數(shù)控機床 論文

1、湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學畢業(yè)論文談我國數(shù)控機床的改造和發(fā)展方向?qū)W生姓名:徐新春年級專業(yè):2008級 機械設計制造及其自動化指導老師及職稱: 孫松林 副教授學 院:成人教育學院湖南長沙提交日期:20 年 月目 錄摘要.11 現(xiàn)有數(shù)控機床的直接投入.12 普通機床的改造.12.1新機改造和舊機大修車床改造的異同點.22.1.1新機改造和舊機大修車床改造的相同點.22.1.2 新機改造和舊機大修車床改造的不同點.22.2 新機改造和大修機床改造的精度檢驗是檢驗的重要項目.22.3 新車床改造的精度質(zhì)量控制.22.3.1 鏟刮檢驗.22.3.2 絲桿與導軌平行度檢驗.22.3.3精度檢驗.22.3.4床

2、頭、尾座兩頂尖的等高度保證.33 大修車床改造和新機改造的其它質(zhì)量重要控制點.33.1 銹蝕檢查.33.2 外露非油漆表面都必須采取防銹措施.33.3 滲漏檢查.33.4 機床噪聲、溫升、轉(zhuǎn)速、空運轉(zhuǎn)試驗.33.4.1 主軸轉(zhuǎn)速試驗.33.4.2 滾動軸承的溫升試驗.33.4.3 機床噪聲聲壓級.33.4.4 機床連續(xù)空運轉(zhuǎn)試驗.33.5 用戶更換部件（包括機床部分的維修）的改造.33.5.1 更換主軸軸承.43.5.2 更換軸向絲桿檢驗.43.5.3 更換軸向軸承.43.5.4 更換系統(tǒng)檢驗.44.1總體戰(zhàn)略.44.1.1 以科技創(chuàng)新為先導.44.1.2 在商品化上狠下工夫.54.2 技術(shù)途

3、徑.54.2.1 發(fā)展具有中國特色的新一代pc數(shù)控系統(tǒng)54.2.2 推進數(shù)控功能部件的專業(yè)化生產(chǎn).64.2.3 加速數(shù)控機床的全國產(chǎn)化，打好市場翻身仗.75 結(jié)論.8參考文獻.9致謝.9談我國數(shù)控機床的改造和發(fā)展方向?qū)W 生：徐新春指導老師：孫松林（湖南農(nóng)業(yè)大學成人教育學院，長沙 410128）摘 要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展，普通機床越來越不能滿足市場的需求，其勞動強度大，危險性高，且不能滿足現(xiàn)代科學的批量生產(chǎn)需要，越來越多的企業(yè)將普通機床逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)控化，因為數(shù)控機床可彌補普通機床的許多缺點，可實現(xiàn)加工精度高，多工序的集中化，自動報警，自動補償及自動監(jiān)控的功能。所以普通機床向數(shù)控機床的轉(zhuǎn)化是企業(yè)發(fā)展

4、的必由之路。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；改造；質(zhì)量控制 ;總體戰(zhàn)略；技術(shù)途徑；如果對所用的普通車床和長時間使用的車床不進行改造，則無法滿足產(chǎn)品的更新，也無法達到加工要求。故此我國數(shù)控技術(shù)改造與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。但完全購買新的數(shù)控設備則會增加很大的生產(chǎn)成本，所以我國數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展方向大致從購買新的數(shù)控機床、改造普通機床、研究新型數(shù)控機床三個方面入手: 1現(xiàn)有數(shù)控機床的直接投入我國加入wto之后，外資企業(yè)的進入帶進了大量的數(shù)控機床，隨著國內(nèi)生產(chǎn)水品的提升和產(chǎn)品的升級換代，國內(nèi)企業(yè)購置了大量的數(shù)控加工設備，大幅度降低了生產(chǎn)成本，但短時間內(nèi)急劇加大了設備成本的投入，同時又由于受我國原有的經(jīng)濟基礎(chǔ)和生產(chǎn)水平的

