數(shù)控機(jī)床市場發(fā)展前景范文
時(shí)間:2024-01-02 17:49:26
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關(guān)鍵詞: 數(shù)控機(jī)床 制造強(qiáng)國 發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù),由數(shù)控機(jī)床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機(jī)械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備,它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關(guān)注,其設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用的水平在某種程度上代表了一個(gè)國家的制造業(yè)水平和競爭力。近年來,國內(nèi)機(jī)床設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展在市場需求旺盛的情況下,設(shè)備以滿足市場和用戶需求為主,在高性能加工的設(shè)備和技術(shù)上并沒有進(jìn)行很好的研究和技術(shù)儲備,在市場趨于平穩(wěn)的時(shí)期,我國的機(jī)床工業(yè)勢必會更加缺乏競爭力。因此,國家將數(shù)控機(jī)床作為重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設(shè)備作為主要的支持發(fā)展方向,將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。
“機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī),實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化,取決于我國的機(jī)床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè),首先要振興機(jī)床工業(yè),要大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床”。振興裝備制造業(yè),機(jī)床工業(yè)需先行,這是一條經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀規(guī)律。在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,中國機(jī)床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)銷兩旺,行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的快速增長,我國制造業(yè)在國際上的地位日益提高。目前,我國正處在工業(yè)化的中期階段,制造業(yè)仍然是國民經(jīng)濟(jì)的主體和支柱。但從總體上看,我國制造業(yè)與先進(jìn)國家的差距還比較明顯。有人坦言:“無論今后科學(xué)技術(shù)怎樣進(jìn)步,發(fā)展先進(jìn)的制造業(yè)將是人類社會永恒的主題,制造業(yè)也將永遠(yuǎn)是人類社會的‘首席產(chǎn)業(yè)’。”在當(dāng)今世界上,高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的最重要標(biāo)志。制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)是裝備制造業(yè)?,F(xiàn)在我國已是制造業(yè)大國,但并不是制造業(yè)強(qiáng)國。目前我國的裝備制造業(yè)水平有限,以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)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(yè)中的主導(dǎo)技術(shù),這對于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來說尤為重要。
數(shù)控機(jī)床是近展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機(jī)床,是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理,其性能精度和效率日趨提高,因此對加工機(jī)械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設(shè)備――機(jī)床也相應(yīng)提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產(chǎn)品,如汽車拖拉機(jī)與家用電器的零件,以及航空航天、內(nèi)燃機(jī)、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設(shè)備,尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復(fù)合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備。
“十一五”期間,國家對裝備制造業(yè)提出要求:變“制造大國”成為“制造強(qiáng)國”,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)開發(fā)高檔數(shù)控機(jī)床,提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機(jī)床,研究其相關(guān)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)并取得突破,對國家在高端裝備領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力,將起到至關(guān)重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)對高速數(shù)控機(jī)床的需求也越來越多。2010年9月8日國務(wù)院召開常務(wù)會議審議并原則通過《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個(gè)產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)⒓辛α考涌焱七M(jìn),國家將加強(qiáng)財(cái)稅金融等政策扶持力度。國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預(yù)計(jì),未來十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年,到2020年,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達(dá)到20%以上。機(jī)床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高,屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè),行業(yè)壁壘很高,無論在國內(nèi)還是全球范圍,行業(yè)格局變化都比較緩慢。機(jī)床本屬于機(jī)械行業(yè),而機(jī)械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中,約60%用于購買機(jī)械產(chǎn)品。設(shè)備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20%左右,并長期保持穩(wěn)定。因此在機(jī)床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中,固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機(jī)床。通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠(yuǎn)快于全社會平均增速水平。數(shù)控機(jī)床的需求來自于下游的機(jī)械行業(yè)固定資產(chǎn)投資,2011年汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機(jī)械、模具等高端裝備業(yè)崛起,行業(yè)產(chǎn)能高速擴(kuò)張,繼續(xù)帶動數(shù)控機(jī)床消費(fèi)的高速增長。羅百輝表示,2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強(qiáng)勁,繼續(xù)帶動機(jī)械工業(yè)15%以上的增速。目前我國正處于重化工業(yè)化時(shí)期,這是超脫于經(jīng)濟(jì)短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響的因素,對我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展也起著促進(jìn)作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟(jì)一樣,成為機(jī)械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時(shí)期,也就是工業(yè)化的中期,即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機(jī)械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,構(gòu)成了對機(jī)床市場尤其是數(shù)控機(jī)床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國,成為世界第一大機(jī)床市場。數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流。預(yù)計(jì)2015年數(shù)控機(jī)床消費(fèi)將超過60億美元,臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是:①平臺數(shù)字化。②運(yùn)行高速化。③加工高精化。④功能復(fù)合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機(jī)床的比例會大幅增加,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的比例不會有太大變化,而非數(shù)控的普通機(jī)床的需求將會大幅度減少。
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篇2
機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段,機(jī)械制造的工作母機(jī),是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,主要應(yīng)用領(lǐng)域是船舶、工程機(jī)械、軍工、農(nóng)機(jī)、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車、汽車等行業(yè)。在船舶、工程機(jī)械等行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張壓力的推動之下,機(jī)床工業(yè)正迎來快速發(fā)展階段。
就最近幾年的發(fā)展情況看,在機(jī)床工業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)中,船舶、工程機(jī)械、重型機(jī)械、軍工是發(fā)展最快的行業(yè),這些行業(yè)的企業(yè)在從產(chǎn)能閑置發(fā)展到滿產(chǎn)超產(chǎn)的過程中,對機(jī)床設(shè)備的更新?lián)Q代和小規(guī)模添置需求帶動了機(jī)床工業(yè)穩(wěn)定中速增長;當(dāng)前各大造船公司、工程機(jī)械公司的產(chǎn)能利用率基本都在100%以上,尤其是造船行業(yè),手持訂單遠(yuǎn)超當(dāng)前產(chǎn)能。生產(chǎn)任務(wù)已經(jīng)排到了2011年,擴(kuò)大產(chǎn)能已成為必然,擴(kuò)產(chǎn)必須的生產(chǎn)設(shè)備尤其是機(jī)床設(shè)備的需求量將迎來加速增長,其他如汽車、電力設(shè)備的需求也將維持穩(wěn)定增長。
二、各機(jī)械子行業(yè)交替推動機(jī)床工業(yè)發(fā)展。大型重型機(jī)床速度遠(yuǎn)快于中小型機(jī)床
機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器,為汽車、船舶、軍工、工程機(jī)械等各個(gè)裝備制造產(chǎn)業(yè)提供裝備,因此與宏觀經(jīng)濟(jì)、特別是制造領(lǐng)域的固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。同時(shí)機(jī)床行業(yè)的直接下游是機(jī)械制造,因此機(jī)床行業(yè)與機(jī)械制造業(yè)的關(guān)系更為密切。機(jī)床工業(yè)給其下游多個(gè)機(jī)械制造子行業(yè)提品,因此不同時(shí)期,各裝備制造子行業(yè)有繁榮,有衰退,而機(jī)床工業(yè)發(fā)展比其下游行業(yè)要相對穩(wěn)健。在各個(gè)不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,各個(gè)子行業(yè)交替成為推動機(jī)床行業(yè)發(fā)展的主動力,機(jī)床行業(yè)將跟隨發(fā)展最快的子行業(yè)增長。
在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,船舶、工程機(jī)械,重型機(jī)械、石化生產(chǎn)設(shè)備等重型設(shè)備是發(fā)展最快和增長前景最為明確的下游行業(yè),汽車工業(yè)雖然整體盈利水平增長跟不上產(chǎn)量增長,但產(chǎn)銷量的增長還是比較明朗的,因此汽車工業(yè)對機(jī)床的需求仍將穩(wěn)定增長。
重型工業(yè)發(fā)展是此輪中國經(jīng)濟(jì)繁榮的主要增長點(diǎn),成為拉動我國經(jīng)濟(jì)的重要力量,中國目前正處于重型機(jī)械、重化工業(yè)發(fā)展階段的中段,這一階段還將持續(xù)很長時(shí)間,重型機(jī)械行業(yè)發(fā)展應(yīng)該快于輕型、中型機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展,相對應(yīng)地其所推動的大型、重型機(jī)床行業(yè)的發(fā)展速度將遠(yuǎn)快于中小型機(jī)床,因此我們更看好大型、重型機(jī)床行業(yè)的發(fā)展前景。
