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1、我国数控机床发展现状综述36肖雯宝摘 要:简述数控技术的发展历程,归纳目前数控技术的发展趋势,分析我国数控技术及其产业的现状,并提出要从战略高度上重视数控标准的建设和数控功能部件的发展。关键词:数控技术;数控系统;发展趋势一、我国数控机床取得了一定成绩1、产业规模日益扩大近年来，国内功能部件企业纷纷知难而上、苦练内功，并取得了良好的效果。2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名。2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%
2、。分析表明,中国机床市场目前仍分为中低端和高端两个领域。众多中国企业,通常是国有企业占据低端市场,“低端混战”愈演愈烈,但高端市场则主要由外国制造商,特别是被欧洲、日本的制造商垄断。我国汽车、航空和航天、发电、船舶,特别是军工等行业急需的高技术数控机床75%甚至100%依赖进口。部分高档数控机床仍然被作为战略物资在国际市场上受到禁运限制[1]。这种局面成为我国机床工业挥之不去的“隐痛”。“低端混战”、“高端失守”是近年来中国机床工业现状的真实写照,而造成中国机床工业这种现状的根源就在于本土企业缺乏核心技术和自有品牌,缺乏具有
3、竞争力的商业模式和产业链。2、数控技术的发展趋势随着数控技术的不断进步,应用领域已不仅局限于传统制造业,应用领域扩大,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。目前世界上数控技术主要向以下几个方面发展。2.1 数控技术向高速高精度方向发展速度和精度是数控系统的2个重要技术指标,直接关系到加工效率和产品质量。近年来,高速数控加工已成为国际制造业最热门的话题之一。据有关资料介绍,国外高档数控机床主轴转速最高已达r/min,快速进给最快已达200m/min,进给速度达到60m/min,加速度达
4、0.5～2g,换刀时间为0.6～1s;在精度方面,普通数控机床的加工精度已由0.01mm提高到0.005mm,超精度加工已达0.01μm,进入到纳米级。国产高速数控机床主轴转速大都在10000r/min以上,最高达到40000r/min,换刀时间为1.5s;在精度方面,普通数控机床已达到0.01mm,超精密加工也进入到纳米级,如:北京机床研究所生产的NAM-800纳米型数控车床,分辨率为5nm,尺寸精度已达±10nm。2.2 向多轴联动和功能复合方向发展在零件加工过程中,大量的时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴
5、的升降速上,为尽可能的降低这些无用时间,人们将不同的加工功能整合在同1台机床上,这样,数控系统就向功能复合方向发展。一机多功能的数控系统,可以最大限度的提高设备利用率,加工精度和效率。同时,数控系统向多轴联动方向发展。多轴联动的数控机床是国民经济建设和国防尖端科技的主要设备,通常被作为战略物资。目前,国外已经在研究6轴以上联动的数控机床;我国也已有多家企业能够生产5轴联动的数控机床。2.3 智能化数控系统应用高科技的重要目标就是智能化。主要体现在以下几个方面:①在数控系统中引入自适应控制(AdaptiveControl)技术
6、,多种参数进行自动测量,使得在保证产品质量的前提下,加工成本最低或生产率最高;②附加人机对话和自动编程功能;③增设设备故障自诊断功能;④引进模式识别技术,应用图像识别和声控技术,使机器自己识别图样,按照自然语音命令加工。2.4 提高可靠性数控系统比较贵重,为了满足长时间无人操作的需要,要求数控系统和数控装置必须有较高的可靠性。国外,数控系统的MTBF已在30000h以上,最高已达到80000h;国内,数控系统的MTBF大都在10000h以上。2.5 小型化蓬勃发展的机电一体化设备,对数控系统提出了小型化的要求。数控系统小型化
7、,将极大的缩小系统的占用空间,这样,就能方便的将机电装置揉合为一体。2.6 向网络化方向发展网络化数控装备是近几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。数控技术向网络化方向发展,使得制造业可以利用广泛分布的Internet网络,将分散在不同地理位置,具有不同制造资源的企业动态连接起来,从而不受距离和时间的限制,完成产品的设计与加工。二、发展思路与发展战略1、国内机床装备制造企业市场意识的强化与核心技
8、术的发展,只能通过进一步开放市场来解决,在竞争中培育成长。开放式自主发展既是促进自身快速成长的必要途径,又是打造高端品牌的战略选择。企业也要从主观上重视开发投入。但提高开发能力并非易事。就数控系统来说,现在西方大的公司对我们采取封锁加倾销的市场战略。先是封锁,封锁不成就倾销。将数控系统在中
