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| 技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)金屬加工業(yè)發(fā)展 |
| 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)，更新時(shí)間：2006-6-22 18:04:08，閱讀：
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10年來(lái)的20項(xiàng)重大技術(shù)發(fā)展
十多年來(lái)，中國(guó)金屬加工領(lǐng)域取得了巨大技術(shù)進(jìn)步，這些成就的獲得主要?dú)w功于在刀具材料、涂層技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、測(cè)量、監(jiān)控和CNC等諸多技術(shù)領(lǐng)域里不斷的技術(shù)創(chuàng)新，由此加速了新型機(jī)床的不斷問(wèn)世，推動(dòng)了金屬加工進(jìn)一步向高速、高效、高精度和智能化發(fā)展。
這些技術(shù)過(guò)去10年來(lái)在中國(guó)金屬加工業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，改善了贏利水平，解決了生產(chǎn)難題，提供了新的方法，拓展了新的加工領(lǐng)域等。有許多技術(shù)不僅代表著金屬加工業(yè)的過(guò)去，也開(kāi)啟著未來(lái)。
1．涂層刀具和涂層技術(shù)
由于涂層可以改變切削刀刃上整個(gè)切屑的成形過(guò)程，因此，刀具涂層對(duì)刀具性能的改善和加工技術(shù)的進(jìn)步起著重要作用，致使涂層刀具成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志。通過(guò)刀具涂層，可以減少刀具磨損、提高切削速度、減少摩擦熱、避免形成積屑瘤、提高加工表面質(zhì)量、減少對(duì)硬質(zhì)合金刀體的熱傳導(dǎo)和提高刀具耐用度等，使涂層刀具在切削加工得到廣泛應(yīng)用，特別在干切削和硬加工中起著十分重要的作用。
近年來(lái)，涂層刀具的使用越來(lái)越多，而涂層材料的種類也日益增多，如硬涂層有：TiN、TiCN、TiAlN、AlTiN、Al2O3、AlCrN、CrN、Zr（CN）和多晶體金剛石等；軟涂層有：WC/C、MoS2等。主要的涂層刀具制造廠家有：Sandvik Coromant、Kennametal、SECO、Mapal、Walter等。
為了在刀體上牢固地沉積涂層，目前主要是采用CVD和PVD工藝，通過(guò)新的研究，開(kāi)發(fā)了中溫CVD和PCVD（等離子體化學(xué)氣相沉積）等先進(jìn)工藝。目前從事涂層的專業(yè)廠家主要有CemeCon、Balzers、Fraisa等。
2.機(jī)電受控刀具
微電子技術(shù)與刀具技術(shù)的結(jié)合，不僅為受控刀具的開(kāi)發(fā)開(kāi)拓了新的途徑，并且更為刀具的智能化提供了可能。這種應(yīng)用微電子技術(shù)開(kāi)發(fā)的機(jī)電受控刀具，是在刀體中裝有用于刀具移動(dòng)或進(jìn)給的伺服電動(dòng)機(jī)，并通過(guò)非接觸式的電流傳輸和數(shù)據(jù)傳送將刀體中的伺服電動(dòng)機(jī)與機(jī)床的CNC控制系統(tǒng)連接起來(lái)，這就使這類機(jī)電受控刀具能夠?qū)崿F(xiàn)刀具通常不能完成，而由機(jī)床或由設(shè)在機(jī)床主軸中的附加裝置來(lái)完成的一些功能，從而為這種刀具的多方面應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
由于集成了NC軸，使這類機(jī)電受控刀具成為加工中心的一個(gè)附加的和可更換的U軸。目前，由Komet和Mapal公司開(kāi)發(fā)的這類機(jī)電受控刀具，既可用來(lái)實(shí)現(xiàn)車端面、切槽、擴(kuò)孔和鉸孔等工序，又可與Z軸進(jìn)行直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)而用來(lái)進(jìn)行輪廓（斜面、圓弧、球面等）加工。
這類機(jī)電受控刀具裝上相應(yīng)的傳感器（測(cè)量加工的實(shí)際直徑和切削力），就可對(duì)刀具的磨損進(jìn)行補(bǔ)償或?qū)Φ毒叩哪陀枚冗M(jìn)行監(jiān)控。
目前，這種機(jī)電受控刀具已應(yīng)用于對(duì)缸蓋的氣門(mén)閥座和導(dǎo)管孔的綜合加工（如德國(guó)Makino和Grob公司在加工缸蓋設(shè)備上已應(yīng)用了這種刀具）。
3.HSK刀柄
對(duì)于高速加工，機(jī)床主軸和刀具之間的接口具有特別重要的意義。由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)牽頭，組織大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商等開(kāi)發(fā)的HSK空心錐柄。通過(guò)其刀柄錐面（1∶10）和法蘭端面在主軸上進(jìn)行雙向定位和夾緊，與傳統(tǒng)的7∶24刀柄（SK）相比，具有較高的靜、動(dòng)態(tài)剛度、較高的軸向和徑向定位精度、較小的重量和較短的換刀行程，因此特別適合于應(yīng)用在高速加工場(chǎng)合。
1996年，HSK刀柄被列入德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)，并于2001年12月成為國(guó)際ISO 12164標(biāo)準(zhǔn)，為全球廣大廠商所采用。
近年來(lái)，Mapal公司開(kāi)發(fā)了一種“HFS”刀頭更換系統(tǒng)，這種系統(tǒng)通過(guò)錐面、端面支承以及傳動(dòng)塊和夾緊螺栓，可使切削刀頭連接在HSK刀柄的刀桿上，具有很高的更換重復(fù)精度，這種特別高的精度（＜3μm＝使標(biāo)準(zhǔn)刀頭能方便地進(jìn)行更換。
4.熱脹冷縮式刀夾
刀夾是機(jī)床主軸和刀具之間的連接裝置。在上世紀(jì)90年代中期，為滿足高速加工時(shí)對(duì)刀夾提出的夾緊可靠和圓跳動(dòng)小的要求，開(kāi)發(fā)出了熱脹冷縮式刀夾。這種刀夾具有回轉(zhuǎn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)和小于0.003mm的圓跳動(dòng)（在其檢驗(yàn)棒3×d懸伸處測(cè)得）。最初采用熱空氣加熱，目前均采用電感應(yīng)加熱。德國(guó)Bilz、Kelch和Schunk等公司均能提供這類刀夾。目前，在加工模具的加工中心上已普遍使用這種刀夾。
5.電主軸
