數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及行業(yè)新技術(shù)【精選】

1、數(shù)控技術(shù)的開展及行業(yè)新技術(shù) 數(shù)控技術(shù)的開展及行業(yè)新技術(shù) 一、數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及開展趨勢 1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀 2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢二、數(shù)控加工的行業(yè)新技術(shù) 1、高速加工 2、快速成形技術(shù)1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀 近20多年來，電子信息、計算機等技術(shù)的高速開展，以及市場需求的多樣化，使得數(shù)控技術(shù)的開展和應(yīng)用突飛猛進。 推動著制造業(yè)向高速、高精度、高智能化、高柔性化飛速邁進。 在非制造業(yè)，數(shù)控技術(shù)也大有用武之地如：五坐標(biāo)機器人等1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀數(shù)控技術(shù)開展至今： 可實現(xiàn) 3D動態(tài)模擬顯示加工過程 圖形交互式自動編程建立在CAD/CAM軟件根底上 興旺國家，五坐標(biāo)聯(lián)動技術(shù)成熟 FMS已有

2、成功應(yīng)用 CIMS技術(shù)上尚有難度 開放式、網(wǎng)絡(luò)化、智能化數(shù)控一直處于研究之中 1、數(shù)控技術(shù)及現(xiàn)狀高速性國外高檔、高速數(shù)控機床：快進速度可達120m/min加速度可達2g15g主軸轉(zhuǎn)速可達100000r/min換刀時間可少于0.14s1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀高精度精度，平均每8年提高1倍。近10年來：普通級數(shù)控機床的加工精度從10微米提高到5微米精密級加工中心那么從35微米提高到11.5微米 超精密加工精度已開始進入納米級0.01微米 國內(nèi)可以到達0.1微米1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀可靠性與工作環(huán)境有關(guān)：MTBFMean Time Between Failures，即平均故障間隔時間國外據(jù)稱：數(shù)控裝置

3、的MTBF 值高達6000小時以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值高達30000小時以上對進口數(shù)控機床的多年跟蹤考核結(jié)果說明： 德美日等國的著名品牌數(shù)控機床整機MTBF一般可達1000小時以上，有的已高達2500小時以上。加工中心一般在10002000小時之間。 國產(chǎn)數(shù)控機床的MTBF從“八五末期的200多小時提高到600小時以上。1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀 國外數(shù)控系統(tǒng) 8090%由一批著名的專業(yè)企業(yè)生產(chǎn)，如日本的FANUC、德國的SIEMENS、美國的AB公司、意大利的 FIDIA、西班牙的 FAGOR 、法國的NUM等。 中、高檔數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸集中到日本的FANUC和德國的SIMENS兩家企業(yè)，在全

4、球的市場占有率高達85%。國際上一些知名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，如AB公司 、GE公司、飛利浦公司等，在產(chǎn)業(yè)化方面敗下陣來。 1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀 西門子可以滿足從產(chǎn)品設(shè)計到投入運行以及安裝、維修改造等貫穿整個個產(chǎn)品生命周期的各項效勞 西門子SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)可為高端應(yīng)用提供各類解決方案，根據(jù)最終用戶的不同需求，其不同系統(tǒng)、軟件產(chǎn)品及配套效勞上都可以提供相應(yīng)環(huán)節(jié)的支持西門子數(shù)控系統(tǒng)在中國市場的成功運營1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)的現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)的展望1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀： 從“六五至“十五，對數(shù)控技術(shù)的引進、吸收、自主開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)從

5、無到有。 近10年國產(chǎn)數(shù)控的突長期 已具備自主品牌的數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)水平相對較低 機床行業(yè)數(shù)控化率較低，開展空間大 價格相對廉價，但可靠性較低1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀1： 已具備自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)根本可以滿足國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機床的技術(shù)要求國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)也已經(jīng)實現(xiàn)零的突破如五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)等1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)有20余家： 東上海開通、南京華興、南京四開等、 南廣州數(shù)控、 西成都廣泰、 西南自動化所、 北北京凱恩帝、沈陽高精、大連光洋等、 中華中數(shù)控 還有：航天數(shù)控、藍天數(shù)控、大森、浙大中控、數(shù)控、凱奇數(shù)控。我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀1： 已具

