高档数控机床的发展趋势范例6篇

高档数控机床的发展趋势

高档数控机床的发展趋势范文1

关键词:数控技术;一体;变化;核心

数控技术是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,实现加工机床及生产过程数控化是当今制造业的发展方向,机械制造的竞争其实质是数控的竞争。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》将“高档数控机床与基础制造装备”确定为16个科技重大专项之一。通过国家相关计划的支持,我国在数控机床关键技术研究方面有了较大突破,创造了一批具有自主知识产权的研究成果和核心技术。这主要体现在以下几个方面:

(1)中高档数控机床的开发取得了较大进展,在五轴联动、复合加工、数字化设计以及高速加工等一批关键技术上取得了突破,自主开发了包括大型、五轴联动数控加工机床,精密及超精密数控机床以及一大批专门化高性能机床,并形成了一批中档数控机床产业化基地。

(2)关键功能部件的技术水平、制造质量逐年稳步提高,功能逐步完善,部分性能指标接近国际先进水平,形成了一批具有自主知识产权的功能部件。开发出了高速主轴单元、高速滚珠丝杠、重载直线导轨、高速导轨防护装置、直线电机、数控转台、刀库与机械手、A/C 轴数控铣头、高速工具系统、数字化量仪等高性能功能部件样机,其中有的品种已实现小批量生产。

(3)中高档数控系统开发研究与应用取得一定成果。通过自主研发或与国外开展技术合作,在中档数控系统的开发和生产上取得明显进展。初步解决了多坐标联动、远程数据传输等技术难题;为适应数控系统的配套要求,相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统,并形成了系列化产品。

1、与国外的差距

1.1高档数控机床的国内供应能力不足。尽管我国机床行业近年来取得了长足的发展,数控化率稳步提高,但机床消费和生产的结构性矛盾仍然比较突出。目前,国内对中高档机床的需求量逐渐超过低档机床。但国产数控机床以低档为主,高档数控机床绝大部分依赖进口。

1.2自主创新能力不足。长期以来,我国机床制造业的基础、共性技术研究工作主要在行业性的研究院所进行。能力薄弱,技术创新投入不足,引进消化吸收能力差,低水平生产能力过剩,自主创新能力不高,缺乏优秀技术人才。虽然国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术,但缺乏对基础共性技术的研究,忽视了自主开发能力的培育,企业的市场响应速度慢。

1.3 产品质量、可靠性及服务等能力不强。国产机床在质量、交货期和服务等方面与国外著名品牌相比存在较大的差距。在质量方面,国产数控系统的可靠性指标MTBF 与国际先进数控系统相差较大。国产数控车床、加工中心的MTBF 与国际上先进水平也有较大差距。在交货期方面,绝大多数企业由于任务重拖期交货。服务体系不健全,在市场开拓、成套技术服务、快速反应能力等方面不能满足市场快节奏和个性化的要求。

1.4 功能部件发展滞后。机床是由各种功能部件(主轴单元及主轴头、滚珠丝杠副、回转工作台和数控伺服系统等)在床身、立柱等基础机架上集装而成的,功能部件是数控机床的重要组成部分。数控机床整体技术与数控机床功能部件的发展是相互依赖、共同发展的,所以功能部件的创新也深深地影响着数控机床的发展。我国数控机床功能部件已有一定规模,电主轴、主轴单元、数控系统等也有专门的制造厂家,其中个别产品的制造水平接近国际先进水平。但整体上,我国机床功能部件发展缓慢、品种少、产业化程度低,精度指标和性能指标的综合情况还不过硬。目前,滚珠丝杠、数控刀架、电主轴等功能部件仅能满足中低档数控机床的配套需要。衡量数控机床水平的高档数控系统、高速精密电主轴、高速滚动功能部件等还依赖进口。

2、国内数控机床的发展趋势

根据2004年10月,完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面:

2.1 智能、高速、高精度化

新一代数控机床为提高生产效率,向超高速方向发展,采用新型功能部件(如电主轴、直线电机、LM 直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min 以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大,计算机系统及其应用软件的复杂化,带来了机床系统及其硬件结构的简化,数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法),就是一台高精度机床,在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下,就是超高精度机床。高精度的机床,要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展,精密度已达到微米级。

2.2 设计、制造绿色化

绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下,系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响,从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑:绿色材料设计;可拆卸性设计;节能性设计;可回收性设计;模块化设计;绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑:节约资源的工艺设计;节约能源的工艺设计;环保型工艺设计等

2.3 复合化与系统化

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关键词:数控机床;历史;发展趋势

一、引言

机床,作为“机器的机器”,从工业革命诞生以来,便被视为一个国家工业化的基础。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素,是重要商品,又是决定一个国家生产力水平的关键要素。

二、数控机床的历史

20世纪中叶, 随着信息技术革命的到来,机床也由之前的手工测绘、简单操作性逐渐演变为数字操控,全自动化成型部件的数控机床。数控机床是一种高度机电一体化的产品,在传统的机床基础上引进了数字化控制,将以往凭借工人经验的操作变为数字化、可复制的自动操作。数控机床可以加工多品种小批量零件(降低规模化适用门槛)、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件。数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。目前,工业发达国家机床产业的数控化比率通常在50%以上,在日本和德国更是超过了70%。

我国真正的工业化进程起始于20世纪50年代。由于种种原因,我们错过了20世纪70到80年代的新型工业化大发展时期,导致我国的机械装备制造产业到现在为止仍然在赶超发达国家的阶段。自20世纪末开始,我国开始了大规模引进西方技术,同时在引进技术的基础上吸收、融合、创造,最终发展出我们自己的数控机床制造产业。这一时期,我国的整体制造业也开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步,机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来, 我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强, 无论在精度、速度、性能, 还是智能化方面都取得了相当的成绩。

