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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;新技術(shù);趨勢(shì)
0 引言
在世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快的影響下,各個(gè)國(guó)家間呈現(xiàn)出越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng),并且這為企業(yè)的良好發(fā)展提供了契機(jī),尤其是制造行業(yè)應(yīng)當(dāng)把握住機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。應(yīng)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)促進(jìn)了制造行業(yè)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床技術(shù)的特點(diǎn)是質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高,因此能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)理想的經(jīng)濟(jì)效益。
1 數(shù)控機(jī)床的組成部分和特點(diǎn)
通常而言,數(shù)控機(jī)床的組成部分是:(1)主機(jī),其屬于數(shù)控機(jī)床的主體,數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件是主軸、立柱、機(jī)床身等,其作用是為了對(duì)機(jī)械部件進(jìn)行切削加工;(2)數(shù)控設(shè)備,其屬于數(shù)控機(jī)床的核心部分,主要有軟件和硬件(紙帶閱讀機(jī)、鍵盒、CRT顯示器、印刷電路板),用以將數(shù)字化零件程序輸入,且存儲(chǔ)輸入信息、插補(bǔ)運(yùn)算、變換數(shù)據(jù),以及進(jìn)行一系列的控制;(3)驅(qū)動(dòng)設(shè)備,其屬于數(shù)控機(jī)床執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)部分,主要有進(jìn)給電機(jī)、主軸電機(jī)、進(jìn)給單元,以及驅(qū)動(dòng)單元組成。基于數(shù)控設(shè)備的控制,借助電液伺服系統(tǒng)或電氣完成進(jìn)給與主軸驅(qū)動(dòng)。在幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)的情況下,能夠加工空間曲線、平面曲線、直線,定位;(4)輔助設(shè)備,其指的是數(shù)控機(jī)床的一部分配件,確保數(shù)控機(jī)床的監(jiān)測(cè)、照明、、排屑、冷卻等,這主要有監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備、刀具設(shè)備、數(shù)控分度頭、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)、交換工作臺(tái)、排屑設(shè)備、氣動(dòng)設(shè)備,液壓設(shè)備等等;(5)編程和其它的一些附屬裝置,其主要作用是存儲(chǔ)和編制零件程序。
在數(shù)控單元當(dāng)中包括數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控與操作部分,其屬于數(shù)控機(jī)床的核心。相比較于普通的機(jī)床,數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是:(1)生產(chǎn)效率高(通常是普通機(jī)床的幾倍)、機(jī)床的剛性大,精度高;(2)加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定;(3)機(jī)床的自動(dòng)化能力強(qiáng)、能夠使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕;(4)能夠?qū)嵤┒嘧鴺?biāo)聯(lián)動(dòng),可以對(duì)復(fù)雜形狀的零件進(jìn)行加工;(5)在改變加工零件的情況下,通常僅僅要求對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行改變,如此能夠使生產(chǎn)準(zhǔn)備的時(shí)間減少;(6)需要操作工作者和維修工作者都具備較高的素質(zhì)。
2 數(shù)控機(jī)床新技術(shù)的特性
(1)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用新型智能化的機(jī)器人。在最初的階段,智能機(jī)器人的工作主要是裝卸搬運(yùn),在日益進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)影響下,新型的智能機(jī)器人業(yè)已具備視覺(jué)與觸覺(jué)的功能,可以憑借感官完成一些人工方面的事項(xiàng)。應(yīng)用一些智能機(jī)器人不但使大量的物力和人力節(jié)省,而且也使大量的費(fèi)用減少。
(2)復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用。復(fù)合加工業(yè)已由初期的鉆、車等加工步驟向加工齒面、削磨內(nèi)外圓,以及表面助理轉(zhuǎn)變。
(3)直驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用。功率和扭矩較大的直線點(diǎn)擊重點(diǎn)用在重載機(jī)床與高速機(jī)床,這不但使高定位精度和快速度實(shí)現(xiàn),而且力矩電機(jī)會(huì)代替普通的機(jī)械傳動(dòng)。在國(guó)際機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中,業(yè)已出現(xiàn)相似的成功例子,接下來(lái)的發(fā)展就是推廣與普及。
(4)應(yīng)用綠色機(jī)床技術(shù)。學(xué)術(shù)界很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)探究的重點(diǎn)就是綠色機(jī)床。在注重?cái)?shù)控機(jī)床高精度和高速度的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)重視它的環(huán)保性。機(jī)床的環(huán)保會(huì)對(duì)人們的健康產(chǎn)生直接性的影響,怎樣節(jié)能減排以及確保工作者身體健康以及提高工作效率,這是綠色機(jī)床的根本所在。
3 數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)高精度。各個(gè)工業(yè)大國(guó)都十分注重提升數(shù)控機(jī)床的加工精度,通常來(lái)講,數(shù)控機(jī)床的加工精度涵蓋數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的幾何精度和數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的加工精度。在提高數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定性以及應(yīng)用補(bǔ)償技術(shù)和輔助策略的基礎(chǔ)上能夠大大地提高數(shù)控機(jī)床的精度。
