我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征

我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征而勝于藍。日本在發(fā)展數(shù)控機床的過程中，狠抓關鍵，突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術上領先，在產(chǎn)量上居世界第一。2、我國數(shù)控機床現(xiàn)狀的特征我國數(shù)控技術的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數(shù)控技術和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。 特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為1/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征39.3%和34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、 機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。 由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力， 究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、 制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數(shù)控2/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征,系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足， 努力發(fā)展先進技術，加大技術創(chuàng)新與培訓服務力度，以縮短與發(fā)達國家之問的差距。我國的數(shù)控機床無論從產(chǎn)品種類、技術水平、質量和產(chǎn)量上都取得了很大的發(fā)展，在一些關鍵技術方面也取得了重大突破。據(jù)統(tǒng)計，目前我國可供市場的數(shù)控機床有1500種，幾乎覆蓋了整個金屬切削機床的品種類別和主要的鍛壓機械。領域之廣，可與日本、德國、美國并駕齊驅。這標志著國內(nèi)數(shù)控機床已進入快速發(fā)展的時期。近年來我國機床行業(yè)不斷承擔為國家重點工程和國防軍工建設提供3/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征高水平數(shù)控設備的任務。如國產(chǎn)XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機床充分吸取并聯(lián)機床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機床加工范圍大的優(yōu)點， 通過兩自由度平行四邊形并聯(lián)機構形成基礎龍門， 在并聯(lián)平臺上附加兩自由度串聯(lián)結構的A、C軸擺角銑頭，配以工作臺的縱向移動，可完成五自由度的運動。該構型為國際首創(chuàng)?；赗T一Linux開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)具有的實時4/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征性和可靠性，能在同一網(wǎng)絡中與多臺PLC相連接，可控制機床的五軸聯(lián)動，實現(xiàn)人機對話。該機床的作業(yè)空間4.5mx1.6mx1.2m，A軸轉角±1050,C軸連續(xù)轉角0一4000，主軸轉速(無級)最高10000r/min，重復定位精度±0.01mm5/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征，可實現(xiàn)三維立體曲面如水輪機葉片，導葉的五軸聯(lián)動高速切削加工。超精密球面車床為陀螺儀的加工提供了基礎設備，這類車床也可用于透鏡模具、照相機塑料鏡片、條型碼閱讀設備、激光加工機光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等產(chǎn)品的加工。高速五軸龍門銑床采用銑頭內(nèi)油霧潤滑冷卻、橫梁預應力反變形控制等技術。這類銑床可用于航空、航天、造船、水泵葉片、高檔模具等的加工。SSCKZ80一5型五軸車銑復合加工中心可滿足航天、航空、船舶及鐵路運輸業(yè)對高精度、高剛度、6/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征形狀復雜的大型回轉體零件加工的要求，如飛機發(fā)動機主軸、起落架的加工，船舶發(fā)動機活塞、增壓器蝸桿差速換向器及螺旋葉片的加工等。TW250型高速、高效車削中心采取雙主軸對置結構，兩個刀架分別位于主軸軸線上下方，控制軸數(shù)8個，可實現(xiàn)4軸聯(lián)動。裝有12位伺服驅動雙向動力刀臺的上下刀架可對任一主軸進行2軸或4軸加工。該機7/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征床采用模塊化設計技術，可根據(jù)用戶的不同要求派生為雙刀架雙主軸、單刀架雙主軸、雙刀架單主軸、等車削中心或數(shù)控車床。XKAE2720型橋式定梁龍門加工中心可滿足航空、航天、軍工、機車車輛、模具、印刷機械等行業(yè)的需求。MJ一860DT型雙刀架四軸對置式數(shù)控車床是一種大規(guī)格、重載荷、高剛度、多軸控制的數(shù)控車床，適合兵器、航天航空制造業(yè)對大型工件(如高強度耐熱鈦鎳合金鋼類零件)進行中低轉速下的強力切削，也適宜冶金、機車、造紙機械等行業(yè)對大型工件特別是長軸類零件進行高效、8/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征強力車削時采用。TK68125A型落地式數(shù)控鏜銑床可廣泛適用于大中型柴油機、工程機械、汽車、船舶、航天航空工業(yè)的大中型復雜結構件加工，特別適用于對具有空間曲面的復雜零件高速、高效加工。TK6913B型落地式數(shù)控鏜銑床在高剛度方滑枕、數(shù)控可移動主軸組件、數(shù)控回轉工作臺、數(shù)控平旋盤、大型鏈式刀庫、模塊化開發(fā)等方面形成了自己的核心技術?？v觀我國數(shù)控技術近50多年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過49/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績：奠定了數(shù)控技術發(fā)展的基礎，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術。初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距， 即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。 從國際上來看，對我國數(shù)控技術水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下:10/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征技術水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術方面則更大。產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足?？沙掷m(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規(guī)范的研究、制定滯后。四、數(shù)控機床的展望1、高速化、高精度化、高可靠性：提高進給速度與提高主軸轉速。精度從微米級到亞微米級，乃至納米級。一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設備的可靠性在一個數(shù)量級以上， 但也不是可靠性越高越好，因11/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征為商品受性能價格比的約束。2、復合化。數(shù)控機床的功能復合化的發(fā)展，其核心是在一臺機床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴孔等多種操作工序，從而提高了機床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。當今的機械加工更趨向于高精度、多品種、小批量、低成本、短周期和復雜化的加工，復合加工是數(shù)控機床的一個重要技術發(fā)展方向。