5、制約，其資金和數(shù)控應用型人才及其維修人才都明顯準備不足，很難短時間內(nèi)完全投入使用數(shù)控機床。2 普通機床的改造由于進行數(shù)控化改造對于改造廠家來說，較雜又亂，但如何對改造的數(shù)控機床進行質(zhì)量控制則是我們一直以來需要探討的問題，在此談一下如何進行改造數(shù)控車床的質(zhì)量控制。普通車床數(shù)控改造分為新機改造和舊機改造，新機改造是用戶購買普通車床或普通光機（指僅帶床頭箱和縱、橫向?qū)к壍能嚧玻?，改造廠家根據(jù)其要求進行數(shù)控化改造。舊機改造是指用戶將已經(jīng)使用過的普通車床或數(shù)控車床進行翻新并進行數(shù)控化改造。其中舊機改造包括大修車床改造和用戶舊機部件改造。在此淺談改造數(shù)控車床在機械方面的質(zhì)量控制方法、著重控制點和檢驗過程。

6、 2.1 新機改造和舊機大修車床改造的異同點2.1.1新機改造和舊機大修車床改造的相同點(1) 更換x軸、z軸絲桿、軸承、電機。 (2) 增加電動刀架和主軸編碼器。 (3) 增加軸向電機的驅(qū)動裝置，限制運行超程的行程開關(guān)，加裝變頻器（客戶需要）以及為了加工和安全所需的電氣部分。 (4) x軸、z軸的絲桿兩端支承面的配刮、滾珠絲桿副托架與床鞍的配刮、床身與床鞍導軌副進行配刮。 (5) 據(jù)需要增加防護設施，如各向絲桿的防護罩，安全防護門，行程開關(guān)的防護裝置。 2.1.2 新機改造和舊機大修車床改造的不同點(1) 新機改造的主軸和尾座部分未進行改動，主軸部分和尾座部分無須進行再改造。 (2) 舊機大

7、修車床由于經(jīng)過長時間使用，導軌已磨損，為了保證大修后，能繼續(xù)長時間使用而不變形，必須經(jīng)過淬火工序，然后磨導軌，且磨導軌后必須保證導軌硬度hrc47。(3) 舊機大修車床應根據(jù)客戶需要對主軸部分和尾座部分進行改造和調(diào)整。 2.2 新機改造和大修機床改造的精度檢驗是檢驗的重要項目 精度檢驗執(zhí)行jb/t8324.1-1996簡式數(shù)控臥式車床精度。 2.3 新車床改造的精度質(zhì)量控制新車床改造的精度質(zhì)量控制如下：2.3.1 鏟刮檢驗新車床改造經(jīng)過對x軸、z軸的絲桿兩端支承面的進行配刮、對滾珠絲桿副托架與床鞍進行配刮、床身與床鞍導軌副進行配刮等。車床的主軸、尾座部分未拆動。檢驗方法如下：用配合面進行涂色，

8、相互配合面進行結(jié)合，并相對摩擦，然后對鏟刮面進行鏟刮點數(shù)檢驗，并對結(jié)合處用塞尺進行結(jié)合程度檢驗，其中刮研點不得低于6點/25*25mm，0.03mm的塞尺塞結(jié)合處。2.3.2 絲桿與導軌平行度檢驗裝配絲桿時，絲桿與導軌的平行度必須0.02mm。 2.3.3 精度檢驗（1）精度檢驗的g1項中導軌在垂直平面內(nèi)的直線度(只許凸)應由普通車床廠家進行保證，不作為重點檢驗項目。（2）精度檢驗中的主軸部分精度g4、g5、g6項也應由普通車床廠家進行保證，不作為重點檢驗項目。2.3.4 床頭、尾座兩頂尖的等高度保證 g11項床頭、尾座兩頂尖的等高度由普通車床廠家進行保證，不作為改造廠家質(zhì)量控制的重點項目。

9、3 大修車床改造和新機改造的其它質(zhì)量重要控制點 3.1 銹蝕檢查各橫、縱向?qū)к壝?，主軸、主軸法蘭盤，尾座空心套和各零部件 3.2外露非油漆表面都必須采取防銹措施如清洗干凈后，用潤滑脂等進行防銹檢查：鏟刮面、絲桿和軸承在進行裝配前必須清洗干凈，不得留有紅丹粉、鐵削和其它臟物質(zhì)；電箱內(nèi)側(cè)、防護罩內(nèi)側(cè)無灰塵、臟物。 3.3 滲漏檢查大修車床改造的主軸軸承和齒輪等必須保持潤滑，大修車床改造和新車床改造的軸向絲桿和軸承必須有潤滑，必須有冷卻裝置，且以上潤滑和冷卻中接頭處，油、水箱等處都不得有滲漏現(xiàn)象。3.4 機床噪聲、溫升、轉(zhuǎn)速、空運轉(zhuǎn)試驗 3.4.1 主軸轉(zhuǎn)速試驗主軸在各種轉(zhuǎn)速下連續(xù)空運轉(zhuǎn) 4min，

