國內(nèi)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)-的影響下,，國際制造業(yè)正在發(fā)生深刻變化,，制造業(yè)的規(guī)模和水平已成為衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志。數(shù)控(numerical control NC)機(jī)床特別是高檔數(shù)控機(jī)床是國際裝備制造業(yè)競爭的熱點領(lǐng)域,。我國已經(jīng)將高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備列入國家科技重大專項給予大力推進(jìn),。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制核心，價值占到整機(jī)的30%~40%,，其功能,、控制精度和可靠性直接影響機(jī)床的整體性能、性價比和市場競爭力,。
目前,，德、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已先后完成了數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟,。我國數(shù)控系統(tǒng)由于起步晚、研發(fā)隊伍實力較弱,、研發(fā)投入力度不夠等多方面原因,，長期以來始終處于低端迅速膨脹、中端進(jìn)展緩慢,、高端依靠進(jìn)口的局面,。
 目前，正值裝備制造業(yè)高速發(fā)展期,，閥門雙面機(jī)床的重要性愈加明顯,，對高端數(shù)控系統(tǒng)的需求越來越大，然而國內(nèi)高端數(shù)控系統(tǒng)的市場基本被國外廠商占領(lǐng),，因此加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和共性關(guān)鍵問題攻關(guān),，已成為我國裝備制造業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，對提升我國高端數(shù)控系統(tǒng)的獨特設(shè)計開發(fā)能力和國際競爭力具有重要意義,。
我國對數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年,，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已形成具有一定技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系，建立了華中數(shù)控,、沈陽數(shù)控、航天數(shù)控,、廣州數(shù)控和北京精雕數(shù)控等一批國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地,。雖然國產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距,，但近年來在多軸聯(lián)動控制,、功能復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化和開放性等領(lǐng)域也取得了一定成績,。
多軸聯(lián)動控制。多軸聯(lián)動控制技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵,，也是制約我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大瓶頸,。近年來，在國家政策支持和多方不懈努力下得到了快速發(fā)展,，逐漸形成了較為成熟的產(chǎn)品,。華中數(shù)控、航天數(shù)控,、北京機(jī)電院,、北京精雕等已成功研發(fā)五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng),。2013年，應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng),，武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司成功研制出CKX5680七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合數(shù)控加工機(jī)床,，用于大型高端艦船推進(jìn)器關(guān)鍵部件一大型螺旋槳的高精、高效加工,。同年,，北京精雕推出了JD50數(shù)控系統(tǒng),，具備高精度多軸聯(lián)動加工控制能力,，滿足微米級精度產(chǎn)品的多軸加工需求，配備JD50數(shù)控系統(tǒng)的SmartCNC500E_ DRTD系列精雕機(jī),，可用于加工航空航天精密零部件葉輪,。
國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性提升策略
三面數(shù)控鏜孔專用機(jī)床屬于典型的多品種、小批量產(chǎn)品,，實施可靠性的特點不僅與汽車,、電子等大批量產(chǎn)品不同，與飛機(jī),、火箭等產(chǎn)品也不相同,，需要結(jié)合機(jī)床的特點提出針對性強(qiáng)的實施策略。歸納起來,，筆者認(rèn)為：為了提高國產(chǎn)機(jī)床的可靠性,，需要從打造企業(yè)的可靠性增長能力入手，增強(qiáng)企業(yè)自身的“可靠性”素質(zhì),，才能確保制造出比國外更可靠的產(chǎn)品,。具體講，需要在企業(yè)打造4種能力：可靠性預(yù)防能力(主要體現(xiàn)在設(shè)計方面),、可靠性控制能力(主要體現(xiàn)在制造方面),、可靠性基礎(chǔ)能力(主要體現(xiàn)在試驗手段方面)和可靠性保障能力(主要體現(xiàn)在管理方面)。
1,、預(yù)防能力：可靠性設(shè)計與分析
國內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時,，基本上不做可靠性設(shè)計與分析，從源頭上就帶來可靠性差的隱患,。為了提升可靠性預(yù)防能力,，就必須從設(shè)計和分析入手，在企業(yè)搭建可靠性設(shè)計與分析平臺,，該平臺應(yīng)該包括以下功能：故障樹分析,、故障模式影響與危害性分析、結(jié)構(gòu)應(yīng)力均衡性分析及優(yōu)化,、電磁兼容性分析技術(shù),、可靠性建模,、可靠性預(yù)計、可靠性分配,、可靠性評估,、可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等。
2,、控制能力：制造過程可靠性保障
制造過程是設(shè)計意圖的具體體現(xiàn),，但國內(nèi)企業(yè)所加工的零部件的一致性很差，在裝配工藝中基本不考慮可靠性問題,，所謂的精度調(diào)整事實上就是“敲打”軸承改變配合狀態(tài),，造成軸承的附加應(yīng)力大，不僅造成精度的快速喪失,，還會增加產(chǎn)品的故障,。為了提高制造控制能力，應(yīng)該從以下幾個方面入手：對零件加工的一致J睦進(jìn)行控制;對部件裝配的可靠性進(jìn)行控制;對整機(jī)裝配的可靠性進(jìn)行控制;對加工過程的殘余應(yīng)力進(jìn)行控制,。
3,、基礎(chǔ)能力：可靠性試驗手段和規(guī)范
國內(nèi)企業(yè)普遍缺乏可靠性試驗手段，一般只做精度檢驗和功能驗證,，在出廠之前基本上發(fā)現(xiàn)不了故障,，把故障都帶給用戶。部分企業(yè)盡管制造了一些試驗裝置,，但缺乏適當(dāng)?shù)目煽啃栽囼炓?guī)范,，或者發(fā)現(xiàn)不了問題，甚至對試驗裝置棄而不用,，發(fā)揮不了作用,。為了提高企業(yè)的基礎(chǔ)能力，需要做好以下工作：通過用戶現(xiàn)場跟 蹤試驗采集產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)(或者開發(fā)機(jī)床的機(jī)載信息采集平臺),、搭建功能部件的可靠性試驗臺,、建立整機(jī)可靠性試驗加載裝置、建立成套試驗規(guī)范,、建立早期故障消除的技術(shù)體系,。