数控车床的发展趋势

数控车床是一种高精度高效率的自动化机床，直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量中发挥了良好的经济效果。随着新兴技术更新换代速度的加快，数控技术也在不断的发展，对设备的效率和制造品质提出了越来越高的要求，下面简单介绍下数控机床未来的发展趋势：一、机床设备的大型化由于模具正在向大型化方向发展，几吨到几十吨的模具非常普遍，因此要求机台面能承受大重量，这就要求设备必须具有大承重和高刚性的特性，还必须有足够大的台面尺寸和行程与之相适应。另外模具材料的强度和硬度都很高，加上常常采用伸长量较大的小直径端铣刀切削模具型腔，因此过程容易发生颤振。为了确保零件的精度和表面质量，用于模具制造的高速机床必须有很高的动、静刚度，以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。二、高转速和大功率高速是发展方向高速铣削在模具切削中已显示了极大地优越性，为了适应模具型腔曲面，刀具的半径应小于型腔曲面最小圆周半径，以免过程中刀具与工件发生“干涉”。由于刀具直径小，因此要求主轴转速非常高，型腔和模具零件其他部件粗、精工常常在工件一次装夹中完成，故主轴功率要大。三、能多轴联动及良好的深孔腔综合切削能力模具型腔多为复杂的空间六曲面及沟槽所构成，且许多模具具有深孔腔。为了达到对3D曲面的高精度、高速度和高稳定性机床需要多轴联动，且具有良好的深孔腔综合切削能力。可以采用五轴联动中心，除了三个坐标的直线运动外，还有两个旋转坐标的进给运动。铣头或操作台可以多轴联动进行连续回转进给，从而适用于具有复杂型腔曲面的模具零件。四、专用数控切削油的研制专用数控切削油是数控切削工艺必须采用的一种介质，在过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。由于高速切削对于刀具、设备及工艺的不断提升，新型切削油通常采用硫化极压抗磨添加剂作为其核心成分，可以在超高速切削工艺中有效的保护刀具，提高工艺精度。（1）专用的切削油含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。（2）专用的切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。（3）专用的切削油在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。

1、高速化

随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。
2、高精度化　

数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。

3、功能复合化

复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等。
工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差。
提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。
4、控制智能化

随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控机床的智能化程度在不断提高。

数控机床的特点：
加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间。
机床本身的精度高，刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高；机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

进入21世纪以来，随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。总体而言，数控车床呈现以下三个发展趋势：
1. 高速、高精密化
高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密发展创造了条件。
数控车床采用电主轴，取消了皮带、带轮和齿轮等环节，大大减少了主传动的转动惯量，提高了主轴动态响应速度和工作精度，彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。
直线电机驱动速度高，加减速特性好，有优越的响应特性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动，省去了滚珠丝杠这一中间传动环节，消除了传动间隙(包括反向间隙)，运动惯量小，系统刚性好，在高速下能精密定位，从而极大地提高了伺服精度。
直线滚动导轨副，由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦，磨损小，发热可忽略不计，有非常好的热稳定性，提高了全程的定位精度和重复定位精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用，可使机床的快速移动速度由10～20m/mim提高到60～80m/min，最高高达120m/min。
2.高可靠性
数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。
3. 数控车床设计CAD化、结构设计模块化
随着计算机应用的普及及软件技术的发展，CAD技术得到了广泛发展。CAD不仅可以替代人工完成繁琐的绘图工作，更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态特性分析、计算、预测及优化设计，可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。在模块化的基础上在设计阶段就可以看出产品的三维几何模型和逼真的色彩。采用CAD，还可以大大提高工作效率，提高设计的一次成功率，从而缩短试制周期，降低设计成本，提高市场竞争能力。