机床配件的技术发展趋势

    1.机床配件的高速化
    随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
    高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。机床配件的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动，以及机床配件结构的优化和轻量化。高速加工不仅是设备本身，而是机床配件、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术，以及人员素质的集成。高速化的最终目的是高效化，机床配件仅是实现高效的关键之一，绝非全部，生产效率和效益在"刀尖"上。

    2.机床配件的精密化
    按照加工精度，机床配件可分为普通机床配件、精密机床配件和超精机床配件，加工精度大约每8年提高一倍。数控机床配件的定位精度即将告别微米时代而进入亚微米时代，超精密数控机床配件正在向纳米进军。在未来10年，精密化与高速化、智能化和微型化汇合而成新一代机床配件。机床配件的精密化不仅是汽车、电子、医疗器械等工业的迫切需求，还直接关系到航空航天、导弹卫星、新型武器等国防工业的现代化。

    3.从工序复合到完整加工
    70年代出现的加工中心开多工序集成之先河，现已发展到"完整加工"，即在一台机床配件上完成复杂零件的全部加工工序。完整加工通过工艺过程集成，一次装卡就把一个零件加工过程全部完成。由于减少装卡次数，提高了加工精度，易于保证过程的高可靠性和实现零缺陷生产。此外，完整加工缩短了加工过程链和辅助时间，减少了机床配件台数，简化了物料流，提高了生产设备的柔性，生产总占地面积小，使投资更加有效。

    4.机床配件的信息化
    机床配件信息化的典型案例是Mazak 410H，该机床配件配备有信息塔，实现了工作地的自主管理。信息塔具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，下载工作指令和加工程序。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。信息塔实时反映机床配件工作状态和加工进度，并可以通过手机查询。信息塔同时进行工作地数据统计分析和刀具寿命管理，以及故障报警显示、在线帮助排除。机床配件操作权限需经指纹确认。

    5.机床配件的智能化-测量、监控和补偿
    机床配件智能化包括在线测量、监控和补偿。数控机床配件的位置检测及其闭环控制就是简单的应用案例。为了进一步提高加工精度，机床配件的圆周运动精度和刀头点的空间位置，可以通过球杆仪和激光测量后，输入数控系统加以补偿。未来的数控机床配件将会配备各种微型传感器，以监控切削力、振动、热变形等所产生的误差，并自动加以补偿或调整机床配件工作状态，以提高机床配件的工作精度和稳定性

    6.机床配件的微型化
    随着纳米技术和微机电系统迅速进展，开发加工微型零件的机床配件已经提到日程上来了。微型机床配件同时具有高速和精密的特点，最小的微型机床配件可以放在掌心之中，一个微型工厂可以放在手提箱中。操作者通过手柄和监视屏幕控制整个工厂的运作。

    7.新的并联机构原理
    传统机床配件是按笛卡尔坐标将沿3个坐标轴线的移动X、Y、Z和绕3个坐标轴线转动A、B、C依次串联叠加，形成所需的刀具运动轨迹。并联运动机床配件是采用各种类型的杆机构在空间移转主轴部件，形成所需的刀具运动轨迹。并联运动机床配件具有结构简单紧凑、刚度高、动态性能好等一系列优点，应用前景广阔。

    8.新的工艺过程
    除了金属切削和锻压成形外，新的加工工艺方法和过程层出不穷，机床配件的概念正在变化。激光加工领域日益扩大，除激光切割、激光焊接外，激光孔加工、激光三维加工、激光热处理、激光直接金属制造等应用日益广泛。
    电加工、超声波加工、叠层铣削、快速成型技术、三维打印技术各显神通。
 
    9.新结构和新材料
    机床配件高速化和精密化要求机床配件的结构简化和轻量化，以减少机床配件部件运动惯量对加工精度的负面影响，大幅度提高机床配件的动态性能。例如，借助有限元分析对机床配件构件进行拓扑优化，设计"箱中箱"结构，以及采用空心焊接结构或铅合金材料已经开始从实验室走向实用。
 
    10.新的设计方法和手段
    我国机床配件设计和开发手段要尽快从"甩图板"的二维CAD向三维CAD过渡。三维建模和仿真是现代设计的基础，是企业技术优势的源泉。在此三维设计基础上进行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新产品的开发速度，保证新产品的顺利投产，并逐步实现产品生命周期管理。