数控机床当前发展的潮流是高速、高精度、复合加工和多轴联动等。然而，进一步的发展趋势不仅着眼于机床技术性能的提高，还将考虑机床与环境和使用者关系的和谐。高性能、绿色化、智能化的集成和融合才能开创面向未来的高性能数控机床的新局面。

　　过去的10年，全球领先的机床制造商都致力于数控机床技术性能的提高，不断相互超越，推出令人眼花缭乱的新产品。例如复合加工机床、并联运动机床、倒置式加工机床、超精密机床等。可以预测，在未来的10年里，机床制造商和研发机构将在机床与环境和人的关系领域争夺制高点，形成“超脱”竞争对手的新产品，例如聪明（智能）机床、e-机床、绿色机床等以适应产业转型升级和发展低碳经济的需要。

　　机床是机械制造工业中广泛使用的装备，是一种用能产品（EnergyUsingProduct，即EuP）。它的设计、制造、使用和回收将受到有关法规和标准的制约。2008年10月欧盟委员会向欧洲议会提交了《用能产品生态设计指南》2009～2011年的工作计划，将机床产品列为10大用能产品之一。由德国弗朗霍夫应用研究促进D会的微系统装配和包装研究所和生产装备与设计技术研究所开展“机床生态设计预研”项目，预计将在2012年出台相关法规或指令，对机床的能耗加以限制，这必将对我国机床产品出口造成新的“绿色壁垒”。

　　节能减排是21世纪工业生产的时代使命，也是我国经济可持续发展的需要。我国是世界机床生产大国和消费大国，机床的拥有量大约700万台。如果每天每台节约1kWh，全年将有可能节约电能20亿kWh以上。对现有机床推行节能减排、迈向绿色制造的主要措施有以下5个方面：

　　（1）我国大多数机床型号陈旧、役龄较长，年久失修。应该对服役5年以上的机床进行空运转功率测量，对运转效率低下和高能耗的机床进行检修或淘汰。

　　（2）机床的生产效率出自刀尖，采用先进的刀具和合理的切削参数，减少切除单位体积切屑所需的能耗，或提高单位能耗所创造的价值。

　　（3）借助编程软件对数控程序进行优化，使刀具轨迹尽量处于连续运动状态，减少运动方向和速度的突然变化，以降低驱动电动机的能耗。

　　（4）对机床进行能源管理，采用低能耗高效率的液压、气动、润滑和切削液等辅助装置，减少非切削过程的能源消耗，及时关闭不使用的辅助装置的电源。

　　（5）切削液是机床使用过程不可缺少的辅助材料，也是主要的污染源。随着刀具涂层技术的进步，干切削将会逐步获得应用。当前，采用微量润滑技术（MQL）是推广绿色制造的首选方案。

　　机床部件，特别是移动部件的轻量化设计是绿色生态机床的主要特点，它包括以下4个方面：

　　（1）新结构。采用杆机构、焊接结构、箱中箱结构、台中台结构，通过轻量化和直接驱动减少驱动移动部件的电动机功率。

　　（2）借助计算机进行机床结构的优化和仿真，在保证机床刚度的前提下，降低铸件的壁厚和重量。但要获得一个高质量的薄壁铸件不是一件容易的事，许多材料和铸造工艺问题有待解决。

　　（3）新材料的应用。采用铝合金、碳素纤维、工程陶瓷等材料替代钢材和铸铁制造机床零部件。但其经济性、可靠性有待进一步评估。

　　（4）自适应控制。开发智能化机床，对机床的动态性能进行实时监控，当出现振动时，加以抑制或补偿。

　　低碳经济涉及千家万户，不管是老百姓还是企业。如果我国5000多家机床制造厂家和数十万家机床使用厂家都加以重视，一定可以使我国制造业向低碳经济迈出一大步。 
 

本篇文章来源于 “中国金属加工在线”