三、高精密機(jī)床壁壘很高
機(jī)床行業(yè)作為精密機(jī)械制造業(yè),發(fā)展特點(diǎn)是循序漸進(jìn),逐步累積,產(chǎn)品性能很難在短時(shí)間內(nèi)取得爆發(fā)式進(jìn)展。如同其它制造業(yè)一樣,基于亞洲國家的成本優(yōu)勢,近年來機(jī)床工業(yè)有向亞洲新興國家轉(zhuǎn)移的趨勢,但這種趨勢發(fā)展的速度比較緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它類機(jī)械設(shè)備制造業(yè),這主要也是因?yàn)闄C(jī)床工業(yè)技術(shù)和工藝提高的難度很高。當(dāng)然我們認(rèn)為這種轉(zhuǎn)移的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。
高精機(jī)床是先發(fā)優(yōu)勢明顯的行業(yè),技術(shù)與工藝非常嚴(yán)苛,每提高一步都需要很豐富的技術(shù)、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對于后發(fā)的國家和企業(yè)來說很難彌補(bǔ),這也是我國機(jī)床工業(yè)長期落后,貿(mào)易逆差居高不下的重要原因。這與我國其他行業(yè)特別是其他機(jī)械子行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),產(chǎn)品開始大規(guī)模出口的形勢形成了鮮明對比。相對于其他機(jī)械行業(yè)來說,我國管理部門對機(jī)床行業(yè)的重視和扶持力度是相當(dāng)大的,但是機(jī)床行業(yè)的逆差水平是所有機(jī)械類子行業(yè)中最高的,這充分說明了高精機(jī)床提高的難度。
正因?yàn)楦呔珯C(jī)床行業(yè)提高難度大,所以機(jī)床行業(yè)先進(jìn)國家對本國機(jī)床企業(yè)保護(hù)的力度也比其他行業(yè)要大,西方國家對我國機(jī)床業(yè)不僅在技術(shù)上嚴(yán)格限制轉(zhuǎn)讓,而且基于政治原因在高精機(jī)床產(chǎn)品上也對我國實(shí)施限制和禁運(yùn)。高精機(jī)床是當(dāng)前為數(shù)不多的西方國家對我國采取限制和禁運(yùn)措施的產(chǎn)品。
當(dāng)然機(jī)床行業(yè)這種高壁壘特點(diǎn)確實(shí)給國內(nèi)機(jī)床企業(yè)發(fā)展制造了障礙,但這也成為國內(nèi)高精機(jī)床行業(yè)龍頭企業(yè)的保護(hù)墻和后發(fā)企業(yè)的進(jìn)入壁壘,龍頭機(jī)床企業(yè)相對國內(nèi)后發(fā)企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢會維持很長一段時(shí)期。
四、中國機(jī)床工業(yè)取得很大進(jìn)步
機(jī)床是裝備工業(yè)的基礎(chǔ),生產(chǎn)裝備的裝備,機(jī)床工業(yè)是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),在發(fā)達(dá)國家無一不重視機(jī)床工業(yè)。我國機(jī)床工業(yè)經(jīng)過多年艱苦努力,建立起較大的規(guī)模和較完整的體系,奠定了有利的技術(shù)基礎(chǔ),具備相當(dāng)?shù)母偁帉?shí)力。整體上說,我國機(jī)床工業(yè)已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來,世界機(jī)床工業(yè)由歐洲向亞洲新興國家轉(zhuǎn)移趨勢,雖然緩慢但難以逆轉(zhuǎn)。
“十五”以來,我國機(jī)床消費(fèi)連創(chuàng)紀(jì)錄,大陸市場機(jī)床消費(fèi)總額(國內(nèi)產(chǎn)品銷售產(chǎn)值十進(jìn)口額一出口額)和進(jìn)口額已連續(xù)5年居世界第一,成為令全球矚目的機(jī)床消費(fèi)大國。2006年中國大陸市場機(jī)床消費(fèi)額達(dá)131.1億美元,同比增長約20%;機(jī)床進(jìn)口72.4億美元,同比增長11.55%,增幅比上年同期提高1.7個(gè)百分點(diǎn)。中國機(jī)床消費(fèi)額占全球機(jī)床銷售總額的比重已達(dá)到20%以上,為機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了難得的市場機(jī)遇。世界機(jī)床消費(fèi)位列二、三、四名的日本約占15%,美國約占11.6%,德國約占10.6%。
作為一個(gè)世界上發(fā)揮重要作用的大國,我國必須從各個(gè)方面確保國家的獨(dú)立自主地位。我國機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品種類齊全,可生產(chǎn)品種已經(jīng)超過3600種,基本已經(jīng)無空白領(lǐng)域,大部分滿足了我國裝備制造業(yè)對機(jī)床的需求。近年來,我國機(jī)床市場需求非常旺盛,2003年至2006年之間,銷售收入增長率分別為21%、21%、17%,27%,而數(shù)控機(jī)床更是以50%以上的速度增長。機(jī)床工具行業(yè)整體銷售收入連年以20%以上的復(fù)合增長率增長,從目前的情況來看,國內(nèi)機(jī)床行業(yè)需求旺盛趨勢還將延續(xù)。在技術(shù)含量較高的金屬切削機(jī)床方面,機(jī)床產(chǎn)量連年上升,年復(fù)合增長率22%以上,數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量上升幅度更快,數(shù)控金切機(jī)床比例穩(wěn)步增長,2001年中國數(shù)控金切機(jī)床比例只有9%,到2007年上半年已經(jīng)達(dá)到了20%。由于我國目前正處于工業(yè)化初期,很多金屬加工產(chǎn)品要求的精度并不要求很高,加上我國勞動力成本低廉,因此低端普通機(jī)床仍然有一定的市場銷路。
五、國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化率逐年提高
數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示,通過控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置,數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算,發(fā)出各種控制信號,控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件,使機(jī)床自動加工出所需要的工件。所以,數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取,即數(shù)控編程。
數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比有很多無可比擬優(yōu)點(diǎn):1、適合于復(fù)雜異形零件的加工;2、加工精度高;3、加工穩(wěn)定可靠;4、高柔性,加工對象改變時(shí),一般
只需要更改數(shù)控程序,體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性,5、高生產(chǎn)率;6、勞動條件好,機(jī)床自動化程度高,操作人員勞動強(qiáng)度大大降低,工作環(huán)境較好。 缺點(diǎn)是:1、投資大,使用費(fèi)用高;2、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)雜;3、維修困難,數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,技術(shù)含量高,對維修人員的技術(shù)要求很高。歐洲、美國、日本的機(jī)床業(yè)都很重視數(shù)控化,目前歐美日的金屬切削機(jī)床的產(chǎn)值數(shù)控化率均在80%以上,數(shù)量數(shù)控化率也在60%以上。
我國數(shù)控機(jī)床開發(fā)晚,起點(diǎn)低,前期發(fā)展緩慢。數(shù)控系統(tǒng)裝置是數(shù)控機(jī)床的神經(jīng)中樞,是長期阻礙中國數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!熬盼濉币院髧矣嘘P(guān)部門明確發(fā)展以PC為平臺的數(shù)控系統(tǒng),通過“九五”的攻關(guān),現(xiàn)在框架上已初步完成。解決了多坐標(biāo)聯(lián)動的技術(shù)難題。從過去的三坐標(biāo)聯(lián)動達(dá)到了最多可達(dá)入坐標(biāo)聯(lián)動,打破了國外對我國的技術(shù)“限制”。同時(shí),我國國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)已具備批量生產(chǎn)能力,市場品牌也在逐步樹立,正在改變國際強(qiáng)手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面。
? 經(jīng)過多年的發(fā)展的我國數(shù)控機(jī)床已經(jīng)取得了很大進(jìn)步,遠(yuǎn)高于普通機(jī)床的發(fā)展速度,2002年國產(chǎn)數(shù)控金屬切削機(jī)床24803臺,06年達(dá)到了82024臺,數(shù)量數(shù)控化率從9%提高到了20%,產(chǎn)值數(shù)控化率為44%。
但是總體來說我國數(shù)控金切機(jī)床還是相對比較落后,國內(nèi)市場占有率低,基本依賴進(jìn)口,這是導(dǎo)致我國金屬加工、金屬切削機(jī)床的貿(mào)易逆差連年上升的重要原因。我國數(shù)控金切機(jī)床消費(fèi)對進(jìn)口產(chǎn)品的依存度長期維持在70%以上,如何發(fā)展我國數(shù)控金切機(jī)床,是我國機(jī)床業(yè)界的重要任務(wù),同時(shí)也是我國機(jī)床擴(kuò)張和增長的重大機(jī)會。
六、對進(jìn)口機(jī)床依存度仍然很高
長期以來我國機(jī)床工業(yè)取得了很大發(fā)展,但是相對于發(fā)達(dá)國家的機(jī)床工業(yè)我們?nèi)匀宦浜?主要在加工精度、穩(wěn)定性、無故障時(shí)間上與國外產(chǎn)品有較大差距,而且數(shù)控化率偏低,雖然我國大陸機(jī)床主機(jī)的銷售收入增長很快,但進(jìn)口增長也很快,進(jìn)出口逆差有逐年擴(kuò)大趨勢,只是在07年上半年,進(jìn)出口逆差有稍稍縮小的跡象,總體而言,我國對進(jìn)口機(jī)床的依存度較高,一直維持在50%以上。這其中,數(shù)控金切機(jī)床對國外產(chǎn)品的依存度很高是重要原因。我國數(shù)控金切機(jī)床對進(jìn)口存度達(dá)到了70%,可以說基本依賴進(jìn)口。
造成這種局面的主要原因是我國機(jī)床產(chǎn)品,尤其是高精機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的性能、質(zhì)量、穩(wěn)定性落后,而且提高速度緩慢;另一個(gè)原因是國內(nèi)對機(jī)床行業(yè)的保護(hù)力度還不到位。前些年為了吸引外資,對外商直接投資企業(yè)購買外國設(shè)備免稅。近年來,政府已經(jīng)對這些政策進(jìn)行了修改,外商投資企業(yè)進(jìn)口機(jī)床的免稅條款已經(jīng)廢除,而且國內(nèi)企業(yè)的固定資產(chǎn)投資購買國產(chǎn)設(shè)備可以抵稅。這些措施有力地支持了國產(chǎn)機(jī)床業(yè)的發(fā)展。
當(dāng)然我國機(jī)床行業(yè)對進(jìn)口度高,也從側(cè)面說明了機(jī)床行業(yè)提高的速度較慢,很難取得爆發(fā)性的飛躍,行業(yè)壁壘非常高,因此國內(nèi)機(jī)床行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè),在技術(shù)和產(chǎn)品性能上優(yōu)勢將保持很長一段時(shí)間,其他后來者很難在短時(shí)間內(nèi)超越。同時(shí)對外依存度高也給予了我國機(jī)床行業(yè)較大的發(fā)展空間。
篇3
論文摘要:數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,以期對我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展有所幫助。
數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度和動作順序等實(shí)現(xiàn)自動控制的控制系統(tǒng)。從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第1臺實(shí)驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng),到現(xiàn)在已走過了半個(gè)世紀(jì)。數(shù)控系統(tǒng)也由當(dāng)初的電子管式起步,發(fā)展到了今天的開放式數(shù)控系統(tǒng)。
數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能,可以使裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設(shè)備和國防工業(yè)等制造業(yè)的高速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床在裝備制造業(yè)中的重要性愈來愈明顯,中高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求也越來越大。以往中高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被國外廠商占領(lǐng),因此我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)必須加快發(fā)展。
一、國外數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
在國際市場,德國、美國、日本等幾個(gè)國家基本掌控了中高檔數(shù)控系統(tǒng)。國外的主要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門子(siemens)、發(fā)那克(fanuc)、三菱電機(jī)(mitsubishi electric)、海德漢(heidenhain)、博世力士樂(bosch rexroth)、日本大隈(okuma)等。
