一、引言

　　現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中路倔，中熏屎、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高，零件的復雜性和精度要求迅速提高搂棱，傳統(tǒng)的普通機床已經(jīng)越來越難以適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求叔梆，而數(shù)控機床具有高精度、高效率偏控、一機多用筑凫，可以完成復雜型面加工的特點，特別是計算機技術的迅猛發(fā)展并廣泛應用于數(shù)控系統(tǒng)中并村，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實現(xiàn)巍实，硬件幾乎能通用，從而使其更具加工柔性，功能更加強大棚潦。

　　制造業(yè)的竟爭已從早期降低勞動力成本令漂、產(chǎn)品成本，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟爭丸边，發(fā)展到全面滿足顧客要求叠必、積極開發(fā)新產(chǎn)品的竟爭，將面臨知識——技術——產(chǎn)品的更新周期越來越短妹窖，產(chǎn)品批量越來越小纬朝，而對質(zhì)量、性能的要求更高骄呼，同時社會對環(huán)境保護共苛、綠色制造的意識不斷加強。因此敏捷先進的制造技術將成為企業(yè)贏得竟爭和生存蜓萄、發(fā)展的主要手段氢莫。計算機信息技術和制造自動化技術的結(jié)合越來越緊密，作為自動化柔性生產(chǎn)重要基礎的數(shù)控機床在生產(chǎn)機床中所占比例將越來越多秤慌。

　　二邦擎、數(shù)控平磨現(xiàn)狀及主要數(shù)控系統(tǒng)

　　平面磨床相對于車床、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚径揭，因為它對數(shù)控系統(tǒng)的特殊要求耍叮。近十幾年來，借助CNC技術雌夕，磨床上砂輪的連續(xù)修整滋评，自動補償，自動交換砂輪派憨，多工作臺购廊，自動傳送和裝夾工件等操作功能得以實現(xiàn)，數(shù)控技術在平面磨床上逐步普及笔碌。在近年漢諾威刃镶、東京、芝加哥甚脉、及國內(nèi)等大型機床展覽會上丸升，CNC磨床在整個磨床展品中已占大多數(shù)，如德國BLOHM公司牺氨，ELB公司等著名磨床制造廠已經(jīng)不再生產(chǎn)普通磨床狡耻，日本的岡本、日興等公司也成批生產(chǎn)全功能CNC平磨猴凹，在開發(fā)高檔數(shù)控平磨的同時夷狰，積極發(fā)展中岭皂、低檔數(shù)控平磨。

　　前幾年德國ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標CNC成型磨床沼头，其垂直和橫向為數(shù)控軸爷绘，縱向為液壓控制，砂輪修整采用安裝在工作臺上的金剛石滾輪进倍，適用范圍較廣土至；SUPER-BRILLIANT系列是三坐標CNC平面和成型磨床，床身用天然花崗巖制成猾昆，幾何精度極高毙籽，導軌用直線滾動導軌，機械驅(qū)動無反沖蝌飘，從而保證工件有較好的表面光潔度；BRILLIANT-FUTURE為以上二個系列的改進產(chǎn)品扇胀，床身用人造花崗巖制作跑既，縱向用靜壓導軌，齒形帶傳動忌党，垂直和橫向?qū)к墳轭A加荷直線滾動導軌轿白，滾珠絲杠傳動，三軸CNC控制AC伺服電機铺举，0.5μm的測量分辯率罢摧。同時ELB公司開發(fā)了具有當代最新技術的磨床產(chǎn)品，即以機電一體化和計算機技術為基礎的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元劫伊，CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心拆聋，控制軸最多可達到24軸，另外由于全面推行模塊化設計姊呐，使專用磨床制造周期縮短懒披，ELB公司還開發(fā)了多種高效專用磨床，如SFVG100/2專用磨床剖张，具有可傾斜磨頭切诀，連續(xù)修整，緩進給搔弄，斜切入磨削功能幅虑，用十一根CNC控制軸，如同一臺磨加工中心顾犹。英國JONES&SHIPMAN公司與美國A-B公司開發(fā)了A-B8600數(shù)控系統(tǒng)用于FORMAT5型數(shù)控平磨倒庵，由CNC控制液壓閥，驅(qū)動縱向可調(diào)速運動蹦渣，橫向與磨頭進給用滾珠絲杠副哄芜，直流伺服電機驅(qū)動貌亭，間斷式砂輪修整，CRT圖形模擬顯示认臊。同時還可以配用其他型號的數(shù)控系統(tǒng)圃庭，以滿足不同用戶的要求。