(2)高穩(wěn)定性。針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的制造商來(lái)講,其非常重視的一個(gè)問(wèn)題是數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性,如果一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性能非常高,就會(huì)使數(shù)控機(jī)床的事故率大大地降低,這不但有利于制造工作的順利進(jìn)行,而且有利于生產(chǎn)效率的大大提升。為此,衡量數(shù)控機(jī)床質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)是數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性。
(3)高效性。具體來(lái)講,高效性是指大大地提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行速度,這一是能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效率的提升,二是能夠使投入的費(fèi)用降低,在生產(chǎn)的過(guò)程中普遍性地應(yīng)用零件的高速加工。
(4)智能化。針對(duì)各種領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程而言,一致的理想是智能化。應(yīng)用一種模擬網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控與數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),憑借電子計(jì)算機(jī)編制本來(lái)人工操作的運(yùn)行程序?yàn)橐环N既定的模式,且以機(jī)器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言,應(yīng)用智能化重點(diǎn)包括智能維修、智能分析,以及智能監(jiān)控。
(5)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化又稱“e-制造”,是把數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制,在計(jì)算機(jī)上操作使用,虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造等高端技術(shù)也越來(lái)越多地為工程技術(shù)人員所追求。通過(guò)軟件智能替代復(fù)雜的硬件,正在成為當(dāng)代機(jī)床發(fā)展的重要趨勢(shì)。
4 結(jié)論
總之,數(shù)控加工技術(shù)對(duì)于制造業(yè)的重要性不言而喻, 其對(duì)一國(guó)經(jīng)濟(jì)、國(guó)防、綜合實(shí)力和國(guó)際地位的推動(dòng)作用是十分突出的。針對(duì)制造領(lǐng)域的重要性來(lái)講,數(shù)控加工技術(shù)舉足輕重。其有利于國(guó)家綜合實(shí)力、國(guó)防經(jīng)濟(jì),以及國(guó)際地位的提升,當(dāng)前形勢(shì)下,一個(gè)非常顯著的問(wèn)題是我國(guó)的制造領(lǐng)域的發(fā)展不夠先進(jìn),依舊滯后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,這就要求進(jìn)一步地探究數(shù)控加工這種機(jī)械制造技術(shù)。在對(duì)新型技術(shù)引進(jìn)的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)不斷地創(chuàng)新,進(jìn)而不再依賴于發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控技術(shù),自主研發(fā)有著國(guó)際先進(jìn)能力的數(shù)控機(jī)床技術(shù),從而使我國(guó)逐步地轉(zhuǎn)變成為世界性的制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 現(xiàn)狀 趨勢(shì)
1、前言
進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸走進(jìn)了全球經(jīng)濟(jì)一體化的舞臺(tái),進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。我國(guó)機(jī)床制造業(yè)社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程中大規(guī)模需要的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也遭受到了來(lái)自國(guó)外制造業(yè)的強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)壓力,加速技術(shù)的引進(jìn)和自主研發(fā)是解決機(jī)床制造業(yè)快速騰飛的關(guān)鍵。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷的擴(kuò)大,因此,其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀,并指出了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
2、我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀
改革開(kāi)放后,我國(guó)數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機(jī)遇。在80年代初,我國(guó)先后從美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù),填補(bǔ)了我國(guó)在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個(gè)時(shí)代的的數(shù)控系統(tǒng),通過(guò)不斷的完善,這些系統(tǒng)的可靠性得到了用戶的肯定,總而結(jié)束了我國(guó)數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸,這個(gè)時(shí)期的數(shù)控機(jī)床技術(shù)我國(guó)還是主要以借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為主,對(duì)一些知識(shí)進(jìn)行消化吸收。在90年代,我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個(gè)階段國(guó)家針對(duì)實(shí)際情況,先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)(FMS)開(kāi)發(fā)研究”、“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS工程)的研究”等一系列重大的科研項(xiàng)目,大力推動(dòng)我國(guó)數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進(jìn)程。這樣我國(guó)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),也由進(jìn)口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國(guó)已有數(shù)十家的研究所和企業(yè)可以從事各類數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。其中比較知名的有北京的KND系統(tǒng)、南京的華興系統(tǒng)、成都的廣泰系統(tǒng)等。