10、其中最高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時間不小于2小時。整機空運行時間16h，對圓弧、螺紋、外圓、端面等循環(huán)車削進行模擬空運行試驗。 3.4.2 滾動軸承的溫升試驗主軸軸承溫度穩(wěn)定后，測軸承溫度及溫升滾動軸承,溫度70，溫升40；滑動軸承：溫度60，溫升30。3.4.3 機床噪聲聲壓級 空運轉(zhuǎn)條件下83db(a)，機床有無不正常尖叫、沖擊聲，各軸方向進給運動進行應平穩(wěn)，無明顯振動、顫動和爬行現(xiàn)象。 3.4.4 機床連續(xù)空運轉(zhuǎn)試驗 在規(guī)定連續(xù)空運轉(zhuǎn)時間內(nèi)，無故障，運行可靠，穩(wěn)定。 3.5 用戶更換部件（包括機床部分的維修）的改造由于車床更換部件的改造項目較多，主要是更換主軸軸承、軸向絲桿、軸向電機、軸向軸承和系統(tǒng)。

11、3.5.1 更換主軸軸承由于更換主軸軸承是為了保證加工外圓和端面的精度，必須在更換軸承后，先行檢驗主軸的噪聲在無異常的情況下，整機噪聲聲壓級不得超過83db（a），然后進行加工精度檢驗，并檢驗加工工件的表面粗糙度。3.5.2 更換軸向絲桿檢驗檢驗各向位置精度，確保在規(guī)定范圍內(nèi)，跑機運行達到軸向運行無不正常的沖擊聲和雜音。更換軸向電機：由于其它項目未進行改造，則檢驗僅對跑機運行的噪聲進行檢驗，軸向運行無不正常的沖擊聲和雜音。檢驗其軸向反向間隙，以防在裝配中由于裝配引起反向差值不符合要求。 3.5.3 更換軸向軸承對于更換軸向軸承的情況，必須保證軸向的反向差值達到要求，并檢查無不正常的雜音。 3.

12、5.4 更換系統(tǒng)檢驗 更換系統(tǒng)的情況，則僅檢驗系統(tǒng)功能，檢驗系統(tǒng)是否有報警現(xiàn)象，并同時檢驗試車螺紋是否正常（對于帶編碼器的車床）。4 我國數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展方向我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面存在不少問題，單單購買別國研發(fā)的數(shù)控機床和對舊機床的改造已無法滿足我國新興工業(yè)化道路的快速發(fā)展。在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面我們必須下一番大氣力。4.1總體戰(zhàn)略制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，通過對數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的分析和對我國數(shù)控領(lǐng)域存在問題的研究，我們認為以科技創(chuàng)新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術(shù)支持和服務為后盾，堅持可持續(xù)發(fā)展道路將是一種符合我國國情的發(fā)展數(shù)控技術(shù)

13、和產(chǎn)業(yè)的總體戰(zhàn)略。4.1.1 以科技創(chuàng)新為先導中國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權(quán)，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發(fā)展，可以看到我們在數(shù)控領(lǐng)域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發(fā)展，真正創(chuàng)新的成分不多。這種老是跟在別人后面走，按國外已有控制和驅(qū)動模式來開發(fā)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上難免要滯后，再加上國外公司在我國境內(nèi)設立研究所和生產(chǎn)廠，實行就地開發(fā)、就地生產(chǎn)和就地銷售，使我們的產(chǎn)品在性能價格比上已越來越無多大優(yōu)勢，因此要進一步擴大市場占有率，難度自然就很大了。為改變這種現(xiàn)狀，我們必須努力研究具有中國特色的實用的先進數(shù)控技術(shù)，逐步建立自己獨立