電主軸（內(nèi)裝式電機(jī)主軸）是機(jī)床的重要功能部件，特別是高速主軸被公認(rèn)為是高速加工機(jī)床最重要的部件。它是一種智能型的功能部件，不但轉(zhuǎn)速高、功率大，而且要配備一系列能控制主軸溫升及振功等功能的相關(guān)裝置，以保證其高速運(yùn)行時(shí)的安全性及可靠性。電主軸最早應(yīng)用于高速磨頭上面，至上世紀(jì)90年代初，逐漸應(yīng)用于車、銑、鉆等加工領(lǐng)域。
電主軸的應(yīng)用，極大推動(dòng)了機(jī)床加工速度的提高。上世紀(jì)80年代末，加工中心最高主軸轉(zhuǎn)速為6000～10000r/min，隨著主軸軸承和潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在加工中心的主軸轉(zhuǎn)速普遍達(dá)到15000～24000r/min。用于模具的加工中心主軸轉(zhuǎn)速則高達(dá)42000r/min。
當(dāng)前，高速主軸有多種不同的結(jié)構(gòu)型式（如裝有陶瓷混合軸承、磁浮軸承、空氣靜壓軸承和液體動(dòng)靜壓軸承）可集成到不同用途的HSC機(jī)床上，并可根據(jù)不同要求，在電主軸上安裝不同的傳感器，對(duì)電動(dòng)機(jī)和軸承的溫升、主軸的軸向位置、主軸振動(dòng)狀態(tài)和刀柄的夾緊狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控，以確保加工的精度。
采用永久磁鐵的同步電動(dòng)機(jī)要比傳統(tǒng)的異步電動(dòng)機(jī)有更高的轉(zhuǎn)矩和功率（在相同主軸尺寸情況下），這種電主軸在高速加工機(jī)床已開(kāi)始應(yīng)用，在將來(lái)有很好的應(yīng)用前景。
目前，多數(shù)主軸部件專業(yè)制造廠（如IBAG、Fischer、GMN、Precise、SKF和Alfred Jager等）可提供的標(biāo)準(zhǔn)電主軸，其功率從幾瓦到100KW，轉(zhuǎn)速由10000r/min到100000r/min。
6.直線電機(jī)
在上世紀(jì)80年代末和90年代初，直線電機(jī)的應(yīng)用是機(jī)床制造業(yè)中最為重要的技術(shù)創(chuàng)新成果。直線電機(jī)是高速進(jìn)給的一種傳動(dòng)方式，其原理是將一個(gè)直徑無(wú)窮大的電機(jī)剖開(kāi)，局部一段就成了直線電機(jī)。也就是將電能直接轉(zhuǎn)變成直線機(jī)械運(yùn)動(dòng)的推力裝置，從而省去了通常電動(dòng)機(jī)的一些傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈縮短為零。直線電機(jī)主要有直線感應(yīng)電機(jī)和永磁直線電機(jī)兩種。
就結(jié)構(gòu)而言，電線電機(jī)的定子部分稱為一次繞組，而轉(zhuǎn)子部分稱之為二次繞組，再加上光柵閉環(huán)反饋裝置等幾個(gè)部分組成。
美國(guó)Ingersoll和德國(guó)Ex-Cell-O是在機(jī)床上最早應(yīng)用直線電機(jī)作為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的廠家。1982年，Ingersoll首先開(kāi)發(fā)出第一臺(tái)應(yīng)用直線電機(jī)的機(jī)床，此后樣機(jī)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，并經(jīng)福特汽車廠使用。1992年，推出第一臺(tái)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床HVM800。Ex-Cell-O在1993年造出了第一臺(tái)XHC240高速加工中心，目前產(chǎn)品已經(jīng)升級(jí)到了第三代XHC341。
現(xiàn)今，已有相當(dāng)一部分的高速加工中心已采用直線電機(jī)替代了傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。由于直線電機(jī)是通過(guò)電磁鐵來(lái)產(chǎn)生機(jī)床部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，故沒(méi)有內(nèi)部機(jī)械摩擦，具有很高的動(dòng)態(tài)性能、移動(dòng)速度和軸加速度。如采用同步直線電機(jī)的情況下，還可產(chǎn)生比異步直線電機(jī)更高的功率。
直線電機(jī)的應(yīng)用重點(diǎn)是：高速加工中心（對(duì)工件進(jìn)行綜合加工）、激光加工機(jī)床、活塞車床和曲軸磨床（如Ingersoll Naxos和Landis公司生產(chǎn)的曲軸磨床）。
我國(guó)北京機(jī)床研究所、北京機(jī)電院高技術(shù)股份公司、多棱數(shù)控機(jī)床有限責(zé)任公司、沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)、清華大學(xué)等已在自己的一些機(jī)床上采用了直線電機(jī)。
目前，直線電機(jī)的生產(chǎn)廠家主要有：Anorad、Indramat、Mitsubishi、Magnetics、GE Fanuc和Siemens等。
7.高速加工
高速加工技術(shù)不僅屬于過(guò)去，更屬于未來(lái)。隨著刀具材料、驅(qū)動(dòng)、控制和機(jī)床等技術(shù)的不斷進(jìn)步，高速加工不僅獲得普遍應(yīng)用，并且目前正在向超高速發(fā)展。如銑削鋁合金工件，目前采用的銑削速度可高達(dá)7660m/min（視為超高速的切削速度＞8000m/min），相比90年代初的4500m/min幾乎提高了一倍。
高速加工正在影響著整個(gè)加工技術(shù)的發(fā)展，高速加工也是屬于未來(lái)的技術(shù)。通過(guò)提高切削速度，可以縮短加工時(shí)間，提高工件表面質(zhì)量和精度，以及縮短加工工藝流程�；诟咚偌庸さ默F(xiàn)代高速加工中心，已成功地將原本相互矛盾的柔性和生產(chǎn)率融合在一起，從而改變了中、大批量生產(chǎn)領(lǐng)域中的生產(chǎn)模式，由連線的加工中心替代柔性自動(dòng)線已成為明顯的發(fā)展趨向。
目前，活躍在高速加工機(jī)床領(lǐng)域的生產(chǎn)商主要有阿奇夏米爾國(guó)際貿(mào)易（天津）有限公司（Mikron）、Grob、Ingersoll、Ex-Cell-O、Hüller Hille、Cincinnatti等。米克朗HSM 600/800采用聚合物混凝土，其阻尼特性是鑄鐵結(jié)構(gòu)的6倍；具有創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集高速銑削技術(shù)所要求的高動(dòng)態(tài)性能、干式切削、激光測(cè)刀等技術(shù)于一體。
