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數控技術發展精選(九篇)

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數控技術發展

第1篇:數控技術發展范文

目前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上,CAD/CAM與數控系統集成為一體,機床聯網,實現了中央集中控制的群控加工。長期以來,我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構,CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定,加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節,整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數,無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整,更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量,因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見,傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構,限制了CNC向多變量智能化控制發展,已不適應日益復雜的制造過程,因此,對數控技術實行變革勢在必行。

二、數控技術發展趨勢

(一)性能發展方向

(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含兩方面:數控系統本身的柔性,數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大,可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群控系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。(3)工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的一種復合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。數控技術軸,西門子880系統控制軸數可達24軸。(4)實時智能化。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為

(二)功能發展方向

(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。(2)科學計算可視化。科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據,使信息交流不再局限于用文字和語言表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合,進一步拓寬了應用領域,如無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。(3)多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域,應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

(三)體系結構的發展

(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術,可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點,可實現超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術,是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格,改進性能,減小組件尺寸,提高系統的可*性。(2)模塊化。硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減,構成不同檔次的數控系統。(3)網絡化。機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網,可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行,不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。(4)通用型開放式閉環控制模式。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實現加工過程的多目標優化,必須采用多變量的閉環控制,在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式,易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,構成嚴密的制造過程閉環控制體系,從而實現集成化、智能化、網絡化。

三、智能化新一代PCNC數控系統

當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能。智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。

職稱中心

參考文獻:

[1]電動機降壓起動器的選擇與分析,凌浩,2000.12vol.20P66.

[2]交流異步電動機的軟起動與保護探討,何友全礦山機械,2000.5.

第2篇:數控技術發展范文

[論文摘要]隨著計算機技術的高速發展,傳統的制造業開始了根本性變革,工業發達國家投入巨資,對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術。

一、國內外數控系統發展概況

目前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上,CAD/CAM與數控系統集成為一體,機床聯網,實現了中央集中控制的群控加工。長期以來,我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構,CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定,加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節,整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數,無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整,更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量,因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見,傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構,限制了CNC向多變量智能化控制發展,已不適應日益復雜的制造過程,因此,對數控技術實行變革勢在必行。

二、數控技術發展趨勢

(一)性能發展方向

(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含兩方面:數控系統本身的柔性,數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大,可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群控系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。(3)工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的一種復合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。數控技術軸,西門子880系統控制軸數可達24軸。(4)實時智能化。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。

(二)功能發展方向

(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。(2)科學計算可視化。科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據,使信息交流不再局限于用文字和語言表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合,進一步拓寬了應用領域,如無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。(3)多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域,應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

(三)體系結構的發展

(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術,可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點,可實現超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術,是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格,改進性能,減小組件尺寸,提高系統的可靠性。(2)模塊化。硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減,構成不同檔次的數控系統。(3)網絡化。機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網,可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行,不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。(4)通用型開放式閉環控制模式。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實現加工過程的多目標優化,必須采用多變量的閉環控制,在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式,易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,構成嚴密的制造過程閉環控制體系,從而實現集成化、智能化、網絡化。

三、智能化新一代PCNC數控系統

當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能。智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。

參考文獻

[1]電動機降壓起動器的選擇與分析,凌浩,2000.12 vol.20 P66.

第3篇:數控技術發展范文

裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅采取重大辦法來發展自己的數控技術及其產業,而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域摘要:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。

1數控技術的發展趨向

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的功能,因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨向。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨向來看,其主要探究熱點有以下幾個方面[1~4]。

1.1高速、高精加工技術及裝備的新趨向

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術探究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心探究方向之一。

在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點新問題之一;在航空和宇航工業領域,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。

從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面,國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上,伺服系統的MTBF值達到30000h以上,表現出非常高的可靠性。

為了實現高速、高精加工,和之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展,應用領域進一步擴大。

1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何外形進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,非凡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,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯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,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。

在EMO2001展會上,新日本工機的5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5面加工和5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。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨向

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面摘要: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、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的新問題。目前許多國家對開放式數控系統進行探究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,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非凡應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前探究的核心。

網絡化數控裝備是近兩年國際聞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、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如靈敏制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些聞名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“ITplaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨向。

1.4重視新技術標準、規范的建立

1.4.1有關數控系統設計開發規范

如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的探究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的探究和制定。

1.4.2有關數控標準

數控標準是制造業信息化發展的一種趨向。數控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準,即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此,國際上正在探究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依靠于具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個制造過程,乃至各個工業領域產品信息的標準化。

STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命,對于數控技術的發展乃至整個制造業,將產生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統的制造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下,NC程序可以分散在互聯網上,這正是數控技術開放式、網絡化發展的方向。其次,STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。

目前,歐美國家非常重視STEP-NC的探究,歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內制造業數據交換軟件的開發者,他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel),其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。