6、備自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀2：數(shù)控系統(tǒng)水平相對較低 國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔經(jīng)濟型迅速膨脹、中檔普及型進展緩慢、高檔依靠進口的局面。 國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)品設(shè)計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5-1 O年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距那么到達了1 O-1 5年。 國家重點工程需要的關(guān)鍵設(shè)備如五坐標(biāo)聯(lián)動機床、高精機床等主要依靠進口，技術(shù)受制于人。此外，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的開放式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)方面與國外相比有較大差距1、數(shù)控技術(shù)的行業(yè)現(xiàn)狀但由于國產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性較低，在國內(nèi)的用戶認(rèn)可度較低。我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀3：國外的高檔數(shù)控系統(tǒng)價格昂貴，國產(chǎn)的價格

7、相對廉價1、數(shù)控技術(shù)的行業(yè)現(xiàn)狀例： 意大利Fidia仿形數(shù)控系統(tǒng)價格約為6070萬元人民幣，而華中數(shù)控與Fidia相同檔次的仿形數(shù)控系統(tǒng)價格僅為其1/3. 非軍事工業(yè)進口五軸聯(lián)動機床，光CNC單元價格20多萬元，而華中數(shù)控五軸CNC價格僅為其1/4. 英國的雷尼紹仿形測頭價格高達28萬元人民幣。 德國Walter的數(shù)控工具磨床，僅一種刀具的編程軟件就需1萬美元。1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀4： 普及型數(shù)控機床所占比例從十多年前的1 0增長到目前的近40。 截止2021年6月我國機床行業(yè)產(chǎn)量數(shù)控化率到達23 我國機床擁有量的數(shù)控化率僅2%，和興旺國家90年代水平相比，差了一個數(shù)量級

8、。 我國的數(shù)控機床市場潛力巨大1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀：20012007年中國生產(chǎn)和進口的數(shù)控金屬切削機床數(shù)量1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)現(xiàn)狀：20012007年國產(chǎn)數(shù)控加工機床的產(chǎn)量和進口量1、數(shù)控技術(shù)及行業(yè)現(xiàn)狀我國數(shù)控機床行業(yè)的展望 產(chǎn) 業(yè) 前 景 發(fā) 展 策 略我國數(shù)控機床行業(yè)的展望產(chǎn) 業(yè) 前 景中央出臺的十大行業(yè)振興規(guī)劃需要大批先進的技術(shù)裝備，汽車、船舶、裝備制造業(yè)的振興以及航空航天、國防軍工等行業(yè)的開展將不斷增加中、高檔數(shù)控機床的需求。國產(chǎn)中、高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場潛力非常巨大。我國數(shù)控機床行業(yè)的展望2021年中國數(shù)控系統(tǒng)市場態(tài)勢預(yù)測我國數(shù)控機床行業(yè)的展望發(fā)

9、展 策 略 加大自主研發(fā)、創(chuàng)新力度，在高檔數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)上突破 如五軸聯(lián)動、大型、高精度、高速度、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等 積極開拓專用數(shù)控系統(tǒng)和機床改造市場，拓展數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 加強數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)企業(yè)之間的合作，強強聯(lián)合，做大做強 提高數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件的可靠性2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢開放式、高精度、高速度、高效率和高可靠性數(shù)字制造網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)智能化、 開放式的數(shù)控體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的原因 當(dāng)今的CNC控制器是個黑匣子，封閉保密，制造廠和用戶不能把特殊加工工藝、管理經(jīng)驗和操作技能等放進去，要求透明，因此需要開放結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。 l 現(xiàn)在的CNC技術(shù)其核心為CNC控制器和驅(qū)動技術(shù)及結(jié)構(gòu)為專用的

10、軟硬件，遠(yuǎn)落后于PC的主流技術(shù)。升級困難，各廠 家產(chǎn)品不兼容，本錢高。l 用戶界面不靈活，網(wǎng)絡(luò)功能弱，系統(tǒng)維護培訓(xùn)昂貴。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 開放式的數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 開放式數(shù)控系統(tǒng)，不但要求模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化(用戶界面、圖形顯示、動態(tài)仿真、數(shù)控編程、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)通訊)，且對實時性和可靠性要求很高。 特點：可移植性：在保持應(yīng)用模塊功能的情況下，不需任何變化就可以應(yīng)用到 不同的平臺上。 可擴展性：不同的模塊能運行于一個平臺，而不出現(xiàn)沖突?；ゲ僮餍裕耗K在一起工作時，表現(xiàn)為相互協(xié)調(diào)，可以根據(jù)定義 相互交換數(shù)據(jù)。 可維護性：用戶修方便。 統(tǒng)一的人機界面。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢開放式的

