數控機床發(fā)展趨勢
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摘 要：與傳統機床相比數控機床具有良好的制造柔性、生產(chǎn)精度高、產(chǎn)品生產(chǎn)率提高顯著(zhù)、操作者勞動(dòng)強度低、操作者勞動(dòng)強度低、較為舒適的工作條件、易于實(shí)現批量生產(chǎn)等特點(diǎn)博得了廣大生產(chǎn)企業(yè)用戶(hù)的青睞。
本文簡(jiǎn)要分析了數控機床高速化、高精度化、復合化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢，并提出了我國數控機床發(fā)展中存在的一些問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：數控機床;發(fā)展;趨勢
引言
從20世紀中葉數控技術(shù)出現以來(lái)，數控機床給機械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。
數控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現代化以及經(jīng)濟效益的提高。
數控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，
適用于加工多品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。
數控機床的特點(diǎn)及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。
1.我國數控機床的現狀
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)和數控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績(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)口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開(kāi)始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進(jìn)口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，但進(jìn)出口逆差嚴重，國產(chǎn)機床市場(chǎng)占有率連年下降，1999年是33.6%，2003年僅占27.7%。
1999年機床進(jìn)口額為8.78億美元(7624臺)，2003年達27.1億美元(23320臺)，相當于同年國內數控機床產(chǎn)值的2.7倍。
國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開(kāi)發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設備和絕大多數的功能部件均依賴(lài)進(jìn)口。
由此可以看出國產(chǎn)數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場(chǎng)競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數控機床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數控系統生產(chǎn)應用推廣不力及數控人才缺乏等。
2.數控機床發(fā)展趨勢
2.1智能、高速、高精度化
新一代數控機床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部件(如電主軸、直線(xiàn)電機、LM直線(xiàn)滾動(dòng)系統等)主軸轉速達15，000r/min以上。
計算機技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來(lái)越大，計算機系統及其應用軟件的復雜化，帶來(lái)了機床系統及其硬件結構的簡(jiǎn)化，數控機床的智能化度日趨提高。
一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005 mm(ISO 標準、統計法)，就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO 標準、統計法)以下，就是超高精度機床。
高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。
隨著(zhù)電腦輔助制造(CAM)系統的發(fā)展，精密度已達到微米級。
2.2 功能復合化
復合機床的含義是指在一臺機床上實(shí)現或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。
根據其結構特點(diǎn)可分為工藝復合型和工序復合型兩類(lèi)。
工藝復合型機床如鏜銑鉆復合――加工中心、車(chē)銑復合――車(chē)削中心、銑鏜鉆車(chē)復合――復合加工中心等;工序復合型機床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復合機床和雙主軸車(chē)削中心等。
采用復合機床進(jìn)行加工，減少了工件裝卸、更換和調整刀具的輔助時(shí)間以及中間過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場(chǎng)反應能力，相對于傳統的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢。
加工過(guò)程的復合化也導致了機床向模塊化、多軸化發(fā)展。
德國Index公司最新推出的車(chē)削加工中心是模塊化結構，該加工中心能夠完成車(chē)削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復雜零件的全部加工。
隨著(zhù)現代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動(dòng)數控機床越來(lái)越受到各大企業(yè)的歡迎。
2.3設計、制造綠色化
綠色設計是一種綜合考慮了產(chǎn)品設計、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設計理論和方法。
它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統考慮產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造及其活動(dòng)對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高。
數控機床在設計時(shí)要考慮：綠色材料設計;可拆卸性設計;節能性設計;可回收性設計;模塊化設計;綠色包裝設計等。
綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現代制造模式，通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。
數控機床在制造時(shí)要考慮：節約資源的工藝設計;節約能源的工藝設計;環(huán)保型工藝設計等。
隨著(zhù)世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展，尤其是國內改革開(kāi)放以來(lái)工業(yè)化程度的加快，所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴重，環(huán)境保護的呼聲越來(lái)越高，環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)成為各國經(jīng)濟可持續發(fā)展的制約因素之一。
數控機床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應環(huán)保趨勢，加大綠色設計與制造的研制，將是影響經(jīng)濟發(fā)展的重要要素之一。
3.結語(yǔ)
數控技術(shù)是制造自動(dòng)化的基礎， 是現代制造裝備的靈魂與核心， 是國家工業(yè)和國防工業(yè)現代化的重要手段， 關(guān)系到國家戰略地位， 體現國家綜合國力水平其水平的高低和數控裝備擁有量的多少是衡量一個(gè)國家工業(yè)現代化的重要標志。
中國作為一個(gè)制造大國，主要還是依靠勞動(dòng)力、價(jià)格、資源等方面的比較優(yōu)勢，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng )新與自主開(kāi)發(fā)方面與國外同行的差距還很大。
中國的數控產(chǎn)業(yè)不能安于現狀，應該抓住機會(huì )不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng )新與人才培訓力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，努力縮短與發(fā)達國家之間的差距。
力爭早日實(shí)現數控機床產(chǎn)品從低端到高端、從初級產(chǎn)品到高精尖產(chǎn)品制造的轉變，實(shí)現從中國制造到中國創(chuàng )造、從制造大國到制造強國的轉變。
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