2對我國數控技術及其產業發展的基本估計

我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段摘要:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及探究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的探究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產業化的探究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產數控機床的國內市場占有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,非凡是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數控技術發展的基礎,基本把握了現代數控技術。我國現在已基本把握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。

b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

c.建立了一支數控探究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然在數控技術的探究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地熟悉到,我國高端數控技術的探究開發,尤其是在產業化方面的技術水平目前狀況和我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(和國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨向。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.技術水平上,和國外先進水平大約落后10~15年,在高精尖技術方面則更大。

b.產業化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產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;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的探究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規范的探究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.熟悉方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特征熟悉不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化新問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化新問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數控系統新標準探究不夠。

3對我國數控技術和產業化發展的戰略思索

3.1戰略考慮

我國是制造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要把握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非把握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家平安戰略的高度來重視數控技術和產業新問題,首先從社會平安看,因為制造業是我國就業人口最多的行業,制造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防平安看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。

3.2發展策略

從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為探究開發的內容,實現制造裝備業的跨躍式發展。

強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統和電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模新問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

第4篇:數控技術發展范文

關鍵詞:現代化;數控技術裝備;安全;煤礦;發展趨勢;對策

引言

煤炭作為一種傳統能源依然在中國能源結構中占據主導地位,實現煤炭較大規模生產的目標就需要實現煤炭機械化設備新興技術水平。面臨經濟發展對環境保護的新要求,煤礦機械行業需要及時調整政策,更好地實現現代化發展的新要求,也是面臨嚴峻時代挑戰和歷史機遇的新要求。面臨經濟全球化對市場環境的要求,煤礦數控技術裝備成為現代煤機行業面臨激烈的市場競爭,更好地實現謀生存、求發展的重要選擇。由于中國煤礦機械裝備工業具有一定的基礎,煤炭企業不僅門類齊全,同時具有較強的配套能力。主要表現為電牽引采煤機為龍頭的液壓支架的研制成功、重型刮板和帶式輸送機的普及使用、提升機及重型掘進機等相關配套產品技術成熟。使得中國煤炭工業現代化建設取得了舉世矚目的成績,同時,為推動社會發展作出了重大貢獻。

1現代煤礦數控技術裝備發展的時代要求

1.1與時俱進的自我完善

為推動中國煤礦機械制造產業的時代新發展,現代煤礦數控技術的普及使用將改變傳統煤礦產業大而不全、全而不優、專業化協作水平相對較低的落后局面。受傳統煤礦企業局限性的制約,傳統煤礦機械廠的發展也顯示出了滯后性。主要表現為中國傳統煤礦機械廠由于時代悠久,煤礦設施陳舊老化、技術裝備不能與時俱進,直接導致煤礦生產的衰落局面,這一局面直接導致煤礦機械廠經濟效益大幅度降低。同時,對中國煤機產品在國際市場的知名度和國內市場的認可度造成了直接影響。在新形式下,提高煤炭數控技術裝備在煤炭機械行業的使用能轉變傳統煤礦機械行業的經營觀念,降低其經營成本。在實現更新改造傳統落后技術裝備基礎上,也以更高的標準主動迎接國際市場和市場經濟對中國煤炭行業發展的新要求。這不僅對于提高中國煤礦產品的質量和可靠性具有積極意義,同時還能提高產品質量和核心競爭力。現代煤礦數控技術發展集結了原有煤炭機械裝備的基本要素,還將微電子技術、自動檢測技術、互聯網技術等新興要素融匯于一體。

1.2推陳出新的目標追求

推進現代煤礦數控技術的發展關鍵是對相關軟件的創新開發及其關乎核心技術的高精確度、高效率機床的合理定位。現代煤礦數控系統的發展趨勢,關鍵是由計算機軟件的性能決定的。計算機軟件自20世紀70年代被引入到數控機床后,不僅成功解決了關于控制系統不穩定性的難題,同時,還憑借其穩定性、高性能等優勢將傳統煤礦產業高成本問題合理解決。為更好地服務于現代化發展,數控技術裝備的成長解釋了現代煤礦數控技術裝備的發展迫切性。數控技術由最初采用電子管、晶體管、小規模集成電路及計算機等發展歷程,到今天硬件數控和以超大規模集成電路微處理器為核心的計算機數控的普及。對煤礦數控技術裝備的發展趨勢指明了方向,現代煤礦數控技術裝備的廣泛應用與普遍認可將成為不可扭轉的趨勢。同樣,自20世紀90年代起,由于個人計算機性能發展水平的不斷提高,煤礦數控技術裝備采用的工業控制級的個人計算機,在合理發揮個人計算機的優勢性能外,不斷更新微處理器的運行速度和存儲器容量,實現了基于同等條件下的批量生產和降成本生產。更重要的是由于現代煤礦數控技術裝備的可靠性普遍提高,使得操作變得更為清晰直觀。由于現代煤礦數控技術裝備在工作過程是通過計算機進行相應的運算和處理,處理后的數據再由數控機床的驅動電路發出指令實現對應系統工作控制機床的自動化運作,在現代煤礦數控技術準備的廣泛使用后,整個加工過程將大大減少人工干預,由于主體性自身局限性的降低,將大大提高高精度加工的實現程度和多樣化加工的追求目標。最終,實現通過數控機床來提高生產率的目的[1-2]。