11、數(shù)控體系結(jié)構(gòu) 上世紀(jì)80年代后期，興旺國家，如美國、日本、歐洲開始提出開放式的數(shù)控體系結(jié)構(gòu)，并制定了相應(yīng)的方案。如：美國： NGC(Next Generation Controller) OMAC Open Modular Architecture Controls歐洲： OSACA Open System Architecture for Controls within Automation Systems日本：OSEC Open System Environment for Controllers2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢智能化 將是21世紀(jì)制造業(yè)開展的一個重

12、要方向。 智能加工是在加工過程中模擬人類智能的活動，以解決加工過程中許多不確定性因素。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢智能化智能化的內(nèi)容包括多個方面： 為追求加工效率、加工質(zhì)量，如自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成； 為提高驅(qū)動性能的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負(fù)載、自動選定模型、自整定等； 簡化編程、簡化操作的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面； 還有智能診斷、智能監(jiān)控等等。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)主要是進行通訊，共享信息。數(shù)控機床作為車間的根本設(shè)備，它的通訊范圍是：1數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的CNC裝置與數(shù)字伺服間的 通信，主要通過SERCOS鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)

13、字伺服控制信息；2數(shù)控系統(tǒng)與上級主計算機間的通信；3與車間現(xiàn)場設(shè)備及I/O裝置的通信，主要通過現(xiàn)場總線，如PROFIBUS等進行通訊；4通過因特網(wǎng)與效勞中心的通信，傳遞維修數(shù)據(jù)；5通過因特網(wǎng)與另一個工廠交換制造數(shù)據(jù)。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 數(shù)字制造 1995年12月，美國SME主席G.Olling提出“數(shù)字制造“digital manufacturing。 “數(shù)字制造，就是用數(shù)字的方式來存儲、管理和傳遞制造過程中的所有信息。 在計算機世界里，可以產(chǎn)生各種各樣的信息，并把物理過程虛擬化； DNC可以對CAD/CAPP/CAM以及CNC的程序進行傳送和分級管理。DNC技術(shù)使CNC與通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)

14、系在一起, 還可以傳送維修數(shù)據(jù)，使用戶與數(shù)控生產(chǎn)廠家直接通信；進而把制造廠家聯(lián)系在一起，構(gòu)成虛擬制造網(wǎng)絡(luò)。 如何把這些信息從計算機“下載到生產(chǎn)線，在生產(chǎn)過程中利用這些信息控制機器，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品；這個全過程就是“數(shù)字制造。 2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢并聯(lián)機床直線電機STEP-NCE維護2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 傳統(tǒng)的機床串聯(lián)結(jié)構(gòu)： 即按笛卡爾坐標(biāo)沿三個坐標(biāo)方向直線運動和繞這三個坐標(biāo)轉(zhuǎn)動依次串聯(lián)疊加起來， 形成刀具與工件的相對運動軌跡。 機床所有結(jié)構(gòu)的幾何精度誤差、力的傳遞和剛度的損失， 都會形成串聯(lián)累積而成為致命的薄弱環(huán)節(jié)。并聯(lián)機床： 通過多桿結(jié)構(gòu)在空間同時運動來移動主軸頭以實現(xiàn)加工動作

15、， 與串聯(lián)結(jié)構(gòu)相比， 并聯(lián)結(jié)構(gòu)具有更為簡化、剛度重量比大、速度快、 動態(tài)性能好包括精度保證及運動效率、靈活方便等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用和開展前景，已成為數(shù)控技術(shù)研究的一個熱點。并聯(lián)機床 新的機床結(jié)構(gòu)2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢并聯(lián)機床并聯(lián)加工中心2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢并聯(lián)機床并聯(lián)機床的出現(xiàn)徹底改變了一百多年來機床的結(jié)構(gòu)配置和運動學(xué)原理。1994年，Giddings&Lewis公司在美國芝加哥IMTS94機床博覽會上推出的VARIAX并聯(lián)機床，引起廣泛關(guān)注，被稱為“2l世紀(jì)的機床。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢近二十年來，有十幾個國家從事并聯(lián)機床的研發(fā)，其中瑞典TR