1.納米插補(bǔ)與控制技術(shù)已走向?qū)嵱秒A段
納米插補(bǔ)將產(chǎn)生的以納米為單位的指令提供給數(shù)字伺服控制器,使數(shù)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(bǔ)”應(yīng)用于所有插補(bǔ)之后,可實(shí)現(xiàn)納米級別的高質(zhì)量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術(shù)(機(jī)床)展覽會(imts 2010)上,發(fā)那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數(shù)控系統(tǒng)。除了伺服控制外,“納米插補(bǔ)”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(dú)有的80bit浮點(diǎn)計(jì)算精度,可使插補(bǔ)達(dá)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(shù)控系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)納米級插補(bǔ)。[1]
2.機(jī)器人使用廣泛
未來機(jī)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(fù)雜任務(wù)的能力。機(jī)器人作為數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,其技術(shù)和產(chǎn)品近年來得到快速發(fā)展。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域,不僅僅局限于傳統(tǒng)的搬運(yùn)、堆垛、噴漆、焊接等崗位,而且延伸到了機(jī)床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領(lǐng)域,從傳統(tǒng)的減輕勞動強(qiáng)度的繁重工種,發(fā)展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領(lǐng)域,大大提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。典型的產(chǎn)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(kuò)展
隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中人工智能的不斷滲透和發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也得到不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測到過程中的一些重要信息,并自動調(diào)整系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù),改進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);車間內(nèi)的加工監(jiān)測與管理可實(shí)時(shí)獲取數(shù)控機(jī)床本身的狀態(tài)信息,分析相關(guān)數(shù)據(jù),預(yù)測機(jī)床狀態(tài),使相關(guān)維護(hù)提前,避免事故發(fā)生,保證其不穩(wěn)定工況下生產(chǎn)的安全,減少機(jī)床故障率,提高機(jī)床利用率。應(yīng)用先進(jìn)的伺服控制技術(shù),伺服系統(tǒng)能通過自動識別由切削力導(dǎo)致的振動,產(chǎn)生反向的作用力,消除振動。應(yīng)用主軸振動控制技術(shù),在主軸嵌入位移傳感器,機(jī)床可以自動識別當(dāng)前的切削狀態(tài),一旦切削不穩(wěn)定,機(jī)床會自動調(diào)整切削參數(shù),保證加工的穩(wěn)定性。
4.cad/cam技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前,為了使數(shù)控機(jī)床操作者更加便利地編制數(shù)控加工程序,解決復(fù)雜曲面的編程問題,國際數(shù)控系統(tǒng)制造商將圖形化、集成化的編程系統(tǒng)作為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控機(jī)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(chǎn)品除了具備傳統(tǒng)的cam軟件功能模塊,還開發(fā)了多任務(wù)編程、對加工過程的動態(tài)仿真等新的功能模塊。
二、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
隨著國際學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界對開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益推進(jìn),我國的相關(guān)研究也越來越受到重視。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國機(jī)床行業(yè)也形成了具有一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,在質(zhì)與量上都取得了飛躍。
國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場,在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績。其中,武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣(集團(tuán))總公司等已成功開發(fā)了五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng),分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門銑床和數(shù)控銑床。近期,武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng),成功開發(fā)了ckx5680數(shù)控七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合加工機(jī)床。國內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開通數(shù)控等。[3]
國內(nèi)的數(shù)字化交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展,已能滿足一般的應(yīng)用,并能與進(jìn)口產(chǎn)品競爭,占領(lǐng)了國內(nèi)的大部分市場。伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)基地主要有蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控和開通數(shù)控等。
然而,由于我國原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開發(fā)的基礎(chǔ)較差,技術(shù)積累較少,研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力較弱,研發(fā)的投入力度不夠,國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力,推進(jìn)我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);機(jī)械加工;應(yīng)用;發(fā)展前景
自改革開放以來,我國工業(yè)化進(jìn)程不斷深化。數(shù)控技術(shù)作為一項(xiàng)新型技術(shù),以其自身靈活性、專業(yè)性等優(yōu)勢成為企業(yè)機(jī)械加工中不可缺少的一部分,不僅能夠提高加工水平,且能夠?qū)崿F(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的優(yōu)化,確保系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。因此加強(qiáng)對數(shù)控技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1數(shù)控技術(shù)定義
數(shù)控技術(shù),是指運(yùn)用數(shù)字化信息,對機(jī)械運(yùn)動、工作流程等進(jìn)行控制的一項(xiàng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是多項(xiàng)技術(shù)整合的產(chǎn)物,包括微電子、計(jì)算機(jī)及信息處理等多項(xiàng)技術(shù)于一身,為機(jī)械加工、運(yùn)動控制提供了極大的支持。自數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來,為世界制造、裝備工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動力。
2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用體現(xiàn)在多個(gè)方面,覆蓋范圍非常廣,詳細(xì)來說有以下幾方面:
2.1船舶制造方面
數(shù)控技術(shù)在實(shí)踐中具有高品質(zhì)、高精度等優(yōu)勢,符合船舶制造行業(yè)對零件質(zhì)量、性能及精度等嚴(yán)格要求。通常來說,船舶制造中對鋁、鋁合金材料的制造需要在高切削速度情況下,才能夠?qū)?、壁進(jìn)行加工。因此將數(shù)控技術(shù)引入其中,采取大型整體鋁合金坯料掏空方式制造大型零部件,并通過大量鉚釘、螺釘?shù)确绞浇M(jìn)行拼裝,由點(diǎn)及面,增強(qiáng)構(gòu)件整體強(qiáng)度、剛度及可靠性,滿足加工裝備高速度、高精度需求,為我國船舶領(lǐng)域發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.2工業(yè)生產(chǎn)方面
工業(yè)機(jī)器人由控制、驅(qū)動及執(zhí)行等單元構(gòu)成,應(yīng)用于裝配、焊接等生產(chǎn)線中,能夠幫助人們完成其無法完成的工作。如深水、太空等作業(yè)。不僅如此,還能夠模擬人類的人部等動作,進(jìn)行搬運(yùn)、抓取等工作。在此基礎(chǔ)上,數(shù)控技術(shù)能夠有效改善工作環(huán)境,提高生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí),保障人身安全。同時(shí),在實(shí)踐中,控制單元能夠借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng),指揮機(jī)器人按照既定的程度向驅(qū)動單元發(fā)出指令,最終由執(zhí)行機(jī)構(gòu)開展操作活動。
2.3采煤機(jī)生產(chǎn)方面
目前,采煤機(jī)開發(fā)速度顯著提升,且種類較多,但是批量生產(chǎn)規(guī)模較小,難以滿足生產(chǎn)需求。因此可以利用數(shù)控技術(shù)取代數(shù)控傳統(tǒng)的仿形法,在龍骨板基礎(chǔ)之上,對采煤機(jī)的葉片、滾筒等進(jìn)行下料[1]。由于對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行優(yōu)化,使得切割速度顯著提升,且產(chǎn)品質(zhì)量得到了保障。
2.4機(jī)車工業(yè)方面
近年來,人們生活水平不斷提升,給我國汽車工業(yè)帶來了更多發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)汽車零部件加工技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能夠顯著加快復(fù)雜零部件制造進(jìn)程。如虛擬、柔性及集成等諸多制造技術(shù)的應(yīng)用,為汽車加工制造持續(xù)發(fā)展帶來了更多便利。
2.5機(jī)床設(shè)備方面
數(shù)控技術(shù)在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用,能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)控制裝備應(yīng)用到機(jī)床設(shè)備當(dāng)中,并通過內(nèi)部軟硬件實(shí)現(xiàn)對機(jī)床加工全過程的實(shí)時(shí)控制,最終形成數(shù)控機(jī)床。目前,數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。系統(tǒng)運(yùn)行需要的各類操作、步驟等都能夠以數(shù)字代碼形式呈現(xiàn)出來,在控制介質(zhì)的同時(shí),將數(shù)字信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中,最后控制機(jī)床伺服系統(tǒng),完成生產(chǎn)目標(biāo)。
3數(shù)控技術(shù)未來發(fā)展趨勢
3.1高精度
面對激烈的市場競爭,高效率、高質(zhì)量成為機(jī)械加工領(lǐng)域的關(guān)鍵,尤其是速度、精度成為衡量企業(yè)綜合實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此高精度成為未來數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工應(yīng)用的必然趨勢。不僅能夠有效提高制造業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程,且能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量[2]。有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,滿足市場多元化需求。3.2開放化數(shù)控技術(shù)開放化是未來主要趨勢之一。傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)是一種專用性、封閉性系統(tǒng),存在兼容性差、技術(shù)升級難度高等缺陷。而重視對技術(shù)開放化的研究,能夠在統(tǒng)一平臺基礎(chǔ)之上,通過改變、增加及裁剪結(jié)構(gòu)形成系列化技術(shù),針對企業(yè)需求提供不同的技術(shù)服務(wù),從而促使數(shù)控技術(shù)功能的發(fā)揮。
