多轴多刀数控技术研究进展探析

世界上的第一台数控机床是在一九五二年由美国研制出的，并且经过不断地发展，数控机床得到广泛的应用，其是在航空以及汽车等建造领域，数控技术的研制，是科学技术的一次跨越。数控技术分为硬件与软件两部分，具有多于四个轴，且刀具的使用多于两把的便被称为多轴多刀数控技术。此技术已经逐渐发展为各个国家的尖端术，受到世界各国的各个研究领域所重视。

1 技术原理

多轴多刀数控技术具有载体，其载体为数控加工中心，主要结构有输入、数控装置、装置等部分构成。此技术的工作原理是，将要加工的零件图形、制作数据以及加工的各个步骤转化为信息数据的形式，变成相应的代码然后输入到数控机床的系统中，系统对输入的数据进行计算与分析，转化成相应的制作指令，从而使得数控机床的各个构件进行有规律的运行，自动的将零件的制作完成。

2 设备

在二零零二年到零八年这六年中，我国的金属切割机床得到发展，生产量比前一年增长百分之十八点五八；与此同时，数控机床的年生产量也得到增长，平均增长率达百分之三十三点二二。另外，金属加工数控机床逐渐增加，数控机床的使用率也增多，到了二零零九年，我国的重点企业中，使用数控机床的使用率得到百分之五十以上。作为多轴多刀数控机床使用与研发的中国、韩国等国家，无论是在生产上，还是在使用上都有较强的实力。如中国的华中数控、广州数控、大连、北京机床等，韩国的斗山数控等，这些企业无论是多轴多刀数控机床的使用，还是成熟的产品有很多，满足了本国对数控机床的使用需求。但是，在对多轴多刀数控技术的研制方面，还较为落后，与发达国家相比还存在一定的距离。

3 数控机床的程序编制

多轴多刀数控机床的程序编程种类较多，从形式上对其进行划分可以分为三种，分别是手工编程方式、仿真技术以及自动变成方式。下面对三种编程方式进行逐一分析。

首先，对手工编程进行分析。手工编程具有优点也具有缺点，缺点手工速度慢，不适用于程序较为复杂的零件编程；其优势在于进行编程过程中可以进行修改，可以用较为标准的参数进行方程式表示曲线，程度短而简单。对多轴多刀的数控机床进行手工编程方式时，要结合组宏程序来辅助完成。

其次，对自动编程方式进行分析。遇到程序复杂、容易出现错误且进行手工编程难的零件，可以选择自动编程方式进行，此编程是借助计算机对零件进行三维的绘图，然后自动生成程序的编程，此方法简单，所以一被研究出来便被广泛应用。多轴多刀数控机床的研制，使得很多企业都重视到使用此机床的工作效率会极大地提高，还能够对曲面的零件进行自动的加工。但是若想多轴多刀数控机床得到充分的使用，必须要有相应的软件，此软件为CAD／CAM，并且要对此软件进行完善。目前世界各国较为流行的CAD／CAM软件有很多，如UG软件、CATIA软件等，这些软件得到广泛的应用在微机平台或者是工作站中。但是由于国外的软件价格极高，这使得CAD／CAM软件在国内的发展受到制约。

近几年来，经过对CAD技术的大力研究，我国的CAD技术也得到一定的发展，并研制出相应的CAD软件，但我国的CAD技术与发达国家相比仍然有一定的差距。由于国外的CAD技术研制较早，所以无论是软件的开发还是利用，都有一定的优势，并制造出了很多顶级产品，使得数控机床的运动更加便利，将加工的难度提高，零件加工的全过程都可以自动化进行。因此，他们的软件市场应用较为广泛，被世界各国所重视， 占据了国际市场。以此可见，我国的CAD技术发展前景并不乐观，尤其是五轴数控软件的研制，存在很多问题，都不是特别理想。

最后，自动仿真技术。自动仿真技术的全过程都是由计算机模拟软件参与，对数控的加工过程进行模拟，然后将模拟过程中的信息输入到计算机中，然后计算机将信息以图像、图标以及数据等形式展示出来，工作人员便可以根据数据的显示来判断加工的结果，判断其是否合理与正确。目前，仿真技术分为两种，一种是几何仿真，一种是力学仿真。

4 多轴多刀数控技术的发展趋势

首先，对硬件方面的发展趋势进行分析。机床设备对零件的加工将会更加快速与精准，质量也会越来越高；制作上更具柔性化；技术上向复合化方向发展；数控技术功能将会越来越多；整个数控机床将向智能化方向发展。其次，软件的发展趋势。要加强图形的生成技术研究，从而提高CAD软件的功能。

最后，自动仿真技术的发展趋势。避免被一些不良因素的影响，制约仿真技术的发展， 尝试切削参数等因素的影响，使得我国能够全面实施力学与几何仿真技术的结合。

5 结束语

综上所述，对数控技术的原理进行分析，并对产品设备以及编程方式进行分析与总结。数控编程种类多 在进行具体的零件加工时，要根据零件的特点以及数控机床的特点选择合适的编程方式，以提高编程速度，零件加工速度，提高零件加工的准确性与质量。多轴多刀数控技术的发展前景良好，将会有更多、更新的技术被应用到数控机床中，促进国家经济与科技的发展。

[1]徐正平．机床加工的梦想成真Ⅱ]．中国机械与金属，2007(12)．