三、我国数控机床产业现状

目前,国内生产的数控机床可以大致分为经济型机床、普及型机床、高档型机床三种类型。经济型机床基本都是开环控制;普及型机床采用半闭环控制技术,分辨率可达到1微米;高档型机床采用闭环控制,以计算机程序来实现全过程无人控制,具有各种补偿功能、新控制功能、自动诊断,分辨率可以达到0.1微米。

截止到2014年,国产低档经济型机床已经在国内机床生产企业得到了很好的应用,经济型数控机床基本都是国内产品,不管是从质量上还是从可靠性上都可以满足大部分机床用户的需要。在普及型产品段中,国内普及型数控机床中大约有60~70%是采用的国内产品。但是需要指出的是,这些国产数控机床当中大约80%的数控系统都在使用国外产品,国内机床企业将各个子系统进口后进行拼装,组成最终的成品机床。我国部分中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。在中、高档数控机床方面、四轴、五轴联动机床等高端产品,我国国产产品与国外产品相比,仍存在较大差距。高档机床方面国内产品大约只能占到10%,大部分都是靠进口。数控机床的核心技术―数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国更是几乎全部需要国外进口。目前,我国在上海、烟台建厂的大多是国外数控机床生产厂家,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国内的华中数控近几年发展迅速,软件水平相当不错,但在电器硬件方面还需进一步提高。目前,国内一些大厂还没有采用华中数控的。

在市场需求方面低档机床和中档机床大约各占50%和40%,高档数控机床的需求大约是10%。从整体市场环境看,欧美等一些老牌机床公司有着长时间的技术积淀,同时不断致力于科技创新和新产品的研发,引导着数控机床技术发展。2014年,国家宏观经济持续低位运行,国家宏观调控政策将继续稳增长、调结构。在此大环境下,数控机床行业也相应地调整现有产业结构,在现有经济型、普及型产品取得成果的基础上发展高端,一方面需要面临国外产品以及合资产品挤压国内中端市场的竞争压力;另一方面要加大研发,挤入高端市场,摆脱受制于人的严峻形势。

四、我国数控机床产业的发展趋势

开放性是新一代数控系统的开发核心。开放性的数控机床采用模块化,层次化的结构,并通过形式向外提供统一的应用程序接口。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前,许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。同时,和许多产业将会互联网化一样,数控机床未来也必将走上网络化道路。互联网化的数控装备是近两年的一个新的焦点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。届时,网络化的数控机床将真正实现在全世界任意地点制造出满足用户需求的产品,进一步缩小制造业在地理和空间上的差异,为下一次的制造业革命奠定良好基础。

经过30多年的发展,我国数控机床制造产业已经基本由市场配置资源,形成了从科研单位、试制生产应用单位、大规模市场推广渠道、下游终端客户、一直到最末级的维修保养与使用反馈这样一个较为完整的产业链。数控机床市场竞争力也大大提高。2014年,我国机床行业发展主旋律概括为八个字:“稳中求进、转型升级”。面对整体下行趋势和国内外市场环境的不断变化,行业企业转型的意识不同程度地增长,从被动应对,到主动顺应,再到能动把握,已有很多企业步入了转型升级的正确轨道。加快普及数控化技术将是解决中国本土机床企业产品竞争力弱、利润薄、产品同质化严重等产业难题的重要手段。

为了让机床铸造产业高速增长,“十二五”规划中对我国机床铸造产业提出了明确的目标,到2015年,机床铸造产业要实现工业总产值8000亿元。要实现这个目标,需要将国家经济政策和行业自主调整发展两个要素相结合。在国家政策层面,已经出台了大量的专项支持措施。国家通过专项财政补贴,税务减免、专项奖励基金、市场开拓扶持、专利申请绿色通道等方面给予了大力支持。与此同时,在行业层面,应当继续实施创新发展战略,以企业为主题,以创新为驱动力。鉴于机床属于投资大、见效慢的行业,仅凭企业自身努力无法实现长久发展,需要多家企业参与共性技术研发,同时引入科研院校参与,实行公私合营伙伴关系推进研发。在行业技术层面,需要加大基础研究投入和研发人才培养。中国机床工业的振兴,数控机床的加速发展,归根到底,取决于人员素质的提高、工业文化水平的提高。人才的加速培养与良好的市场机制、有效的深化改革、改组、改制,可以显著提高工作质量、生产率、劳动生产率。进入21世纪知识经济时代,科学知识及作为重要生产要素的机床,其作用将更加突出。

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随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

2.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

3.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.

[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.

高档数控机床的发展趋势范文4

(南京理工大学科学技术研究院,江苏 南京 210094)

0前言

数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素,而国外对我国仍进行封锁限制,成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。近年“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项通过重点扶持,为我国数控技术行业创造了良好的外部环境,特别是针对航空航天、汽车制造等领域实施了国产高档数控机床应用国产数控系统示范工程,提高了国产高档数控装置的市场占有率,但用户仍然对国产数控系统信心不足,我国高档数控机床配套的数控系统一大部分依旧依赖国外产品。

“十三五”是全面完成国家科技重大专项战略任务的冲刺五年,是落实中央全面深化科技体制改革、实施创新驱动发展战略等系列决策部署的关键五年,因此总结过去,做到四个聚焦(聚焦关键、聚焦重大、聚焦长远、聚焦能力),意义重大,时不我待。

1目前国产数控系统存在的问题

通过“十二五”规划的实施,我国机床行业技术水平明显提升。数控系统、功能部件及数控刀具与主机产品配套研发,实现与中高档机床的批量配套。高档数控系统的多通道、多轴联动等关键技术指标已基本达到国际主流系统先进技术水平,但在性能、成套性、可靠性、批量生产稳定性和品牌等方面与国外先进水平还存在较大差距,主要存在以下问题:

1.1测试验证不足

国产数控系统虽有大批量应用,但大都集中在低端市场,中高端市场占有率仍然较低。数控系统软件的可靠性和精度保持性较低,故障率较高,“S”件试切还达不到指标要求,其中一些隐性问题还没有完全暴露出来,特别是软件的鲁棒性问题。为此“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“十二五”期间已经安排了部分产品的实验验证和示范工程,并取得了一定的成果,但还需经过大量和长时间的验证后逐步完善,以此保证数控系统的稳定运行。