3.3集成化
在數(shù)控系統(tǒng)中引入IC器件、NC系統(tǒng)等高密度立體設(shè)備,能夠有效減少空間占有率,增強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠性。不僅如此,通過光纜傳遞信息,能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)信息傳遞有效性,減少電纜用量,實(shí)現(xiàn)集成化發(fā)展目標(biāo)。
3.4智能、網(wǎng)絡(luò)化
新形勢下,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的重要性越來越突出。其中智能化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢正朝著適應(yīng)、模糊及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制方向發(fā)展[3]。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,通過內(nèi)部專家系統(tǒng),能夠?qū)C(jī)械加工全過程進(jìn)行控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過程中存在的問題,并采取相應(yīng)的措施加以調(diào)整,確保機(jī)械加工始終處于良性循環(huán)狀態(tài)當(dāng)中。而數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化,能夠滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)等對信息集成的需求,進(jìn)而創(chuàng)新出新型制造模式,從根本上提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量及效率。在不久的將來,數(shù)控技術(shù)會逐漸實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更多技術(shù)支持。
4結(jié)論
根據(jù)上文所述,數(shù)控技術(shù)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù),在機(jī)械加工中的應(yīng)用能夠創(chuàng)造出良好的效果。數(shù)控技術(shù)以其自身綜合性、靈活性等優(yōu)勢,能夠?yàn)闄C(jī)械加工等產(chǎn)品注入更多新力量,提高生產(chǎn)系統(tǒng)效率。因此相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)適當(dāng)增加資金、人力投入,加大對數(shù)控技術(shù)的研究力度,不斷創(chuàng)新數(shù)控技術(shù),加快技術(shù)集成化、智能化及開放化發(fā)展進(jìn)程,從而促進(jìn)我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會效益得到充分發(fā)揮。
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[2]李俊男,趙強(qiáng).數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)市場,2015(4):17.
篇5
近年來,隨著各方面技術(shù)的技術(shù),我國模具行業(yè)取得了長足進(jìn)步。在零件測繪方面,一般不再用拓印法、樣板法,而采用三坐標(biāo)測量儀、激光掃描儀等先進(jìn)測量設(shè)備測量技術(shù),測繪零件更準(zhǔn)確、迅速,而且可將所測數(shù)據(jù)圖形直接輸入計(jì)算機(jī),建立各種文件,顯示零件三維模型二維圖形。2013年1月,工信部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會聯(lián)合出臺《重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新指導(dǎo)目錄(2013年版)》,“大型及精密、高校塑料模具,鑄造模具,輪胎模具,精密、高效多工位級進(jìn)沖壓模具及超高強(qiáng)度鋼板熱成形模具以及為C級轎車整車車身成形生產(chǎn)配套的覆蓋件及車身模具”等被列入其中。
2013年,模具行業(yè)較上年有所發(fā)展。2013年,我國模具行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入1816.20億元,同比增長10.75%;2013年我國模具行業(yè)利潤總額為115.79億元,同比增長8.11%。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2014年中國十大模具公司排行如下:河源龍記金屬制品有限公司,貝爾羅斯(廣州)工程塑料有限公司,鴻準(zhǔn)精密模具(昆山)有限公司,東莞勁勝精密組件股份有限公司,昆山乙盛機(jī)械工業(yè)有限公司,龍記(百慕達(dá))集團(tuán)有限公司,億和精密工業(yè)控股有限公司,山東萬通模具有限公司,中山志和家電制品有限公司,漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司。
2014年中國十大汽車模具公司排名
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,服務(wù)于汽車生產(chǎn)的模具近年來也得到快速發(fā)展,制造一款普通轎車約需1500副沖模、200多副內(nèi)飾模具。服務(wù)于汽車生產(chǎn)的模具種類很多,其中沖模和塑料模具是用量最大的兩大類。2011年,為保證我國模具制造行業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展,中國模具工業(yè)協(xié)會頒布了《模具制造行業(yè)“十二五”規(guī)劃》,用以指導(dǎo)行業(yè)未來發(fā)展。
目前,中國模具行業(yè)產(chǎn)值超過千億元,汽車行業(yè)作為模具行業(yè)的主要應(yīng)用下游之一,中國約有1/3模具產(chǎn)品為汽車行業(yè)服務(wù)。一般情況下,制造一輛普通轎車本身便需要約1500個(gè)模具,當(dāng)中有接近1000個(gè)的沖壓模具和超過200個(gè)的內(nèi)飾件模具。近年來中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展帶來了對汽車模具的巨大需求,按汽車模具占模具行業(yè)約1/3的市場份額測算,2011年中國汽車模具市場規(guī)模達(dá)到近550億元,2013年行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到600億元。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2014年中國十大汽車模具公司排行榜如下:延鋒偉世通汽車飾件系統(tǒng)有限公司,上海賽科利汽車模具技術(shù)應(yīng)用有限公司,山東萬通模具有限公司,天津汽車模具股份有限公司,瑞鵠汽車模具有限公司,廣東巨輪模具股份有限公司,泊頭市興達(dá)汽車模具制造廠,山東豪邁機(jī)械科技股份有限公司,四川成飛集成科技股份有限公司,佛山市南海奔達(dá)模具有限公司。
2014年中國十大切削刀具企業(yè)
中國切削刀具行業(yè)起步較晚,但是隨著汽車、航空、軍工、模具、制冷、電力等精密制造業(yè)的快速發(fā)展,近年來行業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,2013年,中國切削刀具行業(yè)市場規(guī)模接610.56億元。
近年來,外國刀具商紛紛進(jìn)入中國,其銷售網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)服務(wù)體系已相當(dāng)建全,在中國各大城市都設(shè)有辦事處。他們以其優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、完善的技術(shù)服務(wù)、不斷降低的產(chǎn)品銷售價(jià)(現(xiàn)在的進(jìn)口刀具價(jià)格幾乎已經(jīng)降到10年前的2/3-1/2),幾乎壟斷了中國的高檔刀具市場。在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中,跨國工具公司已占有越來越明顯的技術(shù)、資源、信息服務(wù)等綜合優(yōu)勢,國產(chǎn)刀具面臨巨大的挑戰(zhàn)。隨著切削工具行業(yè)眾多產(chǎn)品被政府列入支持發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),以及國內(nèi)廠家積極向高端邁進(jìn),中國切削刀具制造行業(yè)整體發(fā)展前景較好。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2014年中國十大切削刀具企業(yè)如下:江蘇飛達(dá)工具股份有限公司,天工國際有限公司,3株洲鉆石切削刀具股份有限公司,廈門金鷺特種合金有限公司,江蘇丹工實(shí)業(yè)總公司,南昌硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司,哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司,上海工具廠有限公司,成都成量工具集團(tuán)有限公司,深圳市金洲精工科技股份有限公司。
2014年中國十大塑料模具公司排名
近年來,隨著各方面技術(shù)的技術(shù),我國模具制造行業(yè)取得了長足進(jìn)步。對于模具產(chǎn)業(yè)來講,國內(nèi)市場方面,在服務(wù)機(jī)械汽車、電子家電等傳統(tǒng)制造業(yè)的基礎(chǔ)上,隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,航空航天、新能源、IT、醫(yī)療機(jī)械、高速鐵路等行業(yè)對模具行業(yè)提出了更高的要求,同時(shí)也為模具行業(yè)提供了新的市場機(jī)遇。我國國民經(jīng)濟(jì)在“十二五”甚至“十三五”期間將繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度,為模具行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的宏觀支持。
2006-2012年我國塑料模具制造行業(yè)銷售收入呈逐年上升態(tài)勢。2009年實(shí)現(xiàn)銷售收入475.66億元,同比增長25.42%;2010年實(shí)現(xiàn)銷售收入628.46億元,同比增長32.12%;但進(jìn)入2011-2012年,塑料模具行業(yè)發(fā)展增速開始出現(xiàn)一定下降,2012年實(shí)現(xiàn)銷售收入835.45億元,同比增長13.21%。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2014年中國十大塑料模具企業(yè)排行如下:江陰模塑集團(tuán)有限公司,鴻準(zhǔn)精密模具(昆山)有限公司,赫比(天津)電子有限公司,圣美精密工業(yè)(昆山)有限公司,東莞勁勝精密組件股份有限公司,深圳市銀寶山新科技股份有限公司,香港億和精密工業(yè)控股有限公司,貝爾羅斯(廣州)工程塑料有限公司,深圳市昌紅模具科技股份有限公司,寧波雙林模具有限公司。
2014年中國十大金屬切削機(jī)床制造公司排名
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)在工業(yè)制造的必備的設(shè)備,也是必須的設(shè)備之一,進(jìn)行機(jī)械制造的同時(shí),數(shù)控機(jī)床的使用目的就是可以大大的增加使用的范圍,并且在一定程度上促進(jìn)工業(yè)的產(chǎn)量,提高工作的效率。
我國機(jī)床行業(yè)發(fā)展至今,已經(jīng)有了比較完善的行業(yè)基礎(chǔ)。我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展時(shí)間卻比較短,起步較發(fā)達(dá)國家落后不少。作為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的重要裝備,數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為國家重要的戰(zhàn)略裝備,它的技術(shù)水平可以反映一個(gè)國家的綜合國力。過去,我國還不能自主生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的時(shí)候都是以高昂的價(jià)格從國外引進(jìn)產(chǎn)品,而技術(shù)還是掌握在發(fā)達(dá)國家手中。
我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)的旺盛需求仍將保持高速增長,年均復(fù)合增長率達(dá)到37.4%.數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床消費(fèi)的主流。十二五期間我國持續(xù)投入,且力度加大,不僅帶動了我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件的市場發(fā)展,也為國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商不斷發(fā)展自己的技術(shù),擴(kuò)大市場提供了極好的機(jī)遇。
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代。同時(shí),機(jī)床是制造業(yè)的加工母機(jī)和國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ),它為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和手段,具有無限放大的經(jīng)濟(jì)與社會效應(yīng)?!笆濉币?guī)劃指出,金屬切削機(jī)床制造行業(yè)的2015年綜合目標(biāo)是:機(jī)床工具行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值8000億元;數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量超過25萬臺,國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上(按銷售額計(jì));機(jī)床工具行業(yè)全年出口額達(dá)到110億美元,其中機(jī)床出口占40%以上;全行業(yè)平均工業(yè)增加值率達(dá)到30%;全行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗比“十一五”末降低10%;重點(diǎn)企業(yè)研發(fā)費(fèi)用投入占銷售收入比例超過4%。
