機(jī)床工業(yè)向機(jī)械工業(yè)提供“工作母機(jī)”，是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品是數(shù)控機(jī)床，它匯集了多種學(xué)科最先進(jìn)的技術(shù)，具有高效率、高精度、高自動化和高柔性的特點(diǎn)，并正向智能化、集成化方向發(fā)展，是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心。 　　氣動技術(shù)，全稱氣壓傳動與控制技術(shù)，是生產(chǎn)過程自動化和機(jī)械化的最有效手段之一，具有高速高效、安全長壽、低成本、易維護(hù)、防過載等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)部門的許多領(lǐng)域中，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。 　　在數(shù)控機(jī)床中，由于易實(shí)現(xiàn)高頻率換向、可大范圍調(diào)速、節(jié)省空間體積、簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，氣動技術(shù)主要應(yīng)用于以下裝置中： 1、機(jī)床部件的移動，主要用于進(jìn)給運(yùn)動傳動，如主軸、工作臺的移動等。 2、數(shù)控機(jī)床中的輔助裝置中，如固定循環(huán)、自動換刀、工作臺的夾緊松開、自動門的開合、吹氣、工件夾緊、工件的自動上、下料、搬送堆放等處，可以縮短加工輔助時(shí)間，減輕工人勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的高效性能。 3、自動吹屑，如工件、交換工作臺、工具定位面等處。 4、運(yùn)動部件的平衡，如主軸箱的重力平衡、機(jī)械手、刀庫的平衡裝置等。 5、檢測功能，如工件位置的確認(rèn)、刀具缺損的確認(rèn)等。 　　由于機(jī)床的工作現(xiàn)場環(huán)境一般較為復(fù)雜苛刻，尤其是冷卻液飛濺的氛圍，如果使用了不適當(dāng)?shù)臍鈩釉?，往往會出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，而數(shù)控機(jī)床通常是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動等干一體的加工設(shè)備，組成機(jī)床的各部分之間具有密切的聯(lián)系，其中任何一部分發(fā)生故障均會影響其他部分的正常工作，大型數(shù)控機(jī)床內(nèi)有成千上萬只元器件，故障的檢查、維修難一向是最棘手的問題之一，因此，在機(jī)床的氣動設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，一定要選用可靠的、切合實(shí)際的廠家與產(chǎn)品。 　　諾冠公司（NORGREN）為瑞士某公司的加工中心提供的自動換刀的解決方案（見圖1），使用了根據(jù)機(jī)床行業(yè)設(shè)計(jì)的ISO/VDMA的氣缸用于選刀與換刀，該氣缸獨(dú)特之處在于其活塞桿材質(zhì)采用奧氏體不銹鋼，耐蝕、耐熱、力學(xué)性能好，活塞桿密封采用防水防油的特殊密封件，保證了氣缸的長期無故障使用；而控制氣缸動作的電磁閥則采用了符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的精密密封滑柱閥，該閥的滑柱閥套經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處理，摩擦小、切換快、且具有IP65的防塵防水等級，可實(shí)現(xiàn)長期無故障使用。 　　諾冠公司（NORGREN）為某加工中心應(yīng)用實(shí)例，采用Norgren的專利產(chǎn)品（見圖2、圖3），兩個(gè)Twin-Lintra無桿氣缸進(jìn)行自動門的開合，這種無桿氣缸具有雙滑臺、雙行程的特點(diǎn)，安裝空間僅需一般氣缸四分之一、速度可達(dá)2米/秒、往復(fù)行程推力平衡、速度均一，實(shí)現(xiàn)了最高的靈活性與省空間性。 [align=center] 圖一 圖二 圖三[/align] 　　隨著國內(nèi)機(jī)床的急速增長，生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，氣動技術(shù)在機(jī)床行業(yè)的發(fā)展趨勢將主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 一、標(biāo)準(zhǔn)化 　　為了便于緊急維護(hù)維修，現(xiàn)在的用戶一般會要求產(chǎn)品具有可替換性，甚至連安裝件也都要求標(biāo)準(zhǔn)件，因此，符合ISO、VDMA、NFE等標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將持續(xù)穩(wěn)定增長。 二、無油化、更環(huán)保 　　國外設(shè)備普遍采用由過濾器、減壓閥和不供油潤滑的閥、氣缸等組成的無給油潤滑氣動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在元件需要潤滑處預(yù)先封入潤滑脂，無需油霧器，可長時(shí)間工作而不需補(bǔ)充潤滑脂，可降低油耗、改善環(huán)境、成本低、維修方便、性能穩(wěn)定。 三、緊湊化、模塊化、集成化 　　現(xiàn)在的設(shè)備要求在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的功能，因此對于氣動元件的尺寸也要求越來越緊湊、集成，促使了大量新產(chǎn)品的研發(fā)與制造，例如諾冠公司（NORGREN）的Twin-Lintra無桿氣缸（見圖3），所需安裝空間僅為一般氣缸四分之一；又VM系列閥島（見圖4），寬度僅10mm的閥體可提供430L/min的流量，可2～20位集成，多種功能、壓力可集成使用，是復(fù)雜控制的未來趨勢。 [align=center] 圖四 圖五 圖六[/align] 四、智能化、網(wǎng)絡(luò)化 　　伴隨著數(shù)控機(jī)床的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)的氣動技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化也就成為必然，以諾冠公司（NORGREN）的SMART系列產(chǎn)品為例：SMART氣缸（見圖5）是智能型氣缸的集大成者，內(nèi)置電磁閥、速控閥，提供Fieldbus及ASI接口，而且還符合ISO/VDMA標(biāo)準(zhǔn)，具有IP66防護(hù)等級、最高速度可達(dá)1.5米/秒；SMART三聯(lián)件（見圖6）則使空氣處理系統(tǒng)的自我診斷成為可能，大多數(shù)氣動系統(tǒng)的故障因空氣處理系統(tǒng)而起，SMART三聯(lián)件有效地解決了這一問題，它可以對氣動系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控并隨時(shí)通過Fieldbus及ASI連接顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，告知何時(shí)需要更換濾芯、潤滑油，壓力狀態(tài)是否正常、記錄使用時(shí)間，從而使故障率達(dá)到最低、減少維護(hù)維修成本，提高正常運(yùn)行時(shí)間和生產(chǎn)能力。 五、高壽命、高可靠性 　　降低故障率的最有效方法是使用可靠性好、壽命長的產(chǎn)品，如上文所提到的精密密封滑柱閥，采用間隙密封，滑柱閥套經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處理，使用壽命可達(dá)兩億次以上，還有IP65的防塵防水等級，可實(shí)現(xiàn)長期無故障使用，就是此類產(chǎn)品的典范。