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高檔數控機床發展趨勢范文1
關鍵詞: 數控機床 制造強國 發展趨勢
數控技術是先進制造技術中的一項核心技術,由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備,它的發展一直備受制造業的關注,其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業水平和競爭力。近年來,國內機床設備和技術的發展在市場需求旺盛的情況下,設備以滿足市場和用戶需求為主,在高性能加工的設備和技術上并沒有進行很好的研究和技術儲備,在市場趨于平穩的時期,我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此,國家將數控機床作為重點支持的產業項目,在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向,將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。
“機床是裝備制造業的工作母機,實現裝備制造業的現代化,取決于我國的機床發展水平。振興裝備制造業,首先要振興機床工業,要大力發展國產數控機床”。振興裝備制造業,機床工業需先行,這是一條經濟發展的客觀規律。在國民經濟快速發展的拉動和國家產業政策的正確引導下,中國機床工業行業發展迅速,產銷兩旺,行業綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來,隨著我國國民經濟實力的快速增長,我國制造業在國際上的地位日益提高。目前,我國正處在工業化的中期階段,制造業仍然是國民經濟的主體和支柱。但從總體上看,我國制造業與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言:“無論今后科學技術怎樣進步,發展先進的制造業將是人類社會永恒的主題,制造業也將永遠是人類社會的‘首席產業’。”在當今世界上,高度發達的制造業和先進的制造技術已經成為衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的最重要標志。制造業最重要的基礎是裝備制造業。現在我國已是制造業大國,但并不是制造業強國。目前我國的裝備制造業水平有限,以至于不能很好地滿足現代化機械生產的需要。而現代制造業發展的主要方向體現在信息化制造方面,其中自動化、智能化制造則是裝備制造業中的主導技術,這對于高速、高精度、低消耗的產品制造來說尤為重要。
數控機床是近展起來的具有廣闊發展前景的新型自動化機床,是高度機電一體化的產品。隨著科學技術的發展,機械產品的結構越來越合理,其性能精度和效率日趨提高,因此對加工機械產品零部件生產設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產品,如汽車拖拉機與家用電器的零件,以及航空航天、內燃機、軍工、汽車、船舶等行業需要的重要加工設備,尤其是高剛性、高精度、高穩定性、高復合型的精密數控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業急需的關鍵設備。
“十一五”期間,國家對裝備制造業提出要求:變“制造大國”成為“制造強國”,調整產業結構,重點開發高檔數控機床,提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床,研究其相關的設計和制造技術并取得突破,對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力,將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展,各行各業對高速數控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進,國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計,未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年,到2020年,戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高,屬于技術和資本密集型產業,行業壁壘很高,無論在國內還是全球范圍,行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業,而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中,約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20%左右,并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中,固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現,機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資,2