2現代煤礦數控技術裝備發展面臨的問題

要辯證思考新問題。由于人們對現代煤礦數控技術裝備高效能、高質量的追求,不僅對實現煤礦數控技術向先進水平發展提出了新的要求,通過煤礦數控設計人員和數控機床,在充分發揮編程人員主觀能動性和數控機床獨特優勢的前提下,制造出了適應國際競爭新要求的高標準煤機產品。但必須正視現代煤礦數控技術發展過程中的一些不足和缺陷。短板孕育新潛力:a)由于煤礦數控技術裝備對數控機床要求比較嚴厲,在整個過程中相關環節必須嚴格符合既定的規格和要求,在零件加工中需對隨機出現的各種問題進行及時的戰略調整。為更好地實施這一過程,就需要對數控機床操作人員綜合素質提出相對較高的要求,突出強調對于煤礦數控技術設備的熟練應用程度、對互聯網等新興多媒體技術的使用技巧、對數控機床運作過程相應要求的精確掌握等。在一定程度上,這一環節將對煤礦數控技術裝備效率的實現程度產生一定的影響;b)由于現代煤礦數控技術裝備鑒定標準不唯一,使得煤礦數控機床種類較多,數控技術設備的控制系統標準各異。主體的多元化決定了不同企業生產的煤礦數控加工機床采用的相關程序規格不同。這將給煤礦數控操作人員進行統一編程和借鑒維護帶來很大困難,這在一定程度上將對煤礦數控技術裝備效率的提升帶來間接的限制。困難循環,最終直接影響了煤礦數控設備的正常使用和升級更新,這就造成當下煤礦數控技術在許多煤機企業不能真正發揮作用,并出現大量閑置,直接影響煤礦數控技術裝備在一些煤機企業的推廣度和普及化。難以實現時展對現代煤礦數控技術裝備發展的真正要求[3-4]。

3現代煤礦數控技術裝備發展策略

現代煤礦數控技術裝備為適應繁重性、重要性和緊迫性的市場新需求,必須制定自身發展的新策略。在供給側和需求側做平衡,使得煤礦數控技術裝備在適量增加生產能力的同時,構建一批可持續化的新技術裝備成為當下煤礦數控技術裝備發展的重要策略。綠色發展是實現現代煤礦數控技術裝備的內在要求:a)必須加大建設一批清潔節約的綠色煤礦數控技術裝備。綠色裝備的使用能減少煤礦產品制造及其使用環節造成的環境污染;b)必須加強技術裝備對新煤礦的武裝。數控系統和數控機床作為現代煤礦機械產業的主要高技術產品,為提高其核心競爭力需緊緊把握多媒體和互聯網等現代信息技術手段,為實現新興立體化的技術支撐。發展戰略的具體實施還需要一批實力現代煤礦數控技術裝備作為基礎著力點。因此,通過技術創新來構建具有中國特色高科技煤礦數控技術裝備的新型數控系統,是推動現代煤礦數控技術裝備發展的核心要素。新時代下,為更好地推動煤炭機械行業設備的更新和產品的創新發展,進而實現經濟全球化背景下中國煤礦機械行業新發展,現代煤礦數控技術裝備發展的新趨勢是當下中國煤炭機械行業面臨國際市場競爭的新選擇,現代煤礦數控技術裝備的發展是符合國際國內市場需要的對新性能和高價格產品發展的主要對策[5]。

4結語

現代煤礦數控技術裝備時展的趨勢不可扭轉,與時俱進成為應對發展新趨勢的最好選擇。依據互聯網時代對推廣計算機集成制造技術在現代煤礦數控技術中的應用要求和網絡化制造技術對數控技術的補充,最終能實現傳統煤機企業裝備的現代化升級,邁向設計加工完全自動化、加工精度大幅度提升、加工質量標準的統一規劃、產品研制周期大大縮短。從而使得煤礦產品達到國際先進水平,徹底實現發展中的煤機企業技術大變革和裝備現代化的要求,從而更好地適應經濟全球化和區域經濟一體化的發展要求。

參考文獻:

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第5篇:數控技術發展范文

20世紀中期,隨著電子技術的發展,自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動化技術帶來了新的概念,用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發展。

采用數字技術進行機械加工,最早是在40年代初,由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司(ParsonsCorporation)實現的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時,利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理,并考慮到刀具直徑對加工路線的影響,使得加工精度達到±0.0381mm(±0.0015in),達到了當時的最高水平。

1952年,麻省理工學院在一臺立式銑床上,裝上了一套試驗性的數控系統,成功地實現了同時控制三軸的運動。這臺數控機床被大家稱為世界上第一臺數控機床。

這臺機床是一臺試驗性機床,到了1954年11月,在派爾遜斯專利的基礎上,第一臺工業用的數控機床由美國本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生產出來。