1.2功能配置不全

经过前期的攻关,国产数控系统实现了很多功能,解决了有无的问题,但很多功能是“形似而神不似”。目前国产数控系统的功能满足80%的用户需求,但其余的功能开发难度和工作量较大,同时产品的宜用性不好,与主机融合度不高,针对性不强,一些辅助调试工具不全,特别是系统标准辅助面板上的按键标识大多是固定,不能更改,不利于机床厂进行系统的扩展开发,并且国产数控系统在多轴多通道或者多轴单通道控制功能方面不能实现任意几轴之间的插补加工,这些都在一定程度上影响了国产数控系统的推广。

1.3性能表现不佳

国产数控系统在性能上和主流的进口数控系统还有差距,特别是在高速高精控制方面。伺服驱动和电机的性能比较薄弱,且差距较大,比如伺服的参数自适应控制、电机的高速、高刚度、高精度、高加速度、功率体积比等方面与国外主流产品还存在差距,后续的性能提升难度大,伺服电机的工艺制作水平不高,数字化制造水平低,造成产品一致性差,规格系列不全,成套性不足,这些在一定程度上拖了数控系统的后腿。

1.4系统标准不统一

国产数控系统缺乏统一的标准,如总线标准不统一,系统内部通讯协议不统一,不利于工厂实现网络化智能制造,标准不统一致使各个厂家之间的伺服和系统无法混用,调试监控软件互相不兼容,不利于加工企业实现网络化智能制造,也不利于机床制造企业进行机床的网络化批量调试。

2国产数控系统发展趋势

自1952年美国研制出第一台试验性数控系统以来,数控系统的发展十分迅速,数控系统也由原先的硬连接数控发展成为今天的计算机数控(CNC),目前国产数控系统正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。

2.1信息化

随着制造业的发展,数控机床不再是一个独立的加工单元,数控机床和人、数控机床之间的交流都离不开网络。面向制造自动化集成的网络功能数控系统应具有与上层信息管理系统交换信息功能,这些必要的交换信息包括制造加工任务计划,数控系统及底层执行装置的工作状态及故障信息等。同时基于新一代云服务平台的大数据采集、大数据挖掘等变得越来越重要,这些都离不开高速、可靠地网络信息功能。

2.2智能化

智能化是制造技术发展的一个大方向,随着人工智能在计算机领域的渗透,研制智能数控系统必将成为未来的发展趋势。例如:研制开放式智能化数控系统,支持温度、振动、RFID等传感器介入的物联网平台;研制基于高级语言的智能化数控系统解释器;研究基于开放式智能化数控系统智能加工技术,如智能化加工路径控制、进给率自适应、故障诊断,监控与设备的自动维护等。

2.3开放化

利用丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统是当今数控系统的趋势之一。开放式体系结构使数控系统具有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易的实现智能化、信息化。开放式体系结构可以采用通用的计算机技术,使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单,同时可以根据资源进行系统集成,促进数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,缩短开发生产周期。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

3国产数控系统用户需求和技术要求

数控系统和主机及终的端用户的联系是密不可分的。因此以用户需求为牵引,加强示范应用格为重要。

3.1开展面向智能化控制的高档数控系统扩展模块开发

支持用户自主研发的共性技术或智能化技术通过程序模块(软件)或者通过总线功能模块(硬件)等多种方式与数控系统集成,缩小模块的体积,增强可维修性模块,并且处理好各模块之间的耦合等内部结构问题。开发数控系统的指令域采样数据的分析工具、机床加工过程功率控制、数控机床动态误差补偿与加工过程智能监控技术等功能模块,以满足国产高档数控系统对高性能零件加工工艺的适应性要求。

3.2数控系统与伺服驱动、电机等协同发展

伺服性能与电机性能已经是制约数控系统发展的关键因素,应针对机床需求,注重数控种类、产品规格及性能差距,改善伺服驱动、电机性能,开发伺服系统优化工具,开发广泛适应各种用途的伺服驱动产品和主轴电机。同时也对高精度绝对光栅尺、编码器等关键部件展开开发和应用,使之定位提升,协同发展。

3.3优化编程软件

目前市场上大部分是采用通用的CAD/CAM编程软件,对特定工件加工的工艺知识考虑不是很多,今后需集成有特定工件的切削工艺知识的专用CAM软件,如在生成刀具轨迹时再考虑到机床的切削力,使生成的加工程序质量得以高度提升,同时随着机器人的使用越来越普及,基于动力学的机器人离线编程软件的需求也会越来越广。

3.4支持先进技术集成性开发

加大辅助功能的研发,配置更友善的交互界面以及与主机融合的宏程序,做到可“私人订制”。深入研究二次开发平台(下转第134页)(上接第115页)技术,提高数控系统的开放性,为第三方开展不同层次的二次开发提供方便而完整的移植方案,形成加工处理数据链(CAD/CAM/CAPP/CNC)。

3.5形成统一的标准体系

在未来进行的数控系统、伺服单元、主轴电机、进给驱动电机、直驱主轴的定子转子、力矩电机、直线电机等在机械接口方面应该形成一种国家标准体系,统一规格,在同一规格下应统一接口尺寸,统一数据接口形式,便于用户进行维修与更换。并需具有与国际技术标准的主流数控系统和自动化控制装置接口的联接能力,注重与第三方应用的互连,完善总线的标准化以及通信协议的标准化。

3.6健全综合配套能力

数控系统的研发生产厂家要成为数控机床的工艺和控制应用专家,研制阶段应充分了解主机的各种性能,提高产品的性能和水平,不断增强系统的可靠性、稳定性,并建立一支优秀的研发队伍、跟踪队伍、维护队伍,为用户提供良好的综合配套服务。另外系统厂家还应逐渐提供综合成套技术,使数控系统与驱动系统、主轴电机、进给电机、力矩电机等进行检测试验好后一起成套供应。

