1高速化

隨著汽車、國(guó)防、航空、航天等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新質(zhì)料的應(yīng)用，對(duì)非標(biāo)數(shù)控液壓車床加工的高速化要求越來(lái)越高。

（1）主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床接納電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min；

（2）進(jìn)給率：在分辨率為0.01μm時(shí)，最大進(jìn)給率到達(dá)240m/min且可獲得復(fù)雜型面的精確加工；

（3）運(yùn)算速度：微處理器的快發(fā)展為數(shù)控體系向高速、高精度偏向發(fā)展供應(yīng)了保證，開辟出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數(shù)控體系，頻率進(jìn)步到幾百兆赫、上千兆赫。由于運(yùn)算速度的極大進(jìn)步，使得當(dāng)分辨率為0.1μm、0.01μm時(shí)仍能獲得高達(dá)24～240m/min的進(jìn)給速度；

（4）換刀速度：目前國(guó)際先進(jìn)加工中心的刀具互換時(shí)間普遍已在1s左右，高的已達(dá)0.5s。德國(guó)Chiron公司將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成籃子風(fēng)格，以主軸為軸心，刀具在圓周安插，其刀到刀的換刀時(shí)間僅0.9s。

2高精度化

數(shù)控機(jī)床精度的要求當(dāng)今已經(jīng)不范圍于靜態(tài)的幾多精度，機(jī)床的行動(dòng)精度、熱變形以及對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和賠償越來(lái)越獲得正視。非標(biāo)數(shù)控液壓車床

（1）進(jìn)步CNC體系控制精度：接納高速插補(bǔ)技術(shù)，以細(xì)小法式段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位邃密化，并接納高分辨率地位檢驗(yàn)裝置，進(jìn)步地位檢驗(yàn)精度（日本已開辟裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏地位檢驗(yàn)器的交流伺服電機(jī)，其地位檢驗(yàn)精度可到達(dá)0.01μm/脈沖），地位伺服體系接納前饋控制與非線性控制等技巧；

（2）接納誤差賠償技術(shù)：接納反向間隙賠償、絲桿螺距誤差賠償和刀具誤差賠償?shù)燃夹g(shù)，對(duì)裝備的熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行概括賠償。鉆研結(jié)果表明，概括誤差賠償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差削減60%～80%；

（3）接納網(wǎng)格檢查和進(jìn)步加工中心的行動(dòng)軌跡精度，并通過仿真展望機(jī)床的加工精度，以保證機(jī)床的定位精度和重疊定位精度，使其機(jī)能永遠(yuǎn)穩(wěn)定，能夠在不同運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)多種加工任務(wù)，并保證零件的加工品質(zhì)。

3功效復(fù)合化

復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能實(shí)現(xiàn)從毛坯至制品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特色可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合——加工中心、車銑復(fù)合——車削中心、銑鏜鉆車復(fù)合——復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車削中心等。接納復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工，削減了工件裝卸、更換和調(diào)解刀具的輔助時(shí)間以及中心過程當(dāng)中產(chǎn)生的誤差，進(jìn)步了零件加工精度，收縮了產(chǎn)品制造周期，進(jìn)步了制造效率和制造商的環(huán)境趨勢(shì)反饋才氣，比較于傳統(tǒng)的工序疏散的制造技巧具備彰著的優(yōu)勢(shì)。

加工過程的復(fù)合化也造成了機(jī)床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國(guó)Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的一切加工。隨著當(dāng)代機(jī)器加工要求的接續(xù)進(jìn)步，大批的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床越來(lái)越受到各大企業(yè)的迎接。在2005年中國(guó)國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)（CIMT2005）上，國(guó)表里制造商展出了形式各異的多軸加工機(jī)床（包含雙主軸、雙刀架、9軸控制等）以及可實(shí)現(xiàn)4～5軸聯(lián)動(dòng)的五軸高速門式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)高速銑削中心等。

4控制智能化

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為了滿足制造業(yè)制造柔性化、制造主動(dòng)化的發(fā)展需要，數(shù)控機(jī)床的智能化水平在接續(xù)進(jìn)步。詳細(xì)體當(dāng)今以下幾個(gè)方面：

