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五軸數控機床范文1
關鍵詞：五軸加工；葉輪；仿真實驗
中圖分類號：TG659文獻標識碼：B文章編號：1001－0874(2015)06－0045－03
0引言
非正交五軸聯動數控機床由X、Y、Z三個方向的移動與非正交的B軸擺頭及C軸轉臺組合而成。C軸轉臺既可作為工件轉臺，也可作為機床主軸。B軸轉動180°后，可實現加工中心的立臥轉換。因此，該機床具備車銑復合的功能，我國實施“高檔數控機床重大專項”中，重點攻關此類機床，成功研制出CX110100、CX1075等型號的車銑復合加工中心，并進行了相關的現場切削實驗和工藝研究。五軸機床的現場切削考核常采用整體葉輪作為切削對象。在葉片的精加工環節，需要五個坐標軸聯動，并且B軸的擺動角度范圍較大。葉輪毛坯的加工過程，需要車削毛坯外圓，同樣可以考驗機床的車削能力。因此，整體葉輪是車銑復合加工機床現場試切較為理想的加工對象［1］。采用非正交結構機床數控加工整體葉輪，編程較為復雜，易產生碰撞及斷刀等加工意外。本文以CX110100車銑復合加工中心為平臺，以UGNX+VeriCUT為編程校驗環境，展開整體葉輪的切削實驗研究，從而驗證機床的整體性能及設計指標。
1加工工藝分析
CX110100機床結構如1圖所示，其中B軸擺動的范圍在－30°到180°，C軸作為轉臺時轉動范圍0°～360°，轉換為主軸時最大轉速500r/min，數控系統采用Siemens840D。擬加工葉輪，最大外徑140mm，葉片數量8個，葉輪外邊緣近似為圓弧。因此，先在B軸擺頭上裝夾外圓車刀，以C軸轉臺為主軸加工出葉輪外輪緣。整體葉輪銑削采用粗精分開的加工藝?？稍趯軸和C軸鎖死一定角度條件下，利用三軸方式粗銑出葉輪的大致輪廓。在精銑加工重點是尺寸精度和表面質量，這時機床的兩個轉軸均參與聯動，稱為“3+2”加工方式。在具體加工時，根據葉片間距，采用10mm硬質合金球頭刀進行銑削加工，主軸轉速3000r/min。［2］
2加工編程
2．1車削編程
車削將圓柱狀坯料加工成葉片的外輪廓。編程原點定位在圓柱頂面的圓心。數控加工程序采用手工編程的方式。
2．2銑削編程
采用UGNX的軟件環境進行銑削編程。在UGNX中帶有葉輪加工模塊，因此可簡化葉輪的編程過程，編程流程如圖3所示。需要指出的是，UGNX中的葉輪模塊，現階段不支持“3+2”編程，其中刀軸控制策略均為五軸方式。因此需要采用間接的方式，先利用型腔銑的三軸加工功能，手工指定加工范圍與刀軸矢量，生成粗加工刀軌。然后利用葉輪模塊的輪轂和葉片加工功能，生成用于精加工的五軸刀軌［3，4］。
2．3后置
編程生成的刀位信息是以(XYZIJK)形式表示，與機床具體結構形式無關。當程序需要輸入數控機床時，需要將程序進行后置處理，生成適合機床結構的(XYZBC)形式的刀位點，同時增加合適的程序開頭和結尾。因此，編制滿足機床結構及數控系統要求的后處理器，是數控編程的重要環節。UGNX自帶后處理生成器，可以對已有后處理進行修改和編譯。同時，UG自帶的后處理器也比較全面，其中sim09_millturn_5ax_sinumerik_mm的后處理器與本機床結構比較吻合。通過后處理生成器，對該后處理進行適當修改，將C軸的轉動范圍改為0°～360°，B軸的轉動范圍改為0°～180°，同時修改X、Y、Z軸的行程，保存后就可以進行程序后置，生成精加工程序［6］。
3程序仿真
在數控程序生成后，為了確保程序的正確性并保證機床的安全，有必要對程序進行上機前的檢查和驗證。后置生成的葉輪加工程序容量較大，除了常規的程序開頭和結尾，中間是大量的點位坐標，這些坐標點僅靠人工檢查非常困難。因此必須采用相應的仿真程序進行校驗。［7］VeriCUT是一款常用的數控程序校驗仿真軟件，它的特點是不能生成程序代碼，但可以對已有的G代碼程進行模擬，并能進行機床加工仿真、碰撞檢查以及切削模型尺寸分析。此外，該軟件與UG之間帶有專用接口，在UG中可直接調用該軟件進行仿真。經過驗證，粗加工三軸程序以及精加工五軸程序能夠正常運行，未發現有碰撞及過切情況，可以輸入機床進行加工。
4現場加工
經過后處理和仿真驗證的程序，輸入到CX110100數控系統中進行程序的蠟模試切?？偳邢鲿r間為15h［10］。經過現場試切，程序能夠滿足葉輪加工的要求。
5結語
通過五軸機床整體葉輪的加編程及實驗驗證，可得到如下結論：
1)整體葉輪采用先車后銑的加工方式，可以提高加工效率和機床利用率。葉輪的銑削采用先粗后精的加式方式，有利于編程，并能夠充分利用機床。
2)葉輪銑削采用“3+2”的加工方法，是一種較為理想的加工策略，既能提高機床的剛性，避免擺頭力矩電機在最大負荷條件下的切削，又能充分利用機床的五軸功能，提高加工精度。
3)UGNX中葉輪模塊，雖然能夠簡化編程，但對于“3+2”方式的仍未完全支持，可以采用其他加工策略相組合的方式進行解決。在后續的研究中，也可以考慮采用二次開發的方式進行處理。
4)對于復雜的五軸加工的后置程序，建議采用專用的軟件進行校驗，不但能夠最大限度地降低機床碰撞風險，還能直觀地進行程序驗證和調整。
參考文獻：
［1］曾志迎．復雜曲面的五坐標數控加工關鍵技術研究［D］．太原：太原科技大學，2012．
［2］王春松．整體葉輪五軸加工技術的研究與應用［D］．南京：南京理工大學，2011．
［3］張劍．整體葉輪五軸數控銑削技術研究［D］．長沙：湖南大學，2012．
［4］云玲．三元整體葉輪的幾何造型與五坐標數控加工［D］．大連：大連理工大學，2004．
［5］XuRufeng，ChenZhitong，ChenWuyi，etal．DualDriveCurveToolPathPlanningMethodfor5-axisNCMachiningofSculpturedSurfaces［J］．ChineseJournalofAeronautics，2010，234：486-494．
［6］葛衛京．復雜曲面后置處理技術的研究與實現［D］．太原：太原科技大學，2013．
［7］ZhixiangShao，RuifengGuo，JieLi，etal．AccurateModelingMethodforGeneralizedToolSweptVolumein5-axisNCMachi-ningSimulation［J］．JournalofSoftware，2011，610：2056-2063．
［8］許劍．整體葉輪的五軸高速銑削加工與仿真［D］．武漢：武漢理工大學，2011．
五軸數控機床范文2
