數控技術論文數控技術在我國機械制造行業(yè)應用.doc

文章源于科技論文發(fā)表網： QQ:1003 59168 數控技術論文：數控技術在我國機械制造行業(yè)應用【摘 要】:世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高市場的適應能力和競爭能力。各工業(yè)發(fā)達國家采取重大措施來發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè)，大力發(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。文章介紹了我國數控技術在機械制造行業(yè)應用的重要性及發(fā)展情況，并敘述了采用數控技術后機械制造行業(yè)的巨大進步?！娟P鍵詞】:數控技術；制造技術；應用Application of CNC Technology in ChinasMachinery Manufacturing Industry Abstract:Widely adopted by countries around the world manufacturing numerical controltechnology to improve manufacturing capacity and standards,and enhance the market adaptabilityand competitiveness.The industrially developed countries to take significant steps to develop itsown CNC technology and its industry,to vigorously develop the CNC technology as the core ofadvanced manufacturing technology has become the worlds developed countries to accelerateeconomic development,enhance overall national strength and an important way to statehood.Thisarticle describes our numerical application of technology in the machinery manufacturingindustry,the importance and development,and describes the use of numerical control technology,machinery manufacturing industry,after the tremendous progress.Key words:CNC technology;manufacturing;application 1數控技術的發(fā)展現狀機械制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展可以提高人民的生活水平，緩解就業(yè)壓力，保障社會穩(wěn)定，也是國民經濟和社會發(fā)展的物質基礎，是一個國家綜合國力的重要體現。伴隨經濟全球化，我國正在成為世界機械制造業(yè)的中心，但是與發(fā)達國家相比，我國機械制造業(yè)不僅制造工藝裝備陳舊、生產自動化技術落后、企業(yè)管理粗放、缺乏自主創(chuàng)新產品與先進技術等，而且在快速、高品質、低成本，以及優(yōu)質服務方面也有較大的差距。而美國、日本和德國等發(fā)達國家，用數控技術改造機床和生產線大量投入到機制制造行業(yè)，它們的機床改造作為新的經濟增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時代。我國加入WTO后，國際競爭大大加強，對發(fā)達國家相比，明顯處于劣勢地位，這就要求數控技術能夠投入制造行業(yè)之中。我國從1958年起，由一批科研院所，高等學校和少數機床廠起步進行數控系統(tǒng)的研制和開發(fā)。在改革開放后，我國數控技術才逐步取得實質性的發(fā)展。經過“六五”（19811985年）的引進國外技術，“七五”（19861990年）的消化吸收和“八五”（19911995年）國家組織的科技攻關，才使得我國的數控技術有了質的飛躍，當時通過國家攻關驗收和鑒定的產品包括北京珠峰公司的中華I型，華中數控公司的華中I型和沈陽高檔數控國家工程研究中心的藍天I型，以及其他通過“國家機床質量監(jiān)督測試中心”測試合格的國產數控系統(tǒng)如南京四開公司的產品。我國數控機床制造業(yè)在20世紀80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產品實現向數控化產品的轉型。從1995年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。至目前為止我國機床總量380余萬臺，而其中數控機床總數只有11.34萬臺，近10 a來，我國數控機床年產量約為0.60.8萬臺，年產值約為18億元。機床的年產量數控化率為6，且不斷提高。2數控技術的發(fā)展趨勢2.1形成了高速、高精加工技術及裝備的新趨勢在轎車工業(yè)領域，年產30萬輛的生產節(jié)拍是40s/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10 a來，普通級數控機床的加工精度已由10m提高到5m，精密級加工中心則從35m提高到11.5m，并且超精密加工精度已開始進入納米級（0.01m）。在可靠性方面，數控裝置的MTBF值已達6000 h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30 000 h以上，表現出非常高的可靠性。為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應用領域進一步擴大。.2五軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展采用五軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺五軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺三軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，五軸聯(lián)動加工可比三軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因五軸聯(lián)動數控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因，其價格要比三軸聯(lián)動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了五軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現，使得實現五軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型五軸聯(lián)動機床和復合加工機床的發(fā)展。在EMO2001展會上，五面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得五面加工和五軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。2.3智能化、開放式、網絡化成為主要趨勢21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面。為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)封閉性和數控應用軟件的產業(yè)化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統(tǒng)進行研究，如我國的ONC、美國的NGC、歐共體的OSACA、日本的OSEC等。數控系統(tǒng)開放化已經成為數控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數控系統(tǒng)就是數控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能）形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數控系統(tǒng)功能庫以及數控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，這也反映了數控機床加工向網絡化方向發(fā)展的趨勢。3結束語總之，數控技術已成為先進制造技術的核心，是制造業(yè)實現自動化、網絡化、柔性化、集成化的基礎。實用的高速加工