（1）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)：通過監(jiān)測(cè)加工過程當(dāng)中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等消息，行使傳統(tǒng)的或當(dāng)代的算法進(jìn)行識(shí)別，以辯識(shí)出刀具的受力、磨損、破壞狀況及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀況，并根據(jù)這些狀況及時(shí)調(diào)解加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度）和加工指令，使裝備處于最好運(yùn)行狀況，以進(jìn)步加工精度、降低加工表面粗糙度并進(jìn)步裝備運(yùn)行的安全性；

（2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選定：將工藝專家或技師的履歷、零件加工的普通與分外規(guī)律，用當(dāng)代智能技巧，組織基于專家體系或基于模子的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選定器”，行使它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而到達(dá)進(jìn)步編程效率和加工工藝水平、收縮制造籌辦時(shí)間的目標(biāo)；

（3）智能妨礙自診斷與自修復(fù)技術(shù)：根據(jù)已有的妨礙消息，應(yīng)用當(dāng)代智能技巧實(shí)現(xiàn)妨礙的疾速準(zhǔn)斷定位；

（4）智能妨礙回放和妨礙仿真技術(shù)：能夠完整紀(jì)錄體系的種種消息，對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)生的種種毛病和變亂進(jìn)行回放和仿真，用以斷定毛病惹起的原因，找出辦理疑問的設(shè)施，蘊(yùn)蓄堆積制造履歷；

（5）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置：能主動(dòng)識(shí)別負(fù)載，并主動(dòng)調(diào)解參數(shù)的智能化伺服體系，包含智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置能主動(dòng)識(shí)別電機(jī)及負(fù)載的滾動(dòng)慣量，并主動(dòng)對(duì)控制體系參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)解，使驅(qū)動(dòng)體系獲得最好運(yùn)行；

（6）智能4M數(shù)控體系：在制造過程當(dāng)中，加工、檢驗(yàn)一體化是實(shí)現(xiàn)疾速制造、疾速檢驗(yàn)和疾速響應(yīng)的有效路子，將丈量（Measurement）、建模（Modelling）、加工（Manufacturing）、機(jī)器操縱（Manipulator）四者（即4M）配備在一個(gè)體系中，實(shí)現(xiàn)消息共享，激動(dòng)丈量、建模、加工、裝夾、操縱的一體化。

5德體系開放化

（1）向來(lái)日技術(shù)開放：由于軟硬件接口都遵照公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)和談，只需少量的從新設(shè)計(jì)和調(diào)解，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有體系所采取、吸收和兼容，這就意味著體系的開辟費(fèi)用將大大降低而體系機(jī)能與靠得住性將接續(xù)改善并處于長(zhǎng)生命周期；

（2）向用戶分外要求開放：更新產(chǎn)品、擴(kuò)充功效、供應(yīng)硬應(yīng)用產(chǎn)品的種種組合以滿足分外應(yīng)用要求；

（3）數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的建立：國(guó)際上正在鉆研和訂定一種新的CNC體系標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP-NC），以供應(yīng)一種不依附于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠形貌產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模子，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程甚至各個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)產(chǎn)品消息的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言，既利便用戶應(yīng)用，又降低了和操縱效率直接有關(guān)的勞動(dòng)消耗。

6驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化

并聯(lián)行念頭床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)挪動(dòng)部件品質(zhì)大、體系剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、功課解放度偏低、裝備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不敷等固有缺陷，在機(jī)床主軸（普通為動(dòng)平臺(tái)）與機(jī)座（普通為靜平臺(tái)）之間接納多桿并聯(lián)結(jié)合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支持的平臺(tái)獲得相應(yīng)解放度的行動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝置和丈量多種功效，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工，具備當(dāng)代機(jī)器人的模塊化水平高、分量輕和速度快等好處。并聯(lián)機(jī)床作為一種新型的加工裝備，已成為目前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)緊張鉆研偏向，受到了國(guó)際機(jī)床行業(yè)的高度正視，被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來(lái)在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”和“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工裝備”。