在此以后,從1960年開始,其他一些工業國家,如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。

數控機床中最初出現并獲得使用的是數控銑床,因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。

然而,由于當時的數控系統采用的是電子管,體積龐大,功耗高,因此除了在軍事部門使用外,在其他行業沒有得到推廣使用。

到了1960年以后,點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此,數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展,據統計資料表明,到1966年實際使用的約6000臺數控機床中,85%是點位控制的機床。

數控機床的發展中,值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床,它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月,由美國卡耐·;特雷克公司(Keaney%26amp;TreckerCorp.)開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具,根據穿孔帶的指令自動選擇刀具,并通過機械手將刀具裝在主軸上,對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種,不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心,還有用于回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。

1967年,英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統,這就是所謂的柔性制造系統(FlexibleManufacturingSystem%26amp;mdash;—FMS)之后,美、歐、日等也相繼進行開發及應用。1974年以后,隨著微電子技術的迅速發展,微處理器直接用于數控機床,使數控的軟件功能加強,發展成計算機數字控制機床(簡稱為CNC機床),進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。

80年代,國際上出現了1~4臺加工中心或車削中心為主體,再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性制造單元(FlexibleManufacturingCell——FMC)。這種單元投資少,見效快,既可單獨長時間少人看管運行,也可集成到FMS或更高級的集成制造系統中使用。

目前,FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展,從中小批量加工向大批量加工發展。

所以機床數控技術,被認為是現代機械自動化的基礎技術。

那什么是車床呢?據資料所載,所謂車床,是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件,是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏,通過繩索使工件旋轉,并手持刀具而進行切削的。1797年,英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床,并于1800年采用交換齒輪,可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年,另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。

為了提高機械化自動化程度,1845年,美國的菲奇發明轉塔車床;1848年,美國又出現回輪車床;1873年,美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床,不久他又制成三軸自動車床;20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰后,由于軍火、汽車和其他機械工業的需要,各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率,40年代末,帶液壓仿形裝置的車床得到推廣,和此同時,多刀車床也得到發展。50年代中,發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床,70年代后得到迅速發展。

車床依用途和功能區分為多種類型。

普通車床的加工對象廣,主軸轉速和進給量的調整范圍大,能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產效率低,適用于單件、小批生產和修配車間。

轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產。

自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產。

多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式和普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環和軸類工件,其生產率比普通車床提高3~5倍。

仿形車床能仿照樣板或樣件的外形尺寸,自動完成工件的加工循環,適用于外形較復雜的工件的小批和成批生產,生產率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型

立式車床的主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉工作臺上,刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。

鏟齒車床在車削的同時,刀架周期地作徑向往復運動,用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。

專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用于車削加工,但附加一些非凡部件和附件后,還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有“一機多能”的特征,適用于工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床,其他機床技術和復雜性不高,就是近幾年很流行的電加工機床,也只是方法的改變,沒什么復雜性和科技含量。

我國的數控磨床水平不錯,每年都有大量出口,因為它簡單,基本屬于勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料,得到想得到的金屬外形。去除材料,主要靠車和銑,車床發展為數控車床,銑床發展為加工中心。高精度多軸機床,可以讓復雜零件在精度和外形上一次到位,例如,飛機上的一個復雜零件,以前由很多種工人摘要:車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干,其中還有報廢的,最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全干好了,而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長,可靠性好。

由普通發展到數控,一個人頂原來的十個,在精度上,更是沒法說,適應性上,零件變了,換個程序就行。把人的因素也降為最低,以前在工廠,誰要時會車渦輪、蝸桿,沒個10年8年的不行,要是誰把握了,那牛得很。現在用數控設備,只要你會編程,把參數輸進去就可以了,很簡單,剛畢業的技校學生都會,而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一臺數控車床后,機床制造業就進入了數控時代,中國在六十年代也搞出了第一代數控機床,但后來中國進入了什么年代,大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平,差距就是20年了,其實奮起直追還有希望,但國營工廠不思進取,到了90年代,我們再去看世界水平,已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子,什么叫蘇聯的路子,舉個例子來講摘要:比如,生產一根軸,蘇聯的方式是建一個專用生產線,用多臺專用機床,好處是批量很輕易上去,但一旦這根軸的參數發生了變化,這條線就報廢了,生產人員也就沒事做了。在1960-1980年代,國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代后,當時搞商品經濟,這些廠不能迅速適應市場,經營就困難了,到了90年代就大量破產,大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產,但主要是單件小批量,不管是那種,只要你的設備是數控的,適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了,;西方走的路和前蘇聯不一樣,當年的“東芝”事件,就是日本東芝賣給蘇聯了幾臺五軸聯動的數控銑床,讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的制造,上了一個檔次,讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了,所以美國要懲處東芝公司。由此也可見,前蘇聯的機床制造業也落后了,他們落后,我們就更不用說了。雖然,美國搞出了世界第一臺數控機床,但數控機床的發展,還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一,數控機床無非就是搞機電一體化,機械方面德國已沒新問題,剩下的就是電子系統方面,德國的電子系統工業本來就強大,所以在上世紀