在“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。
制造業是推動經濟發展的發動機，而數控機床作為現代制造業的關鍵核心裝備，其發展一直受到國家和相關行業的高度關注。近些年隨著我國經濟社會的快速發展，我國機床行業有了長足的進步，產業規模、產品質量和系列規格都有了很大提升，而國民經濟發展中急需的高檔數控機床過度依賴進口的局面已有所改善[1]。
受累于低迷的世界經濟形勢，我國機床行業從2011年下半年進入下行狀態[2，3]，在國產數控機床行業總產值及利潤紛紛下滑的情況下，高檔數控機床的需求卻穩步上升[2，3]，成為我國機床行業當前發展的一大亮點，高檔數控機床也成為我國機床行業推進產業結構調整、實現轉型升級的重要著力點。在“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，其在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。
我國數控機床行業的發展現狀
經過多年發展，我國數控機床行業的產業規模、產品類型及應用領域等都有了長足進步，而在04專項的支持下，通過數控機床制造企業及機床用戶企業的共同努力，我國的高檔數控機床也有了較大發展，已在我國航空航天、船舶、汽車、發電等高端制造業得到初步應用。
我國機床行業近年來產業規模大幅增加?！笆晃濉逼陂g，金切機床行業工業總產值年平均增長率達23.6%，2010年達1306億元人民幣，并在2011年達到1542.9億元人民幣的歷史最高點，其中數控機床的發展速度更快，數控機床產量占金切機床總產量的比重由2005年的13.2%提高到2010年的29.6%，國產數控機床產值市場占有率也在2010年達到56.7%[1]。
在高檔數控機床方面，隨著04專項的深入實施，一大批數控機床關鍵制造技術得到突破，多種構型的國產五軸聯動及復合加工機床實現了在用戶生產現場的小批量應用，廣泛用機結構件、大型水輪機葉片等多種復雜零件的加工，加工材料涵蓋了鋁合金、鈦合金、不銹鋼、復合材料等。以國產高檔數控機床在中航工業成飛公司的應用為例，成飛公司現裝備6臺國產五軸聯動數控機床，故障率比國外同型機床稍高，但已基本滿足飛機結構件批量加工。
五坐標數控龍門機床方面，濟南二機床集團有限公司的XKV27系列龍門移動式五軸聯動鏜銑床(圖1)，配備大扭矩機械式A/C雙擺角數控萬能銑頭，工作臺面寬度可達5m，長度可達40m，已在鞍鋼重型機械有限責任公司、上海航天設備制造總廠應用。中航工業北京航空制造工程研究所的G52560ABJ五坐標數控龍門銑床配備A/B擺角式機械主軸頭，適用于鈦合金、合金鋼等復雜飛機結構件加工，目前已在中航工業成飛等多家飛機制造企業應用。
五坐標立式加工中心方面，以沈陽中捷的VMC25100U(圖2)、中航工業北京航空制造工程研究所的V51030ABJ為代表的國產五坐標立式低速加工中心(A/B擺角)已在中航工業成飛用機鈦合金零件加工，除部分指標及整機可靠性略低外，這兩款機床的零件加工能力與Rambaudi公司的1201機床接近，基本滿足鈦合金航空結構件的五軸加工需求。
五坐標橋式機床方面，中航工業北京航空制造工程研究所的B52580E橋式五坐標高速數控龍門銑床工作臺尺寸為2.5m×8m，主軸轉速達到24000r/min，已有多臺在我國航空制造企業應用。濟南二機床集團有限公司的XHSV25系列機床配備大功率、高轉速雙擺角數控萬能銑頭，工作臺面最大寬度可達5m，長度最大可達30m，已在航天二院二八三廠應用。車銑復合機床方面，北一機床的XKA28105X300超重型數控龍門車銑復合機床已在哈爾濱汽輪機有限公司投入使用。
數控系統方面，中高檔數控系統的開發和生產取得明顯進展，部分國產數控系統已配套五軸聯動數控機床。04專項通過設立國產數控系統成套裝置研制課題，已初步解決了高檔數控系統的多通道、多軸聯動、繞刀具中心旋轉、靜態誤差補償等技術難題，開發了與數控系統配套的伺服驅動及電機等硬件，形成了系列化產品。典型如華中8型、廣數GSK25i、沈陽高精GJ400數控系統等，上述數控系統已配套多臺04專項支持的中高檔數控機床，部分已投入實際現場應用。
數控機床功能部件方面，形成了一批具有自主知識產權的功能部件，部分性能指標已接近國際先進水平。在04專項支持下，國產功能部件已突破高速主軸、高速滾珠絲杠、重載直線導軌、數控轉臺、刀庫與機械手、A/C雙擺角數控銑頭等研制。尤其是作為五軸聯動數控機床關鍵功能部件的雙擺角銑頭，如濟南第二機床集團研發的A/C雙擺角數控萬能銑頭(圖3)，可配備機械主軸和電主軸，其中機械主軸扭矩達2200N·m，轉速1600r/min，電主軸扭矩73.8N·m，轉速24000r/min，這兩類銑頭已配備多種構型的數控機床。
國產高檔數控機床發展需解決的主要問題
我國數控機床行業已基本解決高端產品的有無問題，但產業結構、產品結構與市場需求的矛盾尚未得到有效緩解，仍面臨主機大而不強，高檔數控系統和關鍵功能部件發展滯后，技術服務能力不足等問題。
國內機床行業近幾年的快速發展以中低端產品的產能擴充為主，高檔數控機床的研發投入不足，導致我國機床行業存在主機大而不強的問題，這也是近兩年受全球金融危機影響，我國大部分機床企業產值、利潤不斷下滑的主要原因。推進高檔數控機床的產業化，提高國產高檔數控機床在國家重點行業的占有率，是我國機床行業擺脫當前困境，實現產業結構調整及轉型升級的關鍵，為此，我國機床企業在發展高檔數控機床的過程中需解決以下問題：
(1)國產高檔數控機床可靠性和性能穩定性較差。目前已投入實際生產應用的國產高檔數控機床一般采用國外進口的數控系統和關鍵功能部件，在加工性能方面與進口機床沒有太大差距，但機床輔助部件故障率較高，直接推高了整機的故障率。此外，由于部件裝配和調試技術水平不足，國產機床的精度、動態特性等比國外機床稍差，且上述性能在應用過程中的下降速度要高于國外機床。
(2)國產高檔數控系統及關鍵功能部件等主機配套產品還有待加強。近年來，國內數控系統廠以西門子、法拉克等國外高檔數控系統為對標，在多軸聯動加工、繞刀具中心旋轉(RTCP)、誤差補償等方面進行了大量的功能開發，但仍與國外高檔數控系統存在差距，體現為機床的加工精度無法滿足要求。功能部件方面，以高速主軸、A/C雙擺角數控銑頭為代表的關鍵功能部件已實現研發突破，但仍停留在小批生產階段，還缺乏在生產現場的批量應用。