在最近5年，機(jī)床的軸加速度將由目前的1.5g提高到3～5g。最近，如Mikron的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)銑床HPM800、Chiron的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床“vision”，其加速度已達(dá)到3g，行程速度120m/min。因此可以看出，機(jī)床的高動(dòng)態(tài)性能，必須通過(guò)所有軸的直接驅(qū)動(dòng)和采用輕型的運(yùn)動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)，發(fā)展并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床也是一種選擇。高速加工刀具生產(chǎn)商主要有Sandvik Coromant、SECO、Kennametal、Iscar等。
8.輕型材料的應(yīng)用
在發(fā)展高速加工技術(shù)中，輕型材料的應(yīng)用對(duì)提高機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和部件的移動(dòng)速度起著重要作用。
由陶瓷和鋼制成的混合軸承（FAG和SKF等公司制造，滾動(dòng)體Si3N4，內(nèi)外鋼環(huán)為氮合金不銹鋼）已廣泛應(yīng)用于高速電主軸部件。陶瓷滾珠與鋼珠相比，具有密度小、彈性模數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、摩擦系數(shù)小等特點(diǎn)，因而具有離心力小、剛性高、熱膨脹小、磨損小等優(yōu)點(diǎn)，由此可提高主軸的極限轉(zhuǎn)速。如采用油-汽潤(rùn)滑，直徑60mm主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)35000r/min。
在高速加工中心上，采用輕型構(gòu)件以減輕運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、提高運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)提高軸的加速度和動(dòng)態(tài)性能，由此減少時(shí)間損失具有重要意義。如Hüller-Hille的“Specht 500L”高速加工中心，其Z軸滑臺(tái)就采用了鋼和纖維增強(qiáng)塑料的組合結(jié)構(gòu)，從而顯著提高了軸加速度（2g）。
高速面銑刀常常采用高強(qiáng)度鋁合金來(lái)制作刀體，在刀體上涂有耐磨涂層，以減輕銑刀重量，如Walter公司的F2250面銑刀和Mapal公司的WWS面銑刀。
9.高精度和高效磨削
CBN砂輪的應(yīng)用，推動(dòng)了磨削工藝朝著兩個(gè)方向發(fā)展。一是高效磨削（精度為2～3μm），二是高精度高速磨削（精度＜1μm＝。
隨著高效磨削的發(fā)展，促使磨削工藝從純粹的精加工工藝發(fā)展為普通的加工工藝，從而擴(kuò)大了磨削工藝的應(yīng)用范圍。CBN砂輪的圓周速度達(dá)150m/s，磨削余量達(dá)到3mm，這已達(dá)到了銑削工藝的材料切除率。由此，可通過(guò)磨削替代常規(guī)的由車削或銑削來(lái)進(jìn)行的粗加工，而直接由磨削完成精加工，從而縮短了生產(chǎn)工藝流程。如加工草坪割草機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸（灰鑄鐵），先前要采用6道車削和3道磨削工序，目前通過(guò)CBN砂輪只采用了3道磨削工序，加工時(shí)間節(jié)省了65%。
采用CBN砂輪的高速高精度磨削，在汽車工業(yè)主要應(yīng)用于凸輪軸和曲軸連桿頸的磨削加工。如連桿頸的尺寸精度一般為IT6，圓度≤0.005mm，Ra0.2～0.4，要求曲軸磨床的工序能力系數(shù)為Cp=1.67，這意味著要求磨床的實(shí)際加工公差要比給定的公差小一半。在曲軸磨床上一般采用高達(dá)125～140m/s的磨削速度，在采用曲軸連桿頸跟蹤磨削工藝（用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使磨頭以很高的往復(fù)擺動(dòng)速度進(jìn)行跟蹤磨削）的Ladis、Naxos和Junker等公司的曲軸磨床上，通過(guò)采用CBN砂輪，通常可縮短50%加工時(shí)間和節(jié)省50%的費(fèi)用。
目前，有一些國(guó)際性磨料生產(chǎn)企業(yè)，在CBN砂輪磨料方面提供了很好的產(chǎn)品，如圣戈班磨料、金世博（Kingspor）等。圣戈班的Q-Flute是一種高溫混合樹(shù)脂結(jié)合劑產(chǎn)品，是高效率下的大去除量磨削用磨料。在對(duì)工件沒(méi)有熱損傷并保證質(zhì)量的前提下，能夠大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量、材料去除率和產(chǎn)品壽命。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，加工效率至少提高兩倍以上，可以用在10kW以上的CNC數(shù)控磨床上。
10.硬加工
通過(guò)新型刀具材料的開(kāi)發(fā)和硬涂層的應(yīng)用，采用具有一定幾何形狀的刀具進(jìn)行硬(HRC45～63，Ra0.2～0.8)加工，在很多情況下可以替代磨削或電火花加工，從而簡(jiǎn)化零件的制造工藝流程、縮短加工時(shí)間、提高工件表面質(zhì)量、減少加工設(shè)備、降低單件成本和改善生態(tài)環(huán)境（干切削）。
目前，特別是硬車削和硬銑削應(yīng)用較為普遍，如軸承環(huán)、后橋半軸和其它淬火軸類零件的加工，采用硬車往往比傳統(tǒng)工藝減少2～3道工序，并可省掉磨床，縮短65%左右的加工時(shí)間，零件制造成本降低35％～50％。在模具制造中，通過(guò)硬銑可大大簡(jiǎn)化制造工藝流程。
采用硬銑工藝，工件經(jīng)淬火后可在一次裝夾下只須進(jìn)行粗銑和精銑，可免去常規(guī)工藝的軟銑、電極制造、電火花加工和拋光等工序。而硬銑的應(yīng)用，也為模具制造實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/HSM的集成創(chuàng)造了條件，可以認(rèn)為，高速硬銑給模具制造技術(shù)帶來(lái)了一次重大變革。
就機(jī)床而言，有些機(jī)床廠所采取的手段是用混凝土聚合物作機(jī)床床身（人造花崗巖），以增強(qiáng)剛性及抗振性，如美國(guó)哈挺的數(shù)控車床、英國(guó)600集團(tuán)的數(shù)控車床及瑞士米克朗的加工中心等，這種材料的阻尼特性勝過(guò)灰鑄鐵6倍，熱穩(wěn)定性超過(guò)灰鑄鐵20倍。
除了材料外，機(jī)床的結(jié)構(gòu)上也各具特色。如米克朗HSM400高速加工中心，其結(jié)構(gòu)型式為“O”型龍門(mén)框架結(jié)構(gòu)。英國(guó)600集團(tuán)的Tornado颶風(fēng)數(shù)控車床，其采用的高精度軸承、卡盤(pán)、滾珠絲桿及導(dǎo)軌都是特殊挑選的。