16、ICEPT公司已供給商品四百余臺，應(yīng)用于空客、波音、通用和卡勒比勒大型工程機械企業(yè)。并聯(lián)機床2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 我國也有產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)，并取得研究成果。如： 哈爾濱量具刃具集團與哈工大合作研發(fā)的并聯(lián)機構(gòu)，已生產(chǎn)5臺，成功應(yīng)用于哈爾濱汽輪機廠葉片加工生產(chǎn)線中。 齊齊哈爾第二機床集團與清華大學(xué)合作開發(fā)的龍門式“混聯(lián)串聯(lián)與并聯(lián)混合機床，已成功應(yīng)用于哈爾濱電機廠的大型水電站設(shè)備制造中。 在2021年的中國數(shù)控機床展覽會上，哈爾濱量具刃具集團又展出了新的并聯(lián)機床品種LINKS-EXE700引進瑞典TRICEPT技術(shù)而開發(fā)的并聯(lián)機床2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢直線電機新型的驅(qū)動技術(shù)高速、高精度直

17、線電機驅(qū)動技術(shù)在國外的高速加工、超精加工中成功應(yīng)用，正成為國內(nèi)外的研究熱點和開展趨勢直線電機直接帶動負(fù)載，無需中間傳動環(huán)節(jié)零傳動配合氣浮導(dǎo)軌或液體靜壓導(dǎo)軌，可到達無摩擦運動2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢直線電機的優(yōu)點： 高剛度 寬調(diào)速范圍通?？蓪崿F(xiàn)1微米/s5m/s) 極好的恒速特性速度變化好于0.01%) 動態(tài)性能好 加速度高，大型電機35g以上，為傳統(tǒng)的1020倍， 小型電機通常可超過10g 精度高 配合適宜的反響裝置及導(dǎo)軌，控制精度可達亞微米級。 運行極平穩(wěn) 定位精度和跟蹤精度高。 理論上行程不受限制。 無磨損或免維護 直線電機新型的驅(qū)動技術(shù)高速、高精度2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢直線電機

18、的缺乏： 端部效應(yīng)推力波動 控制難度大 不能自鎖直線電機新型的驅(qū)動技術(shù)高速、高精度2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢直線電機的開展及應(yīng)用概況1845年，英國人創(chuàng)造第一臺直線電動機，未成功上世紀(jì)中葉，直線電動機進入新的研究階段上世紀(jì)80年代末，出現(xiàn)直線伺服電動機。上世紀(jì)90年代，隨著高速加工概念的提出，直線電動機開始在加工中心和大行程數(shù)控機床的進給系統(tǒng)中使用2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢1988年，美國的Anorad公司推出了無刷直流直線電動機，并獲得專利。1993年，德國ExcellO公司在漢諾威國際機床博覽會上展出了世界上第一臺應(yīng)用直線電機驅(qū)動技術(shù)的HSC240型超高速加工中心，最快移動速度達60m

19、/min. 美國的Precitech公司是第一個將直線電機作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的超精密加工設(shè)備廠商。 據(jù)有關(guān)資料介紹，該公司生產(chǎn)的超精密機床Nanform 250 Ultra加工的外表粗糙度能到達1nm，面形精度能到達0.1微米直線電機的開展及應(yīng)用概況2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 國外比較著名的直線電動機生產(chǎn)和供給商主要有美國的Anorad、 Parker-Hannifin、 Aerotech、 Kollmorgen公司；德國的Siemens、 Indramat公司和日本的FANUC、三菱公司等 目前，在日本、歐美西方工業(yè)大國，越來越多的高性能數(shù)控機床和加工中心采用直線電機驅(qū)動技術(shù)。直線電機的開展及應(yīng)