　　目前失晴，隨半導體集成度的不斷提高剧腻，新推出的系統(tǒng)在外型上越來越小，結(jié)構(gòu)上越來越緊湊滑信，功能上增加了遠程通訊占找，遠程診斷，多機聯(lián)網(wǎng)等等煞恭；操作界面向WINDOWS系統(tǒng)*近络务，增加鼠標，搖控器等操作件井翅。FANUC公司今年主要推出18I怠鲜、16I、20I霹链、21I系統(tǒng)坦庸，SIEMENS是840D、810D厦绪、802D均為結(jié)構(gòu)緊湊型系統(tǒng)湃杏。還有一些廠商如：臺灣精密機械研究發(fā)展中心開發(fā)的PA8000NT系列CNC控制器，就使用了WINDOWS NC操作系統(tǒng)逛镶，和NT即時多工處理核心迄埃，單節(jié)程序處理速度達2000塊/秒，單節(jié)預讀處理數(shù)可達1000塊丈屹，具有AART（預適應調(diào)節(jié)技術）及參數(shù)最佳化學習功能调俘，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旺垒，因加速度變化過大所產(chǎn)生的機械共振彩库，從而改善表面粗糙度；配用伺服靈活先蒋，具備+骇钦、-10V類比伺服界面，同時提供國際標準的SERCOS數(shù)字伺服通訊界面竞漾；PLC程序設計有梯形圖眯搭、結(jié)構(gòu)語句、功能塊业岁、指令碼鳞仙、流程圖等五種語法寇蚊，便于設計、溝通和維護展松；具有計算機遠程通訊厕斩，即時遠程維護功能；控制軸和主軸最多可擴展到64軸脂圾，I/O點可擴展到792/528點翠冻，采用奔騰處理器，高速PLC處理速度達到25K色矿。

　　世界上除有名的SIEMENS纪闽、FANUC等數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)廠已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)了許多適用于平面或成型磨削的系統(tǒng)外，一些平磨生產(chǎn)廠本身也積極開發(fā)了適用于其磨床的數(shù)控系統(tǒng)决癞。主要有：

　　西門子公司的SINUMERIK 840D 系統(tǒng)委勤，該系統(tǒng)具有二十多根伺服軸，坐標連續(xù)行程控制榴廷，手動數(shù)據(jù)輸入或通過外部計算機輸入日病，遠程診斷，可隨砂輪直徑減小而變化行程辨蓄，砂輪修整量自動補償，滾珠絲杠間隙誤差補償?shù)取?

　　西門子3G系統(tǒng)是專為磨削加工而開發(fā)的项茸，裝有用來人機對話的操作提示裝置祠乃，在軸線傾斜時，也可進行直線和圓弧插補兑燥，在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運行循環(huán)亮瓷，如主軸擺動，用外部信號中斷執(zhí)行程序降瞳，砂輪切入嘱支，砂輪修整等專用準備功能，編制固定循環(huán)程序挣饥。其不僅能使用外部測量裝置（開關信號）除师，還能當連接上一個合適的測量頭時能直接去控制裝置與最終尺寸進行比較。

　　美國ALLEY-BRANDLY公司生產(chǎn)的8400CNC扔枫、8600CNC數(shù)控系列汛聚，適用于車床、銑床和磨床短荐，其8400CNC最多可控制6根伺服軸倚舀，任2軸可進行圓弧插補，任3軸可進行螺旋線插補忍宋，6軸直線插補将囱。8600CNC系列最多能控制17個坐標恒欣，包括8個參與插補軸，8個位控制軸及1個主軸挖榜，具有圖形顯示髓界，擴展分支程序，顯示加工時間怎体，高速程序校驗蔓捡，刀具壽命監(jiān)測等功能。

