关于数控机床发展的几点思考

摘 要 从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。本文简要分析了数控机床在我国的发展现状及改进,数控机床在我国的发展前景,并提出了数控机床的发展趋势。

关键词 发展现状;改进措施;发展趋势

中图分类号TG659文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)31-0070-02

0 引言

数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。我国数控机床的发展经历了30年的跌宕起伏,已经进入成熟期。

1 数控机床的发展现状及改进措施

我国数控技术的发展起步于20世纪50年代,通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。尽管如此,进口机床的发展势头依然强劲,从2002年开始,中国连续3年成为世界机床消费、机床进口第一大国,国产机床市场占有率连年下降,1999年是33.6%,2003年仅占27.7%。1999年机床进口额为8.78亿美元(7 624台),2003年达27.1亿美元(23 320台),相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力,究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。

我们应看清形势,充分认识国产数控机床的不足,努力发展先进技术,加大技术创新与培训服务力度,以缩短与发达国家之间的差距。

1.1 加大人才培养力度

从我国数控机床的发展形式来看,迫切需要培养两类数控技术人才:第一种是精通数控机床结构的人员,他们具有扎实的理论基础,能够不断改进数孔机床的性能,不断提高能效比和加工精度等;第二种是精通数控系统电气的人员,他们能够改进现有的加工功能、加工工种、加工效率等甚至设计数控机床的新功能。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度,为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑。

1.2 不断创新改进

国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件与发达国家相关产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术,但缺乏对机床结构与精度、可靠性、人性化设计等基础性技术的研究,忽视了自主开发能力的培育,需要不断进行技术创新和改进,不断缩小与发达国家的差距,提高我国数控机床在同行业内的地位。

1.3 制造水平与管理手段依然落后

一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高,工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模,有的对先进高效刀具缺乏基本了解,不能提供较好的工艺解决方案,从而阻碍我国数控技术的发展。甚至加工手段基本以普通机床与低效刀具为主,装配调试完全靠手工,加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。因此,我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。

2 数控机床在我国的发展前景

随着我国数控技术的飞快发展,我国在“十一五”时期已基本确定数控机床产业的发展目标及重点,未来5年的突破重点是:大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件。

“十一五”我国数控机床开发的重点:一是重点发展关键功能部件和数控系统,为数控机床产品升级奠定基础。主要发展项目包括中高档数控系统、高速主轴及其伺服单元、高性能刀库及机械手、全功能数控刀架和数控转台等;二是高精度数字化测量仪器和数控刀具;三是满足国家重点工程需要,实施高级型数控机床示范工程。重点发展的高级数控机床范围有:高速、精密数控车床,车削中心类及四轴以上联动的复合加工机床;高速、高精度数控铣镗床及立卧式加工中心;重型、超重型数控机床;数控磨床;数控电加工机床;数控专用机床及生产线等。

3 数控机床的发展趋势

随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。随着这些技术的应用以及加工对象的多样化和复杂化,数控技术向功能复合化、高精度化、高速化、控制智能化、系统化、体系开放化、驱动并联化、极端化(大型化和微型化)、新型功能部件、高可靠性、加工过程绿色化的方向发展,本文对其中2种进行简单阐述。

3.1 功能复合化

复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。

3.2 驱动并联化

并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向。并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。

参考文献

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