(3)針對用戶加工工藝需求的技術服務能力不足。國外數控機床企業很早就針對用戶的具體加工對象，提供包括機床、典型工藝方案及切削參數等在內的一攬子解決方案，由于用戶采購高檔數控機床一般針對實際零件加工需求，這種圍繞產品加工需求的全套解決方案受到用戶的普遍歡迎，這也是國外高檔數控機床在國內熱銷的重要原因。目前，國內機床企業由于缺乏對用戶產品加工工藝的了解，目前還無法提供全套解決方案，提供的技術服務也只針對機床本身，影響了國產機床在用戶現場的應用效果。
航空制造業未來發展對國產高檔數控機床的需求
高檔數控機床的發展往往由被加工對象的加工工藝及用戶生產需求拉動，飛機結構件作為飛機的主承力部件，具有形狀復雜、加工精度要求高、材料利用率低等特點，需要五軸聯動加工，一直是高檔數控機床研制和應用的主要落地對象。隨著現代飛機性能的不斷提升，飛機零件正朝著整體化、大型化、復雜化、高精度、新材料大量應用等方向發展，同時，數字化制造技術在航空制造企業應用逐步深入，產品加工需求及用戶企業的技術發展對數控機床提出了新需求：
(1)大型高精度數控機床及五軸聯動臥式加工機床。當前，部分大型飛機結構件的長度已接近20m，零件表面精度達到Ra1.6，促使加工設備向著大型化、高精度方向發展。德國DST公司的FOGS系列高精度五坐標數控龍門銑床，基于西門子840Dsl系統開發了用于機床空間誤差的自動檢測及補償的KMS(KinematicManagementSystem)系統，并對機床工作區域恒溫控制，使機床在2.5m×9m×1.5m的工作空間內定位精度達到1.6μm/m3。此外，飛機結構件加工的材料去除率達95%以上，立式加工時，高速切削產生的大量切屑極易堆積在零件表面，造成零件的二次切削，影響零件加工質量，臥式機床以其排屑性好、具備FMC(柔性制造單元)功能等特點，在飛機結構件加工中的應用已越來越多，未來飛機結構件加工中臥式機床所占的比例將進一步提高。
(2)鈦合金高效及復合材料加工機床。目前，鈦合金和以碳纖維為代表的復合材料在現代飛機中所占的比例大幅提高，如A350、波音787的復合材料比例已經超過50%。在鋁合金高速加工已基本解決的情況下，鈦合金、復合材料加工將成為未來航空制造企業的主要任務。由于切削性能差，鈦合金的切削效率一直很低，如何實現鈦合金的高效加工是當前航空制造企業面臨的一大難題，需要在高效加工設備、刀具、工藝方案等多方面入手，而高效加工設備是基礎。復合材料加工主要需解決污染問題，與金屬材料不同，復合材料(如碳纖維、蜂窩等)在高速切削時會產生大量粉塵，對人體及機床造成傷害，因此，航空制造企業適于復合材料加工、防護性能良好的數控加工設備有著迫切的需求。
(3)自動化生產系統以及滿足數字化制造需求的設備新功能。為提高生產效率、降低零件加工質量風險，包含運輸、加工、清洗、烘干及測量等功能的自動化生產系統已出現。目前國外航空制造企業已大量應用柔性生產線，國外部分航空制造企業在碳纖維蒙皮加工中已采用集成傳輸、加工、清洗、烘干及測量等功能于一體的自動化生產系統，大幅提高了零件加工效率，保證了零件加工質量。此外，數字化制造需要實時監控機床狀態，從機床實時采集零件加工及機床狀態數據，這要求機床具備刀具自動測量、狀態自動監控、零件在線測量等功能，并可與用戶企業網絡互聯互通。
上述目標的實現都離不開機床企業和用戶企業的密切合作，需要繼續堅持04專項提倡的“產學研用”研發模式，尤其是示范應用的方式(圖4)。通過梳理專項前期重點成果，根據市場需求集中力量在重點用戶建立“應用示范基地”，充分發揮用戶的數控加工工藝技術優勢以及設備應用經驗，彌補我國機床企業在這些方面的不足，以在用戶實際生產現場“應用”的方式驗證并開發適應于用戶需求的新功能，最終達到完善專項成果，推進國產高檔數控機床在國家重點行業批量應用，提高國產高檔數控機床市場占有率的目的。
五軸數控機床范文3
20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。
采用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。
1952年，麻省理工學院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這臺數控機床被大家稱為世界上第一臺數控機床。
這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一臺工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。
在此以后，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現并獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由于當時的數控系統采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以后，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數控機床中，85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性制造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。1974年以后，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。
80年代，國際上出現了1～4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統中使用。
目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發展。
所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。
那什么是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。
古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，并手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰后，由于軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用于單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉工作臺上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑向往復運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用于車削加工，但附加一些特殊部件和附件后，還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點，適用于工程車、船舶或移動修理站