但是由于我國(guó)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的起步比較晚,在一些領(lǐng)域的研究還是很存在差距。導(dǎo)致在數(shù)控機(jī)床的性能和可靠性方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在著距離。目前在推動(dòng)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中,我國(guó)的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問(wèn)題。如:缺乏核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、缺乏有效的管理機(jī)制、在與國(guó)際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)缺乏實(shí)力等問(wèn)題。
3、數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 高速化和高精度化
盡管很多年前就已經(jīng)提出了數(shù)控機(jī)床的高速化和高精度發(fā)展的目標(biāo),但是在科學(xué)探索的路上是沒(méi)有盡頭的。而且目前對(duì)高精度、高速度的內(nèi)涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量是數(shù)控機(jī)床一直的追求。更高的速度和更精準(zhǔn)的加工技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
3.2 智能化
21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑D壳?,智能化的理念已?jīng)滲透到了數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分。如加工過(guò)程的對(duì)工藝的自調(diào)節(jié)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)顯示。還為了提高驅(qū)動(dòng)方便的各種人性化設(shè)計(jì),如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修,已經(jīng)有智能診斷、智能監(jiān)控程序和感應(yīng)裝置,方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)進(jìn)行反饋和維護(hù),減少了查找故障的時(shí)間,為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展提供了機(jī)會(huì)。
3.3驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化
并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷,在機(jī)床主軸(一般為動(dòng)平臺(tái))與機(jī)座(一般為靜平臺(tái))之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),通過(guò)控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng),可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能,更能滿足復(fù)雜特種零件的加工,具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。
3.4 網(wǎng)絡(luò)化
現(xiàn)在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始嘗試對(duì)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗(yàn)。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)機(jī)床進(jìn)行連接,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測(cè)功能,同時(shí)也方便對(duì)機(jī)床程序的修改。目前數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個(gè)方面的能力:一是可以將程序從監(jiān)測(cè)室可靠的傳輸?shù)矫颗_(tái)機(jī)床,然后對(duì)其運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控;二是可以隨時(shí)采集到每臺(tái)機(jī)床的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行查看和備份;三是可以將不同機(jī)床間的程序進(jìn)行相互交換,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;四是可以在線提取到每臺(tái)數(shù)控機(jī)床的刀具磨損情況和估計(jì)刀具的使用壽命,然后電腦實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控?fù)Q刀程序的執(zhí)行。
4、結(jié)語(yǔ)
目前,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異,高速化、高精度化、智能化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。中國(guó)作為一個(gè)制造大國(guó),數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國(guó)際同行存在著很多的不足。中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)該重視對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)人才的培養(yǎng),努力打造具有自主品牌的核心產(chǎn)品。力爭(zhēng)早日擺脫目前在高精端設(shè)備上依賴進(jìn)口的局面,為把我國(guó)從一個(gè)制造大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)研發(fā)大國(guó)而奮斗。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù),曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè),所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng),從90年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升,在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同,生產(chǎn)任務(wù)飽滿。
