我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀和展望

1、生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程論文題目：我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀和展望 學(xué) 生：邱怡霖 學(xué) 號(hào)：20130157專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二一六年八月三十一日摘要：數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵裝備，是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與戰(zhàn)略地位，體現(xiàn)國家綜合水平的重要標(biāo)志。本文介紹了我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了存在的問題，并展望了我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，探討了我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床；現(xiàn)狀；展望引言數(shù)控技術(shù)英文簡稱CNC，它是通過計(jì)算機(jī)以及數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的有效控制，以確保研發(fā)出一種加工過程智能化、自動(dòng)化的制造技術(shù)。數(shù)控技術(shù)集信息處理、自動(dòng)控制、微電子、自動(dòng)檢測、計(jì)算機(jī)等于一體的

2、高新技術(shù)，具備高效率、高精度、柔性自動(dòng)化等優(yōu)勢。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床上。當(dāng)前利用數(shù)控機(jī)床可以加工出非常復(fù)雜的零件，而且加工出的零件精度高、質(zhì)量穩(wěn)定。并且由于數(shù)控機(jī)床進(jìn)行的是自動(dòng)化生產(chǎn)，這對提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度也產(chǎn)生了非常重大的影響。因此當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國家都在努力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，以期能進(jìn)一步發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高綜合國力。我國在“十一五”裝備制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要中己經(jīng)明確提出:國家要把以數(shù)控機(jī)床為代表的基礎(chǔ)裝備作為重點(diǎn)發(fā)展的七大領(lǐng)域之首。隨著各種新技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平高低以及產(chǎn)量己成為衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。1我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀如今，

3、隨著我國技術(shù)創(chuàng)新的不斷推進(jìn)，我國對數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)、專機(jī)及其配套件等基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)基本上掌握，并且創(chuàng)立了一批從事數(shù)控開發(fā)和生產(chǎn)制造的企業(yè)，建立了許多從事數(shù)控技術(shù)研究的研究機(jī)構(gòu)，而且在許多大中院校開辦了數(shù)控專業(yè)，為社會(huì)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的數(shù)控專業(yè)人才，對于推動(dòng)我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。目前，在數(shù)控領(lǐng)域我國部分企業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，如航天數(shù)控、沈陽數(shù)控、廣州數(shù)控、華中數(shù)控等，上述企業(yè)所生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)具備普及型、經(jīng)濟(jì)型、實(shí)效性等特點(diǎn)。同時(shí)我國研發(fā)的數(shù)控產(chǎn)品的質(zhì)量和性能對比以前，已有了很大的提高。這些產(chǎn)品目前在國內(nèi)已逐步得到用戶認(rèn)可，并且有些已在國內(nèi)站穩(wěn)了腳跟，不少還出口到了國外，當(dāng)然只能是出口到

4、一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)和國家，但這依然說明我國的數(shù)控技術(shù)已取得了長足進(jìn)步。下面介紹一些近些年來，我國相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的一些較具特色的高品質(zhì)數(shù)控產(chǎn)品:(1)華中數(shù)控研發(fā)出的華中“世紀(jì)星”數(shù)控系統(tǒng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國外普及型數(shù)控系統(tǒng)，尤其是在功能和配置方面。同時(shí)，該企業(yè)生產(chǎn)的三維圖形顯示、大容量程序內(nèi)存、開放體系結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)仿真、網(wǎng)絡(luò)功能、TET彩色薄形顯示器、多軸聯(lián)動(dòng)、雙向螺距補(bǔ)償?shù)扰渲梅矫嫠邆涞乃骄_(dá)到了國外高檔系統(tǒng)的水平。而且華中數(shù)控的數(shù)控系統(tǒng)要比國外同類型的便宜很多，比如其五軸CNC單價(jià)要比同類型西方生產(chǎn)的單價(jià)便宜四分之一。(2)廣州數(shù)控研發(fā)出的USK983M系統(tǒng)屬于中高檔數(shù)控系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)5軸4聯(lián)動(dòng)，最

5、高加工精度達(dá)1 um，移動(dòng)速度可以達(dá)到24m/mm，可實(shí)現(xiàn)高精度高速度閉環(huán)加工。同時(shí)USK983M系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)12種固定循環(huán)，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，空間螺旋線插補(bǔ)等等功能。這種數(shù)控系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)DNC加工，并具備相關(guān)參數(shù)和程序的傳輸功能，實(shí)現(xiàn)了對對機(jī)床的調(diào)整和加工程序的備份。這套數(shù)控系統(tǒng)還具有加工穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，其已被國內(nèi)絕大多數(shù)機(jī)床廠家認(rèn)可。(3)武漢重型機(jī)床廠研發(fā)出的重型七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合機(jī)床，最大加工直徑8000mm，最大加工高度2000mm，最大承重100t。其還具備在線測量、五軸聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工等功能。這臺(tái)機(jī)床是我國首臺(tái)自行研制的大型螺旋槳數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床，其已達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平。當(dāng)它加工

6、螺旋槳時(shí)，一次裝夾，就能完成所有工序的加工。3我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)存在的問題盡管我國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，但由于我國的基礎(chǔ)工業(yè)和技術(shù)水平相對比較落后，數(shù)控機(jī)床仍多以中低檔機(jī)床為主，效率和精度普遍偏低，可靠性不高，特別是高檔數(shù)控機(jī)床的性能、水平和可靠性等方面同工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，還存在著很大的差距。我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:3.1關(guān)鍵功能元部件主要依賴進(jìn)口關(guān)鍵功能元部件是數(shù)控機(jī)床的核心，主要包括數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控刀架、主軸單元、刀庫及滾珠絲杠副和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副等。這些關(guān)鍵部件技術(shù)水平的高低及性能的優(yōu)劣，將直接決定和影響數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平和性能。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的故障大多