看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什么復雜性和科技含量。
我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬于勞動密集型。
金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。
由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很?，F在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。
自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后，機床制造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但后來中國進入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什么叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多臺專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗?，F代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了，;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的制造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床制造業也落后了，他們落后，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一臺數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。
但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化后大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機?，F在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但“做秀”的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。
機床是一個國家制造業水平高低的象征，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，占80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。
就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比制造劃算。機床屬于投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發現，機床屬于戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什么競爭力。
歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。
韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己制造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著“國產”的旗號。
近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說制造水平相當高，號稱“智能化、網絡化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。
目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今后五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。
美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。
1.美國的數控發展史
美國政府重視機床工業，美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究“效率”和“創新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數控機床產量增加緩慢，于1982年被后進的日本超過，并大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。
2.德國的數控發展史
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數控機床后，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研并重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相采用。
3.日本的數控發展史
日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后，1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰略上先仿后創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內約占70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。4.我國的現狀
我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，中國于1958年研制出第一臺數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用于生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發展。通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
在20余年間，數控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產先進數控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距；通過利用國外先進元部件、數控系統配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處于從仿制走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人；缺少深入系統的科研工作；元部件和數控系統不配套；企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產數控機床的研究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產數控機床的不足，努力發展先進技術，加大技術創新與培訓服務力度，以縮短與發達國家之問的差距。
2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5－8％，目前預計是15－20％之間。一、什么是數控機床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發展過來的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。我國目前各種門類的數控機床都能生產，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10－15年，但如果國家支持，追趕起來也不是什么問題，例如：去年，沈陽機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業購買日本著名的機床制造商池貝。，近幾年隨著中國制造的崛起，歐洲不少企業倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。二、數控設備的發展方向六個方面：智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來，德國的水平最高，日本的產值最大。美國的機床業一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言，我們應該能進世界前4名。三、數控系統 由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是：日本發那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年發展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍，但機床的硬件方面不行，質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有采用華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。
四、機床精度1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定位精度等5種。2、機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。3、看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。五、目前世界著名機床廠商在我國的投資情況1、2000年，世界最大的專業機床制造商馬扎克（MAZAK）在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產數控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質量不錯，目前效益良好，年產600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產1200臺。2、2003年，德國著名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產數控車床和立式加工中心120臺左右。3、2002年，日本著名的機床生產商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產能力為1000臺，生產數控車床、立式加工中心、臥式加工中心。4、韓國大宇在山東青島投資建廠，目前生產能力不知。5、臺灣省的著名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠，年生產能力800臺。5、民營企業進入機床行業情況1、浙江日發公司，2000年投產，生產數控車床、加工中心。年生產能力300臺。2．2004年，浙江寧波著名的鑄塑機廠商海天公司投資生產機床，主要是從日本引進技術，目前剛開始，起點比較高。3．2002年，西安北村投產，名字象日本的，其實老板是中國人，采用日本技術。生產小型儀表數控車床，水平相當不錯。六、軍工企業技改情況軍工企業得到國家撥款開始于當年“大使館被炸”，后來臺灣上臺后，大規模技改開始了，軍工企業進入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業開始停止購買普通設備。尤其是近3年來，我們的軍工企業從歐洲和日本買了大批量的先進數控機床。也從國內機床廠哪里采購了大批普通數控機床，國內機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術，爭取軍工企業的高端訂單。聽在軍工企業的朋友講，如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。 其實，總書記掌權以來，已經把國防事業提到了和經濟發展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟發展相適應的國防能力，相信再過10年，隨著我國國防工業和汽車行業的發展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產大國。