20、用概況2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢 國內(nèi)，直線電機的研究始于上世紀(jì)70年代。 一些國產(chǎn)數(shù)控機床、加工中心運用了直線電機驅(qū)動技術(shù)， 直線電機特別是機床進給系統(tǒng)中的直線伺服電機的研究還處于起步階段， 在超精密機床上的應(yīng)用技術(shù)研究根本上還是空白，和歐美國家的差距還是較大。 為了打破國外技術(shù)壟斷的局面，必須加強根底和關(guān)鍵技術(shù)的研究。直線電機的開展及應(yīng)用概況2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢E維護快捷的售后效勞及技術(shù)支持 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速開展，網(wǎng)絡(luò)化全球制造已成為未來制造業(yè)開展的趨勢。在全球化的市場環(huán)境下，產(chǎn)品售后效勞與技術(shù)支持已成為用戶滿意度的重要影響因素。 E維護因此而產(chǎn)生。 數(shù)控設(shè)備制造商可在所

21、生產(chǎn)的產(chǎn)品中添加遠(yuǎn)程診斷模塊等，通過網(wǎng)絡(luò)給用戶提供故障診斷和維修技術(shù)指導(dǎo)。 目前，有Siemens、 Wisconsin、 DMG等公司開始E維護的工作。2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢STEP (STandard for the Exchange of Product model data) 傳統(tǒng)的基于G、M代碼ISO6983) 的數(shù)控程序，存在的主要問題 ： 程序考慮的主要是機床各個軸的運動，而不是加工零件，導(dǎo)致加工程序 依賴于機床。從CADCAPPCAMCNC集成時，加工程序 自動生成后，必須針對機床進行人工后置處理，成為集成制造的障礙。 機床只能根據(jù)事先編好的G指令進行加工，無法實現(xiàn)加工過

22、程的智能化控制 程序信息量不夠、預(yù)處理計算影響速度，導(dǎo)致G代碼程序不支持五軸銑削和曲線加工的高速切削STEP-NC2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢STEP (STandard for the Exchange of Product model data) STEP-NCISO14649是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO開發(fā)。采用EXPRESS語言和面向特征的編程原理，將產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)STEP擴充至CNC領(lǐng)域，重新規(guī)定CAD/CAM與CNC之間的接口。STEP-NC2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢STEP-NCSmart CNC data flow through using STEP-NC2、數(shù)控技術(shù)及裝備

23、的開展趨勢STEP-NC，使傳到CNC機床的“程序不包含機床信息，只有零件的特征信息 消除了傳統(tǒng)數(shù)控加工時所需要的后置處理 為數(shù)控技術(shù)向高速化、智能化，開放式、集成化等方向開展提供根底的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)。STEP-NC2、數(shù)控技術(shù)及裝備的開展趨勢STEP-NC的出現(xiàn)，將對數(shù)控技術(shù)的開展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。STEP-NC受到工業(yè)興旺國家的重視。歐洲發(fā)起過STEP-NC的智能制造系統(tǒng)IMS方案19992001，參加這項方案的又來自歐洲、日本、韓國等20多個用戶、廠商和學(xué)術(shù)機構(gòu)。目前， STEP-NC仍然面臨諸多的技術(shù)問題STEP-NC二、數(shù)控加工的行業(yè)新技術(shù)1、高速加工2、非切削加工1、高速加工High

24、speed machining，HSM高速加工的根本特征： 切削速度高為常規(guī)切削速度的510倍 進給速度快40180m/min 加速度大12g1、高速加工High speed machining，HSM在加工策略適宜的前提下，高速加工與常規(guī)切削加工相比，具有明顯的優(yōu)點： 加工時間可減少約60%， 材料去除率提高35倍， 刀具耐用度提高約70%； 切削力減少約30%； 加工外表粗糙度可達810微米； 切削熱90%被切屑帶走，工件溫升少，熱變形小。 高速加工技術(shù)將成為提高生產(chǎn)率、加工質(zhì)量、加工精度和減低加工本錢的重要手段1、高速加工High speed machining，HSM實現(xiàn)數(shù)控高速加工的

