刀位文文件转换换为标准准加工代代码。(6)山山东大学学研制的的具有自自主知识识产权的的内装式式电动机机驱动的的磁悬浮浮轴承高高速主轴轴单元样样机。通通过采用用遗传算算法对电电磁轴承承进行了了多目标标优化设设计，开开展了磁磁悬浮轴轴承的仿仿真研究究、轴承承刚度测测试以及及工业磨磨削试验验、磁悬悬浮轴承承起浮实实验等。该该主轴单单元样机机的最高高转速达达到34 0000 rraiin，刚度度达6459 Np,m，回转转精度达达00011 5 mm。数字字控制器器采用DSPPTMSS3200VC333为系统统硬件平平台，PC机监视视状态实实时显示示。通过过在