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業崛起,行業產能高速擴張,繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示,2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁,繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期,這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素,對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣,成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期,也就是工業化的中期,即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變,煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁,構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國,成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元,臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是:①平臺數字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加,經濟型數控機床的比例不會有太大變化,而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。
參考文獻:
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高檔數控機床發展趨勢范文2
論文摘要:數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀,以期對我國數控系統發展有所幫助。
數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統,到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步,發展到了今天的開放式數控系統。
數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能,可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展,數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯,中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領,因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。
一、國外數控系統現狀
在國際市場,德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子(siemens)、發那克(fanuc)、三菱電機(mitsubishi electric)、海德漢(heidenhain)、博世力士樂(bosch rexroth)、日本大隈(okuma)等。
1.納米插補與控制技術已走向實用階段
納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器,使數字伺服控制器的位置指令更加平滑,從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后,可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術(機床)展覽會(imts 2010)上,發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外,“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制;剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度,可使插補達到很高的輪廓控制精度,從而獲得很好的工件精度。此外,三菱公司的m700v系列的數控系統也可實現納米級插補。[1]
2.機器人使用廣泛
未來機床的功能不僅局限于簡單的加工,而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域,其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域,不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位,而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域,從傳統的減輕勞動強度的繁重工種,發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域,大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka,fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2]