14、的、先進的技術(shù)體系。從而形成從數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件到種類齊全的數(shù)控機床整機的完整的產(chǎn)業(yè)體系，打開國際市場，使中國的數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)在21世紀走在世界的前列。4.1.2 在商品化上狠下工夫近幾年我國數(shù)控產(chǎn)品雖然發(fā)展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數(shù)控系統(tǒng)而言，國產(chǎn)貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現(xiàn)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)用于舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產(chǎn)的國產(chǎn)數(shù)控機床大多數(shù)用的都是國外的系統(tǒng)。這當然不是說舊機床的數(shù)控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數(shù)控系統(tǒng)與國外相比還存在相當大的差距。影響數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床商品化的主要因素除技術(shù)性能和功能外，更重要的就是可靠

15、性、穩(wěn)定性和實用性。因此，我們應在商品化上切實狠下工夫，將其作為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的主干來抓，貫穿于技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)、試制、生產(chǎn)等的全過程中，從而將我們已有的技術(shù)水平較高的數(shù)控產(chǎn)品變成真正有市場的好商品。4.2 技術(shù)途徑4.2.1 發(fā)展具有中國特色的新一代pc數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是各類數(shù)控裝備的核心，因此通過科技創(chuàng)新首先發(fā)展具有中國特色的新型數(shù)控系統(tǒng)，將是推動數(shù)控產(chǎn)業(yè)化進程的有效技術(shù)途徑。實踐證明，10年來我們所走的pc數(shù)控道路是完全正確的。pc機（包括工業(yè)pc）產(chǎn)量大、價格便宜，技術(shù)進步和性能提高很快，且可靠性高（工業(yè)pc主機的mtbf已達30年。因此，以其作為數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數(shù)控

16、系統(tǒng)的性能價格比，而且還可充分利用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領(lǐng)域的最新成果，如大容量存儲器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯(lián)網(wǎng)通訊等。此外，以通用微機作為數(shù)控平臺還可獲得快速的技術(shù)進步，當pc機升級換代時，數(shù)控系統(tǒng)也可相應升級換代，從而長期保持技術(shù)上的優(yōu)勢，在競爭中立于不敗之地。目前，pc數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有2種主要形式：（1）、專用數(shù)控加pc前端的復合式結(jié)構(gòu)。（2）、通用pc加位控卡的遞階式結(jié)構(gòu)。（3）、正在發(fā)展的數(shù)字化分布式結(jié)構(gòu)。其方案是將由dsp等組成的數(shù)字式伺服通過以光纜等為介質(zhì)的網(wǎng)絡與數(shù)控裝置連接起來，組成一完整的數(shù)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然性能很好，但由于開發(fā)和生產(chǎn)成本太高

17、，近期難以被國內(nèi)廣大用戶所接受。我們認為，上述結(jié)構(gòu)并不是符合中國國情的最好方案，適合中國國情的應是將所有數(shù)控功能全軟件化的集成式結(jié)構(gòu)，因為這種結(jié)構(gòu)的硬件規(guī)模最小，不但有利于降低系統(tǒng)成本，而且更重要的是可以有效提高系統(tǒng)的可靠性。以往，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在總體設計時由于種種原因的限制，不得不選用技術(shù)指標不太高的普通cpu，這樣，為完成數(shù)控的復雜功能往往需要由多個cpu來組成系統(tǒng)，有時還需另加一些專用或通用硬件電路來實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的一些高實時性功能（如細插補、位置伺服控制等），從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。對于數(shù)控系統(tǒng)這種批量不大的產(chǎn)品，在國內(nèi)現(xiàn)有工藝條件下，很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性，因而使得國產(chǎn)數(shù)

18、控系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場的表現(xiàn)不佳，對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的形象和聲譽造成嚴重影響，使得不少用戶現(xiàn)在還心有余悸。因此，我們在開發(fā)新型數(shù)控系統(tǒng)時，應優(yōu)先選用新型高性能cpu（如高主頻的pentium ii、pentium iii等）作為系統(tǒng)的運算和控制核心，并盡量用軟件來實現(xiàn)數(shù)控的所有功能。這樣，可大幅度減小系統(tǒng)硬件的規(guī)模。這種具有內(nèi)裝plc和內(nèi)裝伺服控制的全軟件化集成式數(shù)控系統(tǒng)，其硬件規(guī)模將達到最小化，整個數(shù)控系統(tǒng)除一個pc平臺外，剩下的只有驅(qū)動機床運動的功率接口和反饋接口。這既有效提高了系統(tǒng)可靠性，又消除了信息傳遞瓶頸，提高了系統(tǒng)性能，同時還可顯著降低系統(tǒng)成本，使系統(tǒng)（包括電機）售價將可降至現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)的一