3.7建立应用反馈机制,以数据支撑产品持续改进

现代生产管控对数控设备提出了更多的要求,需要实时监控掌握数控设备的工作状态,记录零件加工过程中的大量数据,加强应用过程中的数据统计分析,有计划地安排预防性维修和保养,能够快速诊断解决设备故障,这些方面均需要数控系统厂家进行强力的技术支持。

3.8推广和应用数控机床刀具寿命跟踪管理技术

随着设备增加,刀具数量相应增多,若日常管理不当,刀具寿命跟踪不准确,将造成极大的浪费。通过对刀具信息层的管理,比如刀具全生命数据管理、刀具修磨管理刀具寿命监控等技术手段,可实现机床刀具的数据化使用和维护,将有效缩短出现问题时的排查时间,提高了生产效率。

4数控系统发展在专项管理中的启示

4.1充分发挥创新平台的作用,提升企业创新能力

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项前期安排了不少创新平台的课题,应充分借鉴“十二五”成果,继续加强开放式数控系统创新平台建设,通过平台确实提升企业的自主创新能力,健全产学研用结合的技术创新和成果转移转化的机制和体系,摸索出一套适合企业自身发展的创新之路。

4.2紧跟市场需求,提升企业自身竞争能力

市场是配置资源的重要因素,企业应紧盯市场发展需求,根据自身特点,利用有限的资源,走差异化发展道路。不能只停留在共同完成扶持项目的层面,研发满足客户需要的产品,从而引导消费,实现“双赢”提升国产数控系统产业化水平,占得市场先机,从机床制造、人才培养、用户使用等多个角度做工作,以实现机床、系统、用户企业三方共赢,形成系统与机床企业稳定、长效的批量配套产业链,建立市场化互动机制,实现国产数控系统配套应用示范工程,提升企业在市场中的竞争力。

4.3加强数控系统可靠性,建立数控系统评价体系

可靠性是企业的生命,严格开展数控系统可靠性测试验证(数据采集)工作,要在产品出厂时保证产品出产质量,切不可将机床厂和最终用户作为系统功能的试验验证地,为企业提供一个放心可用的产品,并在应用中对于数控系统做出评价,建立新的数控系统评价体系,保证专项目标的完成。

4.4加快数控机器人发展

高档数控机床的发展趋势范文5

木工机械种类的定义

我国在计划经济时代,由林业部掌控木材工业,林业部以林业为主,一直把木材加工机械作为林业机械的一部分,这个划分是不科学的,也不符合国际惯例。我国在木材加工机械中,又分出木工机械和人造板机械,而木工机械再划分为实木家具机械、板式家具机械、制材机械、干燥机械等,这也不是十分科学,特别是实木家具机械和板式家具机械的定义比较模糊。笔者曾按我国行业对应划分法将木工及人造板机械、家具机械、林业机械并列划分,将木工机械行业与相对下游产业相对应,但这种划分方法是纯学术的,实际应用较难。所以我国木工机械种类划分一直比较混乱。按照木工机床编号标准进行分类应该是最符合中国国情的分类方法,该标准把木工机械的种类分为锯、刨铣、钻、车、砂磨等几类。作为标准,它具有权威性。但这种划分太粗,致使国内许多新产品难寻编号和分类,有些新机器连种类都没有,而行业内部划分更粗,大部分是空白表格,让企业无从入手,从而导致国内木工机械编号五花八门,多数企业生产的木工机床编号不规范,而板式家具机械却另有新的编号标准,使企业更加无所适从。

德国木工机械的分类方法

德国木工机械的分类方法是全世界通用的,其整个体系都与我国不同,一旦采用,我国整个分类体系就会混乱,但从我国木工机械走向世界的长远目标来看,我国向德国标准看齐是大势所趋。德国木工机械的分类是按木材加工的工艺划分,把木工机械分成 20 大类,分别是:林业机械,制材与备料加工(半成品生产)机械,木工与人造板机械,表面抛光机械及砂光设备,组装、包装用机械,物料输送、仓库管理及调试装备,机器人技术与装备,木工专用加工机械,特殊木制品专用机械,木工机械辅助装备、夹具及专用器具,木材及塑料加工用手提机械,木工刀具及刀具辅助用具,刀具维护及制造专用机械,木工机械专用配套产品,废材(锯屑、木片、薪炭材、树皮)利用设备,生物质能源生产设备及生物质燃料加工专用设备,木材加工的节能、环保、职业安全、防火及空调专用设备,木工机械数显及数控专用设备,木工计测、试验及控制系统装备,木制品整厂设计、经济分析及木工机械租赁技术,木工机械专用计算机软件(计算机辅助设计、ERP、生产计划及控制等),木工机械的销售与售后服务技术与装备。德国木工机械分类标准中包括了我国定义的木工机械、林业机械、人造板机械、家具机械等,囊括了全行业所有技术,而我国标准定义的木工机械仅占德国标准中的几类。我国木工机械的分类标准仅仅把木工机械限制在传统的锯刨钻砂等几大类,标准编号的余地也有限,这给我们探讨木工机械数控化率带来了很大的麻烦。虽然我国的分类体系有许多弊病,但为了讨论方便,本文仍然以中国的木工机械编号体系为基础与德国相应的设备进行比较,以确定我国木工机械数控化的比率。

我国数控木工机械数控化率的估算

根据我国木工机械编号标准,现阶段,我国将有234 种木工机床可以开发成为数控木工机床,在这 234种数控木工机床中,有 99 种已经开发成为产品或者有图2 具有自主知识产权的南兴裁板锯能力开发成为产品。这样,我国木工机械数控化率已达到42%。由于笔者掌握的资料有限,实际数控化率要高于这个数据。

