現狀數控機床
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【文章摘要】
隨著(zhù)社會(huì )生產(chǎn)力的發(fā)展，如今機床生產(chǎn)小批量或大批量機械零件、配件等，不再需要繁雜的一系列手動(dòng)操作，取而代之的是數控機床。
【關(guān)鍵詞】
普通機床;數控技術(shù);CAD/CAM
數控機床是數字控制機床的簡(jiǎn)稱(chēng)，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，用代碼化的數字表示，通過(guò)信息載體輸入數控裝置。
經(jīng)運算處理由數控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。
數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機床，代表了現代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
我國數控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數控技術(shù)和數了相當大的成績(jì)。
特別是最近幾年，我國數控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數控產(chǎn)業(yè)取得數控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長(cháng)率分別為39.3%34.9%。
盡管如此，進(jìn)口數控機床的發(fā)展勢頭依然強勁。
有一大批高檔數控系統的國產(chǎn)市場(chǎng)完全依靠進(jìn)口，這樣就會(huì )形成受制于人的局面。
究其原因，國產(chǎn)中高端數控系統的差距主要表現在技術(shù)成熟度低、可靠性不高、質(zhì)量不穩定、精度不高，正因為如此，對于質(zhì)量的保證才顯得尤其重要。
1 技術(shù)創(chuàng )新是提高國產(chǎn)數控機床水平的關(guān)鍵
國產(chǎn)數控機床缺乏核心技術(shù)，從高性能數控系統到關(guān)鍵功能部件基本都依賴(lài)進(jìn)口，即時(shí)近幾年有些國內制造商艱難的創(chuàng )新出了自己的品牌，但其產(chǎn)品的功能、性能的可靠性仍然與國外產(chǎn)品有一定差距。
近幾年國產(chǎn)數控機床制造商通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、海內外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進(jìn)數控技術(shù)，但缺乏對機床結構與精度、可靠性、人性化設計等基礎性技術(shù)的研究，忽視了自主開(kāi)發(fā)功能的培育，國產(chǎn)數控機床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國外還有較大的差距，同樣難以得到大多數用戶(hù)的認可。
2 制造水平與管理手段依然落后
一些國產(chǎn)數控機床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通機床與低效刀具為主，裝配調試完全靠收工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進(jìn)度的緊逼下不能得到穩定與提高。
另外很多國產(chǎn)數控機床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺帳管理方式，工藝水平和管理效率地下使得企業(yè)無(wú)法形成足夠生產(chǎn)規模。
如果外機床制造商能做到每周裝調出產(chǎn)品，而國內的生產(chǎn)周期過(guò)長(cháng)且很難控制。
因此我們在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)應注意加強自身工藝技術(shù)改造和管理水平的提升。
3 服務(wù)水平與能力欠缺也是影響國產(chǎn)數控機床占有率的重要因素
由于數控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不過(guò)長(cháng)遠利益，對提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對服務(wù)缺乏真正的理解，只注重推銷(xiāo)而不注重售前與售后服務(wù)。
有些企業(yè)派出的人員在對生產(chǎn)的數控機床缺乏足夠了解，不會(huì )使用或使用不好數控機床，更不能指導用戶(hù)使用好機床;有的對先進(jìn)高效刀具缺乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，用戶(hù)自然對制造商缺乏信心。
