我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征

我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征而勝于藍(lán)。日本在發(fā)展數(shù)控機(jī)床的過程中，狠抓關(guān)鍵，突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。2、我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀的特征我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。 特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為1/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、 機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。 由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力， 究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、 制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、數(shù)控2/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足， 努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問的差距。我國(guó)的數(shù)控機(jī)床無論從產(chǎn)品種類、技術(shù)水平、質(zhì)量和產(chǎn)量上都取得了很大的發(fā)展，在一些關(guān)鍵技術(shù)方面也取得了重大突破。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)可供市場(chǎng)的數(shù)控機(jī)床有1500種，幾乎覆蓋了整個(gè)金屬切削機(jī)床的品種類別和主要的鍛壓機(jī)械。領(lǐng)域之廣，可與日本、德國(guó)、美國(guó)并駕齊驅(qū)。這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入快速發(fā)展的時(shí)期。近年來我國(guó)機(jī)床行業(yè)不斷承擔(dān)為國(guó)家重點(diǎn)工程和國(guó)防軍工建設(shè)提供3/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征高水平數(shù)控設(shè)備的任務(wù)。如國(guó)產(chǎn)XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床充分吸取并聯(lián)機(jī)床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機(jī)床加工范圍大的優(yōu)點(diǎn)， 通過兩自由度平行四邊形并聯(lián)機(jī)構(gòu)形成基礎(chǔ)龍門， 在并聯(lián)平臺(tái)上附加兩自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的A、C軸擺角銑頭，配以工作臺(tái)的縱向移動(dòng)，可完成五自由度的運(yùn)動(dòng)。該構(gòu)型為國(guó)際首創(chuàng)?；赗T一Linux開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)具有的實(shí)時(shí)4/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征性和可靠性，能在同一網(wǎng)絡(luò)中與多臺(tái)PLC相連接，可控制機(jī)床的五軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。該機(jī)床的作業(yè)空間4.5mx1.6mx1.2m，A軸轉(zhuǎn)角±1050,C軸連續(xù)轉(zhuǎn)角0一4000，主軸轉(zhuǎn)速(無級(jí))最高10000r/min，重復(fù)定位精度±0.01mm5/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征，可實(shí)現(xiàn)三維立體曲面如水輪機(jī)葉片，導(dǎo)葉的五軸聯(lián)動(dòng)高速切削加工。超精密球面車床為陀螺儀的加工提供了基礎(chǔ)設(shè)備，這類車床也可用于透鏡模具、照相機(jī)塑料鏡片、條型碼閱讀設(shè)備、激光加工機(jī)光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等產(chǎn)品的加工。高速五軸龍門銑床采用銑頭內(nèi)油霧潤(rùn)滑冷卻、橫梁預(yù)應(yīng)力反變形控制等技術(shù)。這類銑床可用于航空、航天、造船、水泵葉片、高檔模具等的加工。SSCKZ80一5型五軸車銑復(fù)合加工中心可滿足航天、航空、船舶及鐵路運(yùn)輸業(yè)對(duì)高精度、高剛度、6/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征形狀復(fù)雜的大型回轉(zhuǎn)體零件加工的要求，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸、起落架的加工，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、增壓器蝸桿差速換向器及螺旋葉片的加工等。TW250型高速、高效車削中心采取雙主軸對(duì)置結(jié)構(gòu)，兩個(gè)刀架分別位于主軸軸線上下方，控制軸數(shù)8個(gè)，可實(shí)現(xiàn)4軸聯(lián)動(dòng)。裝有12位伺服驅(qū)動(dòng)雙向動(dòng)力刀臺(tái)的上下刀架可對(duì)任一主軸進(jìn)行2軸或4軸加工。該機(jī)7/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征床采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，可根據(jù)用戶的不同要求派生為雙刀架雙主軸、單刀架雙主軸、雙刀架單主軸、等車削中心或數(shù)控車床。XKAE2720型橋式定梁龍門加工中心可滿足航空、航天、軍工、機(jī)車車輛、模具、印刷機(jī)械等行業(yè)的需求。MJ一860DT型雙刀架四軸對(duì)置式數(shù)控車床是一種大規(guī)格、重載荷、高剛度、多軸控制的數(shù)控車床，適合兵器、航天航空制造業(yè)對(duì)大型工件(如高強(qiáng)度耐熱鈦鎳合金鋼類零件)進(jìn)行中低轉(zhuǎn)速下的強(qiáng)力切削，也適宜冶金、機(jī)車、造紙機(jī)械等行業(yè)對(duì)大型工件特別是長(zhǎng)軸類零件進(jìn)行高效、8/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征強(qiáng)力車削時(shí)采用。