我国数控木工机械的发展现状

我国数控木工机械在最近 5 年有了飞速的发展,其中具有代表性的数控技术体现在以下几个方面。1我国木工机械软件的发展现状我国木工机械的数控软件产业是发展最慢的产业,木工机械的主体软件技术基本被德国、意大利和我国台湾所掌握。绝大多数木工机械生产厂家都在买这些软件生产数控木工机械,我国木工机械生产厂家所用的软件绝大多数没有自主知识产权,也没有掌控源代码,因此在数控木工机械升级换代时必须依赖软件源代码所有的发达国家和地区。据笔者所知,我国中低档数控镂铣机的数控软件已经完全国产化,北京铭龙木工机械有限公司控股的文泰科技发展有限公司(以下简称北京文泰)每年销售二维半数控镂铣机软件近万套(实际需求数量还要多一些)。国内近 50 多家企业生产中低档数控镂铣机,年产千台以上的专业厂家超过 10 家,文泰正版数控软件的价格还不到1000 元人民币。2011年,南兴家具制造装备有限公司推出了数控往复式裁板锯的数控软件,该软件具有实时仿真、裁板优化、上下位机控制、自学习和帮助系统、人机对话界面、全中文系统、后台修改与修复系统、手控和数控灵活系统、自动生成和记录数据文件、自动形成和输出条码、下料方案无限量存储等功能。该软件具有自主知识产权并申请了软件著作权,在整体水平上超过欧洲主力裁板锯的数控软件水平。国内其他数控软件的技术水平和规模都没有引起行业的注视,有些属于克隆国外企业的软件,没有自主知识产权。个别企业购买我国台湾的数控软件,然后委托软件厂家在界面写上自己公司的名字,由于公司没有源代码,这样的数控软件不能算自主开发。2我国木工机械的硬件发展现状我国木工机械的硬件根本没有形成体系,中低档数控镂铣机的硬件基本被北京文泰所垄断。北京文泰在出售软件的同时,配套销售步进电机、控制器、液晶屏幕、手动控制器、行程开关等数控镂铣机需要的全套硬件。他们以步进电机为主,故对使用伺服电机的数控镂铣机配套不完善,在高档数控镂铣机的硬件供应上也有一定的差异。我国大陆的高档数控镂铣机数控软件基本都被台湾所控制,台湾恩德的软件和硬件,甚至数控镂铣机的设计均对大陆有很深的影响。台湾的硬件往往是与数控软件配套销售,而且大陆的台资企业也在控制着大陆的高档数控镂铣机市场。台湾的高档数控木工机械软硬件的配套销售在大陆已形成垄断局面。意大利的木工机械数控软件在我国大陆虽然也有一定的市场,但远不如台湾。德国的软硬件太贵,我国大陆应用的极少。我国大陆主要的数控软件生产公司一直希望进军木工机械行业,其与我们行业的龙头企业合作了 5年,希望打进木工机械市场。但木工机械与金属加工机床的差异使他们举步维艰,尝试几年后便退出了木工机械行业,我们的龙头企业也很无奈,只好转选台湾的数控软件。3 数控带锯机技术的发展现状我国数控带锯机的研发是最早的,早在 20 世纪 80年代,我国首台数控带锯机即研制成功。90 年代,信阳木工机械厂和沈阳带锯机厂就开始销售数控带锯机。但那个年代的数控技术与现在的数控技术不能相比,数控硬件还处于分立元件的原始数控硬件阶段,数控性能极不稳定,很难推广。改革开放以后,我国制材工业发生了根本转变,大型带锯机逐步淡出了市场,数控带锯机也销声匿迹。但最近几年数控曲线带锯机却悄然进入我们视野,数控曲线带锯机属于细木工带锯机系列,在家具工业有广泛的需求,国内已经有几家生产数控曲线带锯机的厂家,市场也相对稳定。跑车带锯机的数控化研发工作已经开始,国内有几家企业都与高校合作研制数控跑车带锯机,但由于开发费用太高,至今没有实质性进展。4 数控截段锯切设备的发展现状数控截段锯切设备分为纵向截段锯和横向裁分锯,德国的威力公司在这项技术上已经处于垄断地位。数控纵向优化截段锯的发展动力主要是集成材生产必须使用这种设备,国内的主要生产企业是江佳木工机械有限公司,他们生产的数控纵截锯已基本成型,且在国内市场已形成规模,但其技术水平与威力公司的截段锯还有相当大的差距,主要是国内没有数控计算机自动识别缺陷的设备,截段的速率与进料的速度相差较大。数控优化裁分锯的整体数控系统是由德国威力公司在 2011 年才全部配套完成的,国内江佳和青城都已经开始研究这项技术,但均处于试制阶段,还没有形成批量产品。国际上已有数控优化裁分锯向数控往复式裁板锯过渡的趋势。数控往复式裁板锯的精度要远远高于多锯片圆锯机,在数控的基础上,数控优化往复式裁板锯的生产效率较高,这个发展趋势是国际上数控锯切的新动向,国内还没有开发。5 数控刨切机床的发展现状刨床是应用最广泛的木工机械设备,但我国数控刨床的技术水平较低,基本停留在低档次阶段。青城和富豪的四面刨床均处于这个档次,青城的双面刨床也处于这个技术水平。而国外的四面刨床已经具备了加工中心的功能,可以刨切出花纹。所以我国数控刨床的研发工作任重而道远。6数控车床的发展现状数控车床在我国还处于研究阶段,笔者所在的工程中心5年前就已完成了对数控车床的研究。但我国真正的数控车床产品还没有走向市场,只在低档数控雕刻机上把车床夹盘和尾座附加在其台面上,形成铣车复合机床的模式。在多头雕刻机上利用车床夹盘和尾座同时加工多件产品的铣车加工模式也是数控车床的雏形。由于这两种加工形式都没有旋转车削模式,所以都不能将其定义为数控车床。7 数控砂光机的发展现状我国是世界上最大的砂光机生产国,并且已经垄断了中低端砂光机的国际市场。我国砂光机已经实现了低档次的数控化,而且在这个档次上的数控技术已经开始普及,其中千川的琴键式数控砂光机在国际上已经具有了一定的竞争力。我国数控砂光机的档次亟待提高,让数控砂光机软件具备实时仿真、厚度调整优化、上下位机控制、自学习和帮助系统、人机对话界面、全中文系统、后台修改与修复系统、手控和数控灵活转换、自动生成数据文件、自动形成条码、下料方案无限量存储等功能并不难,开发具有自主知识产权的数控软件对砂光机生产具有划时代意义。