25、關(guān)鍵技術(shù)： 高速切削機理 高速主軸單元如電主軸 高速進給驅(qū)動系統(tǒng)如直線伺服電機 高性能的刀具系統(tǒng) 高速CNC系統(tǒng)如STEP-NC 高速機床支撐系統(tǒng)如阻尼特性 輔助單元技術(shù)如干式切削)1、高速加工High speed machining，HSM20世紀(jì)80年代，高速加工進入實用化階段，在美、德、日等興旺國家得到應(yīng)用，迅速開創(chuàng)了高速加工時代。1、高速加工High speed machining，HSM近幾年，高速加工在國內(nèi)制造業(yè)中已越來越受到青睞。但我國在高速切削根本方法和理論方面的研究起步晚、水平較低，都沒有真正運用到實際生產(chǎn)中。國內(nèi)的高速切削數(shù)控機床幾乎都是進口的。1、高速加工High spe

26、ed machining，HSM高速機床在國內(nèi)應(yīng)用時的一些現(xiàn)象： 雖然引進了高速機床，但大局部卻因為缺乏經(jīng)驗， 不敢提高速度，最終是機床效率無法表達； 因為沒有吃透控制器里的高級指令， 有些指令根本就沒有用過 編程上，CAM軟件的應(yīng)用水平有待提高2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP)快速成型技術(shù)是加工方法逆向思維的重大突破，與傳統(tǒng)的“去除材料成型、 “材料變形成型的方法反其道而行之，以“材料堆積成型來制造工件原型的一種工藝方法。2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP) 快速成型技術(shù)使用近乎全自動的工藝從CAD文件直接生產(chǎn)所需要的模型，可以顯著減少產(chǎn)品原

27、型的開發(fā)時間和本錢，迅速響應(yīng)市場需求，最快速度的搶占新興市場，在當(dāng)今世界的制造也越來越受到重視。2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP)目前典型的快速成型方法有：光固化立體造型 SLAStereo Lithography Apparatus分層物件制作 LOM Laminated Object Manufacturing選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser Sintering熔融沉積造型 FDMFused Deposition Modeling 2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP)選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser

28、Sintering 具有粉末選材廣泛、適應(yīng)性廣、制造工藝較簡單、成形精度高、無需支撐結(jié)構(gòu)、可直接燒結(jié)零件、可以直接制造金屬零件等諸多優(yōu)點， 成為當(dāng)前開展最快且已經(jīng)商業(yè)化的RP方法，已成功應(yīng)用于汽車、造船、航天、航空、通訊、微機電系統(tǒng)、建筑、醫(yī)療考古等諸多行業(yè)。2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP) 以激光器為能源，利用計算機控制激光束對粉末薄層以一定的速度和能量密度按分層面的二維數(shù)據(jù)進行掃描燒結(jié)，層層堆積，最后成形。選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser Sintering SLS技術(shù)集CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)于一體。2、快速成形技術(shù)

29、 Rapid Prototyping，RP)選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser Sintering2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP)選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser Sintering存在的問題： 速度、精度、外表粗糙度不能滿足工業(yè)要求 激光工藝參數(shù)對零件質(zhì)量敏感 設(shè)備本錢高2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP)研究熱點： 新材料的研究 SLS燒結(jié)機理的研究 SLS工藝參數(shù)優(yōu)化研究 SLS建模與仿真研究選擇性激光燒結(jié) SLSSelective Laser Sintering2、快速成形技術(shù) Rapid Pro

30、totyping，RP) 快速成形技術(shù)最早產(chǎn)生于二十世紀(jì)70年代末到8O年代初，美國3M 公司的阿倫赫伯特于1978年、日本的小玉秀男于1980年、美國UVP公司的查爾斯胡爾1982年和日本的丸谷洋二1983年，在不同的地點各自獨立地提出了RP的概念，即用分層制造產(chǎn)生三維實體的思想。 1986年，美國學(xué)者首次提出SLS， 1988年，研制出第一臺SLS成形機， 1992年，推出SLS的商業(yè)化設(shè)備Sinter Station 2000 近年來，SLS工藝受到多國高校和研究機構(gòu)的重視2、快速成形技術(shù) Rapid Prototyping，RP) 我國對RP研究起于20世紀(jì)90年代，主要以跟蹤研究為主