TK68125A型落地式數(shù)控鏜銑床可廣泛適用于大中型柴油機(jī)、工程機(jī)械、汽車、船舶、航天航空工業(yè)的大中型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件加工，特別適用于對(duì)具有空間曲面的復(fù)雜零件高速、高效加工。TK6913B型落地式數(shù)控鏜銑床在高剛度方滑枕、數(shù)控可移動(dòng)主軸組件、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、數(shù)控平旋盤、大型鏈?zhǔn)降稁?、模塊化開發(fā)等方面形成了自己的核心技術(shù)?？v觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50多年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過49/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績(jī)：奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。雖然從縱向看我國(guó)的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國(guó)外對(duì)比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距， 即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢(shì)。 從國(guó)際上來看，對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下:10/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征技術(shù)水平上，與國(guó)外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。產(chǎn)業(yè)化水平上，市場(chǎng)占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對(duì)差；可靠性不高，商品化程度不足；國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足?？沙掷m(xù)發(fā)展的能力上，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。四、數(shù)控機(jī)床的展望1、高速化、高精度化、高可靠性：提高進(jìn)給速度與提高主軸轉(zhuǎn)速。精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)。一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上， 但也不是可靠性越高越好，因11/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征為商品受性能價(jià)格比的約束。2、復(fù)合化。數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化的發(fā)展，其核心是在一臺(tái)機(jī)床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴(kuò)孔等多種操作工序，從而提高了機(jī)床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。當(dāng)今的機(jī)械加工更趨向于高精度、多品種、小批量、低成本、短周期和復(fù)雜化的加工，復(fù)合加工是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要技術(shù)發(fā)展方向。復(fù)合功能使數(shù)控機(jī)床顯著提高了工件成品的生產(chǎn)速度， 能夠大大消除散列工序加工過程中的運(yùn)輸、裝夾及等待時(shí)間，使加工周期大大縮短并降低加工車間的在制品數(shù)量。工件在機(jī)床上只有一次裝夾定位， 既減少了加工輔助時(shí)間，又提高了工件的加工精度。12/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征顯然，復(fù)合加工機(jī)床對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品的要求更高。復(fù)合功能的實(shí)現(xiàn)依賴于針對(duì)工件和刀具的實(shí)時(shí)檢測(cè)與智能判斷、 數(shù)據(jù)運(yùn)算、刀具管理及系統(tǒng)控制。高靈敏度的探針、高速處理芯片、體積更小、響應(yīng)速度更快的傳感器和執(zhí)行器等自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)在機(jī)床上將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。3、向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。數(shù)控機(jī)床的智能化體現(xiàn)在系統(tǒng)的各個(gè)方面，如提高加工效率和加工13/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征質(zhì)量的智能化，提高驅(qū)動(dòng)性能和方便使用連接的智能化， 追求簡(jiǎn)化編程與操作的智能化，為方便系統(tǒng)診斷與維修的智能診斷、智能監(jiān)控等。目前數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)已經(jīng)在數(shù)控系統(tǒng)中得到了較多體現(xiàn)。（1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。（214/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。（3）引入故障診斷專家系統(tǒng)（4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置可以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的15/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征運(yùn)行。4、開放式體系結(jié)構(gòu)新一代的數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)向開放式系統(tǒng)方向發(fā)展。很多數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)廠家瞄準(zhǔn)通用個(gè)人計(jì)算機(jī)所具有的開發(fā)性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，開發(fā)出基于pc的cnc。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化， 具備完善的自診斷功能；可靠性16/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程。