我国木工机械自动化技术的研发意义与步骤

木工机械的自动化是行业亟待开发的先进技术,自动化是木工机械开发的永恒主题,是数控技术的延续和终结目标。1 木工机械自动化技术的内涵自动化的概念非常广,特别是自动化本身所包含的现代木工机械的制造技术。综合起来,木工机械的自动化技术应包括自动上下料技术、自动分料技术、板材自动转向技术、板材自动翻转技术、板材自动回料技术、程序化自动进给技术、在线自动磨刀技术、刀具自动补偿第 1 期马 岩:我国数控木工机械的发展现状及自动化技术的研发方向 7技术、产品质量在线自动检测技术、原料上料前尺寸自动检测技术、自动除尘清洗技术、工况异常自动报警和过载安全停车技术、工序自动转换排序技术、加工过程原料自动编码技术、工件随动自动调控技术、工件自动定位技术、工件自动夹紧技术、产品自动包装技术、产品自动打包技术、自动化仓库成套技术、工时自动化核定技术、自动化装配技术、装配过程的自动化检测技术、产品指标自动化检测技术、自动化生产线连线技术等。2木工机械自动化的开发意义随着企业工人工资日趋上涨,企业提高劳动生产率的唯一出路就是提高设备的自动化程度。提高企业效益的方法之一是减少工人的数量,而且这个趋势会持续很长时间。因此,开发数控自动化木工机械具有重大的现实意义。自动化是一个国家工业化水平的集中体现,我国家具工业、木制品加工工业、人造板工业的自动化依赖于木工机械行业。除进口人造板生产线以外,其他木工产业基本处于传统的通用设备单件小批量生产模式阶段,根本谈不上自动化加工。我国木材工业生产的自动化将大幅度提高木材工业在国际上的地位和国际竞争力,具有重大的战略意义。3 木工机械自动化的开发步骤木工机械的发展完全遵循下游企业工业化的发展规律,在我国木材工业刚刚起步阶段,各种手动和低廉的木工机械充斥市场。这种档次的木工机械曾经造就了木工机械的航空母舰,直至最近 3 年,生产低档木工机械的企业一直是行业的龙头。近 10 年来,木材工业手工作坊的时代已经过去,低档木工机械市场逐年萎缩。在木材工业处于单件小批量作坊式生产的年代根本谈不上数控化和自动化。近10 年来,我国木材工业有了飞速发展,多数木材加工企业开始进入批量生产阶段,对设备的需求出现了根本性的变化。我国家具工业的高端企业一直采购德国和意大利的数控木工机械,只有中低档企业才采购国产设备。但近年来这些高端企业都开始采购国内的名牌产品,如数控设备及流水线生产的必备设备。现阶段,我们木工机械生产企业开发的产品应该是数控、可以配套流水线的先进木工机械。现在的上料-封边-钻孔生产线即是这个阶段的典型自动化生产线的代表。木材工业流水线需求的木工机械是过渡阶段使用的设备,而且这个阶段不会太长。我国木材加工工业将会出现跨越式的发展,木工机械的专业化生产将促使木工机械逐步向专业化生产线的阶段发展。木工机械通用设备构成的流水线将会被专用设备构成的流水线所替代。为此木工机械行业将很快开始这个阶段的设计开发,并将推出各种门、窗、地板等专业化生产线。这种生产线将是木工机械自动化的真正定型产品,木工机械生产企业也将与人造板生产企业一样转变成为生产线的生产企业。国外制材、门、地板等生产线已经实现了这个水平的自动化。自动化的最高阶段是柔性自动化生产线,在流水线成组技术的基础上,以多台(种)数控木工机床或数组木工机床柔性制造单元为核心,通过自动化物流系统将其连接,统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理,组成木制品多品种、变批量和混流方式生产的自动化制造系统。木制品的柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,其为可以适应加工对象变换的木工机械自动化机械制造系统(Wooding FlexibleManufacturing System,英文缩写为WFMS)。伊玛的柜门生产线就属于这个档次的自动化生产线。我国定制家具的飞速发展将推动柔性自动化生产线技术的发展。