3.智能化加工不斷擴展
隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展,數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息,并自動調整系統中的相關參數,改進系統的運行狀態;車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息,分析相關數據,預測機床狀態,使相關維護提前,避免事故發生,保證其不穩定工況下生產的安全,減少機床故障率,提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術,伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動,產生反向的作用力,消除振動。應用主軸振動控制技術,在主軸嵌入位移傳感器,機床可以自動識別當前的切削狀態,一旦切削不穩定,機床會自動調整切削參數,保證加工的穩定性。
4.cad/cam技術的應用
當前,為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序,解決復雜曲面的編程問題,國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機床加工提供了有力的支持,可以大幅地提高加工效率。esprit、cimatron等一些著名cam軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊,還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。
二、國內數控系統現狀
隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進,我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展,我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系,國產數控系統產業發展迅速,在質與量上都取得了飛躍。
國內數控系統基本占領了低端數控系統市場,在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中,武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣(集團)總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統,分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期,武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統,成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3]
國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展,已能滿足一般的應用,并能與進口產品競爭,占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。
然而,由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差,技術積累較少,研發隊伍的實力較弱,研發的投入力度不夠,國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距,限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力,推進我國中高檔數控系統的發展。
參考文獻:
[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j],金屬加工,2011第4期:8-11
[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j],機械工程師,2009第4期:13-16
高檔數控機床發展趨勢范文3
【關鍵詞】故障;報警;維護保養
隨著工業科技的不斷發展,數控機床的發展也不甘落后。目前可歸納為以下幾點:(1)總的發展趨勢是不斷提高精度、效率、自動化,發展多樣性、成套性、綜合性,以適應市場各方面擴大的需求;(2)低、種、高檔類的數控機床層出不窮,中、高檔、高性能數控機床不斷增加;(3)隨著微電子、計算機技術、各種功能部件、刀具、數控系統的開發、創新,數控機床將以階段性、波動式的趨勢不斷向高精度、高速化、復合化以及環?;?、智能化、網絡化、集成化方向發展;(4)由于數控機床的數量越來越多,所以對數控機床的要求也越來越實際,實用性的數控機床越來越受人們的青睞。(5)不斷提高各種數控機床的性能價格比,對質量、性能、品種、價格、交貨期、服務等要求越來越高。
