數控機床的現狀與發(fā)展論文
數控機床的現狀與發(fā)展論文闡述了數控機床的發(fā)展過(guò)程，從多方面探究了數控機床的特點(diǎn)，找出了目前我國數控機床存在的問(wèn)題，并指出了要改變現狀取得更大進(jìn)步就必須采取措施。
數控機床的現狀與發(fā)展論文【1】
關(guān)鍵詞： 數控機床 發(fā)展現狀 發(fā)展前景 改革措施
數控機床(Numerical Control Machine Tools)是用數字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動(dòng)速度和軌跡進(jìn)行自動(dòng)加工的機床，簡(jiǎn)稱(chēng)數控機床。
一、數控機床的發(fā)展過(guò)程
數控機床是在機械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎上發(fā)展起來(lái)的，自上世紀50年代以來(lái)，世界數控機床主要經(jīng)歷了數控NC(Numerical Control)和計算機數控CNC(Computer Numerical Control)兩個(gè)階段六個(gè)年代。其過(guò)程大致如下：
1.數控NC階段主要經(jīng)歷了三代。
第1代數控系統，始于50年代初，系統全部采用電子管元件，邏輯運算與控制采用硬件電路完成。
第2代數控系統，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應用于數控系統為標志。
第3代數控系統，始于60年代中期，由于小規模集成電路的出現，其體積變小，功耗降低，可靠性提高，推動(dòng)了數控系統的進(jìn)一步發(fā)展。
2.計算機數控CNC階段經(jīng)歷了三代。
第4代數控系統，始于70年代，當首個(gè)采用小型計算機的CNC裝置在芝加哥展覽會(huì )上露面時(shí)，標志著(zhù)CNC技術(shù)的問(wèn)世。
第5代數控系統，70年代后期，中、大規模集成電路技術(shù)取得巨大成就，促使價(jià)格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片產(chǎn)生，并逐步應用于數控系統。
第6代數控系統，始于90年代初，受通用微機技術(shù)飛速發(fā)展的影響，數控系統正朝著(zhù)以個(gè)人計算機(PC)為基礎，開(kāi)放化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化等方向進(jìn)一步發(fā)展。
二、數控機械的特點(diǎn)
數控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品，數控機床控制技術(shù)是集計算機及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。
1.對加工對象的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。
在同一臺數控機床上，通過(guò)重新編制程序，可適應不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，也可以加工復雜結構的單件、小批量生產(chǎn)及試制新產(chǎn)品，數控機床還能自動(dòng)加工精密復雜的表面(如螺旋表面)。
2.加工精度高，加工質(zhì)量穩定。
目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動(dòng)量達0.0001mm，而且數控系統可自動(dòng)補償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免生產(chǎn)者的人為操作誤差，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩定。
3.生產(chǎn)效率高。
由于數控機床結構剛性好，允許進(jìn)行大切削量的強力切削，提高了數控機床的切削效率，節省了機動(dòng)時(shí)間。因為數控機床的移動(dòng)部件的空行程運動(dòng)速度快，所以工件的裝夾時(shí)間、輔助時(shí)間比一般機床少。當在加工中心上進(jìn)行加工時(shí)一臺機床實(shí)現了多道工序的連續加工，生產(chǎn)效率提高明顯。
4.自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強度低。
數控機床對零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，數控機床自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)人員不需要進(jìn)行復雜的重復性手工操作，可大大減輕工人的勞動(dòng)強度和緊張程度，提高加工效率。
三、數控機床控制技術(shù)的發(fā)展前景
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數控機床的發(fā)展越來(lái)越快，數控機床正朝著(zhù)高性能、高精度、高速度、高柔性化、模塊化和智能化方向發(fā)展。
1.高性能。
隨著(zhù)數控系統集成度的增強，數控機床實(shí)現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。
2.高精度。
數控機床本身的精度和加工件的精度越來(lái)越高，而精度的保持性要好。
3.高速度。
數控機床各軸運行速度將大大加快。
4.高柔性。
數控機床的柔性化將向自動(dòng)化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統。
5.模塊化。
數控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶(hù)。