我国木工机械自动化的研发方向

我国木工机械的自动化任重而道远,但我国已经具备实现木工机械自动化的基础,具备了迫切需要木工机械自动化的市场,因此,只要把握好我国木工机械的自动化研发方向,我国木工机械的自动化一定可以很快实现。1迅速提高我国木工机械的数控化水平木工机械的数控化是木工机械自动化的基础,没有数控化就没有自动化,但我国木工机械的数控化空白点还很多。我国木工机械的生产企业应按本文提出的基本概念认真核对本企业的数控化率,迅速填补数控木工机械的空白点,开发全系列木工机械的数控设备,并将开发的数控产品通告行业协会和东北林业大学林业与木工机械工程技术中心,为笔者统计我国木工机械数控化率提供真实的数据。其实,按照本文的定义,数控木工机械很简单,我们给压刨床加上 PLC,安装一个触摸屏,这台压刨床就是数控压刨,而且这项改造并不难。按照这个思路,各木工机械生产企业都可以进行数控改造,这样我国木工机械的数控化率就可以大幅度提高。2 重点研发通用单机的上下料自动化技术当前急需研发通用木工机床的单机自动化上下料技术、自动分料技术、板材自动转向技术、板材自动翻转技术、板材自动回料技术、程序化自动进给技术、原料上料前尺寸自动检测技术等。这些技术完善后,所有的通用木工机械即可以实现单机的自动化生产,使产品的质量完全取决于设备的精度和自动化程度,而不是依赖熟练工人的操作技术;使产品的产量完全取决于设备的机械化和自动化程度,而不是依赖工人的劳动态度。让我们的通用木工机械就单机单元来讲,形成一个完善的自动化系统,工人仅仅负责把原料拉过来,把生产出来的产品拉走即可。这些设备的操作人员可以不经过复杂的技术培训,自动化技术可以改变我们下游企业操作人员的结构。3迅速完善通用木工机械的单机自动化技术在每台木工机械实现数控化后,木工机械具体功能的自动化将成为下一步研发的重要方向,这些技术包括在线自动磨刀技术、刀具自动补偿技术、产品质量在线自动检测技术、自动除尘技术、工况异常自动报警和过载安全停车技术、工序自动转换技术、加工过程原料自动编码技术、工件随动自动调控技术、工件自动定位技术、工件自动夹紧技术等。在这些技术完善以后,木工机械的单机操作过程将实现自动化,整个加工过程也将实现全自动。这些技术对木工机械实现自动化是极其重要的,也是最难的。许多人工可以简单、随手完成或略加判断即可确定的动作,一旦要求计算机自动完成则可能相当困难。4 产品后续的自动化处理技术任重而道远木工机械在实现自动上料、自动加工后,完成产品的后续处理仍有大量的工作要做,其中包括自动包装技术、自动打包技术、自动化仓库技术、工时自动化核定技术、自动化装配技术、装配过程的自动化检测技术、自动化产品指标检测技术、自动化生产线连线技术等。这些自动化技术多数情况下是由专业厂家完成的,德国的木工机械生产企业都在花大力气做这件事。在2011年德国汉诺威木工机械展览会上,德国伊玛占用大面积场地展示和推出他们的自动化仓库技术,这项技术对于家具生产企业是急需的。在达到生产过程全部自动化以后,进行产品后续的自动化处理也非常重要。我国的木工机械生产企业可以从简单的做起,逐步提高这个领域的研发能力。5开展木工机械柔性自动化生产线的理论研究我国木工机械自动化的最终目标是实现木工机械的柔性自动化生产线,随着定制家具的普及和大规模生产,木工机械的柔性自动化生产势在必行,这个最高阶段的生产线开发时间不会太长。在单机自动化、流水线成组技术自动化、数控木工机床上下料自动化全部完成后,对木工机床柔性制造单元和自动化物流系统连接的生产线进行开发势在必行,木制品柔性制造系统的理论研究应该现在就开始。我国的高等院校要完成数控木工机械统一的信息控制系统、物料储运系统和数字控制加工设备组线技术的理论研究,开发能适应家具工业和木制品加工工业的自动化机械制造系统。

高档数控机床的发展趋势范文6

【文章摘要】

数控磨床是一种典型的机电一体化的产品,磨床属于金属切削机床中的一类,不但能提供工作效率,还能控制精度和人力成本,对于企业是非常有利的工具!数控磨床的产量、水平与拥有量已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志。分析了我国数控磨床发展现状,提出了数控磨床发展策略。

【关键词】

数控, 磨床;建设;发展

20 世纪90 年代以来,数控技术的发展趋势是向高速度、高精度、可靠性强、多轴联动化、形状数控磨床属于金属切削机床中的一类,精度高、品种多,是交通、冶金、航天、军工等行业加工必备不可少的设备。而也很大程度上影响着我国的经济形势。特殊化、更加的智能、软件网络化更加的先进。

数控磨床是集机、电、仪和信息等多项技术于一体的典型机电一体化产品, 是同时具备高效率、高质量、柔性等优点的工作母机, 随着C N C 技术的不断完善和微处理机直接用于机床后, 数控磨床的性能价格比得到极大的改善, 这就使得数控磨床成为不仅是一种技术上先进, 而且是一种经济上合理的机床, 不仅现在富有旺盛的生命, 而且是未来机械工厂自动化的基础。柔性等优点的工作母机, 随着C N C 技术的不断完善和微处理机直接用于机床后, 数控磨床的性能价格比得到极大的改善, 这就使得数控磨床成为不仅是一种技术上先进, 而且是一种经济上合理的机床, 不仅现在富有旺盛的生命, 而且是未来机械工厂自动化的基础。

其实,数控磨床的出现,是必然的, 原因主要有:一是随着人力成本的提高, 网络化已经进入我们的生活。二是相对于人来说数控磨床,更好控制。三是可以升级技术。可以根据升级后,自发的去磨削工件。四是加工精度高,加工的质量和规格都比较稳定。五是自动化程度高,生产效率也相对于来说非常高。六是生产的前期准备比较短,对于加工的对象的适应性强。

1 加快我国数控磨床发展是当务之急

磨床是金切行业的一个重要分支, 精度高、品种多,是交通、冶金、航天、军工等行业加工必备不可少的设备。而也很大程度上影响着我国的经济形势。 148

探索研究

Exploration and research

质量管理

随着工业的发展, 对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高, 磨削加工显得更加重要。尤其在汽车、电力、船舶、冶金、军工、航空航天等行业, 国产数控磨床正在发挥着越来越大的作用。当前,经过调整和整合期后的磨床行业, 将会迎来新一轮的发展期。我国主要开发的产品有: 数控外圆磨床( 含端面外圆磨床)、数控凸轮轴磨床、数控曲轴磨床、数控轧辊磨床、数控齿轮磨床、数控双端面磨床、数控平面磨床、数控无心磨床及大量的各类专用磨床,当前各个磨床生产厂家都在努力开发新产品, 其中包括有大量的专机。我国数控机床近年来在生产和应用方面都有较快发展, 但与工业发达国家相比, 差距大,数控磨床所配用的国产数控系统廖廖无几, 即使有, 也只是经济型的, 功能较全、技术水平较高的中、高档数控磨床均选用国外的数控系统; 落后于工业发达国家。从市场的结果来看, 进口磨床的数额依然居高不下, 不得不承认这与我们的产品底气不足有很大的关系。进口磨床的技术档次或附加值远远高出内销磨床,目前汽车制造厂曲轴线上的磨床主要依赖进口, 而国产磨床基本供汽车零配件厂,因此要加大技术改造力度, 还将不断地加大技改力度是当务之急。磨床是机床中的精密产品, 要生产出精密产品, 加大技改力度、攻克关键技术项目是非常必要的。从所收集到的资料来看, 大部分企业都有技改的预算, 有的已开始实施, 但由于各企业的基础、实际情况不同, 所以在这方面各企业进展的不平衡。有的企业正与国内外大学建立“ 产、学、研”机制。还有的企业与有意合资合作的国外企业接触洽谈,合作开发新产品项目。因此, 我国的数控磨床发展有着广阔的前景, 我们必须抓住机遇, 迎接挑战, 大力发展数控磨床, 以满足市场需求。

