一、引言

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中笛洛，中全庸、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高檐薯，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速提高耍铜，傳統(tǒng)的普通機(jī)床已經(jīng)越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求泳猬，而數(shù)控機(jī)床具有高精度挡辩、高效率障漓、一機(jī)多用，可以完成復(fù)雜型面加工的特點郎闹，特別是計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)中疾捍，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實現(xiàn)，硬件幾乎能通用，從而使其更具加工柔性拾氓，功能更加強(qiáng)大。

制造業(yè)的竟?fàn)幰褟脑缙诮档蛣趧恿Τ杀镜赘纭�產(chǎn)品成本咙鞍，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟?fàn)帲�發(fā)展到全面滿足顧客要求趾徽、積極開發(fā)新產(chǎn)品的竟?fàn)幮�滋，將面臨知識——技術(shù)——產(chǎn)品的更新周期越來越短，產(chǎn)品批量越來越小孵奶，而對質(zhì)量疲酌、性能的要求更高，同時社會對環(huán)境保護(hù)了袁、綠色制造的意識不斷加強(qiáng)朗恳。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得竟?fàn)幒蜕�存、發(fā)展的主要手段载绿。計算機(jī)信息技術(shù)和制造自動化技術(shù)的結(jié)合越來越緊密渠余，作為自動化柔性生產(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。

二研歧、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采散、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚，因為它對數(shù)控系統(tǒng)的特殊要求氧悦。近十幾年來猩琳，借助CNC技術(shù)，磨床上砂輪的連續(xù)修整国享，自動補(bǔ)償侈兄，自動交換砂輪，多工作臺闺撩，自動傳送和裝夾工件等操作功能得以實現(xiàn)饺斧，數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。在近年漢諾威娩鬼、東京读囤、芝加哥、及國內(nèi)等大型機(jī)床展覽會上佣盒，CNC磨床在整個磨床展品中已占大多數(shù)挎袜，如德國BLOHM公司，ELB公司等著名磨床制造廠已經(jīng)不再生產(chǎn)普通磨床肥惭，日本的岡本盯仪、日興等公司也成批生產(chǎn)全功能CNC平磨，在開發(fā)高檔數(shù)控平磨的同時，積極發(fā)展中全景、低檔數(shù)控平磨耀石。

前幾年德國ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標(biāo)CNC成型磨床，其垂直和橫向為數(shù)控軸爸黄，縱向為液壓控制滞伟，砂輪修整采用安裝在工作臺上的金剛石滾輪，適用范圍較廣炕贵；SUPER-BRILLIANT系列是三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床梆奈，床身用天然花崗巖制成，幾何精度極高称开，導(dǎo)軌用直線滾動導(dǎo)軌亩钟，機(jī)械驅(qū)動無反沖，從而保證工件有較好的表面光潔度舞涮；BRILLIANT-FUTURE為以上二個系列的改進(jìn)產(chǎn)品林慷，床身用人造花崗巖制作，縱向用靜壓導(dǎo)軌未然，齒形帶傳動髓无，垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動導(dǎo)軌，滾珠絲杠傳動允逝，三軸CNC控制AC伺服電機(jī)沫十，0.5μm的測量分辯率。同時ELB公司開發(fā)了具有當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品宵绒，即以機(jī)電一體化和計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元建淘，CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心，控制軸最多可達(dá)到24軸浴恐，另外由于全面推行模塊化設(shè)計咪枷，使專用磨床制造周期縮短，ELB公司還開發(fā)了多種高效專用磨床总枢，如SFVG100/2專用磨床打恕，具有可傾斜磨頭，連續(xù)修整渠缕，緩進(jìn)給鸽素，斜切入磨削功能，用十一根CNC控制軸亦鳞，如同一臺磨加工中心馍忽。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，由CNC控制液壓閥燕差，驅(qū)動縱向可調(diào)速運動遭笋，橫向與磨頭進(jìn)給用滾珠絲杠副，直流伺服電機(jī)驅(qū)動，間斷式砂輪修整瓦呼，CRT圖形模擬顯示喂窟。同時還可以配用其他型號的數(shù)控系統(tǒng)，以滿足不同用戶的要求