好的設備才能加工出好的產品,可是設備若出現故障就需要對癥下藥。
一、數控機床伺服系統的故障分析
由于伺服系統涉及的環節較多,種類繁多、技術原理各具特色。因此數控機床伺服系統故障占機床總故障的比率較高。例如,數控機床坐標軸的移動定位是由位置伺服系統來完成的。位置伺服系統一般采用閉環或半閉環控制。其特點是任一環節發生故障都可能導致系統定位不準確、不穩定或失效。診斷定位故障環節成為維修的關鍵。根據伺服系統的控制原理和系統接口的特性,對系統進行分析判斷,已成為行之有效的方法。
二、數控機床液壓油路的故障分析
油路有時會隨著氣溫的變化而出現漏油的現象,并隨著氣溫的下降短時間漏油越來越嚴重。但在此過程中機床各項工作正常,也無任何報警提示。隨著溫度的上升短時間漏油的問題就沒有了,故障徹底消失。這種情況下可以排除高壓液壓系統泄露的問題。由此可以判斷夏季安裝調試時調整的油壓在冬季還需要進行調整。否則,當環境溫度下降時油粘度增大,冷機啟動液壓系統時,回油泵回油量變小,就出現了主軸箱油供油量大于回油量,造成油外溢故障。解決辦法為冬季、夏季時適當調整油壓值,故障即可消失,機床運行正常。
三、數控機床回參考點常見故障
為什么要回參考點呢?回基準點是數控機床的重要功能之一,能否正確地返回基準點,將會影響到產品的加工質量。簡單地說,回參考點是為了每次上電開機后,在機床上建立一個唯一的坐標系。顯然,回參考點是必不可少的。但有時為什么回不了參考點呢?有三種可能:(1)接近開關壞了。在回參考點的過程中,雖然機床撞了回零擋塊,但無信號變化,則回零失敗。解決的辦法是更換接觸開關。(2)回零時未在該停的位置上停下來,則位控環或零脈沖有問題。圍繞零脈沖的接收問題,檢查接收故障所在。(3)回零時回不準參考點。這主要是由于回零的接觸開關擋塊松動變化了。檢查緊固接觸開關即可。
四、含糊的警報信息或無報警故障
在數控機床中,大部分的故障都有資料可查,但也有一些故障,提供的報警信息含糊甚至根本無報警,或者出現的周期較長,無規律,不定期,給查找分析帶來了很多困難。無報警故障在數控機床的故障中占有較大的比例。故障的產生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環境溫度等外部條件的影響所致。另外,數控機床在使用較長時間后,由于元器件老化、機械零件磨損,也將使系統與機械部分的匹配產生問題,而導致無報警故障的產生。因此,重視數控機床的使用環境,加強對數控機床的維護保養,是減少無報警故障發生幾率的根本途徑,是保證數控機床正常工作的重要手段。
五、保養不當引起的機床故障
引起數控機床故障的原因很多,其中由于缺乏正常的日常維護保養,造成機械部分過早的磨損、卡阻,引起機床電氣系統的保護環節動作而產生停機故障。像這種故障的情況,在我們工作中經常遇到,如機床在使用時由于不及時將鐵屑清除,造成電氣短路;使用中大容量的冷卻水如沒有及時疏通排放造成的危害也很大,既發生冷卻水流入電動機內造成電氣故障。這些原因造成的故障,如果按設備保養的規定進行維護應該是可以避免發生的。認真做好對機床的維護保養,保證設備在使用過程中有一個良好的工作環境,以避免出現一些人為的故障。
六、遠程機械故障和服務系統
隨著數控機床的廣泛使用,機床產品應用普及率的不斷提高、高速化加工需求的不斷增加,遠程診斷服務系統不僅可以提高設備利用率,還可以減少服務費和維護費用的支出,同時可以使機床制造商受益,又可以使機床制造商與用戶建立長期合作的關系。遠程診斷服務系統可以使用戶:(1)實現預知維修,及早發現故障隱患,減少機床停機時間,防止突發事故,提高生產率;當發現故障隱患無法停機時,用戶可以在遠程診斷和服務系統的指導下控制機床的加工,把損失降到最低。(2)把機床制造廠的專用知識傳遞給機床操作人員和維修人員,使機床利用率最高。(3)合理預測機床壽命,使機床在保質、保產情況下超期服役。方便對機床使用情況進行質量跟蹤,發現薄弱環節,不斷提高機床質量;對設備進行狀態管理,實現事后維修、計劃維修和預知維修的有機融合。
七、數控系統的故障維護
充分發揮數控機床功能多、柔性強、加工精度高、自動化程度高的優勢,生產處高質量的產品,以適應市場競爭的需要,就必須注意加強數控機床的維護工作。具體應做到以下幾點:(1)保證數控設備的使用環境良好,符合產品規定的要求。(2)注意數控設備使用電源的維護。特別當增減旁邊共用交流電源的大容量設備時,必須觀察是否產生瞬時干擾信號,防止它破壞機內的程序或參數,甚至造成死機,影響機床的正常運行。(3)數控設備應有操作規程。特別防止機床操作員隨意修改內部參數。(4)應有維修記錄。一般機床故障都具有規律性(如常發故障),維修記錄對今后工作具有指導意義。(5)要加強有關數控設備技術人員和操作員的培訓工作,結合理論和實踐來提高他們的綜合業務素質。
八、對機床數控系統故障處理的幾點體會
數控機床中系統故障占整機故障的比例很小,但在使用中卻經常碰到。數控系統出現的故障一般較難處理,而且在說明書中大多指明故障的處理要由維修部門來解決,因為對此類故障的處理,一般都須有一定的經驗和具備計算機數控系統維修方面的有關知識和資料,并需要對以下幾個方面有所了解。(1)了解系統配置和連接,如輸入、輸出接口,通信接口,與伺服驅動器的連結等。(2)了解系統軟件的保存方式和存儲器類型。(3)做好機床所有參數的核對和備份,并保證該參數的正確無誤和有效,做好記錄,或用軟盤保存。(4)熟悉系統的起動過程,步驟和注意事項。