我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段,許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō),技術(shù)水平不高,質(zhì)量不佳,所以在90年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整,經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期,那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%,庫(kù)存超過(guò)4個(gè)月。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng),加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批,投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān),對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用,尤其是在1999年以后,國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從2000年8月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001年4月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上,也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。
二、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。
2.1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì):效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。
在加工精度方面,近10年來(lái),普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)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(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。
在可靠性方面,國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.25軸聯(lián)動(dòng)加工bsp:采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。
在EMO2001展會(huì)上,新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭,可實(shí)現(xiàn)4個(gè)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(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn),還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)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(lián)動(dòng)加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
2.3 智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì):21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等;簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化,如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生產(chǎn)控制中心,簡(jiǎn)稱CPC);日本大隈(Okuma)機(jī)床公司展出“IT plaza”(信息技術(shù)廣場(chǎng),簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng));德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(開(kāi)放制造環(huán)境,簡(jiǎn)稱OME)等,反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。
三、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力,并將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重大的推動(dòng)作用,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介
數(shù)控機(jī)床是基于現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上的一種產(chǎn)品,其可以將科學(xué)技術(shù)融入生產(chǎn)中,并與系統(tǒng)的操作指令相結(jié)合,從而能夠?qū)崿F(xiàn)信息化的產(chǎn)品生產(chǎn)。在實(shí)際運(yùn)行數(shù)控機(jī)床的操作中,信息以及數(shù)據(jù)是其中最基礎(chǔ)的部分,要一切以產(chǎn)品的需求為目標(biāo),將產(chǎn)品信息正確無(wú)差錯(cuò)錄入進(jìn)系統(tǒng),保證最終產(chǎn)品生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。此外,在操作的過(guò)程中,要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控,尤其是生產(chǎn)效率以及質(zhì)量;除了加強(qiáng)監(jiān)控,還要注重?cái)?shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)型升級(jí),并定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。PCB數(shù)控機(jī)械鉆孔是數(shù)控機(jī)床的一種具體表現(xiàn)。PCB,即印刷線路板,一般指在絕緣材料上,按照一定的方案設(shè)計(jì),將印刷線路以及印刷元件組合形成印刷電路板。在線路板上鉆孔的方法一般有兩種,即激光鉆孔和數(shù)控機(jī)械鉆孔。與激光鉆孔相比,數(shù)控機(jī)械鉆孔一般對(duì)加工材料的適應(yīng)性較強(qiáng),成本較低等明顯優(yōu)勢(shì),因此,被廣泛使用。
2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)