篇6
一、數(shù)控人才的需求及中職培養(yǎng)的選擇
我國作為世界上第二大經(jīng)濟(jì)體,已經(jīng)成為一個(gè)名副其實(shí)的制造業(yè)大國。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中社會對技能型人才的需求非常旺盛,尤其是隨著企業(yè)制造能力的升級,數(shù)控機(jī)床逐漸在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量應(yīng)用,更是促進(jìn)了企業(yè)對數(shù)控技術(shù)人才的渴求。在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),企業(yè)升級換代完成后,數(shù)控技術(shù)人才的短缺更為突出,甚至經(jīng)常出現(xiàn)找不到數(shù)控操作人才的尷尬局面。這既說明了數(shù)控技術(shù)人才的發(fā)展前景非常廣闊,也說明了職業(yè)教育培養(yǎng)的方向應(yīng)該圍著企業(yè)的需求進(jìn)一步明確。因此,在市場經(jīng)濟(jì)條件下,中職學(xué)校應(yīng)該明確辦學(xué)定位,充分了解企業(yè)的實(shí)際需求,貼近企業(yè)辦學(xué),滿足社會對職業(yè)技能人才的需求。從數(shù)控技術(shù)專業(yè)角度來說,我們必須加大數(shù)控人才培養(yǎng)的力度,滿足社會的需求。對中職學(xué)校來說,數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)的定位應(yīng)該是主要培養(yǎng)“灰領(lǐng)”和“藍(lán)領(lǐng)”人才。具體來說,“灰領(lǐng)層”是指在企業(yè)生產(chǎn)崗位上能夠承擔(dān)數(shù)控編程的工藝人員和數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員;“藍(lán)領(lǐng)層”則是指在企業(yè)生產(chǎn)崗位上承擔(dān)數(shù)控機(jī)床的具體操作及日常簡單維護(hù)工作的技術(shù)工人,這類人才約占企業(yè)工人的70%,所以也是需求最大的數(shù)控技術(shù)人才。
從中職學(xué)校的辦學(xué)能力以及學(xué)校招收學(xué)生的實(shí)際水平來說,培養(yǎng)“灰領(lǐng)”和“藍(lán)領(lǐng)”的數(shù)控技術(shù)人才應(yīng)該是符合實(shí)際的選擇,也是中職培養(yǎng)的正確方向。我們必須正確地認(rèn)識到:人才培養(yǎng)雖然有層次之分,但人才的價(jià)值并沒有高低區(qū)別,而社會對人才的需求是多種多樣的,就業(yè)時(shí)的工作崗位也并不是終身不變的,現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都采用“基層選拔制”的人才培養(yǎng)模式,也就是企業(yè)對基層管理人員的任用多從一線操作人員中選拔。所以,從中職學(xué)校實(shí)際出發(fā)辦學(xué),確立切實(shí)的目標(biāo)才是正確的發(fā)展思路。
二、面向企業(yè)需求的數(shù)控人才培養(yǎng)模式
(一)面向企業(yè)需求優(yōu)化數(shù)控專業(yè)課程和教學(xué)內(nèi)容
中職學(xué)校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)多數(shù)是伴隨著機(jī)電類專業(yè)的發(fā)展而開設(shè)的,有的就當(dāng)做機(jī)電類專業(yè)的一個(gè)分支在操作。這在相當(dāng)程度上影響了數(shù)控專業(yè)的發(fā)展。在專業(yè)課程設(shè)置上,很多教材內(nèi)容還是沿用了機(jī)電類專業(yè)的知識,并沒有形成新的專業(yè)體系。另外,由于校企合作不多,學(xué)生學(xué)到的知識技能與企業(yè)的實(shí)際需求存在差距。如很多學(xué)校數(shù)控加工工藝的教學(xué)水平仍然比較弱。鑒于此,中職學(xué)校應(yīng)該在數(shù)控專業(yè)課程的改革上下工夫,建立起獨(dú)立于機(jī)電專業(yè)之外的數(shù)控技術(shù)課程體系,同時(shí)根據(jù)企業(yè)對人才的需求改革教材內(nèi)容。教學(xué)改革中一切要圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)來操作,而不是按照理論型人才培養(yǎng)模式來下工夫。只有找對了培養(yǎng)方向,面向企業(yè)需求來辦學(xué),才能夠?yàn)槠髽I(yè)量身定做合適的技能型人才。
(二)面向企業(yè)需求加強(qiáng)實(shí)踐技能的培養(yǎng)
在職業(yè)學(xué)校辦學(xué)實(shí)踐中,普遍重視勞動技能證的獲取,有的學(xué)校甚至走到了極端,把勞動技能證書作為唯一培養(yǎng)目標(biāo),把培訓(xùn)教材直接拿過來代替日常教學(xué)。而實(shí)踐證明,這種圍繞勞動技能證書獲取展開的培養(yǎng)模式并不科學(xué)。具體表現(xiàn)在對學(xué)生技能培訓(xùn)項(xiàng)目采用強(qiáng)化、重復(fù)的方式,相對比較單一,同時(shí)和企業(yè)契合度比較小,學(xué)生技能掌握不夠全面,并不符合企業(yè)用人實(shí)際。這種重證書獲取、輕實(shí)際能力培養(yǎng)的狀況需要糾正,在實(shí)踐技能培訓(xùn)方面,學(xué)校要把實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床操作中的加工工藝、模具設(shè)計(jì)、自動編程、機(jī)床的維護(hù)、維修等專業(yè)能力上,既要突出重點(diǎn)能力訓(xùn)練,又要對技能全面性進(jìn)行培訓(xùn)。當(dāng)前也有的學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件難以滿足教學(xué)需求,致使教師只能以理論講授為主,學(xué)生得不到應(yīng)有的訓(xùn)練,企業(yè)急需的數(shù)控機(jī)床的編程、操作、維護(hù)的技能得不得培養(yǎng),這種客觀狀況也是限制辦學(xué)能力發(fā)揮的重要因素。學(xué)校要?jiǎng)?chuàng)造條件爭取主管部門或者上級單位給予扶持,或者爭取國家教育項(xiàng)目的贊助,采用校企合作的方式取得企業(yè)的幫助,盡快扭轉(zhuǎn)不佳的實(shí)訓(xùn)狀況。
(三)面向企業(yè)需求開展廣泛務(wù)實(shí)的校企合作
職業(yè)學(xué)校必須面向社會、面向市場需要辦學(xué),貼近生產(chǎn)實(shí)際需要是培養(yǎng)學(xué)生的重要目的,因此,緊密的校企合作才能夠避免辦學(xué)的盲目性。搞好數(shù)控技術(shù)專業(yè)建設(shè)要依靠社會力量,尤其是通過校企合作成立數(shù)控專業(yè)指導(dǎo)委員會,成員應(yīng)當(dāng)包括學(xué)校骨干專業(yè)教師、相關(guān)行業(yè)的社會專家、企業(yè)代表以及勞動技能部門人員等。專業(yè)指導(dǎo)委員會可以從職業(yè)素質(zhì)、崗位能力、崗位知識等角度對學(xué)校提出一些建議和要求,具體指導(dǎo)數(shù)控專業(yè)辦學(xué)方向、培養(yǎng)目標(biāo)、教材選擇、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、頂崗實(shí)習(xí)等事宜,還可以根據(jù)不同企業(yè)的需求,把相關(guān)企業(yè)安全生產(chǎn)、質(zhì)量要求以及員工素質(zhì)培養(yǎng)等納入到學(xué)校教學(xué)中。這樣,培養(yǎng)的畢業(yè)生就會更好融進(jìn)企業(yè),適應(yīng)社會的需求。
篇7
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工 在線檢測技術(shù) 加工精度
中圖分類號:TH165 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0035-02
在加工制造業(yè)中,對于零件的加工,無論是加工的過程,還是加工完成后的質(zhì)量和性能,都需要經(jīng)歷大量的檢測工作。目前對于加工零件的檢測,諸如夾具和零件的裝卡、找正,測定零件編程原點(diǎn)、檢測首件零件以及零件加工工序間以及加工完畢后的檢測等等,還是以手工檢測為主,檢測效率非常低。特別是對于大型結(jié)構(gòu)件的檢測,由于是在加工的過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的,如果使用離線檢測技術(shù),就很難避免誤差的產(chǎn)生,導(dǎo)致零件加工完成后,由于超差而報(bào)廢。引進(jìn)數(shù)控加工的在線監(jiān)測技術(shù),不但可以對于加工零件實(shí)時(shí)監(jiān)測,彌補(bǔ)了手工檢測以及離線檢測所存在的不足,而且還提高了加工精度,符合先進(jìn)制造技術(shù)未來發(fā)展的要求。
1 數(shù)控機(jī)床在線檢測系統(tǒng)的構(gòu)成
數(shù)控機(jī)床的在線檢測系統(tǒng)根據(jù)是否選擇使用計(jì)算機(jī)輔助,可以分為兩種,即免去計(jì)算機(jī)輔助,直接將基本宏程序調(diào)用;開啟計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng),檢測程序生成后,自行開發(fā)宏程序庫,將各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)輔助在線監(jiān)測系統(tǒng)見圖1,其運(yùn)行程序見圖2。
通過對于圖1的解讀,可以明確,數(shù)控機(jī)床的在線檢測系統(tǒng)是由硬件和軟件兩個(gè)部分所構(gòu)成,其中的硬件部分包括機(jī)床本體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量系統(tǒng);軟件部分是指計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。
1.1 機(jī)床本體
機(jī)床本體的工作部件是所必需的基本部件的實(shí)現(xiàn),作為加工和監(jiān)測的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié),其受到傳動部件精度的影響。
1.2 數(shù)控裝置
數(shù)控機(jī)床通常會選擇使用CNC數(shù)據(jù)控制系統(tǒng),主要構(gòu)成包括中央處理器、各類存儲器和輸入輸出接口,其中的中央處理器包括存儲器、運(yùn)算器、控制器和總線四個(gè)組成部分。作為數(shù)控機(jī)床的核心部位,該數(shù)控裝置中的各項(xiàng)控制功能都是通過數(shù)控加工程序來實(shí)現(xiàn)的,各種控制功能,包括輸入存儲功能、數(shù)控加工功能以及插補(bǔ)運(yùn)算功能等等,都是源自于內(nèi)部存儲器中提取程序,或者由輸入裝置所傳輸過來的程序。傳輸途徑是通過設(shè)備接口來實(shí)現(xiàn)的。一旦控制對象發(fā)生改變,或者需要調(diào)整功能,就要對于設(shè)備接口進(jìn)行調(diào)整以符合應(yīng)用要求。
1.3 伺服系統(tǒng)
數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要組成部分,就是數(shù)控機(jī)床在線檢測系統(tǒng)中的伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要控制包括進(jìn)給位置和主軸轉(zhuǎn)速的伺服控制,具體而言,就是對于機(jī)床移動部件的位置以及移動速度的控制。伺服系統(tǒng)的工作質(zhì)量對于機(jī)床的表面質(zhì)量、加工和測量精度以及生產(chǎn)效率都具有重要的影響力。
1.4 測量系統(tǒng)
測量系統(tǒng)是在線檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,直接影響在數(shù)控加工在線檢測精度,在構(gòu)成上主要包括信號傳輸系統(tǒng)、接觸觸發(fā)式測頭以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中的測頭是測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其主要作用是在零件加工的過程中用于測量尺寸,并據(jù)此對于加工程序進(jìn)行自動更正,不斷地完善零部件加工精度。從這個(gè)意義上講,數(shù)控機(jī)床不僅是加工設(shè)備,而且還具備了測量機(jī)的一些功能。
以英國雷尼紹公司所生產(chǎn)的雷尼紹測頭為例,其被多數(shù)數(shù)控機(jī)床所使用。雷尼紹測頭根據(jù)各自性能的不同,包括有多種類型,按照使用功能不同,可以劃分為刀具測頭和工件檢測測頭;按照不同的信號傳輸方式,可以將側(cè)頭劃分為感應(yīng)式側(cè)頭、光學(xué)式側(cè)頭、硬線連接式側(cè)頭以及無線電式測頭;按照不同的接觸測量形式,可以將側(cè)頭劃分為接觸式測量測頭和非接觸測量測頭。在選擇測頭的過程中,要根據(jù)機(jī)床的型號以及使用功能選擇合適的測頭。
1.5 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助,開發(fā)數(shù)控加工的軟件運(yùn)行程序,以實(shí)現(xiàn)在線檢測。通過計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的數(shù)控加工在線檢測功能包括數(shù)據(jù)的采集,并對于數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)性處理,對于數(shù)控程序的生成進(jìn)行檢測,包括檢測過程中的仿真和通信等等。目前數(shù)控機(jī)床的在線檢測兼容了各種具有數(shù)據(jù)分析和計(jì)算功能的軟件,諸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等軟件的使用,為測量工作簡化了程序,節(jié)省了世間。
2 數(shù)控加工在線檢測的工作原理