參考文獻：
1.《機床與液壓》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved
2.參考資料：/f?kz=211006537
3.參考網址：/question/79231131.html?fr=qrl&fr2=query
4.《機床數控系統的發展趨勢》黃勇陳子辰浙江大學
5.《中國機械工程》
6.《數控機床及應用》作者：李佳
7.《機械設計與制造工程》2001年第30卷第1期
8《機電新產品導報》2005年第12期
9.《瞭望》2007年第37期
五軸數控機床范文4
關鍵詞：汽車發動機；裂解式連桿；大小頭孔；精鏜加工工藝；數控機床 文獻標識碼：A
中圖分類號：TH16 文章編號：1009-2374（2017）08-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.010
1 機床結構
發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床，該機床基本系統由電氣控制系統、液壓系統、排屑及冷卻過濾系統、夾具系統、刀庫系統組成，其特征在于整體機床采用三坐標結構。X軸傳動、Y軸傳動、Z軸傳動分別由主軸箱、立柱、托板、主床身實現，加上控制系統、液壓系統、排屑及冷卻過濾系統構成一臺專用數控機床，其總體平布布局如圖1所示：
發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床包含X軸、Y軸、Z軸、A軸以及TM軸（刀庫伺服運轉）五個數控軸（如圖2所示）。
X軸平行于地面并與Y軸和Z軸垂直，X軸是使立柱移動的數控直線軸，以實現工件左右方向不同位置的加工，Y軸垂直于地面并垂直于Z軸和X軸，Y軸是使主軸箱上下移動的數控直線軸，以實現工件上下不同位置的加工，Z軸平行于地面并與X軸和Y軸垂直，Z軸是使托板移動的數控直線軸，以實現工件前后方向不同位置的加工，A軸為數控回轉軸，其回轉軸線平行于X軸，使工件沿平行于X軸方向回轉，以實現工件不同角度的加工，夾具系統固定在平行于地面的A軸上，繞A軸旋轉，A軸分度夾具是X軸、Y軸、Z軸三個數控軸的方位參照基準軸。主軸箱包含兩個互相平行的電主軸，它們被安裝在主軸箱上同時運動，可以同時加工兩個工件。夾具固定在A軸上，夾具系統分兩個工位：加工位和裝載位，每個工位可同時安裝兩個工件。
該機床將高精度A軸分度夾具與機床三坐標結構通過一套電氣控制、液壓、排屑及冷卻過濾系統、刀庫系統、夾具系統組合為一體，可以實現一次裝夾，同時完成兩個工件的徑向和軸向不同角度和位置的鉆削和鏜銑加工。
2 機床的工作原理
發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床（如圖1和圖2所示）包括操作面板1、外防護2、主機3、電氣控制系統4、冷卻過濾系統5、主軸冷卻機6、排屑系統7、油冷機8及液壓系統9，從圖中的機床坐標軸側圖可見主機由主床身10、X軸滑鞍11、立柱12、主軸箱13、主軸14、刀庫15、刀庫支架16、A軸轉臺17、轉臺尾座18、A軸基座19、夾具系統組成。三坐標單元包括主床身10、X軸滑鞍11、立柱12、主軸箱13、主軸14。夾具所固定的A軸系統包括A軸轉臺17、轉臺尾座18、A軸基座19。由圖2可見三坐標單元與A軸系統之間的關系，三坐標單元由其特征在于主床身10、X軸滑鞍11、立柱12、主軸箱13、主軸14組成；TM軸為刀庫運轉伺服軸獨立安裝在床身之上，可以極大地利用機床空間布局；A軸系統包由其特征在于A軸轉臺17、轉臺尾座18、A軸基座19組成；三坐標單元與A軸系統是各自獨立的裝置，三坐標單元位于A軸系統的正后面，三坐標單元加上A軸系統，再加上刀庫、刀庫支架、夾具系統，通過一套電氣控制系統4、操作面板1、外防護2、冷卻過濾系統5、主軸冷卻機6、排屑系統7、油冷機8及液壓系統9，見圖1和圖2，將所有裝置構成一整的專用數控機床；發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床，有X軸、Y軸、Z軸、A軸四個數控軸，平行于地面的A軸系統是X軸、Y軸、Z軸三個數控軸的方位參照基準軸。
Z軸與地面保持水平、沿刀具軸線方向移動的數控直線軸，其中Z軸主要完成鉆削和銑削的進給。X軸平行于地面并與Y軸和Z軸垂直，X軸是使三坐標單元沿床身寬度方向移動的數控直線軸，以實現對A軸夾具上工件不同位置的加工。Y軸垂直于地面并垂直于Z軸和X軸，Y軸是使Z軸上下移動的數控直線軸，以實現工件上下不同位置的加工。A軸為數控回轉軸，其回轉軸線平行于X軸，以實現雙工位工件的加工。
液壓系統、排屑及冷卻過濾系統按機床行業常規技術要求配置，通過管路連接到達各執行元件。
電氣控制系統主要采用數字控制系統用于各加工軸的位置控制，液壓系統主要用于各旋轉數控軸的到位鎖緊，排屑及冷卻過濾系統的設計滿足深孔加工刀具的使用要求。
機床共有軸向及徑向2個加工單元，2個動力主軸，5個伺服軸，M代碼控制油缸電磁換向閥的電磁鐵，實現油缸運動，G代碼為系統基本功能指令，控制伺服電機及X、Y、Z、A軸伺服電機和動力主軸電機，控制伺服軸移動與差補。
3 連桿精鏜加工工藝
以被加工零件A150連桿為例，其加工精度要求
如下：
加工后精度是：加工工件大孔直徑公差-0.016mm/0mm；小孔公差+0.008mm/+0.015mm，大頭孔圓柱度≤0.007mm，小頭孔圓柱度≤0.005mm；大小孔中心距公差
生產線能力Cmk值≥1.67；設備利用率≥85%。
該機床對A150連桿大頭孔半精鏜、精鏜采用復合刀形式進行加工，一次成型保證加工精度，機床對工件的加工精度已經通過國家機床質量監督檢驗中心的鑒定完全符合用戶要求，同時申請了國家發明專利。
4 發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床（SUC200H2）的優勢及市場展望
該機床對孔系零件的加工具有較強的優勢，其對稱機構的設計使機床多主軸的布置變得更為合理，同時機床的加工區與上料區互補干涉以及加工零件時采用復合刀具，可以極大地縮短零件的加工節拍，提高加工
效率。
近年來我國汽車行業發展十分迅猛，汽車發動機零部件的加工逐漸成為我國汽車行業發展的瓶頸，發動機裂解式連桿大小頭孔精加工數控機床是將數控技術、智能技術、可靠性設等結合起來研發的一種新型高檔數控機床，可以極大地提高汽車發動機關鍵零部件連桿的大、小頭孔精加工的效率，對于提升企業市場競爭力具有重大意義。同時我們也可以在該高檔數控機床的基礎上通過可靠性設計研發三主軸及四主軸結構的高速臥式加工中心數控機床，提高產品的檔次和技術含量，填補國內機床行業空白。