哈挺公司將原來(lái)大型龍門(mén)機(jī)床用的靜壓導(dǎo)軌技術(shù)，移植至數(shù)控車床上來(lái)應(yīng)用。靜壓導(dǎo)軌是由自補(bǔ)償帶壓力的流體支撐著的，由于油膜的吸振性使系統(tǒng)的剛性大大提高。在一般情況下，采用靜壓導(dǎo)軌的機(jī)床剛性是傳統(tǒng)線性導(dǎo)軌機(jī)床的4倍。
為了實(shí)現(xiàn)硬車削，哈挺車床的主軸也與眾不同，他們的車床主軸是永不磨損型的，彈簧夾頭不需加裝適配器就可以直接被主軸夾緊，而且要使得切削點(diǎn)到主軸前軸承之間的距離盡量縮短。
哈挺最近還發(fā)明了一種新的輪廓適應(yīng)彈簧夾頭SCC，它結(jié)合了高剛性機(jī)床在加工應(yīng)用中的專業(yè)技術(shù)和工件夾緊解決方案，使得棒料的硬車加工能力上了一個(gè)新的臺(tái)階。
11.干加工
通過(guò)很多的研究項(xiàng)目和一些工業(yè)應(yīng)用表明，不用冷卻潤(rùn)滑液或采用微量潤(rùn)滑（1～80ml/h的潤(rùn)滑液）進(jìn)行切削加工已是一種成熟的加工工藝。同時(shí)表明，通過(guò)采用干加工和準(zhǔn)干加工是進(jìn)一步降低制造成本和消除冷卻潤(rùn)滑液對(duì)環(huán)境污染的有效途徑。
目前，滾銑齒輪，內(nèi)齒拉削和鋁合金箱體件的綜合加工已完全可以采用干加工和微量潤(rùn)滑加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。如德國(guó)Grob公司設(shè)計(jì)制造的變速箱體和離合器殼生產(chǎn)線就采用了準(zhǔn)干加工，年生產(chǎn)40萬(wàn)臺(tái)的變速箱體和離合器殼，按傳統(tǒng)濕式加工，每年冷卻潤(rùn)滑液的費(fèi)用幾乎要高達(dá)30萬(wàn)歐元。
目前，干加工是金屬切削加工的關(guān)鍵工藝，它不僅涉及到刀具和涂層，并且還要有適合于干加工/準(zhǔn)干加工的機(jī)床，像Ex-Cell-O、Hüller Hille和Heller等機(jī)床制造廠家都可提供進(jìn)行干加工的機(jī)床。
12.激光加工
對(duì)于加工來(lái)說(shuō)，作為一種“熱”刀具的激光束，不僅能加工金屬、塑料、木材、玻璃和陶瓷等材料，而且還具有很大的加工柔性，能適應(yīng)眾多的加工任務(wù)，如打孔、切割、精密雕刻、焊接和表面處理（表面淬火、表面合金化和表面涂覆）等。
隨著激光器功率的提高和直線電機(jī)的應(yīng)用，推動(dòng)了激光加工的發(fā)展。激光器功率的增大（高達(dá)3500W）不僅可以加工較厚的鋼板，并且可以以較高的進(jìn)給速度進(jìn)行加工。目前，F(xiàn)inn-Power公司的高速激光切割能以20m/s以上的速度切割1mm厚的低碳鋼，一臺(tái)3500W的激光器可以切割厚達(dá)20mm的低碳鋼或12mm厚的不銹鋼。
目前激光加工又是復(fù)雜而細(xì)致外形輪廓工件加工的最佳途徑。如DMG公司的帶有三個(gè)光學(xué)軸和三個(gè)機(jī)械軸的六軸激光加工中心（DML40S和DML40S1）可用于小型注塑模具的加工，也可用來(lái)加工陶瓷、硬質(zhì)合金、立方氮化硼和金剛石等材料。
通華嘉（Trumph）推出的具有兩個(gè)二氧化碳激光發(fā)生器、兩個(gè)激光頭及高速線性驅(qū)動(dòng)軸的TRUMATIC HSL 2502C可以達(dá)到三倍的加工量。其激光功率為5kW的二維CO2激光切割機(jī)Trumatic L3050，可切割的低碳鋼板最大厚度為25mm。Trumatic 6000 Laser Press雙C形結(jié)構(gòu)復(fù)合加工機(jī)，其上既裝有帶數(shù)字化智能高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的激光切割頭，又裝有帶線性模具庫(kù)的沖壓頭，把激光切割和沖壓加工兩種工藝組合到一臺(tái)機(jī)床上，使鈑金工件能在一次裝夾下完成全部的加工工序。沖壓頭負(fù)責(zé)完成標(biāo)準(zhǔn)輪廓的沖孔加工(如方孔、圓孔)、成形加工(如翻邊、壓筋、沖切百葉窗)和攻絲，而激光切割頭則能以較高精度切割出切縫光滑、無(wú)毛刺的輪廓曲線和異形孔。
日平富山公司(NTC)的三維激光切割機(jī)TLM-610，既可進(jìn)行切割，又可進(jìn)行焊接。
瑞士百超(Bystronic)公司的二維CO2激光切割機(jī)Byspeed 3015，采用全飛行光路和直啟螺旋電機(jī)(DHM)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)加速度高達(dá)3g。當(dāng)切割板材厚度1mm、孔徑2mm、中心距3mm的孔時(shí)，每分鐘可連續(xù)切割600個(gè)以上，其公差均在±0.05mm范圍內(nèi)。
日本天田(AMADA)公司的采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二維激光切割機(jī)FOL 3015，最大合成移動(dòng)速度高達(dá)340m/min，加速度5g。
MAZAK最近在中國(guó)市場(chǎng)上推出了定長(zhǎng)光路激光切割機(jī)，通過(guò)光路長(zhǎng)固定方式，在整個(gè)作業(yè)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了均一的切割效果。
13.斷裂剖分工藝
斷裂剖分是使一個(gè)整體構(gòu)件通過(guò)沖擊斷裂將其分裂成兩個(gè)配合件的一種工藝，這種工藝已應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的斷裂部分上。按照常規(guī)工藝，連桿剖分為連桿和連桿蓋是通過(guò)鋸削或銑削來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨后不僅需要磨削連桿和連桿蓋的剖分面，并且在該剖分面上還要鉆鉸螺栓定位孔和攻螺紋孔等，以便使連桿和連桿蓋能實(shí)現(xiàn)精確合裝。
這樣，從“剖分”為兩件到能精確“合裝”為一體，需要經(jīng)過(guò)好多道加工工序。為此，需要較多的機(jī)床。而經(jīng)過(guò)斷裂剖分后的連桿和連桿蓋，可利用其呈顆粒狀的凹凸不平的剖分面直接進(jìn)行精確合裝，免去如傳統(tǒng)工藝為實(shí)現(xiàn)連桿和連桿蓋精確合裝所需的那些后續(xù)工序（磨削剖分面、鉸螺栓定位孔和螺紋孔等）。
按照常規(guī)工藝，連桿加工的工藝流程一般需要14道工序，而應(yīng)用斷裂剖分新工藝就只需6道加工工序。多年來(lái)，包括我國(guó)一汽在內(nèi)的許多應(yīng)用實(shí)例表明：采用這種新工藝，使連桿的加工費(fèi)用約降低50%。
近幾年來(lái)，Ex-Cell-O公司又將這種新工藝成功地應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱主軸承軸承蓋的剖分上。
