1、機床的高速化

　　隨著汽車、航空航天等工業輕合金材料的廣泛應用，高速加工已成為製造技術的重要發展趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和表麵質量等優點

，在模具製造等領域的應用也日益廣泛。機床的高速化需要新的數控係統
、高速電主軸和高速伺服進給驅動
，以及機床結構的優化和輕量化。高速加工不僅是設備本身，而是機床、刀具、刀柄、夾(jia)具(ju)和(he)數(shu)控(kong)編(bian)程(cheng)技(ji)術(shu)，以(yi)及(ji)人(ren)員(yuan)素(su)質(zhi)的(de)集(ji)成(cheng)。高(gao)速(su)化(hua)的(de)最(zui)終(zhong)目(mu)的(de)是(shi)高(gao)效(xiao)化(hua)，機(ji)床(chuang)僅(jin)是(shi)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)的(de)關(guan)鍵(jian)之(zhi)一(yi)，絕(jue)非(fei)全(quan)部(bu)，生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)效(xiao)益(yi)在(zai)“刀尖”上。

　　2
、機床的精密化

　　按照加工精度，機床可分為普通機床、精密機床和超精機床

，加工精度大約每8年提高一倍。數控機床的定位精度即將告別微米時代而進入亞微米時代
，超精密數控機床正在向納米進軍。在未來10年，精密化與高速化
、智能化和微型化彙合而成新一代機床。機床的精密化不僅是汽車、電子
、醫療器械等工業的迫切需求，還直接關係到航空航天、導彈衛星

、新型武器等國防工業的現代化。

　　3
、從工序複合到完整加工

　　70年nian代dai出chu現xian的de加jia工gong中zhong心xin開kai多duo工gong序xu集ji成cheng之zhi先xian河he，現xian已yi發fa展zhan到dao完wan整zheng加jia工gong
，即ji在zai一yi台tai機ji床chuang上shang完wan成cheng複fu雜za零ling件jian的de全quan部bu加jia工gong工gong序xu。完wan整zheng加jia工gong通tong過guo工gong藝yi過guo程cheng集ji成cheng，一yi次ci裝zhuang卡ka就jiu把ba一yi個ge零ling件jian加jia工gong過guo程cheng全quan部bu完wan成cheng。由you於yu減jian少shao裝zhuang卡ka次ci數shu
，提ti高gao了le加jia工gong精jing度du

，易yi於yu保bao證zheng過guo程cheng的de高gao可ke靠kao性xing和he實shi現xian零ling缺que陷xian生sheng產chan。此ci外wai，完wan整zheng加jia工gong縮suo短duan了le加jia工gong過guo程cheng鏈lian和he輔fu助zhu時shi間jian，減jian少shao了le機ji床chuang台tai數shu
，簡jian化hua了le物wu料liao流liu
，提ti高gao了le生sheng產chan設she備bei的de柔rou性xing，生sheng產chan總zong占zhan地di麵mian積ji小xiao
，使shi投tou資zi更geng加jia有you效xiao。

　　4、機床的信息化

　　機床信息化的典型案例是Mazak410H，該機床配備有信息塔
，實現了工作地的自主管理。信息塔具有語音
、文wen本ben和he視shi像xiang等deng通tong訊xun功gong能neng。與yu生sheng產chan計ji劃hua調tiao度du係xi統tong聯lian網wang
，下xia載zai工gong作zuo指zhi令ling和he加jia工gong程cheng序xu。工gong件jian試shi切qie時shi，可ke在zai屏ping幕mu上shang觀guan察cha加jia工gong過guo程cheng。信xin息xi塔ta實shi時shi反fan映ying機ji床chuang工gong作zuo狀zhuang態tai和he加jia工gong進jin度du，並bing可ke以yi通tong過guo手shou機ji查zha詢xun。信xin息xi塔ta同tong時shi進jin行xing工gong作zuo地di數shu據ju統tong計ji分fen析xi和he刀dao具ju壽shou命ming管guan理li，以yi及ji故gu障zhang報bao警jing顯xian示shi
、在線幫助排除。機床操作權限需經指紋確認。

　　5
、機床的智能化-測量、監控和補償

　　機床智能化包括在線測量
、jiankonghebuchang。shukongjichuangdeweizhijiancejiqibihuankongzhijiushijiandandeyingyonganli。weilejinyibutigaojiagongjingdu
，jichuangdeyuanzhouyundongjingduhedaotoudiandekongjianweizhi，keyitongguoqiuganyihejiguangcelianghou，shurushukongxitongjiayibuchang。weilaideshukongjichuangjianghuipeibeigezhongweixingchuanganqi，yijiankongqiexueli、振動、熱變形等所產生的誤差
，並自動加以補償或調整機床工作狀態，以提高機床的工作精度和穩定性。

　　6、機床的微型化

　　suizhenamijishuheweijidianxitongdexunsujinzhan

，kaifajiagongweixinglingjiandejichuangyijingtidaorichengshanglaile。weixingjichuangtongshijuyougaosuhejingmidetedian

，zuixiaodeweixingjichuangkeyifangzaizhangxinzhizhong
，yigeweixinggongchangkeyifangzaishoutixiangzhong。caozuozhetongguoshoubinghejianshipingmukongzhizhenggegongchangdeyunzuo。