19、半左右。此外，集成化pc數(shù)控系統(tǒng)還有一大優(yōu)點，就是容易實現(xiàn)開放式結(jié)構(gòu)。這是因為，這種系統(tǒng)的硬件本身已經(jīng)是完全開放的，構(gòu)成開放式數(shù)控系統(tǒng)的工作完全在軟件上，只要制定好標準和協(xié)議，從信息處理、軌跡插補、加減速控制、開關(guān)量控制到伺服控制都可以實現(xiàn)開放，從而可大大方便用戶的使用。4.2.2 推進數(shù)控功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)要實現(xiàn)數(shù)控機床的模塊化設計制造，必須解決數(shù)控機床功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。因此，在今后的若干年內(nèi)，我們必須大力促進數(shù)控機床功能部件的開發(fā)和專業(yè)化生產(chǎn)。其要點如下：(1)、新型永磁電主軸單元 電主軸已成為國際市場上最熱門的數(shù)控機床功能部件。但目前

20、這類產(chǎn)品幾乎都為感應異步型，存在以下突出問題：a、轉(zhuǎn)子上存在繞組，有大電流流過，因此轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴重，直接影響主軸精度；b、低速出力小且轉(zhuǎn)矩脈動大，難以滿足寬范圍切削要求；c、效率和功率因素低，不僅電機體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多；d、控制系統(tǒng)復雜、成本高。因此，我們要利用我國稀土永磁材料的優(yōu)勢，開發(fā)新型大功率、高效率、寬調(diào)速范圍永磁同步型交流電主軸單元，將可有效解決現(xiàn)有電主軸存在的問題，形成具有中國特色的新一代電主軸產(chǎn)品。配合新型集成化國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，大力開發(fā)廉價的高性能內(nèi)裝式伺服系統(tǒng)。由于內(nèi)裝式伺服的硬件部分只有電機和功率接口，充分利用我國的永磁資源優(yōu)勢，通過專業(yè)化生產(chǎn)可以把電

21、機的造價降下來，同時采用價格比較便宜的智能化的ipm模塊作為功率接口。這樣就能將內(nèi)裝式進給伺服的價格控制在數(shù)千元以內(nèi)，將內(nèi)裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內(nèi)，使得數(shù)控部件的成本大大降低。(2)直線交流伺服系統(tǒng) 直線交流伺服系統(tǒng)是下一世紀數(shù)控機床不可缺少的功能部件，目前我國還沒有成熟產(chǎn)品，因此應加強研究、開發(fā)和推廣應用?？紤]到常規(guī)機床的防磁問題較難解決，而并聯(lián)機床的防磁相對容易，因此可為常規(guī)結(jié)構(gòu)機床開發(fā)感應異步型直線電機，為并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床開發(fā)永磁同步型直線電機，從而揚長避短，構(gòu)成符合實際應用要求的新型高速高精度進給系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，可進一步開發(fā)將驅(qū)動與支承合二為一的磁懸浮工作臺。(3)零傳動數(shù)控轉(zhuǎn)

22、臺與擺頭 數(shù)控轉(zhuǎn)臺與擺頭是多坐標數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的采用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉(zhuǎn)臺與擺頭不僅制造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度，因而必須另辟蹊徑開發(fā)新型零傳動（無機械傳動鏈）數(shù)控轉(zhuǎn)臺和擺頭，以促進我國高速高精度多坐標數(shù)控機床的發(fā)展。(4)高速高精度檢測裝置 高速高精度是下世紀數(shù)控機床發(fā)展的主題，這不但需要高性能的控制和驅(qū)動，同時還需要高品質(zhì)的檢測環(huán)節(jié)，因此應在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，進一步開發(fā)0.1 am以上精度的高速(60 m/min以上)線位移傳感器和100萬脈沖/r的角位移傳感器，此類技術(shù)國外對我國是封鎖的。4.2.3 加速數(shù)控機床的全國產(chǎn)化，打好市場翻身仗數(shù)控產(chǎn)業(yè)化