2 中国数控磨床市场特征

一是数控磨床市场中占据所有磨床市场中的主部分,而他具有质量稳定性、技术成熟等特点而深受客户的喜爱。 二是品牌效应。无论国内品牌产品还是国外品牌产品,品牌产品都是客户的首选,经过专业生产企业多年努力改进成为品牌产品,客户多年使用后才认可。购买磨床时候,想到要买某家企业的品牌产品。这几年,数控磨床市场都在认真开展创品牌活动,以此来提高市场竞争力三是服务要到位。有的客户为了自己的额利益,对磨床产品本身的质量、功能、价格等都有很要求。售前、售中和售后的服务都是以求服务至上,而对于卖家来说,这些最基础的服务都会全方位的做坐,所以任何一个环节都会失去一块市场。

四是磨削成套设备崛起。客户为了解决零件的形状及精度,会要求运用成套设备,保持精度及质量提高效率。五是客户在价格优势种会选择好的磨床产品,这是数控磨床市场的共同特性。总是想花最少的钱买到最好的产品。所以国内外的生产厂家都会在保证产品质量等方面的前提下,降低制造成本。

   结合上面的市场特性,其实市场中的高低档次、多品种产品共存,市场经济改革,面对客户不同层次的需求,生产厂家会生产不同规模的磨床产品,这样才可以在数控磨床市场有立足之地。近年来,国内及国外的数控系统日趋成熟,客户使用产品也放心。也同时加强了科学技术和国防事业的发展,使得数控磨床市场销量以及生产额不断日趋增长,一定程度上也增加了我国的经济增长。近年来,为适应市场多变形势。磨床市场加强了产品结构调整、以及产品的更新,并研发了部分高效、精密、数控磨床使得数控磨床市场活跃起来,我们看市场中数控磨床的销量就可以体现。

3 我国数控磨床发展策略

对我国今后数控磨床的发展, 有以下几点浅见。

3.1 加强对制约数控磨床发展的共性关键技术的试验研究

随着科学技术的迅猛发展, 各工业部门从产品到装备都瞄准国外先进水平, 对数控磨床的品种、数量、质量、效率、成套性、售前售后服务等要求越来越高, 因此, 必须抓紧开展数控磨床开发中的共性关键技术的试验研究, 如整机的静、动刚度, 热变形控制与补偿, 振动, 在线检测技术, 基础元部件和高效高速磨削等。还应加快C A D / C A M 的开发应用, 大力扶植开发高端精品, 除精度等级须提高外, 尤其是磨床的效率、稳定性、可靠性应作为重点。 开展模块化设计, 建立数控磨床工程数据库等, 并使科研成果尺快应用于数控磨床开发之中, 这样, 就可使数控磨床的开发周期短、效率高、质量好, 以争得高人一筹的竟争优势, 取得用户的信赖。应尽快在小行业中建立研发基地, 解决共性的基础课题。国内企业与外资企业合作, 对方看中的往往是我们廉价的人力资源, 真正要获得产品开发能力明显提高, 必须建设一批部级的工程技术中心, 掌握具有自主知识产权的核心技术。机床企业与重点行业的主要厂家合作, 对国产化零件的加工工艺进行研究并开发与之相适应的磨床。随着竞争的加剧, 汽车工业的国产化步伐将加快, 谁能先进入, 对加工工艺的研究是至关重要的。

3.2 全面提高技术、生产销售层面人员的综合能力

培养出一大批高级研发主管、销售工程师队伍。技术的提高, 单靠开发是不够的, 还须有懂技术、工艺的销售工程师, 搞加工、装配、调试的技术工人。要加速数控技术开发、应用和调试人员的培训。数控磨床的发展, 必须有一大批训练有素、实践经验丰富的掌握数控技术开发、应用和调试的人员。除了不断补充数控技术专业人员外, 更重要的是要充分利用教育和专业培训机构对科技人员和数控系统及主机装配、调试操作人员等有计划、多层次、多形式地开展全面培训, 并随着数控技术的不断发展而不断充实他们的知识和扩大他们的视野。

3.3 加快引进制造技术的消化吸收和国产化

近年来, 一些磨床制造厂引进了先进工业国家的磨床制造技术, 这些产品几乎都是采用C N C 控制, 我们要在消化吸收的基础上再进行二次开发, 以提高数控磨床的市场满足率。应发挥行业的团队作用, 自主开发行业内的共性核心技术。也可借鉴台湾地区机床发展的方式, 有分有合, 以期共同发展。

随着科学技术的发展和机械制造技术的进步, 必将推动数控磨床的开发应用, 逐步形成高档、普及型和经济型构成比合理的数控磨床系列, 以满足各种不同用户的需要。

【参考文献】

[1] 陈美福, 对发展我国数控磨床的浅见.

[2] 祁辉; 姚捃. 项目中的后期运维研究. 山西师范大学,2010

[3] 庄然. 长春帝斯曼公司实施企业资源计划(ERP)管理研究. 吉林大学, 2013-10-01

【作者简介】

李恒菊,女,(1979.8—),高校讲师, 硕士研究生。研究方向:模具设计与制作,机械制造工艺。149