數控系統中計算機部分的故障由于不是一般的機床修理工作,所以有些機床制造廠為了機床的使用安全,對這方面的工作一般不提供說明。因此,當系統中出現故障時,如不具備一定的經驗,無把握時盡量與數控系統維修部門取得聯系,在他們的指導下進行維修,避免使故障進一步擴大。
九、設備管理與維修人員的培養
設備管理與維修工作在工業發展中越來越顯示其重要性。新世紀我國工業將迅速發展,先進設備在企業中廣泛應用。企業通過設備更新和技術改造,設備構成將會有很大的變化。為滿足高新技術的挑戰,人才培訓是當前必須重視的問題:(1)進行多學科多技能,既有理論知識,又有動手操作能力的人才培訓。(2)適應綜合管理的要求。(3)工業自動化程度的提高、高科技的發展以及市場競爭等因素,使設備管理人員有要求不斷提高的迫切感。(4)為滿足對設備管理與維修技術人員的要求,多層次,多途徑的培養人才。
高檔數控機床發展趨勢范文4
關鍵詞 數控機床;切削加工;程序指令;數據信息
中圖分類號TH18 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)83-0025-02
0 引言
隨著科學技術的不斷發展,機械加工能力的不斷加強,對產品的精度要求越來越高,對零件加工工藝的規范化不斷提高。普通的加工能力已經不能滿足在短周期內更換新產品的需求。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業。在這種情況下,只有數控機床才能滿足需求,因此它已經占據機械行業的最顯眼地位。
在機械行業中,有很多制造機械的機器,也有很多能夠制造機器的機器。如車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等等,它們是機械行業發展的基礎,也叫“母機”。因此機床行業位居“工具母機”的特殊地位。也正因為這樣,它才對機械工業中各行各業的升級具有特殊重要的意義。所以,機床行業的發展既取決于中國機械全行業總體發展趨勢,同時又影響著全行業的健康發展。數控機臺又是機械行業的基本生產設備,它的發展狀況會直接影響到一個國家的現代化水平。因此,它的數量和質量將是衡量一個國家發達程度的重要標志之一。
1 數控機床的類型
數控機床大體有數控車削,數控銑削,數控鉆床,數控加工中心。其它的還有數控線切割、數控插齒、數控工具磨、數控雕刻機、數控折彎機、數控沖床、數控剪床等等。
還可以將數控機床分為普通數控機床和加工中心兩大類。
一類是普通數控機床。它一般指在加工工藝過程中的一個工序上實現數字控制的自動化機床,如數控銑、數控車、數控鉆、數控磨床、數控齒輪加工機床等。普通數控機床在自動化程度上還不夠完善,刀具的更換與零件的裝夾仍需人工來完成。
另一類是數控加工中心。它是帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床,它將數控銑床、數控鏜床、數控鉆床的功能組合在一起,零件在一次裝夾后,可以將其大部分加工面進行銑、鏜、鉆、擴、鉸及攻螺紋等多工序加工一次完成。由于加工中心能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差,所以它適用于產品更換頻繁、零件形狀復雜、精度要求高、生產批量不大而生產周期短的產品。
我國的金屬板材加工行業也是不容忽視的加工行業,在社會發展中也占據著相當重要的地位。為了更快更好的發展我國的金屬板材加工行業,將數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等應用到這個行業中。
還有測繪用的數控多坐標測量機,繪圖用的自動繪圖機,工業機器人等。
2 數控機床的特點
1)數控機床與普通機床相比,它可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工。而且它的加工精度高,加工穩定可靠,高柔性,高生產率,勞動條件好,有利于管理現代化,但它的投資大,使用費用高,生產準備工作復雜,維修困難等特點;
2)降低了操作人員的勞動強度。在普通機床上加工一個零件需要更換多次夾具,而在數控機床上就可以只裝夾一次就夠了;
3)數控機床生產效率高。如果加工零件數量較多,而且形狀簡單??梢詫⒍鄠€零件重疊放置,比如5件、10件。一次加工完成,直至加工結束。這樣,在數控機床上加工1次零件的時間,是在普通機床上加工1次零件的時間1/10或更少。一次加工數量是普通機床的10倍或更多;
4)降低人為誤差,質量可靠,節省生產時間;
5)減少用工數量。一人看管一臺機器,還可以一人看管兩臺機器。
4 數控系統的類型
各行各業的數控機床品種眾多,其數控系統也有很多:如fanuc數控系統、西門子數控系統、華中數控系統、三菱數控系統等等。無論有多少種數控系統,歸根結底都是將零件輪廓信息、轉速信息、進給速度等信息,通過譯碼器變成計算機可以識別的二進制數據形式,存儲在存儲器中。如發現不可識別的信息或語法錯誤等情況,以報警的形式提示用戶修改。
5 數控機床的工作原理
編程人員根據圖紙和工藝要求在計算機上編寫加工程序。通過連接計算機和數控加工設備的數據傳輸線,應用數據傳輸軟件,將編寫好的程序由計算機傳送到設備存儲器中。