目前央串，隨半導(dǎo)體集成度的不斷提高谎替，新推出的系統(tǒng)在外型上越來越小，結(jié)構(gòu)上越來越緊湊蹋辅，功能上增加了遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷娱陈，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)等等挥疲；操作界面向WINDOWS系統(tǒng)靠近，增加鼠標(biāo)雳誉，搖控器等操作件饼贰。

FANUC公司今年主要推出18I、16I各祠、20I酌尔、21I系統(tǒng)，SIEMENS是840D渺纯、810D跺榆、802D均為結(jié)構(gòu)緊湊型系統(tǒng)。還有一些廠商如：臺灣精密機(jī)械研究發(fā)展中心開發(fā)的PA8000NT系列CNC控制器正蹋，就使用了WINDOWSNC操作系統(tǒng)重蕉，和NT即時多工處理核心，單節(jié)程序處理速度達(dá)2000塊/秒钧宠，單節(jié)預(yù)讀處理數(shù)可達(dá)1000塊男窿，具有AART（預(yù)適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)）及參數(shù)最佳化學(xué)習(xí)功能，可使跟隨誤差趨近于零瑟曲，軟件加工路徑濾波器可降低切削過程中饮戳，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洞拨；配用伺服靈活扯罐，具備+、-10V類比伺服界面烦衣，同時提供國際標(biāo)準(zhǔn)的SERCOS數(shù)字伺服通訊界面篮赢；PLC程序設(shè)計有梯形圖、結(jié)構(gòu)語句琉挖、功能塊启泣、指令碼、流程圖等五種語法，便于設(shè)計寥茫、溝通和維護(hù)遣蚀；具有計算機(jī)遠(yuǎn)程通訊，即時遠(yuǎn)程維護(hù)功能纱耻；控制軸和主軸最多可擴(kuò)展到64軸善答，I/O點可擴(kuò)展到792/528點，采用奔騰處理器刺盏，高速PLC處理速度達(dá)到25K缤币。

世界上除有名的SIEMENS、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)外锡迅，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)旬敞。主要有：

西門子公司的SINUMERIK840D系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有二十多根伺服軸单葡，坐標(biāo)連續(xù)行程控制深境，手動數(shù)據(jù)輸入或通過外部計算機(jī)輸入，遠(yuǎn)程診斷雳梧，可隨砂輪直徑減小而變化行程旅雇，砂輪修整量自動補(bǔ)償，滾珠絲杠間隙誤差補(bǔ)償?shù)取?BR>
西門子3G系統(tǒng)是專為磨削加工而開發(fā)的托逝，裝有用來人機(jī)對話的操作提示裝置跃旁，在軸線傾斜時，也可進(jìn)行直線和圓弧插補(bǔ)萤皂，在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運行循環(huán)缘缚，如主軸擺動，用外部信號中斷執(zhí)行程序敌蚜，砂輪切入桥滨，砂輪修整等專用準(zhǔn)備功能，編制固定循環(huán)程序弛车。其不僅能使用外部測量裝置（開關(guān)信號）齐媒，還能當(dāng)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(jìn)行比較。

美國ALLEY-BRANDLY公司生產(chǎn)的8400CNC纷跛、8600CNC數(shù)控系列喻括，適用于車床、銑床和磨床贫奠，其8400CNC最多可控制6根伺服軸唬血，任2軸可進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，任3軸可進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)唤崭，6軸直線插補(bǔ)拷恨。8600CNC系列最多能控制17個坐標(biāo)脖律，包括8個參與插補(bǔ)軸，8個位控制軸及1個主軸漩叶，具有圖形顯示苹衰，擴(kuò)展分支程序，顯示加工時間狞朦，高速程序校驗棘爱，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)澎矗，其中O-GSG適用于平面磨床柜棠，可根據(jù)磨削零件不同形狀，有四種不同的磨削方法标晤，具有砂輪軸角度傾斜控制功能歇决，荒磨、粗磨捧练、精磨、無火花磨削一整套磨削循環(huán)箭谴，砂輪滾壓修整后位置補(bǔ)償功能风居，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)償功能溉潭，砂輪形狀圖形顯示功能及磨削參數(shù)顯示等净响，系統(tǒng)最小設(shè)定單位0.1μm，屬“緊湊”型數(shù)控系統(tǒng)喳瓣，價格較低馋贤。
另外還有如德國ELB公司與大學(xué)聯(lián)合研制的UNICON系統(tǒng)。日本大隈鐵工所OSP5000G-G畏陕，OSP30-NF等自行開發(fā)的平面和成型磨削數(shù)控系統(tǒng)配乓，其OSP5000G-G最多可控制9個坐標(biāo)，其中6個坐標(biāo)可聯(lián)動惠毁，帶12英寸彩顯犹芹，人機(jī)對話編程，自動確定切削系數(shù)鞠绰，可采用軟盤輸入腰埂，納入FMS系統(tǒng)，最小脈沖當(dāng)量蜈膨、移動當(dāng)量和檢測當(dāng)量均為0.1μm屿笼，平磨上還采用了感應(yīng)同步器全閉環(huán)方式。

