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数控车床前景以及生产趋势

责任编辑:澳门赌博网,真钱赌博网,博彩评级网导航  发布时间:2014-10-14
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数控车床前景怎样

  数控技能是指用数字、文字和标记组成的数字指令来实现一台或多台呆板配置举措控制的技能。它所控制的通常是位置、角度、速度等呆板量和与呆板能量流向有关的开关量。数控的孕育产生依赖于数据载体和二进制情势数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有资助成果的控制体系被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院举行了数据快速运算和传输,奠定了当代谋略机,包罗谋略机数字控制体系的根本。数控技能是与机床控制密切联合生长起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为天下呆板工业史上一件划期间的变乱,推动了自动化的生长。

  现在,数控技能也叫谋略机数控技能,现在它是接纳谋略机实现数字步调控制的技能。这种技能用谋略机按事先存贮的控制步调来实行对配置的控制成果。由于接纳谋略机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理惩罚、运算、逻辑果断等种种控制机能的实现,均可议决谋略机软件来完成。

  数控机床是一种技能密集度及自动化程度很高的机电一体化加工配置,是综合应用谋略机、自动控制、自动检测及精密...加工精度高,质量容易包管,生长前景非常辽阔,因此掌握数控车床的加工编程技能尤为紧张

  数控机床生长趋势

  4月19日从第七届中国国际机床展获悉,随着科学技能不停生长,数控机床的生长也越来越快,数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化偏向生长。 高性能:随着数控体系集成度的增强,数控机床也实现多台会合控制,乃至远距离遥控。高精度:数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高,而精度的连结性要好。高速度:数控机床各轴运行的速度将大大加快。高柔性:数控机床的柔性化将向自动化程度更高的偏向生长,将办理、物流及各相应辅机集成柔性制造体系。模块化:数控机床要收缩周期和低沉成本,就肯定向模块化偏向生长,这既有利于制造商又有利于客户。 我国近几年纪控机床虽然生长较快,但与国际先辈水平还存在肯定的差距,紧张体现在:可靠性差,表面质量差,产品开辟周期长,应变本领差。为了缩小与天下先辈水平的差距,有关专家发起机床企业应在以下6个方面着力研究:1.加放肆度实施质量工程,提高数控机床的无妨碍率。2.跟踪国际水平,使数控机床向高效高精方面生长。3.加大成套计划开辟本领上求突破。4.发挥办事优势,扩大市场占据率。5.多品种制造,餍足差异层次的用户。6.模块化计划,收缩 开辟周期,快速相应市场。 数控机床利用范畴越来越大,国内国际市场容量也越来越大,但竞争也会加剧,我们只有紧跟先辈技能进步的大偏向,并不停创新,才气赶超天下先辈水平。 中国冶金报

  数控技能和装备生长趋势及对策

  1 数控技能的生长趋势

  数控技能的应用不光给传统制造业带来了革命性的变革,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技能的不停生长和应用范畴的扩大,他对国计民生的一些紧张行业(it、汽车、轻工、医疗等)的生长起着越来越紧张的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是当代生长的大趋势。从现在天下上数控技能及其装备生长的趋势来看,其紧张研究热点有以下几个方面〔1~4〕。

  1.1 高速、高精加工技能及装备的新趋势

  效率、质量是先辈制造技能的主体。高速、高精加工技能可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,收缩生产周期和提高市场竞争本领。为这天本先端技能研究会将其列为5大当代制造技能之一,国际生产工程学会(cirp)将其确定为21世纪的中间研究偏向之一。 在轿车工业范畴,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须办理的重点问题之一;在航空和宇航工业范畴,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,质料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的环境下,才气对这些筋、壁举行加工。近来接纳大型团体铝合金坯料“掏空”的要领来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件议决浩繁的铆钉、螺钉和其他团结要领拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

  从emo2001展会环境来看,高速加工中间进给速度可达80m/min,乃至更高,空运行速度可达100m/min左右。现在天下上许多汽车厂,包罗我国的上海通用汽车公司,已经接纳以高速加工中间组成的生产线部门替代组合机床。美国cincinnati公司的hypermach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁灰机零件,只用30min,而同样的零件在一样平常高速铣床加工需3h,在平凡铣床加工需8h;德国dmg公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面,近10年来,平凡级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中间则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