在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床在線檢測的時(shí)候,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上首先要建立自動生成檢測主程序的編程系統(tǒng)。當(dāng)啟動檢測主程序,計(jì)算機(jī)信息就可以通過接口傳遞給數(shù)控機(jī)床,測頭就按照編程系統(tǒng)的指令按照規(guī)定的路徑運(yùn)動。這些程序都是通過G31實(shí)現(xiàn)跳步指令的有效性的。G31屬于是非模態(tài)G指令,其對于指令程序的有效性僅僅局限于指令的程序段中,因此,通常會用于數(shù)控機(jī)床的測頭測量程序當(dāng)中。指令格式為:G31(G90/G91)IP―F―(其中的“IP”是X軸、Y軸、Z軸中的一個(gè)軸)。G31處于執(zhí)行指令段的時(shí)候,如果輸入有SKIP信號,那么所執(zhí)行的指令就可以轉(zhuǎn)到下一個(gè)程序段,而不必繼續(xù)執(zhí)行尚沒有完成的指令。測頭執(zhí)行測量程序的時(shí)候,如果測球已經(jīng)接觸到了部件,就會有觸發(fā)信號發(fā)出,并通過測頭與數(shù)控系統(tǒng)之間所建立的準(zhǔn)用接口傳遞到轉(zhuǎn)換器,然后轉(zhuǎn)而再傳送到數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)當(dāng)中,記錄下該點(diǎn)的坐標(biāo)。一旦接收到信號,機(jī)床就不再運(yùn)動,通過通信接口,測量點(diǎn)的坐標(biāo)傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中才儲存,完成一側(cè)測量動作,可以進(jìn)行到下一個(gè)測量動作。針對于系統(tǒng)測量結(jié)果,該項(xiàng)測量值可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算補(bǔ)償,并實(shí)現(xiàn)可視化的數(shù)據(jù)處理。
數(shù)控加工在線檢測在測量零件的幾何形狀時(shí),所需要執(zhí)行的檢測路徑為:先將零件的待測形狀確定下來,將該零件的形狀特征作為幾何要素,結(jié)合零件的待測精度特征,將檢測點(diǎn)數(shù)以及分布情況確定下來,并建立數(shù)學(xué)計(jì)算公式。將工件的坐標(biāo)系確定下來之后,可以根據(jù)檢測零件的條件確定檢測路徑。
3 數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的應(yīng)用
在零件加工中,采用在線檢測技術(shù),可以將工件的位置快速地確定下來,并設(shè)定好坐標(biāo)系。在檢測工件尺寸的同時(shí),還會根據(jù)測量的數(shù)據(jù)結(jié)果對于刀偏量自動地修正。此外,在線自動檢測及技術(shù)可以設(shè)定夾具和旋轉(zhuǎn)軸,而且在進(jìn)行柔性加工中確認(rèn)工件以及夾具。
3.1 應(yīng)用測量軟件自動修正工件坐標(biāo)系
使用測量軟件可以在線測量工件的坐標(biāo)系,避免了傳統(tǒng)人工輸入所造成的錯(cuò)誤,而且還會降低零部件的損壞程度,延長機(jī)床的使用壽命。
依賴于手工操作,將測頭安裝在主軸以及刀架的上面,手動操作進(jìn)行序中測量和首件檢測,都需要操作人員具有較高的專業(yè)技能,而且如果將工件轉(zhuǎn)移到坐標(biāo)測量機(jī)上,往往會不適宜。從測量效果來看,測量工件依賴于手工操作,往往會耗時(shí)長,缺乏精確度,而且很容易出現(xiàn)人為誤差。由于一致性較差,所以在進(jìn)行檢測的時(shí)候,還需要試切,導(dǎo)致了重復(fù)勞動。在工件加工的過程中,如果機(jī)床停止運(yùn)行的狀態(tài)下對于工件的關(guān)鍵尺度進(jìn)行檢測,如果刀具因此而磨損,都不容易發(fā)現(xiàn)。
應(yīng)用測量軟件,使用測頭檢測,可以運(yùn)用軟件自動計(jì)算功能,根據(jù)設(shè)定的規(guī)格對于工件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。序中工件的測量,可以采用自動修正偏置值的方式來進(jìn)行,消除了由于操作人員人為因素所造成的誤差,提高了自動化加工控制的可靠性,同時(shí),還使工件報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)降低。軟件自動控制,可以通過過程反饋實(shí)施適應(yīng)性加工,以避免各種變化所造成的不斷修改。在首件檢測的過程中,可以將自動偏置更新功能利用起來,盡量避免由于等待檢測結(jié)果而延長停機(jī)時(shí)間。
3.2 在數(shù)控加工的程序中嵌入測量程序
數(shù)控加工的程序中,對于零部件的測量要求精度很高,這就需要采用高精度電壓測量的方式。萬用表可以實(shí)現(xiàn)高精度測量,而且可以進(jìn)行存儲程序控制,其測量中所能夠達(dá)到的測量精度非常高,而且實(shí)現(xiàn)了13/2位的分辨率。進(jìn)行信息通訊和測量的時(shí)候,將可編程儀器所發(fā)出的指令嵌入到VC軟件系統(tǒng)當(dāng)中,不僅可以創(chuàng)立友好型的測量界面,而且還是控制程序具有較高的可讀性和靈活運(yùn)用性。
軟件系統(tǒng)在構(gòu)成上,主要包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫軟件、數(shù)據(jù)采集和處理軟件、先進(jìn)控制軟件以及PID軟件。PID(全稱:Proportion- Integral- Differential),即為比例-積分-微分。使用該軟件可以通過計(jì)算,對于數(shù)據(jù)進(jìn)行直接控制。
3.3 減低夾具的消耗費(fèi)用
采用測頭測量的方式將工件的坐標(biāo)系找準(zhǔn),然后使用夾具夾緊,可以避免由于使用千分表進(jìn)行手動調(diào)整而帶來的各種不便。將測頭安裝在數(shù)控中心的主軸位置,或者位于車削中心的刀架上,可以避免由于手動設(shè)定而造成測量誤差,對于工件具有很好的校正作用,并且設(shè)定校準(zhǔn)軸。使用自動卡具具有很高的靈活性,批量產(chǎn)品的尺寸,不但提高了勞動生產(chǎn)率,而且還大大地降低了停機(jī)時(shí)間。
3.4 良好的過程控制可以提高安全性
數(shù)控加工的在線檢測技術(shù),在改善過程控制的時(shí)候,工件的在線檢測所獲得的尺寸能夠及時(shí)做出反饋,可以降低由于操作人員的主觀因素而導(dǎo)致的機(jī)外檢測的輔助時(shí)間減少。由于在線檢測為自動化操作,因此而避免了操作者由于運(yùn)行不當(dāng)而造成傷害。當(dāng)防護(hù)門處于打開的狀態(tài)的時(shí)候,程序無法自動運(yùn)行,所以各項(xiàng)指令,包括準(zhǔn)備功能和輔助功能的指令都被迫停止。要使數(shù)控機(jī)床處于正常的自動加工狀態(tài),就要確保機(jī)床防護(hù)門關(guān)閉,自動鎖住門鎖之后,可以啟動工件的找正和在線檢測程序。
4 數(shù)控加工中尺寸在線檢測系統(tǒng)中的研發(fā)
4.1 在線測量尺寸的意義
關(guān)于尺寸的在線測量是否需要停機(jī)的問題,主要是基于機(jī)床加工過程所呈現(xiàn)出來的動態(tài)性和復(fù)雜性,導(dǎo)致各種因素對于測量精確度的影響。處于加工狀態(tài)下,加床會振動,產(chǎn)生熱變形,切削過程中所產(chǎn)生的切屑以及所使用的冷卻液,都會對于檢測造成影響,加之檢測過程中的安全性以及儀器的安裝等等的干擾,使得對于工件尺寸直接測量非常困難??梢?,對于在零件加工過程中,在線檢測尺寸,多采用簡潔測量的方式,即停機(jī)測量。
數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動部件精度很高,將其與測量儀器建立起關(guān)聯(lián),就是要實(shí)現(xiàn)在機(jī)測量。在良好的加工控制環(huán)境中,機(jī)床加工設(shè)備同時(shí)還可以作為測量設(shè),在機(jī)床精度的基礎(chǔ)上,各種測數(shù)據(jù)軟件被開發(fā)處理,不但可以達(dá)到自動測量的效果,而且還使測量的結(jié)果更具有直觀性。
4.2 生成測量程序
當(dāng)測量點(diǎn)的分布確定之后,還要對零部件的測量路徑以及測量程序加以確定。在編制測量程序的時(shí)候,可以采用手工編制的方法,也可以自動編程。為了對于所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理,要對被測量的尺寸采用分段的方式,建立存儲格式,以使所獲得的幾何尺寸和形位尺寸更為符合要求。在具體測量操作上,要將DHP50數(shù)控鏜銑加工中心測量程序通用模板建立起來,建立起測量程序模塊,采用半自動方法將測量程序生成。在測量零件的時(shí)候,要選擇使用人機(jī)交互的方式。當(dāng)各種測量參數(shù)被輸入到測量程序模板中時(shí)候,就會將尺寸以及形位誤差自動生成。
4.3 加工誤差補(bǔ)償
當(dāng)機(jī)床所獲得的測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)之后,軟件對其進(jìn)行分析處理,以獲取加工零件的尺寸數(shù)據(jù)。除了避免人為因素而導(dǎo)致的測量誤差之外,還創(chuàng)造了良好的加工環(huán)境,并根據(jù)零件標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整零件的工藝參數(shù)。針對于機(jī)床加工零件的線形尺寸誤差,對于引起的該種現(xiàn)象的各種因素進(jìn)行分析,主要包括刀具安全以及操作不準(zhǔn)確而造成的刀具磨損。這種現(xiàn)象的補(bǔ)償可以通過在線測量軟件進(jìn)行調(diào)整。使用系統(tǒng)軟件對于數(shù)控加工程序進(jìn)行調(diào)整,以修正加工誤差。此外,出現(xiàn)測量誤差的因素還有很多,包括受力變形以及零件裝夾的變形等等,都會導(dǎo)致形位誤差產(chǎn)生。基于造成測量誤差的復(fù)雜性,如果僅僅通過調(diào)整刀具補(bǔ)償顯然是不夠的,還要根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析,以制定有效的解決措施。
5 結(jié)論
綜上所述,數(shù)控加工的在線檢測技術(shù),能夠?qū)τ跀?shù)控加工中所存在的缺陷及時(shí)地發(fā)現(xiàn),并對于誤差進(jìn)行技術(shù)性修正,不但節(jié)約了加工成本,而且大大地提高了加工效率。可見,在線檢測技術(shù)在中國的加工制造業(yè)具有良好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工技術(shù);機(jī)械模具制造;數(shù)控車削加工;數(shù)控銑削
在經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的過程中,我國已逐步進(jìn)入技術(shù)機(jī)械化時(shí)代,因而傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)方式在國民經(jīng)濟(jì)增長過程中發(fā)揮的作用被逐漸削弱,且其對國民現(xiàn)實(shí)需求也無法滿足。無論是國家層面還是社會層面都應(yīng)緊隨時(shí)展潮流注重先進(jìn)科技的發(fā)展。在機(jī)械模具制造過程中運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)不僅能夠提高模具制造的效率和質(zhì)量,還能有效提升模具的精準(zhǔn)度,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)朝著更好的方向發(fā)展。
1數(shù)控加工技術(shù)概述
數(shù)控加工技術(shù)近些年得到了較為廣泛的應(yīng)用與認(rèn)可,而該技術(shù)主要涵蓋兩方面內(nèi)容,即自動化、數(shù)字化[1]。在機(jī)械模具制造過程中運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù),不僅能夠滿足機(jī)械生產(chǎn)制造現(xiàn)代化發(fā)展需求,還能夠從根本上促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國致力于推動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。從國家與人民兩個(gè)層面來看,二者均對產(chǎn)品均提出了多樣化的要求,要求產(chǎn)品新穎,且數(shù)量充足、質(zhì)量較高。在此背景下,生產(chǎn)企業(yè)需要充分發(fā)揮主觀能動性,不斷引進(jìn)、創(chuàng)新現(xiàn)代化加工技術(shù),數(shù)控加工技術(shù)由此產(chǎn)生。數(shù)字加工技術(shù)強(qiáng)調(diào)通過計(jì)算機(jī)程序發(fā)揮控制作用,使得機(jī)床加工實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)[2]?,F(xiàn)階段在對數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的過程中,主要涉及兩方面的內(nèi)容,即數(shù)控機(jī)床技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)[3]。上述兩項(xiàng)技術(shù)既相互聯(lián)系,又相互獨(dú)立。通過兩項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮聯(lián)動作用,最終能夠使得預(yù)期設(shè)想得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)控編程技術(shù)極為顯著的優(yōu)勢是高質(zhì)量,通過對該技術(shù)的運(yùn)用能夠使得生產(chǎn)的全面性顯著增強(qiáng)。數(shù)控機(jī)床技術(shù)則具有高生產(chǎn)效率、高精準(zhǔn)度等特性[4]。故而制造企業(yè)在加工生產(chǎn)機(jī)械模具的過程中應(yīng)充分認(rèn)知到數(shù)控加工技術(shù)的重要性,不斷提升機(jī)械模具產(chǎn)品的質(zhì)量。在我國機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的過程中,數(shù)控加工技術(shù)所發(fā)揮的推動作用不容小覷。在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中應(yīng)將模式不同的工藝技術(shù)相結(jié)合,最終滿足現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)需求。故而相關(guān)工作人員應(yīng)對該技術(shù)的作用與價(jià)值進(jìn)行更深層次的挖掘,致力于建立更為完善的機(jī)械制造技術(shù)制度,從根本上提高我國機(jī)械制造水平,增強(qiáng)我國機(jī)械制造行業(yè)在世界范圍內(nèi)的競爭力。
