1、機床的簡(jiǎn)介
現代機械制造中,精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需在機床上用切削的方法進(jìn)行最終加工,閥門(mén)機床在國民經(jīng)濟現代化的建設中起著(zhù)重大作用。
數字控制機床(Computer numerical controlmachine tools)即數控機床是一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,并將其譯碼,從而使機床動(dòng)作數控折彎機并加工零件。20世紀中期,隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念,用數字化信號對機床運動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制,推動(dòng)了機床自動(dòng)化的發(fā)展。
與普通機床相比,數控機床加工,具有穩定的加工質(zhì)量;可進(jìn)行多坐標的聯(lián)動(dòng),能加工形狀復雜的零件;加工零件改變時(shí),一般只需要更改數控程序,可節省生產(chǎn)準備時(shí)間;機床本身的、剛性大,可選擇有利的加工用量,,一般為普通機床的3~5倍;機床自動(dòng)化程度高,可以減輕勞動(dòng)強度;對操作人員的素質(zhì)要求較高,對維修人員的技術(shù)要求。
世界上臺數控機床是1952年美國麻省理工學(xué)院研制出來(lái)的,迄今為止數控機床在制造工業(yè),特別是在汽車(chē)、航空航天以及軍事工業(yè)中被廣泛地應用,數控技術(shù)無(wú)論在硬件和軟件方面都有發(fā)展。
2機床工業(yè)的發(fā)展情況
數控機床最早由美國制造出來(lái)。從1960年開(kāi)始,一些工業(yè),如德國、日本都陸續、生產(chǎn)及使用了數控機床。目前,歐、美、日等工業(yè)化已先后完成了數控機床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,而我國從20世紀80年代開(kāi)始起步,仍處于發(fā)展階段。
2.1美國的數控發(fā)展史
美國政 府重視機床工業(yè),美國部等部門(mén)因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發(fā)展方向、任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費,網(wǎng)羅人才,特別講究“效率”與“創(chuàng )新”,注重基礎。因而在機床技術(shù)上,如1952年研制出臺數控機床、1958年創(chuàng )制出加工中心、70年代初研制成FMS,1987年開(kāi)放式數控系統等。由于美國首先結合汽車(chē)、軸承生產(chǎn)需求,充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線(xiàn),而且電子、計算機技術(shù)在世界上,因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實(shí),且一貫重視和創(chuàng )新,故其數控機床技術(shù)在世界也一直。當今美國生產(chǎn)宇航路等使用的也是數控機床。但其存在的教訓是,偏重于基礎,忽視應用技術(shù),且在上世紀80年代政 府一度放松了引導,致使數控機床產(chǎn)量增加緩慢,于1982年被后進(jìn)的日本超過(guò),并大量。從90年代起,糾正過(guò)去偏向數控機床技術(shù)轉向實(shí)用,產(chǎn)量又逐漸上升。
2.2德國的數控發(fā)展史
德國政 府一貫重視機床工業(yè)的重要戰略地位,在多方面大力扶植,于1956年研制出臺數控機床后,德國特別注重試驗,理論與實(shí)際相結合,基礎與應用技術(shù)并重。企業(yè)與大學(xué)部門(mén)緊密合作,對三面數控鏜孔機床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究,在質(zhì)量上精益求精。德國的數控機床質(zhì)量及性能良好、實(shí)用、貨真價(jià)實(shí),出口遍及世界。尤其是大型、重型、數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之實(shí)用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司之數控系統,均為世界聞名,競相采用。
2.3日本的數控發(fā)展史
日本政 府對機床工業(yè)之發(fā)展異常重視,通過(guò)規劃、法規(如“機振法’、“機電法’、“機信法”等)引導發(fā)展。在重視人才及機床元部件配套上學(xué)習德國,在質(zhì)量管理及數控機床技術(shù)上學(xué)習美國,甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出臺數控機床后,1978年產(chǎn)量(7 342臺)超過(guò)美國(5 688臺),至今產(chǎn)量、出口量一直居世界(2001年產(chǎn)量46 604臺,出口27~409臺,占59%)。戰略上先仿后創(chuàng ),先生產(chǎn)量大而廣的中檔數控機床,大量出口,世界廣大市場(chǎng)。在上世紀80年開(kāi)始進(jìn)一步加強,向數控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰略正確,仿創(chuàng )結合,針對性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中數控系統,在技術(shù)上,在產(chǎn)量上居該公司現有職工3 674人,人員超過(guò)600人,月產(chǎn)能力7 000套,銷(xiāo)售額在世界市場(chǎng)上占50%,在國內約占70%,對加速日本和世界數控機床的發(fā)展起了重大作用。
2.4我國的數控發(fā)展情況
我國隨著(zhù)電子信息技術(shù)的發(fā)展,世界機床業(yè)已進(jìn)入了以數字化制造技術(shù)為核心的機電一體化時(shí)代,其中數控機床就是代表產(chǎn)品之一數控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎。它為國民經(jīng)濟各個(gè)部門(mén)提供裝備和手段,具有放大的經(jīng)濟與社會(huì )效應。“十五”期間,我國數控機床行業(yè)實(shí)現了速發(fā)展。“十一五”期間,我國數控機床產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展期,我國數控機床行業(yè)面臨千載難逢的大好發(fā)展機遇。在“十一五”期間,我國數控機床行業(yè)突破了大量技術(shù)難關(guān),取得了許多具有自主知識產(chǎn)權的重大成果。但我們仍應清楚地看到,我國數控機床行業(yè)與水平還存在著(zhù)不小的差距。
長(cháng)期以來(lái),國產(chǎn)數控機床始終處于低檔膨脹,中檔進(jìn)展緩慢,依靠的局面,特別是工程需要的關(guān)鍵設備主要依靠,技術(shù)受制于人。究其原因,國內本土數控機床企業(yè)大多處于“粗放型”階段,在產(chǎn)品設計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與水平相比落后了5 ~10年;在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了10~15年。同時(shí)我國在應用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低,相關(guān)的技術(shù)規范和標準的研究制定相對滯后,國產(chǎn)的數控機床還沒(méi)有形成效應。同時(shí),我國的數控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓、服務(wù)網(wǎng)絡(luò )等支撐體系,市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)能力和經(jīng)營(yíng)管理水平也不高。原因是缺乏自主創(chuàng )新能力,擁有自主知識產(chǎn)權的數控系統少之又少,制約了數控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
公司在我國數控系統銷(xiāo)量中的80%以上是普及型數控系統。如果我們能在普及型數控系統產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化上取得突破,我國數控系統產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實(shí)現戰略反擊。同時(shí),還要建立起比較完備的數控系統的自主創(chuàng )新體系,提高我國的自主設計、和成套生產(chǎn)能力,創(chuàng )建國產(chǎn)自主產(chǎn)品,提高我國數控系統總體技術(shù)水平。