14.并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床
在1994年的美國(guó)芝加哥國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，美國(guó)G&L公司展出了一臺(tái)名為Variax的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床，它是在Stewart平臺(tái)即空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的加工中心。
所謂并聯(lián)機(jī)床，就是以空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，以數(shù)控軟件代替部分硬件、以電子裝置及元器件代替部分機(jī)械裝置，通過(guò)改變桁架桿的長(zhǎng)度及移動(dòng)支點(diǎn)位置，來(lái)迅速實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)位置變動(dòng)，從而打破了傳統(tǒng)機(jī)床以直角坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的串聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理。
隨之開(kāi)發(fā)的如德國(guó)DS公司的Z3銑頭、意大利COMAU公司的平動(dòng)機(jī)床、瑞士STARRAG公司的關(guān)節(jié)機(jī)床等，都是典型的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性高、重量輕、動(dòng)態(tài)性能好和移動(dòng)速度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，故有廣闊的應(yīng)用前景。
近10年來(lái)，并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床已成為機(jī)床制造業(yè)中進(jìn)行創(chuàng)新的重點(diǎn)，出現(xiàn)了眾多不同結(jié)構(gòu)布局的新穎并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床。
我國(guó)高等院校和企業(yè)聯(lián)手也開(kāi)發(fā)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的這類機(jī)床，如清華大學(xué)和天津大學(xué)的VAMTIY型、天津大學(xué)的3--HSS、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和哈爾濱量具刃具廠合作設(shè)計(jì)制造的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床已在哈爾濱氣輪機(jī)廠用于氣輪機(jī)葉片的加工。
15.復(fù)合機(jī)床
1992年德國(guó)EMAG公司開(kāi)發(fā)成功了被譽(yù)為近10年最佳機(jī)床的倒置立車。其機(jī)床結(jié)構(gòu)與立式車床相反，工件在上而刀具在下，故適合于輕型回轉(zhuǎn)體盤(pán)類零件的車削加工，排屑方便，并可組合成多工序加工，以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料全自動(dòng)化加工。
上世紀(jì)90年代初，奧地利WFL公司首先推出車銑復(fù)合加工中心系列產(chǎn)品Mill-Turn，使曲軸等復(fù)雜零件高效加工成為可能。這類機(jī)床的基型為斜床身車床結(jié)構(gòu)，雙主軸、雙刀架。在刀架上方，安裝一個(gè)銑頭，它既可作X、Y、Z三向直線軸運(yùn)動(dòng)，還可繞Y軸作B軸回轉(zhuǎn)，并帶有刀庫(kù)及換刀裝置。
近幾年來(lái)，在金屬加工業(yè)，出現(xiàn)了愈來(lái)愈多的采用復(fù)合機(jī)床對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行綜合加工的明顯趨向，各種不同結(jié)構(gòu)和不同工藝集成的復(fù)合機(jī)床（也稱多工藝機(jī)床，多功能機(jī)床）也由此誕生。
MAZAK的INTEGREX e-H系列被譽(yù)為劃時(shí)代的超復(fù)合加工機(jī)床，公司提出了“DONE IN ONE”的口號(hào)，目標(biāo)是要在一臺(tái)機(jī)床上能把所有的活兒都干下來(lái)。
德國(guó)DMG、韓國(guó)DAEWOO等也均有車銑復(fù)合加工中心產(chǎn)品問(wèn)世，我國(guó)的沈陽(yáng)、大連、北一等先后將此類產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功，大連機(jī)床集團(tuán)的CHD25九軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合中心還被評(píng)為2006年春燕獎(jiǎng)。秦川和沈陽(yáng)機(jī)床也都自主研發(fā)了龍門(mén)車銑復(fù)合中心，為大型工件提供裝備。
除了車銑復(fù)合外，Willemin-Macodel的W408MT復(fù)合單元，BUMOTEC的S-192FT銑車復(fù)合加工中心以銑削功能為主，兼?zhèn)滠囅鞴δ艿募庸ば问�，它的基本型式是在加工中心上，加上車削主軸來(lái)完成銑—車加工。
日本株式會(huì)社池貝IKEGAI發(fā)明的專利U軸功能，其原理就是加工中心主軸具有NC控制的徑向進(jìn)給功能，即刀具在旋轉(zhuǎn)切削的同時(shí)，刀頭可沿著刀架端面作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給由伺服電機(jī)所控制，精度可達(dá)0.001mm。此機(jī)床除了具有銑鏜功能外，還能車削。所以用一把刀具就能對(duì)零件進(jìn)行階梯加工、圓弧加工、或錐體與錐孔加工，經(jīng)換刀后還可進(jìn)行曲面加工，切糟加工及螺紋等加工。
另外，Index也推出了V250/V300車磨中心，Okuma為Macturn250車銑中心，Ex-Cell-O的則是XG690車銑磨專用機(jī)床。
通過(guò)在這類機(jī)床上多種不同加工工藝的集成，實(shí)現(xiàn)工件盡可能在一次裝夾下的綜合加工，由此可以達(dá)到減少機(jī)床和夾具、免去工件在工序間的搬運(yùn)和中間儲(chǔ)存、提高工件加工精度、縮短加工周期以及節(jié)省作業(yè)面積等目的。因此，采用這類復(fù)合機(jī)床可獲得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