　　7、新的並聯機構原理

　　傳統機床是按笛卡爾坐標將沿3個坐標軸線的移動X
、Y、Z和繞3個坐標軸線轉動A、B
、C依(yi)次(ci)串(chuan)聯(lian)疊(die)加(jia)，形(xing)成(cheng)所(suo)需(xu)的(de)刀(dao)具(ju)運(yun)動(dong)軌(gui)跡(ji)。並(bing)聯(lian)運(yun)動(dong)機(ji)床(chuang)是(shi)采(cai)用(yong)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)杆(gan)機(ji)構(gou)在(zai)空(kong)間(jian)移(yi)轉(zhuan)主(zhu)軸(zhou)部(bu)件(jian)，形(xing)成(cheng)所(suo)需(xu)的(de)刀(dao)具(ju)運(yun)動(dong)軌(gui)跡(ji)。並(bing)聯(lian)運(yun)動(dong)機(ji)床(chuang)具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)緊(jin)湊(cou)、剛度高、動態性能好等一係列優點，應用前景廣闊。

　　8、新的工藝過程

　　除了金屬切削和鍛壓成形外，新的加工工藝方法和過程層出不窮
，機床的概念正在變化。激光加工領域日益擴大
，除激光切割
、激光焊接外
，激光孔加工
、激光三維加工、激光熱處理、激光直接金屬製造等應用日益廣泛。電加工
、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術、三維打印技術各顯神通。

　　9
、新結構和新材料

　　機(ji)床(chuang)高(gao)速(su)化(hua)和(he)精(jing)密(mi)化(hua)要(yao)求(qiu)機(ji)床(chuang)的(de)結(jie)構(gou)簡(jian)化(hua)和(he)輕(qing)量(liang)化(hua)
，以(yi)減(jian)少(shao)機(ji)床(chuang)部(bu)件(jian)運(yun)動(dong)慣(guan)量(liang)對(dui)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)的(de)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)，大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)機(ji)床(chuang)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)。例(li)如(ru)，借(jie)助(zhu)有(you)限(xian)元(yuan)分(fen)析(xi)對(dui)機(ji)床(chuang)構(gou)件(jian)進(jin)行(xing)拓(tuo)撲(pu)優(you)化(hua)，設(she)計(ji)箱(xiang)中(zhong)箱(xiang)結(jie)構(gou)，以(yi)及(ji)采(cai)用(yong)空(kong)心(xin)焊(han)接(jie)結(jie)構(gou)或(huo)鉛(qian)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)從(cong)實(shi)驗(yan)室(shi)走(zou)向(xiang)實(shi)用(yong)。

　　10、新的設計方法和手段

　　我國機床設計和開發手段要盡快從甩圖板的二維CAD向三維CAD過渡。三維建模和仿真是現代設計的基礎
，是企業技術優勢的源泉。在此三維設計基礎上進行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新產品的開發速度
，保證新產品的順利投產，並逐步實現產品生命周期管理。

　　11、直接驅動技術

　　在傳統機床中
，電動機和機床部件是借助耦合元件，如皮帶、齒chi輪lun和he聯lian軸zhou節jie等deng加jia以yi連lian接jie，實shi現xian部bu件jian所suo需xu的de移yi動dong或huo旋xuan轉zhuan
，機ji和he電dian是shi分fen家jia的de。直zhi接jie驅qu動dong技ji術shu是shi將jiang電dian動dong機ji與yu機ji械xie部bu件jian集ji成cheng為wei一yi體ti
，成cheng為wei機ji電dian一yi體ti化hua的de功gong能neng部bu件jian
，如ru直zhi線xian電dian動dong機ji
、電主軸、電滾珠絲杆和力矩電動機等。直接驅動技術簡化了機床結構，提高了機床的剛度和動態性能，運動速度和加工精度。

　　12、開放式數控係統

　　數控係統的開放是大勢所趨。目前開放式數控係統有三種形式：1)全quan開kai放fang係xi統tong
，即ji基ji於yu微wei機ji的de數shu控kong係xi統tong
，以yi微wei機ji作zuo為wei平ping台tai
，采cai用yong實shi時shi操cao作zuo係xi統tong，開kai發fa數shu控kong係xi統tong的de各ge種zhong功gong能neng，通tong過guo伺si服fu卡ka傳chuan送song數shu據ju，控kong製zhi坐zuo標biao軸zhou電dian動dong機ji的de運yun動dong。2)嵌入係統，即CNC+PC，CNC控製坐標軸電動機的運動，PC作為人機界麵和網絡通信。3)融合係統，在CNC的基礎上增加PC主板，提供鍵盤操作

，提高人機界麵功能，如Siemens840Di和Fanuc210i。

　　13
、可重組製造係統

　　隨(sui)著(zhe)產(chan)品(pin)更(geng)新(xin)換(huan)代(dai)速(su)度(du)的(de)加(jia)快(kuai)
，專(zhuan)用(yong)機(ji)床(chuang)的(de)可(ke)重(zhong)構(gou)性(xing)和(he)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)重(zhong)組(zu)性(xing)日(ri)益(yi)重(zhong)要(yao)。通(tong)過(guo)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)單(dan)元(yuan)和(he)功(gong)能(neng)部(bu)件(jian)的(de)模(mo)塊(kuai)化(hua)，可(ke)以(yi)對(dui)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)重(zhong)組(zu)和(he)配(pei)置(zhi)
，以(yi)適(shi)應(ying)變(bian)型(xing)產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)需(xu)要(yao)。機(ji)械(xie)、電氣和電子


、液和氣、以及控製軟件的接口規範化和標準化是實現可重組性的關鍵。

　　14
、虛擬機床和虛擬製造

　　weilejiakuaixinjichuangdekaifasuduhezhiliang，zaishejijieduanjiezhuxunixianshijishu，keyizaijichuanghaimeiyouzhizaochulaiyiqian，jiunenggoupingjiajichuangshejidezhengquexingheshiyongxingneng，zaizaoqifaxianshejiguochengdegezhongshiwu，jianshaosunshi，tigaoxinjichuangkaifadezhiliang。