论文:数控机床的发展趋势及国内发展现状

合集下载

数控机床的现状与发展

数控机床的现状与发展

数控机床的现状与发展
一、数控机床的现状
数控机床的迅猛发展与普及,使得数控加工已经成为当今机床加工的
主流,现代数控机床由传统机床加上计算机控制系统构成,可以用来进行
高精度、高效率的加工。

数控机床按加工类型可分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控切削机、数控刀具磨床等。

随着大规模集成电路技术和多轴控制技术的发展,数控机床技术的发
展也在加快,更多集成采用新型动力控制器,数控系统也有了质的飞跃,
而现有的传统机床工作方式也在被改变,使数控机床在机床行业受到越来
越多的重视。

数控机床可以大大提高加工效率,降低加工成本和加工质量,同时还
可以提高产品的精度和稳定性。

在数控机床上操作也更加简单、方便,并
且可以很容易实现多种不同规格的工件加工要求。

使用数控机床进行加工还可以实现定制化的加工需求,这在传统机床
无法实现。

根据用户的实际需求,可以进行个性化的定制,有效地满足用
户的加工要求。

二、数控机床的发展
随着控制系统的发展,数控机床的使用越来越广泛,更加专业化也更
加高级。

机床数控技术的现状及发展趋势

机床数控技术的现状及发展趋势

机床数控技术的现状及发展趋势机床数控技术是近年来国内外制造业发展的重要支撑技术,它的发展不仅对提高生产效率、优化产品质量、降低能耗和人工成本具有重要意义,同时也是制造业转型升级的重要手段。

本文将从机床数控技术的现状和未来发展趋势两方面进行介绍。

一、机床数控技术的现状1. 数控技术的发展历程数控技术是运用计算机控制系统实现机床自动加工的一种现代化制造技术。

上世纪50年代,数控技术开始在美国发展,60年代初,日本开始引进并发展数控技术,70年代中后期,数控技术进入了工业化生产阶段。

中国数控技术的发展则相对较晚,直到80年代末期才开始大规模应用。

据统计数据显示,中国的数控机床产量和销售量在全球范围内已处于领先地位,成为世界数控机床市场的重要力量。

目前,机床数控技术在国内外的应用已经非常广泛,覆盖了金属加工、模具制造、轴承制造、汽车加工、航空航天等领域。

在金属加工领域,数控机床已经成为主要生产设备,其中数控车床、数控铣床和数控磨床等设备成为金属加工行业主要生产设备。

在汽车加工领域,数控机床在汽车零部件加工中发挥着重要作用,如发动机缸体、曲轴、减速器壳体等零部件的加工中,数控机床已成为主要生产设备。

机床数控技术的发展虽然取得了显著成就,但也存在一些瓶颈和挑战。

数控系统的软硬件集成水平亟待提高,数控系统的稳定性和可靠性需要进一步加强,数控机床的精度、速度、刚度、可靠性等性能也仍需要持续改进。

数控机床生产制造技术的标准化和智能化水平也需要不断提高,以满足市场对高品质、高效率、低成本的要求。

1. 智能化随着人工智能、大数据、物联网等技术的飞速发展,机床数控技术也将朝着智能化方向迅速发展。

未来的数控机床将具备更加智能的功能,能够实现自动化生产,具备自学习、自优化的能力,能够通过网络实现远程监控和管理。

这将大大提高生产效率,降低能耗和人工成本,为制造企业带来巨大的竞争优势。

2. 精度与速度的提高未来的数控机床将追求更高的加工精度和更快的加工速度。

我国数控车床的现状和发展趋势论文

我国数控车床的现状和发展趋势论文

我国数控车床的现状和发展趋势论文摘要:机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力。

加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。

本文简要分析了我国数控机床目前的发展现状和存在问题,并就如何增强数控机床技术提出思考。

关键词:数控车床;技术发展;现状从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。

随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。

今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。

一、数控机床技术发展现状及问题1、发展现状我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八五”到现在“九五”的近20年的发展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业。