操作人員把需要加工的零件通過夾具、壓板等工具固定好后,安裝好刀具,檢查油、冷卻油是否足量,檢查程序里給出的主軸轉速、進給速度是否合適,一切工作準備就緒后,就可以按照圖紙中的工藝要求加工出合格的產品了。
6 數控機床與人們的生活息息相關
電能是人們日常生活必不可少的能源之一。水力發電、火力發電、核能發電、風力發電甚至還利用了自然能源,比如說太陽能發電、海水高度差發電等等。
能源問題是國家戰略問題,我國一直注重電力設備的制造。經過幾十年的發展,我國電力設備制造水平已經位居世界前列,我國的電工裝備制造企業能夠勝任智能電網的發展需求。數控機床應用在電力發展行業上也需要更上一層樓。
隨著人們生活水平不斷提高,人們的需求日益增多。增大了發電行業的裝機容量,發電設備必然會進一步發展,葉片發電機組做出不可磨滅的貢獻。它是由每一個葉片零件組裝成的。而葉片零件的加工則是由數控機床來完成的。數控銑床,數控磨床,數控加工中心,數控車床等等。我國數控機床產品已延伸到成套、復合領域。數控系統裝置是數控機床的神經中樞,我國從上世紀90年代末開始,掌握基于通用32位工業控制機開放體系結構,一舉登上當代同一起跑線,開發出能與加工中心、復合車削機床及齒輪機床配套的數控系統,特別是能控制五軸聯動和具備網絡化遠程監測、診斷、操作功能的數控系統,并開發出弧齒錐齒輪數控加工。
總體來講,我國機床產業進入轉型期后,發展順利,自主創新能力提升,整體產業實力有了質的飛躍。
7 數控設備制造業已成為中國工業的主導行業
在中國,機床行業已進入了創新活動的活躍期。中國的創新資源逐漸成熟,在某些領域已經到了由技術模仿跟蹤轉向主要依靠自主創新求發展,進而在產業發展制高點上挑戰全球。我國有條件由一個技術消費國轉變為技術創新國,帶動傳統產業的改造升級,由低端制造轉向產業鏈,培育出一批批具有全球競爭力的企業和企業集團,進一步提高國家競爭力。
機床,是裝備工業的母機,關系到國家整體實力,要率先取得更大的突破。國內一批裝備制造的領軍型企業,經過多年的積累和進步,具備了相當的基礎,應該有信心、有志氣完成這個突破。這是國家的期望、民族的希望和企業的社會責任。
8 我國數控機床行業的未來發展趨勢
在中國機械工業中,機床行業位居“工具母機”的特殊地位,其水平也對機械工業中各行各業的升級具有特殊重要的意義。因此,機床行業的發展既取決于中國機械全行業總體發展形勢,同時又影響著全行業的健康發展。
高檔數控機床發展趨勢范文5
1.1數控技術的特點
能完成普通機床難以完成的生產、加工;改變加工工藝的參數方便;對多道工序的加工只需要一次裝夾工件就能實現,并且標準工具模塊化使加工具有更高的效率。
1.2數控技術概述
數控技術是多門技術的綜合產物,是集網絡通信技術、計算機技術、光電技術和傳感檢測技術于一體的,采用數字信息對機械加工進行遠程控制的技術。它主要是采用計算機進行控制,利用控制程序對加工設備進行控制。該技術涉及到理工科學習相關科目的幾乎全部,譬如計算機控制技術、電氣控制技術、自動化控制、傳感器與檢測設備、機械加工技術。
2數控技術在機械制造中的應用
2.1煤礦機械領域
為了滿足我國電力、工業以及民用對煤礦的大量需求,近十幾年來我國煤礦行業的發展如火如荼。基于采煤環境的不同,對機械的種類、先進設備的開發速度也提出了不同的要求。采礦機如果使用數控技術制造,性能將更加完善,首先切割速度將會更快,其次其鋒利的葉片使之采集頻率更高。實際上,一般機械因為開采機械的機殼使用焊件來制造毛培,因此都是都是小批量的生產。在這些方面,數控技術與傳統的其他技術相比,生產效率更高,加工手段更便捷,能完成更多復雜的煤礦采集、加工、運輸等過程。
2.2工業生產領域
一般的工業生產過程是將程序代碼輸入計算機,然后通過計算機進行自動控制生產制造操作。在生產的同時,計算機應該有自診斷能力和一定的保護系統,另外還要有人為操作的保護系統,特別是在緊急突發或者強損壞條件下人為保護系統往往作用更及時也更徹底。這樣的雙保險才能將危險系數降低到最低程度。
2.3機床設備領域
機械設備是機械制造,特別是現代機械制造行業最重要的組成部分,企業要有好的發展前途,一套或多套具有高效率、高性能的數控機床設備必不可少。機床的組成一般裝有諸如PLC這樣用程序控制并且自動化性能很強的工業控制設備。數控機床的出現徹底刷新了傳統機械設備在程序控制和自動化方面的不足,使機床設備的生產效率更高,大大減輕了機床設備操作者和工廠工人的勞動強度。
2.4汽車行業及航天工業領域
汽車行業和航天工業,一者在民用行業中發展迅猛,一者在國家發展中舉足輕重。而這兩大重工行業對生產設備都具有極高的要求。數控機床在機械制造中的高精度性、能完成各種復雜制造的能力無疑為汽車行業和航天工業提供了更便捷的服務。汽車部件裝置的加工技術隨著汽車行業的飛速發展不斷進步,這也對汽車部件的制作效率提出了更高的要求。當今世界,提到汽車制造行業,必然會提到虛擬制造技術、柔性控制技術、集成制造技術這三個非常關鍵的技術。數控技術在汽車行業中的運用,加快了復雜零部件快速制造的實現過程,使汽車生產的品種更加多元化,使汽車行業中低批量的生產更加高效化。相對于民用行業,高度精密的零件在航天工業中的應用更加廣泛,數控技術在航天工業中的應用相比于傳統工業能達到精益求精,數控技術在航天領域中能夠實現小部件材質的深度加工,這大大提高了材料的利用率,同時也達到了非常高的性能要求。