四、數控機床發(fā)展中存在的問(wèn)題
我國近幾年數控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現在以下方面。
1.核心零部件大量依靠進(jìn)口。
經(jīng)過(guò)近二十多年的技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和創(chuàng )新，中國數控機床行業(yè)的發(fā)展令人矚目，國產(chǎn)數控機床功能部件的生產(chǎn)已經(jīng)具備一定的規模。但是，據中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )提供的數據來(lái)看，近年來(lái)我國一直是世界機床第一消費國和第一進(jìn)口國。但是，機床行業(yè)迅速發(fā)展的背后，一個(gè)不能忽視的事實(shí)是，我國關(guān)鍵零部件生產(chǎn)依然受制于人，出現利潤不高、產(chǎn)品缺乏核心競爭力的局面。
2.產(chǎn)品水平不高。
首先，精度普遍不夠高，對于國產(chǎn)加工中心刀庫機械手、數控車(chē)床刀架，用戶(hù)不放心，定位精度，特別是重復定位精度有待提高。只有少數產(chǎn)品達到歐洲標準的定位精度;其次，高精度、靜剛度主機結構和整機性能開(kāi)發(fā)有差距;再次，產(chǎn)品在主軸轉速、快移速度、換刀速度、加速度等機床性能指標上與國外有較大差距。
五、下一步努力方向
為了縮小與世界先進(jìn)水平的差距，相關(guān)專(zhuān)家建議機床企業(yè)應在以下幾個(gè)方面著(zhù)力研究。
1.跟蹤國際水平，使數控機床向高效、高精方面發(fā)展。
2.多品種制造，滿(mǎn)足不同層次的用戶(hù)。
3.模塊化設計，縮短開(kāi)發(fā)周期，快速響應市場(chǎng)。
數控機床使用范圍越來(lái)越大，國內國際市場(chǎng)容量越來(lái)越大，但競爭會(huì )加劇，只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，不斷創(chuàng )新，才能趕超世界先進(jìn)水平。
參考文獻：
[1]王立平.關(guān)于國產(chǎn)數控機床發(fā)展的幾點(diǎn)思考，航空制造技術(shù)，2010(04).
[2]劉小敏，王元生.我國數控機床的現狀與發(fā)展[J].機械研究與應用，2006(8).
[3]楊冰.論我國數控技術(shù)當前存在的主要問(wèn)題、發(fā)展趨勢及其對策，江蘇・建湖，科技經(jīng)濟市場(chǎng)，2006(11).
[4]李君.淺議數控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].吉林農業(yè)，2010(11).
[5]劉貴軍.刀具的選擇與切削用量在數控加工中的應用[J].農業(yè)與技術(shù)，2007(06).
數控機床的發(fā)展現狀論文【2】
摘 要：現代數控技術(shù)集機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、成組技術(shù)與現代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)、液壓氣動(dòng)技術(shù)、光機電技術(shù)于一體，是現代制造技術(shù)的基礎，它的發(fā)展和應用，開(kāi)創(chuàng )了制造業(yè)的新時(shí)代，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大的變化。
關(guān)鍵詞：數控技術(shù);一體;變化;核心
數控技術(shù)是衡量一個(gè)國家制造業(yè)現代化程度的核心標志，實(shí)現加工機床及生產(chǎn)過(guò)程數控化是當今制造業(yè)的發(fā)展方向，機械制造的競爭其實(shí)質(zhì)是數控的競爭。
《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006-2020年)》將“高檔數控機床與基礎制造裝備”確定為16個(gè)科技重大專(zhuān)項之一。
通過(guò)國家相關(guān)計劃的支持，我國在數控機床關(guān)鍵技術(shù)研究方面有了較大突破，創(chuàng )造了一批具有自主知識產(chǎn)權的研究成果和核心技術(shù)。
這主要體現在以下幾個(gè)方面：
(1)中高檔數控機床的開(kāi)發(fā)取得了較大進(jìn)展，在五軸聯(lián)動(dòng)、復合加工、數字化設計以及高速加工等一批關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，自主開(kāi)發(fā)了包括大型、五軸聯(lián)動(dòng)數控加工機床，精密及超精密數控機床以及一大批專(zhuān)門(mén)化高性能機床，并形成了一批中檔數控機床產(chǎn)業(yè)化基地。
(2)關(guān)鍵功能部件的技術(shù)水平、制造質(zhì)量逐年穩步提高，功能逐步完善，部分性能指標接近國際先進(jìn)水平，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的功能部件。
開(kāi)發(fā)出了高速主軸單元、高速滾珠絲杠、重載直線(xiàn)導軌、高速導軌防護裝置、直線(xiàn)電機、數控轉臺、刀庫與機械手、A/C 軸數控銑頭、高速工具系統、數字化量?jì)x等高性能功能部件樣機，其中有的品種已實(shí)現小批量生產(chǎn)。
(3)中高檔數控系統開(kāi)發(fā)研究與應用取得一定成果。
通過(guò)自主研發(fā)或與國外開(kāi)展技術(shù)合作，在中檔數控系統的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)上取得明顯進(jìn)展。
