數(shù)控平面磨床發(fā)展現(xiàn)狀及新技術(shù)展望
1引言
現(xiàn)代制造業(yè)正從降低勞動(dòng)力成本、產(chǎn)品成本，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟?fàn)帲l(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開發(fā)新產(chǎn)品的竟?fàn)?。知識——技術(shù)——產(chǎn)品的升級周期越來越短，產(chǎn)品批量越來越小，對質(zhì)量、性能的要求更高，同時(shí)社會對環(huán)境保護(hù)、綠色制造的意識不斷加強(qiáng)。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得竟?fàn)幍闹匾緩?。?jì)算機(jī)信息技術(shù)和制造自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合越來越緊密，作為自動(dòng)化柔性生產(chǎn)重要基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)機(jī)床中所占比例將越來越多。

2數(shù)控平面磨床現(xiàn)狀及數(shù)控系統(tǒng)
2.1行業(yè)概覽
平面磨床相對于車床、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚，是因?yàn)樗鼘?shù)控系統(tǒng)的特殊要求。近十幾年來，借助CNC技術(shù)，磨床上砂輪的連續(xù)修整，自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)交換砂輪，多工作臺，自動(dòng)傳送和裝夾工件等操作功能得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。近來國內(nèi)大型機(jī)床展覽會上，CNC磨床在整個(gè)磨床展品中已占大多數(shù)，全功能CNC平磨，已經(jīng)成主流，在開發(fā)高檔數(shù)控平磨的同時(shí)，開始積極發(fā)展中、低檔數(shù)控平磨。

2.2數(shù)控磨床獨(dú)特需求
數(shù)控磨床行業(yè)獨(dú)特需求，機(jī)床生產(chǎn)廠也積極開發(fā)機(jī)械部分，對磨床的數(shù)控系統(tǒng)，提出獨(dú)特控制要求。主要有：
（1）斜軸控制：在軸向傾斜時(shí)，也可進(jìn)行直線和圓弧插補(bǔ)。
（2）主軸擺動(dòng)：在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)行循環(huán)，用外部信號中斷執(zhí)行程序，砂輪切入，砂輪修整等專用準(zhǔn)備功能，編制固定循環(huán)程序。其不僅能使用外部測量裝置，還能當(dāng)連接上一個(gè)合適的測量頭時(shí)能直接去控制裝置與最終尺寸進(jìn)行比較。
（3）強(qiáng)化固定磨削方法：根據(jù)磨削零件不同形狀，有四種不同的磨削方法，具有砂輪軸角度傾斜控制功能，荒磨、粗磨、精磨、無火花磨削一整套磨削循環(huán)，砂輪修整補(bǔ)償功能，修整器相對于被修整輪法線方向控制功能，修整滾輪外緣圓弧半徑補(bǔ)償功能，系統(tǒng)分辨率可設(shè)定為0.1Μm，屬于緊湊型數(shù)控系統(tǒng)。

（4）平面和成型磨削機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，對軸控?cái)U(kuò)展要求靈活;最多可控制9個(gè)坐標(biāo)，其中6個(gè)坐標(biāo)可聯(lián)動(dòng)，最小脈沖當(dāng)量、移動(dòng)當(dāng)量和檢測當(dāng)量均為0.1Μm，平磨上還采用了線性位置傳感器[光柵尺，感應(yīng)同步器]的全閉環(huán)方式。

（5）平磨制造廠自行開發(fā)軟件，使用之更適合平面和成型磨削，如德國JUNG公司，采用該公司專用軟件，用JUNGKONTUR編程語言對砂輪進(jìn)行成型修整，并有圖形輔助操作功能。日本岡本公司開發(fā)了OPL語言用于磨削加工，等等。

（6）直線電機(jī)、動(dòng)平衡等技術(shù)、工藝的日益發(fā)展，又大大提高了機(jī)床的工效，適宜的測量技術(shù)應(yīng)用對數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)利用。

2.3坐標(biāo)CNC成型磨床
坐標(biāo)CNC成型磨床，其垂直和橫向?yàn)閿?shù)控軸，縱向?yàn)橐簤嚎刂?，砂輪修整采用安裝在工作臺上的金剛石滾輪，適用范圍較廣;三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床，床身用天然花崗巖制成，幾何精度高，導(dǎo)軌用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)械驅(qū)動(dòng)無反沖，從而保證工件有較好的表面光潔度;改進(jìn)產(chǎn)品，床身選用人造花崗巖制作，縱向用靜壓導(dǎo)軌傳動(dòng)，垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾珠絲杠傳動(dòng)，三軸CNC控制及全數(shù)字AC伺服電機(jī)，0.5Μm的分辯率。當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品，發(fā)展為多種高效專用磨床，且具有可傾斜磨頭，連續(xù)修整，斜切入磨削功能。

2.4新技術(shù)瞭望
目前，隨半導(dǎo)體集成度的不斷提高，新推出的系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上越來越緊湊，功能上增加了高速通訊，遠(yuǎn)程診斷，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)等等;操作界面向簡單化發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向緊湊型進(jìn)步。執(zhí)行速度快，單節(jié)預(yù)讀處理數(shù)可達(dá)1000塊，具有AART（預(yù)適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)）及參數(shù)優(yōu)化學(xué)習(xí)功能，可使跟隨誤差趨近于零，軟件加工路徑濾波器可降低切削過程中，因加速度變化過大所產(chǎn)生的機(jī)械共振，從而改善表面粗糙度;配用數(shù)字伺服，具備+、-10V類比伺服界面，PLC程序設(shè)計(jì)有梯形圖、結(jié)構(gòu)語句、功能塊、指令碼、流程圖等五種語法，便于設(shè)計(jì)和維護(hù);具有計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊，即時(shí)遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

3結(jié)束語
對于數(shù)控系統(tǒng)的提供者，就采用靈活，開放的機(jī)構(gòu)，最大程度的滿足行業(yè)需求，融合多種技術(shù)應(yīng)用，為加強(qiáng)機(jī)床的自動(dòng)控制功能如虎添翼。同時(shí)也是中達(dá)數(shù)控在磨床行業(yè)的發(fā)展方向。