六、七十年代,德國就執機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造,從上世紀70年代起,日本大量從德國引進技術,消化后大量仿造,經過努力,日本在90年代起,就超越了德國,成為世界第一大數控機床生產國,直到現在還是。他們在機床制造水平上,有一些也走在了世界前面,如在機床復合(一機多種功能)化方面,是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面,日本目前在系統方面也排世界第一,主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機,我們現在也能造,第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件,交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能制造,這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動,而這些軸是用伺服電機驅動的,一般的系統能同時控制3軸,高級系統能控制五軸,能控5軸的,五軸以上也沒新問題。我們國家也由有5軸系統,但“做秀”的成份多,還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床,100%進口。

機床是一個國家制造業水平高低的象征,其核心就是數控系統。我們目前不要說系統,就是國內造的質量稍微好一點的數控機床,所用的高精度滾珠絲杠,軸承都是進口的,主要是買日本的,我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有新問題。目前國內的各大機床廠,數控系統100%外購,各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統,占80%以上,也有德國西門子的系統,但比較少。德國西門子系統為什么用的少呢?早期,德國系統不太能適合我們的電網,我們的電網穩定性不夠,西門子系統的電子伺服模塊輕易燒壞。日本就不同了,他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少,價格方面還是略高。德國人很不重視中國,所以他們的系統漢語化最近才有,不像日本,老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言,其利潤的主體是被外國人拿走了,中國只是掙了一個辛勞錢。

美國為什么沒有能成為數控機床制造大國呢?這個和他們當時制定產業政策的人有關,再加上當時美國的勞動力貴,買比制造劃算。機床屬于投資大,見效慢,回報率底的產業,而且需要技術積累。不太附和美國情況。但后來美國發現,機床屬于戰略物資,沒有它,飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有新問題,所以他們重新制定政策,扶植了一些機床廠,規定了一些單位只能買國產設備,就是貴也得買,這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什么競爭力。

歐洲的機床,除德國外,瑞士的也很好,要說超高精密機床,瑞士的相當好,但價格也是天價。一般用戶用不起。意大利、英國、法國屬于二流,中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床,不惜貸款給中國,但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區略強,不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點,它有自己制造的、已經商業化了的數控系統,但進口到中國的機床,應我們的要求,也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家摘要:大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。臺灣機床和我們大體一樣,自己造機械部分,系統采購日本的。但他們的機床質量差,壽命短,目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差,我們還能容忍,臺灣的機床是用美金買來的,用的不好,那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸,大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中,也打著%26amp;ldquo;國產”的旗號。

近來隨著中國的經濟發展,也引起了世界一些主要機床廠商的注重,2000年,日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠,據說制造水平相當高,號稱“智能化、網絡化”工廠,和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000臺數控機床的控股公司,德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

目前,國家制定了一些政策,鼓勵國民使用國產數控機床,各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業,一個購買計劃里,80%是進口,國產機床滿足不了需要。今后五年內,這個趨向不會改變。不過就目前國內的需要來講,我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上,技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特征。

1.美國的數控發展史

美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費,且網羅世界人才,非凡講究“效率”和“創新”,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研制出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重於基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放松了引導,致使數控機床產量增加緩慢,于1982年被后進的日本超過,并大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。

2.德國的數控發展史

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研制出第一臺數控機床后,德國非凡注重科學試驗,理論和實際相結合,基礎科研和應用技術科研并重。企業和大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性新問題進行深入的探究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國非凡重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統,均為世界聞名,競相采用。

3.日本的數控發展史

日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后,1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺,出口27,409臺,占59%)。戰略上先仿后創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,占去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人,科研人員超過600人,月產能力7,000套,銷售額在世界市場上占50%,在國內約占70%,對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進功能。

4.我國的目前狀況

我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代,中國于1958年研制出第一臺數控機床,發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段,從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特征、發展條件缺乏熟悉,在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、終因表現欠佳,無法用于生產而停頓。主要存在的新問題是盲目性大,缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術,從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產,解決了可靠性、穩定性新問題,數控機床開始正式生產和使用,并逐步向前發展。通過%26amp;ldquo;六五”期間引進數控技術,“七五%26amp;rdquo;期間組織消化吸收“科技攻關”,我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。非凡是最近幾年,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進口機床的發展勢頭依然強勁,從2002年開始,中國連續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,國內數控機床制造企業在中高檔和大型數控機床的探究開發方面和國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依靠進口。由此可以看出國產數控機床非凡是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力,究其原因主要在于國產數控機床的探究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識和能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢,充分熟悉國產數控機床的不足,努力發展先進技術,加大技術創新和培訓服務力度,以縮短和發達國家之問的差距。%26amp;nbsp;