3數控技術在機械制造中應用的發展趨勢
高檔數控機床發展趨勢范文6
關鍵字: 數控機床 電氣系統 可靠性
1.簡介
數控機床一般是由系統,電氣系統,刀庫,CNC系統,防護裝置,液壓系統,主傳動系統,冷卻系統,主軸組件,進給系統等組成。數控機床的電氣系統是指控制著機床各部件進行工作并協調完成機床加工任務的核心系統。它是由大量的繼電器來組成非常復雜的邏輯控制電路,通過接受來自操作面板及機床其他各部分位置開關所傳來的信號并經過邏輯運算的信號,從而控制機床的運行狀態。電氣系統通常指的是數控機床除了CNC系統和電源外的所有電氣元件和線路連接的部分傳感器件,例如電磁閥,變頻器,繼電器,開關等。
數控系統是整個數控機床的控制中樞,在實際的使用和運行過程中表現優劣,直接關系到數控機床整體設備是否能夠正常運行,完成加工任務。因此,數控系統的可靠性是廣大數控機床用戶在選購產品時最為關注的質量屬性之一,在越來越激烈的市場競爭中,國外發達國家的數控巨頭憑借他們所擁有的先進技術和生產工藝尤其是在電氣系統方面對我國的數控行業形成合圍之勢。數控機床可靠性的好壞已經成為我國民族數控產業能否繼續發展的關鍵所在。
產品或者系統在規定的時間內和條件下完成規定功能的能力稱為可靠性。產品包含許多的種類繁多,可以指系統中的零部件,組件及子系統模塊部分乃至整個系統。規定的條件,時間和功能統稱為可靠性二要素。如一輛正常的汽車在平坦的道路上行駛和在崎嶇的山路上行駛,其表現的可靠性是完全不同的??煽啃缘脑u價可以使用概率或時間指標,像失效率、平均無失效工作時間、平均失效前時間等。
2.數控系統可靠性低的原因
近幾年來數控機床企業界有了一些新的認識,數控機床毛病最多的是電氣控制部分,其次才是機械部分。電氣部分故障率高的是數控系統部分,其他部分出現故障的概率很少。通過對數控機床的故障統計分析得知,電氣系統故障絕大多數是國產機電元件質量差所引起的。其中國產元件存在質量問題最多的包含機械觸點繼電器、開關、按鍵、鍵盤、接插器、屏蔽電纜、電容、連接器、交流插座等。
根據一項國外的統計,計算機的故障中90%是電源本身的故障和來自電源對干擾的傳導,往往強電設備對電源系統是存在一定的影響的,強電在使用中會產生很強的脈沖噪聲,通過各種途徑傳導影響電子設備的正常運行。根據電磁兼容性(EMC)原理,首先把電源搞好,從電源系統抑制干擾更有效。因為電源系統往往是噪聲的“媒體”通過饋線傳播干擾。 目前我國的國產數控系統在實際使用中會出現的故障率相對國外還是很高的,這與電源系統和電網適應能力有很大關系。通常一般的交流電變化為士10%時系統可以正常工作。近些年來,雖然電網供電質量有較大提高,但是各地工廠的具體情況差別很大,部分工廠電壓波動超過士15%,這時往往伴隨著種種噪聲干擾,系統會時好時壞,故障率明顯增加,影響數控機床的正常運行。
3.提高可靠性的措施
數控機床電氣系統的可靠性水平從根本上說是在設計階段決定的,是通過實際的制造和生產管理實現的。凡是為提高產品可靠性水平而采取的設計技術都稱為可靠性設計。目前由于數控機床電氣系統產品缺乏真實可用的可靠性數據,無法實現在真正意義上進行可靠性的預計和分配。但我們可以采取多種實用的可靠性設計措施,如制訂可靠性設計準則、可靠性設計檢查表,實行可靠性設計評審,在故障分析基礎上進行可靠性改進設計等。
可靠性設計準則,被日本的企業界認為是產品可靠性設計的三大法寶之一。它是在對產品進行故障模式、危害度和影響分析的基礎上,選用更加可靠的零件、元器件,采用簡化設計、優化設計、降額設計、熱設計、冗余設計、環境設計、人機工程設計等技術,從而保證產品的可靠性。
經過大量的研究實驗和實踐,我們必須認識到要想把CNC做好,首要問題是解決電源的問題,確定提高數控機床電氣系統可靠性要以供電電源為突破口,切實提高電源的電網適應能力和電磁兼容性能力。首先大膽采用降額設計技術,重點是選擇功率器件(大功率三極管、快恢復二極管等)以及低通電源濾波器,電解電容等。降額設計的使用應包括電流、電壓和功率等電學應力降額,也應包括像振動、溫度、沖擊等環境應力方面的降額。在進行設計時不僅要充分考慮穩態性能,還要兼顧脈沖狀態以及環境變化時所引起的供電波動、浪涌和干擾等情況。因此,在進行數控機床電氣系統的設計階段要留有足夠的余量。當進行環境設計時也應考慮抗振設計和熱設計的加固技術。數控機床電氣系統的安裝好壞對數控機床的可靠性和穩定運行是至關重要的。
數控系統的可靠性設計值,要通過制造和裝配過程予以保證和實現。低劣的制造和裝配工藝,可靠性設計值就成為根本不能兌現的空話,因此對關鍵的制造工序和裝配工序要建立可靠性保證體系。制造和裝配工藝水平落后,過多的手工操作和人為參與是國產數控系統可靠性的軟肋。對于國產數控系統這種小批量生產的產品,現有的工藝水準,很難從硬件制造的角度保證系統的可靠性。國際名牌數控系統的大批生產,采用機器人焊接,實現全自動制造,減少人為參與,避免了由于人為不慎所造成的失誤。
數控機床電氣系統一般沒有齊全的技術資料,系統一旦出現故障,別人很難從源代碼解讀,只有原編者才能修改。因此要加緊建立軟件可靠性保證體系,對軟件的研制、測試、運行和維護各階段進行計劃、組織、監督控制和指導。對開發的數控機床電氣系統軟件要進行可靠性論證,制定軟件的可靠性考核辦法,以便有效提高軟件可靠性。
參考文獻: