数控机床的现状与发展

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1、数控机床的现状与发展（盛伯浩北京机床研究所）进入21世纪,我国机床制造•业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上來讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重耍基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性H动化的性能、优界而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起I比人瞩日，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术屮的一项核心技术。另一方面，通过持续的研

2、究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。1.现代数控机床的两个基本评定指标成本、质量、生产率和产量、交货期是衡量企业生产能力和市场竞争能力的4个耍索，采用传统的非数控生产方式只冇达到一定阈值的人批屋的规模生产才能取得上述4个方血的统一。但在当前激烈的市场竞争环境下，以生产为屮心，企业为主导的卖方市场已转向以市场需求为中心、用户为主导的买方市场，产品需求呈现多样化和个性化，且产品经济寿命大大缩短，这首先将形成以多品种变批最的生产方式为主流的生产环境；其次，衡量企业竞争力的首位因索也由成本转为交货期。为此，发展柔性结构体系的数控制造装备及

3、制造系统是实现在快速多变的市场环境中对用户驱动的市场需求作出灵活、快速响应的关键。所谓制造装备及制造系统的柔性化是指当产品的品种的需求发生变化时，它们仍能在满足经济性的前提下，实现及时转换生产的适应能力。同时，持续地提高经济加工精度也是适应市场竞争的另一个主要H标。因而作为评定数控机床及系统效能的基木指标也将由传统的工作楷度和切削能力改为川高效柔性和高楷化的程度来衡量。高效柔性化和高精化分别反映了制造业在竞争激烈的市场环境下的陶个最主耍的耍求，即产品生产变换的灵捷性和产品质量的持续提高。（1）高效柔性化虽然传统的非数控机床也具有一定的柔性，但它

4、不能获得高的效能和稳定的精度，更不适应复杂型面的加工。因此，基丁嗷控技术的高效柔性化的制造装备及制造系统需兼具下列特性：①高度的灵活性和多品种生产的快速适应性。②高效的生产能力，包括：爲生产率，借助于高速化和提高金屈切除率等途径。高稳定性，对于光机电集成的数控机床，着重要求其降低故障率，提高可靠性，以提高制适装备及系统的开动率（利用率）。制造装备及我系统高效柔性化的具体指标的内涵如表1所示。表1高效柔性化指标的内涵基本指标指标组成项H影响因素高高金属切除率高速强力切削高效的高生产率高功率机缩短辅助时间空载快速运动床高机床刚度和抗振性利低的故障率

5、和短的修复可靠性增长技术和健壮化用高运行稳定性时间设计率无人化坏境下的连续工作能力御能化和适应控制技术短多品种生产变换的敏缩短调整和试切周期品种变换所需调整和试运的捷性扩大加工零件族行时间新经济可承受性(组)的能力工夹刀具供应的快速性产技术准备和生产安排制造装备及系统重构技术柔性品的及时性大批量定制化生产技术上低重构成木优化工艺和物流及信息流市期(2)高精化产品的加工精度直接影响到其丁作性能、寿命、能耗和噪声等，因此，数控机床的高精化是市场需求和技术发展的必然结果。分析汽车的某些关键件的将度船求，如发动机的缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆、化汕器

6、、制动器、减震器的阀体、泵体、盘类以及模其等在近十儿年内冇明显的提高，如表2所示。表2汽车零件关键配合部位的精度提升20

7、比纪70〜80年代20世纪90年代尺寸精度TT7〜TT8级IT5〜IT6级圆度/mm0.015〜0.0200.005〜0.010同轴度/mm0.020〜0.0300.015〜0.020孔距精度/mm0.030〜0.0500.010〜0.015车铳加工表面粗糙度Ra/mm1・6〜3・20.8〜1.2统讣自上世纪80年代至2002年国内外先进水平数控机床的工作粘度捉高的过程，平均每年捉升10%,即侮隔8年误差约减小一半，如图1所

8、示。图1加工中心工作精度提升的历程1.我国数控机床现况从上世纪80年代起，机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。经过“九五”数控车床和加工屮心（包括数控铳床）的产业化生产基地的形成，所生产的屮档普及盘数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比,仍存在较人差距，这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程，其中一些著名机床公司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，如美国英格索尔公司和徳国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工

9、业高速数控铳床的发展，日木牧野公司对高效粘密加工中心所作的贡献，徳国瓦徳里希公司在重型龙门五面加工铁床方面的开发，以及日木马扎克公司研发的车铳屮心对高