全球經(jīng)濟(jì)以及工業(yè)化的不斷發(fā)展,促使了科技的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。在這一大的時(shí)代背景下,數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)也在不斷的完善與發(fā)展。就現(xiàn)階段而言,數(shù)控技術(shù)正朝著智能化、高精度的方向邁進(jìn)。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,數(shù)控機(jī)床是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),更多的是應(yīng)用與機(jī)械生產(chǎn)中,這就對(duì)機(jī)床的穩(wěn)定性以及完整性提出了很高的要求。數(shù)控機(jī)床的廣泛使用能夠有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率,對(duì)保證產(chǎn)品的性能也有一定的促進(jìn)作用。主軸的帶動(dòng)是數(shù)控機(jī)床的主要部分,其原理是利用設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其余部分的輔助支撐,從而進(jìn)一步達(dá)到整體控制數(shù)控機(jī)床的目的??茖W(xué)的數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提高其工作效率起到了至關(guān)重要的作用,尤其是主軸的部分,因此,這就需要我們利用現(xiàn)代科技以及現(xiàn)代的工業(yè)制造技術(shù)不斷的改進(jìn)數(shù)控機(jī)床的主軸部分,特別是其運(yùn)轉(zhuǎn)速度。以PCB數(shù)控鉆孔為例,其原理是利用X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸,當(dāng)X以及Y軸達(dá)到指定的目標(biāo)坐標(biāo)后,Z軸遵循計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令,執(zhí)行精密鉆孔操作。與其余工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的PCB數(shù)控鉆孔的出現(xiàn)較晚,但是發(fā)展卻相對(duì)更迅速一些。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,經(jīng)過(guò)了三十多年的發(fā)展,我國(guó)的PCB數(shù)控鉆孔技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,尤其是在精密孔的加工、運(yùn)轉(zhuǎn)速度等方面。就現(xiàn)階段我國(guó)的實(shí)際情況而言,PCB數(shù)控鉆孔的發(fā)展主要朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。(1)超高精度、超高運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也十分迅速。為了能夠與工業(yè)發(fā)展的速度相匹配,數(shù)控機(jī)床必須要具備超高精度以及超高運(yùn)轉(zhuǎn)速度的優(yōu)勢(shì),這兩點(diǎn)是評(píng)價(jià)數(shù)控PCB數(shù)控鉆孔的最為關(guān)鍵的因素,其好壞對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率有著決定性的作用。(2)提高可靠性。除了上述的運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及精度外,可靠性也是評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床的重要指標(biāo)之一。以國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)為例,數(shù)控機(jī)床中數(shù)控系統(tǒng)的MTBF(平均故障間隔時(shí)間)已達(dá)到6000h以上,平均無(wú)故障時(shí)間大于10000h,具有相當(dāng)大的可靠性。但是,就我國(guó)目前可達(dá)到的水平而言,數(shù)控系統(tǒng)的MTBF只有3000h小時(shí)左右,達(dá)到5000h的非常少。除此之外,數(shù)控機(jī)床整機(jī)的平均無(wú)故障時(shí)間可以達(dá)到800h;而我國(guó),目前已知的最長(zhǎng)時(shí)間只有300h。因此,提高數(shù)控機(jī)床的可靠性非常有必要。在之后的發(fā)展道路上,數(shù)控機(jī)床可以充分利用現(xiàn)代高科技,包括集成電路等,提高其可靠性。其次,還要增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床自身的故障診斷排除系統(tǒng)、自我修復(fù)系統(tǒng)、以及自我保護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)一步提高其可靠性。(3)實(shí)時(shí)智能化。以PCB鉆孔為例,其發(fā)展的早期較為簡(jiǎn)單,只需滿足簡(jiǎn)單的數(shù)控機(jī)械鉆孔的目的。而隨著智能化的不斷發(fā)展,PCB數(shù)控鉆孔也與其結(jié)合并發(fā)展。PCB數(shù)控機(jī)械鉆孔的實(shí)時(shí)智能化的方法主要是對(duì)相關(guān)影響運(yùn)行精度和運(yùn)行速度的因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、建模等,并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)做出及時(shí)準(zhǔn)確的判斷以及決策。通過(guò)這一流程,可以對(duì)數(shù)控鉆孔的精度不斷改進(jìn),從而得到相對(duì)最為精確的結(jié)果。此外,實(shí)時(shí)智能化還能提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率以及自我修復(fù)功能。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),實(shí)時(shí)智能可以第一時(shí)間判斷故障位置、故障原因,進(jìn)行故障報(bào)警,并自動(dòng)脫離故障模塊,接入備用模塊,實(shí)施系統(tǒng)的自我修復(fù)。因此,實(shí)時(shí)智能化是數(shù)控機(jī)床的未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。(4)控制系統(tǒng)小型化。在數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中,應(yīng)該會(huì)采取超高集成度的印刷電路板,使得控制系統(tǒng)更加小型化。此外,還可以采用新型超薄液晶顯示屏,更進(jìn)一步的縮小控制系統(tǒng)的體積,更便于數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作。(5)創(chuàng)新能力的不斷提高。雖然我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展速度較快,但是創(chuàng)新能力明顯不足。目前而言,我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展主要處于模仿國(guó)外階段,自主創(chuàng)新只占了比較小的一部分。因此,為了促進(jìn)我國(guó)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的快速發(fā)展,必須提高自主創(chuàng)新能力,將更多的科技與信息化融入其中,才能提高相關(guān)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略