　　日本FANUC公司開發(fā)了OG高速高性能數(shù)控系統(tǒng)愚缔，其中O-GSG適用于平面磨床擦灸，可根據(jù)磨削零件不同形狀，有四種不同的磨削方法垛淮，具有砂輪軸角度傾斜控制功能剂撑，荒磨、粗磨根适、精磨苞毡、無火花磨削一整套磨削循環(huán)，砂輪滾壓修整后位置補償功能继谚，修整器相對于被修整輪法線方向控制功能烈菌，修整滾輪外緣圓弧半徑補償功能，砂輪形狀圖形顯示功能及磨削參數(shù)顯示等花履，系統(tǒng)最小設定單位0.1μm芽世，屬“緊湊”型數(shù)控系統(tǒng)，價格較低诡壁。

　　另外還有如德國ELB公司與大學聯(lián)合研制的UNICON系統(tǒng)济瓢。日本大隈鐵工所OSP5000G-G，OSP30-NF等自行開發(fā)的平面和成型磨削數(shù)控系統(tǒng)妹卿，其OSP5000G-G最多可控制9個坐標旺矾，其中6個坐標可聯(lián)動，帶12英寸彩顯夺克，人機對話編程箕宙，自動確定切削系數(shù)，可采用軟盤輸入铺纽，納入FMS系統(tǒng)扒吁，最小脈沖當量、移動當量和檢測當量均為0.1μm旱醉，平磨上還采用了感應同步器全閉環(huán)方式邀耽。

　　還有的平磨制造廠雖采用數(shù)控主機廠的系統(tǒng)，但自行開發(fā)軟件敬育，使用之更適合平面和成型磨削平葡，如德國JUNG公司以西門子SINUMERIK 810 為基礎崭守，采用該公司專用軟件，用JUNG KONTUR 編程語言對砂輪進行成型修整宗而，并有圖形輔助操作功能浙辫。日本岡本公司在FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)硬件上，開發(fā)了OPL語言用于磨削加工攻躏，等等郊檐。

　　當今直線電機、動平衡等技術跃唧、工藝的日益發(fā)展應有茴怀，又大大提高了機床的工效，適宜的測量技術應用對數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)利用令怎，增強機床的電氣自動控制功能如虎添翼找筝。

　　三、國內(nèi)數(shù)控平磨的發(fā)展

　　我國從80年代開始生產(chǎn)數(shù)控平面磨床慷吊，各開發(fā)廠家分別走過了自行研制袖裕，與大學及科研單位合作開發(fā)至直接引進成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路。例如：杭州機床廠是一家具有五十年歷史溉瓶，專業(yè)生產(chǎn)平面磨床的制造廠急鳄，它從80年代中期開始生產(chǎn)數(shù)控平磨，先后開發(fā)生產(chǎn)了MGK7132臥軸矩臺高精度平磨堰酿，MK7130系列普通數(shù)控平磨攒岛，MLK7140數(shù)控緩進給成型磨，MGK7120胞锰、MK7163、MK7150臥軸矩臺數(shù)控平磨兢榨，MKY7760立軸數(shù)控雙端面磨嗅榕，MKY7660、MKY7650/101臥軸數(shù)控雙端面磨吵聪，以及HZ-K1610凌那，HZ-K2010，HZ-050 CNC嫌盲，HZ-KD2010董记、HZ-K3015、HZ-K3020赐赁、HZ-K4020等專用數(shù)控龍門式平面與導軌磨床檀塌。數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)應用，有與大專院校及科研單位合作研制的單板機系統(tǒng)雕踊，也有自行開發(fā)的以單片機為主機的簡易控制系統(tǒng)前河，及采用數(shù)控主機廠生產(chǎn)的成熟數(shù)控系統(tǒng)等昂幕。

　　其生產(chǎn)的MGK7120高精度平磨，采用了日本FANUC公司的POWER MATE-D雙軸數(shù)控系統(tǒng)框嫁，控制磨頭進給庶化，最小進給量0.1μm，具有自動完成磨削循環(huán)功能形炬。