2數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)勢
2.1實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化
數(shù)控技術(shù)一大突出特點(diǎn)是能夠通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制,這就使得設(shè)備運(yùn)行更具便捷性,自動化生產(chǎn)也由此實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行會被提前設(shè)定,因而數(shù)控加工也可被認(rèn)為是一種自動化的生產(chǎn)方式。對于機(jī)械制造行業(yè)而言,實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)機(jī)械模具是一項(xiàng)極為重大的突破。在自動化生產(chǎn)過程中,不僅改變了制造企業(yè)的生產(chǎn)模式,同時(shí)其他方面也會受到較為直觀的影響,例如,機(jī)械設(shè)備、數(shù)控加工可實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行,人工操作由此減少,人工成本會明顯降低,同時(shí)也能夠最大限度地規(guī)避人為失誤[5]?,F(xiàn)階段,技術(shù)更新?lián)Q代尤為迅速,而在機(jī)械模具制造過程中運(yùn)用自動化技術(shù)也能夠使模具不斷朝著智能化、自動化的方向更好地發(fā)展,模具連續(xù)性生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn),制造企業(yè)生產(chǎn)力顯著提升。
2.2提高產(chǎn)品性能
機(jī)械模具在生產(chǎn)加工過程中會受到多重因素的影響,因而控制機(jī)器模具質(zhì)量難度較大。因此,在機(jī)械模具生產(chǎn)的過程中會出現(xiàn)較多的殘次品,這不僅會浪費(fèi)資源、成本,還會嚴(yán)重降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)能夠完全扭轉(zhuǎn)這一情況。在機(jī)械模具自動化生產(chǎn)的過程中能夠使模具的性能、精度得到提升。并且在這一過程中能夠節(jié)約人力,有效規(guī)避人為失誤,不斷提升機(jī)械模具的質(zhì)量,使其在市場競爭中獲得更大的優(yōu)勢[6]。
3數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用
3.1數(shù)控車削加工技術(shù)
數(shù)控車削加工技術(shù)一直以來都被認(rèn)為是數(shù)控加工技術(shù)中應(yīng)用性極強(qiáng)的一種技術(shù)手段。相關(guān)工作人員可以在掌握、分析不同形狀機(jī)械模具的基礎(chǔ)上運(yùn)用該技術(shù)完成加工制造。塑類模型、軸類模型在制造過程中應(yīng)用數(shù)控車削加工技術(shù)頻率較高。數(shù)控車削加工技術(shù)存在的不足就是單一性較強(qiáng),該技術(shù)一般情況下在平面模具制造過程中應(yīng)用范圍較廣,而針對較為煩瑣復(fù)雜的模具適用性不強(qiáng)。因此,相關(guān)工作人員應(yīng)在全面了解機(jī)械模具的特性后再選擇相應(yīng)的制造技術(shù)。例如,在桿類模具的制造過程中,導(dǎo)柱加工、頂尖加工是極為關(guān)鍵的部分,數(shù)控車削加工技術(shù)能滿足實(shí)際的加工需求,因此相關(guān)工作人員可選用該技術(shù)。
3.2數(shù)控銑削技術(shù)
數(shù)控銑削技術(shù)在機(jī)械模具制造過程中現(xiàn)實(shí)意義極強(qiáng)。該技術(shù)被廣泛運(yùn)用于凹凸面、曲面模具的制造實(shí)踐中。在上述兩類模具的制造過程中運(yùn)用數(shù)控銑削技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)效率及質(zhì)量進(jìn)行全面保障。經(jīng)過大量的實(shí)踐研究可以發(fā)現(xiàn),在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中并非所有模具結(jié)構(gòu)都是平面,凹凸面與曲面也極為常見。凹凸面與曲面模具較之平面模具加工難度更大,因此在制造過程中應(yīng)對數(shù)控銑削技術(shù)合理使用。雖然該技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中難度較高,但該技術(shù)能夠?qū)?fù)雜模具加工的實(shí)際需求全面滿足,有助于促進(jìn)制造行業(yè)向好發(fā)展。
4優(yōu)化數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中應(yīng)用的策略
4.1推動技術(shù)創(chuàng)新
生產(chǎn)機(jī)械模具能夠在后續(xù)的工業(yè)零件制造中起到強(qiáng)有力的推動作用。因而在生產(chǎn)過程中,技術(shù)人員應(yīng)意識到精密性的重要。數(shù)控加工技術(shù)主要依托信息及計(jì)算機(jī)技術(shù)完成生產(chǎn)制造,因而若想提升機(jī)械模具的精密度,則應(yīng)從根本上升級與發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)。如今,數(shù)控技術(shù)已然成為我國技術(shù)研究領(lǐng)域的重要研究對象,相關(guān)企業(yè)及部門希望通過對數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用不斷提升工業(yè)零件的精密程度[7]。在實(shí)際運(yùn)用該技術(shù)過程中可以發(fā)現(xiàn),這一技術(shù)不僅能夠有效提升生產(chǎn)品質(zhì)與效率,還能夠?yàn)槲覈a(chǎn)精密度高、難度高的產(chǎn)品提供極為豐富的理念支持,使機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展可能性無限擴(kuò)大。在我國市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下已經(jīng)逐漸出現(xiàn)了具有專業(yè)性及針對性的機(jī)床工廠。上述工廠能夠?yàn)榛鸺圃焯峁┫鄳?yīng)的零件支持,實(shí)現(xiàn)火箭制造的自給自足,提升我國在國際上的競爭力。
4.2優(yōu)化加工程序
為了不斷提升機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量及效率,有關(guān)工作人員應(yīng)致力于更新與改進(jìn)數(shù)控技術(shù),適當(dāng)優(yōu)化加工程序。通常情況下,數(shù)控技術(shù)的層次會對機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量及效率產(chǎn)生直觀影響。若數(shù)控技術(shù)水平得到提升,則機(jī)械模具生產(chǎn)水平會相應(yīng)得到提高,機(jī)械模具的質(zhì)量及精度也均會有所提升[8]。由此可見,優(yōu)化數(shù)控技術(shù)程序在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中尤為重要。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)全面考慮機(jī)械模具的加工工作,適當(dāng)優(yōu)化加工程序,簡化機(jī)械模具生產(chǎn)程序,有效縮減機(jī)械模具生產(chǎn)時(shí)間,不斷提高模具加工的精度及質(zhì)量,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增長。
4.3檢測可操控性
對于工業(yè)產(chǎn)品而言,細(xì)小的差距都能對其產(chǎn)生很大的影響,因此在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中應(yīng)務(wù)必保證最終產(chǎn)品的精準(zhǔn)度,減少因人為失誤而造成的生產(chǎn)資源浪費(fèi)。在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中相關(guān)工作人員會多次檢驗(yàn)機(jī)械模具,并對其生產(chǎn)細(xì)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。檢查內(nèi)容應(yīng)包括但不限于工具質(zhì)量是否合格、角度是否正確等。因此,在運(yùn)用數(shù)控加工的過程中也應(yīng)始終堅(jiān)持多試驗(yàn)、多檢測的原則。相關(guān)工作人員應(yīng)在加工前對模具要求、機(jī)床類型進(jìn)行全面掌握,而后應(yīng)通過多次試驗(yàn)調(diào)整誤差,不斷提高精準(zhǔn)度。在機(jī)械模具生產(chǎn)過程中相關(guān)工作人員切忌任意妄為,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)確定后才能正式生產(chǎn)模具。
5結(jié)束語
數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造過程中發(fā)揮著極為顯著的作用。相關(guān)企業(yè)及工作人員應(yīng)全面認(rèn)識到數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢,并在機(jī)械模具制造過程中充分利用數(shù)控加工技術(shù),提高機(jī)械模具的精準(zhǔn)度與質(zhì)量,為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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篇9
關(guān)鍵詞 數(shù)電模具;前景;發(fā)展方向
中圖分類號 TG7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)161-0129-02
近年來,電子與機(jī)械的快速發(fā)展,使得機(jī)械加工行業(yè)的一個(gè)高端領(lǐng)域獲得了前所未有的新高度,那就是模具的精細(xì)加工,這也是伴隨著科技發(fā)展,為了適應(yīng)更高精度、更高強(qiáng)度和更高硬度的零部件設(shè)計(jì)和加工而發(fā)展出來的一個(gè)新的領(lǐng)域。電子技術(shù)的核心有2個(gè):一是傳輸信息;二是進(jìn)行精準(zhǔn)控制,這正為模具行業(yè)向著精加工方向發(fā)展增添了強(qiáng)有力的臂膀。那么,就整體而言,數(shù)電模具的發(fā)展都有哪些前景呢?其發(fā)展的方向又有哪些呢?
1 數(shù)電模具的發(fā)展前景
數(shù)電模具的發(fā)展前景可謂十分的廣闊,未來將會覆蓋到大多數(shù)的工業(yè)領(lǐng)域,必然成為制造業(yè)大發(fā)展的一個(gè)重要支柱。
1.1 社會化大生產(chǎn)對數(shù)電模具的需求
工業(yè)社會最重要的一個(gè)詞匯就是“效率”,生產(chǎn)力的提升最重要的也就是效率的提升。以前10個(gè)農(nóng)民一年才能種100畝地,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的大機(jī)械化使得1個(gè)農(nóng)民能夠輕松管理上萬畝的土地,這就叫生產(chǎn)力的發(fā)展;過去一臺注射劑在一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)只能生產(chǎn)1個(gè)零件并且精度還得不到保障,利用先進(jìn)的數(shù)電模具和一模多腔技術(shù),一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)可以同時(shí)生產(chǎn)10個(gè)高精度的零件,這就叫效率的提升。如今,在很多領(lǐng)域,設(shè)備和模具的開發(fā)無法滿足人們對于大生產(chǎn)的需求。例如,對于一模多腔問題,對于流道的平衡已經(jīng)成為了一個(gè)涉及到材料學(xué)、電器學(xué)、流體力學(xué)和熱力學(xué)的一個(gè)專業(yè)性強(qiáng)的研究方向,怎樣保持同一個(gè)模具中不同型腔做出來的零件外觀和性能的一致性,是數(shù)電模具需要解決的一個(gè)重要問題。另外,隨著零件精度要求的提升,模具材料、模具開發(fā)和加工工藝以及待加工材料的性能之間的匹配也是一個(gè)限制數(shù)電模具發(fā)展的重要課題,如何設(shè)計(jì)和開發(fā)出與待加工材料性能完全匹配的高精度模具,成為工業(yè)社會越來越大的訴求。類似的問題還有很多,都需要從業(yè)者積極發(fā)揮自己的主觀能動性,多接觸和學(xué)習(xí)其他方面和領(lǐng)域的知識,摸索出更好的模具設(shè)計(jì)和開發(fā)方法?;谝陨详U述,不難發(fā)現(xiàn),數(shù)電模具的發(fā)展道路上還有很多座高山需要翻越,數(shù)電模具的發(fā)展仍有很好的前景。
1.2 零部件的精細(xì)化對數(shù)電模具發(fā)展的需求
數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)模型以及加工之間的差別通常決定著一個(gè)零件能否發(fā)揮出其設(shè)計(jì)效用的關(guān)鍵,這也就是加工的精度問題。通常我們可以看到,加工精度在±0.1g時(shí),用于TGA實(shí)驗(yàn)的鋁制坩堝可以論重量來計(jì)算價(jià)格,也就是說很多值錢,但是如果將加工精度提升到±0.001,那么就可以用數(shù)量來計(jì)價(jià)了,一個(gè)重量不超過0.15g的鋁制品就可以買到5元錢。對于很多精密儀器來說,其使用的零部件的精密程度往往決定了整臺設(shè)備的精密度,并且往往對零部件的精度要求要高于整臺設(shè)備。至于這些零部件的加工,需要的是精度更高的模具,因此,數(shù)電模具加工行業(yè)永遠(yuǎn)不會沒落并且就目前看,還有很大的發(fā)展前景。
2 數(shù)電模具發(fā)展的方向
需求產(chǎn)生市場,而市場才是發(fā)展前景的最大保障。數(shù)電模具解決了其賴以生存的前景問題,那么就要考慮其發(fā)展的方向問題了。數(shù)電模具作為電控技術(shù)與模具精加工技術(shù)的結(jié)合,將會朝向怎樣的方向進(jìn)行發(fā)展呢?
