中国数控机床发展日新月异

1、高速化

　　随着汽车、、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。

　　(1)主轴转速：机床采用电主轴(内装式主轴电机)，主轴1高转速达200000r/min;

　　(2)进给率：在分辨率为0.01μm时，1大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精1确加工;

　　(3)运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度;

　　(4)换刀速度：目前国外***加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。

7、极端化(大型化和微型化)

　　、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。9、新型功能部件为了提高数控机床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术，需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。

机械原理-概述

不同的机器往往由有限的几种常用机构组成，如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。这些机构的运动不同于一般力学上的运动，它只与其几何约束有关，而与其受力、构件质量和时间无关。工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无故障时间在2万小时以上。1875年 ，德国的 F.勒洛把上述共性问题从一般力学中***出来，编着了《理论运动学》一书，创立了机构学的基础。书中提出的许多概念、观点和研究方法至今仍在沿用。1841年，英国的R.威利斯发表《机构学原理》。19世纪中叶以来，机械动力学也逐步形成。进入20世纪，出现了把机构学和机械动力学合在一起研究的机械原理。1934年，中国的刘仙洲所着《机械原理》一书出版。1969年，在波兰成立了国际机构和机器原理协会，简称IFTOMM。

机构学的研究对象是机器中的各种常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构（如棘轮机构、槽轮机构等）以及组合机构等。德国Index公司***1新推出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序，可完成复杂零件的全部加工。它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性，以及机构的运动分析和综合。机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发，而不考虑力对运动的影响。

机械动力学的研究对象是机器或机器的组合。研究内容是确定机器在已知力作用下的真实运动规律及其调节、摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。

按机械原理的传统研究方式，一般不考虑构件接触面间的间隙、构件的弹性或温差变形以及制造和装配等所引起的误差。这对低速运转的机械一般是可行的。更换刀片时，松开刀床紧固刀片的所有螺钉，将附具装刀扳手插入刀床上的六角孔中，逆时针旋转，则刀片自动落下，将附具装刀手柄的螺杆装入刀片的螺孔中，拿着装刀手柄，可将刀片从挂钩上摘下来放在附具架上，放入盒内送磨。但随着机械向高速方向发展，还必须研究由上述因素引起的运动变化。因而从40年始，又提出了机构精1确度问题。由于航天技术以及机械手和工业机器人的飞速发展，机构精1确度问题已越来越引起人们的重视，并已成为机械原理的不可缺少的一个组成部分。