復合功能使數(shù)控機床顯著提高了工件成品的生產(chǎn)速度， 能夠大大消除散列工序加工過程中的運輸、裝夾及等待時間，使加工周期大大縮短并降低加工車間的在制品數(shù)量。工件在機床上只有一次裝夾定位， 既減少了加工輔助時間，又提高了工件的加工精度。12/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征顯然，復合加工機床對自動化產(chǎn)品的要求更高。復合功能的實現(xiàn)依賴于針對工件和刀具的實時檢測與智能判斷、 數(shù)據(jù)運算、刀具管理及系統(tǒng)控制。高靈敏度的探針、高速處理芯片、體積更小、響應速度更快的傳感器和執(zhí)行器等自動化產(chǎn)品和技術在機床上將會得到更為廣泛的應用。3、向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計算機領域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。數(shù)控機床的智能化體現(xiàn)在系統(tǒng)的各個方面，如提高加工效率和加工13/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征質量的智能化，提高驅動性能和方便使用連接的智能化， 追求簡化編程與操作的智能化，為方便系統(tǒng)診斷與維修的智能診斷、智能監(jiān)控等。目前數(shù)控機床的智能化技術已經(jīng)在數(shù)控系統(tǒng)中得到了較多體現(xiàn)。（1）應用自適應控制技術數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)的有關參數(shù)，達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。（214/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征）引入專家系統(tǒng)指導加工將熟練工人和專家的經(jīng)驗，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。（3）引入故障診斷專家系統(tǒng)（4）智能化數(shù)字伺服驅動裝置可以通過自動識別負載，而自動調(diào)整參數(shù)，使驅動系統(tǒng)獲得最佳的15/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征運行。4、開放式體系結構新一代的數(shù)控系統(tǒng)體系結構向開放式系統(tǒng)方向發(fā)展。很多數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)廠家瞄準通用個人計算機所具有的開發(fā)性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，開發(fā)出基于pc的cnc。隨著微電子技術、計算機技術和軟件技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化， 具備完善的自診斷功能；可靠性16/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編程。未來數(shù)控機床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機床品種越來越多；激光加工等技術將應用在切削加工機床上， 從而擴大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機床的自動化程度更加提高， 并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個柔性制造單元， 更加便于納入高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中。5離速、離效、高精度、商可靠性機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能。不但可大幅度提高加工效率!降低加工成本，17/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征而且還可提高零件的表面加工質量和精度;要提高加工效率。首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間;要確保加工質量，必須提高機床部件運動軌跡的精度.對數(shù)控系統(tǒng)的可靠性而言，一般要高于被控設備的可靠性在一個數(shù)量級以上，它是高速、高效、高精度的基本保證。但也不是可靠性.越高越好，仍然是適度可靠，因為是商品，受性能價格比的約束。高速高精度并不僅僅是指數(shù)控機床對工件的加工速度要高要快，生18/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高，還要求數(shù)控機床在工件加工的整個過程中都要高速運轉、精確定位，以減少工件在準備、加工、轉運、收儲等各個環(huán)節(jié)占用的時間，綜合提高工廠的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。更高精度的機械產(chǎn)品在實際使用中會帶來更多的益處，如減少運轉過程中的摩擦和發(fā)熱，降低能源損耗，使整機運轉更加平穩(wěn)可靠，減少故障出現(xiàn)的幾率等。為了實現(xiàn)高速高精度的目標，自動化產(chǎn)品廠商們加大了技術投入和開發(fā)力度，研發(fā)了更多的自動化產(chǎn)品應用于數(shù)控機床，如直線電機、電主軸、更高線數(shù)的編碼器、精度更高更穩(wěn)定的光柵尺等，這些自動化產(chǎn)品為數(shù)控機床實現(xiàn)高速高精度功能提供了強有力的支持。6柔性化19/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征機器人與主機的柔性化組合可以提高效率，得到了廣泛應用。柔性自動化技術是制造行業(yè)滿足市場需求和實現(xiàn)產(chǎn)品更新的主要手段。 作為先進制造領域的基礎技術，它已經(jīng)成為各國制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。7環(huán)保節(jié)能的新理念目前，全球范圍內(nèi)都在提倡綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟，這樣的發(fā)展趨勢和環(huán)保要求同樣在數(shù)控機床行業(yè)得到響應和實踐。 所謂綠色機床，就是要求機床的制造材料要環(huán)保，可以回收利用；能夠降低空運轉功率，減少功率損耗；盡可能減少機床使用和工件加工過程中產(chǎn)生的各種廢棄物，并保證這些廢棄物不污染工作環(huán)境和自然環(huán)境。自動化產(chǎn)品、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床制造商們根據(jù)各自的研究成果，采用新的環(huán)保材料和生產(chǎn)工藝， 改變產(chǎn)品結構和方式，研發(fā)新的技術20/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征手段，改進廢棄物的回收方式等，把環(huán)保節(jié)能的綠色要求和指標嵌入到了數(shù)控機床中，以使數(shù)控機床對環(huán)境的影響降低到最小程度?？v觀數(shù)控機床的發(fā)展之路，我們可以清晰的認識到數(shù)控的發(fā)展他不僅代表著整個制造業(yè)的發(fā)展， 也代表著整個社會的進步。所以數(shù)控機床的明天一定是充滿輝煌，充滿希望。目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅動化、網(wǎng)絡化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。當前。國產(chǎn)數(shù)控4機床與工業(yè)國家的機床產(chǎn)品相比，有一定差距。但差距所在，便是其努力方向及發(fā)展動力所在。 這也將促使我們在學習21/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征掌握和運用高速、高精數(shù)控機床的核心技術的同時。 積極開發(fā)新的現(xiàn)代制造技術。使國產(chǎn)數(shù)控機床得到更大發(fā)展。 從而相應進一步加大對出口市參考文獻：[1]中國機床工具工業(yè)協(xié)會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術與裝備市場，2001(3)：18-20.22/25我國數(shù)控機床現(xiàn)狀特征[2]梁訓王宣周延佑