16.電火花加工技術(shù)
為加工模具服務(wù)的電火花加工技術(shù)，主要分電火花成形技術(shù)及電火花切割技術(shù)兩類。
電火花成形機(jī)床的工作原理是將石墨電極通過(guò)放電加工將模具精密成形。為了解決加工間隙內(nèi)的電蝕產(chǎn)物的堆積，集中放電，甚至起弧等，就需要智能技術(shù)即適應(yīng)控制來(lái)解決。瑞士阿奇夏米爾等公司就是根據(jù)成熟的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)開(kāi)發(fā)加工軟件，將加工對(duì)象分類處理。日本牧野注重自動(dòng)化技術(shù)，用一臺(tái)數(shù)控電極機(jī)加預(yù)調(diào)單元，配置多交換工作臺(tái)的電火花成形機(jī)組成加工單元來(lái)自動(dòng)高效加工零件。牧野還有一套電火花加工的程序支援工具，以最佳的工藝參數(shù)通過(guò)人機(jī)對(duì)話來(lái)制定加工程序。當(dāng)然，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)完成數(shù)據(jù)交換、培訓(xùn)、咨詢、維修保養(yǎng)等也是一大發(fā)展趨向，阿奇夏米爾這方面領(lǐng)先一步。日本沙迪克Sodick公司的進(jìn)給采用直線電機(jī)技術(shù)，以消除加工間隙，減少主軸的振動(dòng)與噪音。
電火花線切割機(jī)床是通過(guò)金屬電極絲放電加工對(duì)工件進(jìn)行切割，分快走絲和慢走絲兩種�？熳呓z的材料是鉬，切絲正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)可反復(fù)使用，然而切絲長(zhǎng)期使用會(huì)形成表面凹坑，原始位置也會(huì)變動(dòng)，同時(shí)由于快走絲，故機(jī)床振動(dòng)較大。而慢走絲材料用黃銅，從一個(gè)走向進(jìn)行切割，切絲不再重復(fù)使用。故慢走絲加工精度高，表面質(zhì)量好且運(yùn)用范圍廣。線切割機(jī)床的發(fā)展趨向是提高機(jī)床的機(jī)械精度、脈沖電源精度及伺服控制精度，高檔線切割機(jī)均用光柵尺來(lái)進(jìn)行閉環(huán)反饋控制。
17.工業(yè)機(jī)器人在機(jī)床上的應(yīng)用
當(dāng)今，在機(jī)床的全盤(pán)自動(dòng)化中，工業(yè)機(jī)器人起著重要作用。機(jī)床通過(guò)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)上、下料不僅可以使機(jī)床實(shí)現(xiàn)3班連續(xù)運(yùn)動(dòng)，減少操作人員，而且可以顯著縮短輔助時(shí)間。
如德國(guó)Chiron公司采用四臺(tái)加工中心加工4種不同的工件，3班制運(yùn)行，只采用了一臺(tái)FMB公司的工業(yè)機(jī)器人“Unirobot”,省掉了5至6個(gè)操作人員。
Witzig & Frank公司的Twinflex MD雙主軸加工中心采用了有軌移動(dòng)式機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)上、下料；Dekel Maho的立式加工中心“DMP60V”上采用了Fanuc的工業(yè)機(jī)器人“M-16iB/20”。
ABB的IRB1410焊接機(jī)器人采用IRC5控制器和5.07焊接軟件，使用全新的人機(jī)操作界面，具有較高的定位精度。它采用高速I(mǎi)GBT逆變控制方式來(lái)達(dá)到最適合的波形，并在全焊接電流范圍內(nèi)保證電弧穩(wěn)定、高速焊接，適用于中, 低碳鋼的焊接，使用CO2或混合氣體保護(hù)焊接。
擅長(zhǎng)專機(jī)制作的意大利COMAU公司，比較成熟地將缸體及缸蓋生產(chǎn)線中的零件搬運(yùn)設(shè)計(jì)成由機(jī)器人完成。當(dāng)然，對(duì)工件的拋光打磨、清洗及其它臟、累干活的也是機(jī)器人表演的舞臺(tái)。
意大利意沃樂(lè)EVOLUT公司是歐洲最大的機(jī)器人應(yīng)用與集成制造商，它開(kāi)發(fā)的DC-5機(jī)器人修邊、倒角裝置很有新意。該機(jī)器人可以裝夾工具對(duì)主軸上零件修邊去毛刺，甚至機(jī)器人可以加裝動(dòng)力源用刀具對(duì)零件進(jìn)行加工，因此它已將機(jī)械人傳統(tǒng)的搬運(yùn)、噴漆、焊接工作范圍擴(kuò)展到了金屬切削及拋光領(lǐng)域。工作單元還可以配備各種上料方式，如帶視頻裝置可抓取隨機(jī)擺放的工件，或以旋轉(zhuǎn)臺(tái)擺放，或以傳送帶擺放等等。
除此以外，機(jī)器人最常涉足的領(lǐng)域還有用于壓鑄單元、車、銑中心單元、復(fù)合機(jī)床單元、零件拋光單元等等。
目前，為適應(yīng)不同品種和薄壁零件的混合生產(chǎn)，可采用裝有攝像系統(tǒng)和力矩傳感器的智能機(jī)器人。
應(yīng)指出，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在機(jī)床領(lǐng)域的應(yīng)用，有一個(gè)發(fā)展方向是使加工中心機(jī)器人化。例如通過(guò)六個(gè)可以伸縮的伺服軸來(lái)支撐并移動(dòng)主軸部件的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床（如G & L的VARIX），從結(jié)構(gòu)看，實(shí)質(zhì)上是一種機(jī)器人化的機(jī)床。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，勞動(dòng)力成本將越來(lái)越高，對(duì)環(huán)保及安全的要求將越來(lái)越嚴(yán)，所以工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用勢(shì)必是一種趨向。而且由機(jī)器人干出的工件，譬如說(shuō)打磨，其零件的一致性比人工來(lái)得好，因此歐洲有些名牌汽車制造商甚至對(duì)某些零件的某些工序，已規(guī)定必須有機(jī)器人來(lái)操作。
18.CNC控制系統(tǒng)
CNC控制系統(tǒng)是機(jī)床加工過(guò)程鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它在很大程度上決定著現(xiàn)代機(jī)床的加工速度和精度，并影響加工工件的表面質(zhì)量。因此，控制系統(tǒng)的性能和水平直接影響到數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