初步解決了多坐標聯(lián)動(dòng)、遠程數據傳輸等技術(shù)難題;為適應數控系統的配套要求，相繼開(kāi)發(fā)出交流伺服驅動(dòng)系統和主軸交流伺服控制系統，并形成了系列化產(chǎn)品。
1、與國外的差距
1.1高檔數控機床的國內供應能力不足。
盡管我國機床行業(yè)近年來(lái)取得了長(cháng)足的發(fā)展，數控化率穩步提高，但機床消費和生產(chǎn)的結構性矛盾仍然比較突出。
目前，國內對中高檔機床的需求量逐漸超過(guò)低檔機床。
但國產(chǎn)數控機床以低檔為主，高檔數控機床絕大部分依賴(lài)進(jìn)口。
1.2自主創(chuàng )新能力不足。
長(cháng)期以來(lái)，我國機床制造業(yè)的基礎、共性技術(shù)研究工作主要在行業(yè)性的研究院所進(jìn)行。
能力薄弱，技術(shù)創(chuàng )新投入不足，引進(jìn)消化吸收能力差，低水平生產(chǎn)能力過(guò)剩，自主創(chuàng )新能力不高，缺乏優(yōu)秀技術(shù)人才。
雖然國產(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)，但缺乏對基礎共性技術(shù)的研究，忽視了自主開(kāi)發(fā)能力的培育，企業(yè)的市場(chǎng)響應速度慢。
1.3 產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性及服務(wù)等能力不強。
國產(chǎn)機床在質(zhì)量、交貨期和服務(wù)等方面與國外著(zhù)名品牌相比存在較大的差距。
在質(zhì)量方面，國產(chǎn)數控系統的可靠性指標MTBF 與國際先進(jìn)數控系統相差較大。
國產(chǎn)數控車(chē)床、加工中心的MTBF 與國際上先進(jìn)水平也有較大差距。
在交貨期方面，絕大多數企業(yè)由于任務(wù)重拖期交貨。
服務(wù)體系不健全，在市場(chǎng)開(kāi)拓、成套技術(shù)服務(wù)、快速反應能力等方面不能滿(mǎn)足市場(chǎng)快節奏和個(gè)性化的要求。
1.4 功能部件發(fā)展滯后。
機床是由各種功能部件(主軸單元及主軸頭、滾珠絲杠副、回轉工作臺和數控伺服系統等)在床身、立柱等基礎機架上集裝而成的，功能部件是數控機床的重要組成部分。
數控機床整體技術(shù)與數控機床功能部件的發(fā)展是相互依賴(lài)、共同發(fā)展的，所以功能部件的創(chuàng )新也深深地影響著(zhù)數控機床的發(fā)展。
我國數控機床功能部件已有一定規模，電主軸、主軸單元、數控系統等也有專(zhuān)門(mén)的制造廠(chǎng)家，其中個(gè)別產(chǎn)品的制造水平接近國際先進(jìn)水平。
但整體上，我國機床功能部件發(fā)展緩慢、品種少、產(chǎn)業(yè)化程度低，精度指標和性能指標的綜合情況還不過(guò)硬。
目前，滾珠絲杠、數控刀架、電主軸等功能部件僅能滿(mǎn)足中低檔數控機床的配套需要。
衡量數控機床水平的高檔數控系統、高速精密電主軸、高速滾動(dòng)功能部件等還依賴(lài)進(jìn)口。
2、國內數控機床的發(fā)展趨勢
根據2004年10月，完成的《數控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項規劃》。
國內數控機床大致發(fā)展趨勢表現在以下幾方面：
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，數控機床的智能化程度日趨提高。
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 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
2.3 復合化與系統化
工件一次裝夾，能進(jìn)行多種工序復合加工，可大大地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是機床一貫追求的。
由于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期愈來(lái)愈短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發(fā)展。
機床已逐漸發(fā)展成為系統化產(chǎn)品，用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線(xiàn)的作業(yè)。
產(chǎn)品對外觀(guān)曲線(xiàn)要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。
數控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段，它的廣泛使用給機械制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結構、管理方式帶來(lái)深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計;數控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎，現代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數控技術(shù)之上。
數控技術(shù)是國際商業(yè)貿易的重要構成，發(fā)達國家把數控機床視為具有高技術(shù)附加值、高利潤的重要出口產(chǎn)品，世界貿易額逐年增加。
大力發(fā)展以數控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
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