31、，技術(shù)和設(shè)備已引進為主，價格昂貴。 目前，國內(nèi)在RP成形系統(tǒng)、SLS成形機、金屬粉末、燒結(jié)理論、掃描路徑等方面的研究、取得了重大成果 華中科技大學(xué)已成功開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的HRPS-IIIA選擇性激光成形機開放型實驗室管理專業(yè)課程設(shè)計的創(chuàng)新成立創(chuàng)新研究團隊高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的建議謝 謝uWfH0sVdG-rTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH0sUdF-qTbE(pRaC&nP8A%lO6z!kM4xZiK3vYgJ1u2vXgI0tVeG+rUcF)pSaD*oQ9B&mP7z$kN5y#jL4wZhJ2uXfI0tVeG+rTcE)pSaD*oQ9B

32、%mO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfI0sVdG-rTcE)pSaC*nQ8B%mO7z$kM5x#iL3wYhJ2uWfH0sVdG-rTbE(pRaC*nQ8B%lO6z!kM5x#iL3vYgJ1uWfH0sVdF-qTbE(pRaC*nP8A%lO6z!kM5xZi!jL4wZhK2vXgI0tVeG+rUcF)qSaD*oQ9B&mP7A$kN5y#jL4wZhK2uXfI0tVeG+rUcE)pSaD*oQ9B%mO7z$kN5y#jL3wYhJ2uXfI0tVdG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7z$kN5x#iL3wYhJ2uXfH0sVdG-rTcE(pRaC*n

33、Q8B%mO6z!kM5x#iL3wYgJ1uWfH0sVdG-qTbE(pR!kM5x#iL3wYhJ1uWfH0sVdG-qTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH0sQ9B&mP7A$kN5y#j!kM5x#iL3wYgJ1uWfH0sVdG-qTbE(pRaC*nP8A%lO6z!kM5xZiK3vYgJ1uWfH+sUdF-qTbE(pR9C&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgI1tWeH+sUdF-qSbD(oR9C&nP8A$lN6y!jM4xZiK2vXgI1tWeH+sUcF)qSbD(oR9B&mP7A$lN6y!jL4wZhK2vX

34、gI1tVeG+rUcF)qSbD*E)pRaC*nQ8B%mO7z!kM5x#iL3wYhJ1uWfH0sVdG-qTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH0sUdF-qTbE(pRaC&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgJ1tWeH+sUdF-qTbD(oR9C&nP8A%lN6y!jM4xZiK3vXgI1tWeH+sUcF)qSbD(oR9C&mP7A$lN6y!jM4wH+sUdF)qSbD(oR9C&nP7A$lN6y!jM4xZhK2vXgI1tWeG+rUcF)qSbD(oQ9B&mP7A$lN6y#jL4wZhK2vXgI0tVeG+r

35、UcF)qSaD*oQ9B&mP7A$kN5y#jL4wZhJ2uXfI0tVeG+rTcE)pSaDbE(pRaC*nP8A%lO6z!kM5xZiK3vYgJ1uWfH+sUdF-qTbE(oR9C&nP8A%lO6y!jM4xZiK3vYgI1tWeH+sUdF-qSbD(oR9C&nP8A$lN6y!jM4xZiK2vXgI1tWeH+rUcF)qSbD(oR9B&mP7A$lN6y!jL4wZhK2vXgI1tVeG+rUcF)qSbD*oQ!jM4wZhK2vXgI1tVeG+rUcF)qSbD*oQ9B&mP7A$lN5y#jL4wZhK2vXfI0tVeG+rUcF)pSaD*

36、oQ9B&mO7z$kN5y#jL4wYhJ2uXfI0tVeG-rTcE)pSaD*oQ8B%mO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfH0sVdG-rTcE)pRaC*nQ8B%mO7z!kM5x#uXfI0tVdG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7z$kN5x#iL3wYhJ2uXfH0sVdG-rTcE(pRaC*nQ8B%mO6z!kM5x#iL3wYgJ1uWfH0sVdG-qTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH+sUdF-qTbE(pR9C&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgJ1t2vXfI0tVeG+rUcF)pSaD*oQ9B&