“八五”攻关开发的成果:华中Ⅰ号、中华Ⅰ号、航天Ⅰ号和蓝天Ⅰ号4种基本系统建立了具有中国自主版权的数控技术平台。

具有中国特色的经济型数控系统经过这些年的发展,有了较大的改观。

产品的性能和可靠性有了较大的提高,它们逐渐被用户认可,在市场上站住了脚。

如上海开通数控有限公司的KT系列数控系统和步进驱动系统、广州数控设备厂的GSK系列数控系统等。

这些产品的共同特点是数控功能较齐全,价格低,可靠性较好。

中国若大的经济型数控机床的市场,吸引了国外厂商。

近几年,Siemens公司推出802S数控系统,大连大森公司用OEM方式引进了日本OHM公司的ONC 2102数控系统。

尽管这些系统的技术性能一般,但由于其产品质量可靠加上品牌和庞大的宣传销售网络,打开了销路,赢得了市场。

在重型、超重型数控机床研发方面,重型龙门五轴联动复合机床、超重型数控卧式镗车床等一批达到国际先进水平的高档数控机床的研制成功,满足了航空航天、发电设备、汽车等重点领域对于超大零件的重点加工需求;高速精密数控车床、加工中心等产品广泛应用于汽车、航空航天、电子、军工等多个行业领域,并带动了众多中小企业设备更新改造和产业升级。

2024年数控机床市场发展现状

2024年数控机床市场发展现状

2024年数控机床市场发展现状引言数控机床是数字控制技术与机械传动技术相结合的一种机床设备,具有高精度、高效率、高稳定性和灵活性强等特点。

随着工业技术的不断进步,数控机床在现代制造业中的应用越来越广泛。

本文将探讨数控机床市场的发展现状,并分析其面临的挑战与机遇。

数控机床市场概况自工业革命以来,数控机床行业一直在迅速发展。

目前,全球数控机床市场规模已经达到数十亿美元。

亚太地区是全球数控机床市场的主要消费地区,其中中国市场占到了很大比例。

中国数控机床市场的迅速崛起得益于中国的制造业发展和政府对数控机床行业的支持。

数控机床市场的发展趋势技术创新随着科技的不断进步,数控机床市场也呈现出一系列的技术创新。

其中,智能化、柔性化、高速化和精密化是当前数控机床市场的主要发展趋势。

智能化的数控机床能够自动化地进行加工,并能实现远程监控和故障诊断。

柔性化的数控机床能够适应不同的加工任务,并能够快速切换加工模式。

高速化和精密化的数控机床能够提高加工效率和产品质量。

行业整合与竞争加剧数控机床行业的发展也推动了行业内的整合与竞争加剧。

在全球范围内,大型数控机床企业通过兼并、收购和战略合作等方式,加强自身的技术实力和市场份额。

与此同时,新兴企业也不断涌现,通过技术创新和差异化竞争,与传统企业展开竞争。

行业整合和竞争加剧将进一步推动数控机床市场的发展。

产业升级与国际竞争随着制造业的产业升级,数控机床市场的竞争也越来越激烈。

目前,一些发达国家依靠技术优势和品牌影响力在全球数控机床市场占据主导地位。

然而,一些新兴经济体也在加大对数控机床产业的投入,并通过技术创新和降低成本来提高竞争力。

未来,国际竞争将是数控机床市场面临的重要挑战。

数控机床市场的前景与机遇尽管数控机床市场面临着一些挑战,但也存在许多发展的机遇。

首先,全球数控机床市场仍处于增长阶段,市场规模有望进一步扩大。

其次,数字化制造、智能制造和工业互联网等新兴技术的快速发展,为数控机床市场带来了新的机遇。

数控机床的发展及趋势 论文

数控机床的发展及趋势 论文

前言我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。

由于受到当时国产电子元器件水平低,部门经济等的制约,未能取得较大的发展。

在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。

经过“六五"的引进国外技术,“七五”的消化吸收和“八五”国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I 型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。