7極端化（大型化和微型化）

國(guó)防、航空、航天奇跡的發(fā)展和動(dòng)力等基礎(chǔ)家當(dāng)裝備的大型化需要大型且機(jī)能優(yōu)越的數(shù)控機(jī)床的支持。而超精密加工技術(shù)和微納米技術(shù)是21世紀(jì)的計(jì)謀技術(shù)，需發(fā)展能適應(yīng)細(xì)小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，因此微型機(jī)床包含微切削加工（車、銑、磨）機(jī)床、微電加工機(jī)床、微激光加工機(jī)床和微型壓力機(jī)等的需要量正在漸漸增大。

8消息交互網(wǎng)頁(yè)化

關(guān)于面臨猛烈競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，使數(shù)控機(jī)床具備雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功效，以保證消息流在車間各個(gè)部分間暢通無(wú)阻是非常緊張的。既能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)頁(yè)資源共享，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的長(zhǎng)途監(jiān)督、控制、培訓(xùn)、資源網(wǎng)、經(jīng)管，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝備的數(shù)字化服無(wú)（數(shù)控機(jī)床妨礙的長(zhǎng)途診斷、保護(hù)等）。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個(gè)稱為消息塔（e-Tower）的外部裝備，包含計(jì)算機(jī)、手機(jī)、機(jī)外和機(jī)內(nèi)錄像甲第，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音、圖形、視像和文本的通信妨礙報(bào)警顯示、在線贊助破除妨礙等功效，是自力的、自立經(jīng)管的制造單位。

9新型功效部件

為了進(jìn)步數(shù)控機(jī)床各方面的機(jī)能，具備高精度和高靠得住性的新型功效部件的應(yīng)用成為勢(shì)必。具備代表性的新型功效部件包含：

（1）高頻電主軸：高頻電主軸是高頻電念頭與主軸部件的集成，具備體積小、轉(zhuǎn)速高、可無(wú)級(jí)調(diào)速等一系列好處，在種種新型數(shù)控機(jī)床中已經(jīng)獲得寬泛的應(yīng)用；

（2）直線電念頭：比年來(lái)，直線電念頭的應(yīng)用日益寬泛，固然其費(fèi)用高于傳統(tǒng)的伺服體系，但由于負(fù)載變更擾動(dòng)、熱變形賠償、隔磁和防護(hù)等環(huán)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)獲得簡(jiǎn)化，機(jī)床的動(dòng)靜機(jī)能有了進(jìn)步。如：西門子公司制造的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電念頭已開始寬泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機(jī)床以及動(dòng)靜機(jī)能和行動(dòng)精度要求高的機(jī)床等；德國(guó)EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅(qū)動(dòng)均接納兩個(gè)直線電念頭；

（3）電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電念頭與滾珠絲桿的集成，能夠大大簡(jiǎn)化數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，具備傳動(dòng)關(guān)節(jié)少、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列好處。

10高靠得住性

數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，增長(zhǎng)了數(shù)控體系和相應(yīng)的監(jiān)控裝置等，應(yīng)用了大批的電氣、液壓和機(jī)電裝置，易于造成發(fā)現(xiàn)無(wú)效的概率增大；產(chǎn)業(yè)電網(wǎng)電壓的顛簸和攪擾對(duì)數(shù)控機(jī)床的靠得住性極為晦氣，而數(shù)控機(jī)床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)，要求平均無(wú)妨礙時(shí)間在2萬(wàn)小時(shí)以上。為了保證數(shù)控機(jī)床有高的靠得住性，就要精心設(shè)計(jì)體系、嚴(yán)格制造和明白靠得住性目標(biāo)以及通過維修剖析妨礙模式并找出微弱關(guān)節(jié)。國(guó)際數(shù)控體系平均無(wú)妨礙時(shí)間在7～10萬(wàn)小時(shí)以上，國(guó)產(chǎn)數(shù)控體系平均無(wú)妨礙時(shí)間僅為10000小時(shí)左右，國(guó)際整機(jī)平均無(wú)妨礙工作時(shí)間達(dá)800小時(shí)以上，而國(guó)內(nèi)最高惟有300小時(shí)。

11加工過程綠色化

隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源限制，制造加工的綠色化越來(lái)越緊張，而中國(guó)的資源、環(huán)境疑問尤為突出。因此，比年來(lái)不消或少用冷卻液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機(jī)床接續(xù)發(fā)現(xiàn)，并在接續(xù)發(fā)展中心。在21世紀(jì)，綠色制造的大趨勢(shì)將使種種節(jié)能環(huán)保機(jī)床加快發(fā)展，霸占更多的天下環(huán)境趨勢(shì)。