37、mO7z$kN5y#jL4wYhJ2uXfI0tVeG-rTcE)pSaD*oQ8B%mO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfH0sVdG-rTcE)pRaC*nQ8B%mO7z!kM5x#iL3wYhJ1uWfH0sVdG-rTbE(pRaC*nQ8B%lO6z!kM5x#iKVdG-rTbE(pRaC*nQ8B%lO6z!kM5x#iL3vYgJ1uWfH0sVdF-qTbE(pRaC*nP8A%lO6z!kM4xZiK3vYgJ1uWeH+sUdF-qTbE(oR9C&nP8A%lO6y!jM4xZiK3vYgI1tWeH+sUdF)qSbD(oR9C&nP7A$lN6y!jM4xZh

38、#jL3wYhJ2uXfI0tVdG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7z$kN5x#iL3wYhJ2qSbD(oR9C&mP7A$lN6y!jM4wZhK2vXgI1tWeG+rUcF)qSbD(oQ9B&mP7A$lN6y#jL4wZhK2vXgI0tVeG+rUcF)pSaD*oQ9B&mP7z$kN5y#jL4wZhJ2uXfI0tVeG+rTcE)pSaD*oQ9B%mO7z$kN5y6z!kM4xZiK3vYgJ1uWeH+sUdF-qTbE(oR9C&nP8A%lO6y!jM4xZiK3vYgI1tWeH+sUdF)qSbD(oR9C&nP7A$lN6y!jM4xZhK2vXg

39、I1tWeH+rUcF)qSbD(oR9B&mP7A$lN6y!jL4wZhK2vXgI0tVeG+rUcF)qA$lN6y!jL4wZhK2vXgI1tVeG+rUcF)qSbD*oQ9B&mP7A$lN5y#jL4wZhK2uXfI0tVeG+rUcE)pSaD*oQ9B&mO7z$kN5y#jL4wYhJ2uXfI0tVeG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7zmO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfI0sD*oQ9B%mO7z$kN5y#jL3wYhJ2uXfI0tVdG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7z$kM5x#iL3wYhJ2uWfH0sVdG-rTcE(pRaC*nQ

40、8B%mO6z!kM5x#iL3wYgJ1uWfH0sVdF-qTbE(pRaC*nP8A%l&mP7A$lN6y!jL4wZhK2vXgI1tVeG+rUcF)qSbD*oQ9B&mP7A$lN5y#jL4wZhK2uXfI0tVeG+rUcE)pSaD*oQ9B&mO7z$kN5y#jL4wYhJ2uXfI0tVeG-rTcE)pSaD*nQ8B%mO7z$kN5x#iL3eG-rTcE)pSaD*oQ8B%mO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfI0sVdG-rTcE)pRaC*nQ8B%mO7zmO7z$kM5x#iL3wYhJ2uWfH0sVdG-rTcE(pRaC*nQ8B%mO

41、6z!kM5x#iL3wYgJ1uWfH0sVdG-qTbE(pRaC*nP8A%lO6z!kM5xZiK3vYgJTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH0sUdF-qTbE(pR9C&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgJ1tWeH+sUdF-qTbD(oR9C&nP8A%lN6y!jM4xZiK2vXgI1tWeH+sUcF)qSbD(oR9C&mP7A8B%mO7z$kN5y#iL3wYhJ2uXfI0sVdG-rTcE)pRaC*nQ8B%mO7z!kM5x#iL3wYhJ1uWfH0sVdG-rTbE(pRaC*jL4wZhK2vXgI1tVe

42、G+rUcF)qSbD*oQ9B&mP7A$kN5y#jL4wZhK2uXfI0tVeG+rUcE)pSaD*oQ9B&mO7z$kN5y#jL4wYhJ2uXfI0tVeWfH0sUdF-qTbE(pR9C&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgJ1tWeH+sUdF-qTbD(oR9C&nP8A%lN6y!jM4xZiK2vXgI1tWeH+sUcF)qSbD(oR9C&mP7A$lN6y!jM4wZhK2vXgI1tWeG+rUcnP7A$lN6y!jM4wZhK2vXgI1tWeG+rUcF)qSbD(oQ9B&mP7A$lN6y#jL4wZhK-qTbE(pRaC*nQ8A%lO6z!kM5x#iK3vYgJ1uWfH+sUdF-qTbE(pR9C&nP8A%lO6z!jM4xZiK3vYgJ1tWeH+sUdF-qTbD(oR9C&nP8A%lN6y!jM4xZiK2vXgI1tWeH+sUcF)q-rTcE)pSaD*oQ8B%mO