  在可靠性方面,外洋数控装置的mtbf值已达6 000h以上,伺服体系的mtbf值到达30000h以上,体现出非常高的可靠性。

  为了实现高速、高精加工,与之配套的成果部件如电主轴、直线电机得到了快速的生长,应用范畴进一步扩大。

  1.2 5轴联动加工和复合加工机床快速生长

  接纳5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳多少形状举行切削,不但光洁度高,而且效率也大幅度提高。一样平常认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是利用立方氮化硼等超硬质料铣刀举行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但已往因5轴联动数控体系、主机布局庞大等缘故原由,其代价要比3轴联动数控机床超过跨过数倍,加之编程技能难度较大,制约了5轴联动机床的生长。 当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头布局大为简化,其制造难度和成本大幅度低沉,数控体系的代价差距缩小。因此促进了复合主轴头范例5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的生长。

  在emo2001展会上,新日本工机的5面加工机床接纳复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和恣意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国dmg公司展出dmuvoution系列加工中间,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由cnc体系控制或cad/cam直接或间接控制。 1.3 智能化、开放式、网络化成为今世数控体系生长的紧张趋势

  21世纪的数控装备将是具有肯定智能化的体系,智能化的内容包罗在数控体系中的各个方面:为寻求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工进程的自顺应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及利用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自顺应运算、自动辨认负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;另有智能诊断、智能监控方面的内容、方便体系的诊断及维修等。 为办理传统的数控体系关闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。现在许多国家对开放式数控体系举行研究,如美国的ngc(the next generation work-station/machine control)、欧共体的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller),中国的onc(open numerical control system)等。数控体系开放化已经成为数控体系的将来之路。所谓开放式数控体系便是数控体系的开辟可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,议决变化、增长或剪裁布局东西(数控成果),形成系列化,并可方便地将用户的特别应用和技能法门集成到控制体系中,快速实现差异品种、差异档次的开放式数控体系,形成具有鲜来日诰日性的名牌产品。现在开放式数控体系的体系布局范例、通信范例、配置范例、运行平台、数控体系成果库以及数控体系成果软件开辟东西等是当前研究的核心。

  网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地餍足生产线、制造体系、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、假造企业、环球制造的根本单元。国内外一些著名数控机床和数控体系制造公司都在近两年推出了相干的新观点和样机,如在emo2001展中,日本山崎马扎克(mazak)公司展出的“cyberproduction center”(智能生产控制中间,简称cpc);日本大隈(okuma)机床公司展出“it plaza”(信息技能广场,简称it广场);德国西门子(siemens)公司展出的open manufacturing environment(开放制造环境,简称ome)等,反应了数控机床加工向网络化偏向生长的趋势。

  1.4 珍视新技能尺度、范例的创建 1.4.1 关于数控体系计划开辟范例

  如前所述,开放式数控体系有更好的通用性、柔性、顺应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略生长筹划,并举行开放式体系布局数控体系范例(omac、osaca、osec)的研究和订定,天下3个最大的经济体在短期内举行了险些雷同的科学筹划和范例的订定,预示了数控技能的一个新的变革时期的到临。我国在2000年也开始举行中国的onc数控体系的范例框架的研究和订定。 1.4.2 关于数控尺度

  数控尺度是制造业信息化生长的一种趋势。数控技能诞生后的50年间的信息互换都是基于iso6983尺度,即接纳g,m代码形貌怎样(how)加工,其素质特征是面向加工进程,显然,他已越来越不能餍足当代数控技能高速生长的必要。为此,国际上正在研究和订定一种新的cnc体系尺度iso14649(step-nc),其目的是提供一种不依赖于具体体系的中性机制,可以大概形貌产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造进程,以致各个工业范畴产品信息的尺度化。

  step-nc的出现大概是数控技能范畴的一次革命,对付数控技能的生长以致整个制造业,将孕育产生深远的影响。首先,step-nc提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,nc加工步调都墟市在单个谋略机上。而在新尺度下,nc步调可以疏散在互联网上,这正是数控技能开放式、网络化生长的偏向。其次,step-nc数控体系还可大大淘汰加工图纸(约75%)、加工步调方式时间(约35%)和加工时间(约50%)。

  现在,泰西国家非常珍视step-nc的研究,欧洲提倡了step-nc的ims筹划(1999.1.1~2001.12.31)。加入这项筹划的有来自欧洲和日本的20个cad/cam/capp/cnc用户、厂商和学术机构。美国的step tools公司是环球范畴内制造业数据互换软件的开辟者,他已经开辟了用作数控机床加工信息互换的超级模型(super model),其目的是用统一的范例形貌全部加工进程。现在这种新的数据互换格局已经在配备了siemens、fidia以及欧洲osaca-nc数控体系的原型样机上举行了验证。