參考文獻
[1] 李洪.實用機床設計手冊[M].沈陽：遼寧科學技術
出版社，1999.
[2] 成大先.機械設計手冊（第1卷）：常用資料和設計
基礎[M].北京：化學工業出版社，2000.
[3] 成大先.機械設計手冊（第2卷）：現代設計方法及
應用[M].北京：化學工業出版社，2000.
[4] 成大先.機械設計手冊（第3卷）：機械零部件設計
[M].北京：化學工業出版社，2000.
五軸數控機床范文5
為了夯實我國的工業之基，縮小我國數控機床領域與國際上的差距，2009年，我國正式啟動實施“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項。8年多來，專項取得了豐碩成果，新增產值約706億元，我國高端數控機床技術水平不斷提高，重點領域國產制造裝備生產制造支撐強勁有力，高檔數控機床實現了國產化突圍。
制造能力顯著提升
通過對進口量大、市場需求面廣的數控車床進行研發，我國機床企業擁有了可以與進口設備比肩的自主研發產品，設計制造能力得到提升
“在一臺機床上，X軸的運動可以加工線條，加上Y軸可以加工面，有了Z軸可以加工一個立體的東西，但是這還遠遠不夠?！睓C械科學研究總院院長王德成告訴筆者，“工業上往往要加工更為復雜的曲面，艦艇、飛機、火箭、衛星、飛船中許多關鍵零件的材料、結構、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度，用傳統加工方法無法達到要求，必須采用多軸聯動、高速、高精度的數控機床才能滿足加工要求?！?/p>
王德成所說的多軸聯動是數控機床中一項關鍵技術，它可以實現在一臺機床的多個坐標軸上同時運動，刀具或工件可在數控系統控制下同時協調運動，從而完成復雜形狀的加工。雖然我國是當今世界第一制造大國，但是這樣的高檔數控機床缺乏，導致我國在高端制造領域受制于人。
“以前我國做不了五軸聯動機床，所使用的數控系統也是國外制造的。曾經為了制造大型船只上的一個設備，許多廠商爭先恐后搶著使用僅有的一臺進口機床。而對于航空航天企業而言，國外高檔數控機床不僅對我們限制進口，即使進口了，其數控系統也留有信息后門，對于國防安全是一個很大的隱患。”專項技術總師、中國工程院院士盧秉恒說。
隨著我國航空航天、船舶制造、能源電力、國防軍工、汽車和工程機械等行業的迅猛發展，對大型、重型、復合、高精度高檔數控機床的需求急劇增加。改變高檔數控機床領域掣肘的現狀迫在眉睫。
對此，“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項重點對進口量大、市場需求面廣的加工中心和數控車床的研發進行了部署。機床企業開發出了一大批適應市場需求的新產品，龍門式加工中心、五軸聯動加工中心等制造技術趨于成熟，重型鍛壓裝備性能接近國際先進水平，精密臥式加工中心形成具有自主知識產權的柔性制造系統核心技術。至“十二五”時期末，我國機床企業的產品設計制造能力得到顯著提升，高檔數控機床和裝備的國際競爭力不斷增強。
在高檔數控機床領域，我國終于擁有了可以與進口設備比肩的自主研發的產品，8萬噸大型模鍛壓力機和萬噸級鋁板張力拉伸機等重型鍛壓及數控沖壓設備的成功研制，填a了國內航空領域大型整體成形技術空白；大型貯箱成套焊接裝備成功應用于五號等新一代火箭研制，在航天領域建立了首條采用國產加工中心和數控車削中心的生產示范線，已應用于新一代運載火箭、對接機構、探月工程差動機構等100余種、10000余件關鍵復雜零部件的加工，取得了顯著的經濟效益和社會效益；數控鍛壓成形設備的產業化成效顯著，其中汽車覆蓋件沖壓線國內市場占有率超過70%，全球市場占有率已超過30%，有力推動國產汽車裝備自主化，并向美國成功出口9條汽車生產線。
技術標準逐步完善
我國機床行業形成一大批技術標準和規范，部分技術標準被列入國際標準，行業國際競爭優勢顯著增強，對產品研發提供有力支撐
“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項實施以來，行業技術水平明顯提升。盧秉恒介紹，我國研制的精密臥式加工中心等30多類重點產品達到國際先進水平。其中，25米數控立柱移動立式銑車床是國家重大工程項目建設的急需、替代進口的高端產品，其技術參數、技術等級均處于世界領先地位，機床規格、承載重量世界最大，代表了國家高檔數控重型機床最高水平。
最值得一提的是，我國機床行業的自主創新和可靠性水平提升顯著，標準和技術規范逐步完善。通過專項實施，推動國內機床骨干企業聯合高校、用戶進行開發，積極組織數控機床可靠性評定國家/行業標準的編制并在機床行業內推廣應用。機床主機平均無故障時間從專項實施前的400～500小時已普遍提升至1200小時左右，部分產品已達到國際先進的2000小時。
盧秉恒介紹，專項成果形成一大批技術標準和規范，部分技術標準受到國際同行重視，并被列入國際標準，行業國際競爭優勢顯著增強，對產品研發提供有力支撐，也對國家裝備制造業持續發展能力的提升起到保障作用。
2016年底，我國自主提出的用于檢測五軸聯動機床精度的S形試件標準已通過國際標委會審定，成為我國在高檔數控機床設計、檢測領域的首項標準，實現了“零”的突破。
此外，專項實施8年多來，累計申請發明專利3956項，立項國家及行業標準407項，研發新產品、新技術2951項。在行業研究機構、重點企業建設了18項創新能力平臺、部署了70個示范工程，培養創新型人才5500余人。
國產“大腦”補齊短板
數控系統實現了從模擬式、脈沖式到全數字總線的跨越，初步具備與國外同類產品的競爭能力，突破了制約我國數控機床行業發展的瓶頸
數控系統是機床裝備的“大腦”，是決定數控機床功能、性能、可靠性、成本價格的關鍵因素，也是制約我國數控機床行業發展的瓶頸。而基礎薄弱、“缺心少腦”一直是中國制造的短板。
專家表示，數控系統、伺服電機、伺服驅動等是制造裝備最重要的關鍵基礎部件。要實現“中國制造2025”的目標，形成“中國智造”的核心競爭力，離不開數控系統包括伺服驅動、伺服電機等關鍵技術的創新。
為了補齊短板，“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項部署實行全產業鏈布局，國產數控系統實現部分技術的原創超越。企業掌握了數控系統的軟硬件平臺設計與批量生產技術，在多通道、多軸聯動、高速插補等關鍵技術指標方面達到國際主流產品技術水平。