我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。

但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。

从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1 9 9 9年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。

数控机床的发展及趋势1.数控机床的概述数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。

与普通机床相比,数控机床有如下特点:加工精度高,具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间,机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高,机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

1.1数控机床一般由下列几个部分组成主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

他是用于完成各种切削加工的机械部件。

数控机床国内的发展进程及趋势

数控机床国内的发展进程及趋势

数控机床国内的发展进程及趋势
一、概述
数控机床是利用电子技术和计算机技术,将人机操作自动化的机械加工机控制系统。

它是一种高精度的数字控制技术,能够自动地检测和控制机械加工机床的工作状态,自动完成机床的各种加工操作,从而节约劳动力和人工,提高工作效率,节省能源,减少生产成本。

数控机床在世界机械加工领域有着重要地位,在中国机械加工行业有着重要的地位和作用。

数控机床的发展可以追溯到上世纪五十年代,数控机床已经发展出一系列从小到大,从简单到复杂的机床。

自20世纪60年代以来,数控机床的发展速度不断加快,数控机床的技术同步发展,数控机床的应用范围得到进一步扩大,它的发展已经成为机械加工行业的重要趋势。

二、国内数控机床发展历程
1、20世纪60年代:20世纪60年代是我国数控机床发展的开端。

当时,我国数控机床以厂家共同研制和先进国家转让为主,其中主要有苏联苏霍伊、德国弗洛芒等。

这一时期,数控机床的技术还比较落后,数控机床的应用也有限,主要集中在大型机械制造企业,主要是军工领域。

一些地方企业也开始引进数控机床,并在实践中不断进行技术改造,取得了一些成绩。

2、20世纪70年代:20世纪70年代,境内数控机床的发展迅速。

机床数控技术的现状及发展趋势

机床数控技术的现状及发展趋势

机床数控技术的现状及发展趋势机床数控技术是现代制造业中不可或缺的重要环节,它通过自动化控制和集成化管理,提高了加工精度、生产效率和产品质量,推动了制造业的发展和升级。

本文将从技术现状和发展趋势两个方面,探讨机床数控技术的现状及其未来的发展趋势。

一、技术现状1.数控机床的广泛应用:数控机床已经广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子、军工等领域。

随着智能制造的兴起,越来越多的企业开始引入数控机床来提高生产效率和品质。

在中国,数控机床行业也呈现出快速发展的趋势,已成为国民经济的重要组成部分。

2.高速、高精度、高可靠性:随着科技的发展,数控机床的加工速度越来越快,精度和稳定性也大大提高。

目前,国内外数控机床已经能够实现高速、高精度加工,并且具有良好的可靠性,可以满足高标准、高要求的生产需求。

3.柔性生产能力:随着制造业的转型升级,产品更新换代速度越来越快,对机床的柔性生产能力提出更高的要求。

数控机床具备良好的柔性进给、柔性加工和柔性控制能力,能够适应不同型号、不同批量的生产需求。

4.智能化和网络化:机床数控技术正朝着智能化和网络化的方向发展。

智能化是指机床具备感知、分析和决策能力,能够自主完成加工过程。

网络化是指机床之间、机床与上位系统之间可以进行实时通信和数据共享。

智能化和网络化的机床可以提高生产的灵活性和响应速度,实现工厂的智能化管理。

二、发展趋势1.高效化发展:未来机床数控技术将更加强调生产效率的提高。

通过优化切削参数和加工工艺,提高加工速度和效率,实现高效生产。

加强机床的自动化程度,提高设备的利用率和生产能力,降低人力成本和生产成本。

2.智能化发展:智能制造是未来制造业的重大趋势,也将推动机床数控技术的进一步发展。

未来的数控机床将具备更强的感知、识别和决策能力,能够自主调整工艺参数和加工路径,实现自动化加工过程。

通过人工智能和大数据分析,实现机床的智能优化和故障预测,提高生产的灵活性和效率。

3.绿色、环保化发展:随着环境污染问题的日益突出,绿色、环保化的发展成为了制造业的迫切需求。

我国数控车床的现状和发展趋势

我国数控车床的现状和发展趋势

我国数控车床的现状和发展趋势随着信息技术的飞速发展,数控车床作为一种高精度、高效率的机床设备,在我国制造业中扮演着重要的角色。

数控车床具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优点,广泛应用于航空航天、汽车、模具、电子等领域。