數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)在工業(yè)的發(fā)展中起到了十分重要的作用,可以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。因此,我們要不斷的對(duì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。以PCB數(shù)控鉆孔為例,主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化:(1)提高機(jī)床的穩(wěn)定性。提高這一類型數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性,主要從系統(tǒng)的加速度控制以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面考慮。PCB數(shù)控鉆孔的運(yùn)動(dòng)位移較小,起止時(shí)間間隔很短,因此,就造成了定位不準(zhǔn)確的結(jié)果。因此,在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,必須采用合理的方式,提高運(yùn)行的穩(wěn)定性以及定點(diǎn)的準(zhǔn)確性,減少操作中的慣性;此外,還可以使用一些特殊的材料,提高系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性,達(dá)到定點(diǎn)準(zhǔn)確的目的。具體來(lái)說(shuō),可以采用以下措施:盡量使用剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減少各方向軸移動(dòng)物體質(zhì)量、加大靜態(tài)物體質(zhì)量以及適當(dāng)使用防震材料等。(2)提高主軸的運(yùn)行精度和速度。主軸的運(yùn)行精度以及速度是評(píng)價(jià)PCB數(shù)控鉆孔機(jī)床的重要指標(biāo)之一。在數(shù)控機(jī)械結(jié)構(gòu)中,如果主軸運(yùn)行精度以及速度較低,往往實(shí)現(xiàn)不了機(jī)械加工的精密化,會(huì)造成鉆孔精密度差、鉆孔質(zhì)量不高的結(jié)果,給后續(xù)加工帶來(lái)很大的困難。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)中,可以采用靜壓空氣軸承主軸。靜壓空氣軸承主軸的運(yùn)行速度可以達(dá)到200Krpm,精度最高是0.03μm級(jí),具有較高的運(yùn)行精度,能夠?qū)崿F(xiàn)微小孔的高速加工。此外,靜壓空氣軸承主軸的使用壽命較一般主軸長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)特性更好。(3)采用三維穩(wěn)定性仿真技術(shù)。隨著現(xiàn)代工業(yè)以及信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)印制電路板的要求也越來(lái)越高,需要更加精細(xì)、更加快速的鉆孔技術(shù)。然而,目前我國(guó)最小只可以達(dá)到0.2mm的孔徑,與國(guó)外0.08mm還有較大的距離;在運(yùn)行速度方面,國(guó)外可以達(dá)到75m/min,是我國(guó)的2.5倍。因此,亟需采取一定的手段提高機(jī)床的整體機(jī)械性能,三維穩(wěn)定性仿真技術(shù)就是其中比較好的一種。三維穩(wěn)定性仿真技術(shù)具體來(lái)說(shuō)是指,采用仿真測(cè)量建立相關(guān)模型,減少鉆床在操作運(yùn)行時(shí),由于高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的偏離,提高鉆頭定點(diǎn)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高鉆頭的三維穩(wěn)定性。(4)采取自適應(yīng)跟蹤控制器。鉆孔精度是PCB數(shù)控鉆孔的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,電氣又是影響鉆孔精度的最重要的影響因素之一。電氣因素導(dǎo)致的鉆孔精度可以通過(guò)提高伺服系統(tǒng)的性能加以控制。在實(shí)際的操作中,伺服系統(tǒng)對(duì)鉆孔精度的控制主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,即反應(yīng)速度快、運(yùn)行精度高以及轉(zhuǎn)矩小。由于在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,存在很多外界干擾,例如摩擦等,會(huì)影響機(jī)床的精度。為了解決這一問(wèn)題,課題采用自適應(yīng)跟蹤控制器。自適應(yīng)跟蹤控制器包括基本控制器、前饋控制器、摩擦補(bǔ)償控制器、位置反饋控制器等幾部分,對(duì)減少外部的干擾、提高加工精度起到了積極的作用。(5)采用帶GA功能的貪婪算法。隨著印刷電路板的不斷發(fā)展,電路板上的鉆孔數(shù)量也在不斷增多。傳統(tǒng)的算法一般有較多的空行程,因此,就必須采用一種全新的算法改善這一缺點(diǎn)。帶GA功能的貪婪算法恰恰能解決這一問(wèn)題。貪婪算法的運(yùn)行處理速度一般較快,在其中加入GA功能可以進(jìn)一步對(duì)這一算法進(jìn)行優(yōu)化,改善鉆孔的運(yùn)行軌跡,減少空行程的運(yùn)行,最終達(dá)到提高運(yùn)行速度以及生產(chǎn)效率的目的。
4結(jié)語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床是工業(yè)化進(jìn)程中最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié),而運(yùn)行速度以及運(yùn)行精度又是其中的重中之重。根據(jù)以上的分析,以PCB數(shù)控鉆孔機(jī)床為例,從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)兩個(gè)方面入手,對(duì)提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行精度和速度、穩(wěn)定性等提出了相應(yīng)優(yōu)化策略,包括機(jī)械的優(yōu)化以及控制系統(tǒng)的優(yōu)化,以期能夠促進(jìn)我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加快我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程。
參考文獻(xiàn):
[1]姚小群,姚錫凡,張潔.數(shù)控機(jī)床多領(lǐng)域建模與設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究及發(fā)展[J].機(jī)械制造,2015,11:1-5.