7、發(fā)生在功能部件上，這是影響國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床使用的主要根源。目前，國內(nèi)的中高端數(shù)控機(jī)床，大多處于組裝和制造環(huán)節(jié)，關(guān)鍵零部件主要依賴于進(jìn)口，普遍未采用核心技術(shù)。尤其是數(shù)控系統(tǒng)，在我國剛剛開始形成產(chǎn)業(yè)化，質(zhì)量和水平一般，檔次較高的數(shù)控系統(tǒng)全都依賴進(jìn)口。當(dāng)今世界最大的數(shù)控系統(tǒng)廠商是日本FANUC和德國SIMENES o另外，國產(chǎn)的數(shù)控刀具在使用壽命、可靠性等方面也與國外存在很大差距，主要表現(xiàn)為耐用度較低，性能和質(zhì)量都難以滿足用戶的要求，嚴(yán)重影響了數(shù)控機(jī)床效率的發(fā)揮。3.2技術(shù)創(chuàng)新力度不夠，技術(shù)消化吸收不良 如今，我國數(shù)控技術(shù)還在照抄國外的發(fā)展模式，大部分內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，而且對國外的技術(shù)依賴性很強(qiáng)，很多方面只

8、能模仿、改進(jìn)，一旦出現(xiàn)問題很多時(shí)候不能自己解決，必須要請別國的專家來解決，這在很大程度上制約了我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。總的來說沒有形成自主創(chuàng)新能力。當(dāng)前我國把引進(jìn)國外先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)作為發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)的一條捷徑，雖然目前引進(jìn)了很多國外的先進(jìn)數(shù)控裝備，但要從根本上提高我國數(shù)控技術(shù)的水平，就必須要對別人的技術(shù)進(jìn)行充分研究，只有在此基礎(chǔ)上才能消化吸收別人技術(shù)，把別人的變成自己的。但我國目前的情況是，很多情況下為了追求效率，只能是在沒有充分消化的情況下求發(fā)展，結(jié)果是生產(chǎn)出的產(chǎn)品技術(shù)含量較低、質(zhì)量不高、穩(wěn)定性差。最終結(jié)果是:沒有強(qiáng)大的技術(shù)根基，最后只能越來越依賴國外的技術(shù)。3.3技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化與市場需求

9、脫節(jié)我國數(shù)控技術(shù)攻關(guān)的基礎(chǔ)上仍存在很多不足，在確定數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目上沒有突出重點(diǎn)，市場定位不明確，不能集中力量，帶有一定的盲目，在面對市場需求增加的同時(shí)，盲目跟隨國際技術(shù)水平增加生產(chǎn)能力，造成科技攻關(guān)的新產(chǎn)品與國外差距仍然很大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種比較單一，不能滿足市場需求。此外在數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新取得一定成果后，不重視對產(chǎn)品工程化、商品化的研究，缺少較系統(tǒng)全面的安排，相應(yīng)的質(zhì)量保證體系不健全，造成制造工藝研究與技術(shù)創(chuàng)新嚴(yán)重脫節(jié)，產(chǎn)品可靠性差，質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致相應(yīng)的產(chǎn)品競爭力較差，市場占有率不高。此外我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)還缺乏先進(jìn)的管理機(jī)制，在產(chǎn)品的可操作性、外觀、內(nèi)在質(zhì)量及品牌知名度等方面與發(fā)達(dá)工業(yè)國

10、家相比仍存在很大差距。3.4數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定性可靠性有待提高通常情況下，一般會(huì)選擇平均無故障時(shí)間來衡量數(shù)控技術(shù)的可靠性。國外數(shù)控技術(shù)平均無故障時(shí)間一般超過了10000h以上，而國內(nèi)數(shù)控技術(shù)一般在3000-6000小時(shí)，由此可見我國數(shù)控系統(tǒng)在可靠性上與國外的相比差距也很大。4我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的展望隨著中國加入WTO，世界數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)逐漸開始加速向中國轉(zhuǎn)移，例如德國DMC集團(tuán)、意大利利雅路集團(tuán)、日本牧野銑床及豐田工機(jī)、韓國大宇機(jī)械等己先后在江蘇、上海、廣東、浙江等地投資設(shè)廠生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。當(dāng)今世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展主要表現(xiàn)為“四高”和“四化”，即高精度、高速度、高柔性、高可靠

11、性和智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化、綠色化。因此，我國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)必須抓住機(jī)遇，加快與國際合作的步伐，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)展大型、精密、高速、智能化數(shù)控裝備和數(shù)控床產(chǎn)業(yè)必須抓住機(jī)遇，加快與國際合作的步伐，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)展大型、精密、高速、智能化數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件，打破長期依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，滿足機(jī)械、冶金、能源等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和航空、航天、軍工等國防工業(yè)建設(shè)的基本要求。同時(shí)還要大力發(fā)展采用新型集成化國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的低價(jià)位數(shù)控機(jī)床，這主要是因?yàn)榇祟悪C(jī)床不僅在國內(nèi)有廣闊的市場前景，也是國際市場上數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢之一。我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)己經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但仍有許多問題未從根本上得到解決，需要不斷努力，加強(qiáng)對具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，滿足制造業(yè)及國家重點(diǎn)工程的需求，縮短與世界技術(shù)發(fā)展的差距，我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)。參考文獻(xiàn)1唐克巖.我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展與展望.J.機(jī)床與液壓，2012:145-147.2趙