還有的平磨制造廠雖采用數(shù)控主機(jī)廠的系統(tǒng)强剥，但自行開發(fā)軟件担擦，使用之更適合平面和成型磨削例杰，如德國JUNG公司以西門子SINUMERIK810為基礎(chǔ)，采用該公司專用軟件琅芍，用JUNGKONTUR編程語言對砂輪進(jìn)行成型修整板蜻，并有圖形輔助操作功能。日本岡本公司在FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)硬件上甸垄，開發(fā)了OPL語言用于磨削加工捺盖，等等。

當(dāng)今直線電機(jī)疤嘴、動平衡等技術(shù)融唬、工藝的日益發(fā)展應(yīng)有，又大大提高了機(jī)床的工效住卿，適宜的測量技術(shù)應(yīng)用對數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)利用芋困，增強(qiáng)機(jī)床的電氣自動控制功能如虎添翼。

三矫迹、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)控平面磨床利术，各開發(fā)廠家分別走過了自行研制，與大學(xué)及科研單位合作開發(fā)至直接引進(jìn)成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路低矮。例如：杭州機(jī)床廠是一家具有五十年歷史印叁，專業(yè)生產(chǎn)平面磨床的制造廠，它從80年代中期開始生產(chǎn)數(shù)控平磨军掂，先后開發(fā)生產(chǎn)了MGK7132臥軸矩臺高精度平磨轮蜕，MK7130系列普通數(shù)控平磨，MLK7140數(shù)控緩進(jìn)給成型磨蝗锥，MGK7120跃洛、MK7163、MK7150臥軸矩臺數(shù)控平磨终议，MKY7760立軸數(shù)控雙端面磨汇竭，MKY7660、MKY7650/101臥軸數(shù)控雙端面磨穴张，以及HZ-K1610韩玩，HZ-K2010，HZ-050CNC陆馁，HZ-KD2010找颓、HZ-K3015、HZ-K3020励砸、HZ-K4020等專用數(shù)控龍門式平面與導(dǎo)軌磨床狱诊。數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，有與大專院校及科研單位合作研制的單板機(jī)系統(tǒng)招蓝，也有自行開發(fā)的以單片機(jī)為主機(jī)的簡易控制系統(tǒng)件策，及采用數(shù)控主機(jī)廠生產(chǎn)的成熟數(shù)控系統(tǒng)等痒弃。

其生產(chǎn)的MGK7120高精度平磨，采用了日本FANUC公司的POWERMATE-D雙軸數(shù)控系統(tǒng)巩樟，控制磨頭進(jìn)給仆扰，最小進(jìn)給量0.1μm，具有自動完成磨削循環(huán)功能艰捶。