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)
一、數(shù)控技術(shù)概述
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作的過(guò)程進(jìn)行控制的一種技術(shù),數(shù)控技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)等的柔性制造自動(dòng)化技術(shù)。數(shù)控技術(shù)也被稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù),現(xiàn)階段它是采用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)是用計(jì)算機(jī)按事先設(shè)置的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于是采用了計(jì)算機(jī)來(lái)替代原先用的硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算和邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn),均可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。
二、我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
我國(guó)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床一直以來(lái)都是處于低迷的階段,低檔產(chǎn)品發(fā)展的速度較快,而中檔進(jìn)展卻很緩慢,高檔卻完全依靠國(guó)外進(jìn)口,尤其是國(guó)家重點(diǎn)需要的關(guān)鍵設(shè)備都是依靠進(jìn)口產(chǎn)品,技術(shù)受到了很大程度的制約。而且中國(guó)在應(yīng)用技術(shù)和技術(shù)集成方面的能力的研發(fā)水平還是相對(duì)比較低的,相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究相比于國(guó)外還是有很大的差距,國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床因而沒(méi)有形成品牌效應(yīng)。同時(shí)中國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)方面還沒(méi)有相對(duì)完善的技術(shù)培訓(xùn)和服務(wù)體系等一系列的支撐體系,市場(chǎng)營(yíng)銷和經(jīng)營(yíng)管理的水平也沒(méi)有很大程度的提高。這其中最主要的原因是自主創(chuàng)新能力還相對(duì)比較匱乏,能夠完全的依靠自主研發(fā),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控產(chǎn)品實(shí)在是很少,這在很大程度上制約了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展?,F(xiàn)階段國(guó)外的公司在中國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)銷售中有80%以上都是普及型數(shù)控系統(tǒng),在這樣的情況下,如果我們能夠加大對(duì)普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)力度,中國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)也會(huì)有希望從根本上實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的戰(zhàn)略反擊。同時(shí)還要建立起比較完善的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)體系,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,以此來(lái)整體提高中國(guó)的自主設(shè)計(jì)、研發(fā)和生產(chǎn)的能力。
我國(guó)的數(shù)控技術(shù)與國(guó)外差距較大的原因有以下幾個(gè)方面:首先是認(rèn)識(shí)不足,對(duì)我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展所存在的艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)遠(yuǎn)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不足;對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)存在的不規(guī)范現(xiàn)象、國(guó)外技術(shù)的封鎖、體制方面所存在的困難估計(jì)不足;沒(méi)有清楚的認(rèn)識(shí)到我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的水平和領(lǐng)域。而且只是單純的的從技術(shù)層面來(lái)關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題,沒(méi)有從整個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)進(jìn)行綜合的考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題;沒(méi)有建立起完善的高質(zhì)量的相關(guān)配套系統(tǒng)和較為完善的培訓(xùn)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等一系列的支撐體系。機(jī)制方面也存在著較大的問(wèn)題,造成大量的人才流失,這樣在很大程度上制約了技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)品的創(chuàng)新,規(guī)劃也不能夠有效的實(shí)施,一個(gè)理想的規(guī)劃方案實(shí)施起來(lái)卻較為困難。而且企業(yè)的自主創(chuàng)新能力還是不夠,核心技術(shù)的研發(fā)能力不強(qiáng),數(shù)控的機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)也較為落后,水平較低,對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的新標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)力度不夠。