23、的最終成功將體現(xiàn)在數(shù)控機床的全國產(chǎn)化和市場占有率上。(1)大力發(fā)展低價位數(shù)控機床 低價位機床是功能滿足用戶要求(無功能浪費)、技術(shù)指標適中、可靠性好、價格便宜的普及型數(shù)控機床。這類機床已成為國際市場上數(shù)控機床的發(fā)展趨勢之一，也是國內(nèi)眾多用戶渴求的產(chǎn)品，其市場前景相當廣闊。因此，采用本文提出的新型集成化國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)來發(fā)展高性能的低價位數(shù)控機床，將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此構(gòu)成的全國產(chǎn)普及型數(shù)控車床的售價完全可以控制在10萬元以內(nèi)，三坐標數(shù)控銑床可控制在15萬元左右，加工中心可控制在20萬元左右。此價位的國產(chǎn)數(shù)控機床將是具有較強競爭力的。(2)加速開發(fā)高速高效數(shù)控機床 高速高效

24、是數(shù)控機床發(fā)展的另一大潮流。發(fā)展高速高效數(shù)控機床的技術(shù)途徑可有以下幾條：a、通過提高切削速度和進給速度，從而達到成倍提高生產(chǎn)效率，有效提高零件的表面加工質(zhì)量和加工精度并解決常規(guī)加工難以解決的某些特殊材料（如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼）和特殊形狀零件（如復雜薄壁零件）的高效加工問題。b、通過工藝復合，減少工件的安裝次數(shù)，有效縮短搬運和裝夾時間。例如，將五面五軸加工中心與立車復合構(gòu)成萬能加工中心，可實現(xiàn)一次裝卡完成零件的大部分（或全部）加工。c、采用高速高精度圓周銑加工孔和以螺旋軌跡插補實現(xiàn)不鉆底孔的直接攻絲等新加工方法，大幅度減少換刀次數(shù)，提高加工效率。d、為數(shù)控機床開發(fā)智能尋位加工功能，消除對精

25、密夾具和人工找正的依賴，有效縮短單件小批加工的準備時間。(3)突破重型數(shù)控機床的設計制造技術(shù) 重型數(shù)控機床（特別是多坐標重型數(shù)控機床）是國民經(jīng)濟和國防生產(chǎn)中的重大關(guān)鍵設備，發(fā)展重型數(shù)控機床必須有過硬的基礎(chǔ)，目前，我們在發(fā)展重型數(shù)控機床中除需加強基礎(chǔ)理論研究外，還應加強其關(guān)鍵技術(shù)研究。例如，重型機床的控制就是需要加以特殊解決的關(guān)鍵問題。因重型機床加工的工件特別昂貴不允許報廢，為了確保機床工作可靠，在數(shù)控系統(tǒng)中可采用雙（或多）cpu冗余工作方案，以確保運算和控制的絕對正確，并在出現(xiàn)故障時自動診斷、自動修復或自動替補，確保加工不出問題。此外，在電源上可采取雙蓄電池供電的全隔離供電方案，即一組電池在給系統(tǒng)供電時，可對另一組電池進行充電，電網(wǎng)與控制系統(tǒng)是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網(wǎng)電壓波動厲害、干擾嚴重對數(shù)控系統(tǒng)造成的影響，從而有效保證系統(tǒng)的可靠性。又如，重型數(shù)控機床的驅(qū)動也是一大關(guān)鍵問題。當行程長度超過5 m，普通滾珠絲桿就難以勝任大負荷的傳動，因此目前一般采用預加負載的雙齒輪-齒條機構(gòu)、靜壓蝸桿-蝸母條機構(gòu)、四足（或雙足）爬行進給機構(gòu)等來實現(xiàn)長行程傳動。但這些方案存在結(jié)構(gòu)復雜、速度和加速度低、動態(tài)性能差、難以達到高精度、維護保養(yǎng)復雜等問題。為此可發(fā)展陣列式高效直線電機直接驅(qū)動技術(shù)和空間并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動技術(shù)，以新