2.1 設(shè)計(jì)的智能化
模具加工的源頭在于設(shè)計(jì),這里的設(shè)計(jì)不僅僅是模具外形、型腔或者流道的平衡設(shè)計(jì),還有更多的設(shè)計(jì)到加工順序、后處理工序的設(shè)計(jì)等。模具的后處理工序的設(shè)計(jì)能夠展現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)深厚的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和全面的材料學(xué)知識,可以說,憑借不同的思路,不同的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出來的模具很難完全一樣。于是,模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化延伸出來的智能化成為了數(shù)電模具開發(fā)的一個(gè)重要方向。運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的云服務(wù)和高速的計(jì)算系統(tǒng),將模具的加工材料、材料性能和使用條件進(jìn)行輸入,然后由計(jì)算機(jī)智能化根據(jù)以往的模具設(shè)計(jì)“經(jīng)驗(yàn)”和案例進(jìn)行第一步的設(shè)計(jì)工作,然后由設(shè)計(jì)師針對設(shè)計(jì)模型的重點(diǎn)部位進(jìn)行有針對性的點(diǎn)檢;其次,當(dāng)設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)好的模具數(shù)模在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行時(shí),計(jì)算機(jī)程序能夠根據(jù)自己掌握的材料學(xué)和流體力學(xué)以及熱學(xué)等知識對原材料在模具中的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行模擬,以便提前找出設(shè)計(jì)的漏洞和風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)人們將一個(gè)新的模具設(shè)計(jì)出來并投入到使用中后,應(yīng)該對模具的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)庫中,以便為數(shù)電模具行業(yè)智能化的發(fā)展提供更多的“養(yǎng)分”。
2.2 開發(fā)的協(xié)同化
由于數(shù)電模具的開發(fā)和應(yīng)用在未來的發(fā)展中很可能跨越很多的學(xué)科,這也會使得一套數(shù)電模具的開發(fā)由于模具附加技術(shù)價(jià)值的增大而更加經(jīng)不起失敗。在這種情況下,一套數(shù)電模具的開發(fā)就牽扯到了更多從事不同行業(yè)研究的人們共同的參與。材料工程師復(fù)雜模具材料的選擇和甄別,力學(xué)工程師負(fù)責(zé)從專業(yè)的角度審視每一個(gè)方案的力學(xué)效果,有沒有應(yīng)力集中點(diǎn)等,流體力學(xué)工程師負(fù)責(zé)根據(jù)待加工材料的性能模擬出流體在型腔中的流動情況和質(zhì)量分配等,有時(shí)候遇到高分子的材料還要充分考慮分子的結(jié)晶和內(nèi)應(yīng)力等。模具開發(fā)的協(xié)同化必然會成為一個(gè)數(shù)電模具開發(fā)的發(fā)展方向,在未來的發(fā)展過程中,團(tuán)隊(duì)將代替?zhèn)€人成為設(shè)計(jì)開發(fā)的主流,用來實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)并且誤差最小的模具開發(fā)工作,這也是大多數(shù)行業(yè)必須經(jīng)歷的一個(gè)階段,產(chǎn)品的復(fù)雜化要求和學(xué)科的越分越細(xì)使得任何一個(gè)人都不在有能力完成一項(xiàng)高精度模具的開發(fā)工作。同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)化與統(tǒng)一化避免了個(gè)人因素帶入的誤差。
2.3 加工的精細(xì)化
數(shù)電模具的零部件生產(chǎn),在精確度方面要求較高,為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),數(shù)控機(jī)床的精確度和穩(wěn)定性必須得以保障。目前的數(shù)控機(jī)床技術(shù),在一定程度上具有精確性,數(shù)據(jù)誤差控制在了可觀的范圍之內(nèi),但是在精確度上依然有提高的必要性和可行性。時(shí)下的零下生產(chǎn)精度不能滿足實(shí)際需求,且精度的高低對模具的價(jià)值具有重要影響,這種現(xiàn)實(shí)性對生產(chǎn)精度的提高提出了必然要求;而新興的閉環(huán)補(bǔ)償控制技術(shù)、亞微米以及納米技術(shù)則為模具生產(chǎn)精度的提高提供了可行性。所以,未來的數(shù)電模具生產(chǎn)向著更高的精度發(fā)展是毋庸置疑的,且會有愈來愈多的新興技術(shù)出現(xiàn)以利于向這個(gè)方向邁進(jìn)。
2.4 運(yùn)作高速化
提高操作的速度,不僅是對時(shí)間的有效利用,也是提高數(shù)電模具生產(chǎn)質(zhì)量的有效途徑。通過其高切削的速度,數(shù)控機(jī)床可以減少震動,提高自身的穩(wěn)定性,并且減少機(jī)床產(chǎn)生的熱量,有效避免數(shù)電模具發(fā)生熱變,同時(shí)對主軸的切削力度形成弱化影響,減少主軸的損耗,這些有效促進(jìn)了數(shù)電模具生產(chǎn)的精度,所以,操作高速化具有現(xiàn)實(shí)必要性。此外,高效的主軸系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)、切削床具剛度的提高、運(yùn)算和通信能力的有效提高,為操作向著高速化發(fā)展提供了可行性。
3 結(jié)論
任何行業(yè)的發(fā)展都必然面對團(tuán)隊(duì)取代個(gè)人,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)取代個(gè)人習(xí)慣的過程,數(shù)電模具也不例外。在未來的發(fā)展過程中,從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)信本行業(yè)的發(fā)展前景,同時(shí)順應(yīng)時(shí)代潮流,才能夠在改革和發(fā)展的巨大浪潮中與時(shí)俱進(jìn),對于個(gè)人和整個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展都是極其有益的。
參考文獻(xiàn)
篇10
關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);機(jī)械制造;加工機(jī)械行業(yè)
中圖分類號:TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)21-0051-02
所謂的數(shù)控技術(shù)就是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)對一臺或多臺機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動化的基礎(chǔ),是數(shù)控機(jī)床的核心,該技術(shù)可以使機(jī)械制造業(yè)更加自動化、智能化,而且其具備高精度、高效率等特性,可以大大地縮短工期和節(jié)約源材料,從而可以為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和使企業(yè)的機(jī)械制造水平“更上一層樓”。隨著信息技術(shù)、自動化技術(shù)以及微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)被使用的領(lǐng)域越來越廣,如煤礦機(jī)械、汽車工業(yè)、航空工業(yè)等等,由于其具有很高的性價(jià)比,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展也越來越受到人們的重視,利用數(shù)控技術(shù)使機(jī)械制造全面自動化將是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
自1948年,美國帕森斯公司首次提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想以來,數(shù)控技術(shù)已發(fā)展了六十幾個(gè)年頭,在這六十幾個(gè)年頭里,數(shù)控技術(shù)經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段,即電子管數(shù)控、晶體管數(shù)控、中小規(guī)模IC數(shù)控、小型計(jì)算機(jī)數(shù)控、微處理器數(shù)控。如今的數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù),它是將在機(jī)械加工過程中對機(jī)床設(shè)備的各種控制指令利用代碼數(shù)字化表示,然后將代碼輸入數(shù)控裝置,從而控制各種機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行。
我國是于1958年開始對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行研究的,但當(dāng)時(shí)由于各種研究所和高等院校對數(shù)控技術(shù)的投入和認(rèn)識嚴(yán)重不足,所以研究效果很不理想,收效甚微?!熬盼濉币院?,隨著我國科學(xué)水平和計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的不斷提高以及國家開始對關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行大量的投資,我國的數(shù)控技術(shù)取得了質(zhì)的飛躍,許多機(jī)械加工企業(yè)都逐漸由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃耖_放式的PC數(shù)控系統(tǒng),現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不僅使我國機(jī)械加工企業(yè)生產(chǎn)的零件精準(zhǔn)度越來越高,而且使其生產(chǎn)水平取得了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。
2 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)在很多領(lǐng)域中都有所應(yīng)用,而作用不可小覷。在工業(yè)生產(chǎn)中使用數(shù)控技術(shù)不僅可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率,還可以改善員工的工作環(huán)境,提高生產(chǎn)的安全系數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,工作人員只需要將程序代碼輸入數(shù)控裝置,機(jī)床設(shè)備就會根據(jù)輸入的指令進(jìn)行運(yùn)作。當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí),計(jì)算機(jī)也可以立刻檢查出出問題的位置,并及時(shí)運(yùn)行輔助系統(tǒng),這樣就可以時(shí)時(shí)刻刻保證設(shè)備正常穩(wěn)定的運(yùn)行,從而可以降低產(chǎn)品的不合格率,節(jié)約生產(chǎn)成本。數(shù)控技術(shù)不僅在普通的工業(yè)生產(chǎn)中有所應(yīng)用,而且在科技含量較高的航空制造業(yè)也是大顯身手,在航空設(shè)備制造過程中往往會遇到鋁或其他金屬合金的剛度較差的難題,如果使用傳統(tǒng)的制造工藝產(chǎn)品的質(zhì)量往往不會達(dá)到令人滿意的效果,利用數(shù)控技術(shù)就會使得材料的切割工藝更加精細(xì),零件的曲線性和柔性更能滿足生產(chǎn)要求??梢哉f數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使我國的航空制造業(yè)取得了質(zhì)的飛躍。我國是個(gè)煤礦大國,煤礦產(chǎn)業(yè)也是我國的主要經(jīng)濟(jì)支柱之一,但是由于我國開采條件比較復(fù)雜,而且技術(shù)設(shè)備落后,導(dǎo)致礦難事故常常發(fā)生。但是自從數(shù)控技術(shù)在煤礦生產(chǎn)設(shè)備有所應(yīng)用后,煤礦生產(chǎn)的條件和效率都得到了很大的改善。在煤礦開采中使用數(shù)控技術(shù)不僅可以解決傳統(tǒng)生產(chǎn)方式單件下料的難題,而且可以使采煤機(jī)獲得更快的切割速度,這會大大地提高開采煤礦的效率和煤礦的質(zhì)量。除此之外,采用數(shù)控技術(shù)可以使一些危險(xiǎn)的工作通過控制機(jī)械設(shè)備來完成,這就大大地降低了采礦的危險(xiǎn)系數(shù),使工人的生命安全得到保證。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,汽車制造業(yè)也隨之取得了較大的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)不僅提高了汽車制造業(yè)生產(chǎn)零件的速率,而且大大提高了生產(chǎn)零件的精準(zhǔn)度和質(zhì)量,同時(shí)通過數(shù)控技術(shù)可以使零件生產(chǎn)線更具柔和性,從而為汽車生產(chǎn)帶來更多的品種,使生產(chǎn)的汽車更能滿足現(xiàn)代人的要求。可以說數(shù)控技術(shù)不僅使得我國的汽車制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的改變,而且使我國的汽車制造行業(yè)的發(fā)展腳步逐漸加快,在國際上的地位也逐漸鞏固。總之,數(shù)控技術(shù)在我國多個(gè)行業(yè)中都有所應(yīng)用,它不僅使我國機(jī)械制造業(yè)的整體水平得到了很大的提高,而且使各個(gè)行業(yè)獲得了更大的經(jīng)濟(jì)效益,從而促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,縮短了與發(fā)達(dá)國家的差距,逐漸與國際經(jīng)濟(jì)接軌。
3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前為止,數(shù)控技術(shù)已經(jīng)在我國機(jī)械制造業(yè)中有了廣泛的應(yīng)用,而且扮演著越來越重要的角色,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢和研究方向?qū)⑹侨藗兯P(guān)注的焦點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)實(shí)時(shí)智能化、軟件硬件開放化等將成為數(shù)控技術(shù)的主要研究方向,數(shù)控技術(shù)實(shí)時(shí)智能化可以使機(jī)械加工過程中各種工藝參數(shù)自動生成、加工過程自適應(yīng)控制、電機(jī)參數(shù)自適應(yīng)運(yùn)算。這些功能將不僅可以保證制造過程順利穩(wěn)定的獨(dú)自進(jìn)行,還可以大大節(jié)省勞動力,為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件開放化,可以讓用戶更具自己的需要,隨意對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行第二次開發(fā),其使用權(quán)限和使用范圍也將不受出廠商的限制。如果數(shù)控系統(tǒng)在這兩方面取得了發(fā)展,不僅可以使數(shù)控技術(shù)的操作更簡便,而且會使數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛。除此之外,如果數(shù)控系統(tǒng)采用高頻率的中央處理器、高分辨率的檢測元件、交流數(shù)字伺服系統(tǒng),再結(jié)合配套電主軸、直線電機(jī)等先進(jìn)技術(shù)就可以大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短產(chǎn)品的市場周期,使企業(yè)能擁有更大的市場競爭力。
4 結(jié)語
數(shù)控技術(shù)可以說是21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)最重要的技術(shù),它使各種機(jī)械制造領(lǐng)域都取得了質(zhì)的飛躍。其高精度、高效率、高質(zhì)量等特點(diǎn)不僅有效地保證了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,同時(shí)也為工人改善了生產(chǎn)環(huán)境,為企業(yè)節(jié)省了人力資源,使企業(yè)獲得更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床的水平和擁有量,已經(jīng)是衡量一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo),所以我國應(yīng)該加大對數(shù)控技術(shù)的投入與研究,使我國的機(jī)械制造業(yè)在國際中的地位不斷提高。
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