三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)將會(huì)朝向高速、高效、高精度和高可靠性的趨勢(shì)發(fā)展。要想提高數(shù)控技術(shù)的加工效率,首先就要提高提高切削和進(jìn)給的速度,還要縮短加工的時(shí)間,要保障加工的質(zhì)量,就必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)軌跡的精度,同時(shí)可靠性也是以上目標(biāo)的最基本的保障。在一定程度上來(lái)講,效率和質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的核心,而高速度和高精度是提高效率的有效保障,可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量的檔次。
數(shù)控技術(shù)也在朝向復(fù)合加工和多軸化的方向發(fā)展。多軸聯(lián)動(dòng)加工和減少工序輔助時(shí)間的復(fù)合加工,正在朝向多軸和多系列控制功能的方向在發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行一次裝夾后,采取自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或者是轉(zhuǎn)臺(tái)等各項(xiàng)措施,以此來(lái)完成。數(shù)控機(jī)床復(fù)合技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,復(fù)合加工技術(shù)會(huì)日益成熟,包括車磨復(fù)合、成形復(fù)合加工和特種復(fù)合加工等,復(fù)合加工的精度和效率在一定程度上有了很大的提高。越來(lái)越多的人正在接受“一次裝卡,完全加工”等理念,復(fù)合加工的多軸機(jī)床的發(fā)展有多樣化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的智能化水平也在不斷的提高,不僅要在生產(chǎn)加工的全過(guò)程中體現(xiàn)智能化,在產(chǎn)品的售后服務(wù)和維修的過(guò)程中也要應(yīng)用到智能化。主要有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用,為了追求加工效率和加工質(zhì)量方面而應(yīng)用的智能化;為了提高驅(qū)動(dòng)性能和在使用連接方面的智能化,同時(shí)還有職能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷和維修等。今后的數(shù)控系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)融為一體,形成了一個(gè)相對(duì)較為嚴(yán)密的制造過(guò)程,也被稱為智能閉環(huán)控制體系。這種技術(shù)能夠很好的利用傳感器來(lái)獲取適時(shí)地信息,以此來(lái)增強(qiáng)制造者獲取最佳性能產(chǎn)品的能力。
數(shù)控技術(shù)趨向網(wǎng)絡(luò)化能夠便于遠(yuǎn)距離的操作和監(jiān)控,同時(shí)也有利于遠(yuǎn)程故障的診斷和調(diào)整,這樣在很大程度上利于數(shù)控系統(tǒng)生成廠商對(duì)產(chǎn)品的及時(shí)監(jiān)控和維修,也可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無(wú)人生產(chǎn)車間的網(wǎng)絡(luò)管理,也可以在對(duì)人體有害的環(huán)境中工作。數(shù)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化可以很大極大地滿足生產(chǎn)線和制造企業(yè)對(duì)信息的需求,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式和全球制造的基礎(chǔ)單元。通過(guò)機(jī)床的聯(lián)網(wǎng),可以再任何一臺(tái)的機(jī)床上對(duì)其他相關(guān)的機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作和運(yùn)行,而且不同機(jī)床的工作畫面可以同時(shí)顯示在每一臺(tái)的機(jī)床屏幕上。
四、總結(jié)
綜上所述,目前世界上各個(gè)國(guó)家在制造業(yè)中都廣泛地應(yīng)用數(shù)控技術(shù),以此來(lái)提高制造的能力和水平, 也提高了對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)水平?,F(xiàn)階段我國(guó)的數(shù)控技術(shù)還存在著很多的問(wèn)題,研發(fā)能力還比較低,相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究相比于國(guó)外還是有很大的差距,國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床因而沒(méi)有形成品牌效應(yīng),沒(méi)有相對(duì)完善的技術(shù)培訓(xùn)和服務(wù)體系等一系列的支撐體系。因而中國(guó)要大力發(fā)展數(shù)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的高效、高精度、高速、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
數(shù)控機(jī)床論文 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控加工 數(shù)控論文 數(shù)控機(jī)床知識(shí) 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)報(bào)告 數(shù)控編程論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