數(shù)控加工設(shè)備該如何提升技術(shù)？

我國數(shù)控超精密加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)化方面存在以下不足：各單位各自為戰(zhàn)，自主研發(fā)能力相對(duì)薄弱；功能部件發(fā)展滯后，對(duì)外依存度高，尚未形成較為齊全的專業(yè)化配套體系；缺乏超精密基礎(chǔ)元部件及加工設(shè)備設(shè)計(jì)、制造專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備精度保持性、運(yùn)行可靠性及可操作性較差；設(shè)備的控制軟件及系統(tǒng)開發(fā)能力較弱等。為此，在今后超精密加工設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，應(yīng)從以下方面加以關(guān)注：

（1）重視超精密加工設(shè)備功能部件的研發(fā)，形成專業(yè)化的配套體系。超精密車床、超精密磨床等超精密加工設(shè)備是利用主軸、導(dǎo)軌以及控制系統(tǒng)等超精密基礎(chǔ)元部件的精度保證零件的加工精度，對(duì)于此類設(shè)備研發(fā)的關(guān)鍵是超精密基礎(chǔ)元部件及其集成技術(shù)。國外超精密基礎(chǔ)元部件都有專業(yè)的生產(chǎn)廠商，如英國Loadpoint公司專業(yè)生產(chǎn)超精密主軸、超精密導(dǎo)軌，德國Hyprostatik公司專業(yè)生產(chǎn)液體靜壓主軸、液體靜壓導(dǎo)軌以及液體靜壓絲杠等基礎(chǔ)元部件，這些產(chǎn)品已經(jīng)形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。

國內(nèi)雖然具備了超精密基礎(chǔ)元部件研制和生產(chǎn)能力，精度指標(biāo)也達(dá)到了國外產(chǎn)品的水平，但在模塊化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面還存在差距，目前國內(nèi)沒有一家專業(yè)化生產(chǎn)廠家。國內(nèi)生產(chǎn)的電機(jī)、編碼器、光柵及多軸運(yùn)動(dòng)控制卡等在性能及可靠性等方面與國外存在較大差距，目前國內(nèi)研制的超精密加工設(shè)備，檢測及電控元器件基本依賴進(jìn)口。

應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)超精密基礎(chǔ)元部件的研發(fā)和生產(chǎn)能力建設(shè)，建立模塊化設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)形成超精密基礎(chǔ)元部件專業(yè)配套生產(chǎn)廠家，為超精密加工設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供支撐。

（2）注重超精密加工設(shè)備的設(shè)計(jì)、建立制造及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程化水平。除了關(guān)注超精密加工設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，也應(yīng)重視設(shè)備的可使用性設(shè)計(jì)，例如超精密車床的金剛石刀具對(duì)刀系統(tǒng)、在線動(dòng)平衡系統(tǒng)，確定性研拋設(shè)備的工件誤差在位測量系統(tǒng)等，這些部件除了有利于設(shè)備精度的提高，更多的是提高超精密加工設(shè)備的效率及增加操作的便利性。此外在設(shè)備的外觀造型設(shè)計(jì)及設(shè)備噪音控制等人性化設(shè)計(jì)方面更應(yīng)符合滿足操作者的舒適性需求。

在目前技術(shù)水平下，超精密加工設(shè)備尚存在制造誤差、驅(qū)動(dòng)誤差、聯(lián)動(dòng)誤差、伺服匹配誤差、受熱變形、受力變形、非對(duì)稱剛度、數(shù)控精度等誤差來源，使零件加工輪廓不能完全與設(shè)計(jì)輪廓重合，表面粗糙度也體現(xiàn)各類頻率誤差的存在。隨著超精密機(jī)床軸系的增多和精度的提高，一方面需要新的設(shè)備精度測量表征方法和檢測檢驗(yàn)手段；另一方面也可以逆向進(jìn)行超精密加工設(shè)備的精度表征。為此，必須有一整套超精密設(shè)備制造技術(shù)規(guī)范與檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)等，這樣才能正確評(píng)價(jià)超精密加工設(shè)備的精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)超精密加工設(shè)備的各類需求。

（3）將超精密加工工藝與設(shè)備相結(jié)合，為用戶提供一體化的解決方案。國外超精密加工設(shè)備解禁以后，國內(nèi)高校、民企和相關(guān)國防領(lǐng)域各工業(yè)部門陸續(xù)引進(jìn)了大量的各類超精密加工設(shè)備，但是真正能充分發(fā)揮設(shè)備性能、應(yīng)用效果良好的單位很少，主要原因是設(shè)備可以從國外引進(jìn)，而用戶需求的相關(guān)工藝卻無法引進(jìn)。國內(nèi)生產(chǎn)廠家則可以通過為用戶提供超精密加工設(shè)備與工藝一體化的解決方案，提高國產(chǎn)超精密加工設(shè)備的市場競爭力。

對(duì)于超精密研磨拋光設(shè)備這點(diǎn)尤為重要，由于此類設(shè)備是通過可控的去除函數(shù)保證零件的加工精度，因此設(shè)備研發(fā)廠家可以將設(shè)備工藝參數(shù)、不同工具及磨料、不同材料及不同形狀零件的去除函數(shù)等超精密加工工藝參數(shù)以專家系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫的形式集成到設(shè)備中供用戶選擇使用，同時(shí)跟蹤用戶對(duì)設(shè)備的使用效果，對(duì)設(shè)備的硬件及軟件不斷改進(jìn)和升級(jí)，從而提升國產(chǎn)超精密研拋設(shè)備的水平。

  /