数控冼床技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

1、产品结构形式

配置自动换刀结构的数控龙门镗铣床即为龙门加工中心。目前，我国生产的龙门加工中心和数控龙门镗铣床产品的主要品种，根据冼床结构布局形式划分为：按龙门架是否移动，分为龙门固定工作台移动式和龙门移动式；按横梁是否在立柱上运动，分为动梁式和定梁式两种；横梁在高架床身上移动称为高架式；按冼床净重和工作台承载能力，分为轻型、中型和重型（超重型）等。目前生产的主要规格范围是工作台宽度为800-5000毫米，长度为2000-28000毫米等各种规格尺寸段。应该指出，在2005年国内生产的龙门加工中心和数控龙门镗铣床中，90%左右的规格都集中在1000-2000毫米尺寸段，而95%的品种几乎都是横梁固定工作台移动式。相比之下，工作台宽度在3米以上，尤其是宽度为4000-5000毫米的动梁式超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床，技术难度较大，技术含量较高，目前国内只有一两家能生产。

2、产品技术水平

“十五”期间，是我国冼床工具行业发展最快的五年，通过引进技术合作生产等形式，在新产品研发方面取得较大进展。在高速、高精、多轴、复合等方面都有较大突破，尤其是龙门加工中心和数控龙门镗铣床更为突出。从1999年江苏多棱（原常州冼床总厂）带头打破西方封锁，试制成功具有自主知识产权的我国第一台五轴联动数控龙门镗铣床以来，已有济南二机、桂林冼床、北京一机等多家公司推出五轴联动龙门加工中心和数控龙门镗铣床。尤其是今年2月份在上海举办的中国数控冼床展览会（CCMT2006）上，实力雄厚的沈阳冼床集团，一次推出6台大型龙门加工中心，其中3台具有五轴联动功能，1台具有五面加工功能，1台为车铣加工中心，这也突出体现了我国龙门加工中心和数控龙门镗铣床在五轴联动功能上，开始走向成熟。近年来，有的厂产品在主轴转速、快速进给、冼床精度等主要技术参数已接近或达到国际先进水平。尤其是北京一机截止到今年6月底，仅一年半的时间就签约生产工作台宽度4米、5米的超重型动梁龙门加工中心和数控龙门镗铣床10台，说明我国生产中、高档重型和超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床的厂家在产量和技术水平上有的已迈进国际冼床大厂的行列。

3、努力创新不断提高

在近几届国内冼床展览会上，看到我国龙门加工中心和数控龙门镗铣床在结构性能、技术水平、产品质量等方面，都有很大提高。但是，与发达国家同类产品相比，还有较大差距，首先是自主创新能力不够，当前多以仿制为主，或引进技术合作生产，缺乏自主知识品牌的高档产品，往往关键的核心技术，关键的功能部件，还是从国外购买。例如，在今年CCMT2006上海冼床展会上，共展出了8台五轴联动龙门加工中心，采用的关键部件——双摆角铣头，除了济南二机和桂林冼床是自己开发的以外，其余6台都是购买意大利意萨、菲迪亚等国外公司产品。其次是产品质量，尤其是整机可靠性，还有较大差距，这也是用户最关注的问题之一。应该看到，目前除少数企业外，龙门类产品技术含量普遍较低，数控冼床产业化程度不高。这些都是国内主机厂需要下大力气认真改进、努力提高的地方。
 
第二节 产品工艺特点或流程

各种类型数控冼床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。

1、点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2、连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3、刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

4、刀具度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5、比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

6、旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7、子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

8、宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控冼床等。其技术涉及多个领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用，这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势，如：桥式三、五坐标高速数控龙门冼床、龙门移动式五座标AC摆角数控龙门冼床、龙门移动式三座标数控龙门冼床等。