未來數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上， 從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度更加提高， 并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個(gè)柔性制造單元， 更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。5離速、離效、高精度、商可靠性機(jī)床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能。不但可大幅度提高加工效率!降低加工成本，17/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度;要提高加工效率。首先必須提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間;要確保加工質(zhì)量，必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)軌跡的精度.對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性而言，一般要高于被控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，它是高速、高效、高精度的基本保證。但也不是可靠性.越高越好，仍然是適度可靠，因?yàn)槭巧唐?，受性能價(jià)格比的約束。高速高精度并不僅僅是指數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工速度要高要快，生18/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高，還要求數(shù)控機(jī)床在工件加工的整個(gè)過程中都要高速運(yùn)轉(zhuǎn)、精確定位，以減少工件在準(zhǔn)備、加工、轉(zhuǎn)運(yùn)、收儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)占用的時(shí)間，綜合提高工廠的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。更高精度的機(jī)械產(chǎn)品在實(shí)際使用中會(huì)帶來更多的益處，如減少運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的摩擦和發(fā)熱，降低能源損耗，使整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)可靠，減少故障出現(xiàn)的幾率等。為了實(shí)現(xiàn)高速高精度的目標(biāo)，自動(dòng)化產(chǎn)品廠商們加大了技術(shù)投入和開發(fā)力度，研發(fā)了更多的自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，如直線電機(jī)、電主軸、更高線數(shù)的編碼器、精度更高更穩(wěn)定的光柵尺等，這些自動(dòng)化產(chǎn)品為數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)高速高精度功能提供了強(qiáng)有力的支持。6柔性化19/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合可以提高效率，得到了廣泛應(yīng)用。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造行業(yè)滿足市場(chǎng)需求和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新的主要手段。 作為先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)，它已經(jīng)成為各國(guó)制造行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。7環(huán)保節(jié)能的新理念目前，全球范圍內(nèi)都在提倡綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)，這樣的發(fā)展趨勢(shì)和環(huán)保要求同樣在數(shù)控機(jī)床行業(yè)得到響應(yīng)和實(shí)踐。 所謂綠色機(jī)床，就是要求機(jī)床的制造材料要環(huán)保，可以回收利用；能夠降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率，減少功率損耗；盡可能減少機(jī)床使用和工件加工過程中產(chǎn)生的各種廢棄物，并保證這些廢棄物不污染工作環(huán)境和自然環(huán)境。自動(dòng)化產(chǎn)品、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床制造商們根據(jù)各自的研究成果，采用新的環(huán)保材料和生產(chǎn)工藝， 改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和方式，研發(fā)新的技術(shù)20/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征手段，改進(jìn)廢棄物的回收方式等，把環(huán)保節(jié)能的綠色要求和指標(biāo)嵌入到了數(shù)控機(jī)床中，以使數(shù)控機(jī)床對(duì)環(huán)境的影響降低到最小程度。縱觀數(shù)控機(jī)床的發(fā)展之路，我們可以清晰的認(rèn)識(shí)到數(shù)控的發(fā)展他不僅代表著整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展， 也代表著整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。所以數(shù)控機(jī)床的明天一定是充滿輝煌，充滿希望。目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。當(dāng)前。國(guó)產(chǎn)數(shù)控4機(jī)床與工業(yè)國(guó)家的機(jī)床產(chǎn)品相比，有一定差距。但差距所在，便是其努力方向及發(fā)展動(dòng)力所在。 這也將促使我們?cè)趯W(xué)習(xí)21/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征掌握和運(yùn)用高速、高精數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)的同時(shí)。 積極開發(fā)新的現(xiàn)代制造技術(shù)。使國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床得到更大發(fā)展。 從而相應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)出口市參考文獻(xiàn)：[1]中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2001(3)：18-20.22/25我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀特征[2]梁訓(xùn)王宣周延佑