國(guó)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(guó)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(gè)國(guó)家綜合實(shí)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(guó)際裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。我國(guó)已經(jīng)將高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備列入國(guó)家科技重大專項(xiàng)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(jià)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(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。
目前,，德、美,、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)數(shù)控系統(tǒng)由于起步晚,、研發(fā)隊(duì)伍實(shí)力較弱,、研發(fā)投入力度不夠等多方面原因，長(zhǎng)期以來(lái)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(duì)高端數(shù)控系統(tǒng)的需求越來(lái)越大,，然而國(guó)內(nèi)高端數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)基本被國(guó)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(wèn)題攻關(guān)，已成為我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急,，對(duì)提升我國(guó)高端數(shù)控系統(tǒng)的獨(dú)特設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義,。
我國(guó)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年，經(jīng)過(guò)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(yáng)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(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地。雖然國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)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(lái)在多軸聯(lián)動(dòng)控制,、功能復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化和開(kāi)放性等領(lǐng)域也取得了一定成績(jī),。
多軸聯(lián)動(dòng)控制。多軸聯(lián)動(dòng)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(guó)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大瓶頸,。近年來(lái)，在國(guó)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(dòng)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(dòng)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(dòng)加工控制能力,，滿足微米級(jí)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(guó)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(shí)施可靠性的特點(diǎn)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(diǎn)提出針對(duì)性強(qiáng)的實(shí)施策略。歸納起來(lái),，筆者認(rèn)為：為了提高國(guó)產(chǎn)機(jī)床的可靠性,，需要從打造企業(yè)的可靠性增長(zhǎng)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(guó)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(jì)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(yàn)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(jì)與分析
國(guó)內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),，基本上不做可靠性設(shè)計(jì)與分析,，從源頭上就帶來(lái)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(jì)和分析入手,，在企業(yè)搭建可靠性設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)，該平臺(tái)應(yīng)該包括以下功能：故障樹(shù)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(jì)、可靠性分配,、可靠性評(píng)估,、可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等。
2,、控制能力：制造過(guò)程可靠性保障
制造過(guò)程是設(shè)計(jì)意圖的具體體現(xiàn),，但國(guó)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(wèn)題,，所謂的精度調(diào)整事實(shí)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(huì)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(gè)方面入手：對(duì)零件加工的一致J睦進(jìn)行控制;對(duì)部件裝配的可靠性進(jìn)行控制;對(duì)整機(jī)裝配的可靠性進(jìn)行控制;對(duì)加工過(guò)程的殘余應(yīng)力進(jìn)行控制,。
3,、基礎(chǔ)能力：可靠性試驗(yàn)手段和規(guī)范
國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍缺乏可靠性試驗(yàn)手段，一般只做精度檢驗(yàn)和功能驗(yàn)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(yàn)裝置,，但缺乏適當(dāng)?shù)目煽啃栽囼?yàn)規(guī)范,，或者發(fā)現(xiàn)不了問(wèn)題，甚至對(duì)試驗(yàn)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(guò)用戶現(xiàn)場(chǎng)跟 蹤試驗(yàn)采集產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)(或者開(kāi)發(fā)機(jī)床的機(jī)載信息采集平臺(tái)),、搭建功能部件的可靠性試驗(yàn)臺(tái),、建立整機(jī)可靠性試驗(yàn)加載裝置,、建立成套試驗(yàn)規(guī)范、建立早期故障消除的技術(shù)體系,。