　　MKY7650/101全自動數(shù)控雙端面磨床是與意大利VIOTTO公司技術合作產(chǎn)品迹姆，采用西門子SIMATIC S5-115U可編程控制器控制，CRT顯示亏吝，機床的左岭埠、右磨頭由二軸直流伺服電機驅(qū)動，機床能進行手動調(diào)整和自動磨削循環(huán)選擇顺呕。配有意大利馬爾波斯E9型測量系統(tǒng)枫攀，二個測量頭，一個測量砂輪株茶，將砂輪磨損量反饋給控制系統(tǒng)来涨，進行砂輪補償；另一個測量頭測量磨削后的工件启盛，并將測量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)蹦掐，由伺服電機進行補償進給；左僵闯、右磨頭用VIOTTO光柵作位置測量控制卧抗，實現(xiàn)了整機從工件上料到磨削完畢的全閉環(huán)和全自動加工。

　　HZ-050CNC數(shù)控直線滾動導軌專用磨床鳖粟，是為上海市科技結(jié)合生產(chǎn)重點工業(yè)項目第三次科技攻關項目而開發(fā)的專用磨床社裆。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能，它采用了美國A-B公司生產(chǎn)的8400MP數(shù)控系統(tǒng)向图，機床有7根數(shù)控軸谈毫，X、Y碉讯、Z三根磨頭進給軸和U鹤鲤、V、W三根砂輪修整軸由系統(tǒng)直接控制订淑，另一軸Q為臥式砂輪橫向進給（磨削平面用）通過SLC可編程控制器加IMC定位模塊枷辫，由系統(tǒng)I/O口輸入8400MP主機，控制其位置搁排，具有在磨削中連續(xù)修整砂輪或間隙式砂輪修整補償進給等自動加工能力笔房。

　　HZ-KD2010六軸數(shù)控龍門式雙磨頭平面磨床，采用FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)，用四根CNC軸分別控制兩個磨頭的橫向和垂直進給翅窥，用一根PMC軸控制周邊磨頭的砂輪修整器金剛筆進給圣钝，另一根PMC軸控制萬能磨頭的分度旋轉(zhuǎn)。充分利用了系統(tǒng)性能没惶，降低生產(chǎn)成本肖喂，提高了機床的性價比。

　　四庆杜、杭州機床廠數(shù)控磨床的發(fā)展展望

　　杭州機床廠數(shù)控磨床發(fā)展到現(xiàn)在射众，已經(jīng)具有了相當?shù)膶嵙Γ鳛橹鳈C生產(chǎn)廠晃财，杭州機床廠的數(shù)控系統(tǒng)應有開發(fā)叨橱，已經(jīng)走過了從完全依賴系統(tǒng)供應商到自己初步具有一般開發(fā)能力的過程，但數(shù)控系統(tǒng)的應用尚在提高機械傳動鏈性能断盛、替代機械手輪罗洗、簡單加工循環(huán)階段，與先進水平相比钢猛，還有著許多差距伙菜，在機床的精度、自動化功能命迈、加工效率贩绕、可用性等方面都有許多需要提高、突破的問題壶愤，有待解決淑倾。我認為應該對廠目前生產(chǎn)的各類產(chǎn)品的各種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的使用工藝加以總結(jié)涮饱，分析其長短得失绸廉，產(chǎn)品究競要實現(xiàn)怎樣的自動功能，如何逐步發(fā)展有個規(guī)劃常择，以利學習和工作姨痊；重視數(shù)控軟件的開發(fā)，有條件引進技術或外派學習佩讨，跟上發(fā)展潮流，硬件上結(jié)合市場需要多盅，在產(chǎn)品制造中將新技術把毒、新功能逐項實踐應用，以縮小與世界先進水平的差距勤右。

　　隨著數(shù)控系統(tǒng)性能與可*性的提高徽捶，價格更趨合理，使數(shù)控磨床與普通磨床的比價為廣大用戶所接受虫甲，同時隨著先進制造與自動化技術在生產(chǎn)中的要求提高淡箱，數(shù)控磨床的使用也將越來越廣泛塌瑞。數(shù)控平磨及其它磨床將向加工柔性更好的高檔磨加工中心和更加高效的專用數(shù)控磨床方向發(fā)展。我們相信伴隨著計算機蛔六、信息技術革命的深入荆永，數(shù)控磨床在其智能化、系統(tǒng)信息控制等方面国章，將會有很大的進步具钥。如何緊跟歷史前進的步伐，找到適合于我們自己特點的發(fā)展道路液兽，尋找技術進步的突破點骂删，是我們工作的重點，因為這是關系到企業(yè)未來發(fā)展及生存的關鍵問題四啰。

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