12多媒體技術(shù)的應(yīng)用

多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具備概括處理聲響、文字、圖像和視頻消息的才氣，因此也對(duì)用戶界面提出了圖形化的要求。合理的人道化的用戶界面極大地利便了非專業(yè)用戶的應(yīng)用，人們能夠通過窗口和菜單進(jìn)行操縱，便于遠(yuǎn)景編程和疾速編程、三維彩色立體動(dòng)靜圖形顯示、圖形模仿、圖形動(dòng)靜跟蹤和仿真、不同偏向的視圖和片面顯示比例縮放功效的實(shí)現(xiàn)。除此以外，在數(shù)控技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用多媒體技術(shù)能夠做到消息處理概括化、智能化，應(yīng)用于及時(shí)監(jiān)控體系和制造現(xiàn)場(chǎng)裝備的妨礙診斷、制造過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等，因此有著重大的應(yīng)用代價(jià)。

國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)，從高機(jī)能數(shù)控體系到環(huán)節(jié)功效部件基本都依附進(jìn)口，即使近幾年有些國(guó)內(nèi)制造商艱難地創(chuàng)出了本人的品牌，但其產(chǎn)品的功效、機(jī)能的靠得住性仍舊與國(guó)際產(chǎn)品有勢(shì)必差異。近幾年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商通過技術(shù)引進(jìn)、海表里并購(gòu)重組以及國(guó)際購(gòu)買等獲得了少許先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，但缺乏對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)與精度、靠得住性、人道化設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技術(shù)的鉆研，輕忽了自立開辟才氣的培育，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、機(jī)能和品質(zhì)與國(guó)際另有較大差異，一樣難以獲得大多數(shù)用戶的承認(rèn)。

少許國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商不敷正視整體工藝與制造水平的進(jìn)步，加工手段基本以普通機(jī)床與低效刀具為主，裝置調(diào)試完全靠手工，加工品質(zhì)在制造進(jìn)度的緊逼下不能夠獲得穩(wěn)定與進(jìn)步。別的很多國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商的制造經(jīng)管仍然相沿原始的手工臺(tái)賬經(jīng)管技巧，工藝水平和經(jīng)管效率低下使得企業(yè)無(wú)法形成充足制造范圍。如國(guó)際機(jī)床制造商能做到每周裝調(diào)出產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)的制造周期過長(zhǎng)且很難控制。因此我們?cè)谝M(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)留意增強(qiáng)本身工藝技術(shù)革新和經(jīng)管水平的晉升。

由于數(shù)控機(jī)床家當(dāng)發(fā)展快，一片面企業(yè)不顧久遠(yuǎn)長(zhǎng)處，對(duì)進(jìn)步本身的概括服無(wú)水平不敷正視，甚至對(duì)服無(wú)缺乏真正的理解，只看重傾銷而不看重售前與維修服無(wú)。有些企業(yè)派出的職員對(duì)制造的數(shù)控機(jī)床缺乏充足打聽，不會(huì)應(yīng)用或應(yīng)用欠好數(shù)控機(jī)床，更不能夠引導(dǎo)用戶應(yīng)用好機(jī)床；有的對(duì)先進(jìn)高效刀具缺乏基本打聽，不能夠供應(yīng)較好的工藝辦理計(jì)劃，用戶天然對(duì)制造商缺乏信念。制造商的服無(wú)應(yīng)從鉆研用戶的加工產(chǎn)品、工藝、制造類型、品質(zhì)要求動(dòng)手，贊助用戶進(jìn)行裝備選型，保舉先進(jìn)工藝與工輔具，配備專業(yè)的培訓(xùn)職員和優(yōu)越的培訓(xùn)環(huán)境，贊助用戶發(fā)揚(yáng)機(jī)床的最大效益、加工出高品質(zhì)的最終產(chǎn)品，這樣才氣慢慢獲得用戶的認(rèn)同，進(jìn)步國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的環(huán)境趨勢(shì)占有率。