%26amp;nbsp;在20余年間,數控機床的設計和制造技術有較大提高,主要表現在三大方面摘要:培訓一批設計、制造、使用和維護的人才;通過合作生產先進數控機床,使設計、制造、使用水平大大提高,縮小了和世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數控系統配套,開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床,供給國內市場的需求,但對關鍵技術的試驗、消化、把握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐,不能獨立發展,基本上處于從仿制走向自行開發階段,和日本數控機床的水平差距很大。存在的主要新問題包括摘要:缺乏象日本“機電法”、“機信法%26amp;rdquo;那樣的指引;嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人;缺少深入系統的科研工作;元部件和數控系統不配套;企業和專業間缺乏合作,基本上孤軍作戰,雖然廠多人眾,但形成不了合力。我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代,通過“六五”期間引進數控技術,“七五”期間組織消化吸收%26amp;ldquo;科技攻關”,我國數控技術和數控產業取得了相當大的成績。非凡是最近幾年,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進口機床的發展勢頭依然強勁,從2002年開始,中國連續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,國內數控機床制造企業在中高檔和大型數控機床的探究開發方面和國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依靠進口。由此可以看出國產數控機床非凡是中高檔數控機床仍然缺乏市場競爭力,究其原因主要在于國產數控機床的探究開發深度不夠、制造水平依然落后、服務意識和能力欠缺、數控,系統生產應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢,充分熟悉國產數控機床的不足,努力發展先進技術,加大技術創新和培訓服務力度,以縮短和發達國家之問的差距。

2003年開始,中國就成了全球最大的機床消費國,也是世界上最大的數控機床進口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率,1999年,我們國家機械加工設備數控華率是5-8%,目前預計是15-20%之間。

一、什么是數控機床車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法,所謂機械加工,就是把金屬毛坯零件加工成所需要的外形,包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床,數控機床就是在普通機床上發展過來的,數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后,機床就成了數控機床。當然,普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單,例如摘要:從銑床發展到加工中心,機床結構發生變化,最主要的是加了刀庫,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數控設備,主要是指數控車床和加工中心。我國目前各種門類的數控機床都能生產,水平參差不齊,有的是世界水平,有的比國外落后10-15年,但假如國家支持,追趕起來也不是什么新問題,例如摘要:去年,沈陽機床集團收購了德國西思機床公司,意義很大,假如大力消化技術,可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術。上海一家企業購買日本聞名的機床制造商池貝。,近幾年隨著中國制造的崛起,歐洲不少企業倒閉或者被兼并,如馬毫、斯濱納等。日本經濟不景氣,有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉,例如摘要:新瀉鐵工所。

二、數控設備的發展方向六個方面摘要:智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。目前德國和瑞士的機床精度最高,綜合起來,德國的水平最高,日本的產值最大。美國的機床業一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言,我們應該能進世界前4名。

三、數控系統%26amp;nbsp;由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是摘要:日本發那客、德國西門子、日本三菱;其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年發展迅速,軟件水平相當不錯,但差就差在電器硬件上,故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍,但機床的硬件方面不行,質量精度一般。目前國內一些大廠還沒有采用華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。

四、機床精度1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度(包括尺寸精度和幾何精度)、定位精度、重復定位精度等5種。2、機床精度體系摘要:目前我們國家內承認的大致是四種體系摘要:德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB,國標和國際標準差不多。3、看一臺機床水平的高低,要看它的重復定位精度,一臺機床的重復定位精度假如能達到0.005mm(ISO標準.、統計法),就是一臺高精度機床,在0.005mm(ISO標準.、統計法)以下,就是超高精度機床,高精度的機床,要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件,不只要求機床精度高,還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。

第6篇:數控技術發展范文

【關鍵詞】數控技術,數控機床,計算機的輔助設計與制造

1.數控技術的應用是機械制造中必然的發展趨勢

當今世界各國裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的技術和最基本的裝備。制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業,而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

2.數控技術發展的特點

1)高速、高效、高精度。

機床向高速化方向發展,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且還可提高零件的表面加工質量和精度。超高速加工技術對制造業實現高效、優質、低成本生產有廣泛的適用性。從精密加工發展到超精密加工,是世界各工業強國致力發展的方向。其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級,其應用范圍日趨廣泛。當前,在機械加工高精度的要求下,普通級數控機床的加工精度已由±10μM提高到±5μM;精密級加工中心的加工精度則從±3~5μM,提高到±1~1.5μM,甚至更高;超精密加工精度進入納米級(0.001微米),主軸回轉精度要求達到0.01~0.05微米,加工圓度為0.1微米,加工表面粗糙度RA=0.003微米等。

2)高可靠性。

隨著數控機床網絡化應用的發展,數控機床的高可靠性已經成為數控系統制造商和數控機床制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言,如果要求在16小時內連續正常工作,無故障率在P(T)=99%以上,則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。

3)柔性化。

柔性化加工是指將工件一次裝夾后,機床便能按照數控加工程序,自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工,以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。機床柔性復合加工能提高加工精度和加工效率,節省占地面積特別是能縮短零件的加工周期。

4)多軸化。

隨著多軸(3軸以上)聯動數控系統和編程軟件的普及,多軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發熱點,由于在加工自由曲面時,多軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單,并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速,從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,而在3軸聯動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削。因此,多軸聯動機床以其無可替代的性能優勢已經成為各大機床廠家積極開發和競爭的焦點。