近年來(lái)，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了控制系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代，出現(xiàn)了一批新一代的CNC控制系統(tǒng)，如GE Fanuc的“30i”、Siemens的“Sinumerik 840D”、三菱的“CNC700”、Bosch Rexroth的“MTX”Fidia的“C20”和Heidenhain的“iTNC30”等。其中，F(xiàn)idia的“C20”采用了最新的高速處理器“奔騰4”，可以在高速情況下對(duì)極復(fù)雜的多軸加工進(jìn)行可靠和納米插補(bǔ)，并集成CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)編程；“CNC700”系統(tǒng)具有超短的程序段處理時(shí)間（0.2ms），故有很高的生產(chǎn)效率和精度。
新一代的CNC控制系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)多軸控制，其中“MTX”甚至可控制64個(gè)軸，其中8個(gè)為主軸，其余為伺服軸。因此，都能適用于模具制造中復(fù)雜零件的5軸和6軸加工。
還有很多機(jī)床廠，他們或者自己開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，或者開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)的界面。如日本的MAZAK， 牧野、森精機(jī)，美國(guó)的HURCO，意大利的FIDIA等等。
國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)的企業(yè)，主要廠家有華中數(shù)控、廣數(shù)、北京凱奇數(shù)控、北京凱思帝、南京華興和成都廣泰等。他們都正在積極研制自主品牌的產(chǎn)品。華中數(shù)控的梧州聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)，對(duì)推動(dòng)中國(guó)高端數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起著積極的作用，而凱奇的NC110系統(tǒng)（奔騰2）標(biāo)準(zhǔn)配置可控6個(gè)軸，可6軸聯(lián)動(dòng)，NC-230則是5軸聯(lián)動(dòng)的高檔數(shù)控系統(tǒng)。
19.現(xiàn)代精密檢測(cè)技術(shù)
現(xiàn)代精密檢測(cè)技術(shù)是迅速提升裝備業(yè)水平的關(guān)鍵技術(shù)。采用先進(jìn)的信息化數(shù)字測(cè)量技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)裝備制造業(yè)，也是當(dāng)前一個(gè)重要的發(fā)展趨向。當(dāng)今現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)主要包括：
a.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)
即通過(guò)數(shù)字化測(cè)量?jī)x器、數(shù)字化量具產(chǎn)品對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)。如各種數(shù)顯量具，像日本三豐、瑞士TESA及上海量具刃具廠、深圳UMP等公司開(kāi)發(fā)的防水?dāng)?shù)顯卡尺以及各種數(shù)顯百分表、千分表、數(shù)顯內(nèi)徑表等，有些還帶有測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理功能及打印輸出。
另一種是數(shù)字控制檢測(cè)儀器，如德國(guó)Klingelnberg公司、美國(guó)M&M及Mahr公司的CNC齒輪測(cè)量中心，可檢測(cè)各種齒輪類零件及各種齒輪刀具；我國(guó)哈量和精達(dá)開(kāi)發(fā)的齒輪測(cè)量中心，在精度和測(cè)量速度方面已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)外水平。
就刀具系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Zoller、Kelch等公司所開(kāi)發(fā)的CCD數(shù)字式對(duì)刀儀系列產(chǎn)品，能將測(cè)量過(guò)程全自動(dòng)化，并備有刀具管理數(shù)據(jù)庫(kù)，能與多臺(tái)數(shù)控機(jī)床通訊，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工位置參數(shù)信息的閉環(huán)反饋。
數(shù)字化測(cè)量最具代表性的精典產(chǎn)品就是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，主要供應(yīng)商有�？怂箍担ㄇ鄭u）（原名B&S前哨）、德國(guó)ZEISS、Mahr、英國(guó)LK、西安愛(ài)德華、303所、上量等企業(yè)。
三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)在采用工程陶瓷、磁力封閉新材料、新結(jié)構(gòu)等方面均在不斷創(chuàng)新，多測(cè)頭的集成，擴(kuò)大了儀器測(cè)量功能；多功能、高精度、多坐標(biāo)綜合測(cè)量?jī)x，打破了傳統(tǒng)量?jī)x的格局，即一臺(tái)儀器經(jīng)一次裝夾就可完成工件多種幾何參數(shù)的檢測(cè)，從而大大提高了測(cè)量精度和效率。
b.測(cè)量技術(shù)與制造系統(tǒng)的集成
將現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)及儀器融合、集成于先進(jìn)制造系統(tǒng)，從而構(gòu)建成完備的先進(jìn)閉環(huán)制造系統(tǒng)，為“零廢品”制造奠定了基礎(chǔ)。
如美國(guó)格里森公司及德國(guó)克林格貝爾公司，采用先進(jìn)的齒輪測(cè)量中心及相應(yīng)的齒輪測(cè)量軟件，與CNC齒輪加工機(jī)床相連，實(shí)現(xiàn)了圓柱齒輪、弧錐齒輪的CAD/CAM/CAI的閉環(huán)制造。
德國(guó)Walter公司生產(chǎn)的復(fù)雜數(shù)控刀具閉環(huán)制造系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控刀具的自動(dòng)化、非接觸式測(cè)量。通過(guò)刀具在線補(bǔ)償系統(tǒng)，與數(shù)控刀具磨床實(shí)現(xiàn)在線連接；將實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較后，實(shí)時(shí)修正機(jī)床磨削參數(shù)，從而確保了復(fù)雜型面數(shù)控刀具的加工質(zhì)量。
c.在線在機(jī)測(cè)量技術(shù)