MKY7650/101全自動數(shù)控雙端面磨床是與意大利VIOTTO公司技術(shù)合作產(chǎn)品祟放，采用西門子SIMATICS5-115U可編程控制器控制，CRT顯示伤主，機(jī)床的左衡喧、右磨頭由二軸直流伺服電機(jī)驅(qū)動，機(jī)床能進(jìn)行手動調(diào)整和自動磨削循環(huán)選擇玫氢。配有意大利馬爾波斯E9型測量系統(tǒng)帚屉，二個測量頭，一個測量砂輪漾峡，將砂輪磨損量反饋給控制系統(tǒng)攻旦，進(jìn)行砂輪補(bǔ)償；另一個測量頭測量磨削后的工件生逸，并將測量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)牢屋，由伺服電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償進(jìn)給；左牺陶、右磨頭用VIOTTO光柵作位置測量控制伟阔，實現(xiàn)了整機(jī)從工件上料到磨削完畢的全閉環(huán)和全自動加工辣之。
HZ-050CNC數(shù)控直線滾動導(dǎo)軌專用磨床掰伸，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(guān)項目而開發(fā)的專用磨床。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能怀估，它采用了美國A-B公司生產(chǎn)的8400MP數(shù)控系統(tǒng)狮鸭，機(jī)床有7根數(shù)控軸，X多搀、Y歧蕉、Z三根磨頭進(jìn)給軸和U、V虾驰、W三根砂輪修整軸由系統(tǒng)直接控制吼季，另一軸Q為臥式砂輪橫向進(jìn)給（磨削平面用）通過SLC可編程控制器加IMC定位模塊，由系統(tǒng)I/O口輸入8400MP主機(jī)伊了，控制其位置误反，具有在磨削中連續(xù)修整砂輪或間隙式砂輪修整補(bǔ)償進(jìn)給等自動加工能力。

HZ-KD2010六軸數(shù)控龍門式雙磨頭平面磨床栅刚，采用FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)奠钾，用四根CNC軸分別控制兩個磨頭的橫向和垂直進(jìn)給嘉栽，用一根PMC軸控制周邊磨頭的砂輪修整器金剛筆進(jìn)給，另一根PMC軸控制萬能磨頭的分度旋轉(zhuǎn)浮两。充分利用了系統(tǒng)性能损螃，降低生產(chǎn)成本，提高了機(jī)床的性價比俩食。

四筹聂、我廠數(shù)控磨床的發(fā)展展望

我廠數(shù)控磨床發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)膶嵙�黄鳍，作為主機(jī)生產(chǎn)廠推姻，我們的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)有開發(fā)，已經(jīng)走過了從完全依賴系統(tǒng)供應(yīng)商到自己初步具有一般開發(fā)能力的過程框沟，但數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用尚在提高機(jī)械傳動鏈性能藏古、替代機(jī)械手輪、簡單加工循環(huán)階段忍燥，與先進(jìn)水平相比拧晕，還有著許多差距，在機(jī)床的精度梅垄、自動化功能厂捞、加工效率、可靠性等方面都有許多需要提高队丝、突破的問題靡馁，有待解決。

我認(rèn)為應(yīng)該對廠目前生產(chǎn)的各類產(chǎn)品的各種結(jié)構(gòu)机久、產(chǎn)品的使用工藝加以總結(jié)臭墨，分析其長短得失，產(chǎn)品究競要實現(xiàn)怎樣的自動功能犯绪，如何逐步發(fā)展有個規(guī)劃乐肿，以利學(xué)習(xí)和工作；重視數(shù)控軟件的開發(fā)骑失，有條件引進(jìn)技術(shù)或外派學(xué)習(xí)软雹，跟上發(fā)展潮流，硬件上結(jié)合市場需要荞扒，在產(chǎn)品制造中將新技術(shù)丙煞、新功能逐項實踐應(yīng)用，以縮小與世界先進(jìn)水平的差距窟蝌。

隨著數(shù)控系統(tǒng)性能與可靠性的提高钢陨，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诸晃，同時隨著先進(jìn)制造與自動化技術(shù)在生產(chǎn)中的要求提高狼憋，數(shù)控磨床的使用也將越來越廣泛息栖。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(jī)奖瞳、信息技術(shù)革命的深入鹿蜀，數(shù)控磨床在其智能化、系統(tǒng)信息控制等方面服球，將會有很大的進(jìn)步茴恰。如何緊跟歷史前進(jìn)的步伐，找到適合于我們自己特點的發(fā)展道路斩熊，尋找技術(shù)進(jìn)步的突破點往枣，是我們工作的重點，因為這是關(guān)系到企業(yè)未來發(fā)展及生存的關(guān)鍵問題粉渠。