制造商的服務(wù)應從研究用戶(hù)的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類(lèi)型、質(zhì)量要求入手，幫助用戶(hù)進(jìn)行設備選型，推薦先進(jìn)工藝與工輔具，設備專(zhuān)業(yè)的培訓人員和良好的培訓壞境，幫助用戶(hù)發(fā)揮機床的最大效益、加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能逐步得到用回的認同，提高國產(chǎn)數控機床的市場(chǎng)占有率。
4 加大數控專(zhuān)業(yè)人才的培養力度
從我國數控機床的發(fā)展形勢來(lái)看需要三種層次的數控技術(shù)人才：
第一種是熟悉數控機床的操作機加工工藝、懂得簡(jiǎn)單的機床維護、能夠進(jìn)行手工或自動(dòng)編程的車(chē)間技術(shù)操作人員：
第二種是熟悉數控機床機械結構及數控系統軟件知識的中級人才，要掌握復雜模具的設計和制造知識，能夠熟練應用UG、PRO/E等CAD/CAM軟件，同時(shí)有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論知識、較高的英語(yǔ)水平并累計了大量的實(shí)踐經(jīng)驗;
第三種是精通數控機床結構設計以及數控系統電氣設計、能夠進(jìn)行數控機床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及技術(shù)創(chuàng )新的數控技術(shù)高級人才。
我國應根據需要有目標的加大人才培養力度，為我國的數控機床產(chǎn)業(yè)提供強大的技術(shù)人才支撐。
數控機床相對于普通機床，有諸多優(yōu)點(diǎn)。
就加工精度而言，數控機床是精密機械和自動(dòng)化技術(shù)的綜合體。
機床的數控裝置可以對機床運動(dòng)中產(chǎn)生的位移、 熱變形等導致的誤差，通過(guò)測量系統進(jìn)行補償而獲得很高且穩定的加工精度。
由于數控機床實(shí)現自動(dòng)加工，所以減少了操作人員素質(zhì)帶來(lái)的人為誤差，提高了同批零件的一致性。
就生產(chǎn)效率而言，相對普通機床，數控機床的效率一般能提高 2～3 倍、甚至十幾倍。
主要體現在以下幾個(gè)方面：①一次裝夾完成多工序加工， 省去了普通機床加工的多次變換工種、工序間的轉件以及劃線(xiàn)等工序。
�、诤�(jiǎn)化 了夾具及專(zhuān)用工裝等，由于是一次裝夾完成加工。
所以普通機床多工序的夾具省去了，即使偶爾必須用到專(zhuān)用夾具。
由于數控機床的超強功能夾具的結構也可簡(jiǎn)化。
但數控機床也存在著(zhù)諸多不足。
數控機床較為復雜，當機床發(fā)生故障時(shí)會(huì )導致工作癱瘓，無(wú)法正常運行。
數控機床故障的發(fā)生頻率高低，故障原因等可以評定數控機床質(zhì)量的好壞，通過(guò)多年來(lái)對遍布全國的汽車(chē)，航天， 兵工、 動(dòng)力和通用機械等行業(yè)的數十家機床用戶(hù)進(jìn)行調查發(fā)現：裝有國外數控系統的數控機床，數控系統(含伺服單元)故障數占整臺機床故障總數的 21.8%，國外數控系統故障部位主要是進(jìn)給運動(dòng)控制單元，實(shí)時(shí)數據庫，電氣系統 以及 CNC 電源故障等。
其故障模式涉及面也很廣。
其中多發(fā)的故障模式是元器件損壞、CNC 參數設定錯誤，加工環(huán)境濕度太大或灰塵太大、元器件性能參數下降，軟件故障、外部干擾引起數據丟失或混亂等。
國產(chǎn)數控系統的故障部位也是多方面的，主要為進(jìn)給驅動(dòng)單元，主板、數控面板、檢測單元、其它硬件(多功能板)。
電源及電氣系統等。
其中最頻繁的故障模式是元器件損壞、元器件功能喪失軟件故障(CNC 參數錯誤等)、伺服系統設計不合理，元器件性能參數下降和線(xiàn)路，電纜連接不良等。
由此可見(jiàn)，無(wú)論是國外數控系統還是國產(chǎn)數控系統，都是數控機床的重要故障源之一，都會(huì )對機床整機造成停機損。
5 結束語(yǔ)
目前，無(wú)論是國外還是國內數控機床的質(zhì)量問(wèn)題或多或少都存在著(zhù)，換言之， 數控機床的可靠性增長(cháng)技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究。
降低數控機床的故障率，在可靠性摸底和故障分析的基礎上進(jìn)行多方面的有針對性的可靠性改進(jìn)。
在市場(chǎng)競爭日趨激烈的今天，如何提高可靠性及可靠性的好壞是數控產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵所在。
【參考文獻】
[1]《數控機床結構 原理與應用》北京理工大學(xué)出版
[2]《數控機床結構與維修》 人民郵電出版社
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