在線在機(jī)測(cè)量技術(shù)以及工位量?jī)x、主動(dòng)量?jī)x是大批量生產(chǎn)時(shí)保證加工質(zhì)量的重要手段。
計(jì)量型儀器進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、融入生產(chǎn)線，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。對(duì)儀器的高可靠性、高效率、高精度以及質(zhì)量統(tǒng)計(jì)功能、故障診斷功能提出了新的要求，而近年來(lái)開(kāi)發(fā)的各種在線在機(jī)測(cè)量?jī)x器滿足了這些要求。
如美國(guó)Brown & Sharp公司的Bravo-NT三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可在汽車生產(chǎn)線上對(duì)車身尺寸實(shí)施在線測(cè)量并充分滿足汽車生產(chǎn)線對(duì)測(cè)量節(jié)拍、測(cè)量精度和測(cè)量可靠性的要求。
德國(guó)Kopp公司磨齒機(jī)的機(jī)載齒輪測(cè)量裝置集測(cè)量系統(tǒng)和機(jī)床于一體，可在工件試磨后馬上進(jìn)行在機(jī)檢測(cè)，測(cè)量信息處理后能反饋至機(jī)床，及時(shí)修正加工參數(shù)。
d.大尺寸、復(fù)雜幾何型面輪廓測(cè)量技術(shù)及儀器、反求工程測(cè)量技術(shù)及儀器的發(fā)展
Poli、Fardarm公司的多關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，采用了高精度光柵和內(nèi)置平衡系統(tǒng)，且?guī)в袦囟妊a(bǔ)償，精度可達(dá)±0.025mm/1.2m球；加拿大EAGLE精密技術(shù)公司的EPT TMS-100彎管測(cè)量系統(tǒng)，具有接觸式和紅外非接觸式兩種測(cè)頭，以及與數(shù)控彎管機(jī)全兼容的零件庫(kù)和誤差校正信息庫(kù)，使測(cè)量大型零件，特別像航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件成為可能。
德國(guó)Leize公司的激光跟蹤測(cè)量?jī)x，帶有紅外激光絕對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量（ADM）系統(tǒng)，可用于大尺寸復(fù)雜形面輪廓的測(cè)量。
e.激光測(cè)量技術(shù)和儀器
隨著激光測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，納米分辨率激光干涉測(cè)量系統(tǒng)在超精測(cè)量和超精加工機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用。
英國(guó)Renishaw公司的激光干涉測(cè)量系統(tǒng)，配備了靈敏度和精度更高的溫度、氣壓、濕度傳感器和金牌EC10環(huán)境補(bǔ)償裝置，提高了測(cè)量精度，其穩(wěn)頻精度可達(dá)±0.05ppm,線性測(cè)量精度±0.7ppm，分辨率可達(dá)1納米，是激光測(cè)量技術(shù)發(fā)展的典型代表。
德國(guó)SIOS的小型激光干涉儀系列產(chǎn)品，有微型平面干涉儀、激光干涉測(cè)頭等，可以和用戶多種測(cè)量系統(tǒng)結(jié)合，據(jù)稱特別適用于完成各種小尺寸范圍的納米測(cè)量任務(wù)。
美國(guó)光動(dòng)（OPTODYNE）公司開(kāi)發(fā)的激光向量測(cè)量技術(shù)，是一種采用對(duì)角線方向測(cè)量數(shù)控機(jī)床空間位置精度的新方法，能提高在機(jī)檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的精度和檢測(cè)速度。
f.絕對(duì)式光柵尺
近年來(lái)，絕對(duì)式光柵尺的問(wèn)世是數(shù)控機(jī)床位移測(cè)量技術(shù)的重大進(jìn)步，絕對(duì)式光柵尺的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了數(shù)控機(jī)床加工精度和加工效率。
在NC機(jī)床上，一直采用的位移測(cè)量裝置是增量式光柵尺，采用這種增量測(cè)量方式，首先要確定初始點(diǎn)，然后讀出從該點(diǎn)到所在位置的增量數(shù)來(lái)確定位置。因此，NC機(jī)床在開(kāi)機(jī)后，每個(gè)軸需要進(jìn)行位置移動(dòng)去尋找參數(shù)點(diǎn)。而裝有絕對(duì)式光柵尺的NC機(jī)床，在通電開(kāi)機(jī)后，能夠立刻重新獲得多個(gè)軸的絕對(duì)位置，就不需要移動(dòng)軸去尋找參數(shù)點(diǎn)，這樣就可在NC機(jī)床各軸的中斷處繼續(xù)進(jìn)行原來(lái)的加工程序。由此，減少NC機(jī)床的非生產(chǎn)時(shí)間。目前，Heidenhain和Fagor公司的絕對(duì)式光柵尺，最高速度可達(dá)120m/min，分辨率達(dá)0.1μm。
20.數(shù)控金屬成形加工
隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，金屬?gòu)?fù)合成形的應(yīng)用越來(lái)越廣，主要為沖壓與剪切相結(jié)合、沖壓與折彎相結(jié)合或者剪折沖三者相結(jié)合，而當(dāng)今巳將激光加工手段也融合進(jìn)來(lái)了。
例如，數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)采用高性能伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，大大提高了步?jīng)_次數(shù)與沖壓穩(wěn)定性；智能型的夾鉗機(jī)構(gòu)，最大限度地減小了沖裁死區(qū)；毛刷型工作臺(tái)保證了對(duì)板材的有限支撐，并保護(hù)板材表面不受劃傷。目前這類沖床的沖壓頻率在0.5mm步距時(shí)可達(dá)到1000次/min以上，軸向進(jìn)給速度可達(dá)80-100m/min，合成速度可大于120～150m/min。數(shù)控板材折彎?rùn)C(jī)和多邊折彎中心能實(shí)現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲(chǔ)與輪番生產(chǎn)，機(jī)床的工作臺(tái)甚至可以撓度自動(dòng)補(bǔ)償，定位機(jī)構(gòu)能保證板材的精確送進(jìn)。這類機(jī)床一般都配備自動(dòng)上下料裝置。著名生產(chǎn)商有SALVAGNINI、TRUMPF、BYSTRONIC、AMADA、BLM等。 |
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