通過專項的支持，我國數控系統實現了從模擬式、脈沖式到全數字總線的跨越，已初步具備與國外同類產品的競爭能力。高檔數控系統、功能部件與主機產品配套研發，初步實現與高檔數控機床的批量配套。據工業和信息化部裝備工業司副司長羅俊杰介紹，2016年，數控機床專項支持研發的高檔數控系統已累計銷售1000余套，國內市場占有率由專項啟動前的不足1%提高到了5%左右。
目前，國產高檔數控系統已與10多類600多臺高檔數控機床配套，開始在航空航天重點企業示范應用?！肮δ懿考髽I產品質量水平穩步提高，品種系列不斷完善，滾動功能部件檢測裝備從無到有，靜剛度等關鍵技術指標和測試設備水平已躋身國際先進行列。截至目前，滾動功能部件在中高端數控機床市場占有率達20%，較2009年專項實施前提升4倍，品種滿足度為80%?！绷_俊杰說。
五軸數控機床范文6
關鍵字 數控機床；控制技術；機床維修；數控電子
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）96-0181-02
0 引言
隨著電子行業的日益更新，當今數控理論的調整發展，使得數控技術也在不斷地跟著進步，數控系統的結構因此變得更加地復雜，智能化程度也是越來越高，數控技術在生產中的實踐運用，維護等技術，也在不斷地變化著。因此，對于數控機床的控制和維修，形成一套完整的理論系統體系，是大多數控技術人員的期望。希望借助這個理論體系，讓控制和維修人員，能夠更加快速地掌握數控的操作和維護技術。
1 數控機床控制技術
1.1 概念
數據機床控制是指通過數控程序，對數控機床下達工作指令，讓數控機床按照預定的工作程序，對需要加工的零件進行自動化操作的過程。其操作前，需要先確定零件在機床的安裝位置，刀具與零件之間在進行工作時的尺寸參數。機器操作的路線，切削規格等參數等。掌握這些參數之后，才由程序員編制加工的數控操作程序單。然后讓電腦按照制定的程序，進行規范的操作的一種深加工過程。
1.2 數控機床的電氣控制
數控機床的電氣控制主要由電流、位置、速度三個控制環利用串聯的原理組成的。
1）電流環的功能是為伺服電機，提供其所需要的轉矩電路。通常情況下，其與電動機之間的匹配調節，是事先就由制造者配備了相應的匹配參數。其反饋信號也在制造時，已經在伺服系統內聯接好了。因此不需要事后進行接線與調整；
2）速度環的功能是控制電機的轉速，也就是坐標軸在工作時的運行速度的電路。速度調節器其P、I調整值，都是根據騷動坐標軸負載量，或者是機械轉動的剛度與間隙等特性來決定的。一旦這些特性發生了變化，就需要對機械的傳動系統進行檢查和修復，然后再正確調整數控設備速度環的PI調節器；
3）位置環是對各坐標軸按照程序設備的指令進行工作，用于精確定位它位置的控制環節。位置環的正確運行與否，直接影響到坐標軸的工作精度。位置環的工作包括兩部分。
其一，位置環是測量元件的精度是否與CNC系統脈沖當量匹配。測量元件每次移動的距離，外部倍頻電路是否與系統廟宇的分辨率相符。測量元件與分辨率肪沖比必須達到100倍頻方，才算合格。比如，位置測量時，元件脈沖次數10/mm，那么系統的分辨率應為0.001mm才算匹配。
其二，對位置環KV值的設定和調節。KV值一般是被當作機床數據進行設置的，數控系統中，對KV值的數值單位和設置地位都進行指定。速度環在進行最佳化調節后。KV值則是鑒定機床性能好壞，工作精度是否準確的重要因素。KV值體現了機床運動坐標，運動時性能的優勢程度。關于KV值的設置，需要參考和符合以下公式：
KV=V/其中KV即位置環增益系數 V即坐標運行速度，m/min 即跟蹤誤差，mm 注意不同的單位，數據參數代表的涵義也不一樣。
2 數控機床維修方法
2.1 故障檢查
首先要對進行進行檢查，查找機床究竟問題出在哪里，先可對機器的使用人員進行詢問，再進行目測，觸摸機器的各個線路是否完好，檢查是否短路。再通電進行檢測，如果不行，再利用進行檢查，對機器的信號與報警裝置，接口狀態，參數調整等各種方法，直到查出機床的問題為止。故障檢查這一步就算結束了。它是機床維修前的基礎工作。只有正確地發現其問題，才能有針對性地對其進行修理。
2.2 維修方法
故障排查出來之后，再進行機床的維修，這里給大家介紹幾種常見的機床障維修方法。
1）電源：電源是整個機床是否能夠順利工作的能量來源，它的損壞輕則會導致程序數據丟失，產生停機現象。重者可能毀壞整個系統。在我國，由于電力系統不是很充沛，所以經常導致電源的損壞，電源損壞應及時維修。然而做好提前的準備，才是預防電源損壞的根源。因此我們在設計機床的供電系統時，就盡量為它提供單獨的配電箱，在電網供電質量不良的地方，三相交流穩壓裝置，也是必須事先配備的。接入數控機訂的電源中線與接地線一定要分開，并且使用三相五線制等；
2）位置環故障：首先，位置環報警可能產生的原因是位置測量回路開路、測量元件已經損壞、接口信號損壞等。其次，坐標軸在脫離指令下運動，可是造成的原因是漂移可能過大；位置環或速度環接成正反饋；元件損壞等；
3）機床坐標查找不到零點。可能造成的原因是零方向與零點遠離；編碼器損壞光柵零點標、回零差事開關失靈等；
4）機床動態性差：其中原因可能是機械傳動系統磨損嚴重，或者間隙過大造成的。或者是導軌工作做得不充分。對于電氣控制系統，造成這樣的問題可能原因是速度、位置環和相關參數，已經不處于最佳匹配狀態。應在故障排除后，及時進行調整，使得達到最佳效果。
諸如此類等等問題，故障在查出之后，立即根據相關的維修方案進行正確地修理，對各種電路，參數，控制系統，電源等問題，進行仔細確認，然后針對性地調整維護方案，并且把每次維修的記錄地都記載下來，以便下一次遇到同樣的情況，好迅速地作出處理。
3 結論
根據以上依據，我們可以得知，數控機床的控制與維修技術，在我國雖然還沒有形成非常完善的理論體系。但是只要我們仔細地摸索排查，利用自己和別人總結出來的經驗，記載下來，對我國未來制定完整的數控機床控制技術和機床維修技術，無疑有著重大的借鑒意義。
參考文獻
[1]趙俊生.數控機床電氣控制技術基礎.[M].2版，科學養魚，2009，1.
[2]潘耀佳.數控機床維修技術淺談[J].城市建設理論研究.2012（1）.
[3]范宋兵，羅四紅.伺服控制示意圖在數控機床維修中的應用[J].制造技術與機床.2009（12）.
[4]何榮譽. 以“說課”形式談高職《數控機床控制技術》課程教學[J].職業時空，2012（8）.
[5]李周平.基于直線電機的數控機床驅動控制技術[J].現代電子技術，2012（3）.
[6]王侃夫主編.數控機床控制技術與系統[M].機械工業出版社， 2002.