  2 对我国数控技能及其产业生长的根本预计

  我国数控技能起步于1958年,近50年的生长进程大抵可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即关闭式生长阶段。在此阶段,由于外洋的技能封锁和我国的根本条件的限定,数控技能的生长较为迟钝。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”时期以及“八五”的前期,即引进技能,消化汲取,开端创建起国产化体系阶段。在此阶段,由于革新开放和国家的珍视,以及研究开辟环境和国际环境的改进,我国数控技能的研究、开辟以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”时期,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占据率达50%,配国产数控体系(普遍型)也到达了10%。

  纵观我国数控技能近50年的生长进程,特别是颠末4个5年筹划的攻关,总体来看取得了以下结果。

  a.奠定了数控技能生长的根本,根本掌握了当代数控技能。我国现在已根本掌握了从数控体系、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的根本技能,此中大部门技能已具备举行商品化开辟的根本,部门技能已商品化、产业化。

  b.开端形成了数控产业基地。在攻关结果和部门技能商品化的根本上,创建了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产本领的数控体系生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服体系和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等多少数控主机生产厂。这些生产厂根本形成了我国的数控产业基地。

  c.创建了一支数控研究、开辟、办理人才的根本步队。

  虽然在数控技能的研究开辟以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要苏醒地了解到,我国高端数控技能的研究开辟,尤其是在产业化方面的技能水平现状与我国的现实需求另有较大的差距。虽然从纵向看我国的生长速度很快,但横向比(与外洋比拟)不但技能水平有差距,在某些方面生长速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技能水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技能水温和产业化水平预计大抵如下。

  a.技能水平上,与外洋先辈水平约莫落后10~15年,在高精尖技能方面则更大。 b.产业化水平上,市场占据率低,品种包围率小,还没有形陈范围生产;成果部件专业化生产水平及成套本领较低;表面质量相对差;可靠性不高,商品化程度不够;国产数控体系尚未创建本身的品牌效应,用户信心不够。

  c.可连续生长的本领上,对竞争前数控技能的研究开辟、工程化本领较弱;数控技能应用范畴拓展力度不强;相干尺度范例的研究、订定滞后。

  分析存在上述差距的紧张缘故原由有以下几个方面。

  a.了解方面。对国产数控产业进程困难性、庞大性和长期性的特点了解不够;对市场的不范例、外洋的封锁加扼杀、体制等困难预计不够;对我国数控技能应用水平及本领分析不够。 b.体系方面。从技能的角度关注数控产业化问题的时间多,从体系的、产业链的角度综合思量数控产业化问题的时间少;没有创建完备的高质量的配套体系、完善的培训、办事网络等支持体系。

  c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技能及技能蹊径创新、产品创新,且制约了筹划的有效实施,每每筹划理想,实施困难。

  d.技能方面。企业在技能方面自主创新本领不强,核心技能的工程化本领不强。机床尺度落后,水平较低,数控体系新尺度研究不够。 3 对我国数控技能和产业化生长的战略思考 3.1 战略思量

  我国是制造大国,在天下产业转移中要只管即便继承前端而不是后端的转移,即要掌握先辈制造核心技能,否则在新一轮国际产业布局调解中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为价格,互换得到的大概仅仅是天下新经济格局中的国际“加工中间”和“组装中间”,而非掌握核心技能的制造中间的职位地方,这样将会紧张影响我国当代制造业的生长进程。 我们应站在国家宁静战略的高度来珍视数控技能和产业问题,首先从社会宁静看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业生长不但可提高人民的生存水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳固;其次从国防宁静看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限定,“东芝变乱”和“考克斯报告”便是最好的例证。 3.2 生长战略

  从我国根本国情的角度出发,以国家的战略需求和百姓经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争本领和产业化水平为目的,用体系的要领,选择可以大概主导21世纪初期我国制造装备业生长升级的要害技能以及支持产业化生长的支持技能、配套技能作为研究开辟的内容,实现制造装备业的跨跃式生长。

  强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典范数字化呆板、重点行业要害配置等)发动数控产业的生长。重点办理数控体系和相干成果部件(数字化伺服体系与电机、高速电主轴体系和新型装备的附件等)的可靠性和生产范围问题。没有范围就不会有高可靠性的产品;没有范围就不会有代价低廉而富有竞争力的产品;虽然,没有范围中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的精密联合,以“做得出、用得上、卖得失”为目的,按国家意志实施攻关,以办理国家之急需。

  在竞争前数控技能方面,强调创新,强调研究开辟具有自主知识产权的技能和产品,为我国数控产业、装备制造业以致整个制造业的可连续生长奠定根本。

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