本文将从我国数控车床的现状和发展趋势两方面进行探讨。

一、我国数控车床的现状我国数控车床行业经过几十年的发展,取得了长足的进步。

目前,我国数控车床行业已经形成了一定的规模和实力,在国际市场上具有一定的竞争力。

我国数控车床企业生产的数控车床产品种类繁多,能够满足不同行业的需求,包括平面车床、立式车床、卧式车床等。

此外,我国数控车床的加工精度和生产效率也得到了显著提高,已经能够满足大部分工件的加工要求。

然而,与发达国家相比,我国数控车床行业仍存在一些问题和不足。

首先,我国数控车床的技术水平相对较低,与国际先进水平相比仍有一定差距。

其次,我国数控车床企业的研发能力有待提升,创新能力较弱。

此外,我国数控车床行业的标准和规范体系还不完善,导致产品质量和工艺水平无法得到有效保障。

二、我国数控车床的发展趋势随着制造业的转型升级和科技的推动,我国数控车床行业将迎来新的发展机遇。

1. 高精度、高刚性的数控车床将成为发展方向。

随着工业制造的精度要求越来越高,数控车床需要具备更高的加工精度和刚性,以满足高端制造业的需求。

2. 多功能、智能化的数控车床将成为发展趋势。

随着工业自动化的普及和信息技术的发展,多功能、智能化的数控车床将成为发展的趋势。

未来的数控车床将具备更多的功能,能够实现自动化生产、远程监控和智能化管理。

3. 绿色环保的数控车床将成为发展方向。

随着环保意识的提高和对资源的节约利用要求的加大,绿色环保的数控车床将成为未来发展的方向。

通过采用节能、低噪音、低振动的技术,减少对环境的影响,提高资源利用效率。

4. 数控车床与人工智能的结合将成为未来发展的趋势。

随着人工智能技术的不断发展,数控车床将与人工智能技术相结合,实现更高水平的自主控制和智能化操作。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数控机床的发展趋势及国内发展现状摘要:本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。

关键词:数控机床趋势问题1.引言从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。

数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

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。

数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。

机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。

随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。

本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。

2.数控机床的发展趋势2.1 高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。

(1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min;(2)进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min 且可获得复杂型面的精确加工;(3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。

由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度;(4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。

德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。

2.2 高精度化数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。

(1)提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法;(2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。

研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%;(3)采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。

2.3 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。

采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。

加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。

德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。

随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。

在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。

2.4 控制智能化随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。

具体体现在以下几个方面:(1)加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性;(2)加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的;(3)智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位;(4)智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息,对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真,用以确定错误引起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验;(5)智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。

这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行;(6)智能4M数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。

2.5 体系开放化(1)向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期;(2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求;(3)数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。

标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。

2.6 驱动并联化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。

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,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。

2.7 极端化(大型化和微型化)国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。

而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。

2.8 信息交互网络化对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。

既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。

例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单元。

2.9 新型功能部件为了提高数控机床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。

具有代表性的新型功能部件包括:高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用;直线电动机:近年来,直线电动机的应用日益广泛,虽然其价格高于传统的伺服系统,但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态性能有了提高。

如:西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等;德国EX-CELL-O公司的XHC 卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机;电滚珠丝杆:电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成,可以大大简化数控机床的结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。

2.10 高可靠性数控机床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控机床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。

为了保证数控机床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。

国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内最高只有300小时。

2.11 加工过程绿色化随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资源、环境问题尤为突出。

相关文档
最新文档