5)網絡智能化。

數控機床的網絡化,主要指機床通過所配裝的數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控機床一般首先面向生產現場和企業內部的局域網,然后再經由因特網通向企業外部。計算機的輔助設計與制造(CAD/CAM)是工業自動化向網絡智能化發展的一項重要關鍵性技術。這里的計算機的輔助設計,就是由計算機來完成產品設計中的計算、分析、模擬、制圖、編制文件。而計算機的輔助制造,就是用計算機對生產產品的設備(數控機床)進行管理、控制和操作,通過通信網絡與過程控制系統、生產系統交換生產和診斷數據及程序,可以使數控機床與計算機聯網使得計算機輔助設計與制造結合起來,完成機械加工的任務,能管理和處理單機和整個生產單元的數據。網絡智能化將進一步證明數控機床的價值,并為數控機床開拓了廣泛的應用領域。

6)綠色化。

21世紀的金切機床必須把環保和節能放在重要位置,即要實現切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上,這主要是因為切削液既污染環境和危害工人健康,又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行,但也包括在特殊氣體氛圍中(氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術)不使用切削液進行的切削。不過,對于某些加工方式和工件組合,完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用,故又出現了使用極微量(MQL)的準干切削,就是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經由機床主軸與工具內的中空通道噴向切削區。

3、結束語。

綜上所述,數控技術具有強大的功能和廣闊的應用前景,代表著金屬切削加工技術的發展方向。數控機床技術的進步和發展為現代制造業的發展提供了良好的條件,促使制造業向著高效、優質以及人性化的方向發展。隨著數控機床技術的發展和數控機床的廣泛應用,制造業將迎來一次足以撼動傳統制造業模式的深刻革命。

參考文獻

[1]韓榮第王揚張文生.現代機械加工新技術.北京:電子工業出版社2007

[2]張根寶.先進制造技術.重慶:重慶大學出版社2008綜述

第7篇:數控技術發展范文

Abstract:In this paper, mainly from the numerical control technology and industrial development to start the trend, the field of numerical control technology to China's problems in the analysis based on digital technology and the future of our industry to explore ways.

關鍵詞:數控技術 產業發展 途徑

Key words:Numerical control technology; industry; way

作者簡介:王亞杰 ,籍貫:遼寧省新民市 出生日期:1978.12.01

【中圖分類號】TG659-1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7069(2009)-06-0121-01

馬克思曾經說過,各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產。裝備工業的技術水平和現代化程度決定著一個國家的經濟水平和現代化程度,數控技術和裝備是發展新興技術產業和諸如信息技術及其產業、生物技術及其產業等尖端工業的最基本的裝備。因此,當今世界各工業發達的國家都通過各種途徑來發展數控技術,以提高其國家的制造能力,提高對市場的適應能力。世界各發達國家已經把大力發展以數控技術為核心的先進制造技術作為加速國家經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

在我國,數控技術與裝備的發展也得到了高度重視,在數控技術的研究開發方面也取得了重大進步,尤其是在通用微機數控領域,以PC平臺為基礎的國產數控系統,已經走在了世界前列。我國數控技術經過幾十年的發展歷程,奠定了數控技術發展的基礎,并形成了數控產業基地,建立了一些具有批量生產能力的數控系統生產廠,培養了一支數控研究,開發,管理人才的基本隊伍。但是我們也應該清醒地認識到,我國在數控技術和產業發展方面還存在諸多問題,主要是因為,首先,對我國數控產業進程的復雜性、艱巨性認識不足,對國外的封鎖扼殺、體制的不規范等估計不足。其次,企業在技術方面自主創新能力不足,核心技術能力不強,機床標準落后,水平較低,數控系統標準研究不足。再次,從技術層面關注數控產業比較多,但是很少從系統的角度考慮數控問題,沒有建立完整的高質量的配套體系和服務網絡等。最后,不良機制造造成人才流失,從而制約了技術的創新。這些問題制約了我國數控技術和產業發展,在技術水平上,大大落后于國外先進水平,尤其在高精尖方面更甚。在可持續發展方面,數控技術應用領域拓展能力不強,相關的規范也不標準,比較落后。在產業發展方面,市場占有率低,還沒有形成規模,可靠性不高,商品化程度不足,我國數控技術還沒有形成自己的品牌效應,用戶對之信心不足。如何解決我國在數控技術方面存在的問題,使數控技術和裝備從整體上邁入世界先進行列,是當前面臨的重要任務。以下主要從幾個方面來論述。

加強數控領域的技術創新。我國數控技術經歷了長期發展,取得了相當大的進步,但是這些進步主要是按國外已有的控制和驅動模式來開發國產數控系統,跟在別人后面走,按部就班地發展,技術方面比較落后,其中創新的成分太少。在此種情況下,我們必須認真理解落實“科學技術是第一生產力”,大大加強數控領域的技術創新,研究出具有中國特色的比較實用的先進數控技術,建立起自己的獨立的、先進的數控技術體系。同時,在此基礎上,根據我國的實力,發展具有中國特色的數控產品,逐步形成數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。

