数控技术及装备的发展趋势浅析4

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1、2008-2009年第一学期《自动化概论》科目考查卷专业：电气工程班级：电气07・3任课教师：陈政石姓名：刘正太学号：07034020335成绩数控技术及装备的发展趋势浅析一、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彖征，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（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及英装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。1.高速、高精加工技术及装备的新趋势

2、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捉高效率，捉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Z-,国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向Z—o从EM02001展会情况来看，高速加工屮心进给速度可达80m/min,至更高，空运行速度可达100m/min左右。口前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/m

3、in,加速度达2g,主轴转速已达60000r/mirio加工一•薄壁飞机零件，只用30min,而同样的零件在一般高速铳床加工需3h,在普通铳床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和lg。为了实现高速、高精加工，与Z配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。2.5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，可用刀具最佳儿何形状进行切削，不仅光洁度高，而月•效率也大幅度捉高。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

4、材料铳刀进行高速铳削淬硬钢零件时，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Z编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。在EM02001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜而和倒锥孔的加工。徳国D.V1G公司展岀DMUVoution系列加工屮心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.智能化、开放式、网络

5、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，如加工过程的口适应控制，工艺参数自动生成；为捉高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的口适应运算、口动识别负载口动选定模型、口整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的口动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方而的内容、方便系统的诊断及维修等。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

6、求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟金业、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，如在EM02001展中，日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的uCyberProductionCenter(智能生产控制中心,简称CPC)；日本大隈(Okuma)机床公司展岀“ITplaza”(信息技术广场，简称IT广场)；徳国四门子(Siemens)公司展岀的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境，简称OME)等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。二、对我国数控技术及其

7、产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我

8、国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统