加強技術支持與服務。數控系統和數控機床是屬于典型的高科技產品,對于用戶來說,技術支持與服務相當重要。如果用戶買了數控機床或者數控系統,出現問題,沒有技術支持與服務,用戶就會對此種產品喪失信心,不會再買,這樣就消弱了市場,這也是以前國產數控產品喪失信譽的原因。

數控產業發展要堅持可持續發展道路。在可持續發展過程中,綠色是實現可持續發展的重要途徑,因此要加大綠色數控產品的開發,加快數控產品、數控產業的綠色化。具體可以從一下幾個方面來做,減少產品制造和使用過程中的環境污染,比如可以減少數控機床的鑄件結構,消除鑄造對環境的污染;以電傳動代替機械傳動,減少噪音污染;在制造和使用過程中,盡量降低資源消耗和能源消耗。大力發展綠色數控機床。綠色數控機床是材料消耗少,能耗低,沒有污染且壽命長的新型機床。在開發綠色機床中,用并聯結構代替串聯結構是開發綠色機床的一條重要途徑,會大大降低能源消耗和對環境的污染。大力發展數控技術來改造傳統機床。我國數控領域的重要發展方向就是加強用數控技術來改造傳統機床。

大力推進數控功能部件的專業化生產。數控系統提高后,必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。新型永磁電主軸單元已經成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件,但這類產品還存在諸多問題,因此,利用我國稀土永磁材料的優勢,開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元,對解決現有電主軸存在的問題很有效果,形成具有中國特色的新一代電主軸產品。高速高精度檢測裝置是數控機床發展的主題,與之相應的是需要高性能的控制和驅動,同時配以高品質的檢測環節。

數控產業化的最終成功應該通過數控機床在全國產業化和市場占有率上。在數控機床方面,應該大力發展低價位數控機床,使之成為國際市場上數控機床的主要發展趨勢,以價格低,質量高在市場站住腳,開拓國際國內市場。

第8篇:數控技術發展范文

摘要:簡要介紹了當今世界數控技術及裝備發展的趨勢及我國數控裝備技術發展和產業化的現狀,在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下,發展我國數控技術及裝備、提高我國制造業信息化水平和國際競爭能力的重要性,并從戰略和策略兩個層面提出了發展我國數控技術及裝備的幾點看法。裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業,而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。1數控技術的發展趨勢數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面[1~4]。1.1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/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。

從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面,國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上,伺服系統的MTBF值達到30000h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展,應用領域進一步擴大。

1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯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5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,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,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯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,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。

在EMO2001展會上,新日本工機的5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5面加工和5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。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。1.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面: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、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,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中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發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、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、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制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“ITplaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。1.4重視新技術標準、規范的建立1.4.1關于數控系統設計開發規范

如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定1.4.2關于數控標準

數控標準是制造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準,即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標準ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴于具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個制造過程,乃至各個工業領域產品信息的標準化。

STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命,對于數控技術的發展乃至整個制造業,將產生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統的制造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下,NC程序可以分散在互聯網上,這正是數控技術開放式、網絡化發展的方向。其次,STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。

目前,歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內制造業數據交換軟件的開發者,他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel),其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。2對我國數控技術及其產業發展的基本估計我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產數控機床的國內市場占有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。

b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數控技術的研究開發,尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.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。

b.產業化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產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;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數控系統新標準研究不夠。

3對我國數控技術和產業化發展的戰略思考3.1戰略考慮

我國是制造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要掌握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先從社會安全看,因為制造業是我國就業人口最多的行業,制造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。3.2發展策略

從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現制造裝備業的跨躍式發展

強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。

在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。

參考文獻:

[1]中國機床工具工業協會行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3):18-20.

[2]梁訓王宣,周延佑.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3):21-28.

第9篇:數控技術發展范文

【關鍵詞】數控技術 ; 發展 ; 應用

裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業(如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業)的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資,不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業,而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。

1 數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面[1~4]。

1.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢。

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。

在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/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。

從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面,國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上,伺服系統的MTBF值達到30000h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展,應用領域進一步擴大。

1.2 軸聯動加工和復合加工機床快速發展。

采用5軸聯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5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,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,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯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,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。

在EMO2001展會上,新日本工機的5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5面加工和5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。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢。

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面: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、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。

為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,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中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發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、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、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制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“IT plaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開放制造環境,簡稱OME)等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

2 對我國數控技術及其產業發展的基本估計

我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產數控機床的國內市場占有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。

2.1 奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。

2.2 初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。

2.3 建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數控技術的研究開發,尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。

a.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。

b.產業化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產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;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。

c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。

d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數控系統新標準研究不夠。

3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考

3.1 戰略考慮。

我國是制造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要掌握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國制造業將進一步“空芯”。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先從社會安全看,因為制造業是我國就業人口最多的行業,制造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。

3.2 發展策略。

從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現制造裝備業的跨躍式發展。

強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。

在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。

參考文獻

[1] 中國機床工具工業協會 行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3):18-